九年级物理上册 内能易错题(Word版 含答案)
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九年级物理上册内能易错题(Word版含答案)一、初三物理内能易错压轴题(难)1.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置,小华将初温和质量相等的色拉油和水分别装在相同的烧杯中,用酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5min测量一次温度,数据记录在下表中。
(l)选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水______相同,不断搅拌的目的是使色拉油和水______。
(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像,开始部分并不是直线,导致此现象的原因是除色拉油外还有______吸收热量,为尽量减小这种影响,写出一种改进方法:______。
(3)根据上表实验数据,在图中画出水的温度随时间变化的图像分析图像可知,当色拉油和水升高相同温度时,______需要的时间短,______需要吸收的热量更多。
【答案】吸收的热量均匀受热容器提高容器的初温色拉油水【解析】【详解】(l)选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水吸收的热量相同,不断搅拌的目的是使色拉油和水均匀受热。
(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像,开始部分并不是直线,导致此现象的原因是除色拉油外还有容器吸收热量,即开始时先要将容器本身升温,然后热量才能传递给液体;为尽量减小这种影响,可以提高容器的初温。
(3)由于水的比热容大,而色拉油的比热容小,所以当色拉油和水升高相同温度时,根据知,色拉油吸收的热量少,即色拉油需要的时间短,而水需要吸收的热量更多。
【点睛】重点是研究吸热能力的实验,注意实验中控制变量法的应用,另外要理解,相同的酒精灯可以保证在相同时间内两液体吸收的热量相等。
另外牢记水的比热容大的特点。
2.班级各小组同学利用如图所示的实验装置探究“冰熔化时温度的变化规律”:(1)石棉网的作用是__________;(2)记录的实验数据如下表:时间t/min024********温度t/°C-10-50000 2.55状态固态固液共存态液态根据表格中数据,在方格纸上画出温度与时间的关系图像;(_______)(3)分析图像,可以得出的探究结论是:________________;(4)实验中,0~4min冰温度升高10℃,10~14min水温度升高5℃,在两个时段加热时间相同,但物质的温度变化不同的原因可能是:_______________;(5)某小组做实验时发现冰熔化时间太短,为了增长时间,以下做法可行的是_____(至少一个选项正确)A.降低冰的初始温度 B.增加冰的质量C.直接将试管放入常温的水中做实验 D.用底面积更大的小烧杯代替试管做实验【答案】使烧杯底部受热均匀冰熔化时继续吸热,但温度不变水在固态和液态时比热容不同 BC【解析】【分析】【详解】(1)[1]烧杯从石棉网上吸收热量,受热更加均匀。
(2)[2]描点法画出图像,如下图所示:(3)[3]由图像可以看出,冰熔化过程中虽然吸收热量,但温度一直不变。
(4)[4]固态时升温较快,液态时升温较慢,这是由于水在液态时的比热容比固态时大。
(5)[5]A.降低冰的温度,冰升温变慢,但熔化时间并不变,故A不符合题意;B.增加冰的质量,升温变慢,熔化时的时间也变长,故B符合题意;C.将试管放入常温的水中做实验,从水里吸收热量,由于水温较低,所以冰熔化时间变长,故C符合题意;D.底面积更大的小烧杯,吸热面积变大,所以熔化时间变短,故D不符合题意。
故选BC。
3.某一小组用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”.在两个相同烧杯中分别加入质量、初温相同的水和食盐水,用相同酒精灯加热直到沸腾.(1)分别测量出水和食盐水的沸点,发现食盐水的沸点比水高.其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示,水的沸点为_______℃.(2)实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长,说明食盐水吸收的热量比水_______(选填“多”或“少”).(3)能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论?答:_________;其原因是:_____________________.【答案】98多不能实验中没有保持二者质量和升高的温度相同【解析】【分析】(1)根据图中所示温度计示数为98℃;(2)在相同的酒精灯下,向相同的烧杯加热,要比较吸收热量的多少,就得比较加热时间的多少,而实验中加热食盐水所用时间多,则其吸收的热量也多;(3)要比较比热容的大小,必须得控制其他物理量不变,保证质量不变,还有一个因素,得使两者的温度差相同,才可以比较比热容的大小。
【详解】(1)根据图中所示,温度计示数为98℃,所以水的沸点为98℃;(2)我们知道要比较物质吸收热量的多少,就得比较加热时间的多少;(3)要比较其中一个物理量的大小,就得控制其他物理量不变,所以在其他物理量不变的情况下才能比较,而实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
故答案为:(1)98;(2)多;(3)不能;实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
4.随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭.小林的爸爸最近也购买了一辆轿车.(1)“轿车不但要吃油,有时也要喝水”,汽油是_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源,用水冷却发动机是因为水的_________大,在发动机开始工作后一段时间内,水箱中水的内能会______,这是通过________方式来改变内能的.(2)下列四个实验中,其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是_______.(3)轿车在上坡时,将档位换成低速档,以减小行驶的速度,这样做的目的是___________A.安全 B.省油 C.减小行驶时的阻力 D.增大爬坡的牵引力(4)小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:速度()1v /km h - 40 60 80 100 120 制动距离s /m 8 18 50 72 根据表中数据所反映的规律,当轿车速度为80/km h 时对应的制动距离是_____________m .(5)小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示.小林又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为100/km h ,发动机转速为2000r /min ,平均油耗为9L /100km ,参考图中的数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,发动机的效率为___________%.(已知汽油的热值为74.610J /kg ⨯,密度为330.810/kg m ⨯).(6)太阳能汽车利用太阳能来驱动,真正实现了零排放,有效地减少了对环境的污染.汽车顶部所安装的太阳能电池板的有效面积为26m ,太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为321.210W /m ⨯,如将太阳能转化为电能的效率为15%,则电池的输出功率为_________W ,如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%,当汽车在水平面上匀速行驶时,受到的牵引力为80N ,则汽车的行驶速度为___________/km h .【答案】不可再生 比热容 增大 热传递 A D 32 32.6% 1080 38.88【解析】解答:(1)从能源可否再生的角度看,汽油来源于石油,石油是经过几百万年的演变形成的,汽油是从石油中提炼出来的,属于不可再生能源;汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作.由公式Q =cm △t 知,在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热容最大,所以吸收的热量最多,冷却效果最好.发动机工作过程中会产生热量,热量传递到水,所以水的内能增大.这是通过热传递的方式改变内能的.(2)A 、电火花发生器点火后将盒盖顶出,此时燃气的内能转化机械能,故与题目中的情境相同,故A 正确;B. 滚摆向下运动,动能增加,重力势能减小,所以是重力势能转化为动能的过程,故B 错误;C. 向下压缩空气引火仪,即将机械能转化为仪器内部空气的内能,所以是将机械能转化为内能的过程,故C 错误;D. 酒精灯加热杯中冷水,这是通过热传递的方式改变内能的,故D 错误;故选A.(3)由P =W Fs t t ==Fv 的变形式F =P v可知,汽车的最大功率一定时,减小行驶速度时,可以获得更大的牵引力,故选D.(4)通过对1、2、4、5的分析可知,速度越大制动距离越大,即制动距离一定与速度有关,但明显不是正比关系,故可以想到可能与速度的平方成正比,通过计算可知制动距离的确与速度的平方成正比,所以有2240km /h 80km /h 8s()()=,解得:80km/h 的制动距离为32m ;(5)由发动机输出特性曲线可知:发动机转速为2000r/min 时,其输出功率约为30kW ,每小时对外所做的有用功:W =Pt =30×103W×3600s =1.08×108J ;行驶100km 消耗的汽油是9L =9dm 3=9×10−3m 3,则完全燃烧释放的热量:Q =mq =ρVq =0.8×103kg/m 3×9×10−3m 3×4.6×107J/kg =3.312×108J ,发动机的效率:η=881.08103.31210W J Q J⨯⨯=≈32.6%.(6)太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m 2,如将太阳能转化为电能的效率为15%,则电池的输出功率为P =P 太阳能η=1.2×103W/m 2×6m 2×15%=1080W ;因为电能最终转化为机械能的效率为80%,所以P 机械=P×η′=1080W×80%=864W ;由公式P =Fv 可得汽车的行驶速度:v =86480P W F N机械==10.8m/s =38.88km/h.5.小红在学习了“比热容”的有关知识后,知道单位质晕的不同物质在升高相同温度时,所吸收的热量不同,为了描述物质的这种性质,引入了一个新的物理量–比热容,于是她又想到晶体在熔化时,温度虽然保持不变,但需要吸收热量,那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同昵?带着这个疑问,小红在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示.实验时,冰的质量为,相同时间冰和水吸收的热量相同.水的比热容为(1)根据图线,你能得到的一条信息是:________;(2)CD 段水吸收的热量是多少___________?(3)计算出冰的比热容____________;(4)设加热器发出的热量有70%被冰或水吸收,求加热器的功率是多大____________?(5)若规定质量为1kg 的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”,根据图中所给的信息,计算出冰的熔化热_____________【答案】冰在熔化时温度保持不变(答案不唯一). 【解析】【分析】【详解】(1)冰吸收热量,温度升高.达到熔化,继续吸收热量,温度保持不变,完成熔化过程.冰全部熔化之后,水吸收热量,温度升高.所以可得信息有:冰在熔化时温度保持不变;冰是晶体等.(2)冰的质量为0.5kg,冰熔化成水,状态变化,质量不变,水的质量是0.5kg,由图象知,水从0℃升高到20℃,所以,水吸收的热量为:3.水从0℃升高到20℃,水吸收的热量为4.2×104J,需要10min,所以,水1min吸收的热量为4.2×103J.(3)冰从-20℃吸收热量升高到0℃,需要了5min,吸收热量为:,冰的比热容为:.(4)水吸收热量温度升高过程中,,,即,解得:.(5)0.5kg冰从5min到45min全部熔化,需要40min,吸收的热量为:,冰的熔化热为:.6.为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验.(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、___________相同的水和食用油;(2)实验中便用相同电加热器加热的目的是:使水和煤油在相同时间内___________相同;(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快,如果要使水和食用油最后的温度相同,就要给________加热更长的时间,这表明食用油的吸热本领比水______(“强”或“弱”);(4)本实验主要采用的实验方法是_____________________________.【答案】质量吸热水弱控制变量法【解析】(1)比较水与食用油的吸热能力,应控制水与食用油的质量相同,在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和食用油;(2)用相同的电加热器加热,水与食用油在相等时间内吸收的热量相等(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快,如果要使水和食用油最后的温度相同,就要给水加热更长的时间,这表明食用油的吸热本领比水弱.(4)本实验主要采用的实验方法是控制变量法7.学校物理兴趣小组的同学在研究“探究水和沙石的吸热能力”时,选用了完全相同的加热装置分别给沙子和水加热,如图甲是同学们的实验装置图。