大连市大连市第三十九中学物理第十二章 机械能和内能同步单元检测(Word版 含答案)
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物理九年级上册第十二章机械能和内能同步单元检测(Word版含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.某实验小组用图所示的装置粗略测量蜡的热值q,图中A桶内装有水,B为下部开了许多通气孔的罩子(1)要完成本实验,还需要的测量工具是天平、砝码和______;(2)罩子B的主要作用是______;(3)实验收集的数据为:A桶中水的质量为m水,水的初温为t1,末温为t2,蜡烛燃烧前的质量为m1,燃烧后的质量为m2。
则蜡的热值q=______(水的比热容为c水);(4)实验测出的热值会比真实值偏小,造成这一偏差的原因可能是______(至少有一个选项正确,将正确选项的字母填在横线上)。
A.蜡烛没有完全燃烧B.桶A中水的质量太多C.桶A吸收了部分热量D.蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中【答案】温度计防止热散失2112()c m t tm m--水水 ACD【解析】【分析】【详解】(1)[1]测量蜡的热值时,根据Qqm=放的原理进行实验,而蜡的质量用天平进行测量,燃烧焟放出的热量Q放在忽略热散失的情况下,等于A桶中内水吸收的热量,而Q吸=c水m(t-t0),所以还需要温度计来测量温度。
(2)[2]罩子B的作用是防止蜡燃烧放出的热量散失到空气中。
(3)[3]由题意知,水吸收的热量Q吸=c水m水(t2-t1)而Q吸=Q放,那么蜡的热值211212()c m t tQqm m m m-==--水水放(4)[4]据Qqm=放,实验中造成测量的热值比实际值偏小的原因有:蜡烛没有完全燃烧,造成放出的热量偏少,则热值偏小;桶A中吸收了部分热量造成水吸收的热量比实际放出的热量少,则热值偏小;蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中,造成测量的热量偏少,则热值偏小。
故ACD选项都有可能。
2.探究不同物质的吸热能力(1)如图所示,在探究“不同物质的吸热能力”实验中,小雨同学在两只烧杯中装入______相同的食用油和水,用相同的酒精灯给它们加热,目的是使食用油和水在相同时间内______,从而通过______来反映吸收热量的多少;(2)小雨同学进行实验时,每隔一分钟记录食用油和水的温度,记录的实验数据如下表:升高的温度∆t/°C510152025食用油的加热时间t/min12345水的加热时间t/min246810根据实验数据可以发现______相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是______的。
大连物理第十二章机械能和内能达标检测(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.(提出问题)水和空气哪种物质的导热性能好?(猜想与假设)小明进行了如下猜想:猜想一:水的导热性能好;猜想二:空气的导热性能好(设计与进行实验)小明用两个相同的牛奶瓶,都装入热牛奶,一个放在温度与室温相同的水中,另一个放在空气中,为了尽量减少其他因素的影响,他把两个瓶都用木块垫起来,放在同一个桌面上,如上图所示,实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数,得到的数据如下表:(实验结论)(1)分析表中数据,可得出结论:_____(评估与交流)(2)对甲、乙两个瓶中的牛奶,除了要控制它们的初温相同外,还要控制它们的_____相同(3)热牛奶放在水中温度下降是通过_____方式来_____(选填“增加”或“减少”)内能(4)进一步分析表中甲的示数,小明又发现,在冷却过程中,牛奶冷却的快慢前后并不一致,是越来越___的(实验拓展)(5)如果有一天,你要喝一杯奶茶,下列两种冷却方法中,效果较好的是_____A.将滚烫的热茶冷却5分钟,然后加适量冷牛奶B.先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5min(6)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢,若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢,则“冷却速度”可定义为:质量为1千克的物体,_____叫做冷却速度【答案】在水中冷却比在空气中冷却效果要好质量热传递减少慢A单位时间内降低的温度【解析】【详解】(1)分析可知,在相同时间内水中冷却速度更快,所以在水中比空气中冷却效果更好;(2)在研究空气和水的导热性时,应该保证其它条件相同,除了水的初温外还要保证水的质量相等;(3)由于水与牛奶瓶有温度差,所以要发生热传递,即牛奶温度下降是由于热量传递减少其内能;(4)这是由于随着牛奶温度下降,周围水的温度在升高,使牛奶冷却的速度变慢,因此牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响.所以当实验时间较长时,相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢,就是指冷却速率变慢.(5)根据(4)中的结论,物体冷却随时间推移是先快后慢,本质原因是温差逐渐缩小,奶茶热的时候温度下降得快,开始快后来越来越慢,开始先让它保持较高的温度,可以在五分钟内放出更多的热量,然后加入冷牛奶,利用热传递使其再次降温。
一、选择题1.简单机械与人类的生产活动息息相关,以下关于简单机械的说法中不正确的是()A.定滑轮一定不省力也不费力B.指甲剪是由两个费力杠杆和一个省力杠杆组成的C.自行车把可以看作一个轮轴,可以省力,但是费距离D.生活中的斜面机械效率达不到100%2.如图是健身用的“跑步机”示意图。
质量为m的健身者踩在与水平面成α角的静止皮带上,用力向后蹬皮带,可使皮带以速度v匀速向后运动。
若皮带在运动的过程中受到脚的摩擦力为f,则在运动的过程中,下列说法中正确的是()A.f是皮带运动的阻力B.人相对于“跑步机”是运动的C.α角增大,人跑得更费力D.人的重力与皮带对人的支持力是一对平衡力3.如图所示,在水平拉力F的作用下,物体A匀速向左滑动,弹簧测力计的示数为12牛,不计滑轮重及滑轮与绳之间摩擦,拉力F和物体A受到的摩擦力f的大小分别为A.F=24牛,f=12牛B.F=12牛,f=24牛C.F=24牛,f=6牛D.F=12牛,f=6牛4.人体的某些部分也可以看作杠杆,例如托起物体的前臂图.下列图中正确表示手的前臂所受动力和阻力的是图A.B.C.D.5.一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板下垫有长方形木块C,恰好使木块水平放置,如图所示,现有水平力F由A向B缓慢匀速推动,在推动过程中,推力F将A.逐渐增大B.逐渐减小C.大小不变D.先增加后减小6.如图所示工具在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是()A.羊角锤B.核桃夹C.镊子D.裁纸刀7.骑单车是一种既健身又低碳的出行方式,“共享单车”的投放,极大地便利了民众的出行。
下列有关“共享单车”的说法中,正确的是()A.停在路边的“共享单车”对地面的压力和所受的重力是一对平衡力B.当“共享单车”匀速转弯时,其运动状态没有发生变化C.单车刹车的车闸装置相当于一个费力杠杆D.单车轮胎上的花纹是为了增大摩擦8.如图所示,斜面长3m,高0.6m,小明用绳子在6s内将重50N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力F是15N。
物理九年级上册 第十二章 机械能和内能同步单元检测(Word 版 含答案)一、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优(难)1.小明利用图甲装置研究某燃料热值。
他取少量燃料置于燃烧皿中,测出总质量为 30g ,点燃后对100g 的热水加热4min 立即熄灭燃料,再测得燃料和燃烧皿总质量如图乙所示,并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图丙中a 线所示。
(1)实验的第2-4min 的过程中,水______(选填“吸”或“不吸”热);(2)已知此过程中燃料均匀燃烧放热,所放热量仅60%能被水吸收,4min 内水吸收的热量为______J ,则该燃料的热值为 ______J/kg ;(整个过程中忽略水的质量变化)(3)若实验装置和热损失比例均不变,利用该燃料加热另一杯水,绘出了如图所示丙中b 线,则这杯水的质量______(选填“大于”、“等于”、或“小于”)上一杯水质量。
【答案】吸 5.04⨯104J 2.1⨯106J/kg 相等 【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图象知,水沸腾时温度保持99℃,说明水的沸点为99℃,水沸腾的特点是:不断吸热,但温度不变;此时水面上方的气压小于一标准大气压;在第2∼4min 的过程中,水的温度不变,但内能增大。
(2)[2]水4min 吸收的热量为2min 吸收热量的2倍,水4min 吸收热量())()0433=2=2-2 4.210J kg 10010J k 9 5.90g 93410Q Q cm t t -'=⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯-=吸吸℃℃℃ [3]由图乙可知燃料质量30g 25.8g 4.2g m =-=由=Q Q η吸放可得燃料放出热量 Q Q η=吸放而Q mq =放,故有=Q mq η吸该燃料的热值64-3===2.110J kg 4.21.0kg 60%50410J Q q m η⨯⨯⨯⨯吸 (3)[4]由图丙可知,相同时间,两杯水吸收的热量相同,温度变化相同,根据Q=cm △t 可知质量的大小相等。
九年级物理第十二章 机械能和内能单元检测(提高,Word 版 含解析)一、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优(难)1.小明利用如图装置研究做功与能量的转化关系。
重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长,AQ 为水平面,AP 段长为L ,表面光滑;PQ 段粗糙,实验开始时,木块的细绳拉直,质量为M 的木块位于P 点,质量为m 的重物恰好置于地面,将木块从P 向右拉至A ,放手后木块向左运动,最终停在B 点,PB 长为x 。
不计空气阻力、滑轮摩擦。
(1)木块在AB 段运动过程中,重物的重力做功为(用字母表示)___________;木块经过PB 段内能______________(选填“不变”、“增大”或“减小”);(2)观察实验并联系生活实际,小明提出猜想:重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关。
他提出猜想的生活依据是:________________ ;(3)为了验证猜想,小明做了以下实验,重物100g m =,木块900g M =,改变木块从P 点右移的距离L ,测得一组数据,记录如下:(g 取10N/kg ) 序号 1 2 3 4 5 6 PA 的长/m L0.1 0.15 0.2 0.35 0.45 0.5 木块在P 点的速度平方()221/m s v -⋅ 0.2 0.3 0.4 0.7 0.9 1.0①已知物体动能的表达式为212mv ,分析重物和木块获得的总动能与重物的重力做功的多少,可知猜想是____________(选填“正确”或“错误”)的,得出的结论是__________。
在AP 段滑行的过程中,该系统(重物和木块)的机械能____________(选填“守恒”或“不守恒”);②利用实验信息分析,当0.7m L =时,木块M 在P 点获得的动能是___________________J ;(4)如果上述结论具有普遍性,则一个物体从高为h 的光滑斜面顶端,由静止开始滑下,不计空气阻力,物体滑到斜面底端时的速度v =_____________(用字母表示)。
物理九年级上册第十二章机械能和内能同步单元检测(Word版含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.某实验小组用图所示的装置粗略测量蜡的热值q,图中A桶内装有水,B为下部开了许多通气孔的罩子(1)要完成本实验,还需要的测量工具是天平、砝码和______;(2)罩子B的主要作用是______;(3)实验收集的数据为:A桶中水的质量为m水,水的初温为t1,末温为t2,蜡烛燃烧前的质量为m1,燃烧后的质量为m2。
则蜡的热值q=______(水的比热容为c水);(4)实验测出的热值会比真实值偏小,造成这一偏差的原因可能是______(至少有一个选项正确,将正确选项的字母填在横线上)。
A.蜡烛没有完全燃烧B.桶A中水的质量太多C.桶A吸收了部分热量D.蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中【答案】温度计防止热散失2112()c m t tm m--水水 ACD【解析】【分析】【详解】(1)[1]测量蜡的热值时,根据Qqm=放的原理进行实验,而蜡的质量用天平进行测量,燃烧焟放出的热量Q放在忽略热散失的情况下,等于A桶中内水吸收的热量,而Q吸=c水m(t-t0),所以还需要温度计来测量温度。
(2)[2]罩子B的作用是防止蜡燃烧放出的热量散失到空气中。
(3)[3]由题意知,水吸收的热量Q吸=c水m水(t2-t1)而Q吸=Q放,那么蜡的热值211212()c m t tQqm m m m-==--水水放(4)[4]据Qqm=放,实验中造成测量的热值比实际值偏小的原因有:蜡烛没有完全燃烧,造成放出的热量偏少,则热值偏小;桶A中吸收了部分热量造成水吸收的热量比实际放出的热量少,则热值偏小;蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中,造成测量的热量偏少,则热值偏小。
故ACD选项都有可能。
2.探究不同物质的吸热能力(1)如图所示,在探究“不同物质的吸热能力”实验中,小雨同学在两只烧杯中装入______相同的食用油和水,用相同的酒精灯给它们加热,目的是使食用油和水在相同时间内______,从而通过______来反映吸收热量的多少;(2)小雨同学进行实验时,每隔一分钟记录食用油和水的温度,记录的实验数据如下表:升高的温度∆t/°C510152025食用油的加热时间t/min12345水的加热时间t/min246810根据实验数据可以发现______相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是______的。
一、选择题1.为使杠杆平衡在图示位置,需在A点施加一个力,在如图所示的四个方向中,不可能使杠杆平衡的力是()A.F1和F2B.F1和F4C.F2和F3D.F3和F4D解析:DF1和F2使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相反,可以使杠杆平衡;F3的力臂为零,不能使杠杆平衡;F4使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相同,不能使杠杆平衡。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.如图所示,甲、乙两个物体的体积相等,甲的质量是乙质量的 2 倍,现杠杆处于水平平衡状态。
若将甲、乙二物体同时浸没在水中,则杠杆将A.左端下沉B.右端下沉C.仍然保持水平状态D.无法确定A解析:A因为G=mg,m甲=2m乙,所以G甲=2G乙,由杠杆平衡条件可知:G甲L甲=G乙L乙,所以L甲12L乙,甲、乙两个物体体积相同,排开水的体积也相同,所以两物体受到水的浮力相同,由于甲减小的浮力与力臂的乘积小,所以杠杆不再平衡,甲所在一侧将下沉,即左端下沉。
故选A。
3.将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,已知斜面长1.2m,高为0.4m,斜面对物体的摩擦力为1N(物体的大小、空气阻力等可忽略不计).则在上述过程中A.有用功为5.4J B.额外功为1.8JC.机械效率为60%D.沿斜面向上的拉力大小为2N C解析:CA .把物体沿斜面从底端匀速拉到顶端做的有用功:W 有=Gh =4.5N ×0.4m=1.8J故A 错误;B .把物体沿斜面从底端匀速拉到顶端做的额外功为:W 额=fs =1N ×1.2m=1.2J故B 错误; C .拉力做的总功:W 总=W 额+W 有=1.8J+1.2J=3J ;斜面的机械效率为:1.8100%60%3有用总JJW W η==⨯= 故C 正确;D .由W 总=Fs 可得拉力:3 2.51.2总JN mW F s === 故D 错误.4.如图所示,均匀杠杆上的每一个小格长度都相等,每一个钩码的质量都为m 。
一、选择题1.如图,用滑轮组提升重物时,重100N 的物体在10s 内匀速上升了1m ,已知拉绳子的力F 为40N ,则提升重物的过程中下列说法正确的是( )A .绳子自由端移动速度是0.1m/sB .该滑轮组提升重物相当于一个费力杠杆C .滑轮组的机械效率是83.3%D .拉力F 的功率是16W C 解析:CA .物重由三段绳子承担,当物体提升1m 时,绳子的自由端移动3m ,则绳子自由端的移动速度3m 0.3m/s 10ss v t === 故A 错误;B .重100N 的物体,绳端拉力F 为40N ,则该滑轮组提升重物相当于一个省力杠杆,故B 错误;C .滑轮组的机械效率100N 1m 100%100%100%40N 3m83.3%W Gh W Fs η⨯=⨯=⨯=⨯≈⨯有总故C 正确; D .拉力的功率40N 0.3m/s 12W P Fv ==⨯=故D 错误。
故选C 。
2.如图是健身用的“跑步机”示意图。
质量为m 的健身者踩在与水平面成α角的静止皮带上,用力向后蹬皮带,可使皮带以速度v 匀速向后运动。
若皮带在运动的过程中受到脚的摩擦力为f ,则在运动的过程中,下列说法中正确的是( )A .f 是皮带运动的阻力B .人相对于“跑步机”是运动的C.α角增大,人跑得更费力D.人的重力与皮带对人的支持力是一对平衡力C解析:CA.脚蹬皮带时,脚和皮带之间产生了摩擦力,皮带受到的摩擦力是皮带运动的动力,即f 是皮带运动的动力,故A错误;B.人相对于“跑步机”整体位置没有发生改变,所以是静止的,故B错误;C.皮带的位置相当于斜面,在斜面的长度一定时,斜面越陡越费力,因此,α角增大,人跑得会更费力,故C正确;D.人受到的重力竖直向下,支持力垂直皮带向上,皮带和水平面之间有夹角,所以两个力不在同一条直线上,不是平衡力,故D错误。
故选C。
3.如图所示,斜面高h=1m,长s=5m,小车重50N,用沿斜面方向的拉力F,将小车从斜面底端匀速拉到顶端,不计斜面和小车之间的摩擦,下列说法错误的是()A.拉力F做的功大小等于50JB.斜面对小车支持力做的功大小等于50JC.斜面是一种省力的简单机械D.斜面一定不能省功B解析:BA.不计斜面和小车之间的摩擦,拉力做功等于小车重力做功为W=Fs=Gh=50N×1m=50J故A正确,A不符合题意。
九年级上册物理第十二章机械能和内能单元综合测试(Word版含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口A和B,然后套上橡皮筋,做成了一个会跳的卡片(如图所示)。
为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出了以下猜想:A.与卡片的质量有关B.与橡皮筋的形变量有关C.与橡皮筋的条数有关为了验证猜想,小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同的卡片进行实验。
(1)小明将图中的卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到的现象是________,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片________,因此它具有________能。
(2)为了探究卡片跳起高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其他实验条件相同,操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是____________________________,实验中若观察到不同质量的卡片跳起的高度不同,则说明跳起高度与质量________(选填有关或无关)。
(3)探究卡片跳起高度与橡皮筋形变量是否有关,请你为该小组提供使橡皮筋的形变量不同的两种方法:①____________;②____________。
【答案】卡片跳起做功弹性势使每次橡皮筋的形变量相同有关分别压两个卡片时将一个卡片压平,另一个不压平使小豁口A、B的间距不相同【解析】【分析】【详解】(1)[1]橡皮筋伸长说明橡皮筋发生了弹性形变,发生弹性形变的物体想要恢复原状,就会对使它发生形变的物体施加力的作用,所以橡皮筋对硬卡片施加力,使它弹起。
[2]橡皮筋对卡片施加力,卡片弹起即在力的方向上运动了,所以橡皮筋对卡片做功。
[3]做功会引起能量的转化,橡皮筋的弹性势能转化为卡片的动能,因此橡皮筋具有弹性势能。
(2)[4]探究跳起的高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其它的实验条件相同,操作中将卡片反过来,根据控制变量法,每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形变量相同。
大连市大连市第三十九中学简单机械单元综合训练一、选择题1.下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是A.机械效率越高,机械做功一定越多B.机械做功越多,机械效率一定越高C.功率越大的机械,做功一定越快D.做功越快的机械,机械效率一定越高2.如图所示,重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上,通过轻质细绳与滑轮相连,不计绳重与滑轮间的摩擦,动滑轮重为2N,重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动的速度为0.2m/s,2min后,物体B着地,以下说法正确的是()A.物体A受到的摩擦力为3NB.1min内拉力对物体A做功为36JC.2min内B物体的重力做功为144JD.若用一个向左的拉力F使 A向左匀速运动,则F=8N3.如图所示,一轻质杠杆支在支架上,OA=20cm,G1为边长是5cm的正方体,G2重为20N,当OC=10cm时,此时G1对地面的压强为2×104Pa,现用一水平拉力,使G2以2cm/s 的速度向右匀速速运动,当G1对地面的压力恰好为0时,经过的时间是( )A.25s B.30s C.35s D.40s4.利用四个相同的滑轮,组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用同样的时间,把质量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分别为F甲、F乙,拉力做的功分别为W甲、W乙,拉力的功率分别为P甲、P乙,机械效率分别是η甲、η乙,(忽略绳重与摩擦),下列关系式正确的是()A .W 甲=W 乙,P 甲=P 乙B .F 甲>F 乙,η甲>η乙C .W 甲=W 乙,P 甲>P 乙D .F 甲=F 乙,η甲=η乙5.如图人们用木棒撬石块,在 C 点沿不同方向施加作用力 F 1 或 F 2 或 F 3 ,这三个力的大小关( )A .123F F F ==B .123F F F >>C .123F F F <<D .无 法 判断6.如图所示,一块厚度很薄、质量分布均匀的长方体水泥板放在水平地面上,若分别用一竖直向上的动力F 1、F 2作用在水泥板一端的中间,欲使其一端抬离地面,则( )A .F 1>F 2,因为甲中的动力臂长B .F 1<F 2,因为乙中的阻力臂长C .F 1>F 2,因为乙中的阻力臂短D .F 1=F 2,因为动力臂都是阻力臂的2倍7.初中物理中我们用斜面做过多次探究实验,如图所示,以下分析正确的是A.图甲是利用斜面“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关;B.图乙是利用斜面”测定斜面的机械效率;C.图丙是探究动能大小与哪些因素有关;D.如图乙木块B中,B木块的重力和木板对B的支持力是一对平衡力8.如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。
大连市大连市第三十九中学物理第十二章机械能和内能同步单元检测(Word版含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.如图所示,甲、乙、丙图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择____两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择____两图进行实验;在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须___(填“相等”或“不相等”);(2)在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表:燃料加热前液体温度/℃燃料燃尽时液体温度/℃燃料的热值/(J/kg)12040 2.4×10622030根据表中数据计算:完全燃烧20g燃料1放出的热量为_____J,燃料2的热值是____J/kg;(3)比较不同物质的比热容实验时,记录数据如下表:加热时间/min0123456液体a25262728293031液体b25272932343638可知道:对液体a和液体b都加热6min,液体a吸收热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”),比热容较大的是__________。
【答案】甲乙甲丙相等 4.8×104 1.2×106等于液体a【解析】【分析】【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,应用不同的燃料给相同的液体加热,所以应选择甲乙两图进行实验。
[2]比较不同物质的比热容,应用相同的燃料给不同的液体加热,所以应选择甲丙两图进行实验。
[3]在实验中用上控制变量法进行探究,所以要探究不同燃料的热值,除了燃料种类不同,其它物理量要控制相同,即液体的种类及其质量、初温要相同;同理要探究不同物质的比热容时,除了液体种类不同,其它物理量要相同,即热源、燃料的质量要相同。
(2)[4]由表格数据知,完全燃烧20g燃料1放出的热量Q放=m1q1=0.02kg×2.4×106J/kg=4.8×104J[5]完全燃烧10g燃料1放出的热量4414.8101J2J122.410Q Q===⨯⨯⨯放放而甲图中,液体a吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量,设液体的质量为m,据Q吸=cm(t-t0)得,液体a的比热容()34110J22.4 1.210J()(0)40QQcm t t m t t m m⨯====--⋅⨯-吸放℃℃乙图中,燃料燃烧放出的热量Q放2 =Q吸2=cm(t'-t0')=341.210J(3020) 1.210Jmm⋅-=⨯⨯⋅℃℃则燃料2的热值4621.210J1.210J/kg0.01kgQqm⨯===⨯放2燃料(3)[6][7]在甲和丙中,用相同的热源给液体加热,在相同的时间内放出的热量相同,则a、b液体吸收的热量相同。
分析表格数据知,吸收相同的热量,液体a升温慢,其比热容较大。
2.某实验小组用图所示的装置粗略测量蜡的热值q,图中A桶内装有水,B为下部开了许多通气孔的罩子(1)要完成本实验,还需要的测量工具是天平、砝码和______;(2)罩子B的主要作用是______;(3)实验收集的数据为:A桶中水的质量为m 水,水的初温为t 1,末温为t 2,蜡烛燃烧前的质量为m 1,燃烧后的质量为m 2。
则蜡的热值q =______(水的比热容为c 水); (4)实验测出的热值会比真实值偏小,造成这一偏差的原因可能是______(至少有一个选项正确,将正确选项的字母填在横线上)。
A .蜡烛没有完全燃烧 B .桶A 中水的质量太多 C .桶A 吸收了部分热量D .蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中 【答案】温度计 防止热散失 2112()c m t t m m --水水 ACD【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]测量蜡的热值时,根据Q q m=放的原理进行实验,而蜡的质量用天平进行测量,燃烧焟放出的热量Q 放在忽略热散失的情况下,等于A 桶中内水吸收的热量,而Q 吸=c 水m (t -t 0),所以还需要温度计来测量温度。
(2)[2]罩子B 的作用是防止蜡燃烧放出的热量散失到空气中。
(3)[3]由题意知,水吸收的热量Q 吸=c 水m 水(t 2-t 1)而Q 吸=Q 放,那么蜡的热值211212()c m t t Q q m m m m -==--水水放(4)[4]据Q q m=放,实验中造成测量的热值比实际值偏小的原因有:蜡烛没有完全燃烧,造成放出的热量偏少,则热值偏小;桶A 中吸收了部分热量造成水吸收的热量比实际放出的热量少,则热值偏小;蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中,造成测量的热量偏少,则热值偏小。
故ACD 选项都有可能。
3.甲同学用如图所示的实验装置探究阻力对小车运动的影响。
他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板,让小车从斜面上的同一位置由静止滑下,在水平面上分别标记出小车停下的位置。
(1)标记③是小车在_______表面上停下的位置;(2)分析可知:水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越_______。
(选填“快”或“慢”)推理可知:运动小车如果不受阻力作用,它将_______;(3)乙同学用此装置让同一小车从不同高度处滑下,均在铺有木板的水平面上滑行,发现高度越高,小车在水平面上滑行距离_______,由此可知:小车重力势能的大小与小车所处_______有关。
【答案】木板慢一直做匀速直线运动越远高度【解析】【分析】【详解】(1)[1]小车在水平桌面上所受的阻力越小,移动的距离越大,而水平桌面上铺上毛巾、棉布、木板时,小车在木板上受到的阻力最小,则移动的距离最大,故标记③是小车在木板表面上停下的位置。
(2)[2]水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
[3]由以上实验探究知,小车在水平桌面上受到的阻力越小,移动的距离就越小,由此可知,运动小车如果不受阻力作用,它将一直做匀速直线运动。
(3)[4]小车从此装置的不同高度滑下,则到达水平面时的速度不同,而小车与水平面接触的粗糙程度相同,即小车所受的阻力相同,那么小车所处的高度越高,到达水平面的速度就越大,小车在水平面上滑行的距离越远。
[5]小车在斜面上的高度越高,到达水平面时的速度就越大,即动能就越大,而动能是由重力势能转化来的,那么小车的动能越大,其重力势能也越大,所以小车重力势能的大小与小车所处的高度有关。
4.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
他实验时组装了如图8所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1分钟记录一次杯中水的温度(见下表)。
加热的时0123456间/min甲杯水温25272932343638 /℃乙杯水温25262728293031 /℃(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定______的位置,再调整固定______的位置(均选填“A ”或“B ”)。
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的______; (3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______; (4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量并记录了数据,利用公式Q c m t =∆计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。
你认为他的计算结果可靠吗?______,为什么?________。
【答案】B A 质量、初温 煤油 不可靠 燃料燃烧的热量有损失(或煤油菜籽油不能完全燃烧) 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2]在安装、调整实验器材时,需要先根据酒精灯外焰调整B 的高度,再根据温度计调整A 的高度,所以要先固定B 的位置,再调整固定A 的位置。
(2)[3]为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:加热时间和水的质量、水的初温。
(3)[4]通过表中记录的数据可知,加热时间相同,甲杯水温上升快,故甲杯水吸收的热量多,由Q qm =放知,相同时间内煤油燃烧放出的热量多,所以煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是煤油。
(4)[5][6]不可靠。
煤油、菜籽油不可能完全燃烧,且伴有热量损失,故结果不准确。
5.如图所示,甲、乙和丙三图中装置完全相同。
燃料的质量都是10g ,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中:①如图丁是甲、丙装置中a 、b 两种液体吸热后温度随时间变化的图象,由图可以看出,______液体的比热容较大:②小明再用50g 水和100g 水做实验,以吸收的热量Q 为纵坐标,升高的温度t ∆为横坐标,分别画出50g 和100g 水的-Q t ∆图象,它们都是过原点的直线,即Q k t =∆,进一步分析发现,这两条直线的k 值之比与对应水的______之比相等(选填“密度”或“质量”);(2)在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中:①应选择______两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______(选填“温度”或“加热时间”)来反应的;②若想利用上述装置估测燃料的热值,那么还需要补充的仪器是______,利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏______;③该实验在取燃料和水时都要注意适量,否则不利于得出实验结论。
当燃料质量一定时,所取水量不能过少的原因是:______。
【答案】b 质量 甲乙 温度 天平 小 水会沸腾,温度不变,不便于比较 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]质量和初始温度均相同的a 、b 两种液体,升高相同的温度,b 的加热时间长,则b 的吸热能力强,比热容大。
[2]根据Q cm Δt =可知,Q k t =∆中的k cm =,则有11k cm =,22k cm =,故111222k cm m k cm m == 即这两条直线的k 值与对应水的质量之比相等。
(2)[3][4]比较不同燃料的燃烧值,要用不同的燃料,加热质量相同的同一种液体,故应选择甲乙两图进行实验,通过温度的变化来反映的;温度计示数变化越大,表明吸收的热量越多,即该物质放出的热量多,热值大。
[5]利用上述装置估测燃料的热值,要控制燃料的质量相等,需要用天平来测量。
[6]由于燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q 吸小于Q 放,依此计算出燃料的热值比真实值要偏小些。
[7]当燃料质量一定时,如果所取水量过少,则水吸热后容易沸腾,沸腾时水的温度不变,不能根据水升高的温度来比较燃料放出热量的多少。
6.小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热已知。
自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。
他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学应该选择两套完全相同的装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的______(质量/体积)相同,还要控制______相同;(2)小明仔细观察发现:同一批次同一包装盒子中外形相同的温度计的读数不尽相同,为了选择两只完全相同的温度计小明应该在盒中先挑选多支读数______(相同/不同)的温度计,然后把它们一起放到一杯热水中,稍等一会儿后,再______; (3)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______;(4)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的测量工具是:______。