九年级物理上册内能单元复习练习(Word版 含答案)
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九年级物理上册内能单元复习练习(Word版
含答案)
一、初三物理
内能
易错压轴题(难)
1.小明在学习“物质的比热容”时,取相同质量的水和沙子,用相同的酒精灯加热,测得它们升高的温度如表,并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线.
(1)用温度计测量水的初温如图甲所示,其读数为__________℃。
(2)实验中选用相同的酒精灯加热,可以认为相同时间内水和沙子__________相同.
(3)请利用表中数据在图乙中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。
(4)沙子在1.0~1.5min内升高的温度有明显异常,其主要原因是__________。
(5)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水和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值与对应水的__________之比相等。
【答案】(1)18 (2)吸收的热量 (3)答案如图所示 (4)没有及时用玻璃棒搅拌,使沙子受热均匀 (5)质量
【解析】
试题分析:物体吸热升温快慢与物质的种类、物体的质量、吸热的多少等因素有关。在实验中要比较水和沙子吸热升温快慢就需要选择相同质量的水和沙子;采用相同的加热器,可以使水和沙子在相等时间内吸收热量相等。在实验器材中还需要搅拌棒,沙子是固体,加热时间/min 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
升高的温度/℃ 水 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
沙子 4.3 7.9 15.2 18.4 21.5
加热时上下沙子受热不均匀,需要不断搅拌;水是液体,加热时通过对流使其受热均匀的。吸收热量的多少可以利用Q=cm△t计算,水的比热是相同的,Q与△t是正比关系,所以画出来的是过原点的直线,利用Q=k△t表示它们的关系时,k=cm,c是比热容,是一个定值,实验中改变水的质量m,就是改变了k的值。
考点:比较质量相等的不同物质吸热升温快慢
2.如图所示是研究做功与能量转化关系的装置。重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长,AQ为水平面,AP段光滑,PQ段粗糙。实验开始时,质量为M的重物恰好置于地面。将质量为m的木块从P向右拉至A,PA长为L,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,重物的重力做的功为_________(用字母表示);
(2)观察实验,小明提出猜想:木块动能的变化与重物重力做功多少有关;
(3)为了验证猜想,小明做了以下实验。重物M=0.1kg,木块m=0.9kg,改变木块从P点右移的距离L,测得一组数据,记录如下:
序号 1 2 3 4 5 6
PA的长L/m 0.1 0.15 0.2 0.35 0.43 0.5
木块在P点的速度平方221/vms 0.2 0.3 0.4 0.7 0.9 1.0
①根据表中数据,在图乙中作出L与v2的图像。已知物体动能的表达式为12mv2,分析木块动能的变化及重物的重力做功的大小,可知猜想是_________(正确/错误)的,由此得到的结论是________;
②利用实验信息分析,当L=0.8m时,木块在P点获得的动能是_________J。
【答案】mgL 正确 木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大 0.72
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由题知,细绳不可伸长,实验开始时,质量为M的重物恰好置于地面。将质量为m的木块从P向右拉至A,PA长为L,所以重物被提起高度h= L,所以木块在AB段运动过程中,重物的重力做的功为
W= Gh= mgh= mgL
(3)[2][3]因为重物和木块质量一定,由表中数据和W= MgL知,L 越大,重力对重物做越多,v2越大,由动能的表达式212mv知木块动能越大,由此可知猜想是正确的,得到的结论是:木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大。
[4]由v2与L知,两者成正比,即有
v2 =L
且当L= 0.1m时
v2 = 0.2m2/s2
即
220.2m/s0.1mk
解得
k=2m/s2
所以
222m/svL
所以当L=0.8m时
22222m/s0.8m1.6m/sv
则木块在P点获得的动能
222k110.9kg1.6m/s0.72J22Emv
3.如图甲所示是某实验小组用初温相同、质量相等的水和煤油做“比较不同物质吸热的情况”的实验装置.
(1)图甲实验装置中除了图示的器材外,还需要的测量工具有天平和________;加热过程中,水和煤油吸热的多少是通过_________________来确定的.
(2)另一实验小组对图甲实验装置进行了改进,将分别装有质量相等的水和煤油的试管放在同一个盛水的烧杯内加热如图乙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是:______________________________________________。
(3)在如图丙中,最能反映该实验的真实情况(__________)
(4)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出:另一种液体的比热容为_____J/(kg·℃),这种液体在0~15min内放出的热量为__________ J.
【答案】秒表 加热时间 确保水和煤油在相同时间内吸收的热量相等 C 2.1×103
4.2×104
【解析】
【详解】
(1)根据吸热公式可以知道,实验除了需要称质量的天平,还需要秒表记录时间,并用温度计测量温度的变化;加热过程中通过加热时间来控制水和煤油吸热的多少;
(2)分别装有质量相等的水和煤油的试管放在同一个盛水的烧杯内加热,这样可确保水和煤油在相同的时间内吸收相同的热量;
(3)由于丙图中加热环境相同,所以相同时间内,水和煤油所吸收的热量应相同,所以AB选项均不符合题意;根据公式得,,由于水的比热容较大,所以水和煤油质量和吸收的热量相同时,煤油温度变化大,由图知C符合题意。
(4)观察图像可知,在第15min时,甲变化的温度为,乙变化的温
度为,由于水的比热容较大,所以甲液体为水,其的比热容是;
根据公式可知,质量相同的水和另一种液体,在相同时间内放出的热量相等,所以c乙是c甲的一半,即c乙=2.1×103 J/(kg·℃);则15min时,这种液体放出的热量为:
【点睛】
物体吸收热量本领的大小,不仅与物体升高的温度多少有关,还与质量的大小有关,因此要保证两者质量相等,由此可以确定需要的测量工具.通过加热时间来比较吸收热量的多少,由此可以知道还需钟表。实验中要确保水和煤油在相同时间内吸收相同的热量,根据其进行分析;
4.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验中应量取质量_____的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。
(2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和_____。
(3)用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体,使它们升高相同的温度,通过_____来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
(4)实验记录的数据如下表所示,分析实验数据可知_____(选填“甲”或“乙”)物质的吸热能力强。
(5)下列事实能用上述实验数据得出的结论解释的是_____。
A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色
D.夏大给教室洒水,感觉凉爽
【答案】相同 电加热器 加热时间 甲 A
【解析】
【分析】
(1)根据控制变量法分析甲、乙两种液体质量的关系;
(2)根据温度计的使用方法分析温度计的玻璃泡不要碰到哪些地方;
(3)使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法;
(4)使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
(5)水的比热容较大,与其它物质相比,吸收相同的热量,升高的温度较低。
【详解】
(1)[1]根实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中;
(2)[2]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和电加热器;
(3)[3]用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体,使它们升高相同的温度,通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少;
(4)[4]由实验数据可知,加热相同的时间,甲升高的温度比乙升高的温度要低一些,甲物质的吸热能力强;
(5)A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小,是因为水的比热容较大,故A符合题意;
B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸,属于扩散现象,故B不符合题意;
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色,属于扩散现象,故C不符合题意;
D.夏天给教室洒水,感觉凉爽,是因为蒸发吸热,故D不符合题意。
故选A。
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℃,