九年级上册物理 内能单元练习(Word版 含答案)
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九年级上册物理 内能单元练习(Word版 含答案)
一、初三物理 内能 易错压轴题(难)
1.实验小组设计实验比较水和食用油吸热能力,使用相同的电加热器给水和食用油加热。
(1)实验前,小明同学应取初温和_____相等的水和食用油进行实验。
(2)小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间,目的是使水和食用油_____相同,再通过比较水和食用油_____来判断吸热能力的强弱。
(3)而小丽同学使水和食用油升高相同的温度,通过比较_____来判断吸热能力的强弱。
(4)根据实验数据,小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像,由图像可知,水的温度随时间变化的图像是_____(选填“a”或“b”),煤油的比热容为_____J/kg℃
34.210J/kgc水=℃
(5)分析图像可推断,当水和食用油升高相同温度时,_____需要的时间短,_____的吸热能力更强。(均选填“水”或“食用油”)
(6)该实验是利用_____(选填“热传递”或“做功”)的方式来改变食用油的内能的。
【答案】质量 吸热 升高的温度 加热时间 a 2.1×103 煤油 水 热传递
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,实验前,小明同学应取初温和质量相等的水和食用油进行实验。
(2)[2][3]小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间,根据转换法,目的是使水和食用油吸热相同;再通过比较水和食用油升高的温度来判断吸热能力的强弱。
(3) [4]小丽同学使水和食用油升高相同的温度,通过比较比较加热时间来判断吸热能力的强弱;
(4)[5][6]根据实验数据,小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像,升高相同的温度,水加热时间长,由图像可知,水的温度随时间变化的图像是a;由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像,升高30℃,b用时3min,a用时6min,根据Q=cm△t,在质量和升高温度相同的情况下,吸热与比热容成成正比,煤油的比热容为
333min=4.210J/kg=2.110J/kg6minc℃℃
煤油的比热容为32.110J/kg℃。
(5)[7][8] )分析图像可推断,当水和食用油升高相同温度时,煤油需要的时间短;水的吸热
能力更强。
(6)[9]该实验是利用热传递的方式来改变食用油的内能的。
2.某班同学利用图甲所示的实验装置探究“水和煤油的吸热能力”。
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有______________;加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过______________来判断的;
(2)实验中第1、2两个小组采用的研究对象都是初温为25℃的质量为200g的水和煤油,加热不同时间使末温都达到40℃,记录的实验数据如表格所示,通过分析实验数据,能够得出的结论是:___________;
实验组别 液体 加热时间/min
1 水 13.5
煤油 6.5
2 水 12
煤油 5.5
(3)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间和第2小组不同,其原因可能是_________________;
(4)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,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_____________________。
【答案】秒表 加热时间长短 质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量不同 酒精灯的火焰大小不同 可以让水和煤油在相同时间内吸收相同热量
【解析】
【详解】
(1)[1][2]煤油和水吸收热量的多少,是通过观察加热时间的长短来比较的,要计算时间,所以要用到秒表;
(2)[3]通过分析表中数据可知,质量相同的水和煤油升高相同温度,加热的时间是不同的,所以能得出结论:质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量不同;
(3)[4]原因可能是加热装置不一样,即酒精灯的火焰大小不同;
(4)[5]在同一烧杯中,相同时间内吸收热量相同,这样做可以让水和煤油在相同时间内吸收相同热量。
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.为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力,小芳同学用酒精灯(火焰大小保持不变)均匀加热0.4kg该种固体,根据实验数据绘制出的图线如图所示.通过查阅资料已知该物质液态(BC阶段)时的比热容为3×103J/(kg•℃).
(1)该物质在B点时的内能_____(大于/小于/等于)在A点时的内能;
(2)求该物质在BC段共吸收了多少热量__________?经测量BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10g(酒精完全燃烧),求在BC阶段的热转化效率为多大_______?
(3)该物质在固态(OA阶段)时的比热容为多大__________ ?
【答案】大于 4.8×104J 16% 1.5×103J/(kg•℃)
【解析】
(1) 如图该物质在AB段为熔化过程,吸热,温度不变,所以B点时的内能大于在A点时的内能;
⑵ 如图BC段温度升高了40℃,则该物质在BC段共吸收的热量为:
343100.440J4.810JQcmt吸;
酒精10g放出的质量为:
750.01310J310JQmq酒放,
在BC阶段的热转化效率为:
454.810100%16%310QQ吸放
⑶ 该物质在固态(OA阶段)时吸热2min温度身高了40℃,吸热热量是BC段吸收热量的一半,故固态时的比热容为:
43OA4.810J2==1.510J/kg0.4kg40Qcmt吸固℃℃
5.归纳式探究—.研究电磁感应现象中的感应电流:
磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,
在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0.则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表:
次数
R0/Ω
r/m
B0/T
T0/s
I/A
1
10
0.1
1.0
0.1
5π×l0-2
2
20
0.1
1.0
0.1
2.5π×l0-2
3
20
0.2
1.0
0.1
10π×l0-2
4
10
0.1
0.3
0.1
1.5π×l0-2
5
20
0.1
0.1
0.05
0.5π×l0-2
(1)I=_____k,其中k=________(填上数值和单位)
(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1时间内通过R1的电流I与R0的关系可以用图象中的图线____表示.
【答案】2000BrRt 25AsTm c
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图像分析可得
2EIR……………1
Et……………2
=?SB……………3
120+2RRRR……………4
由1234联立得:
22000022BBrrItRtR
由于2为定值,故
2000BrIkRt
[2]将第一组数据带入上式得:
k=25AsTm
(2)[3]若R0变,其他为定值,则2002Brt均为定值,可看作0'kIR,此为反比例函数,故可用图线c表示.
6.探究不同物质的吸热能力