西安高新第一中学初中校区东区初级中学物理内能的利用(培优篇)(Word版 含解析)
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西安高新一中初中校区物理第十二章机械能和内能(篇)(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.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。
一、选择题1.如图所示,甲、乙两图中的装置是研究不同物质的热值实验、下列说法正确的是()A.甲、乙两装置实验时,需要保持加热时间相同B.甲、乙两装置中液体升高的温度越高,燃料的热值越大C.甲、乙两装置实验时,不需要保持液体质量相同D.甲、乙两装置实验时,不需要保持燃料质量相同B解析:B研究不同物质的热值实验中,采用了控制变量法,需要控制燃料的质量相同;为了比较不同燃料的热值,要用不同的燃料,应加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,液体升高的温度越高,燃料的热值越大。
实验中不需要控制燃料的加热时间相同,一定要让两种液体完全燃烧,故B正确,ACD错误。
故选B。
2.实验室里的一瓶酒精用去一半后,剩下的酒精()A.密度、比热容、热值都不变B.密度、比热容、热值都变为原来的一半C.密度不变,比热容、热值变为原来一半D.密度、比热容变为原来一半,热值不变A解析:A密度是物质的一种性质,它的大小与质量、体积无关;比热容是物质的一种性质,与质量的变化无关;热值是燃料的特性,不随质量的变化而变化;所以实验室里的一瓶酒精用去一半后,剩下的酒精密度、比热容、热值都不变。
故选A。
3.如图所示,试管内的高温高压水蒸气从玻璃管中喷出,使小叶轮转动,与这一实验过程中能量的转化相同的是汽油机的()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程C解析:C试管内的高温高压水蒸气从玻璃管中喷出,水蒸气具有内能,水蒸气使小叶轮转动,小叶轮的机械能变大,这是水蒸气的内能转化为小叶轮的机械能;而汽油机的四冲程中,吸气冲程和排气冲程没有能量的转化,压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,那么与这一实验过程中能量的转化相同的是汽油机的做功冲程。
故选C。
4.如图所示,用同样的器材进行实验,现要求仅根据温度计示数的变化(t∆),比较不同物质的吸热本领(实验1)或者比较不同燃料的热值(实验2),则以下说法中正确的是()A.这两个实验均需要控制被加热的物质的种类一样B.这两个实验均需要控制实验中用完全相同的燃料C.正确完成实验1后,若t∆越小,则该物质的比热容越大D.在实验2中,加热相同时间后,若t∆越大,则该燃料的热值一定越大D解析:DA.由于比较不同物质的吸热本领(实验1),所以,实验需要控制被加热的物质不是同一种类;由于比较不同燃料的热值(实验2),所以,实验需要控制被加热的物质相同质量的同一种类,故A错误;B.比较不同物质的吸热本领时,需要燃烧相同燃料,且相同时间,即保证吸收相同的热量,通过比较温度的变化,然后比较吸热本领的强弱;而比较不同燃料的热值时,需要不同的燃料,故B错误;C.实验1中,在液体升高相同温度时,加热时间越长,液体吸收的热量越多,吸热本领越强,说明该物质的比热容越大,故C错误;D.在实验2中,加热相同时间后,若t∆越大,说明释放的热量越多,即该燃料的热值一定越大,故D正确。
西安高新一中沣东中学物理内能的利用易错题(Word 版 含答案)一、初三物理 内能的利用 易错压轴题(难)1.如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料a 、b 的质量都为10g ,烧杯内液体 的质量均为100g 。
当燃料完全燃烧后,甲、乙、丙装置中温度计升高的示数分别为20℃、 30℃、 35℃。
(1)燃料a 的热值__________燃料b 的热值;液体a 的比热容__________液体b 比热容。
(两空均选填“>”、“=”或“<”)(2)若液体a 是水,则水吸收的热量是____________________(拓展)实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计(玻璃泡中液体质量相等),小明查阅资料得到几种物质的数据如下表所示,则: 物质酒精 煤油 水银 比热容[()J/kg ⋅℃]2.4×103 2.1×103 0.14×103 标准气压下沸点(℃) 78 180〜310 356.7(1)在探究水沸腾的特点时,不能选用____________温度计。
(2)在测量质量较小但温度较高的物体温度时,温度计吸收的热量就会影响被测物体温度,这种情况下为了使测量值更接近真实值,应选择____________温度计。
【答案】< > 38.410J ⨯ 酒精 水银【解析】【详解】(1)[1]通过对比乙、丙两个实验装置可知,根据比热容的公式Q cm Δt =,液体的质量都相同,同种液体比热容也相同,丙中液体升高的温度较高,那么丙中液体吸收的热量较大,可知丙中燃料完全燃烧放出的热量较大,而乙、丙的燃料质量相同,根据Q q m=可知丙中燃料b 热值较大;[2]通过对比甲、乙两个实验装置可知,燃料的种类相同,燃料的质量也相同,那么当燃料完全燃烧后,放出的热量是相同的,两种液体吸收的热量也相同,根据Q cm Δt =可知,乙的温度变化量较大,那么乙中的b 液体比热容较小;(2)[3]由题意可知,水吸收的热量是()33℃℃=∆=⨯⋅⨯⨯=⨯4.210J/kg0.1kg208.410JQ c m t吸水(1)[4]标准气压下水的沸点是100℃,而酒精标准气压下沸点是78℃,用酒精温度计去测水沸腾时的温度,水还没沸腾,酒精就已经沸腾了,所以不能选用酒精温度计;(2)[5]当被测物体温度较高质量较小时,该物体会和温度计发生热传递,被测物体的温度降低,这种情况下为了使测量值更接近真实值,应该选择水银温度计,水银的比热容相对比来说较小,在相同的情况下,升温较快。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.在探究“凸透镜成像规律”的实验中.(1)如图甲, 平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=_____cm.(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像素,此像的性质是_____的实像.若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至_____刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像.(3)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中____处能观察到烛焰的像.(4)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是_____眼镜(近视/远视).【答案】10.0 倒立放大 40 B 近视【解析】【分析】【详解】(1)由图甲结合凸透镜焦点的定义可知,焦点到凸透镜的距离为20.0cm-10.0cm=10.0cm,即凸透镜的焦距为f=10.0cm;(2)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,u=15cm,2f>u>f,由成像规律知,凸透镜成倒立放大的实像,此时v=55cm-25cm=30cm,根据折射中光路可逆可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当u=30cm时,即凸透镜移动至40cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像;(3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时u=16cm-10cm=6cm,u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B 处观察;(4)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,,说明延后成像了,即像距增大了,说明此透镜对光线有发散作用,故放置的是凹透镜,这种眼镜是用来矫正近视眼的.2.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,实验过程如下:(1)实验前,需要选择焦距恰当的凸透镜。
实验室有A 、B 两种凸透镜,图甲是平行光通过两种凸透镜后,在光屏上会聚在一点时的光路示意图;从图中读出透镜A 的焦距为________cm ;为了便于完成探究过程,应该选择透镜______(选填“A ”或“B ”)进行实验,并将此透镜固定在光具座上的50cm 刻度处;(2)在调节光具座上光学器材的高度时,蜡烛应该_________(选填“点燃”或“不点燃”);(3)当把蜡烛移动到光具座上的15cm 刻度处,如图乙所示,此时想在光屏上成像,应该将光屏移动到光具座的_________(选填“A ”“B ”或“C ”)刻度范围内;A .50cm ~60cmB .60cm ~70cmC .70cm ~100cm(4)当2u f ,且像成在光屏上时,把蜡烛向远离凸透镜的方向移动一段距离,那么要想在光屏上继续成像,应该将光屏_________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜;(5)随着实验的进行,蜡烛越烧越短,会看到烛焰在光屏所成的像_________(选填“上移”或“下移”);(6)调整蜡烛的高度后继续探究成像特点,如图丙所示,调节光屏的位置可以在光屏上得到一个倒立、_________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;若把光屏和蜡烛的位置互换,在光屏上_________(选填“能”或“不能”)看到像。
西安高新第一中学初中校区东区初级中学物理电压电阻(培优篇)(Word版含解析)一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)1.小宇同学在“探究串联电路电压规律”的实验时,得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。
小宇用图甲所示的电路继续进行探究:(1)测量电源及灯泡两端电压,电压表接在AB两点,是为了测量灯___两端的电压,闭合开关,电压表的示数(如图乙所示)是____V;(2)接着小宇直接将电压表接A点的接线改接到D点,闭合开关后,发现电压表_______;(3)纠正错误后,小宇测出导线BC间的电压大约为0.05V。
由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。
为了能更明显地观察到导线分压的现象,应选择较__(选填“粗”或“细”)的导线,原因是在长度和材料相同时,__________电阻越大。
【答案】L1 1.7 指针反偏(或指针偏向0刻度线的左边)细橫截面积越小【解析】【分析】【详解】(1)[1]电压表要和被测用电器并联,当电压表接在AB两点时,和灯L1并联,所以测的是L1两端的电压。
[2]根据乙图,电压表选择的是0—3V的量程,分度值为0.1V,所以电压表的示数为1.7V。
(2)[3]将电压表接A点的接线改接到D点,闭合开关后,电流从电压表的负接线柱流入正接线柱流出,此时电压表接反了,所以指针会反向偏转。
(3)[4][5]为了让分压更加明显就是要增大导线的电阻,所以要选择更细的导线,因为在材料和长度一定是,导体的横截面积越小电阻越大。
2.在“探究串联电路电压的特点”活动中:(1)如图所示,连接电路时,至少需要______根导线;实验中应选择规格______(相同/不同)的小灯泡;(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是________________(填出一种即可);(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。
一、选择题1.电动汽车的电池决定了车辆能行驶的里程,工程上用“能量密度”来衡量电池的储电能力,它指的是电池单位质量所存储的电能,“能量密度”相当于我们学过的哪个物理量()A.热量B.热值C.内能D.比热容2.2020年11月24日,搭载着“嫦娥五号”探测器的长征五号火箭发射成功,标志着中国“探月工程”第三步拉开序幕,长征五号运载火箭采用无毒,无污染的液氢液氧燃料作推进剂,属于绿色环保大型液体运载火箭,下列说法正确的是()A.液氢燃烧得越充分,其热值就越大B.燃料燃烧产生高温高压的燃气对火箭做功,燃气的内能会增加C.高温高压的燃气推动火箭升空把内能转化成机械能D.通常情况下气态的氢氧是采用高温高压方式进行加注的3.下列说法正确的是()A.敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值B.“摩擦生热”现象中的“热”的含义是指内能C.做功相同时,热机的效率越高消耗的燃料越多D.一杯热水逐渐变凉时,这杯水的热量不断减小4.某班同学在物理课上完成一组小实验:①来回迅速摩擦双手;②黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好袋口,放在阳光下;③将太阳电池连在小电扇上,并使它对着阳光;④将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。
他们根据实验现象和感受得到以下说法中错误的是()A.力与热、热与电现象间存在相互联系,力和电现象间不能联系B.不同形式的能量可以相互转化,转化过程中能量总和保持不变C.①说明机械能转化为内能,②说明热传递改变内能D.③说明太阳能转化为机械能,④说明机械能转化为电能5.下列有关能量转化的说法错误的是()A.太阳能电池——太阳能转化为电能B.热机工作——内能转化为机械能C.电风扇工作——风能转化为机械能D.水力发电——机械能转化为电能6.下列关于热现象的说法中正确的是()A.0℃的水变成0℃的冰,温度不变,内能不变B.在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能C.汽车发动机用水作为冷却物质,是因为水的比热容较大D.火箭使用液态氢作燃料,是因为它含有的热量多7.一瓶酒精用掉一半后,下列关于它的说法正确的是:()A.它的质量不变B.它的比热容变为原来的一半C.它的热值变为原来的一半D.它的密度、比热容、热值都不变8.下列关于能量转化和转移现象的说法中,错误的是()A.暖瓶塞跳起时,内能转化为机械能B.给蓄电池充电,电能转化为化学能C.内燃机的压缩冲程,机械能转化为内能D.用热水袋取暖时,能量的形式发生变化9.关于汽油机的四个冲程,下列说法正确的是()A.吸气冲程,吸入的成分只有汽油B.压缩冲程,将内能转化为机械能C.做功冲程,当转速是1800r/min,1秒钟完成30个做功冲程D.排气冲程,废气带走了大部分的能量。
一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)1.做“观察水的沸腾”实验时:(1)实验使用的温度计是根据液体的________规律制成的.(2)如图甲为某同学实验时测沸水温度的情形.他的错误之处是________.(3)纠正错误后,他观察到从开始加热至水沸腾,所用时间过长,造成这种现象的原因可能是________.(4)他对实验进行了改进之后,每隔1min记录温度计示数(见下表),直到水沸腾一段时间后停止读数,根据表中的数据在图乙中画出水温随时间变化的图象.(_____________)时间t/min0123456789温度T/℃90929496989999999999(5)他们观察到水沸腾时的现象应该是丙图中的________图.从实验可得出,液体在沸腾过程中要________热,但温度________;实验测出水的沸点为________℃.【答案】热胀冷缩温度计的玻璃泡碰到了烧杯底水太多(或水的初温较低)a吸保持不变99【解析】【分析】【详解】(1)实验室中常用的液体温度计是根据液体的热胀冷缩规律制成的.(2)在甲图中,温度计的玻璃泡接触了烧杯的底部,会导致测量结果偏大;(3)水加热时间过长可能是水的初温太低,可以用初温较高的水开始加热;也可能是水量太多,可以减小水量;也可能是酒精灯火焰太小,可以增大火焰,也可能使烧杯未加盖等;(4) 根据表中的数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:(5) a图中气泡在上升过程中体积不断变大,所以a图是沸腾时的情况;b图中气泡在上升过程中体积不断减小,所以b图是沸腾前的情况.从实验可得出,液体在沸腾过程中仍要加热,还在不断吸热,从表中数据来看,沸腾后温度不变,实验测出水的沸点为99℃.故答案为热胀冷缩;温度计的玻璃泡接触了容器底;水太多(或水的初温较低);图见详解;a;吸;保持不变;99.2.在观察水的沸腾实验中:(1)实验装置如图所示,装置中存在的明显错误是_______;(2)纠正错误后,继续实验,当观察到烧杯内产生大量气泡,气泡上升变大且杯口有大量的“白气”形成,表明水在沸腾。
西安高新第一中学初中校区东区初级中学物理第十四章欧姆定律(培优篇)(Word版含解析)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(难)1.某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,实验中电源电压保持不变,选用的5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω1.5A”。
(1)如果连完电路、闭合开关后,发现仅有一只电表有示数,则造成这一现象的原因可能是____________(选填下面的字母代号);A.电流表断路B.定值电阻短路C.滑动变阻器断路D.滑动变阻器短路E.定值电阻处接触不良(2)电路连接完好后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数如图乙所示时,记下电压表的示数,此时电路中的电流为______________A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时,滑动变阻器的滑片应向_______________(选填“左”或“右”)滑动直至电压表示数为______ V,并记录电流表的示数;(3)若实验中有电压为4V、6V、和8V的三种电源可选,为完成5组实验,该同学选用的电源电压可能是________________V;(4)小明想用本实验中的器材测定未知电阻的阻值,可是发现电流表损坏,所以他设计了如图丙所示的电路图来测量未知定值电阻R x的阻值,其中R0为已知电阻,步骤如下:a.闭合开关S、S1,断开S2时,测得电压表的示数U1;b._________________时,测得电压表示数为U2;c. 则被测电阻R x的阻值为:R x=_____________(写出表达式)。
【答案】BE 0.4 左 2 4 闭合开关S、S2,断开S11021URU U⋅-【解析】【分析】【详解】(1)[1] A .电流表断路时,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故A 不符合题意; B .定值电阻短路电压表示数为0,只有滑动变阻器接入电路,所以电流表有示数,故B 符合题意;C .滑动变阻器断路,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故C 不符合题意;D .滑动变阻器短路,只有定值电阻工作,电压表测量的是定值电阻的电压,电流表测量的是定值电阻的电流,两表都有示数,故D 不符合题意;E .定值电阻处接触不良相当于定值电阻断路,这样电压表示数为电源电压,由于电压表电阻极大,电流表无示数,故E 符合题意。
西安高新第一中学初中校区东区初级中学物理电流和电路(培优篇)(Word版含解析)一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)1.在“测量小电灯的功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样(1)连接电流表时应选用________________的量程.(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整__________.(3)乙同学连完电路并闭合开关后,发现小灯泡不发光且电压表示数为零,电流表示数为0.15A,产生这一现象的原因是 ____________________________________________.(4)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光时,电流的示数如乙图所示,请读出电流表的示数,并填入表格中_______________ .(5)实验中,同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值,但表格的设计仍有不完整的地方,请将所缺内容填写完整____________.(6)小组同学们分析了实验数据得出:小灯泡的发光亮度是由灯泡的______决定的,且_______,灯泡发光越亮.【答案】0—0.6A 灯泡短路 0.24 W 2.5 0.24 0.6 实际功率实际功率越大【解析】试题分析:测灯泡的功率的测量原理是P=UI,即测出灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流,算出灯泡的功率.根据题意,灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程选0-3V,灯的电阻约为10Ω,根据欧姆定律可以算出灯正常发光时的电流约为0.25A,小于0.6A,所以电流表应选0-0.6A的量程.闭合开关后,灯不亮,电流表有示数,说明电路中的故障是短路,电压表的示数是零,说明灯两端没有电压,所以灯被短路.在实验数据记录表格中,除了要记下需要测的物理,还要写清物理量的单位,灯正常发光时的电压为2.5V,电流表读数是0.24A,算出灯的额定功率为0.6W.根据表格中灯的实际功率与灯的亮暗可以得出灯的亮度与实际功率的关系,灯泡的实际功率越大,灯的亮度越高.考点:测小灯泡的功率2.演绎式探究﹣﹣﹣探究点电荷的电场强度如果带电体间的距离比它们的大小大得多,这样的带电体可以看成是点电荷.(1)实验发现,带电量分别为q1、q2的两个点电荷距离为r时,它们之间的作用力F=k,其中k为常量,当q1和r一定时,F与q2之间的关系图象可以用他图甲中的图线来表示.(2)磁体周围存在磁场,同样,电荷周围也存在磁场.电场对放入其中的电荷产生电场力的作用.点电荷q1和q2之间的作用力实际是q1(或q2)的电场对q2(或q1)的电场力.物理学中规定:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值,叫做该点的电场强度,用E表示,则E= .如图乙所示,在距离点电荷Q为r的A点放一个点电荷q,则点电荷q受到的电场力F= ,点电荷Q在A点产生的电场强度E A= .(3)如果两个点电荷同时存在,它们的电场会相互叠加,形成合电场.如图丙所示,两个互成角度的电场强度E1和E2,它们合成后的电场强度E用平行四边形的对角线表示.如图丁所示,两个点电荷Q分别放在A、B两点,它们在C点产生的合电场强度为E合.请推导证明:E合=.【答案】(1)c;(2);;;(3)证明过程如上所示【解析】试题分析:(1)作用力为F=k,k是常数,q1和r一定时,F与q2成正比,所以是一条过原点的直线,c符合题意;(2)根据题意,电场强度:E=;Q在A点对q的电场力:F=,所以点电荷Q在A点产生的电场强度:E A=/q=;(3)由题意知,AB在C点电场强度的大小相等,E A=E B=,且互相垂直,做出其合场强,如图所示:所以E=,即得证.【考点定位】电场强度;电荷间的相互作用3.小明利用如图所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系“.(1)探究串联电路中电流的关系.①用笔画线代替导线将开关S3连入电路中________.(要求:只闭合开关S3后,R1、R2以及电流表串联;导线不许交叉)②小明将S3闭合后,发现电流表均无示数.于是他用一只电压表对电路故障(电路中只有一处故障)进行了检测,将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数.电路中的故障是________.小明排除故障后继续实验,读出了电路中各电流表的示数,得到了串联电路中电流的关系是:串联电路中各处电流相等.(2)完成上述实验后,小明继续探究并联电路中电流的关系.①各开关的连接情况是________(填写各开关断开或闭合).②分析实验中各电流表的读数(如图所示),可知并联电路中电流的关系是________:.③电阻R1:R2=________.(3)为了验证结论的普遍性,你可以采用的方法是:________.(拓展)在电源电压不变的情况下,小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比P最大:P最小=________.【答案】R2断路闭合S1、S2断开S3并联电路干路电流等于各支路电流的和1:2改变电源电压9:2【解析】【分析】(1)按从电源正极依次连接,一条路径将所有用电器连接起来;(2)闭合开关后,电流表无示数,说明电路故障为断路;电压表的示数接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连;(3)通过开关的断开与闭合判断出并联电路;(4)根据实验数据得到并联电路电流的规律;(5)多次测量找普遍规律,可以改变电源电压;(6)根据电功率的公式算出两次电功率的比值。
一、初二物理声现象实验易错压轴题(难)1.在探究声音的产生和传播的条件时,同学们做了以下实验.(1)小华同学将一只通电的小电铃放在连通了抽气机的玻璃罩内,如图1所示,用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出,会发现声音的响度逐渐减小。
如果把空气又逐渐通入玻璃罩内,将会发现_________,此实验说明_______。
(2)小丽等同学利用如图2所示的实验装置进行探究,将系在细线上的乒乓球靠近音叉。
①当小丽同学用小锤敲击音叉的时候,既能听到音叉发出的声音,又能观察到________,通过实验现象得到的结论是__________。
②乒乓球在实验中起到什么作用?_________。
③在实验操作过程中,小丽同学采用:先将音叉离开乒乓球一定距离后敲击音叉,然后再靠近乒乓球,观察现象;小刚同学采用:先将音叉贴紧乒乓球,然后再敲击音叉,观察现象。
你认为哪位同学的操作合理?________。
理由是______。
【答案】声音的响度逐渐增大声音的传播需要介质乒乓球被弹起跳动发声的音叉在振动将不易观察到的音叉的振动转化为乒乓球的弹起小丽小刚的做法分不清是音叉振动让乒乓球跳动起来,还是敲击音叉的人的动作让乒乓球跳动起来【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]随着玻璃罩内空气的逐渐减少,声音响度逐渐减小,如果把空气逐渐通入玻璃罩,声音响度会逐渐增大。
说明声音的传播需要介质;(2)[3][4]用小锤敲击音叉时,既能听到声音又能观察到乒乓球被弹起跳动,说明发声的音叉在振动;[5]实验中利用乒乓球把音叉不易观察的微小振动转化为乒乓球的明显振动;[6][7]小丽同学先敲击音叉,然后将音叉再靠近乒乓球,若乒乓球振动,则能证明发声的音叉在振动;小刚先将音叉贴紧乒乓球,然后敲击音叉,若乒乓球振动,则分不清是因为人敲击使球振动,还是音叉引起球的振动。
所以小刚的操作不合理。
2.某同学为了探究物体发声时振动的频率高低与哪些因素有关,他选择了四根钢丝进行实验,如图所示。
西安高新第一中学初中校区东区初级中学物理内能的利用(培优篇)(Word 版含解析)一、初三物理 内能的利用 易错压轴题(难)1.用所学的知识解决下列问题:(1)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同,比较不同液体的比热容,可以选择___两图: 比较不同燃料的热值,可以选择___两图。
(2)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的两种不同液体进行了实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图丁所示,实验中,两种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出:液体___放热能力强 (选填a 或b ),若液体a 的比热容为32.110J /(kg )⨯⋅℃,则液体b 的比热容为____J /(kg )⋅℃。
【答案】甲丙 甲乙 a 1.05×103【解析】【详解】(1)[1]为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲丙两图进行实验。
[2]为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲乙两图进行实验;(2)[3]时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;利用热量的计算公式Q cm Δt =可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得慢,它的放热能力大;甲的温度将的慢,故甲的放热能力大;[4]由题知,而液体的质量相同,即 m m =乙甲;当放热时间为15min 时,甲降低的温度为60℃-40℃=20℃;乙降低的温度为60℃-20℃=40℃;则:c m t c m t∆=∆甲甲甲乙乙;即:()32.110J/kg2040m c m⨯⋅⨯⨯=⨯乙℃℃℃;解得()31.0510J/kgc=⨯⋅乙℃。
2.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同.(1)比较不同燃料的热值,应选择_____两图进行实验,实验时要观察_____比较两种燃料的热值大小;比较不同物质的比热容,应选择_____两图进行实验,实验通过_____反映物体吸热的多少.(2)比较不同物质的比热容,选用上图合适装置加热相同一段时间后,液体a升温多,由此可知:质量相同的液体a与b,升高相同的温度时,液体a吸收的热量_____(选填“大于”或“小于”)液体b吸收的热量.(3)若甲图烧杯中为50ml的水,10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃,求:①水吸收的热量_____J②若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收,算一算酒精的热值是_____J/kg;③算出的热值比标准值_____(选填“偏大”、“偏小”或“一样”)【答案】甲乙液体升高的温度甲丙加热时间的长短小于 4.2×103J 4.2×105J/kg 偏小【解析】解:(1)为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过液体升高的温度得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验;为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间(即比较吸收热量的多少),进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验;(2)比较不同物质的比热容,选用甲、丙两实验,加热相同一段时间,两种液体吸收的热量相等;液体a升温多,由c=Qm t吸可知,a的比热容小;a的比热容小,质量相同的液体a与b,在升高相同的温度时,由Q吸=cm△t可知,液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量.(3)①50ml水的质量为:m=ρ水V=1×103kg/m3×50×10﹣6m3=0.05kg;水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.05kg×20℃=4.2×103J;②根据题意可知,Q吸=Q放,由Q放=qm可知,酒精的热值为:q=34.2100.01Q Jm kg放==4.2×105J/kg;③酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收,所以算出的热值比标准值偏小.点睛:(1)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,温度计的示数变化相同时,通过比较加热时间比较吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系;(2)根据a、b液体吸收热量的多少,判断a、b液体比热的大小,然后根据比热大小,分析判断质量相同的液体a与b,升高相同的温度时,a与b吸收热量的关系;(3)①知道水的体积,求出水的质量;根据水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;②根据公式Q=qm计算酒精的热值;③在此实验中,酒精燃烧放出的热量大部分未被水吸收.3.小明在探究“不同燃料的热值”实验中,用如图所示的两套相同的装置.分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料甲和乙,点燃后加热烧杯中的液体.(实验过程中,液体没有沸腾)(1)如图中,两烧杯中所装的液体应___________.A.质量相同,种类不同 B.种类相同,质量不同C种类和质量均要相同 D种类和质量均不相同(2)实验过程中,应让燃料___________(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”).(3)通过比较___________来判断两种燃料热值的大小.【答案】C全部燃烧温度计示数变化【解析】【分析】(1)比较不同燃料的燃烧值,应控制被加热液体的种类相同而燃料不同;(2)(3)1kg物质充分燃烧所放出的热量叫该物质的热值,据此分析;应让燃料全部燃烧通过温度计示数变化来比较燃料热值的大小;这种方法叫转化法.【详解】(1)比较不同燃料的热值,应该控制变量,故除了燃料种类不同,其他物理量均要相同,即应控制被加热液体的种类和质量不同,故选C.(2) (3)比较不同燃料热值的实验中,同时点燃料后,需等待燃料全部充分燃烧,通过观察温度计示数的示数上升来比较两种燃料热值大小;温度计示数越高,说明所用燃料放出的热量越多,即燃料热值越大.4.为了比较酒精和碎纸的热值大小,小明选择了两套完全相同的实验装置如图所示,先将燃烧皿内装了质量相同的酒精和碎纸片,再分别同时给质量和初温相同的水加热,最后比较相同时间内水升高的温度.为正确完成实验,请你解答下列问题:(1)实验装置的组装顺序应该是________(选填“由上到下”或“由下到上”);此实验是通过比较________的变化,来比较燃料热值的大小.(2)在题干叙述的操作过程中存在的主要错误是________,按正确的操作,除了图示装置还需要的一个测量器材是________.(3)即使按照正确方法进行实验后,也只能比较两种燃料热值的大小,而不能计算出准确的热值,这是因为________(只写一种原因即可).【答案】自下到上温度计示数的变化比较相同时间内水升高的温度天平燃料燃烧放出的热会散失到空气中【解析】【详解】(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,且不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行;为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;燃料完全燃烧放出的热量的多少,是通过温度计示数的变化来反映;(2)实验应燃烧相等质量的酒精与纸,比较水升高的温度,然后比较酒精与纸的热值大小,而不是用酒精与纸对水加热,比较相同时间内水升高的温度,再比较酒精与纸的热值大小;按正确的操作,实验需要用天平测酒精、纸、水的质量。
因此还需要的一个测量器材是天平。
(3)由于燃料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放大于Q吸,依此计算出燃料的热值比实际要偏小些.【点睛】(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小.(2)比较燃料燃烧值的大小,应控制燃烧燃料的质量相等;让相同质量的燃料完全燃烧,根据水升高的温度比较热值的热值大小;实验要控制燃料的质量,需要用天平测燃料的质量;(3)燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小.5.在探究物质某些属性的实验中,有如图所示甲、乙、丙三套完全相同装置,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同.(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;(2)实验中,甲与丙的加热时间相同,目的是为了________.【答案】甲、乙甲、丙使水和煤油吸收相同的热量【解析】【分析】【详解】(1)为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验;为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验;(2) 因为加热时间能反应物质吸收热量的多少,实验中,甲与丙的加热时间相同,目的是为了使水和煤油吸收相同的热量.【点睛】(1)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,温度计的示数变化相同时,通过比较加热时间比较吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系;(2)加热时间越长,液体吸收的热量越多,因此可以用加热时间的长短来反应液体吸收热量的多少.6.如图甲所示,A,B,C,三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体的初温、质量都相同,请你解答下列问题.(1)实验时应按照________的顺序组装器材(选填“自上而下”或“自下而上”);(2)比较不同燃料的热值应选择________两个装置(选填装置序号),当燃料完全燃烧时,通过比较________来比较不同燃料热值的大小.(3)图乙是根据比较不同物质比热容的实验数据绘制的图象,若烧杯内的液体分别是水和食用油,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则食用油的比热容是________.【答案】自下而上 BC 温度计示数的变化 2.1×103J/(kg•℃)【解析】【分析】【详解】(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行.(2)为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择B 和C 两图进行实验.燃料完全燃烧放出的热量的多少,是通过温度计示数的变化来反应.(3)由图乙所示图象可知,加热相等时间,即物质吸收相等热量时,a 升高的温度高,a 的比热容小,a 是食用油;水与食用油的质量相等,设为m ,由图线b 可知,水在6min 内吸收的热量:Q =c 水m △t 水=4.2×103J/(kg•℃)×m×(60℃﹣10℃)=2.1×105J/(kg•℃)×m ,则水在3min 内吸收的热量Q 吸=3min 6min×2.1×105J/(kg•℃)×m =1.05×105J/(kg•℃)×m ,由于用相同的电热器对水和食用油加热,在相等时间内食用油吸收的热量与水吸收的热量相等,因为Q 吸=c 油m △t 油,所以c 油=()5 1.0510J /kg ?m 610Q m t m ⨯⨯⨯-吸油(℃)=℃℃=2.1×103J/(kg•℃). 【点睛】(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;(2)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小.燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应;(3)食用油的比热容大于水的比热容,吸收相等热量食用油升高的温度高,分析图乙所示图象判断a 、b 是什么物质;根据热量公式求出液体的比热容.7.在比较不同燃料热值的实验中,小明利用图示两套完全相同的实验装置,分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片,同时点燃后对质量和初温都相等的水加热,记录燃料燃烧相同时间后水升高的温度△t.(1)为了正确完成实验,除了图示装置外还需要的一个测量器材是_____.(2)实验中通过_____(填“加热的时间”或“温度计升高的温度”)来比较燃料燃烧放出热量.(3)小明设计的方案_____(填“能”或“不能”)比较酒精和碎纸片的热值,理由是______.【答案】天平温度计升高的温度不能燃烧掉的酒精和碎纸片的质量不一定相等【解析】解:(1)实验中,由于要控制质量相等,所以还需要的测量工具是天平;(2)因燃料的热值不能直接测量,但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收,从而使水温发生变化;所以可以通过温度计升高的温度来比较燃料燃烧放出热量的多少;(3)虽然在其它条件相同时,甲杯水的温度升高的较快,即甲燃烧产生的热量多,所以其热值大.但相同时间两种燃料燃烧的质量不能比较,故不能比较热值的大小.故答案为 (1). 天平 (2). 温度计升高的温度 (3). 不能 (4). 燃烧掉的酒精和碎纸片的质量不一定相等8.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同.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,三烧杯中a、b液体的质量必须______(填“相等”或“不同”).(2)若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/kg115 35 2.4×106 2 15 25 ?根据表中数据计算:完全燃烧10 g 燃料1放出的热量为________J ,燃料2的热值是________J/kg .(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏_____(填“大”或“小”),你认为出现这样情况的主要原因是:燃料燃烧释放的热量_________(填“能”或“不能”)全部被液体吸收.【答案】甲乙 甲丙 相等 2.4×410 1.2×610 小 不能【解析】【分析】【详解】(1)①为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲乙两图进行实验;②为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲丙两图进行实验.根据控制变量法可知:实验中用加热时间表示同种燃料放出热量和液体a 、b 吸收热量相同;烧杯内液体的质量应都相同.(2)完全燃烧10g 燃料1放出的热量:Q 1=mq 1=0.01kg ×2.4×106J/kg=2.4×104J ; 由于Q 放=Q 吸,则燃料1:c a m △t 1=m 1q 1,即c a m(35℃−15℃)=m 1×2.4×106J ,燃料2:c a m △t 2=m 1q 2,即c a m(25℃−15℃)=m 1×q 2,联立以上两式可得:q 2=1.2×106J/kg .(3)因为存在热散失,燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收,所以测得的热值会偏小.9.在比较不同燃料热值大小的实验中,小明组装了两套完全相同的实验装置,如图所示。