西安高新第一中学初中校区东区初级中学物理内能(培优篇)(Word版 含解析)

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西安高新第一中学初中校区东区初级中学物理内能(培优篇)(Word版含解析)一、初三物理内能易错压轴题(难)1.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。

2.小明和小亮通过实验“比较水和铁砂的吸热能力”。

他们在两个相同试管中分别加入一定量的初温为20℃的水和铁砂,分别用同一酒精灯加热二者。

经正确操作收集了表格中信息:(1)实验中他们用停表记录加热时间,目的是____; (2)加热的过程中,水和铁砂内能____,表现为其温度____; (3)他们通过实验得到下表的数据:质量/g 末温/℃ 加热时间/min 水 30 40 12 铁砂50655分析实验数据时,有的同学认为无法比较出水和铁砂吸热能力的强弱,因为没有控制质量相同。

你是怎样想的,写出你这样认为的理由________。

【答案】通过加热时间长短比较吸收热量的多少 增大 升高 可以比较出水和铁砂吸热能力的强弱,分别求出1g 的水和铁砂温度升高1℃时,吸收的热量进行比较得出结论 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]用相同的酒精灯加热,时间越长吸收的热量越多,所以用秒表的目的是通过加热时间长短比较吸收热量的多少。

(2)[2][3]水和铁砂吸收热量后内能增加,表现为温度逐渐升高。

(3)[4]假设每分钟从酒精灯吸收的热量为Q 0,那么 1g 的水温度升高1℃时,吸收的热量为()()00120.02/g 30g 4020Q Q =⋅⨯-℃℃1g 的铁砂温度升高1℃时,吸收的热量为()()0050.002/g 50g 6520Q Q =⋅⨯-℃℃由此可以比较得到水的吸热能力比铁砂强。

3.小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。

(1)实验装置中的两个烧杯的规格应_________(选填“相同”或“不同”),烧杯中的水和煤油应具有相同的初温和__________;(2)加热10min,水吸收的热量________(填大于、小于或等于)煤油吸收的热量;(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是__________℃,水的比热容是煤油的比热容的________倍;(4)若本次实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是________J。

(q酒精=3.0×107J/kg)【答案】相同质量等于 98 2 6×105【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]实验中两个烧杯的规格应相同,烧杯中水和煤油的初温和质量都应该相同,因为此实验探究的是两种液体的吸热能力,那么唯一的变量是液体的种类,而其他的量都要保持相同。

(2)[3]加热10min,即加热时间相同,那么两者吸收的热量相同。

(3)[4]由图象乙可知,水开始时温度上升,到98℃时,温度保持不变,即是水此时已经沸腾,所以水的沸点是98℃。

[5]相同质量的水和煤油温度从68℃升高到98℃,所用的时间分别为20min和10min,即升高相同温度,水吸收的热量是煤油的2倍,所以水的比热容是煤油的的2倍。

(4)[6]完全燃烧这些酒精放出的热量Q放=mq酒精=20×10-3kg×3.0×107J/kg=6×105J4.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 2.1×1034.2×104【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;5.左图是同学们比较液体比热容大小的实验装置。

某次试验中,将两支温度传感器和两个相同的试管(分别盛有初温相同、质量相同的甲乙两种液体)分别固定在铁架台上,两个试管放入同一个红外加热器中,两个温度传感器的探头部分与两试管内的液体接触良好,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。

在计算机上打开与此仪器配套的专用软件,点击“开始记录”,同时打开红外加热器开关,对两试管内的液体加热,这两种液体在沸腾前,在计算机上得到右图所示的温度随时间变化的图像。

(1)实验中,选择同一个红外加热器的目的是_______。

(2)若使两种液体吸收相同的热量,则液体_______升高的温度多。

(3)由右图可知,液体_______的比热容大【答案】在相同时间内,两种液体吸收的热量相同甲乙【解析】(1)实验中,选择同一个红外加热器的目的是:在相同时间内,两种液体吸收的热量相同;(2)由图可知,若使两种液体吸收相同的热量,则液体甲升高的温度多。

(3)由右图可知,甲乙两种液体吸收相同热量时,乙升高的温度少,说明乙的吸热能力强,即乙的比热容大。

6.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: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。

为了表示物质的这种特性,物理学中引入物理量______,定义是:一定质量的某种物质在温度升高时所吸收的热量,与它的______和______的比值;(3)小明同学认为比较不同物质的吸热能力,除了利用上述方法外,还可以使______相同的不同物质吸收相同的热量,比较______。

【答案】质量吸收的热量相同加热时间质量不同比热容质量升高的温度乘积质量升高的温度【解析】【分析】【详解】(1)[1]在探究不同物质的吸热能力的实验中,烧杯中装入的食用油和水要质量相同,因为探究不同物质的的吸热能力,除了物质的种类不同外,其它物理量都必须相同。

[2][3]用相同的酒精灯加热,目的是让酒精灯在相同的时间内放出相同的热量,才能保证食用油和水在相同时间内吸收的热量相同,从而通过加热时间的长短来反映吸收热量的多少。

(2)[4][5]由表格数据知,质量相同的不同食物质,升高相同温度时,吸收的热量是不同的。

[6][7][8]为了表示不同物质的吸热能力不同的特性,物理学中引入比热容这个物理量,其定义是:一定质量的某种物质在温度升高时所吸收的热量,与它的质量和升高的温度乘积的比值。

(3)[9][10]比较不同物质的吸热能力,还可以使质量相同的不同物质吸收相同的热量,比较升高的温度,因为相同质量的不同物质吸收相同热量时,温度升高一般不同。

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。

(1)本实验所需测量仪器有____;应控制的物理量有____;(2)实验中能说明被加热的物体内能增加了的现象是________;通过对比____来比较两种物质吸热的多少;(3)他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。