人教版九年级上册物理 内能易错题(Word版 含答案)
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人教版九年级上册物理内能易错题(Word版含答案)一、初三物理内能易错压轴题(难)1.如图所示,将初温和质量相等的色拉油和水,分别装到相同的烧杯中,探究不同物质吸热升温现象。
用酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5min测量一次温度,数据记录表中。
(1)选用相同的酒精灯,为使单位时间内色拉油和水________相同,不断搅拌是使色拉油和水______。
(2)导致初始阶段色拉油温度随时间的变化图像不是直线的原因,除色拉油自身外,还有________要吸收热量;要尽量减小此因素的影响,改进的方案有________(写出一种)。
(3)画出水的温度随时间的变化图像______。
由图像可知,色拉油和水的温度同时升高时,________需要的时间短,________需要吸收的热量更多。
【答案】吸收的热量受热均匀容器提高容器的初温色拉油水【解析】【详解】(1)运用控制变量法,使用相同的酒精灯和保证色拉油和水的质量相同,保证加热时间相同;不断搅拌使受热均匀,防止局部过热,产生误差。
(2)容器初温过低,则液体和容器会同时吸收热量,导致温度变化不是直线,可以通过提高容器初始温度,减小容器吸收热量对实验的影响。
(3)相同的加热时间吸收相同的热量,色拉油升温更快,所以需要的时间短,而水升高相等的温度需要加热更长的时间,所以要吸收更多的热量。
2.为研究不同物质的吸热能力,某同学用两个完全相同的酒精灯,分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示.(1)根据图像,某同学认为:“加热相同的时间时,甲升高的温度高一些,这说明甲吸收的热量多一些.”这位同学的判断是否正确?________请说明理由:______________________________;(2)要使甲、乙升高相同的温度,应给__________加热更长的时间;(3)如果已知甲的比热容是1.8×103J/(kg·℃),则乙的比热容是_________J/(kg·℃)。
【答案】不正确 因为完全相同的酒精灯,加热相同的时间,放出的热量相等,甲、乙液体吸收的热量相等 乙 2.4×103【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]升高的温度大,不代表吸收的热量多,吸收热量的多少是一样的,因为是用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间,酒精灯放出的热量是相等,甲和乙吸收的热量也是相等的;(2)[3]由图可知,甲和乙升高相同的温度,如都温度升到40℃,甲需要的时间是3min ,乙需要的时间是4min ,乙需要更长的加热时间,这说明乙的吸热能力强一些;(3)[4]根据t=cmQ ∆可知,在质量和吸收热量一定时,温度的变化值和比热容成反比, 我们可以取相同的加热时间4min ,用相同的酒精灯加热4min ,甲和乙吸收的热量就是相同的,甲的温度变化值为 50℃-10℃=40℃,乙的温度变化值为40℃-10℃=30℃,乙的比热容()()3340 1.810J /kg 2.410J /kg 30c =⨯⨯=⨯乙℃℃℃℃。
3.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。
4.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水13.51煤油 6.5水122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。
5.随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭.小林的爸爸最近也购买了一辆轿车.(1)“轿车不但要吃油,有时也要喝水”,汽油是_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源,用水冷却发动机是因为水的_________大,在发动机开始工作后一段时间内,水箱中水的内能会______,这是通过________方式来改变内能的.(2)下列四个实验中,其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是_______.(3)轿车在上坡时,将档位换成低速档,以减小行驶的速度,这样做的目的是___________A .安全B .省油C .减小行驶时的阻力D .增大爬坡的牵引力(4)小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:速度()1v /km h - 40 60 80 100 120 制动距离s /m 8 18 50 72 根据表中数据所反映的规律,当轿车速度为80/km h 时对应的制动距离是_____________m .(5)小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示.小林又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为100/km h ,发动机转速为2000r /min ,平均油耗为9L /100km ,参考图中的数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,发动机的效率为___________%.(已知汽油的热值为74.610J /kg ⨯,密度为330.810/kg m ⨯).(6)太阳能汽车利用太阳能来驱动,真正实现了零排放,有效地减少了对环境的污染.汽车顶部所安装的太阳能电池板的有效面积为26m ,太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为321.210W /m ⨯,如将太阳能转化为电能的效率为15%,则电池的输出功率为_________W ,如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%,当汽车在水平面上匀速行驶时,受到的牵引力为80N ,则汽车的行驶速度为___________/km h .【答案】不可再生 比热容 增大 热传递 A D 32 32.6% 1080 38.88【解析】解答:(1)从能源可否再生的角度看,汽油来源于石油,石油是经过几百万年的演变形成的,汽油是从石油中提炼出来的,属于不可再生能源;汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作.由公式Q =cm △t 知,在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热容最大,所以吸收的热量最多,冷却效果最好.发动机工作过程中会产生热量,热量传递到水,所以水的内能增大.这是通过热传递的方式改变内能的.(2)A 、电火花发生器点火后将盒盖顶出,此时燃气的内能转化机械能,故与题目中的情境相同,故A 正确;B. 滚摆向下运动,动能增加,重力势能减小,所以是重力势能转化为动能的过程,故B 错误;C. 向下压缩空气引火仪,即将机械能转化为仪器内部空气的内能,所以是将机械能转化为内能的过程,故C 错误;D. 酒精灯加热杯中冷水,这是通过热传递的方式改变内能的,故D 错误;故选A.(3)由P =W Fs t t ==Fv 的变形式F =P v可知,汽车的最大功率一定时,减小行驶速度时,可以获得更大的牵引力,故选D.(4)通过对1、2、4、5的分析可知,速度越大制动距离越大,即制动距离一定与速度有关,但明显不是正比关系,故可以想到可能与速度的平方成正比,通过计算可知制动距离的确与速度的平方成正比,所以有2240km /h 80km /h 8s()()=,解得:80km/h 的制动距离为32m ;(5)由发动机输出特性曲线可知:发动机转速为2000r/min 时,其输出功率约为30kW ,每小时对外所做的有用功:W =Pt =30×103W×3600s =1.08×108J ;行驶100km 消耗的汽油是9L =9dm 3=9×10−3m 3,则完全燃烧释放的热量:Q =mq =ρVq =0.8×103kg/m 3×9×10−3m 3×4.6×107J/kg =3.312×108J ,发动机的效率:η=881.08103.31210W J Q J⨯⨯=≈32.6%.(6)太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m 2,如将太阳能转化为电能的效率为15%,则电池的输出功率为P =P 太阳能η=1.2×103W/m 2×6m 2×15%=1080W ;因为电能最终转化为机械能的效率为80%,所以P 机械=P×η′=1080W×80%=864W ;由公式P =Fv 可得汽车的行驶速度:v =86480P W F N机械==10.8m/s =38.88km/h.6.在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示:(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:秒表和__________。