九年级物理上册 内能单元测试卷(解析版)
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九年级物理上册 内能单元测试卷(解析版) 一、初三物理 内能 易错压轴题(难) 1.小明家买了一台太阳能热水器,他发现真空管是太阳能热水器的核心部件,那热水器内水吸收热量的多少与什么因素有关呢?他把问题告诉物理小组的成员,大家一起做出了如下猜想: 猜想一:热水器内水吸收的热量多少与环境温度有关; 猜想二:热水器内水吸收的热量多少与光照强度有关; 猜想三:热水器内水吸收的热量多少与真空管的材料有关。 (1)经查阅资料发现,真空管在内玻璃管的表面上涂有吸收涂层,用来吸收太阳辐射,其中太阳能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。经阳光照射,太阳能转化成内能,水从涂层吸收热量,水温升高,质量________,密度________(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”),热水向上运动。 (2)实验小组在两根完全相同的真空管内装入初温、质量________的水,分别面对太阳光放入光照强度相同但温度不同的环境中,经过相同时间后测量水温,发现水温几乎相等。由此得出猜想一是______(选填正确或错误)的。 (3)小组成员联系实际,想到夏天如果没有阳光,热水器的水温就较低,而冬天如果有太阳,热水器内水温就很热,于是他们得出结论:热水器内水吸收热量的多少与光照强度________(选填“无关”或“有关”)。
(4)在探究猜想三的实验中,该小组找到了三根外形相同但材料不同的真空管,给管内灌满水,面对阳光,每隔相同的时间检测罐内水的温度,得到的实验数据如下表所示,为了更好地利用太阳能,你建议他家应选择________制成的热水器。
材料 初温/℃ 20 min后的水温/℃ 40 min后
的水温/℃
60 min后
的水温/℃
普通管 12 14 17 19 三高管 12 16 19 22 紫金管 12 18 23 28
【答案】可再生 不变 变小 相同 错误 有关 紫金管
【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]再生能源是不需人为参与,可以循环再生的能源,如太阳能、水能、风能、潮汐能、
地热能等。 [2][3]水从涂层吸收热量,水温升高,水的多少没有变化,所以睡得质量不变,但由于水吸
收热量,水的体积会增大,所以水的密度会变小。 (2)[4]实验要探究热水器内水吸收的热量多少与光照强度、环境温度、真空管的材料等因素
的关系,要控制真空管内水的初温、质量相同。 [5]其它条件相同,而环境温度不同时,经过相同时间后水温几乎相等,说明热水器内水吸
收的热量多少与环境温度无关。说明“猜想一”是错误的。 (3)[6]夏天如果没有阳光,热水器的水温就较低,而冬天如果有太阳,热水器内水温就很
热,说明热水器内水吸收热量的多少与光照强度有关。 (3)[7]通过实验数据可知,在日照时间相同时,紫金管温度变化量大,所以应选择紫金管制
成的热水器。
2.铁板文蛤是南通的特色佳肴,由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成,在体积相同的条件下,餐馆会尽量选择热容量大的炊具.热容量的定义是:物体的温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量.查阅资料知道:物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关,由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想: 猜想1:物体的质量越大则物体的热容量越大; 猜想2:物质的比热容越大则物体的热容量越大. 同学们先用图甲所示装置,将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中,将水加热至沸腾,用温度计测出水的温度,示数如图乙;将四个金属块同时从水中取出,快速放入四个相同的保温杯中,杯中盛有质量和初温(约20℃)均相同的水,过一段时间后分别测出保温杯内水的末温,收集记录的数据如下表.
(1)安装装置时应先固定线夹_______(选填“A”或“B”);图乙温度计示数为_______℃.
(2)由表中数据可知:若金属块放出的热量完全被水吸收,则吸收热量最多的是放入了金属________的杯中的水;热容量最大的是_________金属块. (3)分析数据可判断:猜想1、猜想2都是_______的.请选择猜想1或猜想2,说出你对该猜想作出上述判断的理由:______________________. (4)请用热容量这个物理量,给比热容下定义:________________. 【答案】B 99 铁 铁 错误 猜想1:铁的热容量最大,但是铁的质量不是很大,铁的比热容不是最大 物体的热容量与质量之比
【解析】 【详解】 第一空.用酒精灯加热时,由于酒精灯的高度是固定的,所以安装装置时应先固定线夹B;
第二空.图乙中温度计的分度值是1℃,示数是99℃; 第三空.从表中数据可知,放入铁块的烧杯中水的末温最高,为48.1℃, 第四空.由于放入铁块的水的末温最高,说明铁块放出的热量最多,即热容量最大的是铁块; 第五空.分析数据可知,质量最大的铅块其热容量不是最大,比热容最大的铝块其热容量不是最大,故猜想1、猜想2都是错误的; 第六空.猜想1:由数据可知,铁块的热容量最大,但是铁块的质量不是最大的,故猜想1错误;猜想2:由数据可知,铁块的热容量最大,但是铁的比热容不是最大的,故猜想2错误; 第七空.物体的热容量与物体的质量之比叫做物质的比热容。
3.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
222k
110.9kg1.6m/s0.72J22Emv
4.在比较“水和煤油吸热本领大小”的实验中,小明选取了两只相同的烧杯,且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的水和煤油,他用两个完全相同的“热得快”给它们加热,并记录得到了表中的实验数据,请你回答下列问题:
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 32 34 煤油的温度/℃ 20 24 28 32 36 40 44 48
(1)两种液体相比较,温度升高比较快的是_____; (2)小明给水和煤油加热,选用两个同样的“热得快”的目的是什么?_____ (3)如图甲所示是小明根据实验数据画出的图象,其中_____(选填“A”或“B”)表示的是水吸热升温情况. (4)比较方法:在质量相同的情况下,比较水和煤油吸热能力的方法:①吸收相同热量,比较_____;②升高相同温度,比较_____; (5)如图乙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线,从图象可以看出,在一年中,曲线A所示的城市气温变化较_____(选填“大”或“小”),根据上面探究过程中所获得的只是可知,曲线C表示的是_____(“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线.(c砂<c水)
【答案】 煤油 目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同 B 升高的温度 吸收的热量 大 内陆