人教版物理九年级上册 内能专题练习(word版
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人教版物理九年级上册 内能专题练习(word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,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。
4.小明用相同的电加热器分别给水和食用油加热(如图甲),以探究水和食用油的吸热能力。
(1)本实验除了图甲中所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和______; (2)加热5min,水吸收的热量______(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量; (3)比较不同物质的吸热能力,通常有两种方案 方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化 方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量 下表是小明记录的部分实验数据 液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 加热时间t/min 水 10 68 98 20 食用油 10 68 98 10
①分析表中信息可知小明采用的是______(选填“方案一”或“方案二”);
②分析表中数据,可得出的结论______;
(4)小明根据实验数据作出了水和食用油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),由图像可知,水沸腾时的特点是______,食用油的比热容是______J/(kg⋅℃)。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)] 【答案】秒表 等于 方案二 水的吸热能力强 吸热,温度不变 2.1×103 【解析】 【分析】 (1)(2)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,而物体吸收热量的多少通过加热时间的长短来体现,由此可以确定需要的测量工具。 (3)根据比较吸热能力的两种方法,由表中数据分析回答。
(4)加热时水保持不变的温度为沸点,根据如图乙水和食用油的温度随加热时间变化的图像
可知水的沸点;由图可知,加热10min温度升高30℃水和食用油所用时间,根据转换法结
合=cQmt在质量和升高温度相同的情况下,比热容c与Q成正比,据此求出食用油的比热容。 【详解】 (1)[1]实验中吸收热量的多少是由加热时间来反应的,所以还需用秒表记录时间。
(2)[2]加热相同的时间,酒精灯放出的热量相同,则水吸收的热量等于食用油吸收的热量。
(3)①[3]分析表中信息,质量相同,比较升高相同的温度所用加热时间,故小明采用的是
方案二。 ②[4]分析表中数据知,取相同质量的两种物质,升高相同的温度,水吸收的热量多,即水
的吸热能力强。 (4)[5]根据如图乙水和食用油的温度随加热时间变化的图像可知,水的沸点是98℃,且继续
加热但是温度保持不变,故水沸腾时的特点是吸热但温度保持不变。 [6]质量和初始温度均相同的两种液体,加热10min,温度升高:98℃﹣68℃=30℃,水用
20min,食用油用时10min,根据转换法,升高相同的温度,食用油吸收热量是水的一半,
根据=cQmt,在质量和升高温度相同的情况下,比热容c与Q成正比,故食用油的比热容是