北京永乐店中学物理内能检测题Word版 含答案.docx
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北京永乐店中学物理内能检测题Word版含答案
北京永乐店中学物理内能检测题(Word版含答案)
一、初三物理内能易错压轴题(难)
1.(提出问题)水和空气哪种物质的导热性能好?
(猜想与假设)小明进行了如下猜想:
猜想一:
水的导热性能好;
猜想二:
空气的导热性能好
(设计与进行实验)
小明用两个相同的牛奶瓶,都装入热牛奶,一个放在温度与室温相同的水中,另一个放在空气中,为了尽量减少其他因素的影响,他把两个瓶都用木块垫起来,放在同一个桌面上,如上图所示,实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数,得到的数据如下表:
(实验结论)
(1)分析表中数据,可得出结论:
_____
(评估与交流)
(2)对甲、乙两个瓶中的牛奶,除了要控制它们的初温相同外,还要控制它们的_____相同
(3)热牛奶放在水中温度下降是通过_____方式来_____(选填“增加”或“减少”)内能
(4)进一步分析表中甲的示数,小明又发现,在冷却过程中,牛奶冷却的快慢前后并不一致,是越来越___的
(实验拓展)
(5)如果有一天,你要喝一杯奶茶,下列两种冷却方法中,效果较好的是_____
A.将滚烫的热茶冷却5分钟,然后加适量冷牛奶
B.先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5min
(6)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢,若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢,则“冷却速度”可定义为:
质量为1千克的物体,_____叫做冷却速度
【答案】在水中冷却比在空气中冷却效果要好质量热传递减少慢A单位时间内降低的温度
【解析】
【详解】
(1)分析可知,在相同时间内水中冷却速度更快,所以在水中比空气中冷却效果更好;
(2)在研究空气和水的导热性时,应该保证其它条件相同,除了水的初温外还要保证水的质量相等;(3)由于水与牛奶瓶有温度差,所以要发生热传递,即牛奶温度下降是由于热量传递减少其内能;(4)这是由于随着牛奶温度下降,周围水的温度在升高,使牛奶冷却的速度变慢,因此牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响.所以当实验时间较长时,相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢,就是指冷却速率变慢.(5)根据(4)中的结论,物体冷却随时间推移是先快后慢,本质原因是温差逐渐缩小,奶茶热的时候温度下降得快,开始快后来越来越慢,开始先让它保持较高的温度,可以在五分钟内放出更多的热量,然后加入冷牛奶,利用热传递使其再次降温。
故选A;(6)根据题意可定义冷却速度为:
质量为1千克的物体在单位时间内降低的温度。
2.小明在学习“物质的比热容”时,取相同质量的水和沙子,用相同的酒精灯加热,测得它们升高的温度如表,并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线.
加热时间/min
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
升高的温度/℃
水
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
沙子
4.3
7.9
15.2
18.4
21.5
(1)用温度计测量水的初温如图甲所示,其读数为__________℃。
(2)实验中选用相同的酒精灯加热,可以认为相同时间内水和沙子__________相同.
(3)请利用表中数据在图乙中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。
(4)沙子在1.0~1.5min内升高的温度有明显异常,其主要原因是__________。
(5)小明再用50g水和100g水做实验,以吸收的热量Q为纵坐标,升高的温度△t为横坐标,分别画出50g水和100g水的Q-△t图象.它们都是过原点的直线,即Q=k△t.进一步分析,发现这两条直线的k值与对应水的__________之比相等。
【答案】
(1)18
(2)吸收的热量(3)答案如图所示(4)没有及时用玻璃棒搅拌,使沙子受热均匀(5)质量
【解析】
试题分析:
物体吸热升温快慢与物质的种类、物体的质量、吸热的多少等因素有关。
在实验中要比较水和沙子吸热升温快慢就需要选择相同质量的水和沙子;采用相同的加热器,可以使水和沙子在相等时间内吸收热量相等。
在实验器材中还需要搅拌棒,沙子是固体,加热时上下沙子受热不均匀,需要不断搅拌;水是液体,加热时通过对流使其受热均匀的。
吸收热量的多少可以利用Q=cm△t计算,水的比热是相同的,Q与△t是正比关系,所以画出来的是过原点的直线,利用Q=k△t表示它们的关系时,k=cm,c是比热容,是一个定值,实验中改变水的质量m,就是改变了k的值。
考点:
比较质量相等的不同物质吸热升温快慢
3.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
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
。
4.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/min
0
2
4
6
8
10
12
14
温度t/°C
-10
-5
0
0
0
0
2.5
5
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。
5.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9826×105
【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=6×105J
6.某一小组用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”.在两个相同烧杯中分别加入质量、初温相同的水和食盐水,用相同酒精灯加热直到沸腾.
(1)分别测量出水和食盐水的沸点,发现食盐水的沸点比水高.其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示,水的沸点为_______℃.
(2)实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长,说明食盐水吸收的热量比水_______(选填“多”或“少”).
(3)能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论?
答:
_________;
其原因是:
_____________________.
【答案】98多不能实验中没有保持二者质量和升高的温度相同
【解析】
【分析】
(1)根据图中所示温度计示数为98℃;
(2)在相同的酒精灯下,向相同的烧杯加热,要比较吸收热量的多少,就得比较加热时间的多少,而实验中加热食盐水所用时间多,则其吸收的热量也多;
(3)要比较比热容的大小,必须得控制其他物理量不变,保证质量不变,还有一个因素,得使两者的温度差相同,才可以比较比热容的大小。
【详解】
(1)根据图中所示,温度计示数为98℃,所以水的沸点为98℃;
(2)我们知道要比较物质吸收热量的多少,就得比较加热时间的多少;
(3)要比较其中一个物理量的大小,就得控制其他物理量不变,所以在其他物理量不变的情况下才能比较,而实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
故答案为:
(1)98;
(2)多;(3)不能;实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
7.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__________。
(2)实验中应选用规格______(选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且_____(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据。
(3)分析实验数据可知,此实验是通过比较____________(选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的,所以________(选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。
【答案】天平相同质量温度变化甲
【解析】
【详解】
(1)本实验中需要测量时间、温度和质量,所以需要的测量工具有:
秒表、温度计和天平;
(2)实验中应选用规格相同的电加热器分别给初温相同且质量相等的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据;
(3)分析实验数据可知,此实验是通过比较温度变化来判断吸热能力强弱的,吸收相同的热量时,乙的温度变化大,乙的吸热本领弱;所以甲液体吸热本领强;
8.晓松同学在老师的指导下利用气压式喷雾器和数字式温度计验证“做功与物体内能变化关系”(如图)
(1)先安装好器材,关闭喷雾器的阀门,用数字温度计测出喷雾器内空气的温度,如图(a),手压活塞快速打气,如图(b)所示.
实验现象:
________.
说明:
________.
(2)然后,打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内的气体,如图(c)所示.
实验现象:
________.
说明:
________.
【答案】数字式温度计示数变大外界对物体做功,物体内能增大数字式温度计示数变小物体对外界做功,物体内能减小
【解析】
(1)先安装好器材,关闭喷雾器的阀门,用数字温度计测出喷雾器内空气的温度,如图(a),手压活塞快速打气,如图(b)所示.手压活塞,对壶内气体做功,故实验现象:
数字式温度计示数变大.说明:
所以外界对气体做功,气体的内能增加.
(2)打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内的气体,如图(c)所示.气体被放出,使得小叶轮转动,即气体对外界做功,气体温度下降,故实验现象:
数字式温度计示数变小.说明:
物体对外界做功,物体内能减小.
点睛:
做功可以改变物体的内能,外界对物体做功,物体温度升高,内能增加;物体对外做功,内能减小,温度降低.
9.为比较水、空气对牛奶的冷却效果,小明同学进行了如下实验:
将一盒牛奶分别装入两个瓶中,一个放在水中(如图甲所示),一个放在空气中(如图乙所示),其他条件均相同,实验时他每隔一定时间记录一次甲、乙两温度计的示数,如下表所示:
(1)对甲、乙两个瓶中的牛奶,小明要控制它们哪些量相同?
____________.
(2)根据表中数据,小明已将乙瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在坐标系中,请你将甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在答题卡上同一个坐标系中;
(3)本次实验中,小明发现______的冷却效果更好;
(4)进一步分析,小明又发现,甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致,是越来越______,小明通过仔细分析认为牛奶冷却的快慢可能还受到________的影响.
【答案】牛奶质量相等牛奶的初温相等水慢温度
【解析】
(1)探究水和空气对牛奶的冷却效果时,需要控制牛奶的质量和初温相等;
(2)在同一个坐标系中根据表格数据进行描点,然后利用平滑的曲线连接各点,作出甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象;
(3)由图象可知,在相同的时间内,甲中水的牛奶温度变化快,降温效果好;
(4)由图象分析可知,在甲图象中,前段时间内牛奶的温度变化较快,后面的温度变化缓慢;牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响
10.为了探究“不同物质吸热能力与哪些因素有关”,小明找来了煤油、水、温度计、两根电阻丝、秒表、电源、开关、导线和两个完全相同的烧瓶.
(1)以上实验器材中还缺少的器材是________
(2)图是这个实验装置的简图.其中,两根电阻丝串联后,给水和煤油加热,那么两根电阻丝的电阻
____
(选填“>”、“=”或“<”).
(3)这个实验中,用加热时间反映吸收热量的多少,这种科学研究方法叫做________法.
(4)下表是小明的实验记录
序号
液体
质量/
初温/
末温/
加热时间/
1
煤油
150
20
50
1.5
2
煤油
300
20
50
3.0
3
水
300
20
35
3.0
4
水
300
20
50
6.2
根据实验数据,小明得出了结论:
同种物质,升高相同的温度,吸收的热量与________有关.根据实验数据,小明还得出“相同质量的同种物质,吸收的热量与升高的温度成正比”的结论.这个结论是否合理?
答:
________(选填“是”或“否”)
【答案】滑动变阻器=转换法物质的质量是
【解析】
【分析】
【详解】
(1)以上实验器材中还缺少的器材是滑动变阻器;
(2)图是这个实验装置的简图.其中,两根电阻丝串联后,给水和煤油加热,需要控制电阻丝的电阻和加热时间,那么两根电阻丝的电阻相等;
(3)这个实验中,用加热时间反映吸收热量的多少,这种科学研究方法叫做转换法;
(4)根据实验数据1和2可以看出,同种物质,升高相同的温度,吸收的热量与物质的质量有关.根据实验数据,小明还得出“相同质量的同种物质,吸收的热量与升高的温度成正比”的结论.由
,代入3和4的数据,可知,这个结论是合理的.
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