内能单元测试卷 (word版,含解析) 一、初三物理 内能 易错压轴题(难) 1.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置,小华将初温和质量相等的色拉油和水分别装在相同的烧杯中,用酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5min测量一次温度,数据记录在下表中。
(l)选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水______相同,不断搅拌的目的是使
色拉油和水______。 (2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像,开始部分并不是直线,导致此现象的原因
是除色拉油外还有______吸收热量,为尽量减小这种影响,写出一种改进方法:______。 (3)根据上表实验数据,在图中画出水的温度随时间变化的图像分析图像可知,当色拉油和
水升高相同温度时,______需要的时间短,______需要吸收的热量更多。 【答案】 吸收的热量 均匀受热 容器 提高容器的初温 色拉油 水 【解析】 【详解】 (l)选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水吸收的热量相同,不断搅拌的目的
是使色拉油和水均匀受热。 (2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像,开始部分并不是直线,导致此现象的原因
是除色拉油外还有容器吸收热量,即开始时先要将容器本身升温,然后热量才能传递给液体; 为尽量减小这种影响,可以提高容器的初温。 (3)由于水的比热容大,而色拉油的比热容小,所以当色拉油和水升高相同温度时,根据知,色拉油吸收的热量少,即色拉油需要的时间短,而水需要吸收的热量更多。 【点睛】 重点是研究吸热能力的实验,注意实验中控制变量法的应用,另外要理解,相同的酒精灯可以保证在相同时间内两液体吸收的热量相等。另外牢记水的比热容大的特点。 2.实验小组设计实验比较水和食用油吸热能力,使用相同的电加热器给水和食用油加热。 (1)实验前,小明同学应取初温和_____相等的水和食用油进行实验。
(2)小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间,目的是使水和食用油_____相同,再通过比较水和食用油_____来判断吸热能力的强弱。 (3)而小丽同学使水和食用油升高相同的温度,通过比较_____来判断吸热能力的强弱。
(4)根据实验数据,小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像,由图像可知,水的温
度随时间变化的图像是_____(选填“a”或“b”),煤油的比热容为_____J/kg℃
34.210J/kgc水=℃
(5)分析图像可推断,当水和食用油升高相同温度时,_____需要的时间短,_____的吸热能
力更强。(均选填“水”或“食用油”) (6)该实验是利用_____(选填“热传递”或“做功”)的方式来改变食用油的内能的。
【答案】质量 吸热 升高的温度 加热时间 a 2.1×103 煤油 水 热传递
【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,实验前,小明同学应取
初温和质量相等的水和食用油进行实验。 (2)[2][3]小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间,根据转换法,目的是使
水和食用油吸热相同;再通过比较水和食用油升高的温度来判断吸热能力的强弱。 (3) [4]小丽同学使水和食用油升高相同的温度,通过比较比较加热时间来判断吸热能力的强
弱; (4)[5][6]根据实验数据,小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像,升高相同的温
度,水加热时间长,由图像可知,水的温度随时间变化的图像是a;由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像,升高30℃,b用时3min,a用时6min,根据Q=cm△t,在质量和升高温度相同的情况下,吸热与比热容成成正比,煤油的比热容为
33
3min
=4.210J/kg=2.110J/kg6minc℃℃
煤油的比热容为32.110J/kg℃。 (5)[7][8] )分析图像可推断,当水和食用油升高相同温度时,煤油需要的时间短;水的吸热
能力更强。 (6)[9]该实验是利用热传递的方式来改变食用油的内能的。
3.小军利用如图所示装置和器材,探究不同物质的吸热能力。 时间(min) 0 1 3 4 5 6 7 8 9
温度(℃) 90 92 94 96 97 98 98 98 98
(1)小军设计的电路中的R甲、R乙的阻值大小必须满足的条件是______;
(2)只闭合开关S2,他首先观察了水的加热过程,测得数据如上表。分析数据可知,该地区
气压______(选填“高于”或“低于”)标准大气压; (3)接着断开S2,待水冷却后,继续探究物质的吸热能力。小军控制水和煤油的质量、初温
都相同,他应首先闭合开关______,再闭合另外一个开关,同时控制加热过程中水的末温度应低于______℃。实验表明:水的末温比煤油______,水的吸热能力比煤油强。
【答案】R甲=R乙 低于 S1 98 低
【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]探究不同物质的吸热能力时,应选用相同的热源,由图示电路图可知,两电阻并联,
它们的电压相等,要使电阻在相等时间内产生的热量相等,应控制两电阻的阻值相等,即R甲=R乙。
(2)[2]由表中实验数据可知,在水沸腾后,水不断吸收热量,但温度保持98℃不变,所以水
的沸点是98℃,说明该地区气压低于标准大气压。 (3)[3]要探究水与油的吸热能力,应控制水与煤油的质量、初温相等,还要控制水与煤油在
相同时间内吸收的热量相等,所以应控制两个电阻丝同时开始加热,则由图可知应先闭合支路开关S1,然后再闭合干路开关S2。 [4]实验过程中水不能沸腾,所以应控制加热过程中水的末温度应低于98℃。
[5]实验表明:水的末温比油低,水的吸热能力比煤油强。 4.阅读短文,回答问题 “鲲龙”AG600 国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降,如图所示。“鲲龙”AG600是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,研制的大型特种用途民用飞机,既能在陆地上起降,又能在水面上起降,是一艘会飞的船。AG600可以在20秒内一次汲水12吨,单次投水救火面积可达4000余平方米,还可以在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动,水上应急救援一次可救护50名遇险人员。“鲲龙”AG600 除了像普通飞机在陆上起降外,在任何江河湖泊,只要给它一片长1500米、宽200米、深2.5米的水域,它都能“说走就走”。最大巡航速度500公里/小时,最大航程4500公里,可从中国最北端黑龙江漠河直飞海南三亚,更可以从三亚往返中国最南端的曾母暗沙。“鲲龙”AG600作为当今世界最大一款水陆两栖飞机,AG600飞机的机身长37米、翼展达38.8米,个头儿与波音737相当,采用单船身、悬臂上单翼和前三点可收放式起落架布局,选装4台涡桨发动机。 飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。
飞机的部分参数如下表所示: WJ6发动机数量 4台 M最大起飞质量 53.5t
最大巡航速度 500km/h 发动机巡航推力 4.6×104N 发动机的热效率 40% 发动机的推进效率 ……
(1)如图所示,机身下部制成“V”形,这样设计的目的还有______________;机翼设计成
如图所示的截面图,当飞机水平飞行时,机翼上方空气速度大,压强________; (2) “鲲龙”AG600在水面降落的过程中,重力势能________,动能________(选填“增
大”、“减小”或“不变”); (3)若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t,总体积约5×103m3。该飞机停
在水平地面时,起落架的触地总面积是1.2m2,对地面的压强_________Pa;停在水面上时,排开水的体积是_________m3;(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/ m3) (4)若“鲲龙”AG600空载时质量为40t,在水面滑行测试中,“鲲龙”AG600蓄一定质量
的水,发动机牵引力的实际总功率为2500kW,飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min,滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍,则飞机受到的阻力为_________N,所蓄水的 质量为__________t; (5) “鲲龙”AG600 以最大速度满载巡航2h,消耗燃油5000kg,燃油完全燃烧获得的内能
是_________J,此过程中发动机的推进效率为__________。(燃油的热值q=4.6×107J/kg) 【答案】减小阻力 小 减小 减小 4×105 48 2.5×105 10 2.3×1011 50% 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1][2]机身下部制成“V”形,这样设计的目的还有减小阻力的作用;当飞机水平飞行
时,机翼上方空气速度大,根据流体流速与压强的关系,流速大的地方压强小,所以机翼上方压强小。 (2)[3][4]“鲲龙”AG600在水面降落的过程中,质量不变,但高度减小,重力势能减小;速
度减小,动能减小。 (3)[5][6]若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t,总体积约5×103m3。该
飞机停在水平地面时,起落架的触地总面积是1.2m2,根据压强公式可得,对地面的压强为 45
2
4.810kg10N/kg410Pa1.2mFmgPSS
停在水面上时,因为处于漂浮状态,所以浮力等于重力,可以得到此时飞机所受到的浮力为 45=4.810kg10N/kg4.810NFGmg
浮
根据浮力公式可得,此时排开水的体积为 53
33
4.810N48m1.010kg/m10N/kgFVg
浮
排液
(4)[7][8]根据题意可得,飞机在水面上的速度为
36km/h10m/sv 由功率公式可得,飞机受到的牵引力为 652.510W2.510N10m/sPFv
因为飞机匀速滑行,所以飞机所受阻力为 52.510NfF
根据题意可得 0.5fG总
则此时飞机的总重力为
55222.510N=510NGf
总
此时飞机的总质量为
54510N=510kg=50t10N/kgGmg
总总