九年级上册物理内能的利用单元测试题(Word版含解析)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同.假设燃料完全然烧释放热量都被液体吸收.(1)若比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验,燃料完全燃烧放出热量的多少,是通过_____来反映的,通过本次试验得到的燃料热值与实际热值相比偏______(选填“大”或“小”).(2)若比较不同物质的吸热本领,应选择____两图进行实验;不同物质吸热的多少是通过____来反映的.【答案】甲乙升高的温度小甲丙加热时间【解析】【分析】【详解】(1)[1]为了比较不同燃料的热值,应控制被加热液体相同而燃料不同,应选择甲、乙两图进行实验;[2]燃料燃烧放出的热量被液体吸收,燃料完全燃烧放出热量的多少,可以通过液体升高的温度来反映;[3]因为燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收,则通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小;(2)[4]若比较不同物质的吸热本领,应控制燃料相同而被加热的液体不同,应选择甲、丙两图进行实验;[5]用相同的加热装置对液体加热,相等时间内液体吸收的热量相等,加热时间反应了不同物质吸热的多少.2.如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体的质量都相同.(1)比较不同燃料的热值应选择__两个装置,比较不同物质的比热容应选择__两个装置(选填装置序号甲、乙、丙).(2)在“比较不同燃料的热值”的实验中,通过观察温度计的__比较燃料燃烧放出热量的多少.已知酒精的热值为3.0×107J/kg,10g酒精完全燃烧放出的热量是__J.(3)水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),它的含义是__.【答案】甲和乙甲和丙示数变化 3.0×105见解析【解析】【详解】(1)[1]为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验;[2]为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验;(2)[3]燃料燃烧放热,热量被同种液体吸收,放出热量越多,液体升高温度越多,温度计的示数变化越多;[4]酒精的质量为:m=10g=10-2kg,酒精完全燃烧放出的热量:Q放=mq=10-2kg×3.0×107J/kg=3.0×105J;(3)[5]水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),物理意义是:1kg的水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
3.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置。
加热的时间/min0123甲杯水温/℃25272932乙杯水温/℃25262728(1)为保证实验结论的可靠性,实验时应控制两装置中相同的量是煤油和菜籽油的_____(质量/体积)和水的质量。
(2)实验开始后他每隔1分钟记录了杯中水在3min 内的温度(见上表),根据表中数据_____(能/不能)判定出煤油和菜籽油的热值大小关系,判断依据是_____。
(3)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录的数据、利用公式吸0=Q cm (t ﹣t )计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。
他的计算结果_____(大于/小于/等于)真实值。
【答案】质量 不能 未控制煤油和菜籽油燃烧的质量相等 小于【解析】【详解】(1)[1]探究不同燃料的热值大小时,应需要控制煤油和菜籽油的质量相同。
(2)[2][3]甲、乙两个装置中,水的质量和初温相同,由=Q cmt 知,末温高的吸收的热量较多,即燃料燃烧放出的热量多。
但相同时间内,消耗的燃料质量不一定相同,所以不能比较煤油和菜籽油的热值大小关系。
(3)[4]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小,因此这样的计算结果不可靠。
4.如图1所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验;(2)比较不同物质吸热升温的特点:①不同物质吸热的多少是通过______来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”); ②关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是:______A .采用相同的加热方法B .烧杯中分别装入相同体积的不同物质C .使用相同的烧杯③如果质量和初始温度均相同的A 、B 两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图2所示,由图可以看出,两种液体的比热容大小关系是c A =______c B (填倍数关系)。
【答案】甲、乙 加热时间 B12 【解析】【分析】由题意知,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量和初温也相同,(1)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;(2)①为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,温度计的示数变化相同时,通过比较加热时间比较吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系;(3)质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度升高的慢。
【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,应选择不同的燃料加热相同的物质,即用甲乙两图进行实验;(2)[2]比较不同物质吸热升温的特点:①要控制不同液体吸收的热量相同,用相同的加热装置对物质加热,加热时间越长,物质吸收的热量越多,不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的;[3]②A .比较不同物质吸热升温的特点,应采用相同的加热方法,故A 选项是正确的;B .比较不同物质吸热升温的特点,应控制液体的质量相等,烧杯中分别装入相同质量的不同液体而不是相同体积,故B 项错误;C .根据控制变量法的要求,应使用相同的烧杯,故C 项正确;由于本题选不正确的, 故B 项符合题意。
[4]如果质量和初始温度均相同的A.、B 两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图2所示,可以看出,A 温度升高60℃用10分钟,B 温度液体升高60℃用20分钟,升高相同的温度,比较不同物质吸热升温的特点时,吸热的多少是通过加热时间来反映的,因此B 吸收热量是A 的2倍,设A 吸收的热量为Q ,根据Q c m t=∆,在质量和升高温度相同的情况下,液体A 的比热容与液体B 的比热容之比: 1222A B Qc Q m t Q c Q m t∆===∆5.小红同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
她实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1min记录了杯中水的温度。
(1)在安装、调整实验器材时科学合理的顺序是(甲图中):先固定________的位置,再调整固定的________位置(选填“A”或“B”)。
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的________。
加热时间t/min0123456甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是________,理由是______。
(4)小红实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录数据利用公式Q=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量,她认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。
你认为她的计算结果可靠吗?________,理由是___________。
【答案】B A 质量煤油见解析所示不可靠实验中有热量散失【解析】【详解】(1)[1][2]先根据酒精灯高度确定石棉网(烧杯)位置,再确定温度计的位置,所以先固定B 的位置,再调整固定A的位置。
(2)[3]比较吸热多少时,应控制加热时间和被加热液体质量相同,比较液体温度变化的多少。
(3)[4][5]甲中水温度变化较快,说明甲吸热较多,甲中煤油燃烧放出的热量多,即煤油热值大。
(4)[6][7]由于实验中有热量散失,利用Q=cm∆(t-t0)可以算出水吸收的热量,比煤油或菜籽油燃烧放出热量要少,所以她的计算结果不可靠。
6.如图所示:甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体的质量和初温均相同。
当燃料燃烧完时(烧杯内的液体均未沸腾),立即读取各温度计的示数,分别为t甲、t乙和t丙,且有t甲>t乙>t丙。
(1)在安装实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先固定_____的位置。
(选填“A”或“B”);(2)为了比较不同物质的吸热能力,应比较_____两幅图中的装置,其中通过观察_____来比较液体a或b吸收热量的多少。
根据题目中的信息可判断出_____的吸热能力强(选填“a”或“b”);(3)还可以利用_____两幅图中的装置比较不同燃料的热值。
【答案】B 甲、丙加热时间的长短 b 甲、乙【解析】【详解】(1)因酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定下面铁圈的高度,而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底(即最后固定上面的铁圈),所以先固定B的位置;(2)为了比较两种液体的吸热能力,需要燃烧相同的燃料(即热源应相同),加热不同的液体,让液体的质量相同,通过加热时间得出吸热多少,进而判断两种物质吸热能力的大小关系,应选择甲、丙两图进行实验;由题可知,当燃料燃烧完时,温度计的示数t甲>t ,根据比较吸热能力的方法,丙图中液体b的吸热能力强;丙(3)为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同、燃料的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲、乙两图进行实验。
7.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同,那么:(1)小华为了比较不同物质吸热升温的特点,应选择________两图所示的进行实验.(2)小明为了比较不同燃料的热值,应选择________两图所示的进行实验.小明利用选好的装置进行实验,同时点燃燃料后,对两只烧杯内的液体加热,记录液体燃烧相同时间所升高的温度,小明采用的实验方案存在明显的设计缺陷,请你帮他指出来.________.【答案】甲丙甲乙两种燃料燃烧相同的时间不能保证燃烧的质量相等【解析】【分析】【详解】(1)由图可知,甲、丙两实验燃料相同,被加热的液体质量相同而种类不同,因此可以用甲、丙两实验比较不同物质的吸热升温的特点;(2)由图可知,甲、乙两图被加热的水相同、加热用的燃料不同,可用甲、乙两图进行实验,比较不同燃料的热值;小明记录燃烧相同时间水升高的温度,存在缺陷是两种燃料燃烧相同的时间不能保证燃烧的质量相等,而应该比较燃料完全燃烧后,水升高的温度.【点评】(1)根据控制变量法的要求,根据所探究的问题,确定需要控制的变量,然后分析清楚图示情景,找出符合要求的实验;(2)①根据控制变量法的要求,根据所探究的问题,确定需要控制的变量,然后分析清楚图示情景,找出符合要求的实验;②比较热值大小时,保证其它条件一定时,需让燃料完全燃烧.8.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验探究煤油和菜籽油的热值大小关系。