九年级物理上册内能(篇)(Word版含解析)一、初三物理内能易错压轴题(难)1.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。
2.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t=cmQ ∆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()()3340 1.810J /kg 2.410J /kg 30c =⨯⨯=⨯乙℃℃℃℃。
3.在做“观察水的沸腾”实验时,甲、乙、丙三个实验小组的同学用相同规格、酒精灯火焰大小一样的实验器材,如图A 装置进行实验。
(1)图B 中,温度计的示数为________℃;(2)三组同学都根据自己的实验数据描绘了图象(如图C ),不计能量损耗,则三烧杯中的水的质量:m a ______m b ;m b ______m c 。
由图象还可以判断水面上方的气压________一个标准大气压(以上三空均选填“>”“=”或“<”);(3)水的比热容为4.2×103 J/(kg ·℃),质量为200 g 的水从30 ℃加热到80 ℃,水吸收的热量是________J 。
【答案】47 < > < 42000【解析】【分析】【详解】(1)[1]在温度计上,10℃之间有10个小格,一个小格代表1℃,所以此温度计的分度值为1℃;“50”在“40”以上,说明温度高于0℃,为47℃。
(2)[2][3][4]由图2可以看出,a 、b 、c 的沸点相同,其中a 、b 初温相同,加热到沸腾所用的时间不同,则两条图线描绘的是“初温相同质量不同的水”的加热情况;初温相同,b 的加热时间比a 的长,故b 的质量大与a 的质量;a 、c 的温度随时间变化的图象是平行的,在相同时间内升高的温度相同,故a 的质量等于c 的质量,所以可得a cb m m m =<由图象还可以得出,此时水的沸点是98℃,由液体的沸点跟气压的关系可知,此时水面上方的气压小于一个标准大气压。
(3)[5]水吸收的热量为()3Q c m t=∆=⨯⋅︒⨯⨯︒︒4.210J/(kg C)0.2kg80C-30C=42000J4.水是生命之源,保护水资源和节约用水是每个公民应尽的义务。
小明同学在学习了密度知识后,想进一步了解家里的水质,为此他向老师借来实验器材来测家里自来水的密度:(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左侧的零刻度线,然后调节_____使指针指在分度盘中央;(2)实验正确操作,测出自来水和杯子总质量为118.8g,将部分水倒入量筒,如图甲所示,测出量筒中水的体积为_____cm3。
测出剩余自来水和杯子的质量,如图乙所示,为_____g;(3)根据上述实验数据,计算出自来水的密度为_____kg/m3;(4)在向量筒倒入自来水时,如果不慎有水溅出,则测出的自来水密度会_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);(5)小明还了解到水的比热容较大,人们用它的这一特征为生产、生活服务。
下列与这个特征无关的是______A.让热水流过散热器来取暖B.在落差大的河流上建水电站,用水发电C.内陆地区早晚温差比沿海地区大D.汽车发动机用水循环冷却【答案】平衡螺母 60 58.2 1.01×103偏大 B【解析】【分析】【详解】(1)[1]使用天平时,游码移到标尺左侧的零刻度线后,通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央。
(2)[2]由图甲知,量筒中水的体积为60cm3。
[3]如图乙知,剩余自来水和杯子的质量为58.2g。
(3)[4]量筒中的水的质量m =118.8g-58.2g=60.6g则自来水的密度333360.6g 1.01g/cm 1.0110kg/m 60cmm V ρ====⨯ (4)[5]在向量筒倒入自来水时,如不慎有水溅出,则测出的自来水体积偏小,但测量的质量不变,那么测得的密度偏大。
(5)[6]因为水的比热容较大,所以可以用水来取暖、冷却,而且水也可调节气温,即沿海地区早晚温差较小,而在落差大的河流上建水电站,是利用水能发电,故B 不是利用水的比热容较大来工作的。
5.如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置.(1)除了图示的器材外,本实验要用到的测量工具还有_____;加热过程中,用搅棒搅动的目的是_____:水和沙子吸热的多少可以通过_____来反映的(选填“温度计示数的升高值”或“加热时间”)(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较_____;若温度计示数的升高值相同,比较_____.(3)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是_____(填字母).A .采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等)B .易拉罐中分别装入相同体积的水和沙C .使用相同的易拉罐.【答案】天平 使物体受热均匀 加热时间 温度升高的读数 加热时间 B【解析】【分析】【详解】(1)根据吸热公式Q =cm △t 可知,实验还需要称质量的天平,用搅棒搅动的目的是为了让沙子和水受热均匀;放热设备相同,只能通过加热时间来控制水和沙子吸热,所以还需钟表.(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较温度计的示数升高值的多少;若温度计示数的升高值相同,比较加热时间;沿海地区昼夜气温变化比内陆地区气温变化小的原因是:水的比热容比泥土和沙子的比热容大.(3)该实验的变量控制,需要控制相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等)、使用相同的易拉罐、水和沙子的质量;如果体积相等,他们的质量一定不同,所以不正确的是B .6.如下图所示是小明探究“比较水和煤油的比热容大小”的实验装置.(1)为保证让水和煤油在相同时间内能吸收相同的热量,甲、乙两个电阻丝的阻值必须满足的条件是阻值___________(选填“相等”或“不相等”).(2)实验时还要使这两种不同物质的初温和________相同.(3)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质_______________.(4)观察分析表格和图像,我们能得出的水和煤油比热容的大小关系是C 水______C 煤油.(选填“大于”、“小于”或“等于”)【答案】(1)相等;(2)质量;(3)吸热的多少;(4)大于【解析】试题分析:(1)根据焦耳定律,甲乙串联电流和通电时间相同,为保证不同物质能吸收相同的热量,甲、乙两个电阻丝的阻值必须相等;(2)实验时还要使这两种不同物质的初温和质量相同;(3)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质吸热的多少;(4)分析表格,均加热5min ,水和煤油吸收的热量相同,水温升高了40℃-30℃=10℃;煤油温度升高了50℃-30℃=20℃,说明了水的比热容大于煤油的比热容.考点:比热容;焦耳定律7.为了“比较水和煤油吸热升温特点”,小明和小华所在的两探究小组都做了如图甲所示的实验:(1)水和煤油吸热的多少是通过________________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)。