人教版九年级上册物理内能中考真题汇编[解析版]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。
【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。
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℃℃℃℃。
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 -52.5 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.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.(选填“大于”、“小于”或“等于”)油【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6.在比较“水和煤油吸热本领大小”的实验中,小明选取了两只相同的烧杯,且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的水和煤油,他用两个完全相同的“热得快”给它们加热,并记录得到了表中的实验数据,请你回答下列问题:加热时间0 1 2 3 4 5 6 7/min水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 32 34煤油的温度20 2428 32 36 40 44 48 /℃(1)两种液体相比较,温度升高比较快的是_____;(2)小明给水和煤油加热,选用两个同样的“热得快”的目的是什么?_____(3)如图甲所示是小明根据实验数据画出的图象,其中_____(选填“A”或“B”)表示的是水吸热升温情况.(4)比较方法:在质量相同的情况下,比较水和煤油吸热能力的方法:①吸收相同热量,比较_____;②升高相同温度,比较_____;(5)如图乙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线,从图象可以看出,在一年中,曲线A所示的城市气温变化较_____(选填“大”或“小”),根据上面探究过程中所获得的只是可知,曲线C表示的是_____(“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线.(c砂<c水)【答案】煤油目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同B升高的温度吸收的热量大内陆【解析】(1)由热量计算公式Q=cm△t知道,由于水的比热容大于煤油的比热容,相同质量的水和煤油,吸收相同的热量,煤油升高的温度高;(2)实验中用两只相同的烧杯和两个同样的“热得快”目的是在相同的时间内供给水和煤油相同的热量,使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同;(3)在同样的加热时间内,两种物质吸热相等,由表中数据可知,温度升高比较快的是煤油,水升温慢,B表示水吸热升温情况;(4)比较吸热能力的两种方法:①吸收相同热量,比较升高的温度;②升高相同温度,比较吸收的热量;(5)由图2气温变化曲线得出,A所示的城市最高、最低气温差比B所示的城市的大;沙石的比热容比水小,在吸收或放出相同的热量时,温度变化值比较大,所以曲线A表示的是内陆城市的年气温变化曲线。