六安物理内能易错题(Word版 含答案)

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一、初三物理 内能 易错压轴题(难)

1.在探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中。

(1)将适量碎冰放入试管中,利用水给冰加热,目的是______;

(2)某时刻观察到温度计的示数如图甲所示,为______°C ;

(3)图乙是根据所测数据绘制成的图象。由图象可知,冰的熔化特点是:持续吸热、______;AB 和CD 两段图象的倾斜程度不同,原因是______;

(4)若不计热量损失,物质在AB 和BC 两段吸收的热量分别为Q 1和Q 2,则

12:Q Q =______。

【答案】使冰受热均匀 -4 温度不变 该物质状态不同时比热容不同 2:3

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]将装有冰的试管放入水中加热,这是水浴法,这样冰的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度。

(2)[2]由图甲知,温度计的分度值是1°C ,此时是零下,液柱上表面对准了0°C 下面第4个小格处,读作?4°C 。

(3)[3]由图像知冰在熔化过程中持续吸热、温度不变。

[4]冰化成水质量不变,但比热容发生了变化,所以同样受热情况下,温度变化快慢不同。

(4)[5]因为同一加热装置,在相同的时间内吸收的热量相同,已知在AB 段时间为2min ,BC 段为3min ,则

12:2:3Q Q

2.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。

3.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_____cm 3。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/m 3;

(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60cm 3。

[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

3333

60.6g 1.01g/cm 1.0110kg/m 60cm m 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。

4.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

013456789

(min)

温度

909294969798989898

(℃)

(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。

5.为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力,小芳同学用酒精灯(火焰大小保持不变)

均匀加热0.4kg该种固体,根据实验数据绘制出的图线如图所示.通过查阅资料已知该物质液态(BC阶段)时的比热容为3×103J/(kg?℃).

(1)该物质在B点时的内能_____(大于/小于/等于)在A点时的内能;

(2)求该物质在BC段共吸收了多少热量__________?经测量BC阶段消耗热值为

3.0×107J/kg的酒精10g(酒精完全燃烧),求在BC阶段的热转化效率为多大_______?(3)该物质在固态(OA阶段)时的比热容为多大__________ ?

【答案】大于 4.8×104J 16% 1.5×103J/(kg?℃)

【解析】

(1) 如图该物质在AB段为熔化过程,吸热,温度不变,所以B点时的内能大于在A点时的内能;

⑵如图BC段温度升高了40℃,则该物质在BC段共吸收的热量为:

34

3100.440J 4.810J

Q cm t

=?=???=?

酒精10g放出的质量为:

75

0.01310J310J

Q m q

==??=?

在BC阶段的热转化效率为:

4

5

4.810

100%16%

310

Q

Q

η

?

==?=

?

⑶该物质在固态(OA阶段)时吸热2min温度身高了40℃,吸热热量是BC段吸收热量的一半,故固态时的比热容为:

()

4

3

OA

4.810J

2

== 1.510J/kg

0.4kg40

Q

c

m t

?

=?

??

6.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.

7.探究不同物质的吸热能力

(1)如图所示,在探究“不同物质的吸热能力”实验中,小雨同学在两只烧杯中装入______相同的食用油和水,用相同的酒精灯给它们加热,目的是使食用油和水在相同时间内

______,从而通过______来反映吸收热量的多少;

(2)小雨同学进行实验时,每隔一分钟记录食用油和水的温度,记录的实验数据如下表:

升高的温度?t/°C510152025

食用油的加热时间t/min12345

水的加热时间t/min246810

根据实验数据可以发现______相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是______的。为了表示物质的这种特性,物理学中引入物理量______,定义是:一定质量的某种物质在温度升高时所吸收的热量,与它的______和______的比值;

(3)小明同学认为比较不同物质的吸热能力,除了利用上述方法外,还可以使______相同的不同物质吸收相同的热量,比较______。

【答案】质量吸收的热量相同加热时间质量不同比热容质量升高的温度乘积质量升高的温度

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]在探究不同物质的吸热能力的实验中,烧杯中装入的食用油和水要质量相同,因为探究不同物质的的吸热能力,除了物质的种类不同外,其它物理量都必须相同。

[2][3]用相同的酒精灯加热,目的是让酒精灯在相同的时间内放出相同的热量,才能保证食用油和水在相同时间内吸收的热量相同,从而通过加热时间的长短来反映吸收热量的多少。

(2)[4][5]由表格数据知,质量相同的不同食物质,升高相同温度时,吸收的热量是不同的。

[6][7][8]为了表示不同物质的吸热能力不同的特性,物理学中引入比热容这个物理量,其定义是:一定质量的某种物质在温度升高时所吸收的热量,与它的质量和升高的温度乘积的

比值。

(3)[9][10]比较不同物质的吸热能力,还可以使质量相同的不同物质吸收相同的热量,比较升高的温度,因为相同质量的不同物质吸收相同热量时,温度升高一般不同。

8.如图甲是小华探究“不同物质吸热规律”的实验装置:

(1)设计实验时,需要对变量进行控制,下列变量控制中错误的是_______;

A .两个烧杯的规格相同

B .两个酒精灯的规格相同

C .甲、乙两种液体的体积相同

D .甲、乙两种液体的初温相同

(2)在该实验中利用了“转化思想”,即用加热时间的长短来表示液体A 和液体

B____________________;

(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析图像可知:停止加热后,______(选填“A ”或“B ”)液体的温度下降得快;

(4)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A 或B 中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择_______(选填“A ”或“B ”)。

【答案】C 吸收热量的多少 B A

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]根据比较物质吸热能力的方法,在加热时间(吸收热量)相同的情况下,观察物体升高的温度大小从而得知物体的吸热能力大小,需要保持质量和初温相同。

AB .保持两个烧杯的规格相同、两个酒精灯的规格相同,那么两种液体在相同时间吸收的热量相同,A 、B 正确,不合题意;

C .假如控制甲、乙两种液体的体积相同,根据m V ρ=可知,那么两种液体的质量不同,C 错误,符合题意;

D .控制甲、乙两种液体的初温相同,这样符合比较物质吸热能力的方法,D 正确,不合题意。

故选C 。

(2)[2]该实验加热时间越长,吸收的热量越多,在该实验中利用了“转化思想”,即用加热时间的长短来表示液体A 和液体B 吸收热量的多少。

(3)[3]根据()0-Q cm t t =可知,在相同时间内,液体B 升高的温度较高,而吸收的热量、液体的质量、初温是相同的,那么液体B 的比热容较小;停止加热后,在相同时间内放出

=可知,液体B的比热容较小,那么液体B在相同时间内温度的热量相同,根据Q cmΔt

变化较大,即液体B的温度下降得快。

(4)[4]质量相等的A和B液体,在升高相同温度时,A吸热多,A的比热容大,根据

=可知,质量相同的A和B液体降低相同温度,A放热多,效果更好,所以应该Q cmΔt

选择液体A装入暖手袋中作为供热物质。

9.为了比较豆浆和牛奶的吸热能力,小敏在家中进行了如下的实验:如图左图所示,在两个相同的塑料瓶中分别装入质量相同、初温都是室温的豆浆和牛奶,两瓶中各装有一支相同的温度计,然后将两个塑料瓶同时浸入热水中.观察现象发现:加热相同的时间,豆浆的温度升高较多.则:

(1)要使牛奶和豆浆升高相同的温度,应对________________加热的时间长些.这说明它们升高相同的温度,豆浆吸收的热量比牛奶吸收的热量________________________.(2)小敏利用实验数据大致描绘出豆浆和牛奶的温度随时间变化的图线,如图右图所示,则图线_________________________________应代表的是豆浆.

【答案】牛奶少 A

【解析】

【分析】

【详解】

(1)由热量计算公式Q=cmΔt可知,物体吸收热量的多少跟物体的质量多少、温度升高的多少以及物质的比热容大小有关;控制牛奶和豆浆的质量相同,温度的变化量相同,比较加热时间的长短来判断比热容的大小.加热相同的时间,豆浆的温度升高较多.说明吸收相同的热量,牛奶升高的温度慢,说明牛奶的比热容大.因此要使牛奶和豆浆升高相同的温度,应对牛奶加热的时间长些.由于豆浆的比热容小,因此升高相同的温度,吸收的热量少.

(2)结合题目和图象可知,加热相同的时间,豆浆的温度升高较多.所以A图线代表豆浆.

10.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。

(1)实验中应量取______(质量/体积)相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。使用规格_____(相同/不同)的电加热器加热。

(2)实验中,通过_______(升高的温度/加热时间)来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。

(3)在两种液体都不沸腾的前提下,小明认为要把甲、乙两种液体加热到相同的温度然后进行比较;小芳认为要加热相同的时间然后进行比较。你认为方法可行的是_________(小明/小芳/都可行)。

加热时间/min01234

甲的温度/℃3034384246

乙的温度/℃1018263442

(4)分析上表数据得______(甲/乙)物质的吸热能力强,要在甲乙两种液体中选择一种液体做冷却液,你认为选择_______(甲/乙)液体较为合理。

(5)小明认为实验过程是在一种理想状态下进行的,事实上实验过程中会有热量散到周围环境中。小明想知道热量散失的过程是热传递导致还是热传递和蒸发共同作用的结果,于是他将两相同的烧杯内倒入同等质量温度相同的热水。如果他想初步得到结果还需要怎么做?请你自己添加器材帮他设计一简单实验来探究结果____________。

【答案】质量相同加热时间都可行甲甲用硬纸板在其中一烧杯上加盖

【解析】

【详解】

(1)[1][2]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格相同的电加热器加热;

(2)[3]实验中,电加热器是相同的,相同时间内电加热器放出的热量相同,甲、乙两种液体吸收的热量也是相同的,所以通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少;(3)[4]小明和小芳的方向都可行,因为比较甲、乙两种液体吸热的情况,可以加热到相同温度,比较加热时间的长短从而知道吸热能力的强弱;也可以通过加热相同的时间,观察温度的变化量,从温度变化量的大小,知道吸热能力的强弱;

(4)[5]从表中可以看到,加热相同的时间,甲的温度变化量较小,那么质量相同,吸收的热量也相同,甲的吸热能力较强;

[6]要在甲乙两种液体中选择一种液体做冷却液,那么需要这种液体在升高相同温度时,吸收的热量较大,即吸热能力较强,由上述可知,甲液体较合适;

(5)[7]可以用硬纸板在其中一烧杯上加盖,假设热量散失的过程是热传递和蒸发共同作用的

结果,那么两个烧杯热量散失的多少是不同的;假设热量散失的过程只是热传递导致的,那么两个烧杯热量散失的多少是相同的。

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