人教版九年级物理上册 内能易错题(Word版 含答案)
九年级上册内能易错题(Word版 含答案)

九年级上册内能易错题(Word版含答案)一、初三物理内能易错压轴题(难)1.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。
人教版物理九年级上册 内能的利用易错题(Word版 含答案)

人教版物理九年级上册内能的利用易错题(Word版含答案)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.物理小组的同学们组装了如图所示的装置,在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体,在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料.(1)若要比较液体的吸热本领,应选_____两图的实验装置进行实验.(在“甲、乙、丙”中选填)(2)实验过程中,若浸在液体中的温度计示数都升高了50 ℃,加热时间较短的液体比热容较_____.(3)实验过程中,若加热相同的时间,温度升高较多的液体比热容较_____.(4)根据实验数据同学们绘制出如图所示的图象.由图象可知:液体_____的比热容较大.(选填“A”或“B”)【答案】甲丙小小 B【解析】【分析】【详解】(1)在比较液体的吸热本领时,应使质量相同的不同液体在相同时间内吸收的热量相同,所以需要的燃料的种类相同,液体的质量相同但液体种类不同,所以选择甲、丙;(2)实验过程中,两种液体的温度都升高了50℃,加热时间短的液体吸热能力较弱,它的比热容较小;(3)质量相同的两种物质,加热时间相同时,温度升高较少的液体比热容较大,温度升高较多的液体比热容较小;(4)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所示,由图可以看出,在相同时间内(即吸收的热量相同),B液体的温度升高得较慢,B 液体的比热容较大.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。
九年级物理上册内能易错题(Word版 含答案)

九年级物理上册内能易错题(Word 版 含答案)一、初三物理 内能 易错压轴题(难)1.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/kg c ⨯⋅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()()333min=4.210J/kg =2.110J/kg 6minc ⨯⨯⋅⨯⋅℃℃ 煤油的比热容为()32.110J/kg ⨯⋅℃。
人教版九年级上册物理 内能的利用易错题(Word版 含答案)

人教版九年级上册物理内能的利用易错题(Word版含答案)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.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。
他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(见表)。
加热的时间/0123456(min)甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031(1)为保证实验的可靠性,实验时应控制两套装置中相同的量有水的质量和_____。
(2)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_____。
(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Q吸=cm(t﹣t0)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。
你认为他的计算结果可靠吗_____?为什么______?。
【答案】水的初温煤油不可靠燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失【解析】【分析】(1)探究两种燃料的热值时,需要控制水的质量和水的初温相同,并且酒精灯的加热时间也要相同;(2)由表格数据可知,在其它条件相同时,甲杯中水的温度升高的较快,即甲煤油灯燃烧产生的热量多,所以其热值大;(3)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。
【详解】(1)为了保证实验的可靠性,需要控制水的质量和水的初温相同,并且酒精灯的加热时间也要相同;(2)分析表格数据可知,甲杯中水的温度升高的较快,即甲煤油灯燃烧产生的热量多,所以其热值大;(3)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;故答案为:(1)水的初温;(2)煤油;(3)不可靠;燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。
2.为了比较水和沙子吸热本领的大小,小文做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中,分別装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如表:质量/g升温10℃所需时间/s升温20℃所需时间/s升温30℃所需时间/s 沙子306492124水3092163220(1)在此实验中用______________表示水和沙子吸热的多少;(2)分析表中的实验数据可知:当物体温度变化量和______________相同时,水吸收的热量______________(选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量;(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,___________升高的温度更高.【答案】酒精灯加热时间质量大于沙子【解析】【分析】【详解】(1)[1]采用相同的酒精灯对其加热,加热时间越长,沙子和水吸收的热量越多,因此实验中用酒精灯加热时间表示水和沙子吸热的多少.(2)[2][3] 分析表中的实验数据可知:水和沙子质量相同,升高温度相同时,即温度变化量和质量相同时,水所需加热的时间比沙子更长,所以水吸收的热量大于沙子吸收的热量.(3)[4]质量相同的水和沙子加热相同的时间,吸收的热量相同,由于Q=cm t,又因为水的比热容大于沙子的比热容,故沙子升高的温度更高.3.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。
物理九年级上册 内能的利用易错题(Word版 含答案)

物理九年级上册内能的利用易错题(Word版含答案)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热已知.(注:燃料完全燃烧放热用Q放=qm计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示).自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃煤油2544菜籽油2534(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的_____相同、及_______相同.(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是_______.(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是:______.利用此实验方法计算出的热值将比真实值_____(偏大/偏小).说说你的看法________ .【答案】质量水的质量煤油天平偏小燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸【解析】【分析】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力,由于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小,又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制质量相同.【详解】(1)因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等;(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快,所以煤油的热值较大;(3)要控制质量相等,需要用天平来测量;由于燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些.2.阅读短文,回答问题电饭锅中的磁钢限温器电饭锅是生活中常见的用电器:它利用磁钢限温器来控制煮饭过程中的最高温度,磁钢限温器结构如图甲所示,它由永久磁钢、感温磁钢和弹簧等组成,感温磁钢及其外套由弹簧支撑.永久磁钢的磁性不变,感温磁钢的磁性会随温度的升高而减弱,当温度达到1 0 3℃时,感温磁钢失去磁性.煮饭时,按下电饭锅的按键,永久磁钢和感温磁钢吸合,同时带动连杆使加热开关闭合,电热盘通电,当温度升高到一定程度,感温磁钢失去磁性,在弹簧的作用下感温磁钢与永久磁钢分离,同时使加热开关断开,按键跳起,电热盘停止加热.(1)电饭锅煮饭时,电能主要转化为 _________ 能.(2)按键未按下时,弹簧处于 _________(压缩/原长/伸长)状态.(3)磁钢限温器工作时,不同时刻的温度如下表:在图乙中描点并用平滑的曲线作出温度与时间关系的图像_____.(4)在磁钢限温器工作过程中,感温磁钢没有磁性的是 _________A.按下按键时 B.加热升温过程中 C.按键跳开时 D.降温过程中(5)小明发现用该电饭锅烧开水,当水沸腾时电饭锅的按键没有跳起,原因是 _______ .【答案】内压缩C水沸腾时温度为1000C,达不到1030C,感温磁钢仍有磁性,按键不会跳起【解析】【分析】(1)电饭锅工作时,消耗了电能,得到了内能;(2)根据电饭锅的原理可知,感温磁钢及其外套由弹簧支撑,据此分析弹簧的状态;(3)表格中横轴为时间,纵轴为温度,故根据表格先描点,然后把所描的点用线连接即可;(4)根据电饭锅的工作原理进行分析;(5)根据题意可知当温度达到103℃时,感温磁钢失去磁性,按键跳起.【详解】本题涉及的知识是电阻大小与温度有关、能量转化和沸点.(1)电饭锅煮饭时,把电能转化为内能;(2)弹簧的作用是使感温磁钢与永久磁钢分离,永久磁钢对感温磁钢有吸引力,在图甲状态下,弹簧在引力作用下被压缩;(3)如图所示:(4)永久磁钢的磁性不变,感温磁钢的磁性会随温度的升高而减弱,当温度达到103℃时,感温磁钢失去磁性在弹簧的作用下,感温磁钢与永久磁钢分离,同时使加热开关断开,按键跳起,电热盘停止加热;(5)水沸腾时电饭锅的按键没有跳起,原因是水的沸点低于103℃..3.为了比较酒精和碎纸的热值大小,小明选择了两套完全相同的实验装置如图所示,先将燃烧皿内装了质量相同的酒精和碎纸片,再分别同时给质量和初温相同的水加热,最后比较相同时间内水升高的温度.为正确完成实验,请你解答下列问题:(1)实验装置的组装顺序应该是________(选填“由上到下”或“由下到上”);此实验是通过比较________的变化,来比较燃料热值的大小.(2)在题干叙述的操作过程中存在的主要错误是________,按正确的操作,除了图示装置还需要的一个测量器材是________.(3)即使按照正确方法进行实验后,也只能比较两种燃料热值的大小,而不能计算出准确的热值,这是因为________(只写一种原因即可).【答案】自下到上温度计示数的变化比较相同时间内水升高的温度天平燃料燃烧放出的热会散失到空气中【解析】【详解】(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,且不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行;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;燃料完全燃烧放出的热量的多少,是通过温度计示数的变化来反映;(2)实验应燃烧相等质量的酒精与纸,比较水升高的温度,然后比较酒精与纸的热值大小,而不是用酒精与纸对水加热,比较相同时间内水升高的温度,再比较酒精与纸的热值大小;按正确的操作,实验需要用天平测酒精、纸、水的质量。
九年级物理上册内能易错题(Word版 含答案)

九年级物理上册内能易错题(Word版含答案)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.如图所示是研究做功与能量转化关系的装置。
重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长,AQ为水平面,AP段光滑,PQ段粗糙。
实验开始时,质量为M的重物恰好置于地面。
将质量为m的木块从P向右拉至A,PA长为L,放手后木块向左运动,最终停在B 点,PB长为x,不计空气阻力、滑轮摩擦:(1)木块在AB段运动过程中,重物的重力做的功为_________(用字母表示);(2)观察实验,小明提出猜想:木块动能的变化与重物重力做功多少有关;(3)为了验证猜想,小明做了以下实验。
九年级物理上册内能易错题(Word版 含答案)

九年级物理上册内能易错题(Word 版 含答案)一、初三物理 内能 易错压轴题(难)1.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()34.210J/(kg C)0.2kg 80C-30C =42000J Q c m t =∆=⨯⋅︒⨯⨯︒︒2.某一小组用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”.在两个相同烧杯中分别加入质量、初温相同的水和食盐水,用相同酒精灯加热直到沸腾.(1)分别测量出水和食盐水的沸点,发现食盐水的沸点比水高.其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示,水的沸点为_______℃.(2)实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长,说明食盐水吸收的热量比水_______(选填“多”或“少”).(3)能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论?答:_________;其原因是:_____________________.【答案】98多不能实验中没有保持二者质量和升高的温度相同【解析】【分析】(1)根据图中所示温度计示数为98℃;(2)在相同的酒精灯下,向相同的烧杯加热,要比较吸收热量的多少,就得比较加热时间的多少,而实验中加热食盐水所用时间多,则其吸收的热量也多;(3)要比较比热容的大小,必须得控制其他物理量不变,保证质量不变,还有一个因素,得使两者的温度差相同,才可以比较比热容的大小。
九年级上册物理 内能易错题(Word版 含答案)

九年级上册物理内能易错题(Word版含答案)一、初三物理内能易错压轴题(难)1.某一小组用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”.在两个相同烧杯中分别加入质量、初温相同的水和食盐水,用相同酒精灯加热直到沸腾.(1)分别测量出水和食盐水的沸点,发现食盐水的沸点比水高.其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示,水的沸点为_______℃.(2)实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长,说明食盐水吸收的热量比水_______(选填“多”或“少”).(3)能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论?答:_________;其原因是:_____________________.【答案】98多不能实验中没有保持二者质量和升高的温度相同【解析】【分析】(1)根据图中所示温度计示数为98℃;(2)在相同的酒精灯下,向相同的烧杯加热,要比较吸收热量的多少,就得比较加热时间的多少,而实验中加热食盐水所用时间多,则其吸收的热量也多;(3)要比较比热容的大小,必须得控制其他物理量不变,保证质量不变,还有一个因素,得使两者的温度差相同,才可以比较比热容的大小。
【详解】(1)根据图中所示,温度计示数为98℃,所以水的沸点为98℃;(2)我们知道要比较物质吸收热量的多少,就得比较加热时间的多少;(3)要比较其中一个物理量的大小,就得控制其他物理量不变,所以在其他物理量不变的情况下才能比较,而实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
故答案为:(1)98;(2)多;(3)不能;实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
2.如图甲所示是某实验小组用初温相同、质量相等的水和煤油做“比较不同物质吸热的情况”的实验装置.(1)图甲实验装置中除了图示的器材外,还需要的测量工具有天平和________;加热过程中,水和煤油吸热的多少是通过_________________来确定的.(2)另一实验小组对图甲实验装置进行了改进,将分别装有质量相等的水和煤油的试管放在同一个盛水的烧杯内加热如图乙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是:______________________________________________。
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人教版九年级物理上册内能易错题(Word版含答案)一、初三物理内能易错压轴题(难)1.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。
2.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。
3.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5×103m 3。
该飞机停在水平地面时,起落架的触地总面积是1.2m 2,对地面的压强_________Pa ;停在水面上时,排开水的体积是_________m 3;(g =10N/kg ,ρ水=1×103kg/ m 3)(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5×103m 3。
该飞机停在水平地面时,起落架的触地总面积是1.2m 2,根据压强公式可得,对地面的压强为4524.810kg 10N/kg 410Pa 1.2mF mg P S S ⨯⨯====⨯ 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= 4.810kg 10N/kg 4.810N F G mg ==⨯⨯=⨯浮根据浮力公式可得,此时排开水的体积为53334.810N 48m 1.010kg/m 10N/kgF V g ρ⨯===⨯⨯浮排液 (4)[7][8]根据题意可得,飞机在水面上的速度为36km/h 10m/s v ==由功率公式可得,飞机受到的牵引力为652.510W 2.510N 10m/sP F v ⨯===⨯ 因为飞机匀速滑行,所以飞机所受阻力为52.510N f F ==⨯根据题意可得0.5f G =总则此时飞机的总重力为5522 2.510N=510N G f ==⨯⨯⨯总此时飞机的总质量为54510N =510kg=50t 10N/kgG m g ⨯==⨯总总 则飞机所蓄水的质量为50t 40t 10t m m m =-=-=蓄总机(5)[9][10]燃油完全燃烧产生的内能为7115000kg 4.610J/kg 2.310J Q mq ==⨯⨯=⨯放发动机获得的机械能为11102.310J 409.210J W Q η==⨯⨯%=⨯机放飞机飞行的路程为6500km/h 2h 1000km 110m s vt ==⨯==⨯发动机在2h 内做的有用功为46104.610N 110m 4.610J W Fs ==⨯⨯⨯=⨯有此过程中发动机的推进效率为10104.610J 100100509.210J W W η⨯=⨯%=⨯%=%⨯有机4.某班同学利用图甲所示的实验装置探究“水和煤油的吸热能力”。
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有______________;加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过______________来判断的;(2)实验中第1、2两个小组采用的研究对象都是初温为25℃的质量为200g 的水和煤油,加热不同时间使末温都达到40℃,记录的实验数据如表格所示,通过分析实验数据,能够得出的结论是:___________;实验组别 液体 加热时间/min水13.51煤油 6.5水122煤油 5.5(3)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间和第2小组不同,其原因可能是_________________;(4)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图乙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是_____________________。
【答案】秒表加热时间长短质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量不同酒精灯的火焰大小不同可以让水和煤油在相同时间内吸收相同热量【解析】【详解】(1)[1][2]煤油和水吸收热量的多少,是通过观察加热时间的长短来比较的,要计算时间,所以要用到秒表;(2)[3]通过分析表中数据可知,质量相同的水和煤油升高相同温度,加热的时间是不同的,所以能得出结论:质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量不同;(3)[4]原因可能是加热装置不一样,即酒精灯的火焰大小不同;(4)[5]在同一烧杯中,相同时间内吸收热量相同,这样做可以让水和煤油在相同时间内吸收相同热量。