人教版九年级上册物理 内能专题练习(解析版)
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人教版九年级上册物理内能专题练习(解析版)
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.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/min024********温度t/°C-10-50000 2.55
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。
3.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。重物M=0.1kg,木块m=0.9kg,改变木块从P点右移的距离L,测得一组数据,记录如下:
序号123456
PA的长L/m0.10.150.20.350.430.5
木块在P点的速度平方
()2
21
/-
⋅
v m s
0.20.30.40.70.9 1.0
①根据表中数据,在图乙中作出L与v2的图像。已知物体动能的表达式为1
2
mv2,分析木
块动能的变化及重物的重力做功的大小,可知猜想是_________(正确/错误)的,由此得到的结论是________;
②利用实验信息分析,当L=0.8m时,木块在P点获得的动能是_________J。
【答案】mgL正确木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大 0.72
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由题知,细绳不可伸长,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 ,所以重物被提起高度h= L ,所以木块在AB 段运动过程中,重物的重力做的功为
W= Gh= mgh= mgL
(3)[2][3]因为重物和木块质量一定,由表中数据和W= MgL 知,L 越大,重力对重物做越多,v 2越大,由动能的表达式212
mv 知木块动能越大,由此可知猜想是正确的,得到的结论是:木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大。
[4]由v 2与L 知,两者成正比,即有
v 2 =L
且当L= 0.1m 时
v 2 = 0.2m 2/s 2
即
220.2m /s 0.1m k =⨯
解得
k=2m /s 2
所以
222m /s v L =⨯
所以当L=0.8m 时
22222m /s 0.8m 1.6m /s v =⨯=
则木块在P 点获得的动能
222k 110.9kg 1.6m /s 0.72J 22
E mv ==⨯⨯=
4.同学们在进行比较水和沙子的吸热能力的探究实验.
(1)实验中需要测量水的质量.
①小范将天平放在水平台上,将游码归零,发现指针指在分度盘中线的左侧.要使横梁平衡,应该向_____调节平衡螺母(填“左”或“右”).
②如图甲,测得烧杯和水的总质量m =_____g .
(2)小范测得水的初温是30℃,加热一段时间后,温度计示数如图乙,则水温升高了_____℃.
(3)实验中,加热与水等质量的沙子,使其与水吸收相同的热量,发现沙子比水升高的温度高.它得出的实验结论是_____.