北京第一零五中学物理内能的利用检测题Word版 含答案.docx
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北京第一零五中学物理内能的利用检测题Word版含答案
北京第一零五中学物理内能的利用检测题(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.(实验探究)小军设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系,他组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔lmin记录了杯中水的温度;
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
(进行实验)
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序(如图甲中):
先调整固定_______的位置,再调整固定______的位置(选填“A”成“B”);
(2)为了保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中水的________和________相同,加热时间也相同;同时,还要保证煤油和菜籽油的__________相同;
(分析论证)
(3)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______;说明理由:
_______。
【答案】BA质量初温质量煤油详见解析
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,安装器材时需要先固定B的位置,然后再调整A的位置,并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底。
(2)[3][4][5]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,并且油灯的加热时间也要相同;同时还应控制两套装置中燃料的质量相同,比较放出热量的多少;这样才符合控制变量法的要求。
(3)[6][7]分析表格数据可知,甲杯的水温度升高的较快,即煤油灯燃烧产生的热量多,所以其热值大。
理由:
甲、乙两个装置中,水的质量和初温相同,由
知,末温高的吸收的热量较多;在相同的加热设备下,相同时间内,消耗的燃料相同,由
知,水温上升高的,对应的燃料的热值较大。
3.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关系。
他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置。
加热的时间/min
0
1
2
3
甲杯水温/℃
25
27
29
32
乙杯水温/℃
25
26
27
28
(1)为保证实验结论的可靠性,实验时应控制两装置中相同的量是煤油和菜籽油的_____(质量/体积)和水的质量。
(2)实验开始后他每隔1分钟记录了杯中水在3min内的温度(见上表),根据表中数据_____(能/不能)判定出煤油和菜籽油的热值大小关系,判断依据是_____。
(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
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。
他的计算结果_____(大于/小于/等于)真实值。
【答案】质量不能未控制煤油和菜籽油燃烧的质量相等小于
【解析】
【详解】
(1)[1]探究不同燃料的热值大小时,应需要控制煤油和菜籽油的质量相同。
(2)[2][3]甲、乙两个装置中,水的质量和初温相同,由
知,末温高的吸收的热量较多,即燃料燃烧放出的热量多。
但相同时间内,消耗的燃料质量不一定相同,所以不能比较煤油和菜籽油的热值大小关系。
(3)[4]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。
4.小明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的大小关系。
他组装了如图甲、乙所示的装置进行实验,记录结果见表:
(1)为了保证实验结论可靠,小明选择了两套相同装置,在实验中除了要控制甲乙装置中两烧杯内水的质量相等,还要控制煤油和菜籽油的_________相同。
(2)实验测的数据如表(无读数错误):
根据数据_________(能/不能)得出煤油与菜籽油热值的大小关系。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
100
菜籽油
20
100
(3)实验中不足之处可能是_________造成的。
(4)小明同学纠正实验中不足之处后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知,于是他想利用这种实验测算出煤油的热值,除了图中装置外,那么小明还要使用的测量仪器是_________。
利用此实验方法计算出的热值将比真实值_________(偏大/偏小)。
【答案】质量不能燃料质量太大(水质量太少)天平偏小
【解析】
【详解】
(1)[1]根据控制变量法可知,还应控制煤油和菜籽油的质量相同;
(2)[2]由于水温均达到沸点后温度不再上升,无法准确比较水吸收热量多少,从而无法比较煤油和菜籽油放热多少,无法得出热值大小关系;
(3)[3]水温均达到沸点,说明燃料由于质量太大放热太多或水的质量太少;
(4)[4]为了得到到水吸收的热量需要知道水的质量,为求热值还需知道燃料的质量,故还需要天平;
[5]由于热量会有所流失,则所测热量值偏小,由
可知,所求热值偏小;
5.比热容是表示物质吸放热能力的物理量,不同的物质比热容一般不同.
(1)下列物理量也表示了物质的某种特性的是__________;
A.热值B.热量C.质量
(2)水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),表示的物理意义是质量为1kg的水升温1℃_________的热量是4.2×103J.
(3)张红在家经常学习做饭根据观察,她猜想食用油的比热容可能比水小。
下列事实中能支持她的猜想的是哪一个?
__________;
A.同样情况下,油升温比水快;
B.油能源在水面上;
C.油能使食物变得焦黄,而水却不会;
(4)为了验证猜想,张红向两个同样的烧杯里分别倒入________(填“质量”或“体积”)相同的水和油,并测量初始温度相同,如图所示,其温度为________℃。
用相同火焰的酒精灯加热相同时间后,水的温度达到25℃,油的温度达到30℃。
上述几个步骤中都运用了物理研究方法中的__________法。
由己知数据可以得出该食用油的比热容是__________J/(kg•℃).
【答案】A吸收A质量20控制变量2.1×103
【解析】
【详解】
(1)[1]A.1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值。
不同燃料热值不同,所以热值表示了物质的某种特性;故A项符合题意;
B.在热传递过程中,物体传递能量的多少叫热量。
所以热量并不能表示物质的某种特性;故B项不符合题意;
C.物体所含物质的多少叫质量,它是物体本身的一种属性,但并不能表示物质的某种特性;故C项不符合题意;
(2)[2]水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),表示质量为1kg的水,温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为4.2×103J;
(3)[3]A.油比水的比热容小,说明质量相同的油和水在温度升高相同度数时,油比水吸热少,或质量相同的油和水吸收相同热时,油比水温度升高的多,所以同样情况下,油升温比水快,能支持他的观点;故A项符合题意;
B.油能漂在水面上,说明油的密度小于水的密度,不能支持他的观点;B项不符合题意;
C.油能把食物炸黄,而水不会,说明油的沸点比水高,不能支持他的观点;C项不符合题意;
(4)[4]若要验证猜想,张红应向两个同样的烧杯里分别倒入质量相等的水和油,并测量它们的初始温度;
[5]通过温度计液面的位置可以判断玻璃泡在下方,现在是零上的温度,所以它们的初始温度为20℃;
[6]为了比较水和油的吸热能力,实验中控制了水和油的质量和初始温度相同,然后用相同火焰的酒精灯加热相同时间,所以这几个步骤中都运用了物理研究方法中的控制变法;
[7]由题意可知,水和油用相同火焰的酒精灯加热相同时间,所以可以水和油吸收的热量相同,由
得:
;
所以该食用油的比热容是:
。
6.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,用相同质量的燃料加热质量和初温相同的液体。
(1)若要通过实验“比较不同燃料的热值”,应选择____________两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过____________来反映的(填“温度计升高的示数”或“加热时间”)
(2)若想利用上述装置估测燃料的热值,那么还需要补充的实验仪器是____________。
(3)该实验装置还能比较不同物质吸热能力,为了比较这种能力。
引入了比热容这一概念。
物理学中,将物体温度升高时吸收的热量与它的____________之比,叫做比热容。
(4)图丁所示a、b两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图像,由图可以看出:
升高相同的温度,____________液体吸收热量多。
【答案】甲乙温度计升高的示数天平质量和升高温度的乘积b
【解析】
【详解】
(1)[1]比较不同燃料的热值,应控制被加热液体的种类相同而燃料不同,所以,应选择甲、乙两图进行实验,
[2]燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应;
(2)[3]因为要控制不同物质质量相同完全燃烧释放的热量,需要测量质量的工具是天平,测量温度的工具为温度计;
(3)[4]比热容的概念采用比值定义法,物理学中,将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积质量和升高温度的乘积之比,叫做比热容。
(4)[5]由图知道,如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体,吸热后a液体的温度升高得较快,所以,升高相同的温度时,b液体需要加热的时间长,即b液体吸收热量多。
7.在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中.
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、烧杯、铁圈、燃具等器件在铁架台上的安装顺序应是_____(填“由下而上”或“由上而下”).
(2)实验中除了酒精和碎纸片的质量应该相等之外还应保持_____相同(举出一条即可).
(3)实验中通过比较_____来比较酒精和碎纸片燃烧放出的热量不同.
(4)根据表格中记录的实验数据可知酒精和碎纸片这两种燃料中,热值较大的是_____.
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
酒精
15
35
碎纸片
15
25
【答案】由下而上水的质量、水的初温等水的温度差酒精
【解析】
(1)为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底,应按照由下往上的顺序组装器材;
(2)为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少,必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同;
(3)实验中,用酒精和碎纸片燃烧给水加热,可通过水升高的温度来比较酒精和碎纸片放出的热量多少;
(4)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热,酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃,碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃,可见酒精的热值是碎纸片的2倍.
故答案为
(1)由下而上;
(2)烧杯内水的质量;(3)水升高的温度;(4)酒精.
8.如图甲是质量为200g固体的熔化实验装置,乙图是根据实验数据绘制出的曲线图.
(1)根据图象和相关知识,该物质从第6min至第8min共吸收热量多少焦耳?
[该物质的液态比热容c=3×103J/(kg·℃)]
(2)如果从第6min开始到第8min,完全燃烧了热值为3.0×107J/kg的酒精1.25g.可估算出此过程中,热转化效率是多少?
【答案】
(1)2.4×104J;
(2)64%.
【解析】
(1)质量为200g,即0.2kg,
(2)完全燃烧热值为3.0×107J/kg的酒精1.25g.放出的热量为:
热效率为:
答案:
(1)2.4×104J;
(2)64%.
点睛:
考查吸热公式和热值公式的应用,容易出现问题的地方是有些同学会不统一单位直接代入公式计算,当然计算的结果肯定也是不正确的,要养成统一单位的习惯.
9.学习了燃料的热值后,小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小.
燃料
加热前水温℃
燃料燃尽时水温℃
燃料的热值J/Kg
酒精
15
35
2.4×106
碎纸片
15
25
?
(1)实验装置如图所示,你认为图中器件的安装顺序是_______(由下而上/由上而下).
(2)为保证实验结论的可靠,以及方便比较,小王同学在实验中应保持、
、以及两个烧杯都应相同.
(3)实验数据记录如下表,根据表中数据,计算出碎纸片的热值是J/Kg.
(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 (大/小),出现这样情况的主要原因是 .(写出一点)
【答案】
(1)由下而上
(2)酒精和碎纸片的质量两杯水的质量
(3)1.2×106
(4)小存在热损失或者燃料没有完全燃烧
【解析】
试题分析:
实验器件的安装顺序一般都遵循先由下而上或者先左后右,该实验通过水温度的变化,比较水吸热的多少,要用到控制变量法,即必须控制酒精和碎纸片的质量相等,烧杯内水的质量相等,两个烧杯相同,观察表格中的实验数据可知,酒精燃烧放出的热量使水温升高了20摄氏度,同样质量的碎纸片燃烧放出的热量使水温升高了10摄氏度,即酒精的热值是碎纸片的2倍,酒精的热值已给出,即可算出碎纸片的热值,由于燃料不可能被完全燃烧,还有烧杯空气也要吸收热量,所以说实验得到的燃料热值就会比实际的值偏小.
考点:
控制变量法,燃料热值的计算.
10.小王学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小.
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是_____(由下而上/由上而下).
(2)为保证实验结论的可靠,在实验中应控制的因素有:
________,_______等.
(3)实验数据记录如下表:
根据表中数据,计算出碎纸片的热值是________J/kg.
燃 料
加热前水温℃
燃料燃尽时水温℃
燃料的热值J/kg
酒 精
15
35
2.4×106
碎纸片
15
25
?
(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏_______(选填“大”或“小”),你认为出现这样情况的主要原因是:
________________________.
(5)另一组同学用同样的装置进行实验,在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了,你能否比较出两种燃料的热值?
_______(能/不能)理由:
_________,为避免这种情况的出现,你可以对他们组提什么改进建议?
__________________________.
【答案】由下而上两种燃料的质量相等水的质量相等1.2×106小有热量损失能(也可填不能)比较水的减少量(理由是不能比较两种燃料放出热量的多少)见解析
【解析】
(1)为确保用酒精灯的外焰加热,图中器件的安装顺序是由下而上;
(2)为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少,必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同;(3)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热,酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃,碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃,可见酒精的热值是碎纸片的2倍,所以碎纸片的热值为1.2×106J/kg;(4)因为加热过程中有热量损失,所以测得的热值会偏小.(5)实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了,通过比较水的减少量,也能比较出两种燃料的热值,水的减少的越多,说明燃料燃烧放出的热量越多,热值越大,但是不能精确测量热值,为避免这种情况的出现,应增加水的质量,或者减少燃料的质量.
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