上海鞍山初级中学物理内能中考真题汇编解析版.docx
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上海鞍山初级中学物理内能中考真题汇编解析版
上海鞍山初级中学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.如图所示,将初温和质量相等的色拉油和水,分别装到相同的烧杯中,探究不同物质吸热升温现象。
用酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5min测量一次温度,数据记录表中。
(1)选用相同的酒精灯,为使单位时间内色拉油和水________相同,不断搅拌是使色拉油和水______。
(2)导致初始阶段色拉油温度随时间的变化图像不是直线的原因,除色拉油自身外,还有________要吸收热量;要尽量减小此因素的影响,改进的方案有________(写出一种)。
(3)画出水的温度随时间的变化图像______。
由图像可知,色拉油和水的温度同时升高时,________需要的时间短,________需要吸收的热量更多。
【答案】吸收的热量受热均匀容器提高容器的初温
色拉油水
【解析】
【详解】
(1)运用控制变量法,使用相同的酒精灯和保证色拉油和水的质量相同,保证加热时间相同;不断搅拌使受热均匀,防止局部过热,产生误差。
(2)容器初温过低,则液体和容器会同时吸收热量,导致温度变化不是直线,可以通过提高容器初始温度,减小容器吸收热量对实验的影响。
(3)相同的加热时间吸收相同的热量,色拉油升温更快,所以需要的时间短,而水升高相等的温度需要加热更长的时间,所以要吸收更多的热量。
2.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
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
。
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5×103m3。
该飞机停在水平地面时,起落架的触地总面积是1.2m2,对地面的压强_________Pa;停在水面上时,排开水的体积是_________m3;(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
(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4×105482.5×105102.3×101150%
【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5×103m3。
该飞机停在水平地面时,起落架的触地总面积是1.2m2,根据压强公式可得,对地面的压强为
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
根据浮力公式可得,此时排开水的体积为
(4)[7][8]根据题意可得,飞机在水面上的速度为
由功率公式可得,飞机受到的牵引力为
因为飞机匀速滑行,所以飞机所受阻力为
根据题意可得
则此时飞机的总重力为
此时飞机的总质量为
则飞机所蓄水的质量为
(5)[9][10]燃油完全燃烧产生的内能为
发动机获得的机械能为
飞机飞行的路程为
发动机在2h内做的有用功为
此过程中发动机的推进效率为
4.小明和小亮通过实验“比较水和铁砂的吸热能力”。
他们在两个相同试管中分别加入一定量的初温为20℃的水和铁砂,分别用同一酒精灯加热二者。
经正确操作收集了表格中信息:
(1)实验中他们用停表记录加热时间,目的是____;
(2)加热的过程中,水和铁砂内能____,表现为其温度____;
(3)他们通过实验得到下表的数据:
质量/g
末温/℃
加热时间/min
水
30
40
12
铁砂
50
65
5
分析实验数据时,有的同学认为无法比较出水和铁砂吸热能力的强弱,因为没有控制质量相同。
你是怎样想的,写出你这样认为的理由________。
【答案】通过加热时间长短比较吸收热量的多少增大升高可以比较出水和铁砂吸热能力的强弱,分别求出1g的水和铁砂温度升高1℃时,吸收的热量进行比较得出结论
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]用相同的酒精灯加热,时间越长吸收的热量越多,所以用秒表的目的是通过加热时间长短比较吸收热量的多少。
(2)[2][3]水和铁砂吸收热量后内能增加,表现为温度逐渐升高。
(3)[4]假设每分钟从酒精灯吸收的热量为Q0,那么
1g的水温度升高1℃时,吸收的热量为
1g的铁砂温度升高1℃时,吸收的热量为
由此可以比较得到水的吸热能力比铁砂强。
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4.8×104J16%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:
;
酒精10g放出的质量为:
,
在BC阶段的热转化效率为:
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:
6.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煤油.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【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
7.如图是探究物质吸热性质的实验装置图,在两容器内分别装入质量相同的水和煤油,用两个相同的电加热器加热,用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值.
(1)用两个相同的电加热器加热相同时间的目的是:
.
(2)要使水和煤油升高相同的温度,哪个需要加热的时间长?
答:
.
(3)热量是一个抽象的物理量.本实验将“物体吸收热量的多少”转化为通过比较
来实现,这种方法称为“转换法”.
(4)以下描述中同样采用“转换法”的是
A.水压使水管中形成水流,类似地,电压使电路中形成电流
B.根据物质在常态下的形状和体积是否固定,可将物质分为三态
C.研究导体的电阻与导体的长度,横截面积,材料是否有关系
D.通过观察木桩被重物打入沙子的深度,可比较重物重力势能的大小
(5)下表是实验记录的数据.请分析实验数据,回答下列问题:
①比较1、2的实验数据得出的结论是:
质量相同的同种物质,升高不同的温度,吸收的热量;
②比较1、4的实验数据得出的结论是:
质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度;(以上两空选填“相同或不同”)
③比较2、4的实验数据得出的结论是:
.
(6)①加热过程中,用搅棒搅动的目的是;水和煤油吸热的多少是通过来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)
②关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是(填字母)
A.采用相同的加热方法B.烧杯中分别装入相同体积的水和煤油C.使用相同的烧杯
【答案】
(1)使水和煤油吸收的热量相同;
(2)水;(3)加热时间;(4)D;(5)①不同;②不同;③质量相等的不同物质,升高相同的温度时,吸收的热量不同;(6)①使水和煤油受热均匀;加热时间;②B.
【解析】解:
(1)实验中用同样的加热器,单位时间放出的热量才相同,用两个相同的电加热器加热相同时间的目的是使煤油和水吸收相同的热量.
(2)水的比热容大于煤油的比热容,根据Q=cm△t,要使质量相同的水和煤油升高相同的温度,水吸热较多,需要加热的时间长.
(3)本实验将“物体吸收热量的多少”转化为通过比较加热时间的长短来实现,这种方法称为“转换法”.
(4)A.水压使水管中形成水流,类似地,电压使电路中形成电流,用到了类比法;
B.根据物质在常态下的形状和体积是否固定,可将物质分为三态,用到了归纳法;
C.研究导体的电阻与导体的长度,横截面积,材料是否有关系,要用到控制变量法;
D.通过观察木桩被重物打入沙子的深度,可比较重物重力势能的大小,用的是转换法,所以D与上述方法相同;
(5)①比较1、2的实验数据,都是水,质量相同,升高不同的温度,吸收的热量是不相同的;
②比较1、4的实验数据,物质的种类不同,加热时间相同,即吸收的热量相同,升高的温度不同,得出的结论是:
质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度不同;
③比较2、4的实验数据,物质的质量和升高的温度相同,物质的种类不同,加热时间不同,说明吸收的热量不同,得出的结论是:
质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同;
(6)①加热时,用玻璃棒不断的搅拌,可以使水和煤油受热均匀;相同的酒精灯加热相同的时间,酒精灯放出的热量就是相等的,水和煤油吸收的热量也就是相等的,水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的.
②探究物质吸热性质的实验就要采用控制变量法,控制热源(酒精灯火焰的大小、与烧杯底的距离)、盛装液体的容器相同和液体质量一定,故A、C选项正确;
因为水和煤油的密度是不同的,体积相同时,质量是不同的,故B错;故选B.
故答案为:
(1)使水和煤油吸收的热量相同;
(2)水;(3)加热时间;(4)D;(5)①不同;②不同;③质量相等的不同物质,升高相同的温度时,吸收的热量不同;(6)①使水和煤油受热均匀;加热时间;②B.
【点评】解决此题要学会用控制变量法进行分析,把吸收的热量转化为通电时间的长短,考查了学生对数据的分析和理解,是中考中常见的题目
8.学校物理兴趣小组的同学在研究“探究水和沙石的吸热能力”时,选用了完全相同的加热装置分别给沙子和水加热,如图甲是同学们的实验装置图。
(1)本实验所需测量仪器有____;应控制的物理量有____;
(2)实验中能说明被加热的物体内能增加了的现象是________;通过对比____来比较两种物质吸热的多少;
(3)他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。
若水的比热容是
,水和沙子的质量均为200g。
根据图像信息:
求加热满2min时,水吸收了热量为_____;沙子的比热容为______。
【答案】秒表、天平水和沙子的质量相同,初温相同,吸收的热量相同温度计的示数上升加热时间的长短
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]本实验所需测量仪器有秒表、天平,分别测量时间和质量。
[2]根据
,应控制的物理量有水和沙子的质量相同,初温相同,吸收的热量相同。
(2)[3]当温度计的示数上升时,能说明被加热的物体内能增加了。
[4]加热时间越长,物质吸热越多,所以可通过对比加热时间的长短来比较两种物质吸热的多少。
(3)[5][6]由于水的比热容较大,根据
可知,在质量相同、吸收热量相同时,水升高的温度较小,那么b图应该是水的温度随加热时间变化的图像;水的质量是200g,2min内温度的变化量是
根据
可知,加热满2min时,水吸收的热量是
加热装置相同,加热时间相同,水吸收的热量大小等于沙子吸收的热量,即
从a图可以看到,加热满2min,沙子的温度变化量是
根据
可知,沙子的比热容是
沙子的比热容约是
。
9.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/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(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。
10.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验。
将质量相等的沙子和水分别装在烧杯中,并测出沙子和水的初温。
然后用酒精灯加热并不断搅拌,每隔lmin记录一次温度。
实验记录如下表
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
25
29
34
38
水
20
21
22
23
24
(1)实验中,加热时间实质上反应了__________。
(2)根据实验数据,在如图中画出沙子和水的温度随时间变化的图象。
(______)
(3)分析图象可知,对于质量相等的沙子和水:
吸收相等的热量,升温较快的是______;若使两者升高相同的温度,则______吸收的热量较多。
通过大量类似实验,人们发现了物质的又一种物理属性,物理学将这种属性叫做__________。
(4)该实验用到的研究方法是__________。
【答案】物质吸收热量的多少见解析所示沙子水比热容转换法
【解析】
【详解】
(1)实验中,加热时间实质上反映了水和沙子吸收热量的多少,加热时间越长,说明吸收热量越多.
(2)根据实验数据,在图2中画出沙子和水的温度随时间变化的图象,如图所示:
。
(3)分析图象可知,对于质量相等的沙子和水:
吸收相等热量,升温较快的是沙子;若使两者升高相同的温度,水加热时间较长,说明吸收的热量较多,由上可知,水吸热能力较强,物理学将这种属性叫做比热容;
(4)由
(1)可知,实验用加热时间反应吸收热量的多少,用的是转换法。
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