第十四章内能的利用实验题18道--2024-2025学年人教版九年级上学期物理期中提升专题训练

第十四章内能的利用实验题18道--2024-2025学年人教版九年级上学期物理期中提升专题训练 1．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验时要观察 比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，实验通过 反映物体吸热的多少； (2)比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，绘制出温度～时间图像（如上图戊），由图像可看出液体a的比热容 （选填“大于”、“小于”或“等于”）液体b的比热容； (3)若图甲烧杯中为50mL的水，若10g酒精燃烧后放出的热量被水吸收时，温度计示数升高了20℃，则酒精的热值是 。这种方法测出的热值比“标准值” （选填“偏大”“偏小”或“一样”）。理由是 (4)进行比较不同燃料的热值实验过程中，某燃料还未燃尽时，烧杯内液体就沸腾了，此时小明立即在烧杯中添加了少量液体继续实验，燃料燃尽后烧杯内液体都未沸腾。这样的操作不可行，理由是 。 2．小明同学利用如图所示的装置来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。实验结果如下表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 (1)煤油和菜籽油完全燃烧放出热量的多少是通过 （选填“温度计升高的温度”或“加热时间”）来反映的； (2)为了保证实验结论的可靠性，小明同学选择了两套相同装置，他还应控制的物理量有：煤油和菜籽油的 相同，两烧杯中水的质量 （选填“相同”或“不同”）； (3)除图中所示的实验器材外，本实验还需要的测量工具有 。根据表格中的数据，你认为热值较大的燃料是 （选填“煤油”或“菜籽油”）； (4)利用此实验方法测出的燃料热值将比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。 3．观察如图所示实验，回答以下问题： (1)甲图中，当活塞迅速下压时，棉花会燃烧起来，因为活塞对空气做功，使空气的内能 ，温度升高，达到棉花的着火点。此过程中能的转化是 。 (2)乙图中，在厚玻璃瓶内装入少量的水，然后再向密闭的瓶内打气，当塞子跳起来时，瓶内会出现白雾，这是因为瓶内的空气推动瓶塞做功时，内能 ，温度降低，使水蒸气液化成小水珠。 (3)内燃机的做功冲程与 图（选填“甲”或者“乙”）的原理相同。 4．如图是小明学习了热量与比热容之后，对探究“不同物质吸热能力”和“不同燃料燃烧放热能力”的实验设计的装置图： （一）在“探究物质的吸热能力”实验中，将A和B两种液体分别装在两个相同的烧杯中，两杯液体的液面相平。用两个相同的酒精灯加热，每隔记录一次温度。 (1)实验中，可以通过比较 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少。 (2)图1甲是所用的实验装置图，其中有一处明显错误，请仔细观察指出错误之处 。 (3)根据记录的实验数据，绘制了如图1乙所示的温度随时间变化关系的图象，在内，A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量， 升高的温度更高， 的吸热能力更强。（后面两空选填“A”或“B”） (4)由图象可知，A、B两种液体的比热容之比是 。 （二）在“不同燃料燃烧放热能力”的实验中，如图2： (5)燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 （选填“温度计示数变化”或“加热时间长短”）来反映的。 (6)在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了。为避免这种情况的出现，请对该组提出一条改进建议 。 5．为比较酒精和汽油热值的大小，制定了以下实验方案： (1)取质量 （填“相同”或“不相同”）的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯； (2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和 相同的水加热（烧杯质量相同，如图所示）； (3)通过观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。请根据下面的设计方案回答： ①如图甲中温度计的读数是56℃，当两灯的燃料 （选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”），甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置的读数是90℃。由此判断 的热值比较大； ②实验中燃料燃烧放出的热量，通过 方式使水的内能增大； ③根据计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与资料中给出的汽油热值相比 （选填“偏大”或“偏小”），分析原因可能是 。 6．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是 10g。 (1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，然后通过观察 （选填“加热时间”或“升高的温度”） 来比较两种燃料热值大小； (2)在比较不同物质的比热容时，得到液体a、b温度随时间变化如图丁所示，则液体 （选填“a”或“b”） 的比热容较大； (3)某同学用图戊装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2，烧杯中水的质量为M，水的初温t1，末温t2，水的比热容用c表示。用以上符号表达该同学测酒精热值q的计算式：q= （用物理量的符号表示）；通过实验得到的燃料热值与实际相比会 （选填“偏大”、“偏小”）。 7．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。 (1)实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是 （选填“由下而上”或“由上而下”）； (2)为保证实验结论的可靠，在实验中应保持酒精和碎纸片的 相同、 相同。 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 (3)实验数据记录如表，根据表中数据，不计热量损失 J/kg； (4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （选填“大”或“小”），出现这样情况的主要原因是 （写出一点）。 8．学习小组同学利用图甲装置探究“比较不同液体的吸热能力”。 (1)除了图甲所示器材，还需要的测量仪器有天平和 ； (2)在图甲装置中，用 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”） 反映液体吸收热量的多少，这种研究方法叫 ； (3)在图乙的实验装置中，两个相同烧杯装有相同质量和初温的水，同学们觉得该装置还能进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”的实验。在量取酒精和煤油时，必须控制两种燃料 相等。实验时， （选填“需要”或“不需要”）记录燃料充分燃烧的时间； (4)当两灯的燃料全部燃烧完，酒精加热的烧杯中水的温度为 煤油加热的烧杯中水的温度为90℃，由此可以初步判断 （选填“酒精”或“煤油”） 的热值更大一些； (5)根据计算出水吸收的热量，再根据Q= mq计算出煤油的热值，发现热值的计算结果与真实值相比 （选填“偏大”或“偏小”）。 9．在物理课上，老师准备的两个实验装置如图甲、乙所示。 (1)其中甲装置是一个配有活塞的厚玻璃筒，里面放一小团硝化棉，迅速压下活塞时，玻璃筒内的棉花燃烧起来，此时筒内空气的温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”），内能 （选填“增大”、  “减小”或“不变”） ； (2)乙装置中平底烧瓶内装了少量的水，用打气筒往烧瓶内打几下气后，可看到塞子跳起来，烧瓶中同时出现了 ； (3)甲、乙两实验说明 可以改变内能； (4)如图丙所示，B是一个被销钉锁住的活塞，汽缸A密封有压缩空气，C是一支温度计；若活塞与汽缸壁之间没有摩擦，当把销钉K拔出后，将观察到活塞向右移动，温度计的示数 （选填“变大”、  “变小”或“不变”）。 10．如图1所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)为了研究不同物质的吸热能力，可以利用其中 （选填“甲”、“乙”或“丙”）两幅图进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系图，如图2所示； ①不同物质吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）； ②由图2可以看出，若b液体的比热容是1.8×103J/（kg·℃），则a液体的比热容是 J/（kg·℃）； (2)为了研究不同燃料的热值，除了甲、乙两套装置所示器材之外，本实验还需要的测量工具是 ，实验中通过 （选填“加热时间”或“温度计上升的示数”）来比较不同燃料完全燃烧放出热量多少；该实验所测得到的热值与实际燃料的热值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 11．完成下列各小题： (1)把一块表面很干净的玻璃板水平地挂在弹簧测力计下，手持弹簧测力计上端，将玻璃板放到恰好与水槽内水面相接触（如图甲），并慢慢向上提起弹簧测力计。会发现弹簧测力计示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），其原因是 。 (2)用图乙所示的装置，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气。为了使实验现象更有说服力，装二氧化氮气体的应是 （选填“A”或“B”）瓶。观察到二氧化氮和空气的颜色变化可知气体发生了 现象。 (3)如图丙所示，用力压活塞，里面的棉花能燃烧，这是通过 的方式改变了里面空气的内能。这个过程的能量转化与汽油机的 冲程相同。 12．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热值的大小。 (1)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让酒精和碎纸片、两烧杯中水的 都应保持相等； (2)实验过程中，直至燃料完全燃烧后，通过比较 （选填“加热时间”或“温度计示数的变化”）来比较燃料燃烧放出的热量的多少，从而比较两种燃料热值的大小； (3)实验数据记录如下表： 燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽时水温/℃ 燃料的热值/（J•kg-1） 酒精 15 35 2.4×106 碎纸片 15 25 ？ 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 （选填“大”或“小”），你认为出现这种情况的主要原因是： 。（答出一个即可） 13． 小华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 （选填“由下而上”或“由上而下”）。 (2)烧杯中液体的种类应 （选填“相同”或“不同”） 质量 （选填“相等”或“可以不等”）； (3)燃料完全燃烧后，图甲的温度计示数升高较多，则 （选填“酒精”或“碎纸片”）放出的热量更多； (4)小华在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作： ①先点燃酒精，再点燃碎纸片。 ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数。 ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。 上述操作中，操作 是错误的。 (5)实验数据记录如表： 燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽时水温/℃ 燃料的热值/ （J· kg-1） 酒精 15 35 2.4×10⁷ 碎纸片 15 25 ? 根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J· kg-1。 14．如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，以探究水和煤油吸热能力的大小。[] (1)在图1中组装甲器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将 （选填“A处向上”或“B处向下”）调整； (2)要完成该实验，除了图1中甲、乙、丙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和 ； (3)为了便于比较，实验中用相同的酒精灯加热，目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相等，通过 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映吸收热量的多少； (4)根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图2所示，由图像可知煤油的比热容是 ； (5)沿海地区有一种现象与物质吸热能力有关：在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“陆风”，当出现如图3所示风向时，通常发生在 （选填“白天”或“夜晚”）； (6)做完上面实验，小明想起在吃宜威小炒肉这道经典的滇菜时，碗的下方有点燃的蜡烛在给菜加热，如图所示，B为下部开了许多通气孔的罩子。实验收集的数据为：A桶中水的质量为，水的初温为，末温为，蜡烛燃烧前的质量为，燃烧后的质量为，A桶吸收的热量经测量后计算为，已知水的比热容为，则蜡的热值 （不计热损失，用题中给定的物理量符号表示）。 15．如图甲所示是“探究水和煤油吸热能力”的实验装置：在两个相同的烧杯中分别加入质量和初温都相等的水和煤油，用两个相同的酒精灯同时开始加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔1min记录一次温度。 (1)甲图实验中选择两个相同的酒精灯进行实验，水和煤油吸收热量的多少是通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的，这种研究方法叫做 法； (2)根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，煤油8分钟吸收的热量 水8分钟吸收的热量（选填“大于”“小于”或者“等于”），由图像可知 吸热能力更强些； (3)细心的同学还发现，水的温度达到98℃后就不再变化，而煤油的温度却继续升高，由此可推断出煤油的 比水的高； (4)丙图是小明探究燃料热值的实验，为了比较两种燃料的热值，小明采用如图丙所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同。实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料的质量，并由记录的数据，利用公式计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出燃料的热值，你认为他的计算结果与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“相等”）; (5)小明在燃料c和燃料d燃尽后也画出了水的温度随时间变化的图像，如图丙所示，则c、d两种燃料热值qc qd。（填“大于”“小于”或“等于”） 16．小新利用甲乙丙三套完全相同的装置完成相关的热学实验，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。 (1)安装实验装置时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序； (2)实验前所测液体的初温均如图丁所示，温度计的示数为 ℃； (3)为了比较不同物质的比热容，应选择 （选填“甲乙”或“甲丙”）两组实验，通过比较 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映吸收热量的多少；比热容 （选填“大”或“小”）的液体更适合作为冬天家中“暖气”中输运能量的介质； (4)小新利用乙丙两组实验比较不同燃料的热值，在实验中，两种燃料完全燃烧完之前都已经使得液体2沸腾了。为避免这种情况的出现，请对小新提出一条改进建议： 。 17．某实验小组用如图甲所示的装置比较水和某液体的吸热本领，所用的电加热器完全相同。 (1)加热前，在一个烧杯中倒入质量为240g的水，为了完成实验，需要在另一个相同烧杯中倒入质量 240g，（选填“大于”、“小于”或“等于”）的某液体。 (2)假设电加热器放出的热量全部被液体吸收，并用图像对实验数据进行了处理（如图乙）。实验过程0-4min内，水吸收的热量 某液体吸收的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”）。进一步分析图像可以得出：该液体的比热容为 J/（kg·℃）[已知c水=4.2×103J/（kg·℃）]。 (3)若图甲烧杯中为50mL的水，2×10-4kg酒精完全燃烧放出的热量的70%被水吸收时，温度计示数升高了20℃，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则酒精的热值为 J/kg。 18．小明同学利用如图所示的装置来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。实验结果如下表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 (1)煤油和菜籽油完全燃烧放出热量的多少是通过 （选填“温度计升高的温度”或“加热时间）来反映的； (2)为了保证实验结论的可靠性，小明同学选择了两套相同装置，他还应控制的物理量有：煤油和莱籽油的 相同以及水的 相同； (3)除图中所示的实验器材外，本实验还需要的测量工具有 。根据表格中的数据，你认为热值较大的燃料是 （选填“煤油”和“菜籽油”）； (4)利用此实验方法测出的燃料热值将比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），其原因是 ； (5)该实验中用到的研究方法有 和 。 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1) 甲、乙 温度计示数升高的多少 甲、丙 加热时间的长短 (2)小于 (3) 偏小 燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收 (4)没有控制两杯液体的质量相同 2．(1)温度计升高的温度 (2) 质量 相同 (3) 天平 煤油 (4)偏小 3．(1) 增大 机械能转化为内能 (2)减小 (3)乙 4．(1)加热时间 (2)两种液体的体积相同 (3) 等于 A B (4)1：2 (5)温度计示数变化 (6)增加烧杯中水的质量 5．(1)相同 (2)初温 (3) 完全燃烧完后 汽油 热传递 偏小 水吸收的热量小于汽油完全燃烧完后放出的热量 6．(1) 甲乙 升高的温度 (2)a (3) 偏小 7．(1)由下而上 (2) 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 8．(1)秒表 (2) 加热时间 转换法 (3) 质量 不需要 (4)煤油 (5)偏小 9．(1) 升高 增大 (2)白雾 (3)做功 (4)变小 10．(1) 甲、丙 加热时间 0.9×103 (2) 天平 温度计上升的示数 偏小 11．(1) 变大 分子间存在引力 (2) B 扩散 (3) 做功 压缩 12．(1)质量 (2)温度计示数的变化 (3)1.2×106 (4) 小 燃料不可能完全燃烧或热量不可能全部被水吸收 13．(1)由下而上 (2) 相同 相等 (3)酒精 (4)② (5) 14．(1)A处向上 (2)天平 (3)加热时间 (4) (5)夜晚 (6) 15．(1) 加热时间 转换 (2) 等于 水 (3)沸点 (4)偏小 (5)大于 16．(1)自下而上 (2)24 (3) 甲丙 加热时间 大 (4)增加液体2的质量 17．(1)等于 (2) 等于 (3) 18．(1)温度计升高的温度 (2) 质量 质量 (3) 天平 煤油 (4) 偏小 燃料燃烧释放的热量不可能全部被水吸收，同时燃料不能完全燃烧，使水吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量 (5) 控制变量法 转换法 学科网（北京）股份有限公司 $$