第十章 机械能、内能及其转化 章节专题训练：内能、比热容、热机实验题专题（一）2026-2027学年北师大版九年级全一册物理

2026年北师大版九年级全一册物理第十章章节专题训练: 内能、比热容、热机实验题专题(一) 学校:姓名:班级:考号: 1.为了比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,小明用如图甲所示的装置进行实验,图中燃烧皿、烧杯和、温度计均完全相同,烧杯中盛有相同质量的水,实验时,分别点燃放在两个燃烧皿中的酒精和碎纸片,通过陶土网给烧杯加热,直至酒精和碎纸片烧尽。 燃料 加热前水温 ① 10g酒精 ② (1)你认为图甲中实验装置的器材安装顺序是(选填“由下而上”或“由上而下”)。为保证实验结论的可靠,比较酒精和纸碎片燃烧放出热量的多少时,应采取的方法是(选填字母)。 A.点燃等质量酒精和纸碎片,通过观察加热过程中两支温度计示数上升的快慢来比较酒精和纸碎片放出热量的多少 B.点燃等质量酒精和纸碎片,让其充分燃烧后,通过观察两支温度计示数的变化来比较酒精和纸碎片放出热量的多少 (2)小明设计了一张记录实验数据的表格,其中①②两项内容漏写了,请你帮他补充完整:①;②。 (3)实验时,小明发现两支温度计的示数变化不明显,请你分析出现这种现象的可能原因:(写一条), (4)实验中酒精、面巾纸碎片充分燃烧所用的时间分别为,且烧杯中的水都未沸腾,若同时开始加热,记录温度计示数的最合理时刻是。 A.时B.时C.时 D.各自刚好燃烧完时 (5)实验时,小明记下了各个时刻烧杯中水的温度,绘制了如图乙所示的图像,若热损失相同,则可初步判断,充分燃烧相同质量的酒精和碎纸片,(酒精或碎纸片)放出的热量多。 2.在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中,小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。 (1)小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时的位置如图甲所示,则他应将平衡螺母向端调节;图乙是正确测量所用碎纸片质量时的场景,则碎纸片的质量为g。 (2)小林组装的实验装置如图丙所示,他在器材安装中的一处错误是。 (3)本实验中,燃料完全燃烧放出热量的多少是通过(选填“加热的时间”或“温度计示数的变化”)来反映的。 (4)为保证实验结论的可靠性,以及方便比较,小林同学在实验中应让下列(填序号)保持相同。 ①酒精和碎纸片的质量;②两烧杯中水的质量;③加热的时间;④水升高的温度。 (5)实验数据记录如下表,根据表中数据可知,酒精和碎纸片中热值较大的是。通过实验得到的燃料热值与实际值相比会(选填“偏大”或“偏小”)。 燃料 加热前的水温/ 燃料燃尽时的水温/ 水温的变化/ 酒精 20 80 60 碎纸片 20 65 45 3.如图甲所示,是小明探究冰熔化规律的实验装置。 (1)实验中通过水对试管加热,而不是直接加热试管:目的是; (2)实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态,并记录数据,作出温度随时间变化的规律图像如图乙。可以得出结论:冰熔化时,吸收热量,温度; (3)由图乙可知,冰是(选填“晶体”或“非晶体”),熔化过程大约持续了min; (4)比较图乙中段和段可知,冰的温度上升速度较(选填“快”或“慢”),原因是:。 4.烈日炎炎,沙子滚烫,海水却是凉的,海边白天和夜晚的风向不同。小明决定探究出该现象的本质原因。 【任务一】探究沙子和水的吸热能力 (1)烧水时,一壶水与半壶水升高相同的温度,吸收的热量不同,由此可知:同种物质,吸收热量的多少可能与有关;同一壶水分别升高和,吸收的热量也不同,由此可知:同种物质,吸收热量的多少可能与有关。 (2)明确实验目的:“不同的物质,其他条件相同,那么吸热是否相同呢?”如图甲,小明将质量相等的水和沙子分别装在两个相同的密闭绝热的真空箱内,用两个规格完全相同的白炽灯模拟太阳对水和沙子进行加热,采用两个规格相同的白炽灯的目的是。 (3)实验通过来比较水和沙子吸收热量的多少。 (4)根据图乙中实验数据图像可知,的吸热能力更强,理由是。 【任务二】探究海陆风的形成与方向 信息窗:空气因受热体积膨胀,密度变小而上升,冷空气会从四面八方流过来,形成风。 (5)取下两箱子的封口盖,在两个箱子的侧面分别开一小孔后,连接上一个两端开口的透明细管AB,点燃一支香放在细管中(如图丙所示),通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向,加热一段时间后,烟将会从管的(填“A”或“B”)管口冒出,由此可推理白天海风的风向。请从物理学的角度简要写出白天海风的形成过程:。 5.如图一所示,用两个相同的加热器给相同烧杯内初温均为20 的1、2两种液体加热(m1<m2)。这两种液体的温度和加热时间的图线如图二,其中液体1对应图线甲,液体2对应图线乙。 (1)两种液体每秒吸收的热量。 (2)甲液体第30s的内能第35s的内能(选填“大于”“等于”或“小于”)。 (3)根据图二中0至30s图线及题目所给信息得出:甲液体的比热容比乙液体的大。你认为这种说法是否正确?。你的判断依据是。 6.如图所示,小华利用甲、乙、丙三图中完全相同的装置,探究“不同物质吸热升温的现象”及“燃料燃烧放出的热量”两个实验。 (1)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,是通过(选填“温度计上升的示数”或“加热时间”)来反映的; (2)比较不同物质吸热升温的特点:应选择 两图进行实验; (3)三幅图中烧杯中液体的质量(选填“均要”或“不一定都要”)相同; (4)若图甲烧杯中为500mL的水,若10g酒精燃烧后放出的热量全部被水吸收时,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,这种方法测出的燃料热值与实际相比(选填“偏大”“偏小”或“一样”); (5)实验完成后,小华用相同的加热装置分别对质量为0.3kg的水和0.7kg的另一种液体进行加热,实验数据如图丁所示。另一种液体比热容为J/(kg )。 7.小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们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/ 燃料燃烧相同质量后水温/ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 (1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择两套完全相同的装置,并控制煤油和菜籽油的质量相等,以及两杯水的质量相等。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整: ①小辉认为实验中是直接用(选填“加热时间”或“温度计示数的变化”)来比较煤油和菜籽油放出热量的多少。所以,实验中两杯水的初温可以不同; ②小明认为如果两杯水的初温不同,那么水与周围环境的温差不相同,于是两杯水的散热就不相同,就有可能会出现燃料燃烧传递给水的热量相同时,而水吸收的热量(选填“相同”或“不同”)的情况。所以,实验时必须控制水的初温相同; ③你认为(选填“小明”或“小辉”)的想法更合理; (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)小明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,并记录数据利用热量公式计算出了水吸收的热量,然后利用这个热量计算出两种油的热值,发现计算结果与资料中给出的热值是(选填“相同”、“偏大”或“偏小”)的。理由是(只写出一条即可); (4)丙组实验中煤油燃烧10min,与菜籽油燃烧15分钟消耗燃料质量相同,烧杯内水的温度随时间变化的图像如图丙所示,不计热损失,则菜籽油与煤油的热值之比为。 8.城市“热岛效应”明显,小明发现同一时间,市中心广场的气温比郊外草地热得多。为探究热岛效应与地表下垫面材料的关系,小明在同一时间段内、同一区域,测量了户外沥青路面,水泥地表面和草地表面的温度,每隔一段时间记录一次数据,数据如表所示。 下垫面材料 9:00温度示数/ 11:00温度示数/ 13:00温度示数/ 沥青 33.1 42.8 48.8 水泥 31.5 40.2 45.9 草坪 28.3 33.1 35.7 (1)分析数据,在相同光照时间内,表面升温幅度最大,说明下垫面材料是影响其表面升温快慢的因素。草坪升温幅度最小,是因为其含水量较高,而水具有较大的。 (2)在图中的虚线框内用箭头表示正午的时候,靠近地面的风向。 (3)“雨岛效应”是城市中心城区的降水量、降水频次大于郊区的现象。小明查阅资料得知:①热岛效应使城区和郊区形成温差;②高空的水汽液化会凝结成云滴;③市区粉尘颗粒较多,有助于水汽凝结。结合材料,分析雨岛效应形成的原因。 9.请根据如图甲、乙所示的实验,回答下列问题: (1)如图甲所示,在广口瓶内装有少量水,向烧瓶内打气,当瓶塞跳出时,可以看到瓶内出现,在此过程中,气体膨胀对外做功,温度降低,内能,这与热机的冲程相似; (2)如图乙所示,把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下,读出测力计的示数,使玻璃板水平接触水面,然后缓慢向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数(选填“变大”、“不变”或“变小”),产生此现象的原因:。 10.为比较酒精和汽油热值的大小,制定了以下实验方案: (1)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初温相同的水加热(烧杯质量相同,如图所示)。 (2)通过观察水温的变化,由此判断两种燃料热值的大小。请根据上面的设计方案回答: 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。 11.如图甲所示,将装有热牛奶的奶瓶放入水中冷却(热牛奶和水的质量相同);根据测得的实验数据,绘制出热牛奶和水的温度随时间变化的图像,如图乙所示。根据图像回答下列问题: (1)表示热牛奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的(选填“A”或“B”)。 (2)内,温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的(选填“A”或“B”)。变化慢是因为该曲线对应的物质的比热容较(选填“大”或“小”)。 (3)热牛奶和水的内能发生变化,是通过的方式改变的。 (4)热牛奶的末温是 。若水和热牛奶的质量之比为15:7且不计热量损失,则热牛奶的比热容是。 12.小文同学进行“探究不同物质吸收热量的情况”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验,实验装置如图所示,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)小文在组装实验装置时,除了图中已呈现的器材,你认为两个实验都还要用到的其它测量工具是和; (2)若想探究“不同物质吸收热量的情况”,小文应选择两图进行实验;若想探究“不同燃料释放热量的情况”,小文应选择两图进行实验,根据实验数据,小文作出了两种液体的温度随加热时间变化的图像(如图丁所示),若使两种液体升高相同的温度,则a吸收的热量b吸收的热量,a的吸热能力b的吸热能力(这两空选填“大于”或“小于”),因此通常选择作为冷却液(选填“a”或“b”)。假如b液体是水,则a液体的比热容为[水的比热容为]。 13.如图甲所示是我校物理兴趣小组“探究不同物质吸热能力”的实验装置。将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,然后用两个相同的电加热器加热,每隔1min记录一次温度,实验数据记录如下表。 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/ 煤油 20 22 24 26 28 水 20 21 22 23 24 (1)水和煤油应该初温相同、相同; (2)由表格数据发现,加热2min时,煤油比水的温度高,则在前2min内,煤油吸收的热量(选填“大于”“小于”或“等于”)水吸收的热量,的吸热能力更强; (3)本实验除了采用控制变量法以外,还通过加热时间来反映物质吸收热量的多少,这种物理研究方法称为法; (4)另一组的同学探究了 A、B两种物质的吸热能力,并根据实验数据绘制了如图乙所示的温度—时间图像。分析图乙可知, 吸收相同热量后,液体温度更高;液体更适合做汽车发动机的冷却液。(均选填字母) 14.某小组使用如图(a)所示的实验装置及秒表研究水和干燥砂石吸、放热性质的差异。 (1)他们各取一份水和干燥砂石进行实验,水和干燥砂石应满足相同(“A.体积”或“B.质量”); (2)若加热器同时加热水和砂石(使两种物质每秒钟吸收的热量相同),一段时间后,数据分析软件绘制了如图(b)所示的图线a和b;图(c)为某一时刻记录的数据,由此可知:图线a描绘了的吸热性质(“A.水”或“B.砂石”);他们从加热器中取出两支试管,如图(d)所示。进一步研究水和砂石在室温环境下冷却过程中的放热性质差异。一段时间后,将实验数据记录在表一和表二中(设同种物质每秒放出的热量相等)。 表一:50g水 时间(s) 0 50 100 150 200 温度( ) 44 42 40 38 36 降低温度( ) 0 2 4 6 8 表二:50g砂石 时间(s) 0 10 20 30 40 温度( ) 80 78 76 74 72 降低温度( ) 0 2 4 6 8 (3)分析比较表一或表二中第一行和第三行的数据及相关条件,可得出的初步结论是:质量相同的同种物质,。 (4)进一步综合分析表一和表二中的数据及相关条件可知:若质量为1kg的水和砂石,温度均降低1 ,放出的热量多(“A.水”或“B.砂石”); (5)因此,可通过比较来判断吸热能力强弱(填物理量)。 (6)冬季的夜晚,环境温度很低,为了防止农作物被冻坏,有时会采取向农田里的土壤中灌水这一措施,利用所学知识分析其原因。(本小题中的土壤可近似看作由砂石组成) 15.小明同学学习了燃料的热值后,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,记录结果见表: 燃料 加热前的水温/ 燃料燃尽后的水温/ 煤油 25 45 菜籽油 25 35 (1)安装实验器材时,应按照的顺序安装。 (2)为了保证实验结论的可靠,小明同学应该选择两套完全相同的装置,同时在实验中还应控制(填“水”,“煤油”和“菜籽油”,可多选)的质量相同; (3)为了比较两种燃料的热值,应该在燃料完全燃烧后,通过比较来得出结论(选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”); (4)实验中收集的数据如下:水的质量为m,初温为t0,末温为t1,煤油燃烧前的质量为m1,燃烧后的质量为m2,盛水的烧杯吸收的热量经测量为Q0,已知水的比热容为c,则煤油的热值q=(不计其他的热损失,用题中给定的物理量符号表示)。利用此实验方法计算出的热值将要比真实值(选填“偏大”或“偏小”)。理由是。 试卷第1页(共3页) 试卷第1页(共3页) 学科网(北京)股份有限公司 参考答案 1.(1) 由下而上 B (2) 加热后水温 10g纸碎片 (3)水的质量太多 (4)D (5)酒精 【详解】(1)安装实验装置时,需要先根据酒精灯外焰的高度确定铁圈位置,再向上依次调整烧杯、温度计的高度,保证用酒精灯外焰加热、温度计玻璃泡完全浸没在水中不接触杯底,因此顺序是由下而上。 本实验要比较等质量的不同燃料完全燃烧的总放热量,因此需要等燃料充分烧尽后,通过水最终的温度变化量反映总放热多少,而不是看升温快慢,因此选B。 (2)实验需要记录水的初温和燃料完全燃烧后的末温,通过水温变化量计算水吸收的热量,因此①是燃烧后的末温项; 实验要控制两种燃料质量相等,第一行燃料是10g酒精,因此②是等质量的另一种燃料10g碎纸片。 (3)若水的质量过大,吸收相同热量后升温幅度很小,或燃料质量太小,总放热量少,都会造成水温变化不明显。 (4)本实验的目的是测量两种燃料完全燃烧的总放热量,因此需要分别在两种燃料各自刚好燃烧完时,保证完全燃烧的燃料质量相等,记录对应的水温,才能得到燃料全部放热后的水温变化,故ABC不符合题意,D符合题意。 故选D。 (5)由图乙可知,相同初始状态下,a烧杯(对应酒精加热)的水最终升温更多,在水的质量和热损失都相同时,说明a烧杯中水吸收的热量更多,即等质量的酒精完全燃烧放出的热量更多。 2.(1) 左 7.6 (2)温度计的玻璃泡接触到了容器底 (3)温度计示数的变化 (4)①② (5) 酒精 偏小 【详解】(1)[1]由图甲可知,此时指针偏向右侧,说明天平的左侧上翘,应将平衡螺母向左移动。 [2]由图乙可知,碎纸片的质量为 (2)由图丙所示,根据温度计的使用原则可知,实验中器材安装错误的是温度计的玻璃泡碰到了容器底。 (3)为了比较热值大小,要用相同质量的不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数变化得出吸热多少,进而判断热值大小。 (4)根据控制变量法可知,实验中要用相同质量的不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,故③④不符合题意,①②符合题意。故选①②。 (5)[1]由表格数据可知,相同质量的酒精和碎纸片燃尽时,酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高60 ,碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高45 ,可见酒精的热值比碎纸片的大。 [2]因为烧杯、空气也吸收热量(即存在热损失),并且燃料不可能完全燃烧,根据可知,测得的热值会偏小。 3.(1)使冰受热均匀 (2)保持不变 (3) 晶体 4 (4) 快 水的比热容大于冰 【详解】(1)该加热方式为水浴法,和直接对试管加热相比,水能包裹试管外壁,让冰的各个部位同步受热,避免局部过热,实现冰受热均匀。 (2)从温度随时间变化的图像能看出,冰熔化过程中温度始终维持在0 ,因此冰熔化时吸热但温度不变。 (3)冰有固定的熔化温度(熔点),符合晶体的特征,因此冰是晶体。 冰从第2min开始熔化,到第6min熔化结束,熔化持续时长为 (4)AB段是固态冰吸热升温的阶段,CD段是熔化后液态水吸热升温的阶段,两段的加热时间相同时,冰和水吸收的热量近似相等、质量也相同,而冰的温度上升幅度更大,所以冰升温更快。 水的比热容大于冰,根据吸热公式可知,质量相同的水和冰吸收相同热量时,比热容更小的冰温度升高得更快。 4.(1) 质量 升高的温度 (2)使水和沙子相同时间内吸收的热量相等 (3)加热时间 (4) 水 加热相同时间,吸热量相同,水的升温远小于沙子 (5) B 白天在太阳的照射下,砂石和海水吸收的热量相同,砂石比热容小升温快,空气上升,海面的冷空气流向陆地,形成海风 【详解】(1)一壶水和半壶水是同种物质、升高温度相同,只有质量不同,吸收热量不同,说明吸热多少与质量有关;同一壶水质量不变,升高的温度不同时吸热不同,说明吸热多少与升高的温度有关。 (2)选用规格完全相同的白炽灯,是利用控制变量法,让两个加热器在相同时间放出的热量相同,从而使水和沙子相同时间内吸收的热量相等。 (3)本实验用转换法,将不易直接测量的吸收热量的多少,转换为容易观测的加热时间长短,加热时间越长,代表吸收的热量越多。 (4)吸热能力的强弱可通过“相同质量的不同物质吸相同热量,升温越小则吸热能力越强”判断,从图像可见加热相同时间,吸热量相同,水的升温远小于沙子,因此水的吸热能力更强。 (5)加热后沙子侧升温快,上方空气受热膨胀上升,沙子箱内气压小于水箱侧的气压,空气会从水箱侧流向沙子侧,因此烟从B管口冒出;白天海边,陆地上的砂石和海水吸收来自太阳的热量相同,陆地比热容小升温快,上方空气上升,海面的冷空气流向陆地,形成海风。 5.(1)相等 (2)小于 (3) 正确 0至30s甲、乙吸收热量相等,升高的温度相等,由可知,因为,所以 【详解】(1)相同加热器,每秒放出热量一样,不计热量损失,两种液体每秒吸收的热量相等。 (2)30s到35s之间,甲一直在吸收热量,内能不断增大,所以30s内能更小。 (3)[1][2]两个相同加热器,0至30s甲、乙加热时间相同,所以吸收热量相等,即 根据图像0~30s两条线重合,初温都是20 ,升高的温度相等,即 由可知,当Q相同、 t相同,m越小,则c越大。因为,即,所以 6.(1) 甲、丙 温度计上升的示数 (2)甲、乙 (3)均要 (4) 4.2 106 偏小 (5)0.9 103 【详解】(1)比较不同燃料的热值,要用不同的燃料,加热质量相同的同一种液体,故应选择甲、丙两图进行实验。通过液体温度的变化来反映燃料放出热量的多少;温度计示数变化越大,表明吸收的热量越多,即该物质放出的热量多,其热值大。 (2)比较不同物质吸热升温特点,需要选择两种不同的液体吸收热量,则需要选择相同的热源,即相同的燃料,故选择甲、乙装置。 (3)两个实验都用到控制变量法,都需要保证烧杯中液体的质量相同。 (4)500mL水的质量为 温度计示数升高了20 时水吸收的热量 不计热量损失,水吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量,酒精的热值为 实际中,实际由于酒精未完全燃烧及热量散失,所以算出的热值比标准值偏小。 (5)小华用相同的加热装置分别对质量为0.3kg的水和0.7kg的另一种液体进行加热,相同时间内,物质吸热相同,对水加热16min,水升高的温度为 水吸收的热量为 对液体加热8min,液体升高的温度为 液体吸收的热量为 液体的比热容为 7.(1) 温度计示数的变化 不同 小明 (2)煤油 (3) 偏小 燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收 (4)5:16 【详解】(1)本实验用转换法,在水的质量相同时,水吸收的热量越多,水温升得越高,因此通过温度计示数的变化反映燃料放出热量的多少。 水与周围环境的温差不相同,就会造成两杯水的散热不相同,出现燃料燃烧传递给水的热量相同时,而水吸收的热量不同的情况;所以,实验时必须控制水的初温相同,则小明的想法更合理。 (2)根据表格中的数据,质量相同的两种燃料燃烧完后,用煤油加热的水,升高的温度较大,说明煤油放出的热量多;由公式可知,当质量相同时,放出的热量越多,热值越大。 (3)实验中燃料燃烧的热量会有部分散失到空气中、被装置吸收,无法全部被水吸收,且燃料很难完全燃烧,因此通过水吸收的热量计算得到的燃料总放热量偏小,最终算出的热值比真实值偏小。 (4)由于煤油燃烧就把水加热到沸腾,燃烧燃烧完,不计热损失,则煤油放出的热量是水吸收的2倍,则完全燃烧放出的热量之比为 由于两种燃料的质量相等,所以两种燃料的热值之比为 则菜籽油与煤油的热值之比为5:16。 8.(1) 沥青 比热容 (2) (3)城市热岛效应使城区气温高于郊区,城区空气受热上升,形成上升气流;上升过程中气温降低,水汽容易液化凝结成云滴。同时,市区粉尘颗粒较多,可作为水汽凝结的凝结核,促进云滴形成。因此城区更容易形成降水,导致降水量和降水频次大于郊区,形成“雨岛效应” 【详解】(1)由表中的数据可知,沥青升温 水泥升温 草坪升温 因此沥青表面升温幅度最大。 水的比热容大,相同质量的水和其他物质吸收相同热量时,水升高的温度更小,所以含水量高的草坪升温慢。 (2)正午市区温度高,近地面空气受热膨胀上升,市区近地面气压更低;郊区温度低,近地面气压更高,风从高压的郊区吹向低压的市区,图中虚线框在右侧郊区和市区之间,因此风向水平向左、指向市区,据此作图。 (3)略。 9.(1) 白雾 减小 做功 (2) 变大 分子间有引力 【详解】(1)当瓶塞跳出时,在此过程中,气体膨胀对外做功,温度降低,内能减小,瓶内水蒸气遇冷液化成小水滴,可看到瓶内出现白雾;热机的做功冲程,也是燃气对外做功、内能转化为机械能,和该原理相同。 (2)使玻璃板水平接触水面,然后缓慢向上拉玻璃板,由于玻璃板分子与水分子有引力,弹簧测力计的示数会变大。 10.(1)相同 (2) 完全燃烧完后 汽油 偏小 燃料也很难做到完全燃烧,燃料燃烧放出的热量不可能全部被水吸收 【详解】(1)为了比较酒精和汽油热值的大小,要用相同质量的酒精和汽油,加热质量相同的同种液体,当两种不同的燃料完全燃烧后,根据可知,液体升温越高,说明液体吸收的热量越多,则燃料放出的热量越多,这种燃料热值越大。故取质量相同的酒精和汽油作燃料,制成酒精灯和汽油灯。 (2)只有让质量相同的两种燃料都完全燃烧完,才能保证参与对比的燃料总质量相等,通过水的升温幅度判断总放热量,如果仅燃烧相同时间,无法保证两种燃料烧掉的质量相等,不能完成对比。 当两灯的燃料完全燃烧完后,甲装置中温度计读数是80 ,而乙装置的读数是90 ,故乙装置液体升温高,说明相同质量的汽油完全燃烧放出的热量更多,因此汽油的热值更大。 实验中燃料燃烧放出的热量不可能全部被水吸收,会有部分热量散失到空气中、被烧杯/铁架台吸收,同时燃料也很难做到完全燃烧,因此计算时用偏小的水吸收热量当作燃料总放热,代入热值公式得到的结果会比真实值偏小。 11.(1)A (2) B 大 (3)热传递 (4) 40 【详解】(1)热牛奶初始温度远高于冷水,放入水中后会放出热量、温度持续下降,因此牛奶的图线应是初始温度高、随时间降温的A曲线。 (2)热牛奶和水的质量相同,如图所示,内,曲线B的温度上升幅度更小,温度变化更缓慢,该图线表示的物质吸热能力更强,比热容更大。 (3)热牛奶和水存在温度差,热量从高温的牛奶传递到低温的水,二者内能的改变是通过热传递的方式实现的。 (4)根据上述分析可知,A图线是热牛奶,则B图线是水,它们加热5min后温度相同,都为40 ,这个过程中牛奶的温度变化 水的温度变化 它们的质量比 不计热量损失时,牛奶放出的热量等于水吸收的热量 所以它们的比热容之比 所以牛奶的比热容 12.(1) 天平 秒表 (2) 甲、丙 甲、乙 小于 小于 b 2100/ 【详解】(1)两个实验都需要控制液体的质量相等,因此需要用天平测量质量;同时两个实验都需要记录时间(探究吸热情况需通过加热时间反映吸收热量的多少,探究燃料放热也需要计时辅助控制变量),因此还需要秒表。 (2) 探究不同物质的吸热情况,需要控制燃料相同,改变烧杯内的液体种类,因此选甲、丙两图; 探究不同燃料的放热情况,需要控制烧杯内的液体相同、改变燃料种类,因此选甲、乙两图; 从丁图可知,升高相同温度,a的加热时间更短,说明a吸收的热量小于b吸收的热量,因此a的吸热能力小于b的吸热能力; 冷却液需要选用吸热能力强的物质,相同条件下能吸收更多热量,降温效果更好,因此选b; 根据吸热公式,质量m相同、升温相同时,吸收的热量Q与比热容c成正比。a升高相同温度的加热时间是b的一半,说明a吸收的热量是水的一半,因此 13.(1)质量 (2) 等于 水 (3)转换 (4) B A 【详解】(1)探究不同物质的吸热能力时,根据控制变量法,除了物质种类不同,需要控制两种液体的初温、质量完全相同,才能通过温度变化对比吸热能力。 (2)实验使用两个完全相同的电加热器,相同时间内放出的热量相等,因此加热2min时,煤油和水吸收的热量相等;相同质量、吸收相同热量时,根据,水的温度升高得更少,说明水的比热容更大,吸热能力更强。 (3)物质吸收的热量多少无法直接观察,通过加热时间的长短来间接反映吸收热量的多少,这种将不易观测的物理量转换为容易观测的物理量的研究方法叫做转换法。 (4)从温度-时间图像可知,加热相同时间(即A、B吸收相同热量)时,B的温度升高幅度更大,温度更高;吸热能力更强的物质,升高相同温度能吸收更多热量,更适合做冷却液,A的升温更慢、吸热能力更强,因此A更适合做汽车发动机的冷却液。 14.(1)B (2)B (3)放出热量与降低温度成正比 (4)A (5)比热容 (6)水的比热容比砂石大,相同质量的水和砂石降低相同的温度时,水可以放出更多的热量,能向周围环境释放更多热量,避免农田温度降得过低,防止农作物被冻坏 【详解】(1)探究不同物质的吸放热性质差异时,根据控制变量法,需要保证两种物质的质量相同,才能通过温度变化对比吸热能力,若取相同体积,水和砂石密度不同会导致质量不等,无法完成对照实验。 (2)相同加热时间下两种物质吸收的热量相等,砂石的比热容更小,升温速度更快。结合图(c)数据,相同加热条件下砂石升高的温度远大于水,对应图(b)中升温更快的图线a是砂石的吸热图线。 (3)表一(水)、表二(砂石)都是同种物质、质量不变,温度降低越多,放热时间越长,放出热量越多;降低温度扩大几倍,放出热量就扩大几倍。所以可得放出的热量与降低的温度成正比。 (4)由表格,50g水降低8 放热用时200s,每降低1 需放热25s;50g砂石降低8 放热用时40s,每降低1 需放热5s。由此可知,相同质量的水和砂石降低相同温度,水放热时间更长,放出热量更多。故选A。 (5)比热容的物理意义就是描述物质吸热能力的强弱,定义为单位质量的某种物质温度升高1 吸收的热量,是判断物质吸热能力的物理量。 (6)略 15.(1)自下而上 (2)水、煤油和菜籽油 (3)温度计示数的变化量 (4) 偏小 实验过程中存在热损失,燃料燃烧放出的热量并没有全部被水和烧杯吸收,实际燃料燃烧放出的热量大于测得的水和烧杯吸收的热量 【详解】(1)为确保实验中用外焰加热,应按照自下而上的顺序安装。 (2)本实验利用转换法,通过水吸收热量的多少反映燃料放热能力,根据控制变量法,需要保证作为被加热对象的水的质量相同。同时作为研究对象的两种燃料,也要控制燃料的质量相等,因此需要控制两套装置中的水的质量相等,煤油和菜籽油的质量相等。 (3)本实验中燃料完全燃烧后,相同质量的水吸收的热量越多、水温升得越高,说明对应燃料放热能力越强、热值越大,实验中是通过温度计示数的变化量来比较两种燃料的热值大小。 (4)完全燃烧的煤油质量,水吸收的热量,不计热损失,燃料完全燃烧放出的热量等于烧杯和水吸收的热量,即 根据热值公式可知,煤油的热值为 实际实验中,燃料燃烧的热量会有部分散失到空气,还会被实验装置的其他部分吸收,水和烧杯吸收的热量只是燃料放热的一部分,因此用水吸收的热量计算燃料的热值时,得到的热值比燃料真实的热值要小。 答案第1页(共2页) 答案第1页(共2页) 学科网(北京)股份有限公司 $