教科版九年级物理上册习题1专项训练.docx
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教科版九年级物理上册习题1专项训练
专项训练一:
实验探究
1.燃料燃烧放出热量的多少与燃料种类、燃料的质量有关;物体温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与物体的种类、质量、升高的温度有关。
在进行实验探究时,必须应用控制变量法进行。
2.质量相同的不同物质,吸收(或放出)相同的热量时,比热容大的,温度升高(或降低)得少;质量相同的不同物质,升高(或降低)相同的温度时,比热容大的,吸收(或放出)的热量多。
燃料的热值的实验探究
(第1题)
1.(2014·绵阳)如图所示,是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图,从图中可看出A燃料的热值________(填“大于”“小于”或“等于”)B燃料的热值。
在标准大气压下,若一定质量的B燃料完全燃烧释放的热量为4.9×106J,其中有60%的热量被质量为10kg、初始温度为38℃的水吸收,c水=4.2×103J/(kg·℃),则水的温度将升高________℃。
(第2题)
2.(2014·随州)
(1)某同学用如图装置测酒精的热值。
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的计算式:
______________________。
该同学测算发现,测量值比课本中的“标准值”小很多,请你写一条产生该误差的原因:
____________________。
(2)有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁。
同样的汽油(如97#)加在T型轿车内比加在L型轿车内热值________(填“更大”“一样大”或“更小”)。
物质的吸热能力的实验探究
3.为了探究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,实验室中准备了以下仪器:
两个规格相同的电加热器,两个相同的酒精灯,两个相同的烧杯,两支温度计,手表,铁架台,火柴,适量的水和煤油。
(1)为了完成实验,还需要的仪器有________。
(2)为了准确地控制物体吸热的多少,在上述提供的热源中,选____________较合理。
(3)某小组实验中记录了实验数据(见下表),分析第1、2次或第3、4次实验数据可看出;同种物质升高相同温度时,吸收的热量与物质的________有关;分析第1、3次或第2、4次实验数据可看出:
质量相同的水和煤油升高相同的温度,吸收的热量与物质的________有关。
物质
次数
质量
升高的温度
加热的时间
水
第1次
0.1
10
2
第2次
0.2
10
4
煤油
第3次
0.1
10
1
第4次
0.2
10
2
(4)在上面(3)的分析中采用的研究方法与我们所做过的__________________________________________实验的研究方法相同(写一条即可)。
4.(2015·包头)为了比较甲、乙两种液体的吸热能力,某同学设计了以下实验:
A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的甲、乙两种液体
B.用温度计分别测出甲、乙两种液体的初温
C.在两个烧杯中分别放入相同的电热器,且加热时间相同
D.用温度计分别测出甲、乙两种液体的末温
请解答下列问题:
(1)在上述A、B、C、D四个实验步骤中,存在错误的是步骤________(填写步骤前的字母),该步骤中错误的内容应改为________________________________________________________________________;
(2)步骤C中“加热时间相同”是为了使甲、乙两种液体________;
(第4题)
(3)如图是甲、乙两种液体的温度随时间变化的关系图像。
若将液体甲和液体乙加热相同的时间,则液体________温度升高得快,甲、乙两种液体的比热容的大小关系是c甲______c乙。
项训练二:
热量的计算
1.燃料燃烧放热公式:
Q=qV(气态燃料)或Q=qm;
(2)吸热公式:
Q吸=cm(t-t0),放热公式:
Q放=cm(t0-t)应根据实际问题,利用公式及其推导形式进行计算。
2.两个温度不同的物体接触时,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,若没有热量损失,则达到热平衡时,两物体末温相同且Q吸=Q放。
有关比热容、热值的基本计算
1.如图所示,在一试管里装入质量为100g的干燥沙子,用软木塞把管口封住,在塞中间插入温度计,测得此时沙的温度为20℃,然后用手指捏住试管上部上下晃动。
过了一会儿,发现温度计的示数变为23℃。
沙子的比热容为0.92×103J/(kg·℃)。
(1)求在这个过程中,沙子增加了多少内能?
(2)分析沙子的内能是通过什么途径增加的?
(第1题)
2.(2015·大连)某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖。
地热温泉每天出水量为2.5×104kg,温泉水的初温是80℃,供暖后温度降低到40℃。
温泉水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
试求:
(1)这些温泉水每天放出的热量是多少?
(2)若这些热量由热值为3.0×107J/kg的焦炭提供,至少需要完全燃烧多少千克的焦炭?
3.由实验测量可知,质量是100g、初温是24℃的实心金属球吸收2.3×103J的热量后,温度升高到74℃,则该小球的比热容是多少?
查表可知这种金属可能是什么?
几种物质的比热容[单位:
J/(kg·℃)]
铝
0.88×103
钢铁
0.46×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
沙石
0.92×103
铅
0.13×103
有关比热容、热值的综合计算
4.(2014·常州)阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”,在牛背上装有一个塑料袋,通过导管收集牛体内排出的气体。
从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取0.21kg甲烷。
若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使多少千克的水从20℃升高到70℃?
[q甲烷=5.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
用热平衡方程解决问题
5.吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热袋装牛奶,已知袋上标有250g,为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃,妈妈至少要用60℃的热水多少千克?
[设该牛奶的比热容为2.5×103J/(kg·℃);不计热量损失]
答案
专项训练一
1.小于;62 点拨:
取相同质量m0,由图可知,QB>QA,因为q=,所以qB>qA。
水吸收的热量:
Q吸=Q放η=4.9×106J×60%=2.94×106J;因为Q吸=c水m水Δt,所以水的末温:
t=t0+Δt=t0+=38℃+=108℃。
在标准大气压下水的沸点是100℃,水的温度升高到100℃,温度不再变化,水升高的温度实际为62℃。
2.
(1);没有考虑热量的散失
(2)一样大
点拨:
水吸收的热量Q吸=cM(t2-t1),酒精灯放出的热量Q放=Q吸,燃烧酒精的质量m=m1-m2,故酒精的热值q==,测量值比课本中的“标准值”小很多,是因为没有考虑在加热过程中热量的散失;
(2)热值是燃料的一种特性,与燃料是否充分燃烧无关。
3.
(1)天平
(2)电加热器 (3)质量;种类 (4)研究动能与速度和质量的关系
4.
(1)A;装入等质量的甲、乙两种液体
(2)吸收的热量相同
(3)甲;<
点拨:
(1)依题意,比较甲、乙两种液体的吸热能力,根据吸收热量的公式Q=cmΔt可知,实验需要采用控制变量法,控制甲、乙的质量相同,故在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的甲、乙两种液体是不合理的,应当装入等质量的甲、乙两种液体,所以步骤A错误;
(2)吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现出来,相同的热源在相同的时间内放出的热量相等,为了比较两种液体的吸热能力,应当控制加热时间相同,所以步骤C加热时间相同是为了使两种液体吸收相等的热量;(3)甲、乙两种液体质量和初温都相同,观察图像可知:
在相同时间内温度变化较大的是甲;因使用的是相同的电热器加热,所以在相同时间内甲、乙两种液体吸收的热量相同;根据c=可知,在两种液体质量相等、吸收的热量相同时,升高温度越大,它的比热容就越小,所以c甲<c乙。
专项训练二
1.解:
(1)由题意可知:
沙子增加的内能等于沙子温度升高时吸收的热量Q=cm(t-t0)=0.92×103J/(kg·℃)×0.1kg×(23℃-20℃)=276J。
(2)沙子的内能是通过做功增加的。
2.解:
(1)温泉水放出的热量:
Q放=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5×104kg×(80℃-40℃)=4.2×109J;
(2)由Q放=mq得需要焦炭的质量:
m炭===140kg。
3.解:
m=100g=0.1kg,该金属球的比热容c===0.46×103J/(kg·℃),查表可知该金属可能是钢铁。
4.解:
甲烷完全燃烧放出的热量:
Q放=m1q甲烷=0.21kg×5.6×107J/kg=1.176×107J。
由题知,Q吸=Q放=1.176×107J,由c=得,水的质量:
m水===56kg。
5.解:
牛奶升温时需吸收的热量:
Q吸=c1m1(t-t01)=2.5×103J/(kg·℃)×0.25kg×(42℃-12℃)=18750J,不计热量损失时Q放=Q吸=18750J,由c=得,热水的质量:
m2==≈0.248kg。