九年级物理内能综合测试卷(word含答案)
九年级物理内能综合测试卷（word含答案）
一、初三物理内能易错压轴题（难）
1．（提出问题）水和空气哪种物质的导热性能好？
（猜想与假设）小明进行了如下猜想：
猜想一：水的导热性能好；
猜想二：空气的导热性能好
（设计与进行实验）
小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如上图所示，实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：
（实验结论）
（1）分析表中数据，可得出结论：_____
（评估与交流）
（2）对甲、乙两个瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的_____相同
（3）热牛奶放在水中温度下降是通过_____方式来_____（选填“增加”或“减少”）内能（4）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越___的
（实验拓展）
（5）如果有一天，你要喝一杯奶茶，下列两种冷却方法中，效果较好的是_____
A．将滚烫的热茶冷却5分钟，然后加适量冷牛奶
B．先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min
（6）物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢，若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，则“冷却速度”可定义为：质量为1千克的物体，_____叫做冷却速度
【答案】在水中冷却比在空气中冷却效果要好质量热传递减少慢A单位时间内降低的温度【解析】
【详解】
（1）分析可知，在相同时间内水中冷却速度更快，所以在水中比空气中冷却效果更好；（2）在研究空气和水的导热性时，应该保证其它条件相同，除了水的初温外还要保证水的
质量相等；（3）由于水与牛奶瓶有温度差，所以要发生热传递，即牛奶温度下降是由于热量传递减少其内能；（4）这是由于随着牛奶温度下降，周围水的温度在升高，使牛奶冷却的速度变慢，因此牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响．所以当实验时间较长时，相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢，就是指冷却速率变慢．（5）根据（4）中的结论，物体冷却随时间推移是先快后慢，本质原因是温差逐渐缩小，奶茶热的时候温度下降得快，开始快后来越来越慢，开始先让它保持较高的温度，可以在五分钟内放出更多的热量，然后加入冷牛奶，利用热传递使其再次降温。故选A；（6）根据题意可定义冷却速度为：质量为1千克的物体在单位时间内降低的温度。
2．小明家买了一台太阳能热水器，他发现真空管是太阳能热水器的核心部件，那热水器内水吸收热量的多少与什么因素有关呢？他把问题告诉物理小组的成员，大家一起做出了如下猜想：
猜想一：热水器内水吸收的热量多少与环境温度有关；
猜想二：热水器内水吸收的热量多少与光照强度有关；
猜想三：热水器内水吸收的热量多少与真空管的材料有关。
（1）经查阅资料发现，真空管在内玻璃管的表面上涂有吸收涂层，用来吸收太阳辐射，其中太阳能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。经阳光照射，太阳能转化成内能，水从涂层吸收热量，水温升高，质量________，密度________（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”），热水向上运动。
（2）实验小组在两根完全相同的真空管内装入初温、质量________的水，分别面对太阳光放入光照强度相同但温度不同的环境中，经过相同时间后测量水温，发现水温几乎相等。由此得出猜想一是______（选填正确或错误）的。
（3）小组成员联系实际，想到夏天如果没有阳光，热水器的水温就较低，而冬天如果有太阳，热水器内水温就很热，于是他们得出结论：热水器内水吸收热量的多少与光照强度
________（选填“无关”或“有关”）。
（4）在探究猜想三的实验中，该小组找到了三根外形相同但材料不同的真空管，给管内灌满水，面对阳光，每隔相同的时间检测罐内水的温度，得到的实验数据如下表所示，为了更好地利用太阳能，你建议他家应选择________制成的热水器。
【答案】可再生不变变小相同错误有关紫金管
【分析】
【详解】
(1)[1]再生能源是不需人为参与，可以循环再生的能源，如太阳能、水能、风能、潮汐能、地热能等。
[2][3]水从涂层吸收热量，水温升高，水的多少没有变化，所以睡得质量不变，但由于水吸收热量，水的体积会增大，所以水的密度会变小。
(2)[4]实验要探究热水器内水吸收的热量多少与光照强度、环境温度、真空管的材料等因素的关系，要控制真空管内水的初温、质量相同。
[5]其它条件相同，而环境温度不同时，经过相同时间后水温几乎相等，说明热水器内水吸收的热量多少与环境温度无关。说明“猜想一”是错误的。
(3)[6]夏天如果没有阳光，热水器的水温就较低，而冬天如果有太阳，热水器内水温就很热，说明热水器内水吸收热量的多少与光照强度有关。
(3)[7]通过实验数据可知，在日照时间相同时，紫金管温度变化量大，所以应选择紫金管制成的热水器。
3．如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，小华将初温和质量相等的色拉油和水分别装在相同的烧杯中，用酒精灯加热并不断搅拌，每隔0.5min测量一次温度，数据记录在下表中。
(l)选用相同的酒精灯，是为了使单位时间内色拉油和水______相同，不断搅拌的目的是使色拉油和水______。
(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像，开始部分并不是直线，导致此现象的原因是除色拉油外还有______吸收热量，为尽量减小这种影响，写出一种改进方法：______。
(3)根据上表实验数据，在图中画出水的温度随时间变化的图像分析图像可知，当色拉油和水升高相同温度时，______需要的时间短，______需要吸收的热量更多。
【答案】吸收的热量均匀受热容器提高容器的初温色拉油水
【详解】
(l)选用相同的酒精灯，是为了使单位时间内色拉油和水吸收的热量相同，不断搅拌的目的是使色拉油和水均匀受热。
(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像，开始部分并不是直线，导致此现象的原因是除色拉油外还有容器吸收热量，即开始时先要将容器本身升温，然后热量才能传递给液体；
为尽量减小这种影响，可以提高容器的初温。
(3)由于水的比热容大，而色拉油的比热容小，所以当色拉油和水升高相同温度时，根据
知，色拉油吸收的热量少，即色拉油需要的时间短，而水需要吸收的热量更多。【点睛】
重点是研究吸热能力的实验，注意实验中控制变量法的应用，另外要理解，相同的酒精灯可以保证在相同时间内两液体吸收的热量相等。另外牢记水的比热容大的特点。
4．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。
5．如图所示是研究做功与能量转化关系的装置。重物通过细绳与木块相连，细绳不可伸长，AQ为水平面，AP段光滑，PQ段粗糙。实验开始时，质量为M的重物恰好置于地面。将质量为m的木块从P向右拉至A，PA长为L，放手后木块向左运动，最终停在B 点，PB长为x，不计空气阻力、滑轮摩擦：
(1)木块在AB段运动过程中，重物的重力做的功为_________（用字母表示）；
(2)观察实验，小明提出猜想：木块动能的变化与重物重力做功多少有关；
(3)为了验证猜想，小明做了以下实验。重物M=0.1kg，木块m=0.9kg，改变木块从P点右移的距离L，测得一组数据，记录如下：
序号 1 2 3 4 5 6 PA 的长L /m
0.1
0.15
0.2
0.35
0.43
0.5
木块在P 点的速度平方
()
2
21/-?v m s
0.2 0.3 0.4 0.7 0.9 1.0
①根据表中数据，在图乙中作出L 与v 2的图像。已知物体动能的表达式为
1
2
mv 2，分析木块动能的变化及重物的重力做功的大小，可知猜想是_________（正确/错误）的，由此得到的结论是________；
②利用实验信息分析，当L =0.8m 时，木块在P 点获得的动能是_________J 。 【答案】mgL 正确 木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大 0.72 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由题知，细绳不可伸长，实验开始时，质量为M 的重物恰好置于地面。将质量为m 的木块从P 向右拉至A ，PA 长为L ，所以重物被提起高度h= L ，所以木块在AB 段运动过程中，重物的重力做的功为
W= Gh= mgh= mgL
(3)[2][3]因为重物和木块质量一定，由表中数据和W= MgL 知，L 越大，重力对重物做越
多，v 2越大，由动能的表达式
2
12
mv 知木块动能越大，由此可知猜想是正确的，得到的结论是：木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大。 [4]由v 2与L 知，两者成正比，即有
v 2 =L
且当L= 0.1m 时
v 2 = 0.2m 2/s 2
即
220.2m /s 0.1m k =?
解得
k=2m /s 2
所以
222m /s v L =?
所以当L=0.8m 时
22222m /s 0.8m 1.6m /s v =?=
则木块在P 点获得的动能
222k 11
0.9kg 1.6m /s 0.72J 22
E mv =
=??=
6．某班同学利用图甲所示的实验装置探究“水和煤油的吸热能力”。
（1）在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有______________；加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过______________来判断的；
（2）实验中第1、2两个小组采用的研究对象都是初温为25℃的质量为200g 的水和煤油，加热不同时间使末温都达到40℃，记录的实验数据如表格所示，通过分析实验数据，能够得出的结论是：___________； 实验组别
液体 加热时间/min 1
水
13.5 煤油 6.5 2
水
12 煤油
5.5
（3）使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间和第2小组不同，其原因可能是_________________； （4）这两组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图乙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是_____________________。
【答案】秒表加热时间长短质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量不同酒精灯的火焰大小不同可以让水和煤油在相同时间内吸收相同热量
【解析】
【详解】
(1)[1][2]煤油和水吸收热量的多少，是通过观察加热时间的长短来比较的，要计算时间，所以要用到秒表；
(2)[3]通过分析表中数据可知，质量相同的水和煤油升高相同温度，加热的时间是不同的，所以能得出结论：质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量不同；
(3)[4]原因可能是加热装置不一样，即酒精灯的火焰大小不同；
(4)[5]在同一烧杯中，相同时间内吸收热量相同，这样做可以让水和煤油在相同时间内吸收相同热量。
7．如图甲所示是某实验小组用初温相同、质量相等的水和煤油做“比较不同物质吸热的情况”的实验装置．
（1）图甲实验装置中除了图示的器材外，还需要的测量工具有天平和________；加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过_________________来确定的．
（2）另一实验小组对图甲实验装置进行了改进，将分别装有质量相等的水和煤油的试管放在同一个盛水的烧杯内加热如图乙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是：______________________________________________。
（3）在如图丙中，最能反映该实验的真实情况（__________）
（4）小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：另一种液体的比热容为
_____J/(kg·℃)，这种液体在0～15min内放出的热量为__________ J.
【答案】秒表加热时间确保水和煤油在相同时间内吸收的热量相等C 2.1×103
4.2×104
【解析】
【详解】
(1)根据吸热公式可以知道，实验除了需要称质量的天平,还需要秒表记录时间,并用温度计测量温度的变化；加热过程中通过加热时间来控制水和煤油吸热的多少;
(2)分别装有质量相等的水和煤油的试管放在同一个盛水的烧杯内加热,这样可确保水和煤油在相同的时间内吸收相同的热量;
(3)由于丙图中加热环境相同，所以相同时间内，水和煤油所吸收的热量应相同，所以AB
选项均不符合题意；根据公式得，，由于水的比热容较大，所以水和煤油质量和吸收的热量相同时，煤油温度变化大，由图知C符合题意。
(4)观察图像可知，在第15min时，甲变化的温度为，乙变化的温度为，由于水的比热容较大，所以甲液体为水，其的比热容是
；
根据公式可知，质量相同的水和另一种液体，在相同时间内放出的热量相等，所以c乙是c甲的一半，即c乙=2.1×103 J/(kg·℃)；则15min时，这种液体放出的热量为：
【点睛】
物体吸收热量本领的大小,不仅与物体升高的温度多少有关,还与质量的大小有关,因此要保证两者质量相等,由此可以确定需要的测量工具.通过加热时间来比较吸收热量的多少,由此可以知道还需钟表。实验中要确保水和煤油在相同时间内吸收相同的热量,根据其进行分析;
8．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
．（选填“大于”、“小于”或“等于”）
油
【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
9．归纳式探究—．研究电磁感应现象中的感应电流：
磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场．
如图甲所示，电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路，R1和R2的阻值均为R0，导线的电阻不计，
在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0．则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表：
次数R0/Ωr/m B0/T T0/s I/A
1100.1 1.00.15π×l0-2
2200.1 1.00.1 2.5π×l0-2 3200.2 1.00.110π×l0-2
4100.10.30.1 1.5π×l0-2
5200.10.10.050.5π×l0-2
（1）I=_____k，其中k=________（填上数值和单位）
（2）上述装置中，改变R0的大小，其他条件保持不变，则0至t1时间内通过R1的电流I 与R0的关系可以用图象中的图线____表示．
【答案】
2
00
B r
R t2
5A s
T m
π?Ω?
?
c
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图像分析可得
2
E
I
R
= (1)
E
t
?Φ
=
?
(2)
=?S B
?Φ? (3)
120
+2
R R R R
== (4)
由1234联立得：
22
000
22
B
B r r
I
t R t R
ππ
?
=?=?
?
由于
2
π
为定值，故
2
00
B r
I k
R t
=
[2]将第一组数据带入上式得：
k=
2
5A s
T m
π?Ω?
?
（2
）[3]若R0变，其他为定值，则
2
2
B r
t
π
均为定值，可看作
'k
I
R
=，此为反比例函数，
故可用图线c表示．
10．在“比较不同物质吸热的情况”的实验中，用相同的电加热器加热，装置如图所示：加热时间/min01234
甲的温度/°C2024283236
乙的温度/°C2028364452
(1)实验中应量取______的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。液体的量要适当，至少要能_________电加热器的发热体，保证液体在相等的加热时间内吸收的热量______，如果液体太多则实验耗时较长；
(2)本实验使用的物理学探究方法有转换法和___________ ；
(3)实验中记录的数据如右上表所示，分析实验数据可知：________的吸热能力较强；
(4)物理学中用比热容表示不同物质吸热能力的不同，上述实验中，甲和乙的比热容之比为___________。
【答案】质量相等浸没相等控制变量法甲液体 2:1
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]要比较不同物质吸热的情况，根据控制变量法的要求，要改变物质的种类，要控制不同物质的质量相同，故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。
[2][3]液体的量要适当，应使电加热器的发热体至少要能浸没液体中，保证液体在相等加热时间内放出相同的热量，如果液体太多则实验耗时较长。
(2) [4]实验中要控制液体的质量相同，采用的是控制变量法；通过加热时间长短来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少，采用的是转换法。所以本实验使用的物理学探究方法有转换法和控制变量法。
(3)[5]因为两种液体使用的是相同的电加热器加热，所以每分钟内吸收的热量相同。根据实验数据，同样将温度升高到36℃，甲需要加热4分钟，乙需要加热2分钟，，所以甲的加
热时间更长，甲吸收的热量更多，所以甲的吸热能力强。
(4)[6]由Q cm t =?吸 ，在质量和升高温度的情况下，比热容与吸收的热量成正比，同样将温度升高到36℃，甲需要加热4分钟，乙需要加热2分钟，所以甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，因此甲的比热容是乙的2倍，即甲和乙的比热容之比为2:1。