北師大版初中九年級物理專項素養(yǎng)鞏固訓(xùn)練卷(一)熱學(xué)實(shí)驗(yàn)探究課件

熱學(xué)實(shí)驗(yàn)探究專項素養(yǎng)綜合全練(一)類型一探究分子熱運(yùn)動1.(2024河北景縣二中月考,22,★★☆)學(xué)習(xí)分子的有關(guān)知識

之后,小王等同學(xué)提出這樣一個問題:分子的運(yùn)動快慢和溫度之間有沒有關(guān)系?

在觀察研究的基礎(chǔ)上,他們提出了這樣幾種猜想:

猜想一:分子運(yùn)動快慢與溫度沒有關(guān)系;猜想二:分子運(yùn)動快慢與溫度有關(guān)系,并且溫度越高,分子運(yùn)動越快。為了探究猜想一是否正確,小王等同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):如圖所示,取來相同的兩只燒杯,在其中放質(zhì)量相同的冷水和熱水,各滴入一滴紅中考設(shè)計實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ⊥跛麄儼l(fā)現(xiàn)溫度高的那杯水中的顏色變化得快一些,通過分析歸納,他

們總結(jié)得出分子的運(yùn)動快慢和溫度之間的關(guān)系。(1)通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是

。(2)實(shí)驗(yàn)過程中,用相同的燒杯,放質(zhì)量相同的冷水和熱水,各滴入一滴紅墨水,所

運(yùn)用的一種研究方法是

。(3)實(shí)驗(yàn)過程中

(選填“能”或“不能”)用玻璃棒攪動杯中的

水,其原因是

。溫度越高,分子運(yùn)動越快控制變量法不能攪動就不能判斷分子運(yùn)動的快慢了答案

(1)溫度越高,分子運(yùn)動越快

(2)控制變量法

(3)不能攪動就不能判斷

分子運(yùn)動的快慢了解析

(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到溫度高的那杯水中的顏色變化得快一些,說明溫度越高,

分子運(yùn)動越劇烈,擴(kuò)散越快。(2)水中顏色變化快慢受水溫、水的質(zhì)量等多個因

素影響,這里控制水溫不同而其他因素相同,運(yùn)用了控制變量法。(3)如果用玻璃

棒攪動水,則無法說明水顏色變化是由于墨水分子無規(guī)則運(yùn)動所引起的,也就無

法說明分子運(yùn)動快慢與溫度有關(guān)。2.(2024廣東廣州越秀期末,12,★★☆)某液體置于恒溫封閉環(huán)境中,質(zhì)量保持不

變。測得該液體的溫度隨時間變化如圖所示。

(1)關(guān)于該液體的分子運(yùn)動,小羽認(rèn)為分子的運(yùn)動隨溫度下降變緩慢,在0℃時分子會停止運(yùn)動;小慧認(rèn)為分子的運(yùn)動隨時間越來越劇烈。你認(rèn)為

(選填以下對應(yīng)的字母)。A.小羽的看法是正確的B.小慧的看法是正確的C.小羽、小慧的看法都是錯誤的(2)該液體所在環(huán)境的溫度

(選填以下對應(yīng)的字母)。A.一定小于1.6℃

B.可能等于1.6℃C.一定大于20℃

D.可能等于20℃CA答案

(1)C

(2)A解析

(1)根據(jù)分子動理論可知,分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,在0℃時分子也不

會停止運(yùn)動;溫度隨時間越來越低,分子的運(yùn)動應(yīng)越來越緩慢,所以小羽、小慧的

看法都是錯誤的,故選C。(2)該液體的溫度不斷降低,環(huán)境的溫度應(yīng)比液體的溫

度還低,故選A。類型二探究物質(zhì)的吸熱能力3.(2024甘肅康縣期末,19,★★☆)在“比較兩種液體的吸熱

能力”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

(1)除了圖中的實(shí)驗(yàn)器材外,該實(shí)驗(yàn)還需要用到的實(shí)驗(yàn)器材有停表和

。(2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)取質(zhì)量

的液體1和液體2,分別倒入兩個相同的燒杯

中,并用兩個相同的酒精燈對兩液體進(jìn)行加熱。中考設(shè)計實(shí)驗(yàn)天平相同

加熱時間/min01234液體1的溫度/℃3034384246液體2的溫度/℃1018263442①兩種液體從開始加熱至溫度升高到42℃時,液體1吸收的熱量比液體2吸收的

熱量

。②升溫較快的是

,由此可見,

的吸熱能力較強(qiáng)。少液體2液體1(3)如表是記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過分析表中數(shù)據(jù)可知:答案

(1)天平

(2)相同

(3)①少②液體2液體1解析

(1)根據(jù)比較吸熱能力的方法,要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同,除了圖中的實(shí)

驗(yàn)器材外,該實(shí)驗(yàn)還需要用到的實(shí)驗(yàn)器材有停表和天平。(2)根據(jù)(1)可知,實(shí)驗(yàn)中

應(yīng)取質(zhì)量相同的液體1和液體2,分別倒入兩個相同的燒杯中,并用兩個相同的酒

精燈對兩液體進(jìn)行加熱。(3)①兩種液體從開始加熱至溫度升高到42℃時,液體

1用時3分鐘,液體2用時4分鐘,根據(jù)轉(zhuǎn)換法,液體1吸收的熱量比液體2吸收的熱量

少。②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,從34℃升高到42℃,液體1用時2分鐘,液體2用時1分

鐘,升溫較快的是液體2,根據(jù)比較吸熱能力的方法,液體1的吸熱能力較強(qiáng)。4.(2024河南固始期末,18,★★☆)某同學(xué)在“探究不同物質(zhì)吸熱情況”的實(shí)驗(yàn)

中,將水和煤油分別裝在兩個相同的燒杯中,用兩個相同的酒精燈加熱,每隔2

min記錄一次溫度。

(1)圖甲是這位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置,其中有一處明顯錯誤,請指出錯誤之處:

。(2)糾正錯誤后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中用

表示物質(zhì)吸熱的多少。沒有控制液體的質(zhì)量相同

加熱時間(3)某同學(xué)根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了如圖乙所示的溫度隨時間變化關(guān)系的圖

像,由圖像可知,吸收相同的熱量溫度升高較大的是

;

的吸熱能力較強(qiáng)。(4)我國探索月球的玉兔2號監(jiān)測發(fā)現(xiàn)月球表面晝夜溫差達(dá)300多攝氏度,說明月

面土壤的比熱容

(選填“較大”“較小”或“不確定”)。煤油水較小答案

(1)沒有控制液體的質(zhì)量相同

(2)加熱時間(3)煤油水

(4)較小解析

(1)要探究不同物質(zhì)的吸熱能力,需要控制液體的質(zhì)量相同,圖甲中液面相

平,液體的體積相同,由于液體的密度不相同,根據(jù)m=ρV知液體的質(zhì)量不相同,故

甲圖中的錯誤是沒有控制液體的質(zhì)量相同。(2)根據(jù)轉(zhuǎn)換法,加熱過程中,水和煤

油吸熱的多少是通過加熱時間來反映的。(3)根據(jù)圖像分析可知,加熱相同的時

間,水溫度升高較小,煤油溫度升高較大,故水的吸熱能力較強(qiáng)。(4)根據(jù)Q=cmΔt

可知,當(dāng)物質(zhì)的質(zhì)量一定,吸收或放出熱量一定時,物質(zhì)的比熱容越小,所引起的

溫度變化越大,月球表面晝夜溫差達(dá)300多攝氏度,故可判斷月面土壤的比熱容

較小?？键c(diǎn)總結(jié)本題比較不同物質(zhì)的吸熱能力,考查控制變量法、轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用和

比較吸熱能力的方法及Q=cmΔt的運(yùn)用,為熱學(xué)中的重要實(shí)驗(yàn)。5.(2024海南澄邁期中,21,★★☆)學(xué)習(xí)比熱容的知識后,小方和小東用相同的實(shí)

驗(yàn)裝置(如圖1所示),驗(yàn)證水比煤油的吸熱能力強(qiáng)。為了順利完成此實(shí)驗(yàn),需要用

到相同質(zhì)量的水和煤油。

圖2(1)本實(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)方法是

。(2)加熱5min,水吸收的熱量

(選填“大于”“小于”或“等

于”)煤油吸收的熱量。控制變量法、轉(zhuǎn)換法等于(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小方和小東分別畫出了水和煤油的溫度和加熱時間的圖像,如圖2中的圖像A和圖像B,在A、B兩圖像中能合理反映該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是

(選填“A”或“B”);若水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃),由圖像可知:煤油

的比熱容是

J/(kg·℃)。

2.1×103B答案

(1)控制變量法、轉(zhuǎn)換法

(2)等于

(3)B

2.1×103解析

(1)本實(shí)驗(yàn)中主要采用的是控制變量法、轉(zhuǎn)換法。(2)因兩實(shí)驗(yàn)裝置相同,

加熱5min,加熱時間相同,酒精燈放出的熱量相同,則水吸收的熱量等于煤油吸

收的熱量。(3)由于水的比熱容大于煤油的比熱容,在加熱時間相同,即吸收的熱

量相同時,水的溫度升高得少,煤油的溫度升高得多,由圖可知,B圖是正確的;由B

圖知,在質(zhì)量、升溫相同的情況下,水用的時間是煤油的2倍,即水吸收的熱量是

煤油的2倍,根據(jù)c=

可知,煤油的比熱容:c煤油=

c水=

×4.2×103J/(kg·℃)=2.1×103J/(kg·℃)。類型三比較燃料的熱值6.(2024河北石家莊橋西期末,18,★★☆)小明組裝了如圖所示的裝置來比較煤

油和菜籽油的熱值大小。

燃料加熱前的水溫/℃燃料燃盡后的水溫/℃10g煤油2080①2050(1)小明設(shè)計的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格如表所示,其中①處內(nèi)容漏寫了,請你幫他補(bǔ)充完整:

。(2)為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,燒杯中水的質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)

(選填“大”或

“小”)一些。(3)由表中記錄數(shù)據(jù)可知,

的熱值大?！就卣埂繉?shí)驗(yàn)后小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),利用公式Q=cmΔt算出了A燒杯中的水吸收

的熱量,再結(jié)合“10g煤油”這一數(shù)據(jù),算出的煤油熱值偏小,原因是

。10g菜籽油

小煤油煤油不能完全燃燒且存在熱損失答案

(1)10g菜籽油

(2)小

(3)煤油【拓展】煤油不能完全燃燒且存在熱損失解析

(1)要比較煤油和菜籽油這兩種燃料的熱值,根據(jù)控制變量法,煤油和菜籽

油的質(zhì)量必須相等;所以①處添加:10g菜籽油。(2)比較煤油和菜籽油的熱值,是

通過質(zhì)量相同的燃料完全燃燒后水升高的溫度來比較熱值大小,燒杯中水的質(zhì)

量應(yīng)該小一些,原因是水的比熱容較大,溫度變化不明顯。(3)由表中記錄數(shù)據(jù)可

知,煤油加熱的水溫度較高,由Q吸=cmΔt知,煤油加熱的水吸收的熱量多;消耗燃

料的質(zhì)量相同,由q=

知,煤油的熱值大。【拓展】由于給水加熱時,煤油不能完全燃燒且有熱損失,利用這個熱量計算出

的煤油熱值偏小。7.(2024河南永城期末,18,★★☆)學(xué)習(xí)了熱值之后,小聰設(shè)計了一個實(shí)驗(yàn)來比較

煤油和菜籽油的熱值大小,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示。

(1)為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性,實(shí)驗(yàn)過程中燃料的質(zhì)量

(選填

“相等”或“不相等”),兩個燒杯中水的質(zhì)量

(選填“相等”或

“不相等”),此種物理實(shí)驗(yàn)方法叫作

。相等相等控制變量法(2)實(shí)驗(yàn)過程中,點(diǎn)燃兩盞燈直至燃料完全燃燒后,通過比較

(選填“加熱時間”或“溫度計示數(shù)的變化”)來比較燃料燃燒放出的熱量的多

少,從而比較兩種燃料熱值的大小。此過程用了

(填物理實(shí)

驗(yàn)方法)。(3)通過實(shí)驗(yàn)測得的燃料熱值比真實(shí)值偏小,是因?yàn)?/p>

。(4)實(shí)驗(yàn)時,在燃料燃燒過程中,水已經(jīng)沸騰了,如圖丙所示,此實(shí)驗(yàn)是否能達(dá)到目

的?請說明理由。不能;水在沸騰過程中,繼續(xù)加熱,溫度保持不變。溫度計示數(shù)的變化轉(zhuǎn)換法燃料對液體進(jìn)行加熱時,會有部分熱量損失,放出的熱量沒有全部被液體吸收答案

(1)相等相等控制變量法

(2)溫度計示數(shù)的變化轉(zhuǎn)換法

(3)燃料對液體進(jìn)行加熱時,會有部分熱量損失,放出的熱量沒有全部被液體吸收

(4)不能;水在沸騰過程中,繼續(xù)加熱,溫度保持不變。解析

(1)為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性,實(shí)驗(yàn)時應(yīng)取質(zhì)量相等的兩種燃料,分別給裝有質(zhì)量相等的水的兩個相同的燒杯加熱,直到兩種燃料完全燃燒完;探究過程中,利用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法,要控制兩套裝置中燃料的質(zhì)量和水的質(zhì)量相等。(2)點(diǎn)燃兩盞燈后加熱質(zhì)量相等的同種液體,需等待燃料全部燃燒,通過觀察溫度計示數(shù)的變化來比較燃料燃燒放出熱量的多少,這種研究方法是轉(zhuǎn)換法。(3)燃料對液體進(jìn)行加熱時,會有部分熱量損失,放出的熱量沒有全部被液體吸收,則實(shí)際上Q吸<Q放,則通過液體吸收的熱量計算的燃料釋放的熱量偏小,計算出來的熱值比真實(shí)值偏小一些。(4)燃料燃盡前,如果兩個燒杯中的水均已沸騰,則無法根據(jù)水升高的溫度來判定吸熱的多少,也無法判斷燃料燃燒放熱的多少,所以該實(shí)驗(yàn)不能比較兩種燃料熱值的大小。方法總結(jié)本題是比較燃料的熱值大小的實(shí)驗(yàn),要結(jié)合控制變量法進(jìn)行分析研究,通過觀察溫度的變化判斷燃料熱值的大小,考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。8.(2024河北廊坊十六中期中,27,★★☆)為了比較兩種燃料的熱值,小明采用兩

套完全相同的如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),燒杯內(nèi)水的初溫和質(zhì)量相同?；卮?/p>

下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)前調(diào)整鐵夾A的位置,其目的是使

(選填“石棉網(wǎng)”或

“溫度計”)處于適當(dāng)?shù)母叨?。石棉網(wǎng)(2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制燃料燃燒的

(選填“時間”或“質(zhì)量”)相同,根據(jù)

比較燃料燃燒放出熱量的多少。(3)小明選用燃料a和燃料b進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在燃料燃燒過程中,小明記下了各個時刻燒

杯中的水溫,繪制了如圖乙所示的圖像,則可初步判斷燃料

(選填

“a”或“b”)的熱值大。(4)小紅同學(xué)計劃使用相同的裝置,用兩種燃料將初溫和質(zhì)量相同的水加熱至剛

好沸騰,她可以通過比較

來得知這兩種燃料熱值的大小關(guān)

系。質(zhì)量溫度計上升的示數(shù)b消耗燃料的質(zhì)量答案

(1)石棉網(wǎng)

(2)質(zhì)量溫度計上升的示數(shù)

(3)b

(4)消耗燃料的質(zhì)量解析

(1)實(shí)驗(yàn)時要用火焰的外焰加熱,調(diào)整鐵夾A的位置,其目的是使石棉網(wǎng)處

于適當(dāng)?shù)母叨?方便用外焰加熱。(2)實(shí)驗(yàn)中要比較燃料的熱值,應(yīng)控制燃料燃燒

的質(zhì)量相同,通過比較溫度計上升的示數(shù)來比較燃料燃燒放出熱量的多少。(3)

由圖乙知,當(dāng)燃料燃盡時,圖線b的溫度變化大,說明相同質(zhì)量的a、b燃料完全燃

燒時b放出的熱量多,則b的熱值大。(4)用兩種燃料將初溫和質(zhì)量相同的水加熱

至剛好沸騰,水吸收的熱量相同,即燃料燃燒放出的熱量相同,根據(jù)Q放=mq可得,