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内能和电能实验探究和计算 专项训练答案
实验探究题
1. （1）质量；使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同
（2）①水；②水
2. （1）①
（2）乙
（3）20
（4）③
3. （1）燃料热值的大小关系
（2）等质量；等质量；两者燃尽为止
（3）38.2℃；燃烧放出的热量会散失到空气中
4. （1）
（2）灯泡断路
（3）0.75
（4）U额×（U-U额）/R
5. （1）电流和通电时间
（2）当电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多
（3）2、4；越大；控制变量法
6. （1）
（2）电流表没有读数，电压表示数接近6V
（3）1.14
（4）在第1次实验中，灯丝电阻为5Ω，没通电时，温度更低，所以电阻更小
7. （1）
（2）温度计示数升高的多少
（3）两瓶内煤油的质量
（4）甲
8. （1）①闭合开关前滑片P煤油处于阻值最大处；②电流表所选量程太大
（2）0.625
（3）B
（4）丙
9. （1）3.4272×105J
（2）36℃
10. （1）3.77×1011J
（2）1.344×1011J
（3）36%
11. （1）8J
（2）4℃
（3）60s
12. （1）5A
（2）20kM
13. （1）95
（2）2200W
（3）200V
14. （1）6.6Ω
（2）774.4W
（3）换用电阻比较小的材料
15. （1）0.5A
（2）6Ω
（3）6V
（4）540J
16. （1）恒温
（2）400Ω
（3）1210W
（4）1.056×106J
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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内能和电能实验探究和计算 专项训练
实验探究题
1. 如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、________相同的水和煤油（ρ水＞ρ煤油），选用相同电加热器的目的是_________________________________。
（2）水和煤油温度随时间变化的图像如图乙所示，
① 根据图甲可判断出a物质是________（填“水”或“煤油”）。
② 根据图乙可判断出_______（填“水”或“煤油”）吸热能力强。
2. 小明家里有甲、乙两个不同品牌的智能保温杯，都能实现显示温度，他想探究保温杯的保温效果与什么因素有关，小明做了以下猜测：
1 跟品牌有关；
2 跟所装水的质量有关；
3 跟所装的饮料有关。
小明在室内将两个保温杯装上沸水，在控制变量的前提下进行实验，测得两组水温随时间变化的数据，根据数据绘制如图所示的图像，问：
（1）小明要验证的是猜测_______。（填序号）
（2）从图像可以看出，保温效果较好的是______保温杯。
（3）请估计实验过程中第5小时的室温：______℃。
（4）用此实验提供的材料，无法验证猜测______。（填序号）
3. 为了探究“燃料燃烧放热的多少与燃料的种类有关”，小明设计了如图所示的实验装置，请回答下列问题：
（1）实验中，通过水温的变化多少来比较___________________________；
（2）拟定实验步骤如下：在两个相同的烧杯中分别装入________的水，记下温度计的示数；用天平分别测出___________的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内；同时点燃酒精和碎纸屑，直至_____________，记下两支温度计的示数。
（3）实验中某一时刻水温如图，为_________℃；通过实验可得到“不同燃料具有不同的热值”的结论，但无法算出酒精和碎纸屑的实际热值，其原因是_____________________（写出一点）。
4. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）将甲图中电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片P向右移灯泡变亮）
（2）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表示数始终为3V，则故障原因是_______________________________。
（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑片P，直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
（4）小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验（电源电压不变，R阻值已知）
①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。
②闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式P额=______________。（用U额、R、U表示）
5. 如图所示是研究电流通过导体产生热量的多少跟哪些因素有关的实验。某同学测得数据如表所示。
（1）比较编号1、2可得出结论：当________________相等时，电阻越大，电流产生的热量越多。
（2）比较编号1、3可得出结论：___________________________________。
（3）比较编号_______可得出结论：当电阻和电流相同时，通电时间越长，电流产生的热量_____。上述实验采用的研究方法叫__________________。
6. 小科想知道标有“3.8V”字样的小灯泡正常工作时的电功率，于是连接了如图所示的实验电路。电源电压6V恒定不变，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，小科观察到两电表示数情况是_______________，由此判断故障是小灯泡断路。
（3）排除故障后，小科进行了正确操作，观察到的现象和测得的数据如下：
试验次数 1 2 3 4 5
发光情况 很暗 较暗 较亮 亮 很亮
电压U/V 1 2 3 3.8 4.5
电流I/A 0.2 0.22 0.25 0.30 0.34
由表中数据可得，小灯泡的额定功率是___________W。
（4）小科根据表中数据，计算了各次实验的灯丝电阻，分析后认为，闭合开关前小灯泡灯丝的阻值小于5Ω，小科的理由是________________________________。
7. 小明要用如图所示的实验器材探究“电压一定时，电流的热效应与电阻的关系”，其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。
（1）请用笔画线代替导线，把电路连接完整。
（2）电流产生热量的多少不易直接测量，因此在这个实验中是通过______________________显示电流产生热量的多少。
（3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有_______________（写出一个即可）。
（4）根据所学知识可知，在相同时间内______（填“甲”或“乙”）瓶内的电阻丝放出的热量较多。
8. 小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，实验室有如下器材：电源（U=6V），电流表（0~0.6A，0~3A），电压表（0~3V，0~15V），滑动变阻器、电阻箱、单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。
（1）如图甲所示为小明刚连好的实物图，实验前小华帮他检查了一遍，发现有两处不合实验规范，请你指出：①______________________________；②_____________________________。
（2）改进完电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测出了5组数据，并描点画出了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
（3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为___________（填字母）。
A. 10Ω 2A B. 30Ω 1A C. 60Ω 1A
（4）在实验过程中，电压表发生故障，若已知小灯泡的额定电流为I额，小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图，则能测出小灯泡额定电功率的是______。
计算题
9. 工匠用钢铁打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg，温度为20℃，放入836℃的炉火中煅烧足够长时间，迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却，最后与水达到共同的温度。[不计过程中的热量损失，c水=4.2×103J/（kg·℃），c合金钢=0.42×103J/（kg·℃）]求：
（1）此刀具在火炉中吸收了多少热量？
（2）淬火后水的温度为多少？
10. 2017年6月10日，作为中国大陆核电的发源地—秦山核电基地安全运行100堆年（一座核反应堆运行一年为一堆年）。从被誉为“国之光荣”的秦山核电站1991年12月15日投入运行开始，秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0吨，减排二氧化碳40.6吨，二氧化硫约0.2吨，氮氧化物约0.8吨。秦山核电基地目前共有9台运行机组，年发电量约500亿千瓦时，是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地。[下列（1）、（2）题答案用科学计数法表示]
（1）13.0吨烟煤如果完全燃烧。放出的热量为多少焦？（烟煤的热值为2.9×107J/kg）
（2）假设13.0吨烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使4×105千克的水从20℃升高到100℃，求水吸收的热量为多少焦？[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（3）求煤炉加热水的热效率。（结果保留两位有效数字）
11. 钻木取火的一种方法是将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25g。已知：来回拉一次钻弓需1.0秒，弓长为s=0.25m，人拉弓的力为16N，木头比热容c=2×103J/（kg·℃），室温为20℃。问：
（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力做功为多少？
（2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25%被木棒尖端吸收，则1s内可使木棒尖端温度提高多少？
（3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？
12. 小华家买了电动自行车，说明书上的部分内容摘录在下图中（注：“电池容量10Ah”可理解为“若以10A的电流放电可使用1小时”）。请回答：
（1）该电动自行车的额定电流多大？
（2）若该电动自行车行驶的平均车速为20km/h，使用50%的电池容量（按额定电流放电，不计放电时能量损失），能行驶多长路程？
13. 某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示。表盘上“1600imp/（kW·h）”表示每用电1kW·h指示灯闪烁1600次。根据表盘上的信息，回答下列问题：
（1）该同学家上个月共用电________度。
（2）该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？
（3）若只让一个标有“220V 484W”的电热器工作3min，观察到电能表的指示灯闪烁了32次，则该同学家的实际电压是多大？（设电热器的电阻不变）
14. 为改善休闲广场的照明，电力部门要在广场安装一盏规格为“220V 1000W”的碘钨灯，已知电控室的输出电压恒为220V，所需电线总长为400m，所选用电线的电阻为每米1.65×10-2Ω。
（1）电路中电线的电阻为________Ω。
（2）实际电路中，相当于碘钨灯与电阻R串联（如图），则碘钨灯工作时，它的实际功率是多少？
（3）要减少电路中电线的功率消耗，可采取的措施是____________（写出一点）。
15. 如图所示，将标有“6V 3W”字样的灯泡L1和标有“6V 6W”字样的灯泡L2串联在电路中，使其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率，不考虑温度对电阻的影响。求：
（1）灯泡L1正常工作时的电流。
（2）灯泡L2的电阻。
（3）电源电压。
（4）此电路工作2分钟消耗的电能。
16. 某兴趣小组的同学们设计的“温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。电路如图甲所示，S为开关，双金属开关在温度低时闭合、温度达到一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作起到调节温度的作用，指示灯的额定电压为200V，且亮起即正常工作，发热电阻阻值为40Ω。
（1）当指示灯亮时，温度控制器处于____________（填“加热”或“恒温”）状态。
（2）求指示灯的电阻。
（3）求加热状态时，温度控制器所消耗的电功率。
（4）温度控制正常时，记录灯泡在一段时间内规律性亮灭情况如图乙所示，求该情况下温度控制器1小时所消耗的电能。
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