深圳公明中英文学校物理第十二章 机械能和内能单元测试卷(解析版)

深圳公明中英文学校物理第十二章机械能和内能单元测试卷（解析版）

一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优（难）

1．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。

他实验时组装了如图8所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录一次杯中水的温度（见下表）。

加热的时

0123456间/min

甲杯水温

25272932343638 /℃

乙杯水温

25262728293031 /℃

(1)在安装?调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定______的位置，再调整固定______的位置（均选填“A”或“B”）。

(2)为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的______；

(3)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______；

(4)该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了数据，利用

=?计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜公式Q c m t

籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗?______，为什么?________。

【答案】B A质量、初温煤油不可靠燃料燃烧的热量有损失（或煤油菜籽油不能完全燃烧）

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]在安装、调整实验器材时，需要先根据酒精灯外焰调整B的高度，再根据温度计调整A的高度，所以要先固定B的位置，再调整固定A的位置。

(2)[3]为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：加热时间和水的质量、水的初温。

(3)[4]通过表中记录的数据可知，加热时间相同，甲杯水温上升快，故甲杯水吸收的热量多，由Q qm =放知，相同时间内煤油燃烧放出的热量多，所以煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是煤油。

(4)[5][6]不可靠。煤油、菜籽油不可能完全燃烧，且伴有热量损失，故结果不准确。

2．用如图甲所示装置进行实验，比较A 、B 两种不同物质的吸热能力。在两个相同的烧瓶中分别装入初温、质量相同的A 、B 两种液体，分别接入甲、乙两段电阻丝，实验中记录下A 、B 两种液体的温度。

(1)要完成该实验探究，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和______。

(2)为保证A 、B 两物质能吸收相同的热量，对甲、乙两段电阻丝的阻值要求R 甲______R 乙（选填“>”、“=”或“<”）。

(3)小明根据实验测得的数据分别描绘出了A 、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图乙所示。若加热过程中无热量损失，由乙图分析可知______（选填“A ”或“B ”）液体的吸热能力强。

(4)若A 的比热容为34.210J/(kg C)o ??，则B 的比热容为______J/(kg C)o ?。

【答案】秒表 = A 32.110?

【解析】

【分析】

(1)实验中需要测量通电的时间；

(2)电流产生的热量与电流的大小、通电时间和电阻的大小有关；

(3)比较物质吸热能力的2种方法：

①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；

②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；

(4)根据两种液体的温度随加热时间变化的图象得出加热5分钟A 、B 升高的温度，根据

Q c m

t =

△，在质量和吸热相同的情况下升高的温度与比热容成反比，从而求出B 的比热容。

【详解】 (1)[1]实验中需要测量导体通电的时间，所以需要用到秒表。

(2)[2]为保证A 、B 两物质能吸收相同的热量，根据控制变量法可知，实验中甲、乙两段电阻丝的阻值要相同。

(3)[3]根据描绘出A 、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象知，加热相同时间，A 液体升温小，根据比较吸热能力的第2种方法，A 的吸热能力强；

(4)[4]根据描绘出的A 、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象知，加热5分钟（吸热相同），B 液体升高的温度为

B 50

C 10C 40C t ????=-=

A 液体升高的温度为

A 30C 10C 20C t ????=-=

根据Q c m t

=

△可知，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，故B 的比热容 ()()33A B A B 20J 4.210 2.11040kg J kg t c c t =

?=??=???℃℃

℃℃ 3．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验．

(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B 处由静止自由释放，然后分别撞击放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景．该方案是为了探究动能大小与_________关系，若木块被撞后移动的距离越远，说明小球对木块的推力______越多，小球撞击木块时的动能________．

(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A 、B 处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景．据此，你能得出的结论是_____．

(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？ ____，理由是___________．

(4)若质量不同的小球分别从斜面的不同高度静止自由释放推动同位置的木块，则

_______(选填“能”或“不能”)根据木块被推动的距离来判断小球初始重力势能的大小．

【答案】质量做功越大当质量相同时，物体的速度越大动能越大不能小球与木块会做匀速直线运动能

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2][3]图甲两个小球质量不一样，下落时高度一样，到达斜面底部时速度一样．该方案是为了探究动能大小与质量的关系；若木块被撞后移动的距离越远，说明小球对木块的推力做功越多，小球撞击木块时的动能越大；

(2)[4]图乙的情景能得到的结论是，质量相同时，物体的运动速度越大，动能越大；

(3)[5][6]本实验装置的水平面如果绝对光滑，那么木块就会一直运动下去，不能比较谁的动能大，不能得出结论；

(4)[7]木块被推动的距离越远，证明小球的动能越大，斜面光滑，没有能量损失，那么动能大小等于重力势能，重力势能也大，故能判断小球初始重力势能的大小．

4．在研究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小阳用同一实验装置，让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒，如图甲、乙所示。请完成以下实验。

(1)通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近，可得出：质量相同时，物体的________越大，动能越大。对比甲、乙两次实验还可以得出：质量相同时，物体位置越高，重力势能________。在甲、乙两次实验中，硬纸盒所受滑动摩擦力________（选填“相同＂或“不同”）。

(2)如果做图乙实验时，硬纸盒被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成硬纸盒损坏，改进图乙实验再与图甲实验对比。在不改变木板长度的情况下，应采用以下________方法。A．换用质量更小的钢球 B．给水平木板铺上毛巾

C．适当降低钢球的高度 D．换用一个较重的硬纸盒

(3)若要採究影响动能大小的另一因素，具体的操作方法是；选择两个不同的钢球，从同一斜面的________（选填“相同”或“不同”）高度由静止滑下。

(4)小阳在原硬盒的上表面粘上砝码，设计了如图丙所示实验，採究影响滑动摩擦力大小的因素，通过比较甲、丙两次实验可得出：滑动摩擦力大小与______有关。

【答案】速度越大相同 C 相同压力大小

【解析】

【分析】

(1)[1]通过比较甲、乙两次实验知道，两球质量相同，释放的高度不同，即达到水平面时的速度不同，根据硬纸盒被推的远近，可以得出结论是：质量相同时物体的速度越大，动能越大。

[2]重力势能的大小与质量和高度有关；对比甲、乙两次实验还可以得出：质量相同时，物体位置越高，重力势能越大。

[3]在甲、乙两次实验中，硬纸盒对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，所以受滑动摩擦力相同。

(2)[4]做图乙实验时，为了防止造成硬纸盒掉落造成损坏，可适当降低钢球的高度，这样小球的动能减小，撞击纸盒后前进的距离变小，就不会掉落了，同时还控制了质量和接触面相同，故C正确，应选C。

(3)[5]物体的动能与物体的质量和速度有关，若要探究影响动能大小与质量的关系，需要控制小球的速度相同，具体操作方法是：选择两个质量不同的钢球，从同一斜面相同高度由静止滑下。

(4)[6]摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，小阳在原硬纸盒的上表面粘上砝码，改变了压力的大小，可以探究影响滑动摩擦力大小的因素，所以通过比较甲、丙两次实验可得出的结论是：滑动摩擦力与压力大小有关。

5．在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中：

(1)如图甲所示，小明为了完成实验，应使小车在水平面刚开始运动时具有______ （选填“相同”或“不同”）的速度，而让小车在不同的物体表面运动，目的是使小车运动过程中受到的阻力______（选填“相同”或“不同”）；

(2)实验中小明记录了三次实验小车运动的时间，发现实验①中小车运动运动时间最短，实验③中小车运动运动时间最长，可以得到小车受到的阻力越小，速度减小得越______（选填“慢”或“快”）。由此推理得出：运动物体不受力时，将保持______运动状态；(3)完成上面的实验后，小明想探究动能的大小与速度的关系，实验过程如图乙：

在④、⑤两次实验中，小车的动能是由______能转化而来的；通过④、⑤两次实验可以得出：当______一定时，运动物体的速度越大，动能越大。如果在实验④的木板上铺上毛巾，实验⑤的木板上铺上棉布，那么通过该实验______（选填“仍能” 或“不能”）得到正确结论。

【答案】相同不同慢匀速直线重力势能质量不能

【解析】

【分析】

(1)[1]在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，为了能够完成实验，应该使小车到达水平面刚开始运动时的速度相同。

[2]在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，为了使小车运动过程中受到的阻力不同，应该让小车在不同的物体表面运动。

(2)[3][4]实验①中小车受到的阻力最大，运动运动时间最短，实验③中小车受到的阻力最小，运动运动时间最长，可以得到小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。由此推理得出：运动物体不受力时，将保持原有的速度沿直线一直运动下去，即匀速运动状态。(3)[5]探究动能的大小与速度的关系实验中，是将小车的重力势能能转化为小车的动能。[6]由图可知，小车在斜面上的高度不同，运动到水平面具备的速度不同，则获得的动能不同，由④、⑤两次实验可以得出：当质量一定时，运动物体的速度越大，动能越大。[7]实验④物体具备的初始动能比实验⑤的大，初始速度要大，动能的大小是通过木块移动的距离来反应的，所以要求木块所受摩擦力相同，即应该选择相同材料的接触面，而毛巾对物体的阻碍作用比棉布大，所以不能通过该实验得到正确结论。

6．室内装修时，工人们常用到膨胀螺丝来安装家用电器或其他装饰物，如图甲所示。安装前需要用电钻在墙壁上打孔。

(1)膨胀螺丝利用楔形斜度来使螺钉拧入时发生膨胀，这是通过_____从而增大摩擦力，达到固定效果；用电钻在墙壁上打孔后，钻头发烫，这是通过_____（选填“做功”或“热传递”）方式改变了钻头的内能。

(2)目前我市城区的老旧居民小区正在进行改造，改造中用到了一种打孔工具一冲击钻，如图乙所示。冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔。关于冲击钻的说法中正确的是_____。

A．其能量转化关系是内能转化为机械能

B．其能量转化关系中，有电能、机械能和内能的转化

C．其内置电动机利用了通电线圈在磁场中受力转动

D．其内置电动机利用了电磁感应现象

(3)小明家准备用膨胀螺丝将吸顶灯固定在天花板上。如图丙所示，他用笔杆代替膨胀螺

丝，探究插入沙子中的笔杆能吊起的物重与哪些因素有关？对此提出了以下猜想：

猜想一：可能与笔杆受到的压力有关：

猜想二：可能与笔杆的形状有关；

猜想三：可能与笔杆插入沙子中的深度有关。

A．为验证猜想一，小明用同一笔杆进行实验，保持笔杆_____不变，在瓶内装满沙子的情况下，通过夯实并增加沙子的质量，从而增大沙子对笔杆的挤压力。然后改变轻质小桶内的物重，用弹簧测力计分别测出不同挤压力下笔杆能吊起的最大物重并记入表中。

B．为验证猜想二，在其他条件不变的情况下，小明将原笔杆上端劈开使其膨胀，重复上述实验，并将实验数据记入表格。A分析比较①、②、③组数据，你得到的结论是_____；分析比较①④、②⑤或③⑥组数据你还可以得到的结论是_____（以上两空各写出一条即可）。

实验序号①②③④⑤⑥

笔杆形状（未膨胀）（膨胀）

沙子质量m/g300400500300400500

能吊起的最大物重G/N0.3 3.6 5.0 1.27.423.8

【答案】增大压力做功 BC 形状和深度插入沙子中的笔杆能吊起的物重与沙子的质量有关插入沙子中的笔杆能吊起的物重与笔杆的形状有关

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]膨胀螺丝紧紧的固定在墙体内是依靠膨胀管与孔之间的摩擦力，这里是用增大压力的方法来增大摩擦，达到紧固的目的。

[2]钻头打完孔后发烫，这是通过做功改变了钻头的内能。

(2)[3]A．冲击钻内部有电动机，电动机是将电能转化为机械能，故A不符合题意；

B．当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能，打孔时将机械能转化为内能，故B符合题意；

C．电动机是根据通电线圈在磁场中受力运动的原理工作的，故C符合题意；

D．电动机最根本的原理是电流的磁效应，故D不符合题意。

故选BC。

(3) [4][5][6]为了探究可能与笔杆受到的压力有关，应改变压力的大小，保持笔杆的形状不变和深度不变；分析①、②、③组数据可知，在笔杆形状与插入沙子的深度一定时，沙子的质量越大，即笔杆受到的压力越大，能吊起的物重越大；分析①④（或②⑤或③⑥）组实验数据可知，在沙子质量相同（压力相同）、进入沙子的深度相同的情况下，粗细不同，其与沙子的接触面积不同，产生的摩擦力会不同，即笔杆能吊起的重物不同，即结论

为：在深度、压力相同时，形状不同，提起的物重也不相同。

7．比较不同物质的吸热能力：

小雨用如图1所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验，在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A 、B 两种液体，然后分别插入同规格的温度计，并用相同的电加热器分别加热。

(1)要完成该探究实验，除了图1中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和_____。用______来反映物质吸热的多少。

(2)实验中选择相同规格的电热器，体现的科学研究方法是______（单选）

A ．分类法

B ．比较法

C ．控制变量法

D ．放大法

(3)小雨根据实验测得的数据分别描绘出了A 、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象如图2，分析图象可知___（填“A”或“B”）的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失，已知A 的比热容为2.4×103J/(kg·℃)，则B 的比热容为_____J/(kg·℃)

(4)叶子姐姐探究水和食用油的吸热能力，图3中能合理反映该实验结果的图象是___(填“甲”或“乙”或“丙”)。

【答案】停表 加热时间 C A 31.210? 乙

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]测量时需要加热时间，所以还需要的工具时机械停表或秒表；

[2]实验时，是用加热时间来反映物质吸热的多少；

(2)[3]实验中选择了相同规格的电加热器，体现了控制变量法；

(3) [4]由图2可知相同时间内，A 的温度变化小，所以A 的吸热能力更强；

[5]相同加热器加热5min 时有

A A A

B B B =c m t c m t ??

带入数据

()()()3A B B 3205.410J/kg 20010m c m ??-=?-???℃℃℃℃℃

解得

()3B 1.210J/kg c =??℃

(4)[6]因为水的比热容比食用油高，图乙能合理反映该实验结果

8．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料a 、b 的质量都为10g ，烧杯内液体 的质量均为100g 。当燃料完全燃烧后，甲、乙、丙装置中温度计升高的示数分别为20℃、 30℃、 35℃。

（1）燃料a 的热值__________燃料b 的热值；液体a 的比热容__________液体b 比热容。（两空均选填“＞”、“=”或“＜”）

（2）若液体a 是水，则水吸收的热量是____________________

（拓展）实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计（玻璃泡中液体质量相等），小明查阅资料得到几种物质的数据如下表所示，则： 物质

酒精 煤油 水银 比热容[()J/kg ?℃]

2.4×103 2.1×103 0.14×103 标准气压下沸点

（℃） 78 180?310 356.7

（1）在探究水沸腾的特点时，不能选用____________温度计。

（2）在测量质量较小但温度较高的物体温度时，温度计吸收的热量就会影响被测物体温度，这种情况下为了使测量值更接近真实值，应选择____________温度计。

【答案】< > 38.410J ? 酒精 水银

【解析】

【详解】

(1)[1]通过对比乙、丙两个实验装置可知，根据比热容的公式Q cm Δt =，液体的质量都相同，同种液体比热容也相同，丙中液体升高的温度较高，那么丙中液体吸收的热量较大，可知丙中燃料完全燃烧放出的热量较大，而乙、丙的燃料质量相同，根据Q q m

=

可知丙中燃料b 热值较大；

[2]通过对比甲、乙两个实验装置可知，燃料的种类相同，燃料的质量也相同，那么当燃料完全燃烧后，放出的热量是相同的，两种液体吸收的热量也相同，根据Q cm Δt =可知，乙的温度变化量较大，那么乙中的b 液体比热容较小；

(2)[3]由题意可知，水吸收的热量是 ()334.210J/kg 0.1kg 208.410J Q c m t =?=????=?吸水℃℃

(1)[4]标准气压下水的沸点是100℃，而酒精标准气压下沸点是78℃，用酒精温度计去测水沸腾时的温度，水还没沸腾，酒精就已经沸腾了，所以不能选用酒精温度计；

(2)[5]当被测物体温度较高质量较小时，该物体会和温度计发生热传递，被测物体的温度降低，这种情况下为了使测量值更接近真实值，应该选择水银温度计，水银的比热容相对比来说较小，在相同的情况下，升温较快。

9．探究物体的动能：

（1）如图甲所示，小明先探究动能大小与速度关系，他控制小车的____保持不变，让小车从斜面的____（同一/不同）高度下滑，目的是____．通过比较____，可以比较小车具有的动能．

（2）小明在操作中发现，不用斜面而直接通过人手推小车，也可以使小车在水平木板上运动．若采用此方法来推同一辆小车，____（能/不能）探究动能大小与质量的关系，理由是：____．

（3）小华去掉木块，做了如图乙所示的实验，两次实验中小车克服所有阻力所做的功____（第①次大/第②次大/一样大）．

【答案】质量不同改变小车碰撞木块时的速度小车推动木块的距离不能用手推小车的速度难以控制相等第2次大

【解析】

【分析】

【详解】

（1）让同一小车从斜面不同高度滑下，是为了控制质量不变，研究动能大小与速度的关系；因此实验中他控制小车的质量保持不变，让小车从斜面的不同高度下滑，目的是改变小车刚到水平面时的速度．通过比较小车推动木块距离的远近，来比较小车具有的动能；（2）不用斜面而直接通过人手推小车，也可以使小车在水平木板上运动．但不能保证用手推小车的速度与小车从斜面落下的速度相同，不能控制好变量．所以采用此方法不能探究动能大小与质量的关系；

（3）第二次小车上放了砝码，相同高度质量更大，重力势能更大，小车克服所有阻力所做的功更多．

10．为了研究不同物质的吸热能力是否相同，小雨和小风用了同样的酒精灯分别加热水和煤油，他们所用的实验装置如图所示：

(1)小雨刚要开始做实验，细心的小风质疑道：“两个烧杯中的液体体积不一样多，你没有控制变量！”，你认为小风的说法是_____（填“正确”或“不正确”）的。

(2)在达成一致后，他们迅速完成了实验，并将测得的数据填入下表。在实验中，水和煤油吸热的多少是通过_____来反映的，这种方法叫做_____法。 t/s

0 20 40 60 80 100 120 … △t 水/℃

0 1 2 3 4 5 6 … △t 煤油/℃ 0 2 4 6 8 10 12 …

(3)分析上表数据：如果使水和煤油都升高10℃，他们发现给_____加热的时间长，这表明_____相等的不同物质升高相同温度时，吸收的热量一般_____。正因为如此，物理学中引入比热容这个物理量。

(4)若已知水的比热容为()3

4J .210kg ??℃ ，则根据小雨实验所得的数据可知：煤油的比热容为_____()J kg ?℃。

【答案】不正确 加热时间 转换法 水 质量 不同 2.1×103

【解析】

【详解】

(1)[1] 研究不同物质的吸热能力实验时，需要控制不同物质的质量相同，故小风的说法不正确；

(2)[2][3]因为用了相同的加热器，相同时间物质吸收热量相同，物质吸热多少可以通过加热时间来反映，这种方法叫做转换法；

(3)[4][5][6] 由表中实验数据可知，质量相同的水与煤油，升高相同的温度，水需要的加热时间长，水吸收的热量多，由此可知，如果使水和煤油都升高10℃，给水加热的时间长，这表明质量相等的不同物质升高相同温度时，吸收的热量一般是不同的。由此引入比热容这个物理量；

(4)[7] 用相同的酒精灯对水与煤油进行加热，在相等时间内吸收的热量相等，由表中实验数据可知，加热20s ，它们吸收的热量Q 相等，水升高的温度为1℃，煤油升高的温度为2℃，

水与煤油的质量m 相等，由热量公式Q cm Δt =可知：

c m t c m t ?=?水水油油

煤油的比热容：

334.210J/(kg 1=2.110J/)()kg 2c t c t ????=

=???水水油油℃℃℃℃

11．某小组同学为了探究物体吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在六个相同的烧杯中分别盛上水和煤油，用六个相同规格的加热器对它们分别进行加热。表一和表二是他记录的实验数据。（设每分钟吸收的热量都相等）

表一 液体种类：水

表二 液体种类：煤油

请根据表中的实验数据回答下列各题：

（1）实验时可以用表中的_____来代表物体吸收的热量。

（2）比较烧杯号1、2与3（或4、5与6）的实验数据，可初步得出的结论是：_____。 （3）比较烧杯号_____ 的实验数据，可初步得出的结论是：相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，水吸收的热量多。

（4）进一步综合分析表一或表二的数据，可初步得出结论：_____。进一步综合分析表一或表二的数据，可初步得出结论：_____。

【答案】加热时间 同种物质升高相同的温度，吸收的热量与质量成正比 1、4或2、5或3、6 同种物质，质量和升高温度的乘积的越大，吸收热量越大 不同种物质，质量和升高温度的乘积相同，吸收热量不同（不同种物质，质量和升高温度的乘积不同，吸收热量可能相同）

【解析】

【详解】

(1)[1]用六个相同规格的加热器对它们分别进行加热，加热相等时间加热器放出的热量相等，它们吸收的热量就相等，加热时间越长，物体吸收的热量越多，因此在表中是用加热

时间来反映物体吸收热量的多少；

(2)[2]由表中1、2与3（或4、5与6）的实验数据可知，水(或煤油)的质量不同而升高的温度相同，需要的加热时间不同，水(或煤油)质量成倍减小，需要的加热时间即吸收的热量也以相同的倍数减小，由此可得：质量不同的同种物质升高相同的温度，吸收的热量与质量成正比；

(3)[3]由表中1、4或2、5或3、6数据可知，水与煤油的质量、升高的温度都相等而加热时间不同，水与煤油吸收的热量不同，水吸收的热量是煤油吸收的热量的2倍，由此可得：相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，水吸收的热量多；

(4)[4]由表中1、2与3（或4、5与6）次实验数据可知，同种物质水(或煤油)质量和升高温度的乘积的越大，加热时间越长，吸收热量越大；

[5]由表中1、4或2、5或3、6次实验数据可知，不同种物质，水(或煤油)质量和升高温度的乘积相同，吸收热量不同；由表中2、4或3、5次实验数据可知，不同种物质，质量和升高温度的乘积不同，吸收热量可能相同。

12．比较不同物质吸热升温的特点：

(1)小明做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验记录的数据如下表所示．

①在此实验中，用____ (选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来表示物质吸收热量的多少．

②分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量

____(＞/＜)沙子吸收的热量．

③实验中小明发现：刚开始加热时，情况与②结论不符，沙子升温反而比水慢，你认为可能的原因是__．

(2)小红进行了如下实验，将体积相同甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热．记录相关数据，

①小红实验设计错误之处是____________________________．

②改正错误后，小红继续实验加热并绘制出如图所示的图象．(不计热量损失)则甲液体的沸点是_______℃．要比较甲、乙两液体吸热本领，应分析_______（填“10min前”“15min 前”“20min前”“20min后”或“以上时间段均可”)的实验数据．

③若乙液体是水，则甲液体的比热容为_______．

(3)就小明和小红正确的实验设计，请你评估，谁的设计方案更好．

答________，理由是______________________．

【答案】加热时间的长短 ＞ 没有均匀受热 应取质量相等的甲、乙两种液体 60 10min ()3

2.110J/kg ??℃ 小红 小红选择的物体受热更易均匀 【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]在此实验中，用相同的热源，相同的时间里物体吸收的热量相同．加热时间越长物体吸收的热量越多．用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少；

[2]从表中数据可以知道，升高相同的温度，水吸收的热量总是大于沙子吸收的热量；

[3]沙子加热时，受热不均匀，不同于水，所以沙子升温反而比水慢；

(2)[4]添加体积相同甲、乙两种不同的液体，应为质量相同的两种液体；

[5]从图中可以知道，甲从第10min 到第20min ，温度保持在60℃不变，这就是它的沸点；

[6]从第10min 开始，甲的温度保持不变，不能进行比较，那么只能在10min 前进行比较，才能知道甲、乙两液体吸热本领；

[7]若乙液体是水，根据热量的计算公式，从一开始到第10min 有：

6030Q Q m m c c t t =??=??=???=??=??甲乙甲乙乙水甲

乙℃℃

，

代入公式Q cm Δt =，化简得：

()()3311 4.210J/kg 2.110J/kg 22

c c ==???=??甲水℃℃ (3)[8]小红的设计方案更好；

[9]小红选择的物体受热更易均匀；小红选择的热源仪控制相同时间内提供的热量相同；小红选择的热原受环境因素影响小．

13．小明同学“探究不同物质吸热升温的现象”，同时又“探究不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如下图：

（1）你认为“探究不同燃料燃烧的放热能力”应选用_____（选填“甲”或“乙“）组器材．

（2）除了图中已经呈现的器材，还需要用到其他测量工具．你认为两个实验都还要用到的其他测量工具是_____；仅甲组实验还需要的测量工具是_____．

（3）甲组实验是通过_____来反映物质吸收热量的多少，乙组是通过_____来反映燃料放出热量的多少．

（4）小明购买了一盒薯片，取出几片用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J/kg，他又观察到包装盒上印有“质量：100g”，他据此算出了整盒薯片能提供的热量为_____．这个结果与包装盒上注明的“能量：2100kJ”不等，原因可能是_____．

【答案】乙天平秒表加热时间水升高的温度 1.4×106J 实验中存在热量的损失，或实验时薯片没有完全燃烧

【解析】

【分析】

【详解】

（1）研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料，加热相同的流体，因此选乙组器材．（2）观察甲、乙两图，物质的质量都必须相等，因此还要用天平称量质量，即要用到相同的器材是天平；仅甲组实验来说，还需要测量加热时间，所用工具是秒表；

（3）甲组实验用相同的加热装置，所以是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少，

因此秒表用在甲装置中；

乙组燃料放出热量的多少不易直接测量，所以是通过水温升高的度数或水温的变化来反映燃料放出热量的多少．

m==，整盒薯片能提供的热量为：

（4）质量为：100g0.1kg

76

，

==??=?=

Q mq

0.1kg 1.410J/kg 1.410J1400kJ

放

用试验中测得的薯片的热值计算出整盒薯片能提供的热量小于包装盒上注明的能量，原因可能是实验中有部分热量直接散发到了空气中，所以存在热量的损失，另外实验时薯片可能没有完全燃烧．

【点睛】

“不同物质吸热升温的现象”和“不同燃料燃烧的放热能力”两实验都用到了控制变量法和转换法，两种方法都是初中物理常用的研究方法，注意理解体会．

14．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. 在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器，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

（1）在上述a、b、c、d四个实验步骤中，步骤a存在错误，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__________；

（3）更正步骤a中的错误后．得到如图所示的甲乙两种液体的温度随时间变化的关系图象．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，甲乙两种液体比热容的大小关系是c甲__________c乙．

【答案】装入等质量的甲乙两种液体吸收的热量相同甲<

【解析】

【详解】

(1)[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=cm△t可知，实验需要采用控制变量法，控制甲乙的质量，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液体；

(2)[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，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)[3]甲、乙两种液体质量和初温都相同，观察图象可知：在相同时间内温度变化较大的是甲；

[4]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

Q

c

m t

=

?

可知，在两种液体质量相等，吸收的热量相同时，当升高温度越大，它的比

热容就越小，所以c甲＜c乙。

15．如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置．

（1）除了图示的器材外，本实验要用到的测量工具还有_____；加热过程中，用搅棒搅动的目的是_____：水和沙子吸热的多少可以通过_____来反映的（选填“温度计示数的升高值”或“加热时间”）

（2）在本实验中，可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是：若加热时间相同，比较_____；若温度计示数的升高值相同，比较_____．

（3）关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是_____（填字母）．

A．采用相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与易拉罐底的距离等）

B．易拉罐中分别装入相同体积的水和沙

C．使用相同的易拉罐．

【答案】天平使物体受热均匀加热时间温度升高的读数加热时间 B

【解析】

【分析】

【详解】

（1）根据吸热公式Q=cm△t可知，实验还需要称质量的天平，用搅棒搅动的目的是为了让沙子和水受热均匀；

放热设备相同，只能通过加热时间来控制水和沙子吸热，所以还需钟表．

（2）在本实验中，可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是：若加热时间相同，比较温度计的示数升高值的多少；若温度计示数的升高值相同，比较加热时间；

沿海地区昼夜气温变化比内陆地区气温变化小的原因是：水的比热容比泥土和沙子的比热容大．

（3）该实验的变量控制，需要控制相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与易拉罐底的距离等）、使用相同的易拉罐、水和沙子的质量；如果体积相等，他们的质量一定不同，所以不正确的是B．