扬州物理内能单元测试卷(解析版)

扬州物理内能单元测试卷（解析版）

一、初三物理 内能 易错压轴题（难）

1．在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示：

(1)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和______；

(2)实验中必须要选取初温相同且______（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体______相同；

(3)根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图丙所示，则______的吸热能力更强；

(4)若甲液体的比热容为2.1×103J/(kg?°C )，则乙液体的比热容为______J/(kg?°C )。

【答案】电加热丝 质量 吸收的热量 乙 4.2×103

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和电加热丝。

(2)[2]根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体。

[3]选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，根据转换法，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同。

(3)[4]根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像，由图知，加热5分钟，甲升高的温度为

60°C ?20°C =40°C

乙升高的温度为

40°C ?20°C =20°C 即乙升温小，故乙的吸热能力更强。

(4)[5]根据Q c m t

=

?在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，结合(3)[4]，故乙液体的比热容为

()()3340C 2.110J/kg C 4.210J/kg C 20C c ?=???=???

2．在做“观察水的沸腾”实验时，甲、乙、丙三个实验小组的同学用相同规格、酒精灯火焰大小一样的实验器材，如图A 装置进行实验。

（1）图B 中，温度计的示数为________℃；

（2）三组同学都根据自己的实验数据描绘了图象（如图C ），不计能量损耗，则三烧杯中的水的质量：m a ______m b ；m b ______m c 。由图象还可以判断水面上方的气压________一个标准大气压（以上三空均选填“＞”“＝”或“＜”）；

（3）水的比热容为4.2×103 J/（kg ·℃），质量为200 g 的水从30 ℃加热到80 ℃，水吸收的热量是________J 。

【答案】47 ＜ ＞ ＜ 42000

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]在温度计上，10℃之间有10个小格，一个小格代表1℃，所以此温度计的分度值为1℃；“50”在“40”以上，说明温度高于0℃，为47℃。

(2)[2][3][4]由图2可以看出，a 、b 、c 的沸点相同，其中a 、b 初温相同，加热到沸腾所用的时间不同，则两条图线描绘的是“初温相同质量不同的水”的加热情况；初温相同，b 的加热时间比a 的长，故b 的质量大与a 的质量；a 、c 的温度随时间变化的图象是平行的，在相同时间内升高的温度相同，故a 的质量等于c 的质量，所以可得

a c

b m m m =<

由图象还可以得出，此时水的沸点是98℃，由液体的沸点跟气压的关系可知，此时水面上方的气压小于一个标准大气压。

(3)[5]水吸收的热量为

()34.210J/(kg C)0.2kg 80C-30C =42000J Q c m t =?=???????

3．小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。

（1）实验装置中的两个烧杯的规格应_________（选填“相同”或“不同”），烧杯中的水和煤油应具有相同的初温和__________；

（2）加热10min，水吸收的热量________（填大于、小于或等于）煤油吸收的热量；（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（如图乙），由图象可知，水的沸点是__________℃，水的比热容是煤油的比热容的________倍；

（4）若本次实验共消耗酒精20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是________J。（q酒精=3.0×107J/kg）

【答案】相同质量等于 98 2 6×105

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]实验中两个烧杯的规格应相同，烧杯中水和煤油的初温和质量都应该相同，因为此实验探究的是两种液体的吸热能力，那么唯一的变量是液体的种类，而其他的量都要保持相同。

(2)[3]加热10min，即加热时间相同，那么两者吸收的热量相同。

(3)[4]由图象乙可知，水开始时温度上升，到98℃时，温度保持不变，即是水此时已经沸腾，所以水的沸点是98℃。

[5]相同质量的水和煤油温度从68℃升高到98℃，所用的时间分别为20min和10min，即升高相同温度，水吸收的热量是煤油的2倍，所以水的比热容是煤油的的2倍。

(4)[6]完全燃烧这些酒精放出的热量

Q放=mq酒精=20×10-3kg×3.0×107J/kg=6×105J

4．如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验．将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温．然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min记录一次温度．实验记录如下表：

加热时间/min01234

温度/℃沙子2025293438水2021222324

（1）除了图示的器材外，本实验还需要的测量工具有天平和________．

（2）水和沙子吸热的多少是通过_____来反映的(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”).

（3）根据实验数据，小明画出了沙子的温度随时间变化的图像（如图乙），请画出水的温度随时间变化的图像.

（_______）

（4）分析图像可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是________；若使两者升高相同的温度，则________吸收的热量较多．

【答案】秒表加热时间沙子水

【解析】

实验中需要记录不同时刻水和沙子的温度所以还需要温度计；因为酒精灯在相同时间放出热量的多少是一样的，加热时间越长表示物体吸热越多，所以水和沙子吸热的多少是通过加热时间来反映的；根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来即可得到水的温度随时间变化的图像：

（4）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是沙子；

若使两者升高相同的温度，水加热时间较长，说明吸收的热量较多．

点睛：（1）实验中通过加热时间来反映水和沙子吸收热量的多少；（2）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来；（3）分析图象分析水和沙子的温度变化情况，得出结论．

5．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。

（1）实验中应量取质量_____的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。

（2）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和_____。

（3）用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过_____来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。

（4）实验记录的数据如下表所示，分析实验数据可知_____（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强。

（5）下列事实能用上述实验数据得出的结论解释的是_____。

A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小

B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸

C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色

D．夏大给教室洒水，感觉凉爽

【答案】相同电加热器加热时间甲 A

【解析】

【分析】

（1）根据控制变量法分析甲、乙两种液体质量的关系；

（2）根据温度计的使用方法分析温度计的玻璃泡不要碰到哪些地方；

（3）使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法；（4）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；

（5）水的比热容较大，与其它物质相比，吸收相同的热量，升高的温度较低。

【详解】

(1)[1]根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)[2]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和电加热器；

(3)[3]用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少；

(4)[4]由实验数据可知，加热相同的时间，甲升高的温度比乙升高的温度要低一些，甲物质的吸热能力强；

(5)A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小，是因为水的比热容较大，故A符合题意；B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，属于扩散现象，故B不符合题意；

C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色，属于扩散现象，故C不符合题意；

D．夏天给教室洒水，感觉凉爽，是因为蒸发吸热，故D不符合题意。

故选A。

6．小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质晕的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量–比热容，于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同昵？带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示．实验时，冰的质量为，相同时间冰和水吸收的热量相同．水的比热容为

（1）根据图线，你能得到的一条信息是：________；

（2）CD段水吸收的热量是多少___________？

（3）计算出冰的比热容____________；

（4）设加热器发出的热量有70%被冰或水吸收，求加热器的功率是多大____________？（5）若规定质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热_____________

【答案】冰在熔化时温度保持不变（答案不唯一）

．

【解析】

【分析】

【详解】

（1）冰吸收热量，温度升高．达到熔化，继续吸收热量，温度保持不变，完成熔化过程．冰全部熔化之后，水吸收热量，温度升高．

所以可得信息有：冰在熔化时温度保持不变；冰是晶体等．

（2）冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，状态变化，质量不变，水的质量是0.5kg，

由图象知，水从0℃升高到20℃，

所以，水吸收的热量为：

3．

水从0℃升高到20℃，水吸收的热量为4.2×104J，需要10min，所以，水1min吸收的热量为4.2×103J．

（3）冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要了5min，吸收热量为：

，

冰的比热容为：．

（4）水吸收热量温度升高过程中，，

，即，

解得：．

（5）0.5kg冰从5min到45min全部熔化，需要40min，吸收的热量为：

，

冰的熔化热为：

．

7．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验．

（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、___________相同的水和食用油；

（2）实验中便用相同电加热器加热的目的是：使水和煤油在相同时间内___________相同；

（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快，如果要使水和食用油最后的温度相同，就要给________加热更长的时间，这表明食用油的吸热本领比水______（“强”或“弱”）；

（4）本实验主要采用的实验方法是_____________________________．

【答案】质量吸热水弱控制变量法

【解析】

（1）比较水与食用油的吸热能力，应控制水与食用油的质量相同，在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和食用油；

（2）用相同的电加热器加热，水与食用油在相等时间内吸收的热量相等

（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快，如果要使水和食用油最后的温度相同，就要给水加热更长的时间，这表明食用油的吸热本领比水弱．

（4）本实验主要采用的实验方法是控制变量法

8．学校物理兴趣小组的同学在研究“探究水和沙石的吸热能力”时，选用了完全相同的加热装置分别给沙子和水加热，如图甲是同学们的实验装置图。

(1)本实验所需测量仪器有____；应控制的物理量有____；

(2)实验中能说明被加热的物体内能增加了的现象是________；通过对比____来比较两种物质吸热的多少；

(3)他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。若水的比热容是

()34.210J/kg ??℃，水和沙子的质量均为200g 。根据图像信息：求加热满2min 时，水吸收了热量为_____；沙子的比热容为______。

【答案】秒表、天平 水和沙子的质量相同，初温相同，吸收的热量相同 温度计的示数上升 加热时间的长短 44.210J ? ()3

0.9110J/kg ??℃ 【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]本实验所需测量仪器有秒表、天平，分别测量时间和质量。

[2]根据()0-Q cm t t =，应控制的物理量有水和沙子的质量相同，初温相同，吸收的热量相同。

(2)[3]当温度计的示数上升时，能说明被加热的物体内能增加了。

[4]加热时间越长，物质吸热越多，所以可通过对比加热时间的长短来比较两种物质吸热的多少。

(3)[5][6]由于水的比热容较大，根据Q cm Δt =可知，在质量相同、吸收热量相同时，水升高的温度较小，那么b 图应该是水的温度随加热时间变化的图像；水的质量是200g ，2min 内温度的变化量是

70-2050t ?==℃℃℃

根据Q cm Δt =可知，加热满2min 时，水吸收的热量是

()344.210J/kg 0.2kg 50 4.210J Q c m t =?=????=?水水水℃℃

加热装置相同，加热时间相同，水吸收的热量大小等于沙子吸收的热量，即

44.210J Q Q ==?沙水

从a 图可以看到，加热满2min ，沙子的温度变化量是

'250-20230t ?==℃℃℃

根据Q cm Δt =可知，沙子的比热容是

()43' 4.210J 0.9110J/kg 0.2kg 230Q c m t ?==≈????沙沙沙℃℃

沙子的比热容约是()3

0.9110J/kg ??℃。

9．小明使用了如图甲所示的装置探究“比较不同物质吸热的情况”。

（1）在设计实验方案时，你认为下列做法中不必要的是______

A ．用相同的电加热器加热

B ．控制两种液体的质量相同

C ．控制温度计的深度相同

D ．用相同的容器盛装两种液体

（2）小明选择合适器材，正确操作， A 液体加热5min ，B 液体加热10min ，温度都升高了10℃时，则______液体吸收热量多，______液体的吸热能力强。

（3）停止加热后，绘制出两种液体温度随时间变化的图象如图乙所示，则A 液体的温度变化图象是______（选填“①”或“②”）。

【答案】C B B ②

【解析】

【详解】

(1)[1]本实验采用控制变量法进行实验，由于实验的目的是比较不同物质吸热的情况，所以要求除了液体种类不同其他条件都相同，即用相同的电加热器、质量相同的不同液体、用相同的容器盛和相同的温度计，但由于液体的内部温度与液体的深度没有关系，所以不要求温度计插入液体的深度相同，故选C ；

(2)[2][3] 用相同的电加热器加热，A 液体加热5min ，B 液体加热10min ，可见B 液体吸收热量多，它们升高相同的温度，因此B 液体的吸热能力强；

(3)[4]根据相同质量的不同物质放出相同的热量，比热容大的温度变化比较小和B 的比热容大于A 的，可以知道停止加热后，A 的温度下降比较快，所以图像②是A 液体的温度变化图象。

10．小明用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热，如图探究“不同物质吸收热量的能力”．

（1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是_____．

（2）实验中，用_____反应液体吸收热量多少．

（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象，如图乙，分析图象可知，加热10min，水吸收的热量_____（填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量，煤油的温度变化大于水的温度变化，由此可知，_____的吸热能力更强．

（4）通过图象还可以得出当地的气压_____（填“高于”、“低于”或“等于”）标准气压，煤油的比容热为_____J/（kg?℃）．（c水＝4.2×103J/（kg?℃）

【答案】控制水和煤油的质量相同加热时间等于水低于 2.1×103

【解析】

【分析】

（1）（2）（3）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法．

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）根据图乙得出水的沸点，水在一个标准大气压下的沸点为100°C，根据气压减小沸点降低分析；

由图乙可知煤油和水升高30℃水和煤油的加热时间；由转换法得出煤油和水吸热关系，根

据c＝

Q

m t

，在质量和升高的温度相同时，比热容与吸热多少成正比求出煤油的比容热．

【详解】

（1）要控制不同物质的质量相同，故本实验需要用到天平这一测量工具，目的是控制水和煤油的质量相同．

（2）根据转换法，实验中，用加热时间反应液体吸收热量多少．

（3）根据转换法，加热10min，水吸收的热量等于煤油吸收的热量，因煤油的温度变化大于水的温度变化，根据比较吸热能力的第2种方法，水的吸热能力更强．

（4）通过图乙知，水的沸点为98℃，小于100℃，根据气压减小沸点降低，故还可以得出当地的气压低于标准气压；

由图乙知，煤油和水升高：

98℃﹣68℃＝30℃，

水加热用时20min，煤油用时10min，即煤油吸热是水的1

2

，根据c＝

Q

m t

，在质量和升高的温度相同时，比热容与吸热多少成正比，故煤油的比容热为：c煤油=c水= 1

2

×4.2×103J/（kg?℃）＝2.1×103J/（kg?℃）．