华中师大一附中物理内能单元测试与练习(word解析版)

华中师大一附中物理内能单元测试与练习（word 解析版）

一、初三物理 内能 易错压轴题（难）

1．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 =?=???????

2．水是生命之源，保护水资源和节约用水是每个公民应尽的义务。小明同学在学习了密度知识后，想进一步了解家里的水质，为此他向老师借来实验器材来测家里自来水的密度： (1)将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左侧的零刻度线，然后调节_____使指针指在分

度盘中央；

(2)实验正确操作，测出自来水和杯子总质量为118.8g ，将部分水倒入量筒，如图甲所示，测出量筒中水的体积为_____cm 3。测出剩余自来水和杯子的质量，如图乙所示，为_____g ；

(3)根据上述实验数据，计算出自来水的密度为_____kg/m 3；

(4)在向量筒倒入自来水时，如果不慎有水溅出，则测出的自来水密度会_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；

(5)小明还了解到水的比热容较大，人们用它的这一特征为生产、生活服务。下列与这个特征无关的是______

A ．让热水流过散热器来取暖

B ．在落差大的河流上建水电站，用水发电

C ．内陆地区早晚温差比沿海地区大

D ．汽车发动机用水循环冷却

【答案】平衡螺母 60 58.2 1.01×103 偏大 B 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]使用天平时，游码移到标尺左侧的零刻度线后，通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央。

(2)[2]由图甲知，量筒中水的体积为60cm 3。 [3]如图乙知，剩余自来水和杯子的质量为58.2g 。 (3)[4]量筒中的水的质量

m =118.8g-58.2g=60.6g

则自来水的密度

333360.6g 1.01g/cm 1.0110kg/m 60cm

m V ρ=

===? (4)[5]在向量筒倒入自来水时，如不慎有水溅出，则测出的自来水体积偏小，但测量的质量不变，那么测得的密度偏大。

(5)[6]因为水的比热容较大，所以可以用水来取暖、冷却，而且水也可调节气温，即沿海地

区早晚温差较小，而在落差大的河流上建水电站，是利用水能发电，故B不是利用水的比热容较大来工作的。

3．班级各小组同学利用如图所示的实验装置探究“冰熔化时温度的变化规律”：

(1)石棉网的作用是__________；

(2)记录的实验数据如下表：

时间t/min024********温度t/°C-10-50000 2.55

状态固态固液共存态液态

根据表格中数据，在方格纸上画出温度与时间的关系图像；

（_______）

(3)分析图像，可以得出的探究结论是：________________；

(4)实验中，0~4min冰温度升高10℃，10~14min水温度升高5℃，在两个时段加热时间相同，但物质的温度变化不同的原因可能是：_______________；

(5)某小组做实验时发现冰熔化时间太短，为了增长时间，以下做法可行的是_____（至少一个选项正确）

A．降低冰的初始温度 B．增加冰的质量

C．直接将试管放入常温的水中做实验 D．用底面积更大的小烧杯代替试管做实验

【答案】使烧杯底部受热均匀冰熔化时继续

吸热，但温度不变水在固态和液态时比热容不同 BC

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]烧杯从石棉网上吸收热量，受热更加均匀。

(2)[2]描点法画出图像，如下图所示：

(3)[3]由图像可以看出，冰熔化过程中虽然吸收热量，但温度一直不变。

(4)[4]固态时升温较快，液态时升温较慢，这是由于水在液态时的比热容比固态时大。

(5)[5]A．降低冰的温度，冰升温变慢，但熔化时间并不变，故A不符合题意；

B．增加冰的质量，升温变慢，熔化时的时间也变长，故B符合题意；

C．将试管放入常温的水中做实验，从水里吸收热量，由于水温较低，所以冰熔化时间变长，故C符合题意；

D．底面积更大的小烧杯，吸热面积变大，所以熔化时间变短，故D不符合题意。

故选BC。

4．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

5．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．

6．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．

7．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。

8．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：

．

9．小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉。同样的太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取了一些沙子和海水带回家进行探究。

小明在两个相同玻璃杯中分别装上相同质量的海水和沙子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下所示。

照射时间/min024681012

温度/℃海水31.031.632.132.532.833.033.1沙子31.032.533.834.835.836.036.3

（1）小明探究的物理问题是什么？（2分）

（2）小明根据收集到的数据在方格纸上已经画出了海水的温度随时间变化的图像，如图所示。请你在同一方格纸上画出沙子的温度随时间变化的图像。（2分）

（3）分析小明探究中收集到的数据或根据数据画出的两个图像，你能得出什么探究结论？【答案】（1）相同质量的海水和沙子，吸收相同的热量，升温快慢是否相同

（2）

（3）相同的沙子和海水，吸收相同的热量后，沙子升温快

【解析】

试题分析：

（1）两个相同玻璃杯中分别装上相同质量的海水和沙子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值是在探究相同质量的海水和沙子，吸收相同的热量，升温快慢是否相同；

（2）根据表格数据描点然后作图如下；

（3）由图像可知：相同的沙子和海水，吸收相同的热量后，沙子升温快。

考点：比较吸热能力的实验

点评：这是比较吸热能力的实验，物理中用比热容表示物质的吸热能力。

10．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/体积）相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯

中。使用规格_____（相同/不同）的电加热器加热。

（2）实验中，通过_______（升高的温度/加热时间）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。

（3）在两种液体都不沸腾的前提下，小明认为要把甲、乙两种液体加热到相同的温度然后进行比较；小芳认为要加热相同的时间然后进行比较。你认为方法可行的是_________（小明/小芳/都可行）。

（4）分析上表数据得______（甲/乙）物质的吸热能力强，要在甲乙两种液体中选择一种液体做冷却液，你认为选择_______（甲/乙）液体较为合理。

（5）小明认为实验过程是在一种理想状态下进行的，事实上实验过程中会有热量散到周围环境中。小明想知道热量散失的过程是热传递导致还是热传递和蒸发共同作用的结果，于是他将两相同的烧杯内倒入同等质量温度相同的热水。如果他想初步得到结果还需要怎么做？请你自己添加器材帮他设计一简单实验来探究结果____________。

【答案】质量相同加热时间都可行甲甲用硬纸板在其中一烧杯上加盖

【解析】

【详解】

(1)[1][2]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，使用规格相同的电加热器加热；

(2)[3]实验中，电加热器是相同的，相同时间内电加热器放出的热量相同，甲、乙两种液体吸收的热量也是相同的，所以通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少；(3)[4]小明和小芳的方向都可行，因为比较甲、乙两种液体吸热的情况，可以加热到相同温度，比较加热时间的长短从而知道吸热能力的强弱；也可以通过加热相同的时间，观察温度的变化量，从温度变化量的大小，知道吸热能力的强弱；

(4)[5]从表中可以看到，加热相同的时间，甲的温度变化量较小，那么质量相同，吸收的热量也相同，甲的吸热能力较强；

[6]要在甲乙两种液体中选择一种液体做冷却液，那么需要这种液体在升高相同温度时，吸收的热量较大，即吸热能力较强，由上述可知，甲液体较合适；

(5)[7]可以用硬纸板在其中一烧杯上加盖，假设热量散失的过程是热传递和蒸发共同作用的结果，那么两个烧杯热量散失的多少是不同的；假设热量散失的过程只是热传递导致的，那么两个烧杯热量散失的多少是相同的。