北京日坛中学分校物理内能的利用单元测试卷附答案
一、初三物理 内能的利用 易错压轴题（难）
1．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 比热容[J/?kg?℃?] 标准气压下沸点（℃） 酒精 2.4×103 78 煤油 2.1×103 180?310 水银 0.14×103 356.7 （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】< > 8.4?103J 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?cmΔt，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?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?cmΔt可知，乙的温度变化量较大，那么乙中的b液体比热容较小；
Q可知丙中m
(2)[3]由题意可知，水吸收的热量是
Q吸?c水m?t?4.2?103J/?kg?℃??0.1kg?20℃?8.4?103J
(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。
2．小明学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值．他实验的装置如图，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见下表）
加热的时间/min 甲杯水温/℃ 乙杯水温/℃ 0 25 25 1 27 26 3 32 29 5 36 32 7 40 34 … … … 燃料烧完 50 42
(1)为了便于比较，小明在实验时应控制两套装置中相同的量有__________．
(2)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 __________ ． (3)这个同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及盘中菜籽油的质量．并由记录的数据，利用公式Q 吸 =cm（t-t
0 ）计算出了水吸收的热量．他想通过这些数据计算出菜籽油的热值．你认为他的计算结果
与真实值相比_______________．(填
“偏大”“偏小”或“相等”)因为___________________________．
【答案】水的质量和燃料的质量 煤油 偏小 菜籽油燃烧放出热量的一部分被水吸收 【解析】
（1）要想通过水吸收的热量来体现燃料燃烧放出热量的多少，则必须控制两杯水的质量以及煤油和菜籽油的质量相等；（2）由表中数据可知，在相同时间内甲杯中的水温度升高得快，甲杯水吸收的热量多，煤油的热值较大；（3）由于燃料不一定完全燃烧，且给水加热时有热损失，因此根据Q吸=cm（t-t0）计算出水吸收的热量要比菜籽油完全燃烧放出的热量小，利用这个热量计算出菜籽油的热值，要比真实值偏小．故答案为（1）水的质量和燃料的质量；（2）煤油；（3）偏小；菜籽油不一定完全燃烧，且放出的热量不可能全部被水吸收，有热量损失．
3．物理小组的同学们组装了如图所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的
A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料．
（1）若要比较液体的吸热本领，应选_____两图的实验装置进行实验．（在“甲、乙、丙”中选填）
（2）实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了50 ℃，加热时间较短的液体比热容较_____．
（3）实验过程中，若加热相同的时间，温度升高较多的液体比热容较_____． （4）根据实验数据同学们绘制出如图所示的图象．由图象可知：液体_____的比热容较大．（选填“A”或“B”） 【答案】甲丙 小 小 B 【解析】 【分析】 【详解】
（1）在比较液体的吸热本领时，应使质量相同的不同液体在相同时间内吸收的热量相同，所以需要的燃料的种类相同，液体的质量相同但液体种类不同，所以选择甲、丙； （2）实验过程中，两种液体的温度都升高了50℃，加热时间短的液体吸热能力较弱，它的比热容较小；
（3）质量相同的两种物质，加热时间相同时，温度升高较少的液体比热容较大，温度升高较多的液体比热容较小；
（4）质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图所示，由图可以看出，在相同时间内（即吸收的热量相同），B液体的温度升高得较慢，B液体的比热容较大．
4．小明利用如图 甲、乙、丙的装置，完成“比较不同液体的吸热能力”和“比较不同燃料的热值”的两个实验，请你解答
（1）完成第2个实验需选择_______两个实验装置进行对比；
（2）在以上实验中，若液体质量和初温、燃料质量均相等，当燃料燃尽时，分别测得甲、乙、丙中温度计的示数关系为 t 甲>t 乙>t 丙， 则吸热能力强的为液体_____，热值大的为燃料_____。
【答案】甲乙 b 1 【解析】 【详解】
(1)[1]为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，并让液体的质量相同，通过温度计示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲乙两图进行实验； (2)[2]由题知，比较a、b 两种液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体， 且保证液体质量相同，应选甲丙两图；燃料燃尽，则液体吸收热量相同，比较温度变化。根据Q?cmΔt得，温度计示数 t 甲>t 丙，温度变化越大，则比热容越小，液体吸热能力越弱，ca [3]比较甲和乙，燃料燃尽放出的热量转换为液体吸收的热量，根据 Q?cmΔt得，温度计示数 t 甲>t 乙，因此 Q1>Q2，则燃料 1 比燃料 2 放出热量多，根据Q?mq知，等质量的燃料1和燃料2完全燃烧，燃料1放出的热量多，则燃料1的热值大。 5．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同，那么： （1）小华为了比较不同物质吸热升温的特点，应选择________两图所示的进行实验． （2）小明为了比较不同燃料的热值，应选择________两图所示的进行实验．小明利用选好的装置进行实验，同时点燃燃料后，对两只烧杯内的液体加热，记录液体燃烧相同时间所升高的温度，小明采用的实验方案存在明显的设计缺陷，请你帮他指出来．________． 【答案】甲丙 甲乙 两种燃料燃烧相同的时间不能保证燃烧的质量相等 【解析】 【分析】 【详解】 （1）由图可知，甲、丙两实验燃料相同，被加热的液体质量相同而种类不同，因此可以用甲、丙两实验比较不同物质的吸热升温的特点；（2）由图可知，甲、乙两图被加热的水相同、加热用的燃料不同，可用甲、乙两图进行实验，比较不同燃料的热值；小明记录燃烧相同时间水升高的温度，存在缺陷是两种燃料燃烧相同的时间不能保证燃烧的质量相等，而应该比较燃料完全燃烧后，水升高的温度． 【点评】 （1）根据控制变量法的要求，根据所探究的问题，确定需要控制的变量，然后分析清楚图示情景，找出符合要求的实验；（2）①根据控制变量法的要求，根据所探究的问题，确定需要控制的变量，然后分析清楚图示情景，找出符合要求的实验；②比较热值大小时，保证其它条件一定时，需让燃料完全燃烧． 6．如图甲所示，小明在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油，用规格相同的电加热器给它们加热，比较它们吸热的情况． （1）在此实验中，除了图甲中所示的器材外，还需要_____，由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量，可根据_____来反应吸收热量的多少． （2）经过思考，小明想到了比较不同物质吸热本领的两种方法， ①质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收热量多的，吸热能力_____； ②质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化小的，吸热能力_____．（以上两空均选填“强或弱”）在物理学中，用_____表示不同物质的这种性质的差别． （3）图乙是小明根据实验数据绘制的图象，则食用油的比热容是_____J/（kg?℃）．（已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）） 【答案】秒表 加热时间的长短 强 强 比热容 2.1×103 【解析】 【分析】 【详解】 （1）根据表中物理量可知，除了图甲中所示的器材外，还需要测量时间的工具：秒表，由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量，可根据加热时间的长短来反应吸收热量的多少．（2）依据c＝Q 可知：判断a、b两种物质吸热本领的大小，有两种方法：①可m?t判断两种物质在升高相同温度的情况下，所用时间的多少．用时较多的，说明吸收的热量多，则吸热能力强．②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少．温度升高较小的，则吸热能力强．在物理学中，用比热容表示不同物质的这种性质的差别．（3）水与食用油的质量相等，设为m，由图可知，水在12min内吸收的热量： Q水吸＝c水mΔt水，则食用油在6min内吸收的热量Q油吸＝c油mΔt油，由图可知：?t水＝?t油，由于用规格相同的电加热器给它们加热，则Q水吸＝2Q油吸，即：c水mΔt水＝2c油mΔt油，所以， 11 c油＝c水＝?4.2?103J（/kg?℃）＝2.1?103J（/kg?℃）． 22
北京日坛中学分校物理内能的利用单元测试卷附答案
