北京师范大学附属中学物理内能的利用单元综合测试（Word版 含答案）
一、初三物理 内能的利用 易错压轴题（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。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1min记录了杯中水的温度（见表）。
加热的时间/（min） 甲杯水温/℃ 乙杯水温/℃ 0 25 25 1 27 26 2 29 27 3 32 28 4 34 29 5 36 30 6 38 31 （1）为保证实验的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有水的质量和_____。 （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）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的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）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籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗_____？为什么______？。
【答案】水的初温 煤油 不可靠 燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失 【解析】 【分析】
（1）探究两种燃料的热值时，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；
（2）由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯中水的温度升高的较快，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；
（3）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。 【详解】
（1）为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；
（2）分析表格数据可知，甲杯中水的温度升高的较快，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；
（3）因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠；
故答案为：（1）水的初温；（2）煤油；（3）不可靠；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。
2．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。 3．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，用相同质量的燃料加热质量和初温相同的液体。 （1）若要通过实验“比较不同燃料的热值”，应选择____________两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过____________来反映的（填“温度计升高的示数”或“加热时间”） （2）若想利用上述装置估测燃料的热值，那么还需要补充的实验仪器是____________。 （3）该实验装置还能比较不同物质吸热能力，为了比较这种能力。引入了比热容这一概 念。物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的____________之比，叫做比热容。 （4）图丁所示a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像，由图可以看出：升高相同的温度， ____________液体吸收热量多。 【答案】甲乙 温度计升高的示数 天平 质量和升高温度的乘积 b 【解析】 【详解】 (1)[1]比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同，所以，应选择甲、乙两图进行实验， [2]燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应； (2)[3]因为要控制不同物质质量相同完全燃烧释放的热量，需要测量质量的工具是天平，测量温度的工具为温度计； (3)[4]比热容的概念采用比值定义法，物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积质量和升高温度的乘积之比，叫做比热容。 (4)[5]由图知道，如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后a液体的温度升高得较快，所以，升高相同的温度时，b液体需要加热的时间长，即b液体吸收热量多。 4．在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中． （1）实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、烧杯、铁圈、燃具等器件在铁架台上的安装顺序应是_____（填“由下而上”或“由上而下”）． （2）实验中除了酒精和碎纸片的质量应该相等之外还应保持_____相同（举出一条即可）． （3）实验中通过比较_____来比较酒精和碎纸片燃烧放出的热量不同． （4）根据表格中记录的实验数据可知酒精和碎纸片这两种燃料中，热值较大的是_____． 燃料 酒精 碎纸片 加热前的水温/℃ 15 15 燃料燃尽后的水温/℃ 35 25 【答案】由下而上 水的质量、水的初温等 水的温度差 酒精 【解析】 （1）为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底，应按 照由下往上的顺序组装器材； （2）为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同； （3）实验中，用酒精和碎纸片燃烧给水加热，可通过水升高的温度来比较酒精和碎纸片放出的热量多少； （4）相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃，可见酒精的热值是碎纸片的2倍． 故答案为（1）由下而上；（2）烧杯内水的质量；（3）水升高的温度；（4）酒精． 5．阅读短文，回答问题 电饭锅中的磁钢限温器 电饭锅是生活中常见的用电器：它利用磁钢限温器来控制煮饭过程中的最高温度，磁钢限温器结构如图甲所示，它由永久磁钢、感温磁钢和弹簧等组成，感温磁钢及其外套由弹簧支撑．永久磁钢的磁性不变，感温磁钢的磁性会随温度的升高而减弱，当温度达到1 0 3℃时，感温磁钢失去磁性． 煮饭时，按下电饭锅的按键，永久磁钢和感温磁钢吸合，同时带动连杆使加热开关闭合，电热盘通电，当温度升高到一定程度，感温磁钢失去磁性，在弹簧的作用下感温磁钢与永久磁钢分离，同时使加热开关断开，按键跳起，电热盘停止加热． （1）电饭锅煮饭时，电能主要转化为 _________ 能． （2）按键未按下时，弹簧处于 _________（压缩／原长／伸长）状态． （3）磁钢限温器工作时，不同时刻的温度如下表： 在图乙中描点并用平滑的曲线作出温度与时间关系的图像_____． （4）在磁钢限温器工作过程中，感温磁钢没有磁性的是 _________ A．按下按键时 B．加热升温过程中 C．按键跳开时 D．降温过程中 （5）小明发现用该电饭锅烧开水，当水沸腾时电饭锅的按键没有跳起，原因是 _______ ． 【答案】内 压缩 C 水沸腾时温度为1000C,达不 到1030C，感温磁钢仍有磁性，按键不会跳起 【解析】 【分析】 （1）电饭锅工作时，消耗了电能，得到了内能；（2）根据电饭锅的原理可知，感温磁钢及其外套由弹簧支撑，据此分析弹簧的状态；（3）表格中横轴为时间，纵轴为温度，故根据表格先描点，然后把所描的点用线连接即可；（4）根据电饭锅的工作原理进行分析；（5）根据题意可知当温度达到103℃时，感温磁钢失去磁性，按键跳起． 【详解】 本题涉及的知识是电阻大小与温度有关、能量转化和沸点． （1）电饭锅煮饭时，把电能转化为内能； （2）弹簧的作用是使感温磁钢与永久磁钢分离，永久磁钢对感温磁钢有吸引力，在图甲状态下，弹簧在引力作用下被压缩； （3）如图所示： （4）永久磁钢的磁性不变，感温磁钢的磁性会随温度的升高而减弱，当温度达到103℃时，感温磁钢失去磁性在弹簧的作用下，感温磁钢与永久磁钢分离，同时使加热开关断开，按键跳起，电热盘停止加热； （5）水沸腾时电饭锅的按键没有跳起，原因是水的沸点低于103℃.. 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
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