西安交通大学附属中学物理内能的利用专题练习（解析版）
一、初三物理 内能的利用 易错压轴题（难）
1．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．
2．为比较酒精和汽油热值的大小，小华制定了以下实验方案：
（1）取质量_____（选填“相等”或“不等”）的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯；
（2）两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相等的水加热（两个烧杯完全相同）如图所示；
（3）通过观察水温的变化，判断两种燃料热值的大小。请根据设计方案回答： ①安装实验器材时，应按照_____（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装。 ②当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃，由此判断_____（选填“酒精”或“汽油”）的热值较大；
③实验中燃料燃烧放出的热量，通过_____（选填“做功”或“热传递”）的方式使水的内能增大；
④根据Q吸＝c水m水(t﹣t0)计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现计算结果与教科书上给出的汽油热值相比_____（选填“偏大”或“偏小”）了，结合装置图，分析原因_____
【答案】相等 自下而上 汽油 热传递 偏小 有热量损失 【解析】 【详解】
(1)[1]为比较酒精和汽油热值的大小，实验过程中应采用控制变量法，需要控制酒精和汽油的质量相同；
(3)①[2]为保证用火焰的外焰加热，且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁，所以先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离；
②[3]当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置的读数是90℃，根据公式Q吸＝cmΔt可知，汽油灯加热的那杯水吸热多，说明在质量相同时汽油放出的热量较多，由公式Q放＝mq可知汽油的热值大于酒精的热值；
③[4]实验中燃料燃烧放出的热量，水吸收热量，是通过热传递的方式使水的内能增大的； ④[5][6]由于热量的直接散失、烧杯未加盖等，所以汽油燃烧放出的热量大部分未被水吸收，则根据Q吸＝c水m水(t﹣t0)计算出水吸收的热量偏小，从而根据公式q＝汽油的热值偏小。
Q放m计算出的
3．小明学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系，他组装了如图所示的两套完全相同的装置，加热两个烧杯中质量和初温都相等的水，实验
数据如下： 燃料 煤油 花生油 加热前的水温/℃ 25 25 燃料燃尽后的水温/℃ 44 34
（1）为了保证实验结论可靠，小明在实验中还应控制：煤油和花生油的_____相同。 （2）分析得出：煤油和花生油两种燃料中，热值较大的是_____。
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出两种燃料的热值，那么还需增加的实验仪器是：_____利用此实验方法计算出的热值将比真实值_____（选填“偏大”或“偏小”），原因是：_____。
【答案】质量 煤油 天平 偏小 燃烧放出的热会散失到空气中 【解析】 【详解】
(1)[1]由控制变量法可知为了保证实验结论可靠，小明在实验中还应控制：煤油和花生油的质量相同；
(2)[2]由表可知燃料燃尽后的以煤油为燃料的水的温度高，所以煤油的热值较大；
Q可得，要计算燃料的热值就要测量出燃料的质量，还要测量出燃m料放出的热量，而燃料燃烧放出的热量等于水吸收的热量，由公式Q=cm?t计算水吸收的
(3)[3]由热值的公式q?热量就需要水的质量。所以还需增加的实验仪器是天平；
[4][5]因为燃烧放出的热会散失到空气中没有被水全部吸收，所以利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小。
4．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料 煤油 菜籽油 加热前的水温/℃ 25 25 燃料燃尽后水温/℃ 44 34 （1）为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的________（质量/体积）相同，还要控制________相同。
（2）小明仔细观察发现：同一批次同一包装盒子中外形相同的温度计的读数不尽相同，为了选择两只完全相同的温度计小明应该在盒中先挑选多支读数______（相同/不同）的温度计，然后把它们一起放到一杯热水中，稍等一会儿后，再___________。 （3）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________。
（4）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的测量工具是：______。利用此实验方法计算出的热值将比真实值________ （偏大/偏小）．
【答案】质量 水的质量 相同 挑选两支读数相同的温度计 煤油 天平 偏小 【解析】 【详解】
(1)[1][2]根据Q吸?c水m水?t、Q放?qm可知，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的质量相同，还要控制水的质量相同；
(2)[3][4]为了选择两只完全相同的温度计小明应该在盒中先挑选多支读数相同的温度计，然后把它们一起放到一杯热水中，稍等一会儿后，再挑选两支读数相同的温度计； (3)[5]从表中数据可以看到，燃料燃尽后水温变化较大的是煤油，根据Q吸?c水m水?t可知，煤油加热的水温度上升较高，那么煤油加热的水吸收热量较大，根据Q放?qm可知，煤油放出的热量较大，煤油和菜籽油的质量相同，则煤油的热值较大；
(4)[6]要计算出煤油和菜籽油的热值，从Q吸?c水m水?t、Q放?qm可知，水的比热容、初温、末温都是知道的，但是水的质量和燃料的质量不知道，那么需要天平来测量质量； [7]由Q吸?c水m水?t可计算得出水吸收的热量，然后由Q放?Q吸可测得燃料放出的热量，但实际上燃料放出的热量大于这个测量值，那么根据Q放?qm计算得出的热值会偏小。
5．“比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量”：用天平分别测量出质量均为10g的酒精和碎纸片，将其分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有等质量水的烧杯加
热。本实验通过观察比较______来比较燃料燃烧放出的热量的；实验过程中，_______（选填“需要”或“不需要”）加热相同的时间；直至燃料_______，实验才能结束。本实验中若采用Q放＝Q吸来计算酒精或纸片的热值，则计算结果偏_______（选填“大”或“小”），理由是：_______________.
【答案】温度计升高的示数多少 不需要 充分燃烧/完全燃烧 小 有热量散失 【解析】 【详解】
[1]这个实验的过程中，是用燃料燃烧放出的热量来加热水的，通过观察比较温度计升高的示数多少来比较燃料燃烧放出的热量的；
[2][3]要比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量，不需要加热相同时间，燃料充分燃烧后，实验才算是结束；
[4][5]因为酒精和碎纸片充分燃烧时放出的热量不能被水完全吸收，有热量损失，即计算的Q放偏小，测量的酒精和碎纸片热值要比实际燃料的热值偏小。
6．如图所示，小李用装有少量的煤油和酒精的两盏灯，分别给两杯相同的水加热。待煤油和酒精燃尽时，根据水温的变化比较两种燃料的热值大小。请根据小李的方案回答下列问题：
(1)实验前装入灯中的煤油和酒精的_____________必须相同；
(2)在燃料燃尽前，如果两个烧杯中的水均已沸腾，则该实验_________(选填“能”或“不能”)达到小李的目的；
(3)燃料燃尽后，甲温度计的示数比乙温度计的示数高，由此判断_______(选填“煤油”或“酒精”)的热值大；
(4)该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准的热值相比，该实验测得的热值__________(选填“偏大”或“偏小”),其主要原因是：_____。 【答案】质量 不能 煤油 偏小 有很多热量耗散到了空气中 【解析】 【详解】
西安交通大学附属中学物理内能的利用专题练习(解析版)
