南昌物理第十二章 机械能和内能单元测试卷 （word版，含解析）
一、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优（难）
1．如图所示，甲、乙、丙图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。
(1)比较不同燃料的热值，应选择____两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择____两图进行实验；在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量必须___（填“相等”或“不相等”）；
(2)在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表： 燃料 1 2 加热前液体温度/℃ 20 20 燃料燃尽时液体温度/℃ 40 30 燃料的热值/（J/kg） 2.4×106
根据表中数据计算：完全燃烧20g燃料1放出的热量为_____J，燃料2的热值是____J/kg； (3)比较不同物质的比热容实验时，记录数据如下表： 加热时间/min 液体a 液体b 0 25 25 1 26 27 2 27 29 3 28 32 4 29 34 5 30 36 6 31 38
可知道：对液体a和液体b都加热6min，液体a吸收热量________（选填“大于”或“小于”或“等于”），比热容较大的是__________。
【答案】甲乙 甲丙 相等 4.8×104 1.2×106 等于 液体a 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]比较不同燃料的热值，应用不同的燃料给相同的液体加热，所以应选择甲乙两图进行实验。
[2]比较不同物质的比热容，应用相同的燃料给不同的液体加热，所以应选择甲丙两图进行实验。
[3]在实验中用上控制变量法进行探究，所以要探究不同燃料的热值，除了燃料种类不同，其它物理量要控制相同，即液体的种类及其质量、初温要相同；同理要探究不同物质的比热容时，除了液体种类不同，其它物理量要相同，即热源、燃料的质量要相同。 (2)[4]由表格数据知，完全燃烧20g燃料1放出的热量
Q放=m1q1=0.02kg×2.4×106J/kg=4.8×104J
[5]完全燃烧10g燃料1放出的热量
11Q放1?Q放??4.8?104J?2.4?104J
22而甲图中，液体a吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量，设液体的质量为m，据Q吸=cm(t-t0)得，液体a的比热容
Q放1Q吸2.4?104J1.2?103Jc????
m?t?t0?m(t?t0)m?(40℃?20℃)m乙图中，燃料燃烧放出的热量
1.2?103JQ放2 =Q吸2=cm(t＇-t0＇)=?m?(30℃?20℃)?1.2?104J
m则燃料2的热值
q2?Q放2m燃料1.2?104J??1.2?106J/kg 0.01kg(3)[6][7]在甲和丙中，用相同的热源给液体加热，在相同的时间内放出的热量相同，则a、b液体吸收的热量相同。分析表格数据知，吸收相同的热量，液体a升温慢，其比热容较大。
2．小明利用图甲装置研究某燃料热值。他取少量燃料置于燃烧皿中，测出总质量为 30g，点燃后对100g的热水加热4min立即熄灭燃料，再测得燃料和燃烧皿总质量如图乙所示，并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图丙中a线所示。
(1)实验的第2-4min的过程中，水______（选填“吸”或“不吸”热）；
(2)已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，4min 内水吸收的热量为______J，则该燃料的热值为 ______J/kg；（整个过程中忽略水的质量变化） (3)若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水，绘出了如图所示丙中b线，则这杯水的质量______（选填“大于”、“等于”、或“小于”）上一杯水质量。 【答案】吸 5.04?104J 2.1?106J/kg 相等 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由图象知，水沸腾时温度保持99℃，说明水的沸点为99℃，水沸腾的特点是：不断吸热，但温度不变；此时水面上方的气压小于一标准大气压；在第2～4min的过程中，水的温度不变，但内能增大。
(2)[2]水4min吸收的热量为2min吸收热量的2倍，水4min吸收热量
?=2cm?t-t0??2?4.2?103J?kg?℃??100?10?3kg??99℃?93℃??5.04?104J Q吸=2Q吸[3]由图乙可知燃料质量
m?30g?25.8g?4.2g
由?=Q吸可得燃料放出热量 Q放Q放?Q吸?
而Q放?mq，故有
Q吸?该燃料的热值
=mq
Q吸5.04?104Jq===2.1?106Jkg -3m?4.2?10kg?60%(3)[4]由图丙可知，相同时间，两杯水吸收的热量相同，温度变化相同，根据Q=cm△t可知质量的大小相等。
3．如图甲是探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置，得出温度随时间变化的图像如图乙。
(1)由图乙图像可知，冰熔化时的特点是：持续吸热，______；
(2)第8min时，试管内的物质为______ (选填“固”?“固液共存”或“液”)态，AB段与
CD段倾斜程度不同的原因是______；
(3)实验中冰熔化共用了______min，第6min时的内能______ (选填“大于”?“小于”或“等于)第8min时的内能；
(4)待冰完全熔化后，对烧杯中的水继续加热，试管中的水最终______ (选填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】温度保持不变 固液共存 水和冰的比热容不同 6 小于 不会 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由图乙可知，冰熔化时持续吸热，温度不变。
(2)[2]由图乙可知第8min时，冰处于熔化过程中，试管内的物质是固液共存状态。 [3]由于水的比热容比冰的比热容大，吸收相同热量下，水的升温要不冰小，所以AB段与CD段倾斜程度不同。
(3)[4]由图乙可知，冰第4min时开始熔化，第10min时熔化完，所以熔化时间持续了
10min-4min=6min
[5]第6min时和第8min时虽然温度相同，但在持续吸收热量，所以第6min时的内能小于第8min时的内能。
(4)[6]采用水浴法加热，烧杯中的水能够沸腾，冰完全熔化后全部变成水，此时对烧杯中的水继续加热，试管中的水和烧杯的水温度一致，试管力的水无法吸收热量，不会沸腾。
4．探究不同物质的吸热能力
(1)如图所示，在探究“不同物质的吸热能力”实验中，小雨同学在两只烧杯中装入______相同的食用油和水，用相同的酒精灯给它们加热，目的是使食用油和水在相同时间内______，从而通过______来反映吸收热量的多少；
(2)小雨同学进行实验时，每隔一分钟记录食用油和水的温度，记录的实验数据如下表： 升高的温度?t/°C 食用油的加热时间t/min 5 1 10 2 15 3 20 4 25 5
水的加热时间t/min 2 4 6 8 10
根据实验数据可以发现______相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量是______的。为了表示物质的这种特性，物理学中引入物理量______，定义是：一定质量的某种物质在温度升高时所吸收的热量，与它的______和______的比值；
(3)小明同学认为比较不同物质的吸热能力，除了利用上述方法外，还可以使______相同的不同物质吸收相同的热量，比较______。
【答案】质量 吸收的热量相同 加热时间 质量 不同 比热容 质量 升高的温度乘积 质量 升高的温度 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]在探究不同物质的吸热能力的实验中，烧杯中装入的食用油和水要质量相同，因为探究不同物质的的吸热能力，除了物质的种类不同外，其它物理量都必须相同。
[2][3]用相同的酒精灯加热，目的是让酒精灯在相同的时间内放出相同的热量，才能保证食用油和水在相同时间内吸收的热量相同，从而通过加热时间的长短来反映吸收热量的多少。
(2)[4][5]由表格数据知，质量相同的不同食物质，升高相同温度时，吸收的热量是不同的。 [6][7][8]为了表示不同物质的吸热能力不同的特性，物理学中引入比热容这个物理量，其定义是：一定质量的某种物质在温度升高时所吸收的热量，与它的质量和升高的温度乘积的比值。
(3)[9][10]比较不同物质的吸热能力，还可以使质量相同的不同物质吸收相同的热量，比较升高的温度，因为相同质量的不同物质吸收相同热量时，温度升高一般不同。
5．在研究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小阳用同一实验装置，让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒，如图甲、乙所示。请完成以下实验。
(1)通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近，可得出：质量相同时，物体的________越大，动能越大。对比甲、乙两次实验还可以得出：质量相同时，物体位置越高，重力势能________。在甲、乙两次实验中，硬纸盒所受滑动摩擦力________（选填“相同＂或
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