上海复旦大学第二附属中学物理内能单元测试卷（含答案解析）
一、初三物理 内能 易错压轴题（难）
1．铁板文蛤是南通的特色佳肴，由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成，在体积相同的条件下，餐馆会尽量选择热容量大的炊具．热容量的定义是：物体的温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量．查阅资料知道：物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关，由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想： 猜想1：物体的质量越大则物体的热容量越大； 猜想2：物质的比热容越大则物体的热容量越大．
同学们先用图甲所示装置，将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中，将水加热至沸腾，用温度计测出水的温度，示数如图乙；将四个金属块同时从水中取出，快速放入四个相同的保温杯中，杯中盛有质量和初温（约20℃）均相同的水，过一段时间后分别测出保温杯内水的末温，收集记录的数据如下表．
（1）安装装置时应先固定线夹_______（选填“A”或“B”）；图乙温度计示数为_______℃．
（2）由表中数据可知：若金属块放出的热量完全被水吸收，则吸收热量最多的是放入了金属________的杯中的水；热容量最大的是_________金属块．
（3）分析数据可判断：猜想1、猜想2都是_______的．请选择猜想1或猜想2，说出你对该猜想作出上述判断的理由：______________________．
（4）请用热容量这个物理量，给比热容下定义：________________．
【答案】B 99 铁 铁 错误 猜想1：铁的热容量最大，但是铁的质量不是很大，铁的比热容不是最大 物体的热容量与质量之比 【解析】
【详解】
第一空．用酒精灯加热时，由于酒精灯的高度是固定的，所以安装装置时应先固定线夹B；
第二空．图乙中温度计的分度值是1℃，示数是99℃；
第三空．从表中数据可知，放入铁块的烧杯中水的末温最高，为48.1℃，
第四空．由于放入铁块的水的末温最高，说明铁块放出的热量最多，即热容量最大的是铁块；
第五空．分析数据可知，质量最大的铅块其热容量不是最大，比热容最大的铝块其热容量不是最大，故猜想1、猜想2都是错误的；
第六空．猜想1：由数据可知，铁块的热容量最大，但是铁块的质量不是最大的，故猜想1错误；猜想2：由数据可知，铁块的热容量最大，但是铁的比热容不是最大的，故猜想2错误；
第七空．物体的热容量与物体的质量之比叫做物质的比热容。
2．实验小组设计实验比较水和食用油吸热能力，使用相同的电加热器给水和食用油加热。 (1)实验前，小明同学应取初温和_____相等的水和食用油进行实验。
(2)小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间，目的是使水和食用油_____相同，再通过比较水和食用油_____来判断吸热能力的强弱。
(3)而小丽同学使水和食用油升高相同的温度，通过比较_____来判断吸热能力的强弱。 (4)根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像，由图像可知，水的温度随时间变化的图像是_____（选填“a”或“b”），煤油的比热容为_____J/?kg?℃?
c水＝4.2?103J/?kg?℃?
(5)分析图像可推断，当水和食用油升高相同温度时，_____需要的时间短，_____的吸热能力更强。（均选填“水”或“食用油”）
(6)该实验是利用_____（选填“热传递”或“做功”）的方式来改变食用油的内能的。
【答案】质量 吸热 升高的温度 加热时间 a 2.1×103 煤油 水 热传递 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]根据比较吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，实验前，小明同学应取初温和质量相等的水和食用油进行实验。
(2)[2][3]小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间，根据转换法，目的是使
水和食用油吸热相同；再通过比较水和食用油升高的温度来判断吸热能力的强弱。 (3) [4]小丽同学使水和食用油升高相同的温度，通过比较比较加热时间来判断吸热能力的强弱；
(4)[5][6]根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像，升高相同的温度，水加热时间长，由图像可知，水的温度随时间变化的图像是a；由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，升高30℃，b用时3min，a用时6min，根据Q＝cm△t，在质量和升高温度相同的情况下，吸热与比热容成成正比，煤油的比热容为
c=3min?4.2?103J/?kg?℃?=2.1?103J/?kg?℃? 6min3煤油的比热容为2.1?10J/?kg?℃?。
(5)[7][8] )分析图像可推断，当水和食用油升高相同温度时，煤油需要的时间短；水的吸热能力更强。
(6)[9]该实验是利用热传递的方式来改变食用油的内能的。
3．小明和小亮通过实验“比较水和铁砂的吸热能力”。他们在两个相同试管中分别加入一定量的初温为20℃的水和铁砂，分别用同一酒精灯加热二者。经正确操作收集了表格中信息：
(1)实验中他们用停表记录加热时间，目的是____； (2)加热的过程中，水和铁砂内能____，表现为其温度____； (3)他们通过实验得到下表的数据：
水 铁砂 质量/g 30 50 末温/℃ 40 65 加热时间/min 12 5
分析实验数据时，有的同学认为无法比较出水和铁砂吸热能力的强弱，因为没有控制质量相同。你是怎样想的，写出你这样认为的理由________。
【答案】通过加热时间长短比较吸收热量的多少 增大 升高 可以比较出水和铁砂吸热
能力的强弱，分别求出1g的水和铁砂温度升高1℃时，吸收的热量进行比较得出结论 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]用相同的酒精灯加热，时间越长吸收的热量越多，所以用秒表的目的是通过加热时间长短比较吸收热量的多少。
(2)[2][3]水和铁砂吸收热量后内能增加，表现为温度逐渐升高。 (3)[4]假设每分钟从酒精灯吸收的热量为Q0，那么 1g的水温度升高1℃时，吸收的热量为
12Q0?0.02Q0/?g?℃?
30g??40?20?℃1g的铁砂温度升高1℃时，吸收的热量为
5Q0?0.002Q0/?g?℃?
50g??65?20?℃由此可以比较得到水的吸热能力比铁砂强。
4．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．
5．在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示：
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:秒表和__________。 (2)实验中应选用规格______(选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且_____(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据。 (3)分析实验数据可知,此实验是通过比较____________(选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的,所以________(选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。 【答案】天平 相同 质量 温度变化 甲 【解析】 【详解】
（1）本实验中需要测量时间、温度和质量，所以需要的测量工具有：秒表、温度计和天平；
（2）实验中应选用规格相同的电加热器分别给初温相同且质量相等的甲、乙两种液体加热，并记录实验数据；
（3）分析实验数据可知，此实验是通过比较温度变化来判断吸热能力强弱的，吸收相同的热量时，乙的温度变化大，乙的吸热本领弱；所以甲液体吸热本领强；
6．如下图所示是小明探究“比较水和煤油的比热容大小”的实验装置．
(1)为保证让水和煤油在相同时间内能吸收相同的热量，甲、乙两个电阻丝的阻值必须满足的条件是阻值___________（选填“相等”或“不相等”）． (2)实验时还要使这两种不同物质的初温和________相同．
上海复旦大学第二附属中学物理内能单元测试卷(含答案解析)
