成都市第八中学物理内能单元测试卷（解析版）
一、初三物理 内能 易错压轴题（难）
1．小明家买了一台太阳能热水器，他发现真空管是太阳能热水器的核心部件，那热水器内水吸收热量的多少与什么因素有关呢？他把问题告诉物理小组的成员，大家一起做出了如下猜想：
猜想一：热水器内水吸收的热量多少与环境温度有关； 猜想二：热水器内水吸收的热量多少与光照强度有关； 猜想三：热水器内水吸收的热量多少与真空管的材料有关。
（1）经查阅资料发现，真空管在内玻璃管的表面上涂有吸收涂层，用来吸收太阳辐射，其中太阳能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。经阳光照射，太阳能转化成内能，水从涂层吸收热量，水温升高，质量________，密度________（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”），热水向上运动。
（2）实验小组在两根完全相同的真空管内装入初温、质量________的水，分别面对太阳光放入光照强度相同但温度不同的环境中，经过相同时间后测量水温，发现水温几乎相等。由此得出猜想一是______（选填正确或错误）的。
（3）小组成员联系实际，想到夏天如果没有阳光，热水器的水温就较低，而冬天如果有太阳，热水器内水温就很热，于是他们得出结论：热水器内水吸收热量的多少与光照强度________（选填“无关”或“有关”）。
（4）在探究猜想三的实验中，该小组找到了三根外形相同但材料不同的真空管，给管内灌满水，面对阳光，每隔相同的时间检测罐内水的温度，得到的实验数据如下表所示，为了更好地利用太阳能，你建议他家应选择________制成的热水器。
20 min后的水温/℃ 14 16 18 40 min后的水温/℃ 17 19 23 60 min后的水温/℃ 19 22 28 材料 初温/℃ 普通管 三高管 紫金管 12 12 12
【答案】可再生 不变 变小 相同 错误 有关 紫金管 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]再生能源是不需人为参与，可以循环再生的能源，如太阳能、水能、风能、潮汐能、地热能等。
[2][3]水从涂层吸收热量，水温升高，水的多少没有变化，所以睡得质量不变，但由于水吸收热量，水的体积会增大，所以水的密度会变小。
(2)[4]实验要探究热水器内水吸收的热量多少与光照强度、环境温度、真空管的材料等因素的关系，要控制真空管内水的初温、质量相同。
[5]其它条件相同，而环境温度不同时，经过相同时间后水温几乎相等，说明热水器内水吸收的热量多少与环境温度无关。说明“猜想一”是错误的。
(3)[6]夏天如果没有阳光，热水器的水温就较低，而冬天如果有太阳，热水器内水温就很热，说明热水器内水吸收热量的多少与光照强度有关。
(3)[7]通过实验数据可知，在日照时间相同时，紫金管温度变化量大，所以应选择紫金管制成的热水器。
2．如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，小华将初温和质量相等的色拉油和水分别装在相同的烧杯中，用酒精灯加热并不断搅拌，每隔0.5min测量一次温度，数据记录在下表中。
(l)选用相同的酒精灯，是为了使单位时间内色拉油和水______相同，不断搅拌的目的是使色拉油和水______。
(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像，开始部分并不是直线，导致此现象的原因是除色拉油外还有______吸收热量，为尽量减小这种影响，写出一种改进方法：______。 (3)根据上表实验数据，在图中画出水的温度随时间变化的图像分析图像可知，当色拉油和水升高相同温度时，______需要的时间短，______需要吸收的热量更多。 【答案】 吸收的热量 均匀受热 容器 提高容器的初温 色拉油 水 【解析】 【详解】
(l)选用相同的酒精灯，是为了使单位时间内色拉油和水吸收的热量相同，不断搅拌的目的是使色拉油和水均匀受热。
(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像，开始部分并不是直线，导致此现象的原因是除色拉油外还有容器吸收热量，即开始时先要将容器本身升温，然后热量才能传递给液体；
为尽量减小这种影响，可以提高容器的初温。
(3)由于水的比热容大，而色拉油的比热容小，所以当色拉油和水升高相同温度时，根据
知，色拉油吸收的热量少，即色拉油需要的时间短，而水需要吸收的热量更多。
【点睛】
重点是研究吸热能力的实验，注意实验中控制变量法的应用，另外要理解，相同的酒精灯可以保证在相同时间内两液体吸收的热量相等。另外牢记水的比热容大的特点。
3．小明用相同的电加热器分别给水和食用油加热（如图甲），以探究水和食用油的吸热能力。
(1)本实验除了图甲中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和______； (2)加热5min，水吸收的热量______（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量；
(3)比较不同物质的吸热能力，通常有两种方案
方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量，比较温度的变化 方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量 下表是小明记录的部分实验数据 液体名称 水 食用油 液体质量m/g 10 10 液体初温t1/℃ 68 68 液体末温t2/℃ 98 98 加热时间t/min 20 10
①分析表中信息可知小明采用的是______（选填“方案一”或“方案二”）； ②分析表中数据，可得出的结论______；
(4)小明根据实验数据作出了水和食用油的温度随加热时间变化的图像（如图乙），由图像可知，水沸腾时的特点是______，食用油的比热容是______J/（kg?℃）。[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
【答案】秒表 等于 方案二 水的吸热能力强 吸热，温度不变 2.1×103 【解析】 【分析】
(1)(2)物体吸收热量本领的大小，不仅与物体升高的温度多少有关，还与质量的大小有关，因此要保证两者质量相等，而物体吸收热量的多少通过加热时间的长短来体现，由此可以确定需要的测量工具。
(3)根据比较吸热能力的两种方法，由表中数据分析回答。
(4)加热时水保持不变的温度为沸点，根据如图乙水和食用油的温度随加热时间变化的图像可知水的沸点；由图可知，加热10min温度升高30℃水和食用油所用时间，根据转换法结合c=Q在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q成正比，据此求出食用油的比m?t热容。 【详解】
(1)[1]实验中吸收热量的多少是由加热时间来反应的，所以还需用秒表记录时间。 (2)[2]加热相同的时间，酒精灯放出的热量相同，则水吸收的热量等于食用油吸收的热量。 (3)①[3]分析表中信息，质量相同，比较升高相同的温度所用加热时间，故小明采用的是方案二。
②[4]分析表中数据知，取相同质量的两种物质，升高相同的温度，水吸收的热量多，即水的吸热能力强。
(4)[5]根据如图乙水和食用油的温度随加热时间变化的图像可知，水的沸点是98℃，且继续加热但是温度保持不变，故水沸腾时的特点是吸热但温度保持不变。
[6]质量和初始温度均相同的两种液体，加热10min，温度升高：98℃﹣68℃=30℃，水用20min，食用油用时10min，根据转换法，升高相同的温度，食用油吸收热量是水的一半，根据c=容是
Q，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q成正比，故食用油的比热m?t11c油=c水=?4.2?103J/(kg?C)=2.1?103J/(kg?C)
22【点睛】
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和
c=Q的运用，为热学中的重要实验。 m?t
4．如图所示是研究做功与能量转化关系的装置。重物通过细绳与木块相连，细绳不可伸长，AQ为水平面，AP段光滑，PQ段粗糙。实验开始时，质量为M的重物恰好置于地面。将质量为m的木块从P向右拉至A，PA长为L，放手后木块向左运动，最终停在B
点，PB长为x，不计空气阻力、滑轮摩擦：
(1)木块在AB段运动过程中，重物的重力做的功为_________（用字母表示）； (2)观察实验，小明提出猜想：木块动能的变化与重物重力做功多少有关；
(3)为了验证猜想，小明做了以下实验。重物M=0.1kg，木块m=0.9kg，改变木块从P点右移的距离L，测得一组数据，记录如下：
序号 PA的长L/m 木块在P点的速度平方1 0.1 2 0.15 3 0.2 4 0.35 5 0.43 6 0.5 v2/m?s?1 ??20.2 0.3 0.4 0.7 0.9 1.0
①根据表中数据，在图乙中作出L与v2的图像。已知物体动能的表达式为
1mv2，分析木2块动能的变化及重物的重力做功的大小，可知猜想是_________（正确/错误）的，由此得到的结论是________；
②利用实验信息分析，当L=0.8m时，木块在P点获得的动能是_________J。 【答案】mgL 正确 木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大 0.72 【解析】
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