北京师范大学附属中学物理内能单元综合测试（Word版 含答案）
一、初三物理 内能 易错压轴题（难）
1．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
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】
合c=(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
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．阅读短文，回答问题 “鲲龙”AG600
国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降，如图所示。“鲲龙”AG600是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要，研制的大型特种用途民用飞机，既能在陆地上起降，又能在水面上起降，是一艘会飞的船。AG600可以在20秒内一次汲水12吨，单次投水救火面积可达4000余平方米，还可以在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动，水上应急救援一次可救护50名遇险人员。“鲲龙”AG600 除了像普通飞机在陆上起降外，在任何江河湖泊，只要给它一片长1500米、宽200米、深2.5米的水域，它都能
“说走就走”。最大巡航速度500公里/小时，最大航程4500公里，可从中国最北端黑龙江漠河直飞海南三亚，更可以从三亚往返中国最南端的曾母暗沙。“鲲龙”AG600作为当今世界最大一款水陆两栖飞机，AG600飞机的机身长37米、翼展达38.8米，个头儿与波音737相当，采用单船身、悬臂上单翼和前三点可收放式起落架布局，选装4台涡桨发动机。
飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。
飞机的部分参数如下表所示： WJ6发动机数量 最大巡航速度 发动机的热效率 4台 500km/h 40% M最大起飞质量 发动机巡航推力 发动机的推进效率 53.5t 4.6×104N ……
(1)如图所示，机身下部制成“V”形，这样设计的目的还有______________；机翼设计成如图所示的截面图，当飞机水平飞行时，机翼上方空气速度大，压强________； (2) “鲲龙”AG600在水面降落的过程中，重力势能________，动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)；
(3)若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t，总体积约5×103m3。该飞机停在水平地面时，起落架的触地总面积是1.2m2，对地面的压强_________Pa；停在水面上时，排开水的体积是_________m3；(g=10N/kg，ρ水=1×103kg/ m3)
(4)若“鲲龙”AG600空载时质量为40t，在水面滑行测试中，“鲲龙”AG600蓄一定质量的水，发动机牵引力的实际总功率为2500kW，飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，则飞机受到的阻力为_________N，所蓄水的质量为__________t；
(5) “鲲龙”AG600 以最大速度满载巡航2h，消耗燃油5000kg，燃油完全燃烧获得的内能是_________J，此过程中发动机的推进效率为__________。(燃油的热值q=4.6×107J/kg) 【答案】减小阻力 小 减小 减小 4×105 48 2.5×105 10 2.3×1011 50% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]机身下部制成“V”形，这样设计的目的还有减小阻力的作用；当飞机水平飞行
时，机翼上方空气速度大，根据流体流速与压强的关系，流速大的地方压强小，所以机翼上方压强小。
(2)[3][4]“鲲龙”AG600在水面降落的过程中，质量不变，但高度减小，重力势能减小；速度减小，动能减小。
(3)[5][6]若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t，总体积约5×103m3。该飞机停在水平地面时，起落架的触地总面积是1.2m2，根据压强公式可得，对地面的压强为
Fmg4.8?104kg?10N/kgP????4?105Pa 2SS1.2m停在水面上时，因为处于漂浮状态，所以浮力等于重力，可以得到此时飞机所受到的浮力为
F浮=G?mg?4.8?104kg?10N/kg?4.8?105N
根据浮力公式可得，此时排开水的体积为
F浮4.8?105N3V排???48m
?液g1.0?103kg/m3?10N/kg(4)[7][8]根据题意可得，飞机在水面上的速度为
v?36km/h?10m/s
由功率公式可得，飞机受到的牵引力为
P2.5?106WF???2.5?105N
v10m/s因为飞机匀速滑行，所以飞机所受阻力为
f?F?2.5?105N
根据题意可得
f?0.5G总
则此时飞机的总重力为
G总?2f?2?2.5?105N=5?105N
此时飞机的总质量为
G总5?105Nm总=??5?104kg=50t
g10N/kg则飞机所蓄水的质量为
m蓄?m总?m机?50t?40t?10t
(5)[9][10]燃油完全燃烧产生的内能为
Q放?mq?5000kg?4.6?107J/kg?2.3?1011J
发动机获得的机械能为
W机?Q放??2.3?1011J?40??9.2?1010J
飞机飞行的路程为
北京师范大学附属中学物理内能单元综合测试(Word版 含答案)
