苏州木渎实验初级中学物理内能同步单元检测（Word版 含答案）
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，将初温和质量相等的色拉油和水，分别装到相同的烧杯中，探究不同物质吸热升温现象。用酒精灯加热并不断搅拌，每隔0.5min测量一次温度，数据记录表中。
（1）选用相同的酒精灯，为使单位时间内色拉油和水________相同，不断搅拌是使色拉油和水______。
（2）导致初始阶段色拉油温度随时间的变化图像不是直线的原因，除色拉油自身外，还有________要吸收热量；要尽量减小此因素的影响，改进的方案有________（写出一种）。 （3）画出水的温度随时间的变化图像______。由图像可知，色拉油和水的温度同时升高时，________需要的时间短，________需要吸收的热量更多。
【答案】吸收的热量 受热均匀容器提高容器的初温色拉油水
【解析】 【详解】
（1）运用控制变量法，使用相同的酒精灯和保证色拉油和水的质量相同，保证加热时间相
同；不断搅拌使受热均匀，防止局部过热，产生误差。
（2）容器初温过低，则液体和容器会同时吸收热量，导致温度变化不是直线，可以通过提高容器初始温度，减小容器吸收热量对实验的影响。
（3）相同的加热时间吸收相同的热量，色拉油升温更快，所以需要的时间短，而水升高相等的温度需要加热更长的时间，所以要吸收更多的热量。
3．为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示．
（1）根据图像，某同学认为：“加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些．”这位同学的判断是否正确？________请说明理由:______________________________；
（2）要使甲、乙升高相同的温度，应给__________加热更长的时间；
（3）如果已知甲的比热容是1.8×103J/（kg·℃），则乙的比热容是_________J/（kg·℃）。
【答案】不正确 因为完全相同的酒精灯，加热相同的时间，放出的热量相等，甲、乙液体吸收的热量相等 乙 2.4×103 【解析】 【分析】 【详解】
（1）[1][2]升高的温度大，不代表吸收的热量多，吸收热量的多少是一样的，因为是用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量是相等，甲和乙吸收的热量也是相等的；
（2）[3]由图可知，甲和乙升高相同的温度，如都温度升到40℃，甲需要的时间是3min，乙需要的时间是4min，乙需要更长的加热时间，这说明乙的吸热能力强一些； （3）[4]根据?t=Q可知，在质量和吸收热量一定时，温度的变化值和比热容成反比， cm我们可以取相同的加热时间4min，用相同的酒精灯加热4min，甲和乙吸收的热量就是相同的，甲的温度变化值为
50℃-10℃=40℃，
乙的温度变化值为
40℃-10℃=30℃，
乙的比热容
c乙?40℃?1.8?103J/?kg℃??2.4?103J/?kg℃?。 30℃
4．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。
5．小明用稳定的热源（即单位时间内放出的热量相等）给一种固体物质均匀加热，且加热过程中质量不变。其熔化图像如图所示，则：
(1)这种物质是_____（选填“晶体”或“非晶体”），它熔化过程用了_____min； (2)该物质第5min末的内能_____第6min 末的内能（选填“小于”“等于”“大于”）； (3)该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比是_____。 【答案】晶体 6 小于 1:4 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]从图象知，物质在熔化过程中吸收热量温度保持不变，此物质是晶体。 [2]此物质从2min开始熔化，到8min熔化完成，它熔化过程用时
8min?2min=6min
(2)[3]晶体熔化时，不断吸收热量，内能增加，温度保持不变，故该物质第5min 末的内能小于第6min 末的内能。
(3)[4]从图上可以看出，在质量不变的前提下，AB段温度升高40°C，CD段温度升高20°C，CD段加热时间是AB段加热时间的2倍，吸收热量之比为1:2，温度升高之比为2:1，根据Q?cmΔt计算可知该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是1:4。
6．如图甲所示是某实验小组用初温相同、质量相等的水和煤油做“比较不同物质吸热的情况”的实验装置．
（1）图甲实验装置中除了图示的器材外，还需要的测量工具有天平和________；加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过_________________来确定的．
（2）另一实验小组对图甲实验装置进行了改进，将分别装有质量相等的水和煤油的试管放在同一个盛水的烧杯内加热如图乙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处
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