苏州北外附属苏州湾外国语学校物理内能（培优篇）（Word 版 含解析）一、初三物理 内能 易错压轴题（难）1．在探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中。
(1)将适量碎冰放入试管中，利用水给冰加热，目的是______；(2)某时刻观察到温度计的示数如图甲所示，为______°C ；(3)图乙是根据所测数据绘制成的图象。
由图象可知，冰的熔化特点是：持续吸热、______；AB 和CD 两段图象的倾斜程度不同，原因是______；(4)若不计热量损失，物质在AB 和BC 两段吸收的热量分别为Q 1和Q 2，则12:Q Q =______。
【答案】使冰受热均匀 -4 温度不变 该物质状态不同时比热容不同 2:3【解析】【分析】【详解】(1)[1]将装有冰的试管放入水中加热，这是水浴法，这样冰的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度。
(2)[2]由图甲知，温度计的分度值是1°C ，此时是零下，液柱上表面对准了0°C 下面第4个小格处，读作−4°C 。
(3)[3]由图像知冰在熔化过程中持续吸热、温度不变。
[4]冰化成水质量不变，但比热容发生了变化，所以同样受热情况下，温度变化快慢不同。
(4)[5]因为同一加热装置，在相同的时间内吸收的热量相同，已知在AB 段时间为2min ，BC 段为3min ，则12:2:3Q Q2．水是生命之源，保护水资源和节约用水是每个公民应尽的义务。
小明同学在学习了密度知识后，想进一步了解家里的水质，为此他向老师借来实验器材来测家里自来水的密度：(1)将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左侧的零刻度线，然后调节_____使指针指在分度盘中央；(2)实验正确操作，测出自来水和杯子总质量为118.8g ，将部分水倒入量筒，如图甲所示，测出量筒中水的体积为_____cm 3。
测出剩余自来水和杯子的质量，如图乙所示，为_____g ；(3)根据上述实验数据，计算出自来水的密度为_____kg/m 3；(4)在向量筒倒入自来水时，如果不慎有水溅出，则测出的自来水密度会_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；(5)小明还了解到水的比热容较大，人们用它的这一特征为生产、生活服务。
下列与这个特征无关的是______A ．让热水流过散热器来取暖B ．在落差大的河流上建水电站，用水发电C ．内陆地区早晚温差比沿海地区大D ．汽车发动机用水循环冷却【答案】平衡螺母 60 58.2 1.01×103 偏大 B【解析】【分析】【详解】(1)[1]使用天平时，游码移到标尺左侧的零刻度线后，通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央。
(2)[2]由图甲知，量筒中水的体积为60cm 3。
[3]如图乙知，剩余自来水和杯子的质量为58.2g 。
(3)[4]量筒中的水的质量m =118.8g-58.2g=60.6g则自来水的密度333360.6g 1.01g/cm 1.0110kg/m 60cm m V ρ====⨯ (4)[5]在向量筒倒入自来水时，如不慎有水溅出，则测出的自来水体积偏小，但测量的质量不变，那么测得的密度偏大。
(5)[6]因为水的比热容较大，所以可以用水来取暖、冷却，而且水也可调节气温，即沿海地区早晚温差较小，而在落差大的河流上建水电站，是利用水能发电，故B 不是利用水的比热容较大来工作的。
3．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 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。
据Q cmΔt4．小军利用如图所示装置和器材，探究不同物质的吸热能力。
时间013456789（min）温度909294969798989898（℃）(1)小军设计的电路中的R甲、R乙的阻值大小必须满足的条件是______；(2)只闭合开关S2，他首先观察了水的加热过程，测得数据如上表。
分析数据可知，该地区气压______（选填“高于”或“低于”）标准大气压；(3)接着断开S2，待水冷却后，继续探究物质的吸热能力。
小军控制水和煤油的质量、初温都相同，他应首先闭合开关______，再闭合另外一个开关，同时控制加热过程中水的末温度应低于______℃。
实验表明：水的末温比煤油______，水的吸热能力比煤油强。
【答案】R甲＝R乙低于 S1 98 低【解析】【分析】【详解】(1)[1]探究不同物质的吸热能力时，应选用相同的热源，由图示电路图可知，两电阻并联，它们的电压相等，要使电阻在相等时间内产生的热量相等，应控制两电阻的阻值相等，即R甲＝R乙。
(2)[2]由表中实验数据可知，在水沸腾后，水不断吸收热量，但温度保持98℃不变，所以水的沸点是98℃，说明该地区气压低于标准大气压。
(3)[3]要探究水与油的吸热能力，应控制水与煤油的质量、初温相等，还要控制水与煤油在相同时间内吸收的热量相等，所以应控制两个电阻丝同时开始加热，则由图可知应先闭合支路开关S1，然后再闭合干路开关S2。
[4]实验过程中水不能沸腾，所以应控制加热过程中水的末温度应低于98℃。
[5]实验表明：水的末温比油低，水的吸热能力比煤油强。
5．班级各小组同学利用如图所示的实验装置探究“冰熔化时温度的变化规律”：(1)石棉网的作用是__________；(2)记录的实验数据如下表：时间t/min024********温度t/°C-10-50000 2.55状态固态固液共存态液态根据表格中数据，在方格纸上画出温度与时间的关系图像；（_______）(3)分析图像，可以得出的探究结论是：________________；(4)实验中，0~4min冰温度升高10℃，10~14min水温度升高5℃，在两个时段加热时间相同，但物质的温度变化不同的原因可能是：_______________；(5)某小组做实验时发现冰熔化时间太短，为了增长时间，以下做法可行的是_____（至少一个选项正确）A．降低冰的初始温度 B．增加冰的质量C．直接将试管放入常温的水中做实验 D．用底面积更大的小烧杯代替试管做实验【答案】使烧杯底部受热均匀冰熔化时继续吸热，但温度不变水在固态和液态时比热容不同 BC【解析】【分析】【详解】(1)[1]烧杯从石棉网上吸收热量，受热更加均匀。
(2)[2]描点法画出图像，如下图所示：(3)[3]由图像可以看出，冰熔化过程中虽然吸收热量，但温度一直不变。
(4)[4]固态时升温较快，液态时升温较慢，这是由于水在液态时的比热容比固态时大。
(5)[5]A．降低冰的温度，冰升温变慢，但熔化时间并不变，故A不符合题意；B．增加冰的质量，升温变慢，熔化时的时间也变长，故B符合题意；C．将试管放入常温的水中做实验，从水里吸收热量，由于水温较低，所以冰熔化时间变长，故C符合题意；D．底面积更大的小烧杯，吸热面积变大，所以熔化时间变短，故D不符合题意。
故选BC。
6．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；7．如图是探究物质吸热性质的实验装置图，在两容器内分别装入质量相同的水和煤油，用两个相同的电加热器加热，用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值．（1）用两个相同的电加热器加热相同时间的目的是：．（2）要使水和煤油升高相同的温度，哪个需要加热的时间长？答：．（3）热量是一个抽象的物理量．本实验将“物体吸收热量的多少”转化为通过比较来实现，这种方法称为“转换法”．（4）以下描述中同样采用“转换法”的是A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态C．研究导体的电阻与导体的长度，横截面积，材料是否有关系D．通过观察木桩被重物打入沙子的深度，可比较重物重力势能的大小（5）下表是实验记录的数据．请分析实验数据，回答下列问题：①比较1、2的实验数据得出的结论是：质量相同的同种物质，升高不同的温度，吸收的热量；②比较1、4的实验数据得出的结论是：质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度；（以上两空选填“相同或不同”）③比较2、4的实验数据得出的结论是：．（6）①加热过程中，用搅棒搅动的目的是；水和煤油吸热的多少是通过来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）②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 B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油 C．使用相同的烧杯【答案】（1）使水和煤油吸收的热量相同；（2）水；（3）加热时间；（4）D；（5）①不同；②不同；③质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量不同；（6）①使水和煤油受热均匀；加热时间；②B．【解析】解：（1）实验中用同样的加热器，单位时间放出的热量才相同，用两个相同的电加热器加热相同时间的目的是使煤油和水吸收相同的热量．（2）水的比热容大于煤油的比热容，根据Q=cm△t，要使质量相同的水和煤油升高相同的温度，水吸热较多，需要加热的时间长．（3）本实验将“物体吸收热量的多少”转化为通过比较加热时间的长短来实现，这种方法称为“转换法”．（4）A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流，用到了类比法；B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态，用到了归纳法；C．研究导体的电阻与导体的长度，横截面积，材料是否有关系，要用到控制变量法；D．通过观察木桩被重物打入沙子的深度，可比较重物重力势能的大小，用的是转换法，所以D与上述方法相同；（5）①比较1、2的实验数据，都是水，质量相同，升高不同的温度，吸收的热量是不相同的；②比较1、4的实验数据，物质的种类不同，加热时间相同，即吸收的热量相同，升高的温度不同，得出的结论是：质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同；③比较2、4的实验数据，物质的质量和升高的温度相同，物质的种类不同，加热时间不同，说明吸收的热量不同，得出的结论是：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同；（6）①加热时，用玻璃棒不断的搅拌，可以使水和煤油受热均匀；相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量就是相等的，水和煤油吸收的热量也就是相等的，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的．②探究物质吸热性质的实验就要采用控制变量法，控制热源（酒精灯火焰的大小、与烧杯底的距离）、盛装液体的容器相同和液体质量一定，故A、C选项正确；因为水和煤油的密度是不同的，体积相同时，质量是不同的，故B错；故选B．故答案为：（1）使水和煤油吸收的热量相同；（2）水；（3）加热时间；（4）D；（5）①不同；②不同；③质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量不同；（6）①使水和煤油受热均匀；加热时间；②B．【点评】解决此题要学会用控制变量法进行分析，把吸收的热量转化为通电时间的长短，考查了学生对数据的分析和理解，是中考中常见的题目8．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验．（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、___________相同的水和食用油；（2）实验中便用相同电加热器加热的目的是：使水和煤油在相同时间内___________相同；（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快，如果要使水和食用油最后的温度相同，就要给________加热更长的时间，这表明食用油的吸热本领比水______（“强”或“弱”）；（4）本实验主要采用的实验方法是_____________________________．【答案】质量吸热水弱控制变量法【解析】（1）比较水与食用油的吸热能力，应控制水与食用油的质量相同，在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和食用油；（2）用相同的电加热器加热，水与食用油在相等时间内吸收的热量相等（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快，如果要使水和食用油最后的温度相同，就要给水加热更长的时间，这表明食用油的吸热本领比水弱．（4）本实验主要采用的实验方法是控制变量法9．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：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。