青岛国开实验物理内能的利用单元测试与练习（word解析版）一、初三物理内能的利用易错压轴题（难）1．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同．假设燃料完全然烧释放热量都被液体吸收．（1）若比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出热量的多少，是通过_____来反映的，通过本次试验得到的燃料热值与实际热值相比偏______（选填“大”或“小”）．（2）若比较不同物质的吸热本领，应选择____两图进行实验；不同物质吸热的多少是通过____来反映的．【答案】甲乙升高的温度小甲丙加热时间【解析】【分析】【详解】(1)[1]为了比较不同燃料的热值，应控制被加热液体相同而燃料不同，应选择甲、乙两图进行实验；[2]燃料燃烧放出的热量被液体吸收，燃料完全燃烧放出热量的多少，可以通过液体升高的温度来反映；[3]因为燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收，则通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小；(2)[4]若比较不同物质的吸热本领，应控制燃料相同而被加热的液体不同，应选择甲、丙两图进行实验；[5]用相同的加热装置对液体加热，相等时间内液体吸收的热量相等，加热时间反应了不同物质吸热的多少．2．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小文做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中，分別装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如表：质量/g升温10℃所需时间/s升温20℃所需时间/s升温30℃所需时间/s 沙子306492124水3092163220（1）在此实验中用______________表示水和沙子吸热的多少；（2）分析表中的实验数据可知：当物体温度变化量和______________相同时，水吸收的热量______________（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量；（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，___________升高的温度更高．【答案】酒精灯加热时间质量大于沙子【解析】【分析】【详解】（1）[1]采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量越多，因此实验中用酒精灯加热时间表示水和沙子吸热的多少．（2）[2][3] 分析表中的实验数据可知：水和沙子质量相同，升高温度相同时，即温度变化量和质量相同时，水所需加热的时间比沙子更长，所以水吸收的热量大于沙子吸收的热量．（3）[4]质量相同的水和沙子加热相同的时间，吸收的热量相同，由于Q=cm t，又因为水的比热容大于沙子的比热容，故沙子升高的温度更高．3．小明学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。
他组装了如图甲、乙所示的装置进行实验，记录结果见表：（1）为了保证实验结论可靠，小明选择了两套相同装置，在实验中除了要控制甲乙装置中两烧杯内水的质量相等，还要控制煤油和菜籽油的_________相同。
（2）实验测的数据如表（无读数错误）：根据数据_________（能/不能）得出煤油与菜籽油热值的大小关系。
燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃煤油25100菜籽油20100（3）实验中不足之处可能是_________造成的。
（4）小明同学纠正实验中不足之处后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知，于是他想利用这种实验测算出煤油的热值，除了图中装置外，那么小明还要使用的测量仪器是_________。
利用此实验方法计算出的热值将比真实值_________（偏大/偏小）。
【答案】质量不能燃料质量太大(水质量太少) 天平偏小【解析】【详解】(1)[1]根据控制变量法可知，还应控制煤油和菜籽油的质量相同；(2)[2]由于水温均达到沸点后温度不再上升，无法准确比较水吸收热量多少，从而无法比较煤油和菜籽油放热多少，无法得出热值大小关系；(3)[3]水温均达到沸点，说明燃料由于质量太大放热太多或水的质量太少；(4)[4]为了得到到水吸收的热量需要知道水的质量，为求热值还需知道燃料的质量，故还需要天平；[5]由于热量会有所流失，则所测热量值偏小，由Qqm可知，所求热值偏小；4．用所学的知识解决下列问题:（1）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同，比较不同液体的比热容，可以选择___两图: 比较不同燃料的热值，可以选择___两图。
（2）小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的两种不同液体进行了实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图丁所示，实验中，两种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出:液体___放热能力强（选填a或b），若液体a的比热容为32.110J /(kg )⨯⋅℃，则液体b 的比热容为____J /(kg )⋅℃。
【答案】甲丙 甲乙 a 1.05×103【解析】【详解】(1)[1]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲丙两图进行实验。
[2]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲乙两图进行实验；(2)[3]时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢；利用热量的计算公式Q cm Δt =可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得慢，它的放热能力大；甲的温度将的慢，故甲的放热能力大；[4]由题知，而液体的质量相同，即m m =乙甲；当放热时间为15min 时，甲降低的温度为60℃-40℃=20℃；乙降低的温度为60℃-20℃=40℃；则：c m t c m t ∆=∆甲甲甲乙乙；即：()32.110J /kg 2040m c m ⨯⋅⨯⨯=⨯乙℃℃℃；解得()31.0510J /kg c =⨯⋅乙℃。
5．比热容是表示物质吸放热能力的物理量，不同的物质比热容一般不同．（1）下列物理量也表示了物质的某种特性的是__________；A ．热值B ．热量C ．质量（2）水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），表示的物理意义是质量为1kg 的水升温1℃_________的热量是4.2×103J.（3）张红在家经常学习做饭根据观察，她猜想食用油的比热容可能比水小。
下列事实中能支持她的猜想的是哪一个？__________；A ．同样情况下，油升温比水快；B ．油能源在水面上；C ．油能使食物变得焦黄，而水却不会；（4）为了验证猜想，张红向两个同样的烧杯里分别倒入________（填“质量”或“体积”）相同的水和油，并测量初始温度相同，如图所示，其温度为________℃。
用相同火焰的酒精灯加热相同时间后，水的温度达到25℃，油的温度达到30℃。
上述几个步骤中都运用了物理研究方法中的__________法。
由己知数据可以得出该食用油的比热容是__________J/（kg•℃）．【答案】A 吸收 A 质量 20 控制变量 2.1×103【解析】【详解】(1)[1]A．1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值。
不同燃料热值不同，所以热值表示了物质的某种特性；故A项符合题意；B．在热传递过程中，物体传递能量的多少叫热量。
所以热量并不能表示物质的某种特性；故B项不符合题意；C．物体所含物质的多少叫质量，它是物体本身的一种属性，但并不能表示物质的某种特性；故C项不符合题意；(2)[2]水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），表示质量为1kg的水，温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为4.2×103J；(3)[3]A．油比水的比热容小，说明质量相同的油和水在温度升高相同度数时，油比水吸热少，或质量相同的油和水吸收相同热时，油比水温度升高的多，所以同样情况下，油升温比水快，能支持他的观点；故A项符合题意；B．油能漂在水面上，说明油的密度小于水的密度，不能支持他的观点；B项不符合题意；C．油能把食物炸黄，而水不会，说明油的沸点比水高，不能支持他的观点；C项不符合题意；(4)[4]若要验证猜想，张红应向两个同样的烧杯里分别倒入质量相等的水和油，并测量它们的初始温度；[5]通过温度计液面的位置可以判断玻璃泡在下方，现在是零上的温度，所以它们的初始温度为20℃；[6]为了比较水和油的吸热能力，实验中控制了水和油的质量和初始温度相同，然后用相同火焰的酒精灯加热相同时间，所以这几个步骤中都运用了物理研究方法中的控制变法；[7]由题意可知，水和油用相同火焰的酒精灯加热相同时间，所以可以水和油吸收的热量相同，由Q cmΔt=得：c m t c m t∆=∆水水水油油油；所以该食用油的比热容是：()()()3252012.110J/kg202c m t c t cc cm t t∆∆⨯-=====⨯⋅∆∆-水水水水水水油水油油油℃℃℃30℃℃。
6．小明利用如图甲、乙、丙的装置，完成“比较不同液体的吸热能力”和“比较不同燃料的热值”的两个实验，请你解答（1）完成第2个实验需选择_______两个实验装置进行对比；（2）在以上实验中，若液体质量和初温、燃料质量均相等，当燃料燃尽时，分别测得甲、乙、丙中温度计的示数关系为 t 甲>t 乙>t 丙， 则吸热能力强的为液体_____，热值大的为燃料_____。
【答案】甲乙 b 1【解析】【详解】(1)[1]为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，并让液体的质量相同，通过温度计示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲乙两图进行实验；(2)[2]由题知，比较a 、b 两种液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体， 且保证液体质量相同，应选甲丙两图；燃料燃尽，则液体吸收热量相同，比较温度变化。
根据Q cm Δt =得，温度计示数 t 甲>t 丙，温度变化越大，则比热容越小，液体吸热能力越弱，c a <c b ，液体 b 吸热能力强；[3]比较甲和乙，燃料燃尽放出的热量转换为液体吸收的热量，根据 Q cm Δt =得，温度计示数 t 甲>t 乙，因此 Q 1>Q 2，则燃料 1 比燃料 2 放出热量多，根据Q mq =知，等质量的燃料1和燃料2完全燃烧，燃料1放出的热量多，则燃料1的热值大。
7．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g ，烧杯内的液体质量和初温也相同，那么：（1）小华为了比较不同物质吸热升温的特点，应选择________两图所示的进行实验．（2）小明为了比较不同燃料的热值，应选择________两图所示的进行实验．小明利用选好的装置进行实验，同时点燃燃料后，对两只烧杯内的液体加热，记录液体燃烧相同时间所升高的温度，小明采用的实验方案存在明显的设计缺陷，请你帮他指出来．________．【答案】甲丙 甲乙 两种燃料燃烧相同的时间不能保证燃烧的质量相等【解析】【分析】【详解】（1）由图可知，甲、丙两实验燃料相同，被加热的液体质量相同而种类不同，因此可以用甲、丙两实验比较不同物质的吸热升温的特点；（2）由图可知，甲、乙两图被加热的水相同、加热用的燃料不同，可用甲、乙两图进行实验，比较不同燃料的热值；小明记录燃烧相同时间水升高的温度，存在缺陷是两种燃料燃烧相同的时间不能保证燃烧的质量相等，而应该比较燃料完全燃烧后，水升高的温度．【点评】（1）根据控制变量法的要求，根据所探究的问题，确定需要控制的变量，然后分析清楚图示情景，找出符合要求的实验；（2）①根据控制变量法的要求，根据所探究的问题，确定需要控制的变量，然后分析清楚图示情景，找出符合要求的实验；②比较热值大小时，保证其它条件一定时，需让燃料完全燃烧．8．如图甲所示，小明在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油，用规格相同的电加热器给它们加热，比较它们吸热的情况．（1）在此实验中，除了图甲中所示的器材外，还需要_____，由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量，可根据_____来反应吸收热量的多少．（2）经过思考，小明想到了比较不同物质吸热本领的两种方法，①质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收热量多的，吸热能力_____；②质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化小的，吸热能力_____．（以上两空均选填“强或弱”）在物理学中，用_____表示不同物质的这种性质的差别．（3）图乙是小明根据实验数据绘制的图象，则食用油的比热容是_____J/（kg•℃）．（已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃））【答案】秒表加热时间的长短强强比热容 2.1×103【解析】【分析】【详解】（1）根据表中物理量可知，除了图甲中所示的器材外，还需要测量时间的工具：秒表，由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量，可根据加热时间的长短来反应吸收热量的多少．（2）依据Qcm t＝可知：判断a、b两种物质吸热本领的大小，有两种方法：①可判断两种物质在升高相同温度的情况下，所用时间的多少．用时较多的，说明吸收的热量多，则吸热能力强．②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少．温度升高较小的，则吸热能力强．在物理学中，用比热容表示不同物质的这种性质的差别．（3）水与食用油的质量相等，设为m ，由图可知，水在12min 内吸收的热量：Q c m Δt 水吸水水＝，则食用油在6min 内吸收的热量Q c m Δt 油吸油油＝，由图可知：t t ∆∆水油＝，由于用规格相同的电加热器给它们加热，则Q 2Q 水吸油吸＝，即：c m Δt 2c m Δt 水水油油＝，所以，3311 c c 4.210J /kg ? 2.110J /kg ?22⨯⨯⨯油水＝＝（℃）＝（℃）． 【点睛】（1）根据表中数据可知需要的测量工具；（2）依据c m tQ ＝可知：判断a 、b 两种物质吸热本领的大小，有两种方法：①可判断两种物质在升高相同温度的情况下，所用时间的多少．用时较多的，说明吸收的热量多，则比热较大．②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少．温度升高较多的，则比热较小．（3）根据Q ＝cm△t 得出水与食用油吸收的热量，根据加热时间得出吸收的热量和温度的变化即可得出食用油的比热容．9．如图甲所示，A ，B ，C ，三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g ，烧杯内液体的初温、质量都相同，请你解答下列问题．（1）实验时应按照________的顺序组装器材（选填“自上而下”或“自下而上”）；（2）比较不同燃料的热值应选择________两个装置（选填装置序号），当燃料完全燃烧时，通过比较________来比较不同燃料热值的大小．（3）图乙是根据比较不同物质比热容的实验数据绘制的图象，若烧杯内的液体分别是水和食用油，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则食用油的比热容是________．【答案】自下而上 BC 温度计示数的变化 2.1×103J/（kg•℃）【解析】【分析】【详解】（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行．（2）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择B 和C 两图进行实验．燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反应．（3）由图乙所示图象可知，加热相等时间，即物质吸收相等热量时，a 升高的温度高，a 的比热容小，a 是食用油；水与食用油的质量相等，设为m ，由图线b 可知，水在6min 内吸收的热量：Q ＝c 水m △t 水＝4.2×103J/（kg•℃）×m×（60℃﹣10℃）＝2.1×105J/（kg•℃）×m ，则水在3min 内吸收的热量Q 吸＝3min 6min×2.1×105J/（kg•℃）×m ＝1.05×105J/（kg•℃）×m ，由于用相同的电热器对水和食用油加热，在相等时间内食用油吸收的热量与水吸收的热量相等，因为Q 吸＝c 油m △t 油，所以c 油＝()51.0510J /kg ?m 610Q m t m ⨯⨯⨯-吸油（℃）＝℃℃＝2.1×103J/（kg•℃）． 【点睛】（1）实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；（2）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小．燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应；（3）食用油的比热容大于水的比热容，吸收相等热量食用油升高的温度高，分析图乙所示图象判断a 、b 是什么物质；根据热量公式求出液体的比热容．10．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都是10g ，烧杯内的液体初温相同．（1）比较不同燃料的热值，应选择_________两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验；在实验中，三烧杯中a 、b 液体的质量必须______（填“相等”或“不同”）．（2）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：燃料加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值/J/kg 115 35 2.4×106 2 15 25 ？根据表中数据计算：完全燃烧10 g 燃料1放出的热量为________J ，燃料2的热值是________J/kg ．（3）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏_____（填“大”或“小”），你认为出现这样情况的主要原因是：燃料燃烧释放的热量_________（填“能”或“不能”）全部被液体吸收．【答案】甲乙 甲丙 相等 2.4×410 1.2×610 小 不能【解析】【分析】【详解】（1）①为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲乙两图进行实验；②为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲丙两图进行实验．根据控制变量法可知：实验中用加热时间表示同种燃料放出热量和液体a 、b 吸收热量相同；烧杯内液体的质量应都相同．（2）完全燃烧10g 燃料1放出的热量：Q 1=mq 1=0.01kg ×2.4×106J/kg=2.4×104J ； 由于Q 放=Q 吸，则燃料1:c a m △t 1=m 1q 1,即c a m(35℃−15℃)=m 1×2.4×106J ，燃料2:c a m △t 2=m 1q 2,即c a m(25℃−15℃)=m 1×q 2，联立以上两式可得：q 2=1.2×106J/kg ．(3)因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，所以测得的热值会偏小．。