内能专题练习（解析版）一、初三物理 内能 易错压轴题（难）1．在做“观察水的沸腾”实验时，甲、乙、丙三个实验小组的同学用相同规格、酒精灯火焰大小一样的实验器材，如图A 装置进行实验。
（1）图B 中，温度计的示数为________℃；（2）三组同学都根据自己的实验数据描绘了图象（如图C ），不计能量损耗，则三烧杯中的水的质量：m a ______m b ；m b ______m c 。
由图象还可以判断水面上方的气压________一个标准大气压（以上三空均选填“＞”“＝”或“＜”）；（3）水的比热容为4.2×103 J/（kg ·℃），质量为200 g 的水从30 ℃加热到80 ℃，水吸收的热量是________J 。
【答案】47 ＜ ＞ ＜ 42000 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]在温度计上，10℃之间有10个小格，一个小格代表1℃，所以此温度计的分度值为1℃；“50”在“40”以上，说明温度高于0℃，为47℃。
(2)[2][3][4]由图2可以看出，a 、b 、c 的沸点相同，其中a 、b 初温相同，加热到沸腾所用的时间不同，则两条图线描绘的是“初温相同质量不同的水”的加热情况；初温相同，b 的加热时间比a 的长，故b 的质量大与a 的质量；a 、c 的温度随时间变化的图象是平行的，在相同时间内升高的温度相同，故a 的质量等于c 的质量，所以可得a cb m m m =<由图象还可以得出，此时水的沸点是98℃，由液体的沸点跟气压的关系可知，此时水面上方的气压小于一个标准大气压。
(3)[5]水吸收的热量为()34.210J/(kg C)0.2kg 80C-30C =42000J Q c m t =∆=⨯⋅︒⨯⨯︒︒2．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 cmΔt3．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。
4．某一小组用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”．在两个相同烧杯中分别加入质量、初温相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾．（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为_______℃．（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水_______（选填“多”或“少”）．（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？答：_________；其原因是：_____________________．【答案】98多不能实验中没有保持二者质量和升高的温度相同【解析】【分析】（1）根据图中所示温度计示数为98℃；（2）在相同的酒精灯下，向相同的烧杯加热，要比较吸收热量的多少，就得比较加热时间的多少，而实验中加热食盐水所用时间多，则其吸收的热量也多；（3）要比较比热容的大小，必须得控制其他物理量不变，保证质量不变，还有一个因素，得使两者的温度差相同，才可以比较比热容的大小。
【详解】(1)根据图中所示，温度计示数为98℃，所以水的沸点为98℃；(2)我们知道要比较物质吸收热量的多少，就得比较加热时间的多少；(3)要比较其中一个物理量的大小，就得控制其他物理量不变，所以在其他物理量不变的情况下才能比较，而实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
故答案为：(1)98；(2)多；(3)不能；实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
5．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验中应量取质量_____的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。
（2）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和_____。
（3）用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过_____来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
（4）实验记录的数据如下表所示，分析实验数据可知_____（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强。
（5）下列事实能用上述实验数据得出的结论解释的是_____。
A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色D．夏大给教室洒水，感觉凉爽【答案】相同电加热器加热时间甲 A【解析】【分析】（1）根据控制变量法分析甲、乙两种液体质量的关系；（2）根据温度计的使用方法分析温度计的玻璃泡不要碰到哪些地方；（3）使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法；（4）使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；（5）水的比热容较大，与其它物质相比，吸收相同的热量，升高的温度较低。
【详解】(1)[1]根实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；(2)[2]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和电加热器；(3)[3]用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少；(4)[4]由实验数据可知，加热相同的时间，甲升高的温度比乙升高的温度要低一些，甲物质的吸热能力强；(5)A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小，是因为水的比热容较大，故A符合题意；B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，属于扩散现象，故B不符合题意；C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色，属于扩散现象，故C不符合题意；D．夏天给教室洒水，感觉凉爽，是因为蒸发吸热，故D不符合题意。
故选A。
6．晓松同学在老师的指导下利用气压式喷雾器和数字式温度计验证“做功与物体内能变化关系”（如图）（1）先安装好器材，关闭喷雾器的阀门，用数字温度计测出喷雾器内空气的温度，如图（a），手压活塞快速打气，如图（b）所示．实验现象：________．说明：________．（2）然后，打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内的气体，如图（c）所示．实验现象：________．说明：________．【答案】数字式温度计示数变大外界对物体做功，物体内能增大数字式温度计示数变小物体对外界做功，物体内能减小【解析】（1）先安装好器材，关闭喷雾器的阀门，用数字温度计测出喷雾器内空气的温度，如图（a），手压活塞快速打气，如图（b）所示．手压活塞，对壶内气体做功，故实验现象：数字式温度计示数变大．说明：所以外界对气体做功，气体的内能增加．（2）打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内的气体，如图（c）所示．气体被放出，使得小叶轮转动，即气体对外界做功，气体温度下降，故实验现象：数字式温度计示数变小．说明：物体对外界做功，物体内能减小．点睛：做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体温度升高，内能增加；物体对外做功，内能减小，温度降低．7．归纳式探究—．研究电磁感应现象中的感应电流：磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场．如图甲所示，电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路，R1和R2的阻值均为R0，导线的电阻不计，在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0．则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表：次数R0/Ωr/m B0/T T0/s I/A1100.1 1.00.15π×l0-22200.1 1.00.1 2.5π×l0-2 3200.2 1.00.110π×l0-24100.10.30.1 1.5π×l0-2 5200.10.10.050.5π×l0-2（1）I=_____k，其中k=________（填上数值和单位）（2）上述装置中，改变R0的大小，其他条件保持不变，则0至t1时间内通过R1的电流I 与R0的关系可以用图象中的图线____表示．【答案】200B rR t25A sT mπ⋅Ω⋅⨯c【解析】【分析】【详解】（1）[1]由图像分析可得2EIR= (1)Et∆Φ=∆ (2)=?S B∆Φ∆ (3)120+2R R R R== (4)由1234联立得：2200022BB r rIt R t Rππ∆=⋅=⋅∆由于2π为定值，故200B rI kR t=[2]将第一组数据带入上式得：k=25A sT m π⋅Ω⋅⨯（2）[3]若R 0变，其他为定值，则2002B r t π均为定值，可看作0'k I R =，此为反比例函数，故可用图线c 表示．8．为比较水、空气对牛奶的冷却效果，小明同学进行了如下实验：将一盒牛奶分别装入两个瓶中，一个放在水中（如图甲所示），一个放在空气中（如图乙所示），其他条件均相同，实验时他每隔一定时间记录一次甲、乙两温度计的示数，如下表所示：（1）对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？____________.（2）根据表中数据，小明已将乙瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在坐标系中，请你将甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在答题卡上同一个坐标系中； （3）本次实验中，小明发现______的冷却效果更好；（4）进一步分析，小明又发现，甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致，是越来越______，小明通过仔细分析认为牛奶冷却的快慢可能还受到________的影响． 【答案】牛奶质量相等 牛奶的初温相等 水 慢 温度 【解析】（1）探究水和空气对牛奶的冷却效果时，需要控制牛奶的质量和初温相等；（2）在同一个坐标系中根据表格数据进行描点，然后利用平滑的曲线连接各点，作出甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象；（3）由图象可知，在相同的时间内，甲中水的牛奶温度变化快，降温效果好；（4）由图象分析可知，在甲图象中，前段时间内牛奶的温度变化较快，后面的温度变化缓慢；牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响9．在“比较不同物质吸热能力”的实验时，将甲、乙两种不同的液体分别装入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热，记录相关数据，并绘制出如图所示的图像。