人教版九年级物理上册 内能的利用单元检测(提高,Word版 含解析)

人教版九年级物理上册内能的利用单元检测（提高，Word版含解析）一、初三物理内能的利用易错压轴题（难）1．（实验探究）小军设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系，他组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔lmin记录了杯中水的温度；加热时间/min0123456甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031（进行实验）(1)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序（如图甲中）：先调整固定_______的位置，再调整固定______的位置（选填“A”成“B”）；(2)为了保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中水的________和________相同，加热时间也相同；同时，还要保证煤油和菜籽油的__________相同；（分析论证）(3)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是______；说明理由：_______。

【答案】B A质量初温质量煤油详见解析【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定B的位置，然后再调整A的位置，并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底。

(2)[3][4][5]为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量和水的初温相同，并且油灯的加热时间也要相同；同时还应控制两套装置中燃料的质量相同，比较放出热量的多少；这样才符合控制变量法的要求。

(3)[6][7]分析表格数据可知，甲杯的水温度升高的较快，即煤油灯燃烧产生的热量多，所以其热值大。

理由：甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由Q cm Δt =知，末温高的吸收的热量较多；在相同的加热设备下，相同时间内，消耗的燃料相同，由Q qm =知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大。

2．某同学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大小关系。

他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置。

加热的时间/min 0 1 2 3 甲杯水温/℃ 25 27 29 32 乙杯水温/℃25262728（1）为保证实验结论的可靠性，实验时应控制两装置中相同的量是煤油和菜籽油的_____（质量/体积）和水的质量。

（2）实验开始后他每隔1分钟记录了杯中水在3min 内的温度（见上表），根据表中数据_____（能/不能）判定出煤油和菜籽油的热值大小关系，判断依据是_____。

（3）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据、利用公式吸0=Q cm （t ﹣t ）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。

他的计算结果_____（大于/小于/等于）真实值。

【答案】质量 不能 未控制煤油和菜籽油燃烧的质量相等 小于 【解析】 【详解】(1)[1]探究不同燃料的热值大小时，应需要控制煤油和菜籽油的质量相同。

(2)[2][3]甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由=Q cm t 知，末温高的吸收的热量较多，即燃料燃烧放出的热量多。

但相同时间内，消耗的燃料质量不一定相同，所以不能比较煤油和菜籽油的热值大小关系。

(3)[4]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠。

3．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 cm Δt =得：c m t c m t ∆=∆水水水油油油；所以该食用油的比热容是：()()()32520 12.110J /kg 20 2c m t c t c c c m t t ∆∆⨯-=====⨯⋅∆∆-水水水水水水油水油油油℃℃℃30℃℃。

4．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知。

自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。

他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油2534（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的________（质量/体积）相同，还要控制________相同。

（2）小明仔细观察发现：同一批次同一包装盒子中外形相同的温度计的读数不尽相同，为了选择两只完全相同的温度计小明应该在盒中先挑选多支读数______（相同/不同）的温度计，然后把它们一起放到一杯热水中，稍等一会儿后，再___________。

（3）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________。

（4）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的测量工具是：______。

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 水的质量 相同 挑选两支读数相同的温度计 煤油 天平 偏小 【解析】 【详解】(1)[1][2]根据Q c m t ∆=吸水水、Q qm =放可知，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的质量相同，还要控制水的质量相同；(2)[3][4]为了选择两只完全相同的温度计小明应该在盒中先挑选多支读数相同的温度计，然后把它们一起放到一杯热水中，稍等一会儿后，再挑选两支读数相同的温度计； (3)[5]从表中数据可以看到，燃料燃尽后水温变化较大的是煤油，根据Q c m t ∆=吸水水可知，煤油加热的水温度上升较高，那么煤油加热的水吸收热量较大，根据Q qm =放可知，煤油放出的热量较大，煤油和菜籽油的质量相同，则煤油的热值较大；(4)[6]要计算出煤油和菜籽油的热值，从Q c m t ∆=吸水水、Q qm =放可知，水的比热容、初温、末温都是知道的，但是水的质量和燃料的质量不知道，那么需要天平来测量质量； [7]由Q c m t ∆=吸水水可计算得出水吸收的热量，然后由Q Q =吸放可测得燃料放出的热量，但实际上燃料放出的热量大于这个测量值，那么根据Q qm =放计算得出的热值会偏小。

5．小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”，同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图所示：（1）在探究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用_______(选填“甲”或“乙”)组器材．除了图中已经呈现的器材，这两个实验都还要用到的另一个测量工具是_________； （2）根据甲组实验的数据绘出了沙子和水的温度变化图象，如图丙所示，则沙子的比热容是_______J ／(kg•℃)；（c 水=4.2×103J ／(kg•℃)）（3）小明购买了一盒薯片，取出几片用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J ／kg ，该测量值与真实值相比偏小，其原因可能是___________．【答案】乙 天平 0.84×103 偏小 薯片没有完全燃烧，燃烧时放出的热量有一部分被空气等其他物体吸收，存在热损失． 【解析】 【分析】 【详解】(1)研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料，因此选乙组器材．为比较不同燃料燃烧放热能力不同，比较控制物质的质量，因此还要用天平称量质量；(2)甲组实验是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少；由图丙可以看出,质量和初始温度均相同的水和沙子,加热4分钟后,吸热相同,水温度升高10℃,沙子温度升高50℃,根据 c ＝Q m t吸，即在Q 和质量相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，故沙子的比热容是：c ＝15×4.2×103J /(kg ⋅℃)＝0.84×103J /(kg ⋅℃)；(3)薯片没有完全燃烧,燃烧时放出的热量有一部分被空气等其他物体吸收,存在热损失,根据q ＝Qm,可知小明用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J /kg ，该测量值与真实值相比偏小． 【点睛】（1）根据控制变量法，研究不同燃料燃烧放热能力，应控制不同燃料质量相同；（2）我们使用相同的酒精灯（或加热器）通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法．水的比热容大，即相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），水升温小，据此确定水的温度变化，根据c ＝Q m t吸，即在Q 和质量相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，求沙子的比热容；（3）根据q ＝Qm可计算出热值的大小，分析每一个物理量与真实值的关系可知热值的偏差．6．如图甲是质量为200 g 固体的熔化实验装置，乙图是根据实验数据绘制出的曲线图．(1)根据图象和相关知识，该物质从第6 min 至第8 min 共吸收热量多少焦耳？[该物质的液态比热容c ＝3×103 J/(kg·℃)] (2)如果从第6 min 开始到第8 min ，完全燃烧了热值为3.0×107 J/kg 的酒精1.25 g ．可估算出此过程中，热转化效率是多少？ 【答案】(1)2.4×104 J ；(2)64%． 【解析】（1）质量为200 g ，即0.2kg ，()()34310/?·0.29050 2.410Q cm t J kg kg J =∆=⨯⨯⨯-=⨯℃℃℃（2）完全燃烧热值为3.0×107 J/kg 的酒精1.25 g ．放出的热量为：7343.010/ 1.2510 3.7510Q q m J kg kg J -==⨯⨯⨯=⨯放酒精酒精热效率为：442.410100%100%64%3.7510Q J Q J放η⨯=⨯=⨯=⨯ 答案：(1)2.4×104 J ；(2)64%．点睛：考查吸热公式和热值公式的应用，容易出现问题的地方是有些同学会不统一单位直接代入公式计算，当然计算的结果肯定也是不正确的，要养成统一单位的习惯．7．如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同．（1）比较不同燃料的热值应选择两个装置（选填装置序号A、B、C），当温度计的示数变化相同时，燃料剩下的越多，则该燃料的热值．（选填“越大”或“越小”）（2）比较不同物质的吸热能力应选择两个装置（选填装置序号A、B、C），当燃料燃烧相同的时间，温度计示数变化越大的那杯液体的比热容．（选填“越大”或“越小”）【答案】（1）B、C；越大；（2）A、B；越小．【解析】试题分析：（1）根据控制变量法的应用规则，要比较不同燃料的热值，必须取不同种类的燃料；放出相同的热量，消耗的燃料越少，燃料的热值越大；（2）要比较不同物质的比热，就要取不同种类的液体；质量和初温相同的液体，吸收相同的热量，升高温度越高的液体比热容越小．解：（1）由图知，要比较不同燃料的热值，需要选择B和C两图，因为只有燃料不同；由热值公式q=可知，当温度计的示数变化相同时，放出的热量相同，燃料消耗的越少，剩下的越多，该燃料的热值越大；（2）要比较不同物质的吸热能力应选择A和B两图，因为只有液体种类不同；当燃料燃烧相同的时间，放出相同的热量，液体a和液体b吸收的热量相同，由热量公式Q=cm△t可知，液体a和液体b在质量相同时，温度变化越大，吸热能力越差，即比热容越小．故答案为：（1）B、C；越大；（2）A、B；越小．点评：本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握，分析时利用好控制变量法是解决本题的关键．8．学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小．燃料加热前水温℃燃料燃尽时水温℃燃料的热值J/Kｇ酒精1535 2.4×106碎纸片1525？（1）实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是_______（由下而上／由上而下）．（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持、、以及两个烧杯都应相同．（3）实验数据记录如下表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J/Kｇ．（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏（大/小），出现这样情况的主要原因是．（写出一点）【答案】（1）由下而上（2）酒精和碎纸片的质量两杯水的质量（3）1.2×106（4）小存在热损失或者燃料没有完全燃烧【解析】试题分析：实验器件的安装顺序一般都遵循先由下而上或者先左后右，该实验通过水温度的变化，比较水吸热的多少，要用到控制变量法，即必须控制酒精和碎纸片的质量相等，烧杯内水的质量相等，两个烧杯相同，观察表格中的实验数据可知，酒精燃烧放出的热量使水温升高了20摄氏度，同样质量的碎纸片燃烧放出的热量使水温升高了10摄氏度，即酒精的热值是碎纸片的2倍，酒精的热值已给出，即可算出碎纸片的热值，由于燃料不可能被完全燃烧，还有烧杯空气也要吸收热量，所以说实验得到的燃料热值就会比实际的值偏小．考点：控制变量法，燃料热值的计算．9．在探究物质某些属性的实验中，有如图所示甲、乙、丙三套完全相同装置，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同．（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；（2）实验中，甲与丙的加热时间相同，目的是为了________．【答案】甲、乙甲、丙使水和煤油吸收相同的热量【解析】【分析】【详解】(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，应选择甲和乙两图进行实验；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，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验；(2) 因为加热时间能反应物质吸收热量的多少，实验中，甲与丙的加热时间相同，目的是为了使水和煤油吸收相同的热量．【点睛】（1）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；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，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系；（2）加热时间越长，液体吸收的热量越多，因此可以用加热时间的长短来反应液体吸收热量的多少．10．在比较不同燃料热值大小的实验中，小明组装了两套完全相同的实验装置，如图所示。