深圳市罗湖区文德学校物理内能的利用单元练习(Word版 含答案)

深圳市罗湖区文德学校物理内能的利用单元练习（Word 版 含答案）一、初三物理 内能的利用 易错压轴题（难）1．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料a 、b 的质量都为10g ，烧杯内液体 的质量均为100g 。

当燃料完全燃烧后，甲、乙、丙装置中温度计升高的示数分别为20℃、 30℃、 35℃。

（1）燃料a 的热值__________燃料b 的热值；液体a 的比热容__________液体b 比热容。

（两空均选填“＞”、“=”或“＜”）（2）若液体a 是水，则水吸收的热量是____________________（拓展）实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计（玻璃泡中液体质量相等），小明查阅资料得到几种物质的数据如下表所示，则： 物质酒精 煤油 水银 比热容[()J/kg ⋅℃] 2.4×103 2.1×103 0.14×103 标准气压下沸点（℃）78180〜310356.7（1）在探究水沸腾的特点时，不能选用____________温度计。

（2）在测量质量较小但温度较高的物体温度时，温度计吸收的热量就会影响被测物体温度，这种情况下为了使测量值更接近真实值，应选择____________温度计。

【答案】< > 38.410J ⨯ 酒精 水银 【解析】 【详解】(1)[1]通过对比乙、丙两个实验装置可知，根据比热容的公式Q cm Δt =，液体的质量都相同，同种液体比热容也相同，丙中液体升高的温度较高，那么丙中液体吸收的热量较大，可知丙中燃料完全燃烧放出的热量较大，而乙、丙的燃料质量相同，根据Qq m=可知丙中燃料b 热值较大；[2]通过对比甲、乙两个实验装置可知，燃料的种类相同，燃料的质量也相同，那么当燃料完全燃烧后，放出的热量是相同的，两种液体吸收的热量也相同，根据Q cm Δt =可知，乙的温度变化量较大，那么乙中的b 液体比热容较小；(2)[3]由题意可知，水吸收的热量是()33℃℃=∆=⨯⋅⨯⨯=⨯4.210J/kg0.1kg208.410JQ c m t吸水(1)[4]标准气压下水的沸点是100℃，而酒精标准气压下沸点是78℃，用酒精温度计去测水沸腾时的温度，水还没沸腾，酒精就已经沸腾了，所以不能选用酒精温度计；(2)[5]当被测物体温度较高质量较小时，该物体会和温度计发生热传递，被测物体的温度降低，这种情况下为了使测量值更接近真实值，应该选择水银温度计，水银的比热容相对比来说较小，在相同的情况下，升温较快。

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。

他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1min记录了杯中水的温度（见表）。

加热的时间/0123456（min）甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031（1）为保证实验的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有水的质量和_____。

（2）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_____。

（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Q吸＝cm（t﹣t0）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。

你认为他的计算结果可靠吗_____？为什么______？。

【答案】水的初温煤油不可靠燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失【解析】【分析】（1）探究两种燃料的热值时，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；（2）由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯中水的温度升高的较快，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；（3）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。

【详解】（1）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，并且酒精灯的加热时间也要相同；（2）分析表格数据可知，甲杯中水的温度升高的较快，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；（3）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；故答案为：（1）水的初温；（2）煤油；（3）不可靠；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。

3．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×l0-25200.10.10.050.5π×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 mπ⋅Ω⋅⨯（2）[3]若R0变，其他为定值，则22B rtπ均为定值，可看作'kIR=，此为反比例函数，故可用图线c表示．4．如图所示，小李用装有少量的煤油和酒精的两盏灯，分别给两杯相同的水加热。

待煤油和酒精燃尽时，根据水温的变化比较两种燃料的热值大小。

请根据小李的方案回答下列问题：(1)实验前装入灯中的煤油和酒精的_____________必须相同；(2)在燃料燃尽前，如果两个烧杯中的水均已沸腾，则该实验_________(选填“能”或“不能”)达到小李的目的；(3)燃料燃尽后，甲温度计的示数比乙温度计的示数高，由此判断_______(选填“煤油”或“酒精”)的热值大；(4)该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准的热值相比，该实验测得的热值__________(选填“偏大”或“偏小”),其主要原因是：_____。

【答案】质量不能煤油偏小有很多热量耗散到了空气中【解析】【详解】(1)[1]本实验采用控制变量法，除了燃料种类不同其他的要相同，所以实验前装入灯中的煤油和酒精的质量必须相同；(2)[2]在燃料燃尽前，如果两个烧杯中的水均已沸腾，由于水沸腾后温度保持不变，所以该实验无法比较甲、乙两烧杯中的水，谁吸收的热量比较多，因此该实验不能达到小李的目的；(3)[3]燃料燃尽后，甲温度计的示数比乙温度计的示数高，说明甲烧杯的水吸收的热量比较多，所以由此判断煤油的热值大；(4)[4][5]因为燃料放出的热量没有被水全部吸收，所以该实验测得的热值偏小，其主要原因是：有很多热量耗散到了空气中。

5．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，用相同质量的燃料加热质量和初温相同的液体。

（1）若要通过实验“比较不同燃料的热值”，应选择____________两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过____________来反映的（填“温度计升高的示数”或“加热时间”）（2）若想利用上述装置估测燃料的热值，那么还需要补充的实验仪器是____________。

（3）该实验装置还能比较不同物质吸热能力，为了比较这种能力。

引入了比热容这一概念。

物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的____________之比，叫做比热容。

（4）图丁所示a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像，由图可以看出：升高相同的温度，____________液体吸收热量多。

【答案】甲乙温度计升高的示数天平质量和升高温度的乘积b【解析】【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同，所以，应选择甲、乙两图进行实验，[2]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；(2)[3]因为要控制不同物质质量相同完全燃烧释放的热量，需要测量质量的工具是天平，测量温度的工具为温度计；(3)[4]比热容的概念采用比值定义法，物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积质量和升高温度的乘积之比，叫做比热容。

(4)[5]由图知道，如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后a液体的温度升高得较快，所以，升高相同的温度时，b液体需要加热的时间长，即b液体吸收热量多。

6．小丹学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和酒精热值的大小关系。

他实验时组装了如图所示的两套完全相同的装置，燃烧了质量相等的煤油和酒精，加热两个烧杯中质量相等的水，并记录杯中水的初温和末温（如下表）。

初温末温甲杯水温/℃2590乙杯水温/℃2580（1）通过表中记录的数据，你认为煤油和酒精两种燃料，热值较大的是_____。

（2）小丹用天平测出了烧杯中水的质量及两瓶中燃料减少的质量并记录；利用公式计算出水吸收的热量。

他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和酒精的热值。

你认为他的实验结果_____（选填“准确”或“不大准确”），理由是：_____。

【答案】煤油不大准确燃料不可能完全燃烧或燃料放出的热量不能完全被水吸收【解析】【分析】（1）分析表格数据，根据控制变量法分析哪种燃料的热值较大；（2）从热损失和水吸收热量方面分析实验结果是否准确。

【详解】（1）由表格数据可知，在燃烧了质量相等的煤油和酒精，加热两个烧杯中质量相等的水时，甲杯水的温度升高的较多，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以煤油的热值大；（2）因为燃料不可能完全燃烧且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太准确。

7．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．8．为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，宗诚用酒精灯均匀加热0.4kg 该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示．通过查阅资料已知该物质液态（BC 阶段）时的比热容为3×103J/（kg•℃）．（1）该物质是__________（选填“晶体”或“非晶体”），在B 点时的内能__________（选填“大于” “小于” 或“等于”）在A 点时的内能；（2）该物质从第6min 到第10min 共吸收__________J 热量，该物质在固态（OA 阶段）时的比热容为____________J/（kg•℃）；（3）经测量BC 阶段消耗热值为3.0×107J/kg 的酒精10g （酒精完全燃烧），则在BC 阶段的热转化效率为_________． 【答案】晶体 大于 4.8× 1.5×16%【解析】试题分析：（1）物体吸热内能一定增加，故该物质熔化过程中吸热，虽然温度没有变化，但内能是增加的，所以B 点时的内能大于在A 点时的内能．（2）由图可知该物质BC 段从50℃升高到90℃，所以该物质此阶段吸收的热量()340t-t =310/()0.490-50=4.810Q Cm J Kg Kg J =⨯⋅⨯⨯⨯（）℃℃℃．0-A 段加热了两分钟，B-C 段加热了4分钟，所以BC 段吸收的热量是0A 段吸收热量的2倍，432.410===1.510/()Δt 0.440Q J C J Kg m Kg ℃℃⨯⨯⋅⨯，（3）BC 段的热转化效率474.810====16%3.010/0.01Q Q J Q mq J Kg Kgη⨯⨯⨯放． 考点： 比热容、热值、热效率9．在“比较不同燃料热值”的实验中，小明利用与图示完全相同的两套实验装置，分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙，点燃后对质量都为100g 和初温都为20℃的水加热燃烧相同时间后，用甲加热后的水温度为30℃，另一杯水温度为24℃．实验中通过比较_____（加热时间/水升高的温度）来比较水吸收的热量的．此过程水的内能_____（增大/减小），用甲加热的水吸收的热量为_____J ，此时_____（能/不能）说明甲的热值较大．水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）．【答案】水升高的温度 增大 4.2×103 不能 【解析】吸收的热量越多，质量和初温都相同的水温度升高的度数大，则燃料燃烧放出热量的多少是通过温度计升高示数反映的；水吸热过程中，水温度升高，水的内能增大；用甲加热的水吸收的热量为：Q 吸＝cm （t ﹣t 0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（30℃﹣20℃）＝4.2×103J ；虽然在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲燃烧产生的热量多，所以其热值大．但相同时间两种燃料燃烧的质量不能比较，故不能比较热值的大小．10．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同。