上海国和中学物理内能单元测试卷(解析版)

上海国和中学物理内能单元测试卷（解析版）

一、初三物理 内能 易错压轴题（难）

1．在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示：

(1)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和______；

(2)实验中必须要选取初温相同且______（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体______相同；

(3)根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图丙所示，则______的吸热能力更强；

(4)若甲液体的比热容为2.1×103J/(kg?°C )，则乙液体的比热容为______J/(kg?°C )。

【答案】电加热丝 质量 吸收的热量 乙 4.2×103

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和电加热丝。

(2)[2]根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体。

[3]选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，根据转换法，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同。

(3)[4]根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像，由图知，加热5分钟，甲升高的温度为

60°C ?20°C =40°C

乙升高的温度为

40°C ?20°C =20°C 即乙升温小，故乙的吸热能力更强。

(4)[5]根据Q c m t

=

?在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，结合(3)[4]，故乙液体的比热容为

()()3340C 2.110J/kg C 4.210J/kg C 20C c ?=???=???

2．如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，小华将初温和质量相等的色拉油和水分别装在相同的烧杯中，用酒精灯加热并不断搅拌，每隔0.5min测量一次温度，数据记录在下表中。

(l)选用相同的酒精灯，是为了使单位时间内色拉油和水______相同，不断搅拌的目的是使色拉油和水______。

(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像，开始部分并不是直线，导致此现象的原因是除色拉油外还有______吸收热量，为尽量减小这种影响，写出一种改进方法：______。

(3)根据上表实验数据，在图中画出水的温度随时间变化的图像分析图像可知，当色拉油和水升高相同温度时，______需要的时间短，______需要吸收的热量更多。

【答案】吸收的热量均匀受热容器提高容器的初温色拉油水

【解析】

【详解】

(l)选用相同的酒精灯，是为了使单位时间内色拉油和水吸收的热量相同，不断搅拌的目的是使色拉油和水均匀受热。

(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像，开始部分并不是直线，导致此现象的原因是除色拉油外还有容器吸收热量，即开始时先要将容器本身升温，然后热量才能传递给液体；

为尽量减小这种影响，可以提高容器的初温。

(3)由于水的比热容大，而色拉油的比热容小，所以当色拉油和水升高相同温度时，根据

知，色拉油吸收的热量少，即色拉油需要的时间短，而水需要吸收的热量更多。【点睛】

重点是研究吸热能力的实验，注意实验中控制变量法的应用，另外要理解，相同的酒精灯可以保证在相同时间内两液体吸收的热量相等。另外牢记水的比热容大的特点。

3．某班同学利用图甲所示的实验装置探究“水和煤油的吸热能力”。

（1）在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有______________；加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过______________来判断的；

（2）实验中第1、2两个小组采用的研究对象都是初温为25℃的质量为200g的水和煤油，加热不同时间使末温都达到40℃，记录的实验数据如表格所示，通过分析实验数据，能够得出的结论是：___________；

实验组别液体加热时间/min

水13.5

1

煤油 6.5

水12

2

煤油 5.5

（3）使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间和第2小组不同，其原因可能是_________________；（4）这两组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图乙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是

_____________________。

【答案】秒表加热时间长短质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量不同酒精灯的火焰大小不同可以让水和煤油在相同时间内吸收相同热量

【解析】

【详解】

(1)[1][2]煤油和水吸收热量的多少，是通过观察加热时间的长短来比较的，要计算时间，所以要用到秒表；

(2)[3]通过分析表中数据可知，质量相同的水和煤油升高相同温度，加热的时间是不同的，所以能得出结论：质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量不同；

(3)[4]原因可能是加热装置不一样，即酒精灯的火焰大小不同；

(4)[5]在同一烧杯中，相同时间内吸收热量相同，这样做可以让水和煤油在相同时间内吸收相同热量。

4．如下图所示是小明探究“比较水和煤油的比热容大小”的实验装置．

(1)为保证让水和煤油在相同时间内能吸收相同的热量，甲、乙两个电阻丝的阻值必须满足的条件是阻值___________（选填“相等”或“不相等”）．

(2)实验时还要使这两种不同物质的初温和________相同．

(3)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质_______________．

(4)观察分析表格和图像，我们能得出的水和煤油比热容的大小关系是C水______C煤

．（选填“大于”、“小于”或“等于”）

油

【答案】（1）相等；（2）质量；（3）吸热的多少；（4）大于

【解析】

试题分析：（1）根据焦耳定律，甲乙串联电流和通电时间相同，为保证不同物质能吸收相同的热量，甲、乙两个电阻丝的阻值必须相等；

（2）实验时还要使这两种不同物质的初温和质量相同；

（3）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质吸热的多少；

（4）分析表格，均加热5min，水和煤油吸收的热量相同，水温升高了40℃-30℃=10℃；煤油温度升高了50℃-30℃=20℃，说明了水的比热容大于煤油的比热容．

考点：比热容；焦耳定律

5．在比较“水和煤油吸热本领大小”的实验中，小明选取了两只相同的烧杯，且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的水和煤油，他用两个完全相同的“热得快”给它们加热，并记录得到了表中的实验数据，请你回答下列问题：

加热时间

0 1 2 3 4 5 6 7

/min

水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 32 34

煤油的温度

20 2428 32 36 40 44 48 /℃

（1）两种液体相比较，温度升高比较快的是_____；

（2）小明给水和煤油加热，选用两个同样的“热得快”的目的是什么？_____

（3）如图甲所示是小明根据实验数据画出的图象，其中_____（选填“A”或“B”）表示的是水吸热升温情况．

（4）比较方法：在质量相同的情况下，比较水和煤油吸热能力的方法：①吸收相同热量，比较_____；②升高相同温度，比较_____；

（5）如图乙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线，从图象可以看出，在一

年中，曲线A所示的城市气温变化较_____（选填“大”或“小”），根据上面探究过程中所获得的只是可知，曲线C表示的是_____（“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线．（c砂＜c水）

【答案】煤油目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同B升高的温度吸收的热量大内陆

【解析】（1）由热量计算公式Q=cm△t知道，由于水的比热容大于煤油的比热容，相同质量的水和煤油，吸收相同的热量，煤油升高的温度高；

（2）实验中用两只相同的烧杯和两个同样的“热得快”目的是在相同的时间内供给水和煤油相同的热量，使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同；

（3）在同样的加热时间内，两种物质吸热相等，由表中数据可知，温度升高比较快的是煤油，水升温慢，B表示水吸热升温情况；

（4）比较吸热能力的两种方法：①吸收相同热量，比较升高的温度；②升高相同温度，比较吸收的热量；

（5）由图2气温变化曲线得出，A所示的城市最高、最低气温差比B所示的城市的大；沙石的比热容比水小，在吸收或放出相同的热量时，温度变化值比较大，所以曲线A表示的是内陆城市的年气温变化曲线。

点睛：本题考查的是比较“水和煤油吸热本领大小”的实验，主要考查了控制变量法及转换法的运用、读图能力比较吸热能力的两种方法及用水的比热容大分析实际问题的能力，综合性较强，有一定的难度。

6．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。为了表示物质的这种特性，物理学中引入物理量______，定义是：一定质量的某种物质在温度升高时所吸收的热量，与它的______和______的比值；

(3)小明同学认为比较不同物质的吸热能力，除了利用上述方法外，还可以使______相同的不同物质吸收相同的热量，比较______。

【答案】质量吸收的热量相同加热时间质量不同比热容质量升高的温度乘积质量升高的温度

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]在探究不同物质的吸热能力的实验中，烧杯中装入的食用油和水要质量相同，因为探究不同物质的的吸热能力，除了物质的种类不同外，其它物理量都必须相同。

[2][3]用相同的酒精灯加热，目的是让酒精灯在相同的时间内放出相同的热量，才能保证食用油和水在相同时间内吸收的热量相同，从而通过加热时间的长短来反映吸收热量的多少。

(2)[4][5]由表格数据知，质量相同的不同食物质，升高相同温度时，吸收的热量是不同的。

[6][7][8]为了表示不同物质的吸热能力不同的特性，物理学中引入比热容这个物理量，其定义是：一定质量的某种物质在温度升高时所吸收的热量，与它的质量和升高的温度乘积的比值。

(3)[9][10]比较不同物质的吸热能力，还可以使质量相同的不同物质吸收相同的热量，比较升高的温度，因为相同质量的不同物质吸收相同热量时，温度升高一般不同。

7．为了“比较水和煤油吸热升温特点”，小明和小华所在的两探究小组都做了如图甲所示的实验：

（1）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）设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是（________）A．采用完全相同的加热方式 B．酒精灯里所加酒精量相同

C．取相同质量的水和煤油 D．盛放水和煤油的容器相同

（3）两小组获得的实验结论分别是：

①等质量的煤油和水升高相同的温度，加热煤油的时间短；

②等质量的煤油和水加热相同的时间，煤油的温度上升得多。你认为能支持本次探究实验的结论是上述_______（选填“①”、“②”或“①和②”）

（4）小华组分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度

（T ）随时间（t ）变化的图象（如图乙所示）已知水的比热容是()3

4.210J/kg ??℃，则煤油的比热容是________()J/kg ?℃。

【答案】加热时间 B ①和② 2.1310?

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由于是相同的酒精灯加热，即煤油和水在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少。

(2)[2]用控制变量法进行探究，因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式，与酒精的多少无关，故选B 。

(3)[3]“等质量的煤油和水升高相同的温度，加热煤油的时间短”，说明水的吸热能力比煤油强。“等质量的煤油和水加热相同的时间，煤油温度上升得多”，同样说明了水的吸热能力比煤油强。因为均说明“煤油吸热升温或放热降温都比水快”，故①和②均能支持本次探究实验的结论。

(4)[4]由图知，相同质量的水和煤油都加热4min ，即吸收相同的热量时，煤油升高温度4℃，水升高温度2℃，则煤油升高温度是水升高温度的2倍。根据Q 吸＝cm ?t 可知，在吸收热量和质量相同时，物质的比热容与升高的温度成反比，所以煤油的比热容为水的比热容的12

，因为水的比热容是()34.210J/kg ??℃，故煤油的比热容为2.1×103J/( kg·℃)。

8．在“比较不同物质吸热的情况”的实验中，用相同的电加热器加热，装置如图所示： 加热时间/min

0 1 2 3 4 甲的温度/°C

20 24 28 32 36 乙的温度/°C 20 28 36 44 52

(1)实验中应量取______的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。液体的量要适当，至少要能_________电加热器的发热体，保证液体在相等的加热时间内吸收的热量______，如果液体太多则实验耗时较长；

(2)本实验使用的物理学探究方法有转换法和___________ ；

(3)实验中记录的数据如右上表所示，分析实验数据可知：________的吸热能力较强；

(4)物理学中用比热容表示不同物质吸热能力的不同，上述实验中，甲和乙的比热容之比为___________。

【答案】质量相等 浸没 相等 控制变量法 甲液体 2:1

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]要比较不同物质吸热的情况，根据控制变量法的要求，要改变物质的种类，要控制不同物质的质量相同，故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][3]液体的量要适当，应使电加热器的发热体至少要能浸没液体中，保证液体在相等加热时间内放出相同的热量，如果液体太多则实验耗时较长。

(2) [4]实验中要控制液体的质量相同，采用的是控制变量法；通过加热时间长短来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少，采用的是转换法。所以本实验使用的物理学探究方法有转换法和控制变量法。

(3)[5]因为两种液体使用的是相同的电加热器加热，所以每分钟内吸收的热量相同。根据实验数据，同样将温度升高到36℃，甲需要加热4分钟，乙需要加热2分钟，，所以甲的加热时间更长，甲吸收的热量更多，所以甲的吸热能力强。

(4)[6]由Q cm t =?吸 ，在质量和升高温度的情况下，比热容与吸收的热量成正比，同样将温度升高到36℃，甲需要加热4分钟，乙需要加热2分钟，所以甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，因此甲的比热容是乙的2倍，即甲和乙的比热容之比为2:1。

9．为了比较甲乙两种液体的吸热能力，某同学设计了以下实验：

a . 在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的甲乙两种液体

b . 用温度计分别测出甲乙两种液体的初温

c . 在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器，且加热时间相同

d . 用温度计分别测出甲乙两种液体的末温

（1）在上述a、b、c、d四个实验步骤中，步骤a存在错误，该步骤中错误的内容应改为_____；

（2）步骤c中“加热时间相同”是为了使甲乙两种液体__________；

（3）更正步骤a中的错误后．得到如图所示的甲乙两种液体的温度随时间变化的关系图象．若将液体甲和液体乙加热相同的时间，则液体__________温度升高得快，甲乙两种液体比热容的大小关系是c甲__________c乙．

【答案】装入等质量的甲乙两种液体吸收的热量相同甲<

【解析】

【详解】

(1)[1]依题意，比较甲乙两种液体的吸热能力，根据吸收热量的公式Q=cm△t可知，实验需要采用控制变量法，控制甲乙的质量，故在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的甲乙两种液体是不合理的，应当装入等质量的甲乙液体；

(2)[2]吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现出来，相同的热源在相同的时间内放出的热量相等，为了比较两种液体的吸热能力，应当控制加热时间，所以步骤c加热时间相同是为了使两种液体吸收相等的热量；

(3)[3]甲、乙两种液体质量和初温都相同，观察图象可知：在相同时间内温度变化较大的是甲；

[4]因使用的是相同的“电热器”加热，所以在相同时间内甲、乙两种液体吸收的热量相同；

根据

Q

c

m t

=

?

可知，在两种液体质量相等，吸收的热量相同时，当升高温度越大，它的比

热容就越小，所以c甲＜c乙。

10．为了比较不同物质的吸热情况，实验小组的同学进行了实验探究．

（1）同学们选用如图甲所示的一套器材进行实验，在实验前要控制水和煤油的________和

初温相同．

（2）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中放入等量的水和煤油，通过加热分别使水和煤油升高相同的温度，比较水和煤油的________，得出结论．

（3）在对该实验进行评估时，他们认为原方案存在需要两次加热耗时较长等缺点，因此改进方案并设计了如图乙所示的装置．若使用改进后的装置按要求进行实验，会发现

________（选填“水”或“煤油”）中温度的示数较高．与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是________．（答出一个即可）

【答案】质量加热时间煤油在同一个烧杯中加热，保持加热时间相同（合理即可）【解析】

(1)为了比较不同物质的吸热情况时，应控制质量相同，在实验前要控制水和煤油的质量和初温相同；(2)等量的水和煤油，通过加热分别使水和煤油升高相同的温度，比较加热时间，即吸收热量的多少，则加热时间长的吸热能力强；(3)若使用改进后的装置按要求进行实验，则水和煤油吸热相同，根据Q cm△t可知，水的比热容大，水的温度升的较低，煤油的温度较高；图乙所示的装置与原方案相比：在同一个烧杯中加热，保持加热时间相同（合理即可）．

点睛：本题是控制变量法的应用，仔细分析题中有几个变量是解题的关键．