上海七宝实验中学物理内能的利用专题练习(解析版)

上海七宝实验中学物理内能的利用专题练习（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，比较不同物质的比热容应选择__两个装置（选填装置序号甲、乙、丙）．

（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计的__比较燃料燃烧放出热量的多少．已知酒精的热值为3.0×107J/kg，10g酒精完全燃烧放出的热量是__J．

（3）水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），它的含义是__．

【答案】甲和乙甲和丙示数变化 3.0×105见解析

【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，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；

[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)[3]燃料燃烧放热，热量被同种液体吸收，放出热量越多，液体升高温度越多，温度计的示数变化越多；

[4]酒精的质量为：

m=10g=10-2kg，

酒精完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=10-2kg×3.0×107J/kg=3.0×105J；

(3)[5]水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），物理意义是：1kg的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J。

2．为比较酒精和汽油热值的大小，小华制定了以下实验方案：

（1）取质量_____（选填“相等”或“不等”）的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯；

（2）两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相等的水加热（两个烧杯完全相同）如图所示；

（3）通过观察水温的变化，判断两种燃料热值的大小。请根据设计方案回答：

①安装实验器材时，应按照_____（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装。

②当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃，由此判断_____（选填“酒精”或“汽油”）的热值较大；

③实验中燃料燃烧放出的热量，通过_____（选填“做功”或“热传递”）的方式使水的内能增大；

④根据Q吸＝c水m水(t﹣t0)计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现计算结果与教科书上给出的汽油热值相比_____（选填“偏大”或“偏小”）了，结合装置图，分析原因_____

【答案】相等自下而上汽油热传递偏小有热量损失

【解析】

【详解】

(1)[1]为比较酒精和汽油热值的大小，实验过程中应采用控制变量法，需要控制酒精和汽油的质量相同；

(3)①[2]为保证用火焰的外焰加热，且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁，所以先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离；

②[3]当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置的读数是90℃，根据公式Q吸＝cmΔt可知，汽油灯加热的那杯水吸热多，说明在质量相同时汽油放出的热量较多，由公式Q放＝mq可知汽油的热值大于酒精的热值；

③[4]实验中燃料燃烧放出的热量，水吸收热量，是通过热传递的方式使水的内能增大的；

④[5][6]由于热量的直接散失、烧杯未加盖等，所以汽油燃烧放出的热量大部分未被水吸

收，则根据Q吸＝c水m水(t﹣t0)计算出水吸收的热量偏小，从而根据公式q＝Q

m

放计算出的

汽油的热值偏小。

3．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。

（1）比较不同燃料的热值，应选择________两图进行实验，实验通过________比较液体吸收热量的多少；

（2）比较不同物质的比热容，选用如图合适装置加热相同时间后，液体a 升温多，由此可知，液体a 吸收的热量____（选填“大于”、“小于”或“等于”)液体b 吸收的热量，液体_____的比热容大；

（3）若甲图烧杯中为50mL 的水，10g 酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃，则水吸收了______J 热量，若按酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收计算，算出的热值比标准值____选填“偏大”“偏小”或“一样”。

【答案】甲乙 温度计示数 等于 b 4.2×103 偏小

【解析】

【详解】

(1)[1][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，通过液体升高的温度即温度计示数来比较吸热多少，进而判断热值大小，故应选择甲和乙两图进行实验；

(2)[3]比较不同物质的比热容，选用甲、丙两实验，加热相同一段时间，燃料放出的热量相，液体a 、b 吸收的热量也相等；

[4]两种液体吸收的热量相等，液体a 升温多，由c =

ΔQ m t 吸可知，液体a 的比热容小，液体b 的比热容大；

(3)[5] 50mL 水的质量为：

m =ρ水V =1×103kg/m 3×50×10−6m 3=0.05kg

水吸收的热量：

Q 吸=cm Δt =4.2×103J/(kg ⋅℃)×0.05kg×20℃=4.2×103J ；

[6]由于酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收，所以算出的热值比标准值偏小。

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：