九年级物理内能的利用单元测试卷(含答案解析)

九年级物理内能的利用单元测试卷（含答案解析）

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．假设燃料完全然烧释放热量都被液体吸收．

（1）若比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出热量的多少，是通过_____来反映的，通过本次试验得到的燃料热值与实际热值相比偏______（选填“大”或“小”）．

（2）若比较不同物质的吸热本领，应选择____两图进行实验；不同物质吸热的多少是通过____来反映的．

【答案】甲乙升高的温度小甲丙加热时间

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]为了比较不同燃料的热值，应控制被加热液体相同而燃料不同，应选择甲、乙两图进行实验；

[2]燃料燃烧放出的热量被液体吸收，燃料完全燃烧放出热量的多少，可以通过液体升高的温度来反映；

[3]因为燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收，则通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小；

(2)[4]若比较不同物质的吸热本领，应控制燃料相同而被加热的液体不同，应选择甲、丙两图进行实验；

[5]用相同的加热装置对液体加热，相等时间内液体吸收的热量相等，加热时间反应了不同物质吸热的多少．

2．小明学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系，他组装了如图所示的两套完全相同的装置，加热两个烧杯中质量和初温都相等的水，实验数据如下：

燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后的水温/℃

煤油2544

花生油2534

（1）为了保证实验结论可靠，小明在实验中还应控制：煤油和花生油的_____相同。（2）分析得出：煤油和花生油两种燃料中，热值较大的是_____。

（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出两种燃料的热值，那么还需增加的实验仪器是：_____利用此实验方法计算出的热值将比真实值_____（选填“偏大”或“偏小”），原因是：_____。

【答案】质量煤油天平偏小燃烧放出的热会散失到空气中

【解析】

【详解】

(1)[1]由控制变量法可知为了保证实验结论可靠，小明在实验中还应控制：煤油和花生油的质量相同；

(2)[2]由表可知燃料燃尽后的以煤油为燃料的水的温度高，所以煤油的热值较大；

(3)[3]由热值的公式

Q

q

m

=可得，要计算燃料的热值就要测量出燃料的质量，还要测量出燃

料放出的热量，而燃料燃烧放出的热量等于水吸收的热量，由公式=

Q cm t?计算水吸收的热量就需要水的质量。所以还需增加的实验仪器是天平；

[4][5]因为燃烧放出的热会散失到空气中没有被水全部吸收，所以利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小。

3．小明利用如图甲、乙、丙的装置，完成“比较不同液体的吸热能力”和“比较不同燃料的热值”的两个实验，请你解答

（1）完成第2个实验需选择_______两个实验装置进行对比；

（2）在以上实验中，若液体质量和初温、燃料质量均相等，当燃料燃尽时，分别测得甲、

乙、丙中温度计的示数关系为 t 甲>t 乙>t 丙， 则吸热能力强的为液体_____，热值大的为燃料_____。

【答案】甲乙 b 1

【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，并让液体的质量相同，通过温度计示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲乙两图进行实验；

(2)[2]由题知，比较a 、b 两种液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体， 且保证液体质量相同，应选甲丙两图；燃料燃尽，则液体吸收热量相同，比较温度变化。根据Q cm Δt =得，温度计示数 t 甲>t 丙，温度变化越大，则比热容越小，液体吸热能力越弱，c a

[3]比较甲和乙，燃料燃尽放出的热量转换为液体吸收的热量，根据 Q cm Δt =得，温度计示数 t 甲>t 乙，因此 Q 1>Q 2，则燃料 1 比燃料 2 放出热量多，根据Q mq =知，等质量的燃料1和燃料2完全燃烧，燃料1放出的热量多，则燃料1的热值大。

4．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/℃

25 90 乙杯水温/℃ 25 80

（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。

5．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，实验时要观察_____比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择_____两图进行实验，实验通过_____反映物体吸热的多少．

（2）比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量_____（选填“大于”或“小于”）液体b吸收的热量．

（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℃，求：

①水吸收的热量_____J

②若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，算一算酒精的热值是_____J/kg；

③算出的热值比标准值_____（选填“偏大”、“偏小”或“一样”）

【答案】甲乙液体升高的温度甲丙加热时间的长短小于 4.2×103J 4.2×105J/kg 偏小

【解析】

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，通过液体升高的温度得出吸热多少，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（即比较吸收热量的多少），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）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，两种液体吸收的热量相等；液体a升温多，由c＝Q

m t

吸可知，a的比热容

小；a的比热容小，质量相同的液体a与b，在升高相同的温度时，由Q吸＝cm△t可知，液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量．（3）①50ml水的质量为：m＝ρ水

V＝1×103kg/m3×50×10﹣6m3＝0.05kg；水吸收的热量：Q吸

＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×0.05kg×20℃＝4.2×103J；②根据题意可知，Q吸＝Q放，

由Q放＝qm可知，酒精的热值为：q＝

3

4.210

0.01

Q J

m kg

放＝＝4.2×105J/kg；③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．

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）根据a、b液体吸收热量的多少，判断a、b液体比热的大小，然后根据比热大小，分析判断质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，a与b吸收热量的关系；（3）①知道水的体积，求出水的质量；根据水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm△t求水吸收的热量；②根据公式Q＝qm计算酒精的热值；③在此实验中，酒精燃烧放出的热量大部分未被水吸收．

6．阅读短文，回答问题

电饭锅中的磁钢限温器

电饭锅是生活中常见的用电器：它利用磁钢限温器来控制煮饭过程中的最高温度，磁钢限温器结构如图甲所示，它由永久磁钢、感温磁钢和弹簧等组成，感温磁钢及其外套由弹簧支撑．永久磁钢的磁性不变，感温磁钢的磁性会随温度的升高而减弱，当温度达到

1 0 3℃时，感温磁钢失去磁性．

煮饭时，按下电饭锅的按键，永久磁钢和感温磁钢吸合，同时带动连杆使加热开关闭合，电热盘通电，当温度升高到一定程度，感温磁钢失去磁性，在弹簧的作用下感温磁钢与永久磁钢分离，同时使加热开关断开，按键跳起，电热盘停止加热．

（1）电饭锅煮饭时，电能主要转化为 _________ 能．

（2）按键未按下时，弹簧处于 _________（压缩／原长／伸长）状态．

（3）磁钢限温器工作时，不同时刻的温度如下表：

在图乙中描点并用平滑的曲线作出温度与时间关系的图像_____．

（4）在磁钢限温器工作过程中，感温磁钢没有磁性的是 _________

A．按下按键时 B．加热升温过程中 C．按键跳开时 D．降温过程中

（5）小明发现用该电饭锅烧开水，当水沸腾时电饭锅的按键没有跳起，原因

是 _______ ．

【答案】内压缩C水沸腾时温度为1000C,达不

到1030C，感温磁钢仍有磁性，按键不会跳起

【解析】

【分析】

（1）电饭锅工作时，消耗了电能，得到了内能；（2）根据电饭锅的原理可知，感温磁钢及其外套由弹簧支撑，据此分析弹簧的状态；（3）表格中横轴为时间，纵轴为温度，故根据表格先描点，然后把所描的点用线连接即可；（4）根据电饭锅的工作原理进行分析；（5）根据题意可知当温度达到103℃时，感温磁钢失去磁性，按键跳起．

【详解】

本题涉及的知识是电阻大小与温度有关、能量转化和沸点．

（1）电饭锅煮饭时，把电能转化为内能；

（2）弹簧的作用是使感温磁钢与永久磁钢分离，永久磁钢对感温磁钢有吸引力，在图甲状态下，弹簧在引力作用下被压缩；

（3）如图所示：

（4）永久磁钢的磁性不变，感温磁钢的磁性会随温度的升高而减弱，当温度达到103℃时，感温磁钢失去磁性在弹簧的作用下，感温磁钢与永久磁钢分离，同时使加热开关断开，按键跳起，电热盘停止加热；

（5）水沸腾时电饭锅的按键没有跳起，原因是水的沸点低于103℃..

7．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验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实验装置，记录结果见下表：

（1）在安装、调整实验器材时，合理的顺序是（甲图中）：应先调整、固定________的位置（选填“A”或“B”）。

（2）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同的装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的________及________相同。

（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________。燃料加热前的水温／℃燃料燃尽后的水温／℃

煤油2544

菜籽油2534

（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两灯中燃料的质量，并根据记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t－t0）计算出了水吸收的热量，然后再利用这个热量计算出煤油的热值，发现结果与课本中给出的煤油热值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。观察装置图，请你分析原因是：___________________________。

【答案】（1）B （2）质量水的初温（3）煤油（4）偏小煤油燃烧放出的热量，并没有全部被水吸收，有热量损失

【解析】

试题分析：（1）由于要用酒精灯的外焰加热，且温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能紧靠容器壁或容器底部，所以，在组装装置甲时，要按“从下往上”的原则。

（2）为了比较不同燃料的热值，应控制吸热升温的物质相同、物质的初温相同，燃料的质量相同，比较燃料燃尽后，物质升温的快慢。

（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是煤油，因为燃料燃尽后，用煤油加热的，水的末温高。

（4）结果与课本中给出的煤油热值相比偏小。原因是：煤油燃烧放出的热量，并没有全部被水吸收，有热量损失（如烧杯、空气等吸热；煤油不可能完全燃烧）。

考点：探究煤油和菜籽油的热值大小关系

8．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．

9

．为了比较不同燃料的热值，小明设计了如图甲、乙、丙所示的三种方案．三套实验装置完全相同．燃料的质量、烧杯内液体的初温与质量也都相同．

（1）小明应选择______________两图对应方案进行实验．

（2）实验中还应控制燃料燃烧的______________(选填“时间”或“质量”)相同．

（3）实验完成后，画出被加热液体的温度随时间变化的关系图象如图丁所示．由此可知，燃料1燃烧2分钟放出的热量____________（选填“大于”“小于”或“等于”）燃料2燃烧3分钟放出的热量.

（4）忽略热量的散失，由图丁可知，燃料1的热值为燃料2热值的____________倍．【答案】甲乙质量大于3

【解析】（1）由图知道，根据控制变量法的要求，应控制其它条件相同，而只改变燃料的种类不同，故甲、乙两图符合要求；

（2）实验中还应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计的示数来比较热量的多少；（3）由图丁知道，燃料1燃烧2min，燃料2燃烧3min，液体a升温更多，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量；

（4）由公式Q=cm△t知道，二者放出的热量之比是：Q1：Q2=a a

b b

cm t t

cm t t

=

=35℃?20℃/25℃?20℃=3：1，由公式Q=qm知道，二者的热值之比是：q1：q2 =1

2

3

1

Q m

m Q

?=，故燃料1的热值为燃料2热值的3倍。

点睛：本题考查了比较不同燃料的热值的实验设计，解题的的关键是运用好控制变量法，同时还要对热量、热值的相关公式有一个熟练的掌握，有一定难度。

10．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。

（1）比较不同燃料的热值，应选择_____两图进行实验；在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须_____（相等/不相等）。

（2）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：

根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为_____J；燃料2的热值是

_____J/kg。

（3）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏_____（大/小），你认为出现这样情况的主要原因是：_____。

【答案】甲、乙相等 2.4×105 1.2×107偏小有热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收

【解析】

【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，让液体的质量相相等，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，所以应选择甲、乙两图进行实验；（2）完全燃烧10g燃料1放出的热量：

Q1＝mq1＝0.01kg×2.4×107J/kg＝2.4×105J；

因Q放＝Q吸，

所以，燃料1：c a m△t1＝m1q1，即c a m（35℃﹣15℃）＝m1×2.4×107J，

燃料2：c a m△t2＝m1q2，即c a m（25℃﹣15℃）＝m1×q2，

联立以上两式可得：q2＝1.2×107J/kg。

（3）因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，所以测得的热值会偏小。