九年级物理内能单元测试卷(解析版)

九年级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．（提出问题）水和空气哪种物质的导热性能好？

（猜想与假设）小明进行了如下猜想：

猜想一：水的导热性能好；

猜想二：空气的导热性能好

（设计与进行实验）

小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如上图所示，实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：

（实验结论）

（1）分析表中数据，可得出结论：_____

（评估与交流）

（2）对甲、乙两个瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的_____相同

（3）热牛奶放在水中温度下降是通过_____方式来_____（选填“增加”或“减少”）内能（4）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越___的

（实验拓展）

（5）如果有一天，你要喝一杯奶茶，下列两种冷却方法中，效果较好的是_____

A．将滚烫的热茶冷却5分钟，然后加适量冷牛奶

B．先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min

（6）物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢，若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，则“冷却速度”可定义为：质量为1千克的物体，_____叫做冷却速度

【答案】在水中冷却比在空气中冷却效果要好质量热传递减少慢A单位时间内降低的温度【解析】

【详解】

（1）分析可知，在相同时间内水中冷却速度更快，所以在水中比空气中冷却效果更好；（2）在研究空气和水的导热性时，应该保证其它条件相同，除了水的初温外还要保证水的

质量相等；（3）由于水与牛奶瓶有温度差，所以要发生热传递，即牛奶温度下降是由于热量传递减少其内能；（4）这是由于随着牛奶温度下降，周围水的温度在升高，使牛奶冷却的速度变慢，因此牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响．所以当实验时间较长时，相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢，就是指冷却速率变慢．（5）根据（4）中的结论，物体冷却随时间推移是先快后慢，本质原因是温差逐渐缩小，奶茶热的时候温度下降得快，开始快后来越来越慢，开始先让它保持较高的温度，可以在五分钟内放出更多的热量，然后加入冷牛奶，利用热传递使其再次降温。故选A；（6）根据题意可定义冷却速度为：质量为1千克的物体在单位时间内降低的温度。

2．铁板文蛤是南通的特色佳肴，由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成，在体积相同的条件下，餐馆会尽量选择热容量大的炊具．热容量的定义是：物体的温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量．查阅资料知道：物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关，由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想：

猜想1：物体的质量越大则物体的热容量越大；

猜想2：物质的比热容越大则物体的热容量越大．

同学们先用图甲所示装置，将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中，将水加热至沸腾，用温度计测出水的温度，示数如图乙；将四个金属块同时从水中取出，快速放入四个相同的保温杯中，杯中盛有质量和初温（约20℃）均相同的水，过一段时间后分别测出保温杯内水的末温，收集记录的数据如下表．

（1）安装装置时应先固定线夹_______（选填“A”或“B”）；图乙温度计示数为

_______℃．

（2）由表中数据可知：若金属块放出的热量完全被水吸收，则吸收热量最多的是放入了金属________的杯中的水；热容量最大的是_________金属块．

（3）分析数据可判断：猜想1、猜想2都是_______的．请选择猜想1或猜想2，说出你对该猜想作出上述判断的理由：______________________．

（4）请用热容量这个物理量，给比热容下定义：________________．

【答案】B 99 铁铁错误猜想1：铁的热容量最大，但是铁的质量不是很大，铁的比热容不是最大物体的热容量与质量之比

【解析】

【详解】

第一空．用酒精灯加热时，由于酒精灯的高度是固定的，所以安装装置时应先固定线夹B；

第二空．图乙中温度计的分度值是1℃，示数是99℃；

第三空．从表中数据可知，放入铁块的烧杯中水的末温最高，为48.1℃，

第四空．由于放入铁块的水的末温最高，说明铁块放出的热量最多，即热容量最大的是铁块；

第五空．分析数据可知，质量最大的铅块其热容量不是最大，比热容最大的铝块其热容量不是最大，故猜想1、猜想2都是错误的；

第六空．猜想1：由数据可知，铁块的热容量最大，但是铁块的质量不是最大的，故猜想1错误；猜想2：由数据可知，铁块的热容量最大，但是铁的比热容不是最大的，故猜想2错误；

第七空．物体的热容量与物体的质量之比叫做物质的比热容。

3．小军利用如图所示装置和器材，探究不同物质的吸热能力。

(1)小军设计的电路中的R甲、R乙的阻值大小必须满足的条件是______；

(2)只闭合开关S2，他首先观察了水的加热过程，测得数据如上表。分析数据可知，该地区气压______（选填“高于”或“低于”）标准大气压；

(3)接着断开S2，待水冷却后，继续探究物质的吸热能力。小军控制水和煤油的质量、初温都相同，他应首先闭合开关______，再闭合另外一个开关，同时控制加热过程中水的末温度应低于______℃。实验表明：水的末温比煤油______，水的吸热能力比煤油强。

【答案】R甲＝R乙低于 S1 98 低

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]探究不同物质的吸热能力时，应选用相同的热源，由图示电路图可知，两电阻并联，它们的电压相等，要使电阻在相等时间内产生的热量相等，应控制两电阻的阻值相等，即R甲＝R乙。

(2)[2]由表中实验数据可知，在水沸腾后，水不断吸收热量，但温度保持98℃不变，所以水的沸点是98℃，说明该地区气压低于标准大气压。

(3)[3]要探究水与油的吸热能力，应控制水与煤油的质量、初温相等，还要控制水与煤油在相同时间内吸收的热量相等，所以应控制两个电阻丝同时开始加热，则由图可知应先闭合支路开关S1，然后再闭合干路开关S2。

[4]实验过程中水不能沸腾，所以应控制加热过程中水的末温度应低于98℃。

[5]实验表明：水的末温比油低，水的吸热能力比煤油强。

4．为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）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）该物质在B点时的内能_____（大于/小于/等于）在A点时的内能；

（2）求该物质在BC段共吸收了多少热量__________？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），求在BC阶段的热转化效率为多大_______？（3）该物质在固态（OA阶段）时的比热容为多大__________ ？

【答案】大于 4.8×104J 16% 1.5×103J/（kg?℃）

(1) 如图该物质在

AB 段为熔化过程，吸热，温度不变，所以B 点时的内能大于在A 点时的内能；

⑵ 如图BC 段温度升高了40℃，则该物质在BC 段共吸收的热量为：

343100.440J 4.810J Q cm t =?=???=?吸；

酒精10g 放出的质量为：

750.01310J 310J Q m q ==??=?酒放，

在BC 阶段的热转化效率为：

4

5

4.810100%16%310Q Q η?==?=?吸放 ⑶ 该物质在固态（OA 阶段）时吸热2min 温度身高了40℃，吸热热量是BC 段吸收热量的一半，故固态时的比热容为：

()43OA 4.810J 2== 1.510J/kg 0.4kg 40Q c m t ?=???吸固℃℃

5．晓松同学在老师的指导下利用气压式喷雾器和数字式温度计验证“做功与物体内能变化关系”（如图）

（1）先安装好器材，关闭喷雾器的阀门，用数字温度计测出喷雾器内空气的温度，如图（a ），手压活塞快速打气，如图（b ）所示．

实验现象：________．

说明：________．

（2）然后，打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内的气体，如图（c ）所示．

实验现象：________．

说明：________．

【答案】数字式温度计示数变大 外界对物体做功，物体内能增大 数字式温度计示数变小 物体对外界做功，物体内能减小

（1）先安装好器材，关闭喷雾器的阀门，用数字温度计测出喷雾器内空气的温度，如图（a），手压活塞快速打气，如图（b）所示．手压活塞，对壶内气体做功，故实验现象：数字式温度计示数变大．说明：所以外界对气体做功，气体的内能增加．（2）打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内的气体，如图（c）所示．气体被放出，使得小叶轮转动，即气体对外界做功，气体温度下降，故实验现象：数字式温度计示数变小．说明：物体对外界做功，物体内能减小．

点睛：做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体温度升高，内能增加；物体对外做功，内能减小，温度降低．

6．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如下：

（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定______的位置，再调整固定另一个的位置（选填“A”或“B”）；

（2）为保证实验结论的可靠，关于实验时“应控制两套装置中相同的量”的说法中，不必要的是______

A．食用油和水的质量相等 B．两套装置中的烧杯相同

C．两酒精灯的火焰大小相同 D．两酒精灯内酒精的质量相等

（3）实验中食用油和水从20℃升温至45℃，______（水/食用油）所需时间较长，_____（水/食用油）吸收的热量较多，由此可见， _____（水/食用油）吸热能力较强．

（4）实验中，加热相同的时间，水吸收的热量______（大于/小于/等于）食用油吸收的热量，______（水/食用油）升高的温度较多，______（水/食用油）吸热能力较强．

【答案】B D水水水等于食用油水

【解析】

(1)在安装、调整如图（甲）的实验器材时，应先固定B，再调整固定A，因为底部的距离应是固定的，而上部可以根据下部的情况进行灵活调节；（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：酒精灯中火焰的大小、水和食用油（ρ水>ρ食用油）的质量和初温度、烧杯等，酒精灯中的酒精多少不一定相同，D错误；（3）食用油和水从20℃升温至45℃，水所需时间较长，说明水吸收的热量较多，由此可见，水吸热能力较强．（4）加热相同的时间，水吸收的热量等于食用油吸收的热量，食用油升高的温度较多，说明水吸热能力较强．

7．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：

升高的温度?t/°C510152025

食用油的加热时间t/min12345

水的加热时间t/min246810

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。

8．为比较水、空气对牛奶的冷却效果，小明同学进行了如下实验：将一盒牛奶分别装入两个瓶中，一个放在水中（如图甲所示），一个放在空气中（如图乙所示），其他条件均相同，实验时他每隔一定时间记录一次甲、乙两温度计的示数，如下表所示：

（1）对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？____________.

（2）根据表中数据，小明已将乙瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在坐标系中，请你将甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在答题卡上同一个坐标系中；

（3）本次实验中，小明发现______的冷却效果更好；

（4）进一步分析，小明又发现，甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致，是越来越______，小明通过仔细分析认为牛奶冷却的快慢可能还受到________的影响．

【答案】牛奶质量相等牛奶的初温相等水慢温度

【解析】

（1）探究水和空气对牛奶的冷却效果时，需要控制牛奶的质量和初温相等；

（2）在同一个坐标系中根据表格数据进行描点，然后利用平滑的曲线连接各点，作出甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象；

（3）由图象可知，在相同的时间内，甲中水的牛奶温度变化快，降温效果好；

（4）由图象分析可知，在甲图象中，前段时间内牛奶的温度变化较快，后面的温度变化缓慢；牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响

9．回顾实验和探究：比热容概念的建构

器材烧杯、______相等的水和煤油、两个规格相同的电加

热器、温度计、______。

装置

过程两只烧杯中盛有______相同的水和煤油，用电加热器加热2分钟，我们发现______温度升高的高，若升高相同的温度，______加热时间长，______吸收的热量多。

结论一定质量的某种物质，温度升高时吸收的热量与______之比，叫做这种物质的比热容，在数值上等于______质量的某种物质温度升高______所吸收的热量。

方法实验中用______来反映物质吸收的热量，这种研究方法是______。

讨论电加热器工作时，将______能转化为内能；水吸收热量，温度升高，内能发生了______。

【答案】质量秒表质量煤油水水质量和升高温度之积单位 1℃加热时间转换法电转移

【解析】

【分析】

【详解】

[1][2]所用到的器材除烧杯、质量相等的水和煤油、两个规格相同的电加热器温度计以外，还要记录测量时间用的秒表。

[3][4][5][6]两个烧杯中盛有质量相同的水和油，用电加热器加热两分钟，会发现煤油温度升高的高，如果升高相同的温度，水加热的时间长，那么可以得知水吸收的热量最多。[7][8][9]一定质量的物质，温度升高时吸收的热量与质量和升高温度乘积之比叫做比热容，在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。

[10][11]实验中用加热时间来反应物质吸收的热量，这种研究方法是转换法。

[12][13]电加热器工作时消耗了电能，将电能转化为内能，水吸收热量，温度升高，内能发生了转移。

10．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。