内能单元测试卷 (word版,含解析)

内能单元测试卷（word版，含解析）

一、初三物理内能易错压轴题（难）

1．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。

2．实验小组设计实验比较水和食用油吸热能力，使用相同的电加热器给水和食用油加热。

(1)实验前，小明同学应取初温和_____相等的水和食用油进行实验。

(2)小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间，目的是使水和食用油_____相同，再通过比较水和食用油_____来判断吸热能力的强弱。

(3)而小丽同学使水和食用油升高相同的温度，通过比较_____来判断吸热能力的强弱。

(4)根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像，由图像可知，水的温度随时间变化的图像是_____（选填“a”或“b”），煤油的比热容为_____()J/kg ?℃ ()34.210J/kg c ??水＝℃

(5)分析图像可推断，当水和食用油升高相同温度时，_____需要的时间短，_____的吸热能力更强。（均选填“水”或“食用油”）

(6)该实验是利用_____（选填“热传递”或“做功”）的方式来改变食用油的内能的。

【答案】质量 吸热 升高的温度 加热时间 a 2.1×103 煤油 水 热传递

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]根据比较吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，实验前，小明同学应取初温和质量相等的水和食用油进行实验。

(2)[2][3]小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间，根据转换法，目的是使水和食用油吸热相同；再通过比较水和食用油升高的温度来判断吸热能力的强弱。

(3) [4]小丽同学使水和食用油升高相同的温度，通过比较比较加热时间来判断吸热能力的强弱；

(4)[5][6]根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像，升高相同的温度，水加热时间长，由图像可知，水的温度随时间变化的图像是a ；由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，升高30℃，b 用时3min ，a 用时6min ，根据Q ＝cm △t ，在质量和升高温度相同的情况下，吸热与比热容成成正比，煤油的比热容为

()()333min = 4.210J/kg =2.110J/kg 6min

c ?????℃℃ 煤油的比热容为()32.110J/kg ??℃。

(5)[7][8] )分析图像可推断，当水和食用油升高相同温度时，煤油需要的时间短；水的吸热能力更强。

(6)[9]该实验是利用热传递的方式来改变食用油的内能的。

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。

时间

013456789

（min）

温度

909294969798989898

（℃）

(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．阅读短文，回答问题

“鲲龙”AG600

国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降，如图所示。“鲲龙”AG600是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要，研制的大型特种用途民用飞机，既能在陆地上起降，又能在水面上起降，是一艘会飞的船。AG600可以在20秒内一次汲水12吨，单次投水救火面积可达4000余平方米，还可以在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动，水上应急救援一次可救护50名遇险人员。“鲲龙”AG600 除了像普通飞机在陆上起降外，在任何江河湖泊，只要给它一片长1500米、宽200米、深2.5米的水域，它都能“说走就走”。最大巡航速度500公里/小时，最大航程4500公里，可从中国最北端黑龙江漠河直飞海南三亚，更可以从三亚往返中国最南端的曾母暗沙。“鲲龙”AG600作为当今世界最大一款水陆两栖飞机，AG600飞机的机身长37米、翼展达38.8米，个头儿与波音737相当，采用单船身、悬臂上单翼和前三点可收放式起落架布局，选装4台涡桨发动机。

飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。

飞机的部分参数如下表所示：

WJ6发动机数量4台M最大起飞质量53.5t

最大巡航速度500km/h发动机巡航推力 4.6×104N

发动机的热效率40%发动机的推进效率……

(1)如图所示，机身下部制成“V”形，这样设计的目的还有______________；机翼设计成如图所示的截面图，当飞机水平飞行时，机翼上方空气速度大，压强________；

(2)“鲲龙”AG600在水面降落的过程中，重力势能________，动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)；

(3)若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t，总体积约5×103m3。该飞机停在水平地面时，起落架的触地总面积是1.2m2，对地面的压强_________Pa；停在水面上时，排开水的体积是_________m3；(g=10N/kg，ρ水=1×103kg/ m3)

(4)若“鲲龙”AG600空载时质量为40t，在水面滑行测试中，“鲲龙”AG600蓄一定质量的水，发动机牵引力的实际总功率为2500kW，飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，则飞机受到的阻力为_________N，所蓄水的

质量为__________t ；

(5) “鲲龙”AG600 以最大速度满载巡航2h ，消耗燃油5000kg ，燃油完全燃烧获得的内能是_________J ，此过程中发动机的推进效率为__________。(燃油的热值q =4.6×107J/kg)

【答案】减小阻力 小 减小 减小 4×105 48 2.5×105 10 2.3×1011 50%

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]机身下部制成“V ”形，这样设计的目的还有减小阻力的作用；当飞机水平飞行时，机翼上方空气速度大，根据流体流速与压强的关系，流速大的地方压强小，所以机翼上方压强小。

(2)[3][4]“鲲龙”AG600在水面降落的过程中，质量不变，但高度减小，重力势能减小；速度减小，动能减小。

(3)[5][6]若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t ，总体积约5×103m 3。该飞机停在水平地面时，起落架的触地总面积是1.2m 2，根据压强公式可得，对地面的压强为

4524.810kg 10N/kg 410Pa 1.2m

F mg P S S ??====? 停在水面上时，因为处于漂浮状态，所以浮力等于重力，可以得到此时飞机所受到的浮力为

45= 4.810kg 10N/kg 4.810N F G mg ==??=?浮

根据浮力公式可得，此时排开水的体积为

53334.810N 48m 1.010kg/m 10N/kg

F V g ρ?===??浮排液 (4)[7][8]根据题意可得，飞机在水面上的速度为

36km/h 10m/s v ==

由功率公式可得，飞机受到的牵引力为

652.510W 2.510N 10m/s

P F v ?===? 因为飞机匀速滑行，所以飞机所受阻力为

52.510N f F ==?

根据题意可得

0.5f G =总

则此时飞机的总重力为

5522 2.510N=510N G f ==???总

此时飞机的总质量为

54510N =510kg=50t 10N/kg

G m g ?==?总总

则飞机所蓄水的质量为

50t 40t 10t m m m =-=-=蓄总机

(5)[9][10]燃油完全燃烧产生的内能为

7115000kg 4.610J/kg 2.310J Q mq ==??=?放

发动机获得的机械能为

11102.310J 409.210J W Q η==??%=?机放

飞机飞行的路程为

6500km/h 2h 1000km 110m s vt ==?==?

发动机在2h 内做的有用功为

46104.610N 110m 4.610J W Fs ==???=?有

此过程中发动机的推进效率为

10104.610J 100100509.210J W W η?=?%=?%=%?有

机

5．小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。

（1）实验装置中的两个烧杯的规格应_________（选填“相同”或“不同”），烧杯中的水和煤油应具有相同的初温和__________；

（2）加热10min ，水吸收的热量________（填大于、小于或等于）煤油吸收的热量； （3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（如图乙），由图象可知，水的沸点是__________℃，水的比热容是煤油的比热容的________倍； （4）若本次实验共消耗酒精20g ，则这些酒精完全燃烧放出的热量是________J 。（q 酒精=3.0×107J/kg ）

【答案】相同 质量 等于 98 2 6×105

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]实验中两个烧杯的规格应相同，烧杯中水和煤油的初温和质量都应该相同，因为此实验探究的是两种液体的吸热能力，那么唯一的变量是液体的种类，而其他的量都要保持相同。

(2)[3]加热10min ，即加热时间相同，那么两者吸收的热量相同。

(3)[4]由图象乙可知，水开始时温度上升，到98℃时，温度保持不变，即是水此时已经沸

腾，所以水的沸点是98℃。

[5]相同质量的水和煤油温度从68℃升高到98℃，所用的时间分别为20min和10min，即升高相同温度，水吸收的热量是煤油的2倍，所以水的比热容是煤油的的2倍。

(4)[6]完全燃烧这些酒精放出的热量

Q放=mq酒精=20×10-3kg×3.0×107J/kg=6×105J

6．如图甲所示是某实验小组用初温相同、质量相等的水和煤油做“比较不同物质吸热的情况”的实验装置．

（1）图甲实验装置中除了图示的器材外，还需要的测量工具有天平和________；加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过_________________来确定的．

（2）另一实验小组对图甲实验装置进行了改进，将分别装有质量相等的水和煤油的试管放在同一个盛水的烧杯内加热如图乙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是：______________________________________________。

（3）在如图丙中，最能反映该实验的真实情况（__________）

（4）小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：另一种液体的比热容为

_____J/(kg·℃)，这种液体在0～15min内放出的热量为__________ J.

【答案】秒表加热时间确保水和煤油在相同时间内吸收的热量相等C 2.1×103

4.2×104

【解析】

【详解】

(1)根据吸热公式可以知道，实验除了需要称质量的天平,还需要秒表记录时间,并用温度计测量温度的变化；加热过程中通过加热时间来控制水和煤油吸热的多少;

(2)分别装有质量相等的水和煤油的试管放在同一个盛水的烧杯内加热,这样可确保水和煤油在相同的时间内吸收相同的热量;

(3)由于丙图中加热环境相同，所以相同时间内，水和煤油所吸收的热量应相同，所以AB

选项均不符合题意；根据公式得，，由于水的比热容较大，所以水和煤油质量和吸收的热量相同时，煤油温度变化大，由图知C符合题意。

(4)观察图像可知，在第15min时，甲变化的温度为，乙变化的温度为，由于水的比热容较大，所以甲液体为水，其的比热容是

；

根据公式可知，质量相同的水和另一种液体，在相同时间内放出的热量相等，所以c乙是c甲的一半，即c乙=2.1×103 J/(kg·℃)；则15min时，这种液体放出的热量为：

【点睛】

物体吸收热量本领的大小,不仅与物体升高的温度多少有关,还与质量的大小有关,因此要保证两者质量相等,由此可以确定需要的测量工具.通过加热时间来比较吸收热量的多少,由此可以知道还需钟表。实验中要确保水和煤油在相同时间内吸收相同的热量,根据其进行分析;

7．小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质晕的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量–比热容，于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同昵？带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示．实验时，冰的质量为，相同时间冰和水吸收的热量相同．水的比热容为

（1）根据图线，你能得到的一条信息是：________；

（2）CD段水吸收的热量是多少___________？

（3）计算出冰的比热容____________；

（4）设加热器发出的热量有70%被冰或水吸收，求加热器的功率是多大____________？（5）若规定质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热_____________

【答案】冰在熔化时温度保持不变（答案不唯一）

．

【解析】

【分析】

【详解】

（1）冰吸收热量，温度升高．达到熔化，继续吸收热量，温度保持不变，完成熔化过程．冰全部熔化之后，水吸收热量，温度升高．

所以可得信息有：冰在熔化时温度保持不变；冰是晶体等．

（2）冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，状态变化，质量不变，水的质量是0.5kg，

由图象知，水从0℃升高到20℃，

所以，水吸收的热量为：

3．

水从0℃升高到20℃，水吸收的热量为4.2×104J，需要10min，所以，水1min吸收的热量为4.2×103J．

（3）冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要了5min，吸收热量为：

，

冰的比热容为：．

（4）水吸收热量温度升高过程中，，

，即，

解得：．

（5）0.5kg冰从5min到45min全部熔化，需要40min，吸收的热量为：

，

冰的熔化热为：

．

8．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。

9．如图甲所示，在探究“不同物质的吸热能力”实验时，选择水和煤油进行实验探究。(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入__________(选填“质量”或“体积”)和初温都相同的a和b两种液体（水和煤油）；

(2)实验中选择相同规格的电加热器，可以认为在相同时间内水和煤油__________热量相同；电加热器工作时，将__________能转化为__________能；

(3)图乙是通过实验数据绘制的这两种液体的温度--加热时间的图象，则a液体第6min时的内能_________第3min时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；

(4)根据图象信息可以得出：____________液体是水（选填a或b），水的比热容是

4.2×103J/（kg?℃），则煤油的比热容是______________________；

(5)分析图乙的实验数据可得：__________吸热能力更强。

【答案】质量吸收电内大于a 2.1×103J/（kg?℃）水（或a）

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]在比较不同物质的吸热能力的实验中，应在两个相同的烧杯中加入初温相同和质量都

相同的水和煤油。

(2)[2]用相同的电加热器加热，可以认为在相等时间内煤油和水吸收的热量相等，然后比较升高的温度，来比较不同物质吸热能力，升高温度越高，吸热能力越弱；或者升高相同的温度，比较加热时间，时间越长，吸热能力越强。

[3][4]电加热器工作时，电热器消耗电能，产生热量，将电能转化成内能。

(3)[5]实验时，液体一直被加热，温度一直上升，故第6min时的内能大于第3min时的内能。

(4)[6]由图乙可知，质量相等的煤油和水加热相同时间，升温较快的是煤油，升温较慢的是水，故a为水。

[7]由图乙可知，加热升温相同时，水的加热时间是煤油的2倍，即水吸收的热量是煤油的

2倍，根据Q=cm?t，可得煤油的比热容是水的比热容的1

2

，即煤油的比热容为：2.1×103J/

（kg?℃）。

(5)[8]在质量相同和升高相同温度时，水需要加热的时间长，说明水吸收的热量多，吸热能力更强。

10．小明使用了如图甲所示的装置探究“比较不同物质吸热的情况”。

（1）在设计实验方案时，你认为下列做法中不必要的是______

A．用相同的电加热器加热 B．控制两种液体的质量相同

C．控制温度计的深度相同 D．用相同的容器盛装两种液体

（2）小明选择合适器材，正确操作， A液体加热5min，B液体加热10min，温度都升高了10℃时，则______液体吸收热量多，______液体的吸热能力强。

（3）停止加热后，绘制出两种液体温度随时间变化的图象如图乙所示，则A液体的温度变化图象是______（选填“①”或“②”）。

【答案】C B B②

【解析】

【详解】

(1)[1]本实验采用控制变量法进行实验，由于实验的目的是比较不同物质吸热的情况，所以要求除了液体种类不同其他条件都相同，即用相同的电加热器、质量相同的不同液体、用相同的容器盛和相同的温度计，但由于液体的内部温度与液体的深度没有关系，所以不要求温度计插入液体的深度相同，故选C；

(2)[2][3] 用相同的电加热器加热，A液体加热5min，B液体加热10min，可见B液体吸收热量多，它们升高相同的温度，因此B液体的吸热能力强；

(3)[4]根据相同质量的不同物质放出相同的热量，比热容大的温度变化比较小和B的比热容

大于A的，可以知道停止加热后，A的温度下降比较快，所以图像②是A液体的温度变化图象。