九年级上册物理 内能的利用单元培优测试卷

九年级上册物理内能的利用单元培优测试卷

一、初三物理内能的利用易错压轴题（难）

1．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知．（注：燃料完全燃烧放热用Q放=qm计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）．自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见下表：

燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃

煤油2544

菜籽油2534

（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的_____相同、及_______相同．

（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_______．

（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是：______．利用此实验方法计算出的热值将比真实值_____（偏大/偏小）．说说你的看法________ ．

【答案】质量水的质量煤油天平偏小燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸

【解析】

【分析】

本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同．

【详解】

（1）因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等；（2）由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大；（3）要控制质量相等，需要用天平来测量；由于燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些．

2．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小文做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中，分別装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如

表：

质量/g升温10℃所需时间/s升温20℃所需时间/s升温30℃所需时间/s 沙子306492124

水3092163220

（1）在此实验中用______________表示水和沙子吸热的多少；

（2）分析表中的实验数据可知：当物体温度变化量和______________相同时，水吸收的热

量______________（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量；

（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，___________升高的温度更高．

【答案】酒精灯加热时间质量大于沙子

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量越多，因此实

验中用酒精灯加热时间表示水和沙子吸热的多少．

（2）[2][3] 分析表中的实验数据可知：水和沙子质量相同，升高温度相同时，即温度变化

量和质量相同时，水所需加热的时间比沙子更长，所以水吸收的热量大于沙子吸收的热

量．

（3）[4]质量相同的水和沙子加热相同的时间，吸收的热量相同，由于Q=cm t，又因为

水的比热容大于沙子的比热容，故沙子升高的温度更高．

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．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，用相同质量的燃料加热质量和初温相同的液体。

（1）若要通过实验“比较不同燃料的热值”，应选择____________两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过____________来反映的（填“温度计升高的示数”或“加热时间”）

（2）若想利用上述装置估测燃料的热值，那么还需要补充的实验仪器是____________。 （3）该实验装置还能比较不同物质吸热能力，为了比较这种能力。引入了比热容这一概念。物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的____________之比，叫做比热容。 （4）图丁所示a 、b 两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像，由图可以看出：升高相同的温度， ____________液体吸收热量多。

【答案】甲乙 温度计升高的示数 天平 质量和升高温度的乘积 b

【解析】

【详解】

(1)[1]比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同，所以，应选择甲、乙两图进行实验，

[2]燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应；

(2)[3]因为要控制不同物质质量相同完全燃烧释放的热量，需要测量质量的工具是天平，测量温度的工具为温度计；

(3)[4]比热容的概念采用比值定义法，物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积质量和升高温度的乘积之比，叫做比热容。