西安郭杜大学城学校物理内能专题练习解析版.docx
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西安郭杜大学城学校物理内能专题练习解析版
西安郭杜大学城学校物理内能专题练习（解析版）
一、初三物理内能易错压轴题（难）
1．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】B99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。
2．为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示．
（1）根据图像，某同学认为：
“加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些．”这位同学的判断是否正确？
________请说明理由:
______________________________；
（2）要使甲、乙升高相同的温度，应给__________加热更长的时间；
（3）如果已知甲的比热容是1.8×103J/（kg·℃），则乙的比热容是_________J/（kg·℃）。
【答案】不正确因为完全相同的酒精灯，加热相同的时间，放出的热量相等，甲、乙液体吸收的热量相等乙2.4×103
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]升高的温度大，不代表吸收的热量多，吸收热量的多少是一样的，因为是用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量是相等，甲和乙吸收的热量也是相等的；
（2）[3]由图可知，甲和乙升高相同的温度，如都温度升到40℃，甲需要的时间是3min，乙需要的时间是4min，乙需要更长的加热时间，这说明乙的吸热能力强一些；
（3）[4]根据
可知，在质量和吸收热量一定时，温度的变化值和比热容成反比，
我们可以取相同的加热时间4min，用相同的酒精灯加热4min，甲和乙吸收的热量就是相同的，甲的温度变化值为
50℃-10℃=40℃，
乙的温度变化值为
40℃-10℃=30℃，
乙的比热容
。
3．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_____
（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a2.1×103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
煤油的比热容为
。
（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。
4．如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置．
（1）除了图示的器材外，本实验要用到的测量工具还有_____；加热过程中，用搅棒搅动的目的是_____：
水和沙子吸热的多少可以通过_____来反映的（选填“温度计示数的升高值”或“加热时间”）
（2）在本实验中，可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是：
若加热时间相同，比较_____；若温度计示数的升高值相同，比较_____．
（3）关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是_____（填字母）．
A．采用相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与易拉罐底的距离等）
B．易拉罐中分别装入相同体积的水和沙
C．使用相同的易拉罐．
【答案】天平使物体受热均匀加热时间温度升高的读数加热时间B
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据吸热公式Q=cm△t可知，实验还需要称质量的天平，用搅棒搅动的目的是为了让沙子和水受热均匀；
放热设备相同，只能通过加热时间来控制水和沙子吸热，所以还需钟表．
（2）在本实验中，可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是：
若加热时间相同，比较温度计的示数升高值的多少；若温度计示数的升高值相同，比较加热时间；
沿海地区昼夜气温变化比内陆地区气温变化小的原因是：
水的比热容比泥土和沙子的比热容大．
（3）该实验的变量控制，需要控制相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与易拉罐底的距离等）、使用相同的易拉罐、水和沙子的质量；如果体积相等，他们的质量一定不同，所以不正确的是B．
5．如下图所示是小明探究“比较水和煤油的比热容大小”的实验装置．
（1）为保证让水和煤油在相同时间内能吸收相同的热量，甲、乙两个电阻丝的阻值必须满足的条件是阻值___________（选填“相等”或“不相等”）．
（2）实验时还要使这两种不同物质的初温和________相同．
（3）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质_______________．
（4）观察分析表格和图像，我们能得出的水和煤油比热容的大小关系是C水______C煤油．（选填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】
（1）相等；
（2）质量；（3）吸热的多少；（4）大于
【解析】
试题分析：
（1）根据焦耳定律，甲乙串联电流和通电时间相同，为保证不同物质能吸收相同的热量，甲、乙两个电阻丝的阻值必须相等；
（2）实验时还要使这两种不同物质的初温和质量相同；
（3）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质吸热的多少；
（4）分析表格，均加热5min，水和煤油吸收的热量相同，水温升高了40℃-30℃=10℃；煤油温度升高了50℃-30℃=20℃，说明了水的比热容大于煤油的比热容．
考点：
比热容；焦耳定律
6．归纳式探究—．研究电磁感应现象中的感应电流：
磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场．
如图甲所示，电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路，R1和R2的阻值均为R0，导线的电阻不计，
在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0．则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表：
次数
R0/Ω
r/m
B0/T
T0/s
I/A
1
10
0.1
1.0
0.1
5π×l0-2
2
20
0.1
1.0
0.1
2.5π×l0-2
3
20
0.2
1.0
0.1
10π×l0-2
4
10
0.1
0.3
0.1
1.5π×l0-2
5
20
0.1
0.1
0.05
0.5π×l0-2
（1）I=_____k，其中k=________（填上数值和单位）
（2）上述装置中，改变R0的大小，其他条件保持不变，则0至t1时间内通过R1的电流I与R0的关系可以用图象中的图线____表示．
【答案】
c
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图像分析可得
……………1
……………2
……………3
……………4
由1234联立得：
由于
为定值，故
[2]将第一组数据带入上式得：
k=
（2）[3]若R0变，其他为定值，则
均为定值，可看作
，此为反比例函数，故可用图线c表示．
7．为了“比较水和煤油吸热升温特点”，小明和小华所在的两探究小组都做了如图甲所示的实验：
（1）水和煤油吸热的多少是通过________________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
（2）设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是（________）
A．采用完全相同的加热方式B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和煤油D．盛放水和煤油的容器相同
（3）两小组获得的实验结论分别是：
①等质量的煤油和水升高相同的温度，加热煤油的时间短；
②等质量的煤油和水加热相同的时间，煤油的温度上升得多。
你认为能支持本次探究实验的结论是上述_______（选填“①”、“②”或“①和②”）
（4）小华组分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度（T）随时间（t）变化的图象（如图乙所示）已知水的比热容是
，则煤油的比热容是________
。
【答案】加热时间B①和②2.1
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由于是相同的酒精灯加热，即煤油和水在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少。
（2）[2]用控制变量法进行探究，因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式，与酒精的多少无关，故选B。
（3）[3]“等质量的煤油和水升高相同的温度，加热煤油的时间短”，说明水的吸热能力比煤油强。
“等质量的煤油和水加热相同的时间，煤油温度上升得多”，同样说明了水的吸热能力比煤油强。
因为均说明“煤油吸热升温或放热降温都比水快”，故①和②均能支持本次探究实验的结论。
（4）[4]由图知，相同质量的水和煤油都加热4min，即吸收相同的热量时，煤油升高温度4℃，水升高温度2℃，则煤油升高温度是水升高温度的2倍。
根据Q吸＝cm
t可知，在吸收热量和质量相同时，物质的比热容与升高的温度成反比，所以煤油的比热容为水的比热容的
，因为水的比热容是
，故煤油的比热容为2.1×103J/（kg·℃）。
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．在“比较不同物质吸热能力”的实验时，将甲、乙两种不同的液体分别装入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热，记录相关数据，并绘制出如图所示的图像。
（不计热量损失）
（1）实验时，选用初温和___________均相等的甲、乙两种液体；
（2）加热10min，甲吸收的热量______（选填“大于”“小于”或“等于”）乙吸收的热量；
（3）乙液体的比热容是甲液体比热容的______倍；
（4）电加热器正常工作时_________能转化成内能。
【答案】质量等于2电
【解析】
【详解】
（1）[1]实验时，选用初温和质量均相等的甲、乙两种液体，而电加热器是相同的，两液体吸收的热量相同，这样可以通过比较升高的温度，从而得知物质的比热容大小；
（2）[2]由于用相同的电加热器同时加热，那么加热10min，甲吸收的热量等于乙吸收的热量；
（3）[3]从图中可以看到，乙加热10min时，升高的温度是30℃，根据
可知加热10min，甲乙两液体吸收的热量是
两式相除，可得到
解得
；
（4）[4]电加热器正常工作时，会消耗电能，并且发热，这时会把电能转化为内能。
10．为了比较不同物质的吸热情况，实验小组的同学进行了实验探究．
（1）同学们选用如图甲所示的一套器材进行实验，在实验前要控制水和煤油的________和初温相同．
（2）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中放入等量的水和煤油，通过加热分别使水和煤油升高相同的温度，比较水和煤油的________，得出结论．
（3）在对该实验进行评估时，他们认为原方案存在需要两次加热耗时较长等缺点，因此改进方案并设计了如图乙所示的装置．若使用改进后的装置按要求进行实验，会发现________（选填“水”或“煤油”）中温度的示数较高．与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是________．（答出一个即可）
【答案】质量加热时间煤油在同一个烧杯中加热，保持加热时间相同（合理即可）
【解析】
（1）为了比较不同物质的吸热情况时，应控制质量相同，在实验前要控制水和煤油的质量和初温相同；
（2）等量的水和煤油，通过加热分别使水和煤油升高相同的温度，比较加热时间，即吸收热量的多少，则加热时间长的吸热能力强；（3）若使用改进后的装置按要求进行实验，则水和煤油吸热相同，根据Q
cm△t可知，水的比热容大，水的温度升的较低，煤油的温度较高；图乙所示的装置与原方案相比：
在同一个烧杯中加热，保持加热时间相同（合理即可）．
点睛：
本题是控制变量法的应用，仔细分析题中有几个变量是解题的关键．
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