深圳坪地坪地中学物理内能的利用易错题Word版 含答案.docx
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深圳坪地坪地中学物理内能的利用易错题Word版含答案
深圳坪地坪地中学物理内能的利用易错题（Word版含答案）
一、初三物理内能的利用易错压轴题（难）
1．（实验探究）小军设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系，他组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔lmin记录了杯中水的温度；
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
（进行实验）
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序（如图甲中）：
先调整固定_______的位置，再调整固定______的位置（选填“A”成“B”）；
（2）为了保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中水的________和________相同，加热时间也相同；同时，还要保证煤油和菜籽油的__________相同；
（分析论证）
（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______；说明理由：
_______。
【答案】BA质量初温质量煤油详见解析
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定B的位置，然后再调整A的位置，并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底。
（2）[3][4][5]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，并且油灯的加热时间也要相同；同时还应控制两套装置中燃料的质量相同，比较放出热量的多少；这样才符合控制变量法的要求。
（3）[6][7]分析表格数据可知，甲杯的水温度升高的较快，即煤油灯燃烧产生的热量多，所以其热值大。
理由：
甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由
知，末温高的吸收的热量较多；在相同的加热设备下，相同时间内，消耗的燃料相同，由
知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大。
2．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
25
44
菜籽油
25
34
（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．
3．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，实验通过________比较液体吸收热量的多少；
（2）比较不同物质的比热容，选用如图合适装置加热相同时间后，液体a升温多，由此可知，液体a吸收的热量____（选填“大于”、“小于”或“等于”）液体b吸收的热量，液体_____的比热容大；
（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℃，则水吸收了______J热量，若按酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收计算，算出的热值比标准值____选填“偏大”“偏小”或“一样”。
【答案】甲乙温度计示数等于b4.2×103偏小
【解析】
【详解】
（1）[1][2]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即温度计示数来比较吸热多少，进而判断热值大小，故应选择甲和乙两图进行实验；
（2）[3]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，燃料放出的热量相，液体a、b吸收的热量也相等；
[4]两种液体吸收的热量相等，液体a升温多，由c=
可知，液体a的比热容小，液体b的比热容大；
（3）[5]50mL水的质量为：
m=
水V=1×103kg/m3×50×10−6m3=0.05kg
水吸收的热量：
Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg
）×0.05kg×20
=4.2×103J；
[6]由于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。
4．用所学的知识解决下列问题:
（1）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同，比较不同液体的比热容，可以选择___两图:
比较不同燃料的热值，可以选择___两图。
（2）小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的两种不同液体进行了实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图丁所示，实验中，两种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出:
液体___放热能力强（选填a或b），若液体a的比热容为
，则液体b的比热容为____
。
【答案】甲丙甲乙a1.05×103
【解析】
【详解】
（1）[1]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，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲丙两图进行实验。
[2]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，应选择甲乙两图进行实验；
（2）[3]时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢；利用热量的计算公式
可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得慢，它的放热能力大；甲的温度将的慢，故甲的放热能力大；
[4]由题知，而液体的质量相同，即
；
当放热时间为15min时，甲降低的温度为
60℃-40℃=20℃；
乙降低的温度为
60℃-20℃=40℃；
则：
；
即：
；
解得
。
5．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。
（4）[5]由图知道，如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后a液体的温度升高得较快，所以，升高相同的温度时，b液体需要加热的时间长，即b液体吸收热量多。
6．如图甲所示，小明在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油，用规格相同的电加热器给它们加热，比较它们吸热的情况．
（1）在此实验中，除了图甲中所示的器材外，还需要_____，由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量，可根据_____来反应吸收热量的多少．
（2）经过思考，小明想到了比较不同物质吸热本领的两种方法，
①质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收热量多的，吸热能力_____；
②质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化小的，吸热能力_____．（以上两空均选填“强或弱”）在物理学中，用_____表示不同物质的这种性质的差别．
（3）图乙是小明根据实验数据绘制的图象，则食用油的比热容是_____J/（kg•℃）．（已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃））
【答案】秒表加热时间的长短强强比热容2.1×103
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据表中物理量可知，除了图甲中所示的器材外，还需要测量时间的工具：
秒表，由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量，可根据加热时间的长短来反应吸收热量的多少．
（2）依据
可知：
判断a、b两种物质吸热本领的大小，有两种方法：
①可判断两种物质在升高相同温度的情况下，所用时间的多少．用时较多的，说明吸收的热量多，则吸热能力强．②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少．温度升高较小的，则吸热能力强．在物理学中，用比热容表示不同物质的这种性质的差别．（3）水与食用油的质量相等，设为m，由图可知，水在12min内吸收的热量：
，则食用油在6min内吸收的热量
，由图可知：
，由于用规格相同的电加热器给它们加热，则
，即：
，所以，
．
【点睛】
（1）根据表中数据可知需要的测量工具；
（2）依据c
可知：
判断a、b两种物质吸热本领的大小，有两种方法：
①可判断两种物质在升高相同温度的情况下，所用时间的多少．用时较多的，说明吸收的热量多，则比热较大．②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少．温度升高较多的，则比热较小．（3）根据Q＝cm△t得出水与食用油吸收的热量，根据加热时间得出吸收的热量和温度的变化即可得出食用油的比热容．
7．如图甲是质量为200g固体的熔化实验装置，乙图是根据实验数据绘制出的曲线图．
（1）根据图象和相关知识，该物质从第6min至第8min共吸收热量多少焦耳？
[该物质的液态比热容c＝3×103J/（kg·℃）]
（2）如果从第6min开始到第8min，完全燃烧了热值为3.0×107J/kg的酒精1.25g．可估算出此过程中，热转化效率是多少？
【答案】
（1）2.4×104J；
（2）64%．
【解析】
（1）质量为200g，即0.2kg，
（2）完全燃烧热值为3.0×107J/kg的酒精1.25g．放出的热量为：
热效率为：
答案：
（1）2.4×104J；
（2）64
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