郑州市第十一中学物理内能达标检测卷(Word版 含解析)

郑州市第十一中学物理内能达标检测卷（Word 版 含解析）

一、初三物理 内能 易错压轴题（难）

1．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。

2．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

3．同学们在进行比较水和沙子的吸热能力的探究实验．

（1）实验中需要测量水的质量．

①小范将天平放在水平台上，将游码归零，发现指针指在分度盘中线的左侧．要使横梁平衡，应该向_____调节平衡螺母（填“左”或“右”）．

②如图甲，测得烧杯和水的总质量m ＝_____g ．

（2）小范测得水的初温是30℃，加热一段时间后，温度计示数如图乙，则水温升高了_____℃．

（3）实验中，加热与水等质量的沙子，使其与水吸收相同的热量，发现沙子比水升高的温度高．它得出的实验结论是_____．

【答案】右 71 16 水的吸热能力比沙子吸热能力强

【解析】

（1）①小范将天平放在水平台上，将游码归零，发现指针指在分度盘中线的左侧．要使横梁平衡，应该向右调节平衡螺母．

②如图甲，测得烧杯和水的总质量m =50g+20+1g=71g ．

（2）小范测得水的初温是30℃，加热一段时间后，温度计示数如图乙，温度计分度值为

1℃，示数为46℃，则水温升高了46℃-30℃=16℃．．

（3）实验中，加热与水等质量的沙子，使其与水吸收相同的热量，发现沙子比水升高的温度高．它得出的实验结论是水的吸热能力比沙子吸热能力强．

故答案为（1）①右；②71；

（2）16；

（3）水的吸热能力比沙子吸热能力强．

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?℃）

【解析】

(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：

34

3100.440J 4.810J

Q cm t

=?=???=?

吸

；

酒精10g放出的质量为：

75

0.01310J310J

Q m q

==??=?

酒

放

，

在BC阶段的热转化效率为：

4

5

4.810

100%16%

310

Q

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：

()

4

3

OA

4.810J

2

== 1.510J/kg

0.4kg40

Q

c

m t

?

=?

??

吸

固

℃

℃

5．左图是同学们比较液体比热容大小的实验装置。某次试验中，将两支温度传感器和两个

相同的试管（分别盛有初温相同、质量相同的甲乙两种液体）分别固定在铁架台上，两个试管放入同一个红外加热器中，两个温度传感器的探头部分与两试管内的液体接触良好，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。在计算机上打开与此仪器配套的专用软件，点击“开始记录”，同时打开红外加热器开关，对两试管内的液体加热，这两种液体在沸腾前，在计算机上得到右图所示的温度随时间变化的图像。

（1）实验中，选择同一个红外加热器的目的是_______。

（2）若使两种液体吸收相同的热量，则液体_______升高的温度多。

（3）由右图可知，液体_______的比热容大

【答案】在相同时间内，两种液体吸收的热量相同甲乙

【解析】（1）实验中，选择同一个红外加热器的目的是:在相同时间内，两种液体吸收的热量相同;（2）由图可知，若使两种液体吸收相同的热量，则液体甲升高的温度多。（3）由右图可知，甲乙两种液体吸收相同热量时，乙升高的温度少，说明乙的吸热能力强，即乙的比热容大。

6．学校物理兴趣小组的同学在研究“探究水和沙石的吸热能力”时，选用了完全相同的加热装置分别给沙子和水加热，如图甲是同学们的实验装置图。

(1)本实验所需测量仪器有____；应控制的物理量有____；

(2)实验中能说明被加热的物体内能增加了的现象是________；通过对比____来比较两种物质吸热的多少；

(3)他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。若水的比热容是

()

3

4.210J/kg

??℃，水和沙子的质量均为200g。根据图像信息：求加热满2min时，水吸收了热量为_____；沙子的比热容为______。

【答案】秒表、天平 水和沙子的质量相同，初温相同，吸收的热量相同 温度计的示数上升 加热时间的长短 44.210J ? ()3

0.9110J/kg ??℃ 【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]本实验所需测量仪器有秒表、天平，分别测量时间和质量。

[2]根据()0-Q cm t t =，应控制的物理量有水和沙子的质量相同，初温相同，吸收的热量相同。

(2)[3]当温度计的示数上升时，能说明被加热的物体内能增加了。

[4]加热时间越长，物质吸热越多，所以可通过对比加热时间的长短来比较两种物质吸热的多少。

(3)[5][6]由于水的比热容较大，根据Q cm Δt =可知，在质量相同、吸收热量相同时，水升高的温度较小，那么b 图应该是水的温度随加热时间变化的图像；水的质量是200g ，2min 内温度的变化量是

70-2050t ?==℃℃℃

根据Q cm Δt =可知，加热满2min 时，水吸收的热量是

()344.210J/kg 0.2kg 50 4.210J Q c m t =?=????=?水水水℃℃

加热装置相同，加热时间相同，水吸收的热量大小等于沙子吸收的热量，即

44.210J Q Q ==?沙水

从a 图可以看到，加热满2min ，沙子的温度变化量是

'250-20230t ?==℃℃℃

根据Q cm Δt =可知，沙子的比热容是

()43' 4.210J 0.9110J/kg 0.2kg 230Q c m t ?==≈????沙沙沙℃℃

沙子的比热容约是()3

0.9110J/kg ??℃。

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()3

4.210J/kg ??℃，则煤油的比热容是________()J/kg ?℃。

【答案】加热时间 B ①和② 2.1310?

【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12

，因为水的比热容是()34.210J/kg ??℃，故煤油的比热容为2.1×103J/( kg·℃)。

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．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Q cmΔt

=可知加热10min，甲乙两液体吸收的热量是

Q c m t

=?

甲甲

Q c m t

=?

乙乙

两式相除，可得到

1

c t

c t

?

=?

?

甲甲

乙乙

解得2

c c

=

乙甲

；

(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．如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验。将质量相等的沙子和水分别装在烧杯中，并测出沙子和水的初温。然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔l min记录一次温度。

实验记录如下表

加热时间/min01234

温度/℃

沙

子

2025293438

水2021222324

（1）实验中，加热时间实质上反应了__________。

（2）根据实验数据，在如图中画出沙子和水的温度随时间变化的图象。

（______）

（3）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等的热量，升温较快的是______；若使两者升高相同的温度，则______吸收的热量较多。通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学将这种属性叫做__________。

（4）该实验用到的研究方法是__________。

【答案】物质吸收热量的多少见解析所示沙子水比热容转换法

【解析】

【详解】

（1）实验中，加热时间实质上反映了水和沙子吸收热量的多少，加热时间越长，说明吸收热量越多．

（2）根据实验数据，在图2中画出沙子和水的温度随时间变化的图象，如图所示：

。

（3）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是沙子；若使两者升高相同的温度，水加热时间较长，说明吸收的热量较多，由上可知，水吸热能力较强，物理学将这种属性叫做比热容；

（4）由（1）可知，实验用加热时间反应吸收热量的多少，用的是转换法。