12 甲、乙、丙三个相同的烧杯中盛有水.甲杯中水的质量为200 g、温度为30 ℃，乙杯中水的质量为300 g、温度为30 ℃，丙杯中水的质量为300 g、温度为60 ℃，则杯中水的内能最大，杯中水的内能最小.

12.丙 甲

【分析】
要判断杯中水的内能大小，需明确同种物质（本题均为水）的内能与质量、温度有关：质量越大、温度越高，物体的内能越大。先对比甲和乙：二者温度相同，乙的质量更大，故乙内能大于甲；再对比乙和丙：二者质量相同，丙的温度更高，故丙内能大于乙。由此可得出内能最大和最小的杯子。
【解析】
内能是物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和，对于同种物质（水），内能的大小由质量和温度共同决定，质量越大、温度越高，内能越大。
1. 分析甲、乙两杯：甲、乙水的温度均为30℃，乙的质量（300g）大于甲的质量（200g），因此乙杯内水的内能大于甲杯；
2. 分析乙、丙两杯：乙、丙水的质量均为300g，丙的温度（60℃）高于乙的温度（30℃），因此丙杯内水的内能大于乙杯；
综上，丙杯中水的内能最大，甲杯中水的内能最小。
【答案】
丙 甲
【知识点】
内能的影响因素
【点评】
本题考查内能的影响因素，核心是掌握同种物质的内能与质量、温度的关系，属于内能部分的基础题型，难度较低，需准确把握内能的决定因素。
【难度系数】
0.8

13 比较如图所示的两杯水的内能大小，结论是，理由是。（第13题）

13.无法比较 两杯水质量不同,温度不同,无法比较内能 [解析]内能与物质的种类、质量、温度等因素有关,图中两杯液体都是水,物质种类和状态相同,甲杯和乙杯中水的质量不相同,且乙杯中水的质量较大,而甲杯中水的温度较高,两杯水质量不同,温度不同,无法比较内能大小.

【分析】要比较两杯水的内能，需先明确内能的影响因素：内能与物质的种类、质量、温度、状态等有关。本题中两杯水的物质种类和状态相同，但甲、乙两杯水的质量和温度均不相同，存在两个不同的影响内能的因素，无法确定内能的大小关系。
【解析】内能的大小受物质的种类、质量、温度、状态等因素影响。由图可知，两杯水均为水，物质种类和状态相同；甲杯中水的温度为90℃，乙杯中水的温度为40℃，温度不同；且乙杯液面更高，说明乙杯中水的质量更大，质量也不同。由于两杯水的质量和温度这两个影响内能的关键因素都不相同，无法判断内能的大小，因此无法比较两杯水的内能大小。
【答案】无法比较；两杯水质量不同，温度不同，无法比较内能
【知识点】内能的影响因素
【点评】本题考查内能的影响因素，需注意当多个影响内能的因素均不同时，无法直接比较内能大小，要准确把握内能的相关概念，避免只单一考虑某一因素。
【难度系数】0.5

14 将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，$t_2$时刻两物体温度相同.不考虑外界对“冰箱”的影响，则().


A.$t_1$时刻，饮料内能一定比冰块大
B.$t_2$时刻前，饮料内能增加
C.$t_2$时刻前，冰块放热
D.$t_2 ∼ t_3$过程中，冰块内能不变

14.D [解析]内能大小与质量有关,$t_1$时刻,饮料内能不一定比冰块大,故A错误;$t_2$时刻前,饮料的温度在下降,放出热量,内能减小,故B错误;$t_2$时刻前,冰块温度在上升,吸收热量,故C错误;$t_2～t_3$过程中,没有温度差,没有热传递,冰块内能不变,故D正确.故选D.

【分析】
要解决这道题，需结合温度-时间图像，利用热传递的条件和内能的影响因素分析各选项：热传递发生的条件是存在温度差，热量从高温物体传向低温物体，温度高的物体放热、温度低的吸热；内能大小与质量、温度、状态等有关，吸热时内能增加，放热时内能减少，温度相同时无热传递。
【解析】
根据图像，上方曲线为饮料（温度逐渐降低），下方曲线为冰块（温度逐渐升高），$t_2$时刻两者温度相同。
选项A：内能大小与质量、温度、状态等均有关，题目未给出饮料和冰块的质量关系，无法确定$t_1$时刻饮料内能一定比冰块大，故A错误；
选项B：$t_2$时刻前，饮料温度持续下降，说明饮料放出热量，内能减小，故B错误；
选项C：$t_2$时刻前，冰块温度持续上升，说明冰块吸收热量，故C错误；
选项D：$t_2 ∼ t_3$过程中，冰块与饮料温度相同，无温度差，不发生热传递，冰块的内能不变，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
热传递、内能
【点评】
本题通过温度-时间图像考查热传递和内能的相关知识，需学生能从图像中提取温度变化信息，结合热传递规律和内能影响因素分析选项，是热学基础题，需注意内能的影响因素不止温度。
【难度系数】
0.5

15 中考新考法 结论开放性实验 由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影响小明吃早餐，妈妈总是很早就起床了.为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法.为此小明进行了如下的探究.

小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水.水和空气哪个的导热性能好呢？为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如图所示.实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如表所示.

| 时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 甲的示数/℃ | 70 | 60 | 53 | 47 | 42 | 39 | 37 | 35 | 34 | 33 |
| 乙的示数/℃ | 70 | 66 | 61 | 58 | 55 | 52 | 50 | 48 | 46 | 44 |
(1)对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？.
(2)小明通过实验，得到的正确结论是什么？.
(3)进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越的.小明想用“冷却速度”(用字母v代表)来定量表示冷却的快慢程度，请你给该物理量下个定义：叫作冷却速度.
(4)小明又仔细分析了冷却速度变小的原因，认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到的影响.
(5)根据(4)中的分析，小明终于找到了一个用水使物体快速冷却的办法，并且举一反三，明白了工业生产中使用流水喷淋法冷却高温物体的好处：
①；
②.

15.(1)牛奶的质量、初温 (2)放在水中冷却比在空气中冷却效果要好(或水的导热性能比空气好) (3)慢 物体下降的温度与所用时间之比 (4)外界温度(水温) (5)①能使高温物体均匀冷却 ②水循环流动能长久地保持低温,利于散热

【分析】
本题是关于物体冷却快慢的实验探究题，需结合控制变量法、实验数据的分析来解答各问题：
(1) 探究水和空气的导热性能时，需控制影响牛奶冷却快慢的其他因素相同，根据控制变量法，应保证牛奶的质量、初温一致，避免这些因素干扰实验结果。
(2) 对比甲（水中）和乙（空气中）的温度变化，相同时间内甲的温度下降更多，说明水的导热性能更好，冷却效果更优。
(3) 观察甲的示数，随着时间增加，相同时间内牛奶温度下降的数值逐渐减小，所以冷却越来越慢；冷却速度需定量表示，即单位时间内物体下降的温度，也就是下降温度与所用时间的比值。
(4) 冷却速度变小是因为牛奶与外界的温差逐渐减小，外界温度（水温）会影响热传递的快慢，温差越小，散热越慢。
(5) 流水喷淋法冷却时，水流动能保持较低温度，且能使高温物体各部分均匀接触冷水，所以好处是均匀冷却和水循环保持低温利于散热。
【解析】
(1) 根据控制变量法，探究水和空气的导热性能对牛奶冷却的影响时，需控制牛奶的质量、初温相同，这样才能准确比较不同环境下的冷却效果。
(2) 由表格数据可知，相同时间内，放在水中的甲温度计示数下降幅度比放在空气中的乙更大，说明水的导热性能比空气好，在水中冷却的效果更好。
(3) 分析甲的示数：0~2min温度降10℃，2~4min降7℃，4~6min降6℃，后续下降幅度更小，所以冷却越来越慢；冷却速度的定义为：物体下降的温度与所用时间之比，用来定量表示冷却的快慢。
(4) 牛奶冷却时，与外界环境存在温度差，冷却速度与温差有关，随着牛奶温度降低，与外界（水温）的温差减小，所以冷却速度变小，即冷却快慢受外界温度（水温）影响。
(5) 流水喷淋法中，流动的水能持续保持较低温度，且水流能使高温物体各部分均匀接触冷水，因此好处是：①能使高温物体均匀冷却；②水循环流动能长久地保持低温，利于散热。
【答案】
(1) 牛奶的质量、初温
(2) 放在水中冷却比在空气中冷却效果要好(或水的导热性能比空气好)
(3) 慢；物体下降的温度与所用时间之比
(4) 外界温度(水温)
(5) ①能使高温物体均匀冷却；②水循环流动能长久地保持低温,利于散热
【知识点】
控制变量法、热传递、冷却速度的概念
【点评】
本题是中考新考法的结论开放性实验题，主要考查控制变量法在实验探究中的应用，以及对实验数据的分析、归纳能力，需要学生从表格中提取有效信息，理解热传递的影响因素，整体难度适中，适合中等水平学生解答。
【难度系数】
0.6