2020年中考物理实验复习必刷题14探究不同物质的吸热能力含解析

2020年中考物理实验复习必刷题14探究不同物质的吸热能力含解析

‎14 探究不同物质的吸热能力 一、实验探究题（共10题）‎ ‎1.在“比较不同物质吸热情况”的实验中，实验装置如图所示：‎ ‎（1）该实验除了图中的实验器材外，还需要用到的实验器材有：天平、搅棒和________。‎ ‎（2）实验中应选用规格________（选填“相同”或“不同”）的电加热器分别给初温相同且________（选填“质量”或“体积”）相等的水和食用油两种液体加热，并记录实验数据如表所示。‎ 液体 质量（g）‎ 初温（℃）‎ 末温（℃）‎ 加热时间（min）‎ 水 ‎200‎ ‎20‎ ‎28‎ ‎8‎ 食用油 ‎200‎ ‎20‎ ‎28‎ ‎4‎ ‎（3）分析表中实验数据可知，此实验是通过比较________（选填“加热时间”或“温度变化”）来判断吸热能力强弱的，液体________（选填“水”或“食用油”）的吸热本领强。食用油的比热容为________J/（kg•℃）（已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃））。‎ ‎（4）该实验用到的主要研究方法有：转换法和________。‎ ‎（5）如图丙中A和B分别是某一沿海城市和某一内陆城市在同一年内的气温变化曲线，从图象可以看出，在这一年中，曲线A所示的城市气温变化较________（选填“大”或“小”），根据上面探究过程中所获得的知识可知，曲线A表示的是________（“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线（c砂＜c水）。‎ ‎2.小田用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验，在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体，并用相同的电加热器分别加热。‎ ‎（1）除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和________  。‎ ‎（2）实验中选择相同规格的电热器，其目的是________。‎ ‎（3）根据实验数据分别描绘A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙，分析图乙可知________（填“A”或“B”）的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失，已知A的比热容为，则B的比热容为________ ‎ 11‎ ‎3.小柳同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热。他得到如下数据：‎ 物质 次数 质量m/kg 升高的温度△t/℃‎ 加热的时间t/min 水 ‎1‎ ‎0.1‎ ‎10‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎0.2‎ ‎10‎ ‎4‎ 煤油 ‎3‎ ‎0.1‎ ‎10‎ ‎1‎ ‎4‎ ‎0.2‎ ‎10‎ ‎2‎ ‎5‎ ‎0.2‎ ‎20‎ ‎4‎ ‎（1）本实验中，物质吸收的热量是通过________反映的，这种方法叫做________法；‎ ‎（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的________有关；‎ ‎（3）分析第________次实验数据，可以得出初步结论：质量相同的同种物质，吸收热量的多少与________有关；‎ ‎（4）由实验数据分析可知，________的吸热能力强。（选填“水”或“煤油”）‎ ‎4.在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。‎ ‎（1）为了得到质量相同的甲乙两种液体，在实验室里通常使用的测量工具是________。‎ ‎（2）分析图C可知，吸收相同热量， ________液体升温更高；________液体更适合作汽车发动机的冷却液。‎ ‎（3）在相同条件下用相同的电加热器分别给甲乙两种液体加热，要使甲乙两种液体升高相同的温度，对________（“甲“或”乙“）加热的时间更长。‎ ‎（4）若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2：1，则甲、乙液体的比热容之比为________。‎ ‎5.为比较两种液体的吸热能力，小军用图中装置做实验，实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如下表。‎ 物理量 物质 质量/g 初始温度/℃‎ 加热时间/min 最终温度/℃‎ 液体1‎ ‎50‎ ‎20‎ ‎5‎ ‎45‎ 液体2‎ ‎50‎ ‎20‎ ‎5‎ ‎68‎ ‎（1）某时刻温度计的示数如图所示，此温度值是________℃。‎ 11‎ ‎（2）此实验中两个加热装置要________（填“相同”或“不同”），液体1和液体2的________要相同。本实验采用的探究方法是________。‎ ‎（3）实验中，用________间接反映液体吸收热量的多少。‎ ‎（4）探究不同物质的吸热能力可以用方法一：在两种液体质量相同，吸收热量也相同时，比较升高的温度，来判断；也可以用方法二：在两种液体质量相同，升高的温度也相同时，比较加热的时间来判断。从数据上看，本次实验采用了方法________。（选填“一”或“二”）‎ ‎（5）通过分析表中数据可知，________（选填“液体l”或“液体2”）的吸热能力较强。物理上用________这个物理量来描述物质的吸热能力。‎ ‎6.某同学在研究“不同物质的吸热能力”时：‎ ‎ ‎ ‎（1）取相同________的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如下表所示。并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线．‎ ‎（2）实验中选用相同的酒精灯加热，目的是为了在相同时间内水和沙子________相同。‎ ‎（3）请利用表中数据在图中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线．‎ ‎（4）通过表格中的数据发现，加热相同的时间沙子升高的温度总是高于水升高的温度，若让它们升高相同的温度，则水吸热更多。这说明________吸收热量的本领更强 ‎（5）小明再用质量不同的两杯水做实验，以升高的温度△t为横坐标、吸收的热量Q为纵坐标，分别画出这两杯水的Q-△t图像，发现它们都是过坐标原点的直线，即Q=k△t。进一步分析，发现这两条直线的k之比与对应水的________之比相等．‎ 11‎ ‎7.如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同．燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体初温相同．‎ ‎（1）比较不同燃料的热值，应选择________两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择________两图进行实验．‎ ‎（2）若在研究不同燃料热值的实验中，记录数据如下表：‎ 根据表中数据计算：燃料2的热值是________J/kg.‎ ‎（3）通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏________(填“大”或“小”)，你认为出现这种情况的主要原因是：________．‎ ‎8.利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”．操作如下：‎ ‎（1）在两烧杯中分别装入初温和________相同的沙子和水．‎ ‎（2）用完全相同的酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，并根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象如图乙所示.根据图像可知，加热相同时间，升温较快的是________(水/沙子/一样快)，吸收的热量较多的是________(水/沙子/一样多)．‎ ‎（3）进一步分析乙图中沙子和水的“温度-时间”图像可得：质量相同的不同物质，________一般不同，而质量相同的同种物质则是相同的．所以说比热容是物质的物理属性．‎ ‎（4）请对以上实验装置作出一项改进，你的改进措施是________．‎ ‎9.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。‎ 加热时/min ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 甲的温度/℃‎ ‎30‎ ‎34‎ ‎38‎ ‎42‎ ‎46‎ 乙的温度/℃‎ ‎10‎ ‎18‎ ‎26‎ ‎34‎ ‎42‎ 11‎ ‎（1）实验中应称取质量相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；选用相同电加热器加热液体目的是________。‎ ‎（2）当它们吸收相同热量时，通过比较________判断吸热能力的强弱。‎ ‎（3）通过实验记录数据如表格所示，分析实验数据可知物质________的吸热能力强。‎ ‎（4）另一实验小组用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的A、B两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示。如果要你从A、B两液体中选择汽车的冷却液，应选择液体________（填“A”或“B”）。若加热过程中没有热量损失，已知液体A的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则液体B的比热容为________J/（kg•℃）。‎ ‎10.小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路。两个烧瓶A、B中盛有质量、初温相等的煤油，RA与RB是阻值不同的电热丝。‎ ‎（1）RA与RB采用串联的连接方式，其目的是为了控制通电时间、________相等。‎ ‎（2）小明同学为比较RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压大小，发现UA＜UB，则RA________RB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。‎ ‎（3）在相同时间内，可通过观察________来比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升温较快，实验液体选用煤油而不选用水，主要是水的比热容比煤油的比热容________。‎ ‎（4）小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其________（选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝RA换成________的电热丝。测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式：c煤油＝________（已知水的比热容为c水）‎ ‎ ‎ 11‎ 答案解析部分 一、实验探究题 ‎1.【答案】（1）秒表 （2）相同；质量 （3）加热时间；水；2.1×103 （4）控制变量法 （5）大；内陆 ‎【解析】【解答】解：（1）本实验中需要测量时间、温度和质量，所以需要的测量工具有：秒表、温度计和天平；（2）实验中应选用规格相同的电加热器分别给初温相同且质量相等的甲、乙两种液体加热，并记录实验数据；（3）分析实验数据可知，此实验中升高的温度是相同的，通过比较加热时间来判断吸热能力强弱的，升高相同温度时，水的加热时间从，则水吸热本领强；根据小明根据实验数据绘制的图象知，升高8℃，煤油用时4min，水用时8min，即煤油吸热是水的＝，根据Q＝cm△t可知，在质量和升高温度相同的条件下，比热容与吸热成正比，则食用油的比热容是：×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）；（4）该实验用到的研究方法有转换法和控制变量法；（5）由图丙气温变化曲线得出，A城市最高、最低气温差比B所示的城市的大；沙石的比热容比水小，在吸收或放出相同的热量时，温度变化值比较大，所以曲线A表示的是内陆城市的年气温变化曲线。‎ 故答案为：（1）秒表；（2）相同；质量；（3）加热时间；水；2.1×103；（4）控制变量法；（5）大；内陆。‎ ‎【分析】（1）探究不同物体的吸热能力时，需要测量时间，选择秒表； （2）进行加热时，选择相同的加热器，加热质量和初温相同的不同液体，比较温度； （3）当温度差相同时，可以比较加热时间反应吸热能力，加热时间长的物体吸热本领强，根据水的吸热多少，计算其它物体的比热容； （4）实验时，控制某些物理量相同，是控制变量法； （5）由于沿海地区水多，水的比热容大，温度变化小。‎ ‎2.【答案】（1）秒表 （2）使不同液体在相同时间内吸收的热量相等 （3）A；1.2×103‎ ‎【解析】【解答】(1)比较不同物质的吸热能力实验，采用的实验法为控制变量法和转换法，作出的物理图像横坐标为时间，纵坐标为温度，所以实验中还需要秒表来测量时间；(2)实验中选择相同规格的电加热器，主要是利用控制变量法使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量；(3)分析图乙知在吸收相同热量的同时，B升温速度大于A的升温速度，A的吸热能力更强；在5min内，B升高温度是A升高温度的2倍，可得B的比热容是A的0.5倍，因A的比热容是2.4×103 J/(kg·℃)，所以B的比热容为1.2×103 J/(kg·℃)。 【分析】（1）探究不同物质的吸热能力时，需要测量质量和时间； （2）选取相同的加热器，可以使加热相同时间时，物体吸收的热量相同； （3）在质量和吸收的热量相同时，温度变化小的物体吸收能力强，根据相同的热量，结合温度差计算物质的比热容。‎ 11‎ ‎3.【答案】（1）加热时间长短；转换法 （2）质量 （3）4、5；升高温度 （4）水 ‎【解析】【解答】(1)水或煤油吸收热量的多少是通过加热时间长短来比较的，这种方法是转换法；(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得到：同种物质，升高相同的温度，质量越大，需要的热量越多，所以物质吸收热量的多少与质量大小有关；(3)分析第4、5次实验数据，可以得到：质量相同(0.2kg)的同种物质，升高的温度不相同，吸收的热量不同，由此可知：相同质量的同种物质，吸收的热量与物质升高的温度有关；(4)[6]由表中实验数据可知，质量相同的水与煤油升高相同的温度，水的加热时间长，吸收的热量多，因此水的吸热能力强。‎ ‎【分析】(1)用相同的电加热器加热，加热时间越长，液体吸收的热量越多，时间越短，吸收的热量越少，因此可以用加热时间的长短表示液体吸收热量的多少，这种方法是转换法；(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据，物质的种类和升高的温度相同，物体的质量越(3)分析第4、5次实验数据，质量相同的同种物质，升高不同的温度，吸收的热量不同；(4)质量相同、温度变化量相同时，物质吸收的热量越多，吸热能力越强。‎ ‎4.【答案】（1）天平（2）乙；甲（3）甲（4）3：2 ‎ ‎【解析】【解答】（1）探究不同物质吸热后温度变化情况，需要利用天平测量质量； （2）根据图像C，吸收相同热量时，乙液体温度变化更高，甲液体的比热容较大，可以作汽车的冷却液； （3）由于甲物质的温度变化慢，若和乙温度变化相同，则对甲加热时间更长； （4）根据热量和温度差的关系，计算比热容的比为。‎ ‎【分析】（1）测量质量使用天平； （2）根据不同物体吸热升温图像，判断温度变化，并比较比热容大小； （3）温度变化慢的物体，若温度差相同，需要加热的时间长； （4）根据热量、温度差和质量关系，可以计算比热容的比值。‎ ‎5.【答案】（1）26 （2）相同；质量；转换法和控制变量法 （3）加热时间 （4）一 （5）液体1；比热容 ‎【解析】【解答】解：（1）某时刻温度计的示数如图所示，温度计分度值为1℃，此温度值是26℃；（2）根据转换法，此实验中两个加热装置要相同；‎ 根据比较吸热能力的两种方法，液体1和液体2的质量要相同。本实验采用的探究方法是：转换法和控制变量；（3）根据转换法，实验中，用加热时间间接反映液体吸收热量的多少；（4）从数据上看，质量相同的两种液体，加热相同时间，吸热相同，液体1升温小，根据比较吸热能力的方法，本次实验采用了方法一；（5）由（4），根据比较吸热能力的第一种方法，液体l的吸热能力较强。物理上用比热容这个物理量来描述物质的吸热能力。‎ 11‎ 故答案为：（1）26；（2）相同；质量；转换法和控制变量法；（3）加热时间；（4）一；  （5）液体1；比热容。‎ ‎ 【分析】（1）根据温度计的液柱读取温度示数； （2）探究液体的吸热能力时，需要相同的热源，质量相同的液体； （3）利用加热时间表示吸收热量的多少； （4）利用加热相同时间比较温度差，或利用温度差相同比较加热时间可以探究吸热能力的大小； （5）物体的吸热能力用比热容反应。‎ ‎6.【答案】（1）质量（2）吸收的热量 （3） （4）水（5）质量 【解析】【解答】在研究“不同物质的吸热能力”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，利用了控制变量法，便于比较水和沙子的吸热能力；（1）实验中选用相同的酒精灯加热，目的是为了在相同时间内水和沙子吸收的热量相同。（2）利用表中数据在图中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线，如图所示：‎ ‎;（3）通过表格中的数据发现，加热相同的时间沙子升高的温度总是高于水升高的温度，若让它们升高相同的温度，则水吸热更多，这说明水吸收热量的本领更强。（4）根据 可得： 因此可得：，即发现这两条直线的k之比与对应水的质量之比相等。‎ ‎【分析】探究物体吸热能力时，要选用相同质量的不同液体进行实验； （1）当用相同的加热器加热时，加热相同时间表示物体吸热相同； （2）根据测量的不同时间的温度在图像中描点，连线； （3）在质量和温度差相同时，吸热多的物体比热容大。‎ 11‎ ‎7.【答案】（1）甲、乙；甲、丙 （2）1.2×106 （3）小；燃料不可能完全燃烧(或燃料燃烧放出的热量不可能完全被液体吸收)    ‎ ‎【解析】【解答】（1）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；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）完全燃烧10g燃料1放出的热量：‎ ‎     ，由可得：‎ 燃料1： ，即 ，‎ 燃料2： 即 ，‎ ‎ 联立以上两式可得：‎ ‎ ；（3）因为燃料不可能完全燃烧(或燃料燃烧放出的热量不可能完全被液体吸收)，所以测得的热值会偏小。‎ ‎【分析】（1）比较燃料的热值关系时，要选用不同燃料加热相同液体，过程温度差进行比较；比较不同液体的吸热能力时，要选择不同的液体，利用相同燃料加热； （2）根据相同液体的不同的温度变化反应燃料放热的不同，结合燃料的质量相等和已知的热值，计算未知燃料的热值； （3）燃料在燃烧加热液体时，会有损失，利用液体的吸热和燃料的质量计算热值，结果会偏小。‎ ‎8.【答案】（1）质量 （2）沙子；一样多 （3）吸收的热量与升高温度的比值 （4）将两个烧杯换成两个相同的易拉罐 ‎【解析】【解答】（1）探究不同物质的吸热能力时，选取物质的质量和初温要相同； （2）根据图乙，在加热相同时间后，升温较快的是沙子，加热的时间相同，水和沙子吸收的热量相同； （3）根据图像，质量相同的不同物质，吸收的热量和升高的温度的比值不同，比热容是物质的特性； （4）将饰演装置改装时，可以将烧杯换成易拉罐。‎ ‎【分析】（1）探究不同物质的吸热能力时，选取的物质要质量、初温相同； （2）加热相同时间后，物体吸热相同，升温快的物体吸热能力差； ​​​​​​​（3）不同的物质吸热能力不同，比热容是物质的特性； （4）实验装置换用比热容较小的物体，可以减少加热时间。‎ ‎9.【答案】（1）控制甲、乙两种液体相同时间吸热相同 （2）升高的温度 （3）甲 （4）A；2.1×103‎ ‎【解析】【解答】解：（1）实验中应称取质量相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；根据转换法，选用相同电加热器加热液体目的是控制甲、乙两种液体相同时间吸热相同；（2）当它们吸收相同 11‎ 热量时，由比较吸热能力的方法，通过比较升高的温度判断吸热能力的强弱；（3）通过实验记录数据知，加热4分钟，甲升高16°C，乙升高32°C，根据吸热能力的方法，物质甲的吸热能力强；（4）由两液体的温度随时间变化的图象知，加热相同时间，A升温慢，即A的比热容大；‎ 根据Q＝cm△t，质量相同两种液体升高相同的温度，A液体吸热多，故如果要你从A、B两液体中选择汽车的冷却液，应选择A液体，‎ 由图知，加热5分钟，B升高的温度为40℃；A液体升高的温度为20℃；‎ 根据c＝，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，已知液体A的比热容为4.2×103J/（kg•℃），B液体的比热容：‎ c＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。‎ 故答案为：（1）控制甲、乙两种液体相同时间吸热相同；（2）升高的温度；（3）甲；（4）A；2.1×103。‎ ‎【分析】（1）探究不同物体的吸热能力时，相同的加热器加热相同时间物体吸收的热量相同； （2）对物体加热相同时间时，比较温度差能探究不同吸收能力； （3）在吸收热量相同时，温度差越大，比热容越小； （4）骑车的冷却液选择比热容较大的液体，根据水的比热容，结合温度差和质量计算其它物体的比热容。‎ ‎10.【答案】（1）通过RA与RB的电流 （2）＜ （3）温度计上升的示数快慢；大 （4）质量；与RB阻值相等；c水（t水﹣t0）/（t煤油﹣t0）‎ ‎【解析】【解答】解：（1）本实验采用的是控制变量法，两电阻丝串联连接的目的是：控制通电时间和通过电阻的电流相等；（2）根据串联电路中＝可知，当UA＜UB，则RA＜RB；（3）实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少；根据Q＝cm△t可知，在液体的质量和吸收的热量相同的情况下，液体的比热越小，温度升高的越快，实验现象越明显，所以选用比热容较小的煤油来做实验；（4）要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系，故用相同质量的水代替煤油；把电热丝RA换成与RB阻值相同的电阻丝，电阻相等，在相同时间内放出的热量相同，所以水和煤油吸收的热量相同；‎ 加热相同时间即Q水＝Q煤油，得c水m（t水﹣t0）＝c煤油m（t煤油﹣t0），所以煤油的比热表达式：c油＝。‎ 故答案为：（1）通过RA与RB的电流；（2）＜；（3）温度计上升的示数快慢；大；（4）质量；与RB阻值相等；c水（t水﹣t0）/（t煤油﹣t0）‎ 11‎ ‎【分析】（1）探究热量与电流及电阻的关系，要求能正确分析电路，掌握串并联电路的特点，并灵活应用焦耳定律根据控制变量法（两电阻中的电流相等，两电阻丝的阻值不同，根据温度计示数的变化判断吸收热量的多少，可探究电流产生热量与电阻大小的关系；通过电阻的电流不同，比较相同通电时间内两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关）及转换法（探究影响电热的因素时，通过液体吸热的多少反应电阻丝产生的热量）分析解答. （4）要比较水和煤油的比热容大小，应让两瓶中水和煤油的质量m相等、吸收的热量相等，通过比较它们升高的温度大小关系，得出比热容的大小关系；通电相同的时间，表示水和煤油吸收相同的热量，根据Q=cm（t-t0）求出煤油的比热容.‎ 11‎