中考物理實(shí)驗(yàn)20 （考點(diǎn)精練）比較不同物質(zhì)的吸熱能力（解析版）

實(shí)驗(yàn)20比較不同物質(zhì)的吸熱能力一．選擇題（共4小題）1．如圖裝置，用鐵夾將溫度傳感器、兩個(gè)試管固定在鐵架臺(tái)上，兩試管裝有質(zhì)量相同的不同種液體，溫度傳感器的探頭部分與試管內(nèi)的液體良好接觸，傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)采集線與計(jì)算機(jī)相連接，在計(jì)算機(jī)上得到的實(shí)驗(yàn)圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲的比熱容比大 B．同時(shí)加熱相同時(shí)間，甲吸收熱量多 C．甲、乙升高相同的溫度，甲吸收熱量多 D．乙吸熱升溫比甲慢【解答】解：A、觀察圖象可知，相同質(zhì)量的甲乙兩種液體吸收同樣多的熱量（加熱相同時(shí)間），乙的溫度變化小，由c＝知，乙的比熱容較大，故A錯(cuò)誤；B、兩試管裝有質(zhì)量相同的不同種液體，放在同一加熱器內(nèi)，加熱相同時(shí)間，甲和乙吸收的熱量相同，故B錯(cuò)誤；C、觀察圖象可知，甲、乙升高相同的溫度，乙需要的加熱的時(shí)間長(zhǎng)，所以乙吸熱能力強(qiáng)，吸收的熱量多，故C錯(cuò)誤；D、觀察圖象可知，加熱相同時(shí)間，甲和乙吸收相同的熱量，乙升高的溫度比甲升高的溫度慢，故D正確。故選：D。2．小薇根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)，得出以下四個(gè)結(jié)論，其中正確的是（）幾種物質(zhì)的比熱容c/[J?（kg?℃）﹣1]水4.2×103冰2.1×103酒精2.4×103砂石0.92×103煤油2.1×103鋁0.88×103水銀0.14×103銅0.39×103A．同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下比熱容一定相等 B．不同物質(zhì)的比熱容一定不相等 C．質(zhì)量相等的銅塊和鋁塊，降低相同的溫度，銅塊放出的量一定多 D．初溫相等的酒精和砂石吸收相等的熱量，酒精的末溫可能比砂石的末溫高【解答】解：A、同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下比熱容不同，如水和冰比熱容不同，故A錯(cuò)誤；B、不同物質(zhì)的比熱容一般不同，有的也相同，如冰和煤油的比熱容相同，故B錯(cuò)誤；C、銅的比熱容比鋁的比熱容小，由Q放＝cm△t可知，質(zhì)量相等的銅塊和鋁塊，降低相同的溫度，鋁塊放出的熱量一定多，故C錯(cuò)誤；D、酒精的比熱容比沙石的比熱容大，由Q吸＝cm△t可知，酒精的質(zhì)量和升高溫度的乘積（m△t）小，若酒精的質(zhì)量比沙石的質(zhì)量小的多，則酒精升高的溫度可能比沙石的溫度升高的多，使酒精的末溫比砂石的末溫高，故D正確。故選：D。3．根據(jù)下表所提供的幾種物質(zhì)的比熱容，得出以下四個(gè)結(jié)論，其中正確的是（）幾種物質(zhì)的比熱容c/[J?（kg?℃）﹣1]水4.2×103冰2.1×103酒精2.4×103沙石0.92×103煤油2.1×103鋁0.88×103水銀0.14×103銅0.39×103A．不同物質(zhì)的比熱容一定不相等 B．同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下比熱容也一定相等 C．初溫相等的水銀和沙石，吸收相等的熱量后，水銀的末溫一定比沙石的末溫高 D．質(zhì)量相等的銅塊和鋁塊，降低相同的溫度，鋁塊放出的熱量一定多【解答】A、煤油和冰的比熱容相同，故A錯(cuò)誤；B、水和冰的比熱容不同，故B錯(cuò)誤；C、沒(méi)有考慮水銀和沙石的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D、鋁的比熱容大于銅的比熱容，質(zhì)量相等的銅塊和鋁塊，降低相同的溫度，鋁塊放出的熱量一定多，故D正確；故選：D。4．如圖1所示，規(guī)格相同的容器裝了相同質(zhì)量的甲和乙兩種液體，用相同加熱器加熱，其中相同時(shí)間內(nèi)加熱器1與加熱器2放出的熱量之比為2：3，忽略散熱，得到圖2所示的液體溫度與加熱時(shí)間的圖象，則（）A．加熱相同時(shí)間，兩杯液體吸收的熱量相同 B．甲液體在2min內(nèi)吸收的熱量等于乙液體在3min內(nèi)吸收的熱量 C．甲液體的吸熱能力較強(qiáng) D．乙液體的吸熱能力較強(qiáng)【解答】解：A、甲乙液體質(zhì)量相同，比熱容不同，甲液體在2min內(nèi)升高的溫度與乙液體在2min內(nèi)升高的溫度不相同，根據(jù)Q吸＝cm△t可知，吸收的熱量不同，故A錯(cuò)誤；B、甲乙液體質(zhì)量相同，比熱容不同，甲液體在2min內(nèi)升高的溫度與乙液體在3min內(nèi)升高的溫度相同，根據(jù)Q吸＝cm△t可知，吸收的熱量不同，故B錯(cuò)誤；CD、2min內(nèi)液體甲吸收的熱量Q甲＝c甲m×20℃，液體乙吸收的熱量Q乙＝c乙m△t乙，因相同時(shí)間內(nèi)加熱器1與加熱器2放出的熱量之比為2：3，可得c甲＝，由圖2可知，在2min內(nèi)，乙升高的溫度△t乙＜30℃，則c甲＜c乙，故乙液體的吸熱能力比甲液體的吸熱能力強(qiáng)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D。二．實(shí)驗(yàn)探究題（共11小題）5．在“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，將甲、乙兩種初溫和質(zhì)量都相同的不同液體分別放入兩個(gè)相同的燒杯內(nèi)，用相同的電加熱器同時(shí)加熱，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，并繪制出如圖所示的圖象，不計(jì)熱量損失。加熱10min，甲吸收的熱量等于（選填“大于”“小于”或“等于”）乙吸收的熱量。若乙的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），則甲的比熱容為2.1×103J/（kg?℃）?！窘獯稹拷猓河孟嘤孟嗤碾娂訜崞魍瑫r(shí)加熱10min，甲吸收的熱量等于乙吸收的熱量；由圖可得，質(zhì)量相同的甲乙兩種液體從0℃升溫到60℃所需要的加熱時(shí)間分別為10min和20min，即m甲＝m乙，△t甲＝△t乙，，根據(jù)c＝可得，＝×4.2×103J/（kg?℃）＝2.1×103J/（kg?℃）。故答案為：等于；2.1×103。6．如圖甲，熊二用兩個(gè)完全相同的電加熱器分別對(duì)初溫均為20℃的a、b兩種液體加熱，a液體質(zhì)量小于b液體質(zhì)量。圖乙為a、b兩種液體的溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系圖象（不計(jì)熱量散失），根據(jù)圖象回答下列問(wèn)題：（1）a液體t2時(shí)刻的內(nèi)能小于t1時(shí)刻的內(nèi)能。（2）當(dāng)加熱到t2時(shí)刻，a液體吸收的熱量等于b液體吸收的熱量。（3）a液體的比熱容大于b液體的比熱容（以上均選填“＞”、“＝”或“＜”）?！窘獯稹拷猓海?）a、b都是液體，雖然一直加熱但是到后來(lái)溫度不變，說(shuō)明達(dá)到了沸點(diǎn)。a液體在t1時(shí)刻和t2時(shí)刻溫度相同，且a會(huì)不停的汽化質(zhì)量變小，所以答案應(yīng)該是a在t2時(shí)刻的內(nèi)能應(yīng)該小于t1時(shí)刻內(nèi)能（2）當(dāng)加熱到t2時(shí)刻，加熱的時(shí)間相同，用兩個(gè)完全相同的電加熱器，故a液體吸收的熱量等于b液體吸收的熱量；（3）由圖可知，在b液體溫度不變前的時(shí)間段，ab變化圖象是重合的，即ab吸收相同的熱量，升高相同的溫度，由于a的質(zhì)量小于b的質(zhì)量，根據(jù)c＝可知，當(dāng)吸收的熱量和升高的溫度相同時(shí)，質(zhì)量大的比熱容小，所以a的比熱容大于b的比熱容。故答案為：（1）小于；（2）等于；（3）大于。7．實(shí)驗(yàn)測(cè)得1kg某物質(zhì)溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。已知該物質(zhì)在固態(tài)下的比熱容c1＝2.1×103J/（kg?℃），設(shè)物質(zhì)從熱源吸熱的功率恒定不變，根據(jù)圖象解答下列問(wèn)題：（1）在最初2min內(nèi)，物質(zhì)溫度升高了40℃，則吸收的熱量為8.4×104J；（2）該物質(zhì)在熔化過(guò)程中吸收的熱量是3.36×105J；（3）該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容是4.2×103J/（kg?℃）；（4）該物質(zhì)加熱到第4min時(shí)的內(nèi)能小于第8min時(shí)的內(nèi)能（選墳“大于”、“等于”或“小于”）（整個(gè)過(guò)程不考慮能量和質(zhì)量的損失）【解答】解：（1）在最初2min內(nèi)，物體處于固態(tài)的升溫吸熱過(guò)程，由題知，m＝1kg，c1＝2.1×103J/（kg?℃），△t1＝40℃，吸收的熱量：Q吸1＝c1m△t1＝2.1×103J/（kg?℃）×1kg×40℃＝8.4×104J；（2）設(shè)物質(zhì)從熱源吸熱的功率恒定不變，即相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等，由圖可知，該物質(zhì)熔化過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間為10min﹣2min＝8min，該物質(zhì)熔化過(guò)程吸收的熱量：Q吸2＝4Q吸1＝4×8.4×104J＝3.36×105J；（3）物體全部熔化后，在14min﹣10min＝4min內(nèi)，吸收的熱量Q吸3＝2Q吸1＝2×8.4×104J＝1.68×105J；物體溫度升高了△t2＝40℃，由Q吸＝cm△t得該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容：c2＝＝＝4.2×103J/（kg?℃）。（4）該物質(zhì)從4min加熱到8min，處于熔化過(guò)程中，該過(guò)程吸收熱量、內(nèi)能增加，所以該物質(zhì)加熱到第4min時(shí)的內(nèi)能小于第8min時(shí)的內(nèi)能。故答案為：（1）8.4×104；（2）3.36×105；（3）4.2×103J/（kg?℃）；（4）小于。8．某小組同學(xué)用一個(gè)酒精燈對(duì)質(zhì)量是100g、初溫度為﹣10℃的冰塊進(jìn)行加熱，完成冰的熔化實(shí)驗(yàn)。記錄的數(shù)據(jù)如圖象所示。已知c水＝4.2×103J/（kg?℃）（熱量散失忽略不計(jì)）（1）求CD段水所吸收的熱量。（2）冰水混合物加熱至第9min時(shí)的內(nèi)能比第7min時(shí)的內(nèi)能增加（填“增加”或“減少”）了840J。（3）求冰的比熱容?！窘獯稹拷猓海?）因?yàn)楸刍伤|(zhì)量不變，所以水的質(zhì)量m水＝100g＝0.1kg，由圖知在CD段水的初溫為0℃、末溫為10℃，則水吸收的熱量：Q吸水＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×0.1kg×（10℃﹣0℃）＝4.2×103J；（2）冰在熔化過(guò)程中吸收熱量、內(nèi)能增加，所以冰在第9min時(shí)具有的內(nèi)能大于在第7min時(shí)具有的內(nèi)能；由（1）知道加熱水25min﹣15min＝10min水吸收的熱量為4.2×103J；因?yàn)橛猛粋€(gè)酒精燈加熱，在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同，所以加熱2min物質(zhì)吸收的熱量為840J，冰水混合物加熱至第9min時(shí)的內(nèi)能比第7min時(shí)的內(nèi)能增加了840J；（3）用同一個(gè)酒精燈加熱，在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同，AB段的加熱時(shí)間是CD段加熱時(shí)間的一半，則AB段吸收的熱量：Q吸冰＝Q吸水＝×4.2×103J＝2.1×103J，由Q吸＝cm（t﹣t0）得冰的比熱容：c冰＝＝＝2.1×103J/（kg?℃）。答：（1）CD段水所吸收的熱量為4.2×103J；（2）增加；840；（3）冰的比熱容為2.1×103J/（kg?℃）。9．在“比較不同物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中，將甲、乙兩種不同的液體分別放入兩個(gè)相同的燒杯內(nèi)，用相同的電加熱器同時(shí)加熱。記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，并繪制出如圖所示的圖象。（不計(jì)熱量損失）（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用初溫和質(zhì)量相等的甲、乙兩種液體（填體積或質(zhì)量）。（2）加熱20min，甲吸收的熱量等于（選填“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的熱量。（3）甲液體比熱容小于乙液體的比熱容（填大于，小于或等于）?！窘獯稹拷猓海?）要探究不同液體的吸熱本領(lǐng)，需要取初溫相同，質(zhì)量相同的不同液體；（2）相同加熱器加熱相同時(shí)間，加熱器放出的熱量相等，甲乙吸收的熱量相等；（3）甲和乙相比，在達(dá)到相同溫度時(shí)，乙需要加熱的時(shí)間更長(zhǎng)，說(shuō)明它吸收的熱量更多，因此甲液體的比熱容小于乙液體的比熱容。故答案為：（1）質(zhì)量；（2）等于；（3）小于。10．運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題：（1）小明到海水浴場(chǎng)玩，他光著腳踩在沙灘上，感到沙子燙腳，當(dāng)身體進(jìn)入水中時(shí)，覺(jué)得水比較涼，這是因?yàn)椋核谋葻崛荽?，海水和沙子相比，在同樣受熱時(shí)，沙子的溫度變化比海水大。（2）c水＝4.2×10J/（kg?℃），c油＝2.1×10J/（kg?℃）。在實(shí)驗(yàn)中用完全相同的兩個(gè)試管分別裝上質(zhì)量相等的水和煤油，用相同熱源對(duì)試管均勻加熱。如圖圖象正確的是C?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)Q＝cm△t可知，質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，比熱容大的溫度改變較??；水的比熱容較大，同樣受熱的情況下，吸收相同熱量，沙子的溫度變化比海水大，因此，小明光著腳踩在沙灘上，感到沙子燙腳，當(dāng)身體進(jìn)入水中時(shí)，覺(jué)得水比較涼；（2）由Q吸＝cm△t得，△t＝，質(zhì)量相同的水和煤油吸收相同的熱量，煤油的比熱容為水的比熱容的，所以煤油升高的溫度為水升高溫度的2倍，所以C正確；故答案為：（1）大；大；（2）C。11．（1）如圖所示，是冷水與熱水混合時(shí)，溫度隨時(shí)間變化的圖象，甲乙通過(guò)熱傳遞的方式使內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移，假設(shè)在這一過(guò)程中沒(méi)有熱量損失，那么，由圖中所給的信息可知，冷水與熱水的質(zhì)量之比是2：1，冷水吸收熱量與熱水放出的熱量之比是1：1．（2）質(zhì)量相等、初溫均為20℃的甲乙兩金屬，把甲投入100℃的水中，熱平衡時(shí)水溫降低5℃，把甲取出，乙放入，平衡時(shí)又降5℃。不計(jì)熱量損失，甲乙比熱容之比為14：15?！窘獯稹拷猓海?）將冷水與熱水混合后，熱水放熱溫度降低，冷水吸熱溫度升高，所以甲乙通過(guò)熱傳遞的方式使內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移的；由圖可知：熱水的初溫為80℃、末溫為40℃，△t熱＝80℃﹣40℃＝40℃，冷水的初溫為20℃、末溫為40℃，△t冷＝40℃﹣20℃＝20℃，根據(jù)熱平衡方程：Q吸＝Q放，則Q吸：Q放＝1：1所以c冷m冷△t冷＝c熱m熱△t熱。即：4.2×103J/（kg?℃）×m冷×20℃＝4.2×103J/（kg?℃）×m熱×40℃。所以m冷：m熱＝2：1；（2）把甲投入100℃的水中，熱平衡時(shí)水溫降低5℃，所以甲的末溫度為100℃﹣5℃＝95℃，把甲取出，乙放入，平衡時(shí)又降5℃，所以乙的末溫度為95℃﹣5℃＝90℃，因?yàn)榧滓曳湃牒笏臏囟榷冀档?℃，所以兩次過(guò)程中水減少的熱量是相同的，因?yàn)闆](méi)有熱量的損失，所以甲乙金屬吸收的熱量相同，所以可以得出：Q甲吸＝Q乙吸，即c甲m（95℃﹣20℃）＝c乙m（90℃﹣20℃），c甲×75℃＝c乙×70℃，所以c甲：c乙＝14：15。故答案為：（1）熱傳遞；2：1；1：1；（2）14：15。12．如圖甲所示是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)裝置，小華用兩個(gè)相同的容器（圖中用虛線形表示）分別裝入質(zhì)量相等的A、B兩種液體，用相同的裝置加熱。（1）實(shí)驗(yàn)前，按自下而上（填“自上而下”或“自下而上”）的順序組裝器材。（2）從實(shí)驗(yàn)效果考慮，本實(shí)驗(yàn)選擇易拉罐（“燒杯”或“易拉罐”）作為盛放液體的容器較好，實(shí)驗(yàn)中使用玻璃棒的目的是攪拌使液體受熱均勻。（3）實(shí)驗(yàn)中兩種液體吸收熱量的多少可通過(guò)加熱時(shí)間（填“液體升高的溫度”或“加熱時(shí)間”）比較。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖乙所示，分析圖象可知：質(zhì)量相等的A和B兩種液體，在升高相同溫度時(shí)，A吸收的熱量較多；質(zhì)量相等的A和B兩種液體，在吸收相同熱量時(shí)，B升溫較高。（5）冬天，小華想自制一個(gè)暖手袋，若只能從A或B中選一種液體裝入暖手袋中作為供暖物質(zhì)，則應(yīng)選擇A液體?！窘獯稹拷猓海?）酒精燈需用外焰加熱，所以要先放好酒精燈，再固定鐵圈的高度；而溫度計(jì)的玻璃泡要全部浸沒(méi)到液體中，且不能碰到容器壁和容器底，所以放好燒杯后，再調(diào)節(jié)溫度計(jì)的高度，因此必須按照自下而上的順序進(jìn)行；（2）因金屬導(dǎo)熱性能好，故以從實(shí)驗(yàn)效果考慮，本實(shí)驗(yàn)選擇易拉罐作為盛放液體的容器較好，實(shí)驗(yàn)中使用玻璃棒的目的是使液體受熱均勻；（3）根據(jù)轉(zhuǎn)換法，兩種液體吸收熱量的多少可通過(guò)加熱時(shí)間比較；（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖乙所示可知：質(zhì)量相等的A和B兩種液體，在升高相同溫度時(shí)，A加熱時(shí)間長(zhǎng)，故A吸收的熱量較多；質(zhì)量相等的A和B兩種液體，在吸收相同熱量時(shí)，即加熱時(shí)間相同，B升溫較高，由此可見(jiàn)，A的比熱容較大。（5）因質(zhì)量相等的A和B兩種液體，在升高相同溫度時(shí)，A吸熱多，A的吸熱能力，比熱容大，根據(jù)Q＝cm△t，質(zhì)量相同的A、B液體降低相同的溫度，A放熱多效果好；故從A或B中選一種液體裝入暖手袋中作為供熱物質(zhì)，則應(yīng)選擇A。故答案為：（1）自下而上；（2）易拉罐；攪拌使液體受熱均勻；（3）加熱時(shí)間；（4）A；B；（5）A。13．小明在探究“物質(zhì)的放熱能力與哪些因素有關(guān)”時(shí)，選用質(zhì)量均為0.5kg的水和另一種吸熱能力弱于水的液體進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并用圖象對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，如圖所示已知實(shí)驗(yàn)過(guò)程中水和另一種液體在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量相等，分析圖象可以得出：（1）圖中表示水的溫度隨時(shí)間變化的圖線是甲（選填“甲”或“乙”）；（2）0﹣15min內(nèi)，另一種液體放出的熱量為4.2×104J，其比熱容為2.1×103J/（kg?℃）。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]【解答】解：（1）時(shí)間相等時(shí)，兩種液體放出的熱量相等，由圖象可知，乙液體的溫度降低的快，甲液體溫度降低慢；根據(jù)Q放＝cm△t可知，在質(zhì)量相等、放熱也相同的情況下，誰(shuí)的溫度降低得快，它的比熱容小；所以，甲液體的比熱容大，若A、B兩種液體中，一種液體是水，則一定是甲液體；（2）由題知，而水和液體的質(zhì)量相同，即m水＝m乙，而水和另種液體在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量相等，即Q水放＝Q乙放，則c水m水△t＝c乙m乙△t′，結(jié)合圖象（15min以內(nèi)）可得水放出的熱量，即另一種液體放出的熱量為：Q水放＝Q乙放＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（60℃﹣40℃）＝4.2×104J；則另一種液體的比熱容為：c乙＝＝＝2.1×103J/（kg?℃）。故答案為：（1）甲；（2）4.2×104；2.1×103。14．用完全相同的裝置分別給質(zhì)量相等的甲、乙兩種液體