初中物理探究比热容的实验试题

用如图所示的装置，先后加热初温、质量均相同的水和煤油，比较两种液体比热容的大小，多次实验表明：要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长，以下关于该实验的操作及分析错误的是 $($　　 $)$

A．水比煤油的比热容大

B．加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了水和煤油受热均匀

C．实验中可以不使用温度计，让水和煤油都沸腾后再比较加热时间

D．相同质量的水和煤油，若吸收相同热量后。煤油比水升高的温度大

如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的易拉罐中，用相同的装置加热，实验数据记录如下表：

温度 ${/}^{°}\text{C}$		20	30	40	50
加热时间 $/s$	甲	0	40	82	126
	乙	0	18	40	64

（1）实验中，可以通过　　；（选填“升高的温度”或“加热时间” $)$来比较两种液体吸收热量的多少。

（2）分析实验数据可知：当它们升高相同温度时，　　（选填“甲”或“乙”，下同）液体需要吸收的热量更多；当它们吸收相同热量时，　　液体升温更高。

（3）若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，　　液体冷却效果更好。

小明在做“探究不同物质吸热升温特点”的实验时，用同一酒精灯分别给质量相等的水和食用油加热，可以认为单位时间内它们吸收的热量　　（相等 $/$不相等）。用实验测得的数据画出它们升高的温度△ $T$随时间 $t$变化的图象如图所示，它们都是过原点的直线，即△ $T=\mathit{kt}$，温度升高△ $T_1$过程中食用油吸收的热量　　（小于 $/$等于 $/$大于）水；用 $m$表示水的质量， $c_1$和 $c_2$分别表示水和食用油的比热容，则两条直线 $k$的比值 $k_{水}:k_{\mathit{食用油}}$等于　　。

夏天，小华发现爸爸将水和防冻液（主要成分是不易蒸发、密度为 $1.11g/c{m}^3$的乙二醇）混合后加入汽车水箱，他很不解：夏天为什么还要加防冻液？他思考后认为，加防冻液后，混合液的比热容和沸点都可能发生变化。

（1）小华对混合液比热容的变化情况作了进一步思考，觉得混合液的比热容应随含水量（水在混合液中所占体积之比）的增大而增大。为此，他在图甲装置的两支相同试管中分别加入体积相同、含水量不同的混合液，通过实验进行验证。

①实验中存在的问题是　　。

②纠正后，实验通过　　来比较不同混合液的比热容的大小。

（2）小华继续探究混合液沸点与含水量的关系，测得数据如下：

含水量 $W/\%$	50	40	30	20	10	5
混合液沸点 $t{/}^{°}\text{C}$	107	110	116	124	141	160

①请在图乙中，描点作出含水量 $W$与混合液沸点 $t$的关系图线。

②混合液的含水量为 $15\%$时，沸点是　　 ${}^{°}\text{C}$。

（3）混合液沸腾后冷却，小华测出其密度，发现混合液的密度比混合前利用水和防冻液的质量、体积算出的密度要大。对于混合液沸腾冷却后密度变大的原因，他提出如下猜想：

猜想1：防冻液与水混合时总体积变小；

猜想2：混合液沸腾过程中水大量汽化。

①若猜想1正确，则混合液总体积变小的原因是　　。

②为验证猜想2是否正确，他设计了以下方案：将混合液加热至沸腾，分别测出沸腾过程中不同时刻的温度，若猜想正确，实验时可观察到　　；混合液密度变大的原因是　　。

小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为 $0.5\mathit{kg}$的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：　　（选填“甲”或“乙” $)$物质为水，另一种液体的比热容为　　，这种液体在 $0~15\mathit{min}$内放出的热量为　　。

小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。

（1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是　　；

（2）加热 $10\mathit{min}$，水吸收的热量　　（填“大于”、“小于”或“等于” $)$煤油吸收的热量；

（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（如图乙），由图象可知，水的沸点是　　 ${}^{°}\text{C}$，煤油的比热容是　　 $J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$【 c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} 】

（4）若本实验共消耗酒精 $20g$，则这些酒精完全燃烧放出的热量是　　 $J$． $\left(q_{酒}=3.0\times {10}^{7}J/\mathit{kg}\right)$

在实验课上，为比较不同物质吸热的情况，各实验小组用如图所示的实验装置完成实验。（实验过程中水和食用油的温度均未达到沸点）

（1）小明设计的实验表格如下，在表格中横线处补全缺少的项目。

物质	质量 $/\mathit{kg}$	初始温度 ${/}^{°}\text{C}$		升高的温度 ${/}^{°}\text{C}$	加热时间 $/\mathit{min}$
水
食用油

（2）为了测量水和食用油的质量，小明先将天平放在　      　桌面上，再用调好的天平测出质量相等的水和食用油。

（3）在实验中，小明选用了相同的电加热器。加热时间越长，物质吸收的热量越　     　。

（4）小明通过实验发现在加热时间相同时，食用油的温度变化较大。根据这个现象可知：水和食用油相比较，　        　的吸热能力强。

（5）小明看到另一组同学在加热时间相同时，质量相等的水和食用油相比，水温始终比油温升得快。由此可判断出，放入水中的电加热器实际功率　        　（选填“大”或“小”）。

在“比较不同液体的吸热能力”实验中：

（1）除了图中所示器材，还需要的测量仪器有天平和　    　。

（2）在甲装置中，分别给初温相同且　       　相等的水和食用油加热。

（3）在甲装置中，用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是为了保证两种液体　      　相同。

（4）在甲装置中，两种液体升高相同的温度，给　         　加热时间更长。

（5）乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水，灯中煤油和酒精的质量相等，进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，假设6分钟两种燃料全部烧完，实验数据如表：

加热时间 $/\mathit{min}$	0	1	2	3	4	5	6
$A$杯水温 ${/}^{°}\text{C}$	25	27	29	32	34	36	38
$B$杯水温 ${/}^{°}\text{C}$	25	26	27	28	29	30	31

分析数据可知：热值较大的是　       　。

（6）通过实验数据直接计算出燃料的热值将　       　（选填“偏大”或“偏小”）。

小明同学为了比较不同物质的吸热情况，在两个相同的烧杯中分别装有质量相同的牛奶、豆浆，用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了如图所示的实验。

（1）本实验中，通过比较　       　的多少来反映物质吸收热量的多少。

（2）本实验中，使牛奶、豆浆　       　的温度，比较吸收热量多少。分析表格数据可知，牛奶吸收的热量　      　（填“大于”“小于”或“等于”）豆浆吸收的热量，这表明　        　的吸热能力强。

（3）为了比较不同物质的吸热能力，物理学中引入　      　来表示不同物质在这种性质上的差异。

名称	质量 $/g$	温度升高 ${10}^{°}\text{C}$加热时间 $/s$	温度升高 ${20}^{°}\text{C}$加热时间 $/s$	温度升高 ${30}^{°}\text{C}$加热时间 $/s$
牛奶	350	260	520	650
豆浆	350	220	330	550

为了比较甲、乙两种液体的吸热能力，做了如图所示的实验：在相同的烧杯中，分别装入初温和质量相同的两种液体，用两个相同的电加热器加热，实验数据记录如下表：

物质种类	质量/g	温度升高10℃所需时间/s	温度升高20℃所需时间/s	温度升高30℃ 所需时间/s
甲	200	110	225	342
乙	200	85	179	270

（1）选用相同电加热器的目的是使两种液体在相同时间内　                  　。（不计热量损失）

（2）加热过程中，某一时刻温度计的示数是　    　℃。

（3）分析上表中的实验数据可得　    　液体的吸热能力强。

（4）停止加热后，　 　液体温度下降得快。

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：秒表和　     　。

（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”）的甲、乙两种液体加热，并记录实验数据。

加热时间/min	0	1	2	3	4
甲的温度/℃	20	27	34	41	48
乙的温度/℃	20	35	50	65	80

（3）分析实验数据可知，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，所以　      　（选填“甲”或“乙”）液体吸热本领强。

（4）该实验用到的研究方法有：转换法和　            　。

小红所在的实验小组，用如图甲、乙所示的装置探究比较“不同液体的吸热能力”。在两个相同烧杯中分别加入初温、质量均相同的水和食用油，用相同的电加热器加热直到它们各自沸腾（水的沸点为100℃，食用油的沸点为180℃）。

（1）在选择温度计时，有规格为“﹣2～102℃“和“0～200℃”的两种温度计，应选择量程为　       　的温度计，这样选择的原因是　                             　。

（2）实验中液体吸收的热量是由　           　（填“加热时间的长短”或“液体的种类”）来决定的。

（3）实验记录的数据如下表所示，分析实验数据可知　     　（填“液体1”或“液体2”）是水。

加热时间/min	0	1	2	3	4	5
液体1的温度/℃	20	26	32	38	44	50
液体2的温度/℃	20	24	28	32	36	40

（4）用图丙的装置也可以完成本实验，在图甲、乙和图丙两种装置中，你认为图　　（填“甲、乙”或“丙”）装置的效果更好，原因是　                                   　。

一个烈日炎炎的中午，乐乐和聪聪在海边发现海水比沙滩上的沙子凉得多，于是想探究海水和沙子吸热情况有什么不同。

乐乐的方案是：用相同规格的电加热器分别给100g沙子和100g海水加热相同时间，比较沙子和海水升高的温度。

聪聪认为该方案应该改进，设计了新的实验方案：用50g海水和50g沙子的混合物代替乐乐方案中的100g沙子，用相同规格的电加热器分别为100g混合物和100g海水加热，使它们升高相同的温度，比较加热的时间。

（1）老师认为聪聪的想法更合理，因为沙子是固体颗粒状，加热时不容易　                       　；

（2）实验中选择相同规格的电加热器加热是为了使被加热的物体　                               　；

（3）他俩选择了聪聪的方案进行实验，那么如果从实验中发现　                  　，就可以初步判断海水的吸热能力比沙子强；

（4）物质的这种性质用比热容表示，水的比热容较大，在生活中有很多应用，请举出一例：　                                              　。

在“探究﹣物质的比热容”实验中，取两个相同的烧杯，分别装有　     　（选填“质量”或“体积”）相等的水和煤油，用规格相同的两个电热器给它们加热相同的时间，通过比较它们　                        　，得出实验结论。实验中，选用相同电热器，加热相同的时间的目的是　                                        　。

如图1所示是“比较不同物体的吸热情况”的实验装置，烧杯中装有质量相同、初温相同的两种液体A和B，将规格相同的电加热器分别浸没在两种液体中，同时加热。用停表测出液体加热到相同温度时所用的时间。表1是小明记录的实验数据。

表

液体	质量/g	初温/	加热时间/s	末温/
A	60	20		45
B	60	20	120	45

（1）组装器材时，应将温度计固定在适当的位置，不要碰到烧杯和　       　。

（2）加热液体A所用的时间如图2所示，为　       　S。

（3）上述实验中，加热时间较长的液体，其比热容较　     　（填“大”或“小”）。

（4）小红想用与小明不同的方法进行实验，则她在实验中应控制　      　（填“加热时间”或“升高温度”）相同。