初中物理探究比热容的实验试题

(10分)阅读短文，回答问题．
空气能热水器
空气能热水器是吸收空气的热量来制造热水的装置．
空气能热水器主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成，其中，毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等构成密闭系统，制冷剂在该密闭系统内循环，如图所示．其工作过程如下：
液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器内迅速汽化．制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器．在冷凝器中，高温高压的蒸气将热量传递给冷水并发生液化．制冷剂依此不断循环流动，使储水箱中水的温度不断上升．空气能热水器有一个很重要的指标是能效比，它是指水箱中的水吸收的热量（Q）与空气能热水器消耗的能量（W）的比值．
下表是某品牌空气能热水器正常工作时的参数．

消耗功率／w	进水温度／℃	出水温度／℃	能效比
840	20	54	3.4

 
（1）制冷剂在   中液化．
（2）在循环过程中，制冷剂流经下列部件时从空气中吸收热量是   ．
A．毛细管                B．冷凝器
C．压缩机                D．蒸发器
（3）水箱中的水温升高，其内能   ．
（4）制冷剂在循环过程中，其内能的增加的方式是   ．
A．只有做功
B．只有热传递
C．既有做功，又有热传递
D．既不是做功，又不是热传递
（5）该品牌空气能热水器正常工作1h可产生   kg的热水．
[C_水=4.2×10³J/(kg·℃)]

小明家购置了一台集加热和保温为一体的温热饮水机，其铭牌如下表所示。如图乙所示是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R₁是分压电阻，R₂是供加热时的电阻丝。分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态；当S断开时处于保温状态。

额定频率	50HZ	环境温度	10℃～38℃
加热功率	2200W	最大容积	1.5L
额定电压	220V	制热水能力	≥90℃ 5L/h

 
（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大；
（2）正常工作时该饮水机将最大容积的水从20℃加热到100℃，用时4min，求水吸收的热量是多少，该饮水机加热状态时的效率；[c_水＝4.2×10³J/（kg·℃）]
（3）如果要使R₂在保温状态时的功率是550W，求R₁的电阻。

质量和温度相同的铜块和水（C_铜<C_水），使它们分别放出相同的热量后，将铜块迅速投入水中，它们的内能变化正确的是(    )

A．铜块的内能减小，水的内能增大

B．铜块的内能增大，水的内能减小

C．铜块和水的内能都增大

D．铜块和水的内能都减小

用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”．在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾．

（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为      ℃．
（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水      （选填“多”或“少”）．
（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？
答：      ；其原因是：      ．

某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射—段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×10³J／(kg·℃)。试求：
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×10⁷J，则这段时间该热水器的效率是多少?
(3)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m³的天然气；（天然气的热值为8.4×l0⁷J／m³，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）

前不久中国游客在日本抢购智能马桶盖的消息引发国人热议，其实这款马桶盖为中国杭州生产，如图甲所示．部分参数和加热原理如图乙、丙所示．感应开关S闭合，保温座圈开始加热，再闭合开关S₀洗净装置喷出热水．［ C_水=4.2×10³J/（kg·℃）、ρ_水=1.0×10³kg/m³）］试问：
甲
乙

（1）R₂的阻值是多少？
（2）若洗净装置喷水时将水由20℃加热到40℃，该装置加热的效率是多少？
（3）若保温座圈加热5 min，洗净装置工作1 min，共需要消耗多少J电能？

小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数．

型号	FED﹣H50	额定电压	220V
最大水量	50L	额定功率	2000W

现将水箱中装满水，通电后正常工作40min，水温从25℃上升到45℃，求：
（1）此过程中水所吸收的热量；
（2）热水器中电热丝的电阻；
（3）热水器的效率．

某物理兴趣小组的同学在室温为20℃的实验室内用煤炉给10kg的水加热，若在6min内完全燃烧了200g的煤，使水的温度升高到70℃．（水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），煤的热值约为3×10⁷J/kg）求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率．

某电热水瓶的铭牌如表所示．若热水瓶内装满水，在额定电压下工作（外界大气压强为1个标准大气压）．求：

型号DSP﹣19B 电源220V50Hz 功率 加热时1200W 保温时300W 容量2L

（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？
（2）加热时电热水瓶的电阻多大？
（3）若瓶内20℃的水加热10min正好烧开，则加热时电热水瓶的热效率是多少？

如图是探究物质吸热性质的实验装置图，在两容器内分别装入质量相同的水和煤油，用两个相同的电加热器加热，用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值．
（1）用两个相同的电加热器加热相同时间的目的是：      ．
（2）要使水和煤油升高相同的温度，哪个需要加热的时间长？
答：      ．
（3）热量是一个抽象的物理量．本实验将“物体吸收热量的多少”转化为通过比较     
来实现，这种方法称为“转换法”．
（4）以下描述中同样采用“转换法”的是     
A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流
B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态
C．研究导体的电阻与导体的长度，横截面积，材料是否有关系
D．通过观察木桩被重物打入沙子的深度，可比较重物重力势能的大小
（5）下表是实验记录的数据．请分析实验数据，回答下列问题：
①比较1、2的实验数据得出的结论是：质量相同的同种物质，升高不同的温度，吸收的热量      ；
②比较1、4的实验数据得出的结论是：质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度      ；（以上两空选填“相同或不同”）
③比较2、4的实验数据得出的结论是：      ．
（6）①加热过程中，用搅棒搅动的目的是      ；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关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是      （填字母）
A．采用相同的加热方法  B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油   C．使用相同的烧杯

小明生日时，妈妈给他买了个电暖手袋．小明在查看说明书时，发现其主要参数如图所示。设环境温度为15℃，当给电暖手袋正常通电时。则：

（1）该电暖手袋正常工作时的电流和电阻是多少？
（2）袋中液体温度升高到65℃时需吸收多少热量？[已知液体比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）如图电流产生的热全部被袋中液体吸收，电暖手袋在额定电压下通电5min，能否达到它的自动断开温度？
（4）小明家离变电站较远（变电站输出的电压为220V），输电导线的总电阻为22欧，当小明在家断开其它用电器只使用该电暖手袋时，电暖手袋消耗的实际功率是多少？（小数后面保留一位小数，不考虑温度对电阻的影响）

有一种WSJ﹣60型号电水壶，图甲是电水壶的电路图，L₁为电源指示灯、L₂为保温指示灯、L₃为加热指示灯，R₁、R₂、R₃；为指示灯的保护电阻，其大小为100kΩ左右；R为加热器，其电阻小于100Ω；S₁、S₂为压键开关；ST温控器是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，当温度升高到一定值后，会自动断开，从而实现了自动温度开关控制．

当水壶放在底座上时，就分别压下开关键S₁、S₂，并通电路，如果插头插入插座后，就接通了电源，电源指示灯就亮，反之就断开．
该壶有手动和自动两种工作状态．
当钮子开关拨到手动挡时，加热电阻连入，开始加热，水沸腾以后再将钮子开关拨回．
当钮子开关拨到自动挡时，此时通过ST温控器将加热电阻连入，并开始加热；当水沸腾后，ST温控器的触点断开，进入保温状态，保温指示灯亮；当水的温度低于某温度后，ST温控器又重新接通，再次进入加热状态．
若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计，根据以上叙述与观察，请回答以下问题．
（1）在下列空格中填写“亮”或“不亮”．
a．手动状态通电工作时，电源指示灯      ．加热指示灯      ．保温指示灯      ．
b．自动状态通电工作时，水沸腾前：电源指示灯      ，加热指示灯      ，保温指示灯      ．水沸腾后：电源指示灯      ，加热指示灯      ，保温指示灯      ．
（2）现将一满壶25℃的水在标准大气压下烧开需时10min．请汁算该电水壶的热效率．水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）．
（3）通过分析电水壶的电路，说明为什么处于自动状态下，水未沸腾前，保温指示灯是不亮的？

用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为（ ）
[水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）]．

A．5.04×10^5J	B．4.2×10^5J
C．2.52×10^5J	D．条件不足，不能计算

下面关于热现象的说法，正确的是（    ）

A．冰块在熔化时温度不变，内能增加

B．物体温度升高了，则一定是吸收了热量

C．汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较小

D．秋天清晨的露珠是水蒸气液化吸热形成的

(8分)加热2kg20℃的水，使其温度升高到70℃，水需要吸收多少热量？这些热量如果是由燃烧煤气提供的，需完全燃烧多少千克的煤气？（=4.2×10⁷J/kg）