初中物理探究比热容的实验试题

小刚家安装了一台太阳能热水器，水箱容积是200L，小刚进行了一次观察活动：星期天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为70℃。请你求解下列问题：
（1）水箱中水的质量；（C_水=4.2×10³J/（kg•℃）、q_煤气=4.2×10⁷J/kg）
（2）水吸收的热量；
（3）如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，求至少需要燃烧多少煤气？
（4）请你简述太阳能热水器的优点。

如图1所示，小刚同学用两个完全相同的电加热器给相同质量水和煤油加热，比较它们吸热能力强弱的实验时，测得如下数据，记录在表格中，请分析表格中的数据，回答以下问题：

加热时间 t/min	0	1	2	3	4	5	6	7
水的温度T水/℃	20	22	24	26	28	30	32	34
煤油的温度 T煤油/℃	20	24	28	32	36	40	44	48

 

图1
（1）分析实验数据，小刚同学认为：加热相同的时间，煤油升高的温度高一些，这说明煤油吸收的热量多一些．这位同学的判断是否正确？请说明理由：         ，              。
（2）分析比较水在第2min、4min、6min和煤油在第1min、2min、3min的数据可知， 质量相等的水和煤油           相同时，煤油吸收的热量     （选填“多”或“少”）；
（3）小刚根据实验数据作出了它们的图象（如图2所示），其中        表示的是煤油吸热升温的情况（选填“A”或“B”）。

图2
（4）通过实验数据和图像分析比较可知，       的吸热能力更强．（选填“水”或“煤油”）。

物理兴趣小组的同学们为了“探究物体吸收的热量与哪些因素有关”，进行了多种猜想。
（1）经过实验探究，证实了他们的三种猜想是正确的：即物体吸收的热量除了与    有关，还与物体的质量和温度变化量有关。
（2）为了验证“物体吸收热量的多少与物质种类有关”，他们设计了如图所示的实验。此实验写出应注意控制条件。例如：实验用的两个烧杯、两只温度计及杯中的电加热器必须分别是相同的。除此之外还必须加以控制的物理量是：              ____   ；                。

（3）物理兴趣小组的同学们是通过在控制以上条件分别相同的情况下，比较水和煤油的            _________  不同，从而得知：水和煤油吸收的热量是不同的。这表明：物体吸收热量的多少与_____有关。
（4）同学们实验测量的数据记录在下表中，通过分析表中数据，你能够得出的结论是：
____________________________________________________________________________。

加热时间（min）	0	1	2	3	4	5	6
水温（℃）	20	22	24	26	28	30	32
煤油温度（℃）	20	24	28	32	36	40	44

 

在相同的加热条件下，对质量相等的甲、乙两种物质加热。甲物质的比热容为c₁，乙物质的比热容为c₂，甲、乙两种物质的温度随加热时间变化的图象如下图所示。根据图象分析得出的正确结论是：（    ）

A．c1>c2

B．c1=c2

C．c1<c2

D．无法确定

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

汽油机的工作循环是由四个冲程组成，如图是表示汽油机的_________冲程。汽车上的散热器用水作为冷却剂，是因为水的_______较大。如果散热器中装有10kg的水，在温度由20℃升高到70℃的过程中，水吸收的热量是________J。（水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）

甲、乙两种物质，它们的质量比是3∶1，若它们的比热容之比是3∶2，则它们升高相同的温度吸收的热量之比是           。

世界首次高寒高铁运营最高速度300km/h的哈大高铁，正式通车．如图所示为以哈大客运专线主要车型动车组．

（1）当该动车组用以100m/s的速度匀速直线行驶10min后，则该列车行驶了多少公里？
（2）该动车组的每节车厢上都配有电热水器．在标准大气压下，15分钟内把10kg、20℃的水烧开．电流至少要做多少功？（c_水=4.2×10³J/（kg．℃）
（3）若它工作时的电功率为4.2kW，则该电热水器的热效率为多少？

甲、乙两金属球，质量相等，初温相同，先将甲球投入冷水中，待热平衡后水温升高t℃，取出甲球（设热量与水均无损失），再迅速把乙球投入水中，这杯水热平衡后水温又升高t℃，设甲、乙两球的比热分别为C_甲和C_乙，则有（ ）

A．C甲=C乙

B．C甲＞C乙

C．C甲＜C乙

D．无法确定

（多选）在“比较不同液体的比热容大小”的实验中，用相同的酒精灯对四种液体加热，得到如下表所示的数据：

次数	液体	质量/g	升高的温度/℃	加热时间/min
1	水	200	10	7
2	甲	200	20	10
3	乙	400	20	14
4	丙	400	15	14

如果四次实验中，在相同时间内，水、甲、乙、丙吸收的热量相等，已知水的比热容为C_水=4.2×10³ J/(㎏·℃)，则由上述条件可得（  ）
A．第1次实验中，水吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量。
B．第1、2次实验中，甲液体吸收的热量比水吸收的热量多。
C．乙液体的比热容为2.1×10³ J/(㎏·℃)。
D．丙液体的比热容小于乙液体的比热容

小明买了一把电水壶，其样式和铭牌如下：

（1）关于电水壶安全使用的注意事项，下列说法不正确的是      。

A．注水时，水位不超过电水壶的最高水位线

B．要使用三孔插座

C．电水壶工作时，身体不可靠近壶嘴

D．为了清洁卫生，把壶身和底座放进清水中清洗

（2）小明向壶中加入2kg水，电水壶在正常工作时将水烧至沸腾用了7min（1标准大气压下），已知水的初温为20℃，求：
①电水壶的电阻？
②水吸收的热量？
③电水壶烧水的热效率？

如下图甲、乙分别是某品牌家用电熨斗的实物图和电路原理图。R₀是定值电阻，R是可变电阻（调温开关）。该电熨斗额定电压为220 V，温度最低时的耗电功率为121 W，温度最高时的耗电功率为484 W。

（1）求R₀的阻值；
（2）用电熨斗汽烫时需要采用最大功率先预热，使质量为1 kg的金属底板的温度从20℃升高到220℃，若金属底板利用电热的效率为80%，求金属底板吸收的热量和预热时间（，计算结果保留整数）；
（3）假定电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差△t关系如图丙所示，现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不变，问应将R的阻值调为多大？

太阳能电池作为一种新能源产品，逐渐得到广泛应用。太阳能电池板在几小时内可得到的太阳辐射能约为1.26×10⁷ J。
（1）若某一牵引力为3×10³N的电动汽车做匀速直线运动时，通过一段路程所做的功也等于1.26×10⁷ J，求这段路程。
（2）如果这些能量全部被一定质量的水吸收（不考虑热损失），能使水的温度从20℃升高到80℃，求这些水的质量。[c_水＝4.2×10³ J/(kg·℃)]

质量和初温都相等的铜和铝（铜的比热容小于铝），放出相等热量后相接触，热传递的方向是（ ）

A．从铜传给铝

B．从铝传给铜

C．不发生热传递

D．不能确定

如图是小林家里电热水器的工作原理图，两根加热管电阻相同．电热水器功率有高、中、低三档．当S₁断开，S₂接b时，其功率为低档，大小为1000W．

（1）请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦．（不必写出推导过程）
（2）小林选用某功率档加热水箱里的50L水，水温升高40℃用了40min，求此过程电热水器的功率．【水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）】