中考物理实验20 （考点精练）比较不同物质的吸热能力（解析版）

实验20比较不同物质的吸热能力一．选择题（共4小题）1．如图装置，用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上，两试管装有质量相同的不同种液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接，在计算机上得到的实验图象如图所示，下列说法正确的是（）A．甲的比热容比大 B．同时加热相同时间，甲吸收热量多 C．甲、乙升高相同的温度，甲吸收热量多 D．乙吸热升温比甲慢【解答】解：A、观察图象可知，相同质量的甲乙两种液体吸收同样多的热量（加热相同时间），乙的温度变化小，由c＝知，乙的比热容较大，故A错误；B、两试管装有质量相同的不同种液体，放在同一加热器内，加热相同时间，甲和乙吸收的热量相同，故B错误；C、观察图象可知，甲、乙升高相同的温度，乙需要的加热的时间长，所以乙吸热能力强，吸收的热量多，故C错误；D、观察图象可知，加热相同时间，甲和乙吸收相同的热量，乙升高的温度比甲升高的温度慢，故D正确。故选：D。2．小薇根据下表中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是（）几种物质的比热容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铝0.88×103水银0.14×103铜0.39×103A．同种物质在不同状态下比热容一定相等 B．不同物质的比热容一定不相等 C．质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铜块放出的量一定多 D．初温相等的酒精和砂石吸收相等的热量，酒精的末温可能比砂石的末温高【解答】解：A、同种物质在不同状态下比热容不同，如水和冰比热容不同，故A错误；B、不同物质的比热容一般不同，有的也相同，如冰和煤油的比热容相同，故B错误；C、铜的比热容比铝的比热容小，由Q放＝cm△t可知，质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铝块放出的热量一定多，故C错误；D、酒精的比热容比沙石的比热容大，由Q吸＝cm△t可知，酒精的质量和升高温度的乘积（m△t）小，若酒精的质量比沙石的质量小的多，则酒精升高的温度可能比沙石的温度升高的多，使酒精的末温比砂石的末温高，故D正确。故选：D。3．根据下表所提供的几种物质的比热容，得出以下四个结论，其中正确的是（）几种物质的比热容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铝0.88×103水银0.14×103铜0.39×103A．不同物质的比热容一定不相等 B．同种物质在不同状态下比热容也一定相等 C．初温相等的水银和沙石，吸收相等的热量后，水银的末温一定比沙石的末温高 D．质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铝块放出的热量一定多【解答】A、煤油和冰的比热容相同，故A错误；B、水和冰的比热容不同，故B错误；C、没有考虑水银和沙石的质量，故C错误；D、铝的比热容大于铜的比热容，质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铝块放出的热量一定多，故D正确；故选：D。4．如图1所示，规格相同的容器装了相同质量的甲和乙两种液体，用相同加热器加热，其中相同时间内加热器1与加热器2放出的热量之比为2：3，忽略散热，得到图2所示的液体温度与加热时间的图象，则（）A．加热相同时间，两杯液体吸收的热量相同 B．甲液体在2min内吸收的热量等于乙液体在3min内吸收的热量 C．甲液体的吸热能力较强 D．乙液体的吸热能力较强【解答】解：A、甲乙液体质量相同，比热容不同，甲液体在2min内升高的温度与乙液体在2min内升高的温度不相同，根据Q吸＝cm△t可知，吸收的热量不同，故A错误；B、甲乙液体质量相同，比热容不同，甲液体在2min内升高的温度与乙液体在3min内升高的温度相同，根据Q吸＝cm△t可知，吸收的热量不同，故B错误；CD、2min内液体甲吸收的热量Q甲＝c甲m×20℃，液体乙吸收的热量Q乙＝c乙m△t乙，因相同时间内加热器1与加热器2放出的热量之比为2：3，可得c甲＝，由图2可知，在2min内，乙升高的温度△t乙＜30℃，则c甲＜c乙，故乙液体的吸热能力比甲液体的吸热能力强，故C错误，D正确。故选：D。二．实验探究题（共11小题）5．在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，将甲、乙两种初温和质量都相同的不同液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热，记录相关数据，并绘制出如图所示的图象，不计热量损失。加热10min，甲吸收的热量等于（选填“大于”“小于”或“等于”）乙吸收的热量。若乙的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则甲的比热容为2.1×103J/（kg•℃）。【解答】解：用相用相同的电加热器同时加热10min，甲吸收的热量等于乙吸收的热量；由图可得，质量相同的甲乙两种液体从0℃升温到60℃所需要的加热时间分别为10min和20min，即m甲＝m乙，△t甲＝△t乙，，根据c＝可得，＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。故答案为：等于；2.1×103。6．如图甲，熊二用两个完全相同的电加热器分别对初温均为20℃的a、b两种液体加热，a液体质量小于b液体质量。图乙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图象（不计热量散失），根据图象回答下列问题：（1）a液体t2时刻的内能小于t1时刻的内能。（2）当加热到t2时刻，a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量。（3）a液体的比热容大于b液体的比热容（以上均选填“＞”、“＝”或“＜”）。【解答】解：（1）a、b都是液体，虽然一直加热但是到后来温度不变，说明达到了沸点。a液体在t1时刻和t2时刻温度相同，且a会不停的汽化质量变小，所以答案应该是a在t2时刻的内能应该小于t1时刻内能（2）当加热到t2时刻，加热的时间相同，用两个完全相同的电加热器，故a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量；（3）由图可知，在b液体温度不变前的时间段，ab变化图象是重合的，即ab吸收相同的热量，升高相同的温度，由于a的质量小于b的质量，根据c＝可知，当吸收的热量和升高的温度相同时，质量大的比热容小，所以a的比热容大于b的比热容。故答案为：（1）小于；（2）等于；（3）大于。7．实验测得1kg某物质温度随时间变化的图象如图所示。已知该物质在固态下的比热容c1＝2.1×103J/（kg•℃），设物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图象解答下列问题：（1）在最初2min内，物质温度升高了40℃，则吸收的热量为8.4×104J；（2）该物质在熔化过程中吸收的热量是3.36×105J；（3）该物质在液态下的比热容是4.2×103J/（kg•℃）；（4）该物质加热到第4min时的内能小于第8min时的内能（选墳“大于”、“等于”或“小于”）（整个过程不考虑能量和质量的损失）【解答】解：（1）在最初2min内，物体处于固态的升温吸热过程，由题知，m＝1kg，c1＝2.1×103J/（kg•℃），△t1＝40℃，吸收的热量：Q吸1＝c1m△t1＝2.1×103J/（kg•℃）×1kg×40℃＝8.4×104J；（2）设物质从热源吸热的功率恒定不变，即相同时间内吸收的热量相等，由图可知，该物质熔化过程经历的时间为10min﹣2min＝8min，该物质熔化过程吸收的热量：Q吸2＝4Q吸1＝4×8.4×104J＝3.36×105J；（3）物体全部熔化后，在14min﹣10min＝4min内，吸收的热量Q吸3＝2Q吸1＝2×8.4×104J＝1.68×105J；物体温度升高了△t2＝40℃，由Q吸＝cm△t得该物质在液态下的比热容：c2＝＝＝4.2×103J/（kg•℃）。（4）该物质从4min加热到8min，处于熔化过程中，该过程吸收热量、内能增加，所以该物质加热到第4min时的内能小于第8min时的内能。故答案为：（1）8.4×104；（2）3.36×105；（3）4.2×103J/（kg•℃）；（4）小于。8．某小组同学用一个酒精灯对质量是100g、初温度为﹣10℃的冰块进行加热，完成冰的熔化实验。记录的数据如图象所示。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）（热量散失忽略不计）（1）求CD段水所吸收的热量。（2）冰水混合物加热至第9min时的内能比第7min时的内能增加（填“增加”或“减少”）了840J。（3）求冰的比热容。【解答】解：（1）因为冰熔化成水质量不变，所以水的质量m水＝100g＝0.1kg，由图知在CD段水的初温为0℃、末温为10℃，则水吸收的热量：Q吸水＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（10℃﹣0℃）＝4.2×103J；（2）冰在熔化过程中吸收热量、内能增加，所以冰在第9min时具有的内能大于在第7min时具有的内能；由（1）知道加热水25min﹣15min＝10min水吸收的热量为4.2×103J；因为用同一个酒精灯加热，在相同时间内吸收的热量相同，所以加热2min物质吸收的热量为840J，冰水混合物加热至第9min时的内能比第7min时的内能增加了840J；（3）用同一个酒精灯加热，在相同时间内吸收的热量相同，AB段的加热时间是CD段加热时间的一半，则AB段吸收的热量：Q吸冰＝Q吸水＝×4.2×103J＝2.1×103J，由Q吸＝cm（t﹣t0）得冰的比热容：c冰＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）。答：（1）CD段水所吸收的热量为4.2×103J；（2）增加；840；（3）冰的比热容为2.1×103J/（kg•℃）。9．在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热。记录相关数据，并绘制出如图所示的图象。（不计热量损失）（1）实验时，选用初温和质量相等的甲、乙两种液体（填体积或质量）。（2）加热20min，甲吸收的热量等于（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的热量。（3）甲液体比热容小于乙液体的比热容（填大于，小于或等于）。【解答】解：（1）要探究不同液体的吸热本领，需要取初温相同，质量相同的不同液体；（2）相同加热器加热相同时间，加热器放出的热量相等，甲乙吸收的热量相等；（3）甲和乙相比，在达到相同温度时，乙需要加热的时间更长，说明它吸收的热量更多，因此甲液体的比热容小于乙液体的比热容。故答案为：（1）质量；（2）等于；（3）小于。10．运用知识解决问题：（1）小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，这是因为：水的比热容大，海水和沙子相比，在同样受热时，沙子的温度变化比海水大。（2）c水＝4.2×10J/（kg•℃），c油＝2.1×10J/（kg•℃）。在实验中用完全相同的两个试管分别装上质量相等的水和煤油，用相同热源对试管均匀加热。如图图象正确的是C。【解答】解：（1）根据Q＝cm△t可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变较小；水的比热容较大，同样受热的情况下，吸收相同热量，沙子的温度变化比海水大，因此，小明光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉；（2）由Q吸＝cm△t得，△t＝，质量相同的水和煤油吸收相同的热量，煤油的比热容为水的比热容的，所以煤油升高的温度为水升高温度的2倍，所以C正确；故答案为：（1）大；大；（2）C。11．（1）如图所示，是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图象，甲乙通过热传递的方式使内能发生转移，假设在这一过程中没有热量损失，那么，由图中所给的信息可知，冷水与热水的质量之比是2：1，冷水吸收热量与热水放出的热量之比是1：1．（2）质量相等、初温均为20℃的甲乙两金属，把甲投入100℃的水中，热平衡时水温降低5℃，把甲取出，乙放入，平衡时又降5℃。不计热量损失，甲乙比热容之比为14：15。【解答】解：（1）将冷水与热水混合后，热水放热温度降低，冷水吸热温度升高，所以甲乙通过热传递的方式使内能发生转移的；由图可知：热水的初温为80℃、末温为40℃，△t热＝80℃﹣40℃＝40℃，冷水的初温为20℃、末温为40℃，△t冷＝40℃﹣20℃＝20℃，根据热平衡方程：Q吸＝Q放，则Q吸：Q放＝1：1所以c冷m冷△t冷＝c热m热△t热。即：4.2×103J/（kg•℃）×m冷×20℃＝4.2×103J/（kg•℃）×m热×40℃。所以m冷：m热＝2：1；（2）把甲投入100℃的水中，热平衡时水温降低5℃，所以甲的末温度为100℃﹣5℃＝95℃，把甲取出，乙放入，平衡时又降5℃，所以乙的末温度为95℃﹣5℃＝90℃，因为甲乙放入后水的温度都降低5℃，所以两次过程中水减少的热量是相同的，因为没有热量的损失，所以甲乙金属吸收的热量相同，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。故答案为：（1）热传递；2：1；1：1；（2）14：15。12．如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线形表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。（1）实验前，按自下而上（填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。（2）从实验效果考虑，本实验选择易拉罐（“烧杯”或“易拉罐”）作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是搅拌使液体受热均匀。（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过加热时间（填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，B升温较高。（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，则应选择A液体。【解答】解：（1）酒精灯需用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，且不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行；（2）因金属导热性能好，故以从实验效果考虑，本实验选择易拉罐作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀；（3）根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较；（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A加热时间长，故A吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，即加热时间相同，B升温较高，由此可见，A的比热容较大。（5）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸热多，A的吸热能力，比热容大，根据Q＝cm△t，质量相同的A、B液体降低相同的温度，A放热多效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择A。故答案为：（1）自下而上；（2）易拉罐；搅拌使液体受热均匀；（3）加热时间；（4）A；B；（5）A。13．小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，选用质量均为0.5kg的水和另一种吸热能力弱于水的液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示已知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：（1）图中表示水的温度随时间变化的图线是甲（选填“甲”或“乙”）；（2）0﹣15min内，另一种液体放出的热量为4.2×104J，其比热容为2.1×103J/（kg•℃）。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]【解答】解：（1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图象可知，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢；根据Q放＝cm△t可知，在质量相等、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小；所以，甲液体的比热容大，若A、B两种液体中，一种液体是水，则一定是甲液体；（2）由题知，而水和液体的质量相同，即m水＝m乙，而水和另种液体在相同时间内放出的热量相等，即Q水放＝Q乙放，则c水m水△t＝c乙m乙△t′，结合图象（15min以内）可得水放出的热量，即另一种液体放出的热量为：Q水放＝Q乙放＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（60℃﹣40℃）＝4.2×104J；则另一种液体的比热容为：c乙＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）。故答案为：（1）甲；（2）4.2×104；2.1×103。14．用完全相同的装置分别给质量相等的甲、乙两种液体