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初中物理2021考前突击训练18：热学重点实验探究题

更新时间：2021-04-16 浏览次数：216 类型：三轮冲刺

一、实验探究题

1. (2021·河南模拟) 同学们在“探究物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示。实验中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等。
1. （1）该实验用到的物理方法是（说出一种即可）；
2. （2）分析图象可以得出：物质为水，另一种液体的比热容为J/(kg·℃)；
3. （3）水的比热容较大在生活中的应用：（举出一种）。
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2. (2020九上·滁州月考) 小明利用图甲装置研究某燃料热值。他取少量燃料置于燃烧皿中，测出总质量为30g，点燃后对100g的热水加热4min立即熄灭燃料，再测得燃料和燃烧皿总质量，天平平衡时砝码数量和游码位置如图乙所示，并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图丙中a线所示。
1. （1）如图甲所示，组装实验器材时为了能使温度计液泡与液体充分接触，应调节图中A、B两铁环应先调节（选填“A”、“B”）铁环；
2. （2）在第2-4min的过程中，水（选填“吸”或“不吸”）热；
3. （3）已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，则该燃料的热值为J/kg（水的比热容为4.2´10³J（kg･℃），整个过程中忽略水的质量变化）；
4. （4）若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图丙中b线，则另一杯水的质量（选填“大于”､“等于”或“小于”）上一杯水质量。
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3. (2020九上·嘉陵期末) 如图所示，小李用装有少量的煤油和酒精的两盏灯，分别给两杯相同的水加热。待煤油和酒精燃尽时，根据水温的变化比较两种燃料的热值大小，请根据小李的方案回答下列问题：
1. （1）实验前装入灯中的煤油和酒精的必须相同。
2. （2）在燃料燃尽前，如果两个烧杯中的水均己沸腾，则该实验(选填“能”或“不能”)达到小李的目的；
3. （3）燃料燃尽后，甲温度计的示数比乙温度计的示数高由此判断（选填“煤油”或“酒精”)的热值大；
4. （4）该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准的热值相比，该实验测得的热值(选填“偏大”或“偏小”)，其主要原因是：。
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4. (2019九上·台儿庄期中) 在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。

加热时/min	0	1	2	3	4
甲的温度/℃	30	34	38	42	46
乙的温度/℃	10	18	26	34	42

（1）实验中应称取质量相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；选用相同电加热器加热液体目的是。
（2）当它们吸收相同热量时，通过比较判断吸热能力的强弱。
（3）通过实验记录数据如表格所示，分析实验数据可知物质的吸热能力强。
（4）另一实验小组用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的A、B两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示。如果要你从A、B两液体中选择汽车的冷却液，应选择液体（填“A”或“B”）。若加热过程中没有热量损失，已知液体A的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），则液体B的比热容为J/（kg•℃）。

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5. (2019九上·泰州月考) 利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”．操作如下：
1. （1）在两烧杯中分别装入初温和相同的沙子和水．
2. （2）用完全相同的酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，并根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象如图乙所示.根据图像可知，加热相同时间，升温较快的是(水/沙子/一样快)，吸收的热量较多的是(水/沙子/一样多)．
3. （3）进一步分析乙图中沙子和水的“温度-时间”图像可得：质量相同的不同物质，一般不同，而质量相同的同种物质则是相同的．所以说比热容是物质的物理属性．
4. （4）请对以上实验装置作出一项改进，你的改进措施是．
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6. (2019九上·兴化月考) 木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据：

燃料的质量/g		100	200	300	400
燃料完全燃烧放出的热量	Q_木柴/J	1.3×10⁶	2.6×10⁶	3.9×10⁶	5.2×10⁶
	Q_焦炭/J	3.0×10⁶	6.0×10⁶	9.0×10⁶	12.0×10⁶
	Q_木炭/J	3.4×10⁶	6.8×10⁶	10.2×10⁶	13.6×10⁶

（1）从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越．
（2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，和的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称为，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量．
（3）完全燃烧0.01m³的天然气放出的热量是J；如果这些热量完全用于加热水，可使kg的水温度升高10℃；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了(答一个即可)．[q_天然气＝4.2×10⁷J/m³ ， c_水＝4.2×10³J/(kg·℃)]
（4）在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入来描述，我们总是希望它的值越越好．

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7. (2019九上·苏州月考) 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同.
1. （1）下列说法正确的是___________
  
  A . 比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图 B . 比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图 C . 比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图 D . 比较不同燃料的热值，可以选择甲、丙两图
2. （2）为了研究不同物质的吸热能力，利用其中两幅图进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示：
  
  ①不同物质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由图可以看出，液体的比热容较大；
  
  ③如果已知B液体的比热容是1.8×10³J/(kg·℃)，则A液体的比热容是J/(kg·℃).
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8. (2019·南通) 铁板文蛤是南通的特色佳肴，由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成，在体积相同的条件下，餐馆会尽量选择热容量大的炊具．热容量的定义是：物体的温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量．查阅资料知道：物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关，由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想：
猜想1：物体的质量越大则物体的热容量越大；

猜想2：物质的比热容越大则物体的热容量越大．

同学们先用图甲所示装置，将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中，将水加热至沸腾，用温度计测出水的温度，示数如图乙；将四个金属块同时从水中取出，快速放入四个相同的保温杯中，杯中盛有质量和初温（约20℃）均相同的水，过一段时间后分别测出保温杯内水的末温，收集记录的数据如下表．
1. （1）安装装置时应先固定线夹（选填“A”或“B”）；图乙温度计示数为℃．
2. （2）由表中数据可知：若金属块放出的热量完全被水吸收，则吸收热量最多的是放入了金属的杯中的水；热容量最大的是金属块．
3. （3）分析数据可判断：猜想1、猜想2都是的．请选择猜想1或猜想2，说出你对该猜想作出上述判断的理由：．
4. （4）请用热容量这个物理量，给比热容下定义：．
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9. (2019九上·罗甸月考) 为了研究某种物质的某种特性，某小组的同学先做如下实验：他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水，实验时，让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水的温度随时间的变化情况，记录数据分别如表一、表二(设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等)。

表一m₁=100克

时间（分）	0	2	4	6	8	10	12	14	16
温度(℃)	36	35	34	33	32	31	30	30	30
降低温度(℃)	0	1	2	3	4	5	6	6	6

表二m₂=200克

时间（分）	0	4	8	12	16	20	24	28	32	36
温度(℃)	36	35	34	33	32	31	29	29	28	28
降低温度(℃)	0	1	2	3	4	5	6	7	8	8

（1）分析比较表一和表二中的数据可知，实验时，两杯水所处环境的温度(选填相同”或“不同”)。
（2）分析比较表一(或表二)中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是，放出的热量与降低的温度成正比。
（3）分析比较表一和表二中的第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是。

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10. (2019九上·安徽月考) 如图所示是丽丽设计探究“比较不同物质吸热能力”和“比较不同燃料的热值”的实验，甲、乙、丙三图中的装置完全相同燃料的质量相同烧杯内的液体质量也相同。记录结果如下表所示。

温度t/℃		20	30	40	50
加热时间t/s	甲	0	18	40	64
	乙	0	26	54	82
	丙	0	40	82	126

（1）比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验（选填“甲乙”“乙丙”或“甲丙”）
（2）比较不同物质的比热容，应选择两图进行实验（选填“甲乙”、“乙丙”或“甲丙”）；
（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。（选填“a”或“b”）

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11. (2020九上·高平期末) 为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验数据记录如下表。

物质	质量/g	初始温度/℃	加热时间/min	最后温度/℃
水	60	20	6	45
食用油	60	20	6	68

（1）该实验中，记录加热时间有什么意义？；
（2）从表中数据可知，水和食用油的质量（选填“相同”或“不相同”），加热结束时，食用油的温度比水温度（选填“高”或“低”）；
（3）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量；
（4）实验表明，（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强。

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12. (2020九上·桂林期末) 小桂利用如图甲所示装置做“比较a、b 两种不同液体的吸热能力”的实验。
1. （1）实验前调整铁夹A的位置，其目的是使（选填“石棉网”或“温度计”）处于适当的高度；
2. （2）本实验要使两种液体的（选填“质量”或“体积”）相同；
3. （3）实验时使用相同的酒精灯给物体加热，可以用（选填“温度的高低”、“升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来表示液体吸收热量的多少；
4. （4）图乙是小桂根据收集到的实验数据绘制的图像，由图像可知，吸收相同热量，升温更高；更适合作汽车发动机的冷却液。（均选填“a”或“b”）；
5. （5）小桂查出液体a的比热容，并测得10g酒精完全燃烧使50g液体a的温度升高了20℃，根据以上数据算出酒精的热值，算出的热值与标准值相比是（选填“偏大”、“偏小”或 “一样”）的。
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13. (2020九上·凌云期末) 小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力，在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝，装入质量相等的a、b两种液体，并分别插入温度计。

（1）实验中选用的两根电阻丝的阻值应（选填“相同”或“不同”）；
（2）实验中，通过比较（选填“A”或“B”）来判断液体吸热能力的强弱；
A ．通电时间 B ．温度计示数的变化量

（3）液体a加热后的温度如图乙所示，请将温度计示数填入相应表格中。

物质	质量（g）	加热前温度（℃）	加热时间（min）	加热后温度（℃）
液体a	150	20	10	（）
液体b	150	20	10	35

分析表中数据可知，（选填“a”或“b”）液体的吸热能力较强；

（4）设a瓶中液体质量为M，电阻丝的阻值为R，测出其电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为Dt，若不计热量损失，则a液体的比热容为（用所给出的物理量写出比热容的表达式），用该表达式计算出的比热容会比实际值偏（选填“大”或“小”）；
（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油，并接入两根阻值不同的电阻丝，就可用这个装置来探究电流产生的热量与的关系。

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14. (2020九上·马鞍山期末) 为了比较水和煤油吸热性能，小明做了如图所示的实验：
1. （1）在两个相同的烧杯中分别装有初温和都相同的水和煤油；
2. （2）用相同的酒精灯加热，同时搅拌水和煤油，使之受热均匀，观察在相同的时间（如 $\text{[math]}$ ）内它们的情况，并记录数据，绘制图像，如图所示；
3. （3）分析图象可知：升高相同温度时，吸收热量多，吸热性能强。
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15. (2020九上·云南期末) 在探究比较不同物质吸热的情况的实验中，实验装置如图所示。

加热时间/min	0	1	2	3	4	5	6
甲的温度/℃	18	22	26	30	34	38	42
乙的温度/℃	18	30	42	54	55	78	90

（1）要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和；
（2）实验中应量取质量的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热；
（3）物质吸收热量的多少无法用测量工具测出来。本实验是通过控制的长短，来比较吸收热量的多少。实验中从开始加热到42℃，甲、乙两种液体吸收热量的关系Q_甲Q_乙
（4）分析数据可知：该同学是用加热相同的时间，比较升高的温度的方法来判断不同物质的吸热本领的。乙升高温度多，所以乙吸热能力；
（5）分析数据可知：如果要使甲和乙的最后温度相同，就要给加热更长的时间，说明其吸收热量更多，从而也能比较甲、乙的吸热能力强弱；
（6）如果你要从甲、乙两种液体中选择汽车的冷却液，应该选择；
（7）如果甲液体是水，则乙液体的比热容为

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16. (2020九上·新疆期末) 在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图所示

加热时间/min	0	1	2	3	4
甲的温度/℃	34	42	50	58	66
乙的温度/℃	10	22	34	46	58

（1）实验中应取（填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的两烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较（填“升高的温度”或“加热的时间”）来判断吸热能力的强弱；
（2）通过实验，记录数据如表格所示。从开始加热均达到58℃时，甲、乙两种液体吸收的热量Q_甲Q_乙（填“<”、“=”或“>”）；分析实验数据可知物质的比热容更大（填“甲”或“乙”）。

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17. (2021九上·大洼期末) 如图所示，用规格相同实验器材给甲、乙液体加热（m_甲＜m_乙）。这两种液体的温度随加热时间的图线如图一
1. （1）甲乙初温为℃，甲液体第30s的内能第35s的内能。
2. （2）根据图信息得出：甲液体的比热容乙液体的比热容。
3. （3）当加热到55秒时，甲液体吸收的热量乙液体吸收的热量。
4. （4） 90s时，甲液体分子运动剧烈程度乙液体分子运动剧烈程度。（(1)第二空(2)(3)(4)选填“大于”、“等于”、“小于”）
5. （5）在标准大气下，如果2m_甲=m_乙，则c_乙=J/（kg•℃）
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18. (2020九上·高新期末) 某同学利用如图所示的装置“比较煤油和酒精的热值的大小”。
1. （1）在组装实验装置时，器材应按照（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行安装。而且除了图中的器材外，本实验还需要的测量工具是。
2. （2）该同学设计的实验方案是：分别用煤油灯和酒精灯加热的水，燃料全部燃烧完后，通过比较判断两种燃料热值的大小。
3. （3）该同学预设的水升高的温度是10℃，现有温度分别为20℃和80℃的水可供选择，则该同学应该选择温度为的水进行实验。这是因为。
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19. (2020九上·昌图期末) 小明用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热，如图探究“不同物质吸收热量的能力”．
1. （1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是．
2. （2）实验中，用反应液体吸收热量多少．
3. （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，分析图象可知，加热10min，水吸收的热量（填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量，煤油的温度变化大于水的温度变化，由此可知，的吸热能力更强．
4. （4）通过图象还可以得出当地的气压（填“高于”、“低于”或“等于”）标准气压，煤油的比容热为J/（kg•℃）．（c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）
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20. (2020九上·二道期末) 小明用图甲所示装置探究“比较不同物质吸热的情况”，取质量和初温都相同的A、B两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热。
1. （1）加热 $\text{[math]}$ ，A液体吸收的热量B液体吸收的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
2. （2）小明将实验数据绘制成图像，如图乙，分析可知：吸收相同热量，液体升温更高，液体更适合作汽车发动机的冷却液。
3. （3）从图像中可知A、B两种液体分别升高到50℃和40℃时，吸收热量之比为3∶4，则A、B两种液体的比热容之比为。
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