内容正文:
第13章第14章热学实验习题精选---2024-2025学年九年级上物理人教版
类型一:做功与内能
1.(6 分)如图所示,是研究“做功与内能改变的关系”的实验,玻璃瓶内装有少量的水,
用塞子塞紧,并用气筒往瓶内打气,瓶内压强增大到一定程度时,瓶塞就会跳起来。
(1)在这一实验过程中,你应该注意观察的是 (选填选项前的字母)。
A.打气时瓶内水的情况
B.瓶塞跳起的现象
C.瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象
(2)玻璃瓶内装有少量水的目的是 。
(3)在你认为应当观察的一项中,你所观察到的现象是 ,表明瓶内的温度
(选填“升高”或“降低”),这一实验现象说明:气体 (选填
“对内”或“对外”)做功,内能 (选填“增大”或“减小”)。
类型二:比热容
2.(5分)某同学利用如图甲所示的装置探究“水和沙子吸热本领的大小”。
(1)设计实验方案时,这位同学认为以下都是需要控制的变量,其中多余的是 。
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加的酒精量相同
C.取质量相同的水和沙子
D.盛水和沙子的容器相同
(2)在此实验中,用 来表示物质吸收热量的多少。
(3)实验中记录的数据如下:
物质
质量/g
升温10℃
所需时间/s
升温20℃
所需时间/s
升温30℃
所需时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
分析实验数据可知:质量相同的水和沙子,在升高相同的温度时,水吸收的热量要
(选填“大于”、“等于”或“小于”)沙子吸收的热量。
(4)下列事实能用上述实验结果解释的是
A.夏天给教室洒水,感觉凉爽 B.用盐水腌制鸡蛋,鸡蛋变咸
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色 D.沿海地区昼夜温差比内陆地区小
(5)这位同学认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图
乙所示的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是
(答出一个即可)。
3.(10分)如图甲所示是冬冬探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置,其
中两个电加热器的规格相同,同样大小的玻璃杯。
(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)除了初温相同,实验中需要控制水和食用油的 相等。
(3)根据实验数据,冬冬作出了水和食用油的温度随加热时间变化的图象(图乙)。由图乙可知,杯中的水和食用油,升高相同的温度时, 吸收的热量多。如果只考虑制冷效果, ,应该选作制冷剂更好。
(4)完成上述实验后,为了进一步探究,冬冬给一定质量的冰加热,利用实验数据描绘出冰的温度随时间变化的图象如图丙中的图1和图2,其中描绘正确的是图 [c冰=2.1×103J/( kg·℃ );c水=4.2×103J/( kg·℃ )]
丙
4.(10 分)小亮通过实验比较不同物质吸热的情况。所用器材有:相同的烧杯、规格相同的电加热器、温度计、水、甲液体、乙液体。
(1)除了上述器材,还需使用的测量工具有 。
(2)放置温度计时需注意 。
(3)用电加热器加热与用酒精灯加热相比好处是 。
(4)小亮进行实验,将实验数据记录在表格(一)内,分析数据可初步得到结论: 。
(5)小亮换用甲液体和乙液体进行实验(加热过程均未沸腾),将实验数据记录在表格(二)内,小亮结合(4)中的数据和结论分析比较出了甲、乙两种液体的吸热能力。请写出小亮的分析论证过程: 。
表格(一)
水的质量/g
水的初温/℃
加热时间/min
水的末温/℃
水升高的度数/℃
100
15
2
35
20
水的质量/g
水的初温/℃
加热时间/min
水的末温/℃
水升高的度数/℃
150
15
3
35
20
表格(二)
甲的质量/g
甲的初温/℃
加热时间/min
甲的末温/℃
甲升高的度数/℃
100
15
1
35
20
乙的质量/g
乙的初温/℃
加热时间/min
乙的末温/℃
乙升高的度数/℃
200
15
1
35
20
5.(6分)小明利用如图所示的装置探究水和沙子吸热本领的大小”,实验数据记录如下:
(1) 设计实验方案时,小明确定以下需控制的量,其中多余的是 。
A.采用完全相同的加热方式 B.酒精灯里所加的酒精量相同
C.取质量相同的水和沙子 D.盛水和沙子的容器相同
(2)在此实验中,用 来表示物质吸收热量的多少。
(3)分析实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 (填“大于”或“小子”)沙子吸收的热量,说明 的吸热能力强。
(4)小明在研究表格内的实验数据发现:水和沙子温度升高第一个10℃所用的时间都较长,其中的原因 。
(5)下列事实能用上述实验结果解释的是 。
A.夏天给教室洒水,感觉凉爽 B.用盐水腌制蛋,一段时间后蛋会变咸
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色D.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
6.为了比较水和煤油的吸热能力,某同学选用两个规格相同的烧杯,加入 (选填“质量”或“体积”)相同的水和煤油,选用两个规格相同的电加热器加热、选用两个相同的温度计测量温度,并用秒表计时,实验装置如图所示,实验数据记录如下表。本实验是用 来反映水和煤油吸热多少,从而判断水和煤油吸热能力的强弱,分析数据可知 的吸热能力较强。
物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
20
8
40
煤油
20
4
40
7.如图所示是“探究不同物质吸热的情况”的实验。将初温相同、质量相等的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,然后用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌,每隔2 min记录一次温度。实验记录如下表:
加热时间/min
0
2
4
6
8
温度/°C
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
甲
乙
玻璃棒
玻璃棒
水
煤油
分析表格数据可知: 的比热容较大。
8.(5分)为了比较水和煤油吸热能力的大小,小明同学设计了如图11甲、乙所示的实验。实验器材有:两只酒精灯、两支温度计、两只相同的烧杯、一定量的水和煤油、两只搅拌器、两个铁架台、两块石棉网、秒表、天平(砝码)、火柴等。
(1)在组装实验器材时,应先确定__________(选填“放烧杯的铁圈”或“挂温度计的铁夹”)的位置,其目的是利用酒精灯火焰的_________部分来进行加热。
(2)在该实验中,是用__________来表示水和煤油吸热的多少。
(3)在进行加热前,要求水和煤油必须完全相同的物理量是__________。
A.初温
B.质量
C.初温和质量
D.初温、质量和内能
(4)实验中,小明同学用两个调整好的酒精灯加热,每隔2min,记录一次温度。他记录的实验数据如表所示。
加热时间/min
0
2
4
6
8
10
煤油温度/℃
20
24
28
32
36
40
水的温度/℃
20
22
24
26
28
30
从数据可以看出:在水和煤油的_________相等时,水吸收的热量比煤油的多。
9.小林想通过实验比较A、B两种液体比热容的大小。他准备了如图所示的带保温层的电热杯两个、探针式电子温度计两支,进行了如下实验:电子温度计
电热杯
(1)将 相等的A、B两种液体,分别倒入完全相同的两个电热
杯中,盖好杯盖,将两种液体均加热到55℃。
(2)将初温均为20℃的两个完全相同的实心铜块,分别放入两只电热杯,
浸没在两种液体中,盖好电热杯的盖子。
(3)经过足够长的时间,用温度计分别测量两种液体的温度,A液体的
温度为50℃,B液体的温度为48℃。
(4)请你根据上述实验分析:放在液体 中的铜块吸收的热量
较多,液体 的比热容较大。(选填“A”或“B”)
10.(5分)为了探究不同物质的吸热能力是否相同,物理老师将学生分成几个小组进行实验,给每组同学提供的实验器材有:豆油和煤油,相同规格的电加热器、烧杯和温度计各2个,停表1个。
(1)要完成实验,还缺少的实验器材是___________;
(2)小明组设计了如图甲所示的实验。
①实验时,温度计的玻璃泡应该距离电加热管稍___________些(选填“近”或“远”);
②实验中,将质量相等的豆油和煤油,由15℃加热到35℃。加热豆油用了45s,煤油用了50s。由此可以看出不同物质的吸热能力不同,___________的吸热能力较强。
③由于两种物质的吸热本领相差不大,上述实验中测出的时间差别不明显。为了使测出的时间对比更明显一些,可以采取的措施是___________。(至少有一个选项正确)
A.其他条件不变,使两种油的质量大一些
B.其他条件不变,使两种油的质量相差大一些
C.其他条件不变,使两种油升高的温度大一些
D.其他条件不变,采用规格相同的功率较大的电加热器
(3)小红组进行实验时,发现有一个电加热器损坏,于是小红组设计如图乙所示的实验,用一个电加热器先将豆油由15℃加热到35℃,用时45s;断电后取出擦净立即放到装有煤油的烧杯中同一位置,通电将相同质量的煤油由15℃加热到35℃,通电时间也是45s,请分析小红组得到这组测量数据的原因可能是___________。
11. 为了比较水和煤油吸热能力,小宇和小欣利用图所示的实验装置进行实验。他们用完全相同的酒精灯给质量相等的水和煤油加热,每隔2min用温度计记录一次水和煤油的温度。记录的实验数据如下表所示。
加热时间/min
0
2
4
6
8
10
煤油的温度/°C
20
24
28
32
36
40
水的温度/°C
20
22
24
26
28
30
(1)实验中用___________来表示水和煤油吸热的多少;
(2)通过实验数据分析,___________的吸热能力更强。说出你的判断方法:___________。
12.(5分)为了比较A、B两种液体比热容的大小,小红用两个相同的烧杯分别装入初温相同的A、B两种液体,用两个相同的电加热器分别对两种液体加热,A、B两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。请回答下列问题:
(1)实验中在两个相同的烧杯内分别装入 (选填“质量”或“体积”)、初温都相同的A,B两种液体。
(2)如能图乙中B液体的图像归纳结论: 。
(3)若从A、B两种液体中出取一种液体作为暖手袋的工作物质,则应选 (选填“A”或“B”)液体比较合适。
(4)实验中选择相同的电加热器,可以通过比较加热时间来比较A、B两种液体吸收热量的多少,请分析论证用加热时间代替液体吸收热量的理由。
13.(5分)小明在探究“物质升高的温度与物质的种类是否有关”的实验中,猜想物质
升高的温度还与质量和吸收热量多少有关,实验装置如图10所示。实验器材还有电子计
时器,相同规格的酒精灯、烧杯足量,水、煤油、食用油、盐水、奶茶、米醋各适量。
(1)要完成实验,除了装置中的器材外,还需要的测量工具是 。
(2)组装器材时,需保持各套装置的酒精灯与石棉网的距离相等,这样做的目的是
。
(3)画出记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。
(4)若小明分析数据得出的实验结论是“物质升高的温度与物质的种类无关”,则实验
中不同液体升高的温度 。
14.(6分)某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔0.5min记录一次温度。
(1)图甲是这名同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处:___________。纠正错误后继续实验,加热过程中某时刻水的温度如图乙所示,为___________℃。
(2)实验中用___________表示物质吸热的多少,所以选用相同酒精灯和保持其与石棉网的距离相同就是为了让水和煤油___________大致相等。
(3)某同学根据记录的实验数据,绘制了如图丙所示的温度随时间变化关系的图象,由图象可知___________吸热能力强。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则煤油的比热容为___________J/(kg·℃)。
15.(6分)生活经验可知“物质升高的温度与吸收热量、质量有关”。除此之外,同学还猜想“物质吸热时,升高的温度还可能与物质种类有关”,为探究“物质吸热时,升高的温度与物质种类是否有关”,研究小组设计了如下实验。实验器材有相同规格的酒精灯、烧杯、计时器、温度计、石棉网,同时还准备了足量的水、酒精、煤油、奶茶、盐水、可乐。
(1)除上述的器材外,还需要的测量工具是___________;组装实验装置时,应按照_________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。
(2)组装器材时,需保持酒精灯与石棉网的距离相等,这样做的目的是___________________________;
(3)画出记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。
(4)实验时,同学发现质量相同的不同液体,吸收相同热量时,升高温度不同,由此能够得出结论:______________________________________________________。
16.(5分)为了比较不同物质的吸热能力,小明取来相同规格的两个电加热器、两个烧杯、温度计,分别对甲、乙两种液体加热,装置如图所示。
(1)实验中小明认为选取的两个烧杯的规格应该相同,理由是:__________________。
(2)实验前应保证甲、乙两种液体的_________相同;实验时小明每隔1min记录一次液体的温度,记录结果如下表:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
甲液体温度/℃
20
30
40
50
60
70
乙液体温度/℃
38
46
54
62
70
78
(3)此实验中把两种液体吸收热量的多少转换为___________(“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)
(4)分析实验数据可得:质量相同的甲乙液体,升高相同的温度,甲吸收的热量___________乙吸收的热量(选填“大于”“小于”“等于”),说明___________(选填“甲”或“乙”)的吸热本领大。
17.(6 分)学习比热容知识后知道质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度越大,容热本领越小。为“比较水和食用油的容热本领”设计了如图所示的两套完全相同的实验装置两个。两个容器中分别装有水和某食用油。请回答:
(1)该实验除了用图中的器材以外,还需要停表和 ;
(2)为使水和食用油吸收相同热量,应 ;
(3)用质量相同的水和食用油分别完成探究,实验记录的数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
加热时间t/s
0
60
120
180
240
300
液体温度t/℃
水
20
25
32
39
46
53
食用油
20
28
38
48
58
68
分析表中的实验数据可知:①加热 120 s 时,水和食用油吸热多少的关系为
(选填“水吸热多”“食用油吸热多”或“一样多”);② 的容热本领更强。
(4)各组完成实验后小组讨论时发现:
①小刚组做该实验时,两个装置中的容器、温度计、酒精灯和石棉网都相同,容器与酒精灯的距离也相同,发现水升高的温度大于食用油升高的温度。分析发现没控制容器中水和食用油质量相同。请你以(2)的实验数据为依据,分析小刚实验中 的质量较大。
②小明组用电加热器代替酒精灯进行实验。实验用的温度计量程选择正确,在加热过程中,发现温度计的示数很快超出最程。小明组在温度计使用过程中可能存在的不当之处是:
。
18.(5分)某同学在探究“在质量和吸收的热量都相同时,物质升高的温度与物质种类是否有关”的实验中,实验器材有:铁架台、石棉网、温度计、计时器、天平(配砝码)、酒精灯、打火机各一个,相同规格的烧杯足量,盐水、水、煤油、食用油,啤酒、米醋各适量。
(1)在该实验中,计时器的作用是______。
(2)在安装部分实验器材时,合理的先、后组装顺序是______。(只有一个选项正确,请将正确选项的字母填在横线上)
A.①温度计②酒精灯③烧杯
B.①酒精灯②温度计③烧杯
C.①酒精灯②烧杯③温度计
D.①温度计②烧杯③酒精灯
(3)画出记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。
(4)另一个同学用电加热器代替酒精灯进行实验。实验用的温度计量程选择正确,在加热过程中,发现温度计示数很快超出量程。则他在温度计使用过程中的不当之处是:______。
19.(5分)如图所示,在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图 1 所示。
(图 1)
(图 2)
(1)该实验除了图中的实验器材之外,还需要用到的实验测量仪器有:停表和 。
(2)实验中为了使两种液体在相同的时间内吸收的热量相同,选用规格相同的电加热器:同时控制甲、乙两烧杯的规格及液体的质量相同;实验记录到的数据如下表所示。
时间t/min
0
1
2
3
4
甲液体的温度t/℃
25
32
39
46
53
乙液体的温度t/℃
25
40
55
70
85
分析表格的数据可知,0~4 min 内,甲、乙两种液体吸收的热量是 (选填“相同”或“不相同”)的,此实验是通过比较 (选填“加热时间”或“升高的温度”)来判断吸热能力的大小。
(3)如果甲、乙两种液体都可以用作发动机的冷却剂,而且只考虑物质的吸热能力,那么
(选填“甲液体”或“乙液体”)更适合用作发动机的冷却剂。
(4)小组的全体同学经过讨论,又设置了一个实验装置,将分别装有甲和乙两种液体的试管放入同一个装有水的烧杯中加热,如图 2 所示,此实验装置的好处是 。
20.(5分)在“探究比较不同物质的吸热能力”的实验中,某同学用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。
(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和煤油。
(2)选用相同酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内 。
(3)实验记录数据如下表所示。两种液体相比较,升温比较快的是 ,进一步分析可知 的吸热能力更强;
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
……
水的温度t1/℃
25
26
27
28
29
30
31
……
煤油的温度t2/℃
25
27
29
31
33
35
37
……
(4)若另一位同学用图乙的实验装置进行实验,与图甲的实验装置相比,更容易控制 相同。
21.(5分)为了比较食用油和水的吸热能力,同学们用两个相同的装置做了如图
所示的实验。
(1)用规格相同的电加热器,分别加热质量相同的食用油和水。其中电加热器的“规
格”指的是它的__________。
A.形状B.长度C.电压D.电功率
(2)某同学实验过程中,选取两个完全一样的烧杯,先向一个烧杯中装适量的食
用油,然后向另一个烧杯中装相同高度的水。该同学的做法是否正确?__________。
(3)某组同学收集的实验数据如右表。
物质
质量m/g
加热时间t/min
初温t1/℃
末温t2/℃
水
60
5
20
45
食用油
60
5
20
68
从表中数据可以看出:
①实验过程,食用油和水吸收的热量相同,依据是____________________。
②如果都加热到68℃,__________需要加热的时间较长。
③食用油和水相比较,__________的吸热能力较强。
22.(6分)已知“物体吸热时,升高的温度与物质种类、质量、吸收热量有关”。小明现想探究“水吸热时,升高的温度与质量的关系”。提供的器材有烧杯、电加热器“220V 200W”、天平和砝码、计时器、足量的水等。装置如图所示。
(1)除上述器材外,本实验还需要的实验器材是___________。
(2)实验中小明根据电加热器铭牌上的电功率,可以计算出电加热器1S内放出的热量Q放=___________J。
(3)实验中,通过控制___________相同来控制水吸收热量相同。多次改变水质量,测量水温升高的度数。
(4)实验记录的数据如下
物质种类
加热时间t/s
初温t0/℃
质量m/g
末温t/℃
升高的温度Δt/℃
1
水
30
20
50
46
26
2
100
34
14
3
150
30
10
4
200
28
8
5
250
26
6
6
300
25
5
①根据表中数据在坐标纸上做出水升高温度Δt跟水质量m的变化关系图。
②分析图像可得出结论:________________________________________。
23.为了比较水和煤油的吸热能力,小明将适量的水和煤油分别装入完全相同的烧杯中进行实验,实验装置如图24所示,甲中的烧杯装有100g的煤油,乙、丙中的烧杯分别装有100g、200g的水。他用完全相同的酒精灯加热水和煤油,每隔2min记录一次水和煤油的温度,记录的实验数据如下表所示。
加热时间/min
0
2
4
6
8
10
甲中煤油的温度/℃
20
24
28
32
36
40
乙中水的温度/℃
20
22
24
26
28
30
丙中水的温度/℃
20
21
22
23
24
25
(1)在此实验中,水和煤油吸收的热量是通过__________来反映的。
(2)小明分析数据可知:质量相等的水和煤油升高相同的温度时,水比煤油吸收的热量_________,说明水比煤油的吸热能力强。
(3)小明认为即使水和煤油的质量加、加热时间t、升高的温度△T均不同,仍可以类比“密度”概念建立的方法,定义一个量k(k用m、t、△T表示),通过比较k的大小能比较出水和煤油的吸热能力强弱,则k=_____。
24.(6分)将装有热奶的奶瓶放入水中冷却,如图甲所示:根据测得的数据,作出热奶和水的温度随时间的变化图象,如图乙所示(不计热量损失)。根据图象回答下列问题:
(1)表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的 。(填“A”或“B”)
(2)水的初温是 ℃;末温是 ℃。
(3)热奶和水会发生热传递,是因为它们具有不同的 。
(4)若牛奶和水的质量相等,根据图乙中A、B图象 (填“能”或“不能”)得出:水的比热容比牛奶的比热容大;原因是 。
25.(7分)为了“比较水和煤油的吸热能力”,小刚同学用两个完全相同的电加热器给A、B两个相同烧杯中的水和煤油加热,实验装置如图所示。
(1)该实验除了用图中的器材以外,还需要用停表和 。
(2)用两个完全相同的电加热器,目的是 。
(3)小刚通过实验得到数据如下表:
物质
质量m/kg
初温t0/℃
末温t/℃
加热时间t/min
水
0.2
20
30
2
煤油
0.2
20
30
1
根据表中的实验数据可知:质量相同的水和煤油,升高相同的温度, ,说明“水的吸热能力大于煤油的吸热能力”。
(4)在此实验中,如果给水和煤油加热相同的时间,则 升高的温度高,此时煤油吸收的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)水吸收的热量。
(5)同组的小华继续实验,得出水和煤油的温度随时间变化图象,如图所示。根据图象可知, 图象表示是水。大量实验证明:不同的物质吸热能力一般不同,为了比较这种能力,物理学中引入比热容这个物理量。一定质量的某种物质,温度升高吸收的热量与它的 乘积之比,叫做这种物质的比热容。
26.(5分)在探究“水吸收的热量与水的质量和水升高的温度是否有关”的实验中,记录的实验数据如下表所示:
实验次数
质量m/Kg
初温t0/℃
末温t/℃
升高的温度△t/℃
加热时间t/min
吸收热量Q
1
0.1
20
30
10
2
2
0.2
20
30
10
4
3
0.3
20
30
10
6
4
0.3
20
40
20
12
5
0.3
20
50
30
18
6
0.4
20
35
15
12
7
0.6
20
30
10
12
(1)该实验中,记录加热时间有什么意义?__________________________________________
(2)第____、____、____这三次实验,是探究水吸收的热量与水的质量是否有关。
(3)小明通过第4、6、7次实验发现改变水的质量和水升高的温度,加热时间相同,因此得出结论:水吸收的热量与水的质量和水升高的温度均无关。小明的实验过程存在的问题是什么?______________________________________________________________。
(4)请根据表格中的数据分析论证并得出结论。
27.(5分)为了比较甲、乙两种液体容纳热的能力,某小组进行了如图13所示的实验。
(1)在相同的烧杯中分别装入初温和_______相等的两种液体,用两个相同的电加热器加热。使用电加热器的目的是使两液体__________大致相等。
(2)小组记录的实验数据如下表:
物质种类
质量m/g
温度升高10℃所需时间t1/s
温度升高20℃所需时间t2/s
温度升高30℃所需时间t3/s
甲
200
110
225
342
乙
200
85
179
270
分析上表数据可得,______夜体容纳热的能力强。
(3)根据分析还可以知道,停止加热后,______液体温度会下降得较快。为了区分不同物质容纳热的能力的差别,物理学引入了_______的概念。
28.(5分)为了探究“质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是否相等”,
同学们决定加热质量相等的水和食用油,使它们升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少。
(1)可以使用的实验器材有:相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、天平和砝码,还需要 。
(2)如果小明组用天平和砝码测得水和食用油的质量是60g,用温度计测得初温都如图所示,是 ℃。
(3)他计划将水和食用油加热到50℃,请你画出实验所需的表格,并把必要的数据信息填入表格中:
(4) 实验中测得水和食用油加热到预设温度时所用的时间不同,请你写出实验结论: 。
29.小明用如图所示的装置比较甲、乙两种液体的吸热能力。已知甲、乙两种液体的质量和初温都相同,实验中所用容器和加热装置也完全相同。小明记录的实验数据如表三所示。
表三
(1)实验中根据____________________比较两种液体吸收热量多少。
(2)分析实验数据可知:当它们吸收相同的热量时,______(选填“甲”或“乙”)的温度变化大。
(3)请你根据比热容的定义,结合实验数据,说明甲液体的比热容比乙液体的大。
30.小明在探究“不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图所示,在两个相同烧杯中,分别装有质量相同的甲、乙两种液体,用两个完全相同酒精灯对其加热。
(1)组装实验装置时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行,其中铁架台上放烧杯的铁圈高度是由 决定的;
(2)通过 间接反映液体吸收热量的多少;(选填“温度计示数”或“加热时间”)
(3)记录的实验数据如下表,
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
40
46
50
53
55
乙的温度/℃
30
40
48
54
58
分析数据得出的实验结论: 液体的吸热能力强(选填“甲”或“乙”);
(4)你认为小明的探究结论准确吗? (填“准确”或“不准确”),理由是 。
类型三:热值
31.(6分)将初温相同的液体装入如图所示的五组实验装置中,烧杯(相同)、温度计、铁架台和燃烧灯外,另提供天平和秒表。完成下列实验:
(1)实验目标一:比较水和油的比热容大小。
器材选择:选择 两组装置进行实验,通过 比较水和油吸收热量的多少?
(2)实验目标二:比较酒精和煤油的热值大小。
器材选择:选择 两组装置进行实验。
进行实验:在两个装置的燃烧灯中注入质量相同的酒精和煤油(保证实验过程两烧杯中的液体均未沸腾),请简述他分析实验信息、进行科学论证得出哪种燃料热值大的过程。
。(4分)
(3)实验目标三:测量酒精的热值。
选择①装置进行实验,酒精灯加热12min使水温由10℃升高30℃,刚好消耗掉2g酒精,若不计热量损失,酒精的热值为: J/kg。[C水=4.2×l03J/(kg·℃)]
32.(4分)如图所示,在估测薯片热值的实验中,小明设计了两种对水加热的方式:
方式一:薯片在敞口小烧杯中燃烧;
方式二:薯片在燃烧皿中燃烧。
(1)两种加热方式中较为合理的是 (选填“方式一”或“方式二”);在进行实验时,要让薯片充分燃烧,小明的操作应是 。
(2)用天平量取 100g 水,并测出一片薯片的质量,用以上选取的方式燃尽薯片,并用温度计测出水升高的温度,所测出薯片的热值 (选填“偏大”或“偏小”),原因是 。
33.(6分)为“比较甲、乙两种燃料热值的大小”和“比较a、b两种液体比热容的大小”,小刚组装了如图l所示的A、B、C三套完全相同的装置进行实验。
(1)若比较甲、乙两种燃料热值的大小,应选择哪两套装置进行实验? 。
(2)若比较a、b两种液体比热容的大小,烧杯中应分别装入初温相同,且 相等的a、b两种液体。
(3)在利用A、B两个装置进行实验中,得到a、b两种液体温度随时间变化的图象如图2所示。都加热10min,液体a吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)液体b吸收的热量。
(4)工厂里,一个元件工作时会产生大量的热,需要把该元件浸在液体中降温。浸
在液体 (选填“a”或“b”)中的降温效果较好一些。理由是 。
(5)用B装置进行实验,20min后继续加热的过程中,烧杯中剩余液体的内能将
(选填“增加”、“减小”或“不变”)。
34.(6分)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)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)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,使水升高相同的温度,通过比较__________判断两种燃料热值的大小。
(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__________。
35.(5分)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,用相同质量的燃料加热质量和初温相同的液体。
(1)若要通过实验“比较不同燃料的热值”,应选择 两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 (选填“温度计升高的示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)若想利用上述装置估测燃料的热值,那么还需要补充的实验仪器是 。
(3)该实验装置还能比较不同物质的吸热能力,为了比较这种能力,引入了“比热容”这一概念。物理学中,将物体温度升高时吸收的热量与它的 之比,叫做比热容。
(4)图丁所示,是a、b两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象,由图可以看出:升高相同的温度, 液体吸收热量多。
36.(6分)为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量的损失。
(1)实验中应控制燃料燃烧的 (填“质量”或“时间”)相同,根据 比较燃料燃烧放出热量的多少。
(2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验;当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了图乙的图象,则可初步判断燃料 的热值大。
(3)另一组的小红也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,比较相同质量的燃料c和燃料d的热值,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图象,如图丙所示。燃料c在6min时水就沸腾了,造成水过早沸腾的原因可能是 。燃料c燃烧10min放出的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)燃料d燃烧15min放出的热量。
(4)你认为根据丙图像 (填“能”或“不能”)比较两种燃料热值的大小。
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第13章第14章热学实验习题精选---2024-2025学年九年级上物理人教版
类型一:做功与内能
1.(6 分)如图所示,是研究“做功与内能改变的关系”的实验,玻璃瓶内装有少量的水,
用塞子塞紧,并用气筒往瓶内打气,瓶内压强增大到一定程度时,瓶塞就会跳起来。
(1)在这一实验过程中,你应该注意观察的是 (选填选项前的字母)。
A.打气时瓶内水的情况
B.瓶塞跳起的现象
C.瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象
(2)玻璃瓶内装有少量水的目的是 。
(3)在你认为应当观察的一项中,你所观察到的现象是 ,表明瓶内的温度
(选填“升高”或“降低”),这一实验现象说明:气体 (选填
“对内”或“对外”)做功,内能 (选填“增大”或“减小”)。
1.(1)C(2)产生大量的水蒸气(3)瓶内出现白雾,降低,对外,减小
类型二:比热容
2.(5分)某同学利用如图甲所示的装置探究“水和沙子吸热本领的大小”。
(1)设计实验方案时,这位同学认为以下都是需要控制的变量,其中多余的是 。
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加的酒精量相同
C.取质量相同的水和沙子
D.盛水和沙子的容器相同
(2)在此实验中,用 来表示物质吸收热量的多少。
(3)实验中记录的数据如下:
物质
质量/g
升温10℃
所需时间/s
升温20℃
所需时间/s
升温30℃
所需时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
分析实验数据可知:质量相同的水和沙子,在升高相同的温度时,水吸收的热量要
(选填“大于”、“等于”或“小于”)沙子吸收的热量。
(4)下列事实能用上述实验结果解释的是
A.夏天给教室洒水,感觉凉爽 B.用盐水腌制鸡蛋,鸡蛋变咸
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色 D.沿海地区昼夜温差比内陆地区小
(5)这位同学认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图
乙所示的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是
(答出一个即可)。
2.(1)B(1分)
(2)加热时间(1分)
(3)大于(1 分)
(4)D(1分)
(5)使试管中的水和沙子受热均匀(1分)
3.(10分)如图甲所示是冬冬探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置,其
中两个电加热器的规格相同,同样大小的玻璃杯。
(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)除了初温相同,实验中需要控制水和食用油的 相等。
(3)根据实验数据,冬冬作出了水和食用油的温度随加热时间变化的图象(图乙)。由图乙可知,杯中的水和食用油,升高相同的温度时, 吸收的热量多。如果只考虑制冷效果, ,应该选作制冷剂更好。
(4)完成上述实验后,为了进一步探究,冬冬给一定质量的冰加热,利用实验数据描绘出冰的温度随时间变化的图象如图丙中的图1和图2,其中描绘正确的是图 [c冰=2.1×103J/( kg·℃ );c水=4.2×103J/( kg·℃ )]
丙
3. (10分) (1) 加热时间 (2) 质量 (3) 水 水 (4) 2
4.(10 分)小亮通过实验比较不同物质吸热的情况。所用器材有:相同的烧杯、规格相同的电加热器、温度计、水、甲液体、乙液体。
(1)除了上述器材,还需使用的测量工具有 。
(2)放置温度计时需注意 。
(3)用电加热器加热与用酒精灯加热相比好处是 。
(4)小亮进行实验,将实验数据记录在表格(一)内,分析数据可初步得到结论: 。
(5)小亮换用甲液体和乙液体进行实验(加热过程均未沸腾),将实验数据记录在表格(二)内,小亮结合(4)中的数据和结论分析比较出了甲、乙两种液体的吸热能力。请写出小亮的分析论证过程: 。
表格(一)
水的质量/g
水的初温/℃
加热时间/min
水的末温/℃
水升高的度数/℃
100
15
2
35
20
水的质量/g
水的初温/℃
加热时间/min
水的末温/℃
水升高的度数/℃
150
15
3
35
20
表格(二)
甲的质量/g
甲的初温/℃
加热时间/min
甲的末温/℃
甲升高的度数/℃
100
15
1
35
20
乙的质量/g
乙的初温/℃
加热时间/min
乙的末温/℃
乙升高的度数/℃
200
15
1
35
20
4.(1)天平、秒表(2)(温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体)温度计的玻璃泡不能接触烧杯和 电加热器(3)加热效率高(热源稳定)(4)相同的物质, 升高相同的温度, 质量越大, 吸收的热量 越多(5)比较质量不同的两种物质, 在保证吸收相同热量、升高相同温度的条件下, 质 量小的物质吸热能力大。
5.(6分)小明利用如图所示的装置探究水和沙子吸热本领的大小”,实验数据记录如下:
(1) 设计实验方案时,小明确定以下需控制的量,其中多余的是 。
A.采用完全相同的加热方式 B.酒精灯里所加的酒精量相同
C.取质量相同的水和沙子 D.盛水和沙子的容器相同
(2)在此实验中,用 来表示物质吸收热量的多少。
(3)分析实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 (填“大于”或“小子”)沙子吸收的热量,说明 的吸热能力强。
(4)小明在研究表格内的实验数据发现:水和沙子温度升高第一个10℃所用的时间都较长,其中的原因 。
(5)下列事实能用上述实验结果解释的是 。
A.夏天给教室洒水,感觉凉爽 B.用盐水腌制蛋,一段时间后蛋会变咸
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色D.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
5.(6分)
(1)B; (2)加热时间; (3)大于;水
(4)石棉网、盛装液体的容器等要吸收一部分热量
(5)D
6.为了比较水和煤油的吸热能力,某同学选用两个规格相同的烧杯,加入 (选填“质量”或“体积”)相同的水和煤油,选用两个规格相同的电加热器加热、选用两个相同的温度计测量温度,并用秒表计时,实验装置如图所示,实验数据记录如下表。本实验是用 来反映水和煤油吸热多少,从而判断水和煤油吸热能力的强弱,分析数据可知 的吸热能力较强。
物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
20
8
40
煤油
20
4
40
6.质量,加热时间,水
7.如图所示是“探究不同物质吸热的情况”的实验。将初温相同、质量相等的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,然后用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌,每隔2 min记录一次温度。实验记录如下表:
加热时间/min
0
2
4
6
8
温度/°C
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
甲
乙
玻璃棒
玻璃棒
水
煤油
分析表格数据可知: 的比热容较大。
7. 水
8.(5分)为了比较水和煤油吸热能力的大小,小明同学设计了如图11甲、乙所示的实验。实验器材有:两只酒精灯、两支温度计、两只相同的烧杯、一定量的水和煤油、两只搅拌器、两个铁架台、两块石棉网、秒表、天平(砝码)、火柴等。
(1)在组装实验器材时,应先确定__________(选填“放烧杯的铁圈”或“挂温度计的铁夹”)的位置,其目的是利用酒精灯火焰的_________部分来进行加热。
(2)在该实验中,是用__________来表示水和煤油吸热的多少。
(3)在进行加热前,要求水和煤油必须完全相同的物理量是__________。
A.初温
B.质量
C.初温和质量
D.初温、质量和内能
(4)实验中,小明同学用两个调整好的酒精灯加热,每隔2min,记录一次温度。他记录的实验数据如表所示。
加热时间/min
0
2
4
6
8
10
煤油温度/℃
20
24
28
32
36
40
水的温度/℃
20
22
24
26
28
30
从数据可以看出:在水和煤油的_________相等时,水吸收的热量比煤油的多。
8.(5分)
(1)放烧杯的铁圈 外焰 (2分)
(2)加热时间的长短 (1分)
(3)B (1分)
(4)质量和升高的温度 (1分)
9.小林想通过实验比较A、B两种液体比热容的大小。他准备了如图所示的带保温层的电热杯两个、探针式电子温度计两支,进行了如下实验:电子温度计
电热杯
(1)将 相等的A、B两种液体,分别倒入完全相同的两个电热
杯中,盖好杯盖,将两种液体均加热到55℃。
(2)将初温均为20℃的两个完全相同的实心铜块,分别放入两只电热杯,
浸没在两种液体中,盖好电热杯的盖子。
(3)经过足够长的时间,用温度计分别测量两种液体的温度,A液体的
温度为50℃,B液体的温度为48℃。
(4)请你根据上述实验分析:放在液体 中的铜块吸收的热量
较多,液体 的比热容较大。(选填“A”或“B”)
9.(1)质量 ; (4)A ; A
10.(5分)为了探究不同物质的吸热能力是否相同,物理老师将学生分成几个小组进行实验,给每组同学提供的实验器材有:豆油和煤油,相同规格的电加热器、烧杯和温度计各2个,停表1个。
(1)要完成实验,还缺少的实验器材是___________;
(2)小明组设计了如图甲所示的实验。
①实验时,温度计的玻璃泡应该距离电加热管稍___________些(选填“近”或“远”);
②实验中,将质量相等的豆油和煤油,由15℃加热到35℃。加热豆油用了45s,煤油用了50s。由此可以看出不同物质的吸热能力不同,___________的吸热能力较强。
③由于两种物质的吸热本领相差不大,上述实验中测出的时间差别不明显。为了使测出的时间对比更明显一些,可以采取的措施是___________。(至少有一个选项正确)
A.其他条件不变,使两种油的质量大一些
B.其他条件不变,使两种油的质量相差大一些
C.其他条件不变,使两种油升高的温度大一些
D.其他条件不变,采用规格相同的功率较大的电加热器
(3)小红组进行实验时,发现有一个电加热器损坏,于是小红组设计如图乙所示的实验,用一个电加热器先将豆油由15℃加热到35℃,用时45s;断电后取出擦净立即放到装有煤油的烧杯中同一位置,通电将相同质量的煤油由15℃加热到35℃,通电时间也是45s,请分析小红组得到这组测量数据的原因可能是___________。
10.(5分)(每空1分)
(1)托盘天平和砝码 (2)①远②煤油③AC
(3)给豆油加热后,电加热器温度较高,擦干立即放到煤油中,在通电计时前,已经和煤油之间发生热传递,煤油吸收了一部分热量。
11. 为了比较水和煤油吸热能力,小宇和小欣利用图所示的实验装置进行实验。他们用完全相同的酒精灯给质量相等的水和煤油加热,每隔2min用温度计记录一次水和煤油的温度。记录的实验数据如下表所示。
加热时间/min
0
2
4
6
8
10
煤油的温度/°C
20
24
28
32
36
40
水的温度/°C
20
22
24
26
28
30
(1)实验中用___________来表示水和煤油吸热的多少;
(2)通过实验数据分析,___________的吸热能力更强。说出你的判断方法:___________。
11.(1) 加热时间
(2)水,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,水的温度变化小
12.(5分)为了比较A、B两种液体比热容的大小,小红用两个相同的烧杯分别装入初温相同的A、B两种液体,用两个相同的电加热器分别对两种液体加热,A、B两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。请回答下列问题:
(1)实验中在两个相同的烧杯内分别装入 (选填“质量”或“体积”)、初温都相同的A,B两种液体。
(2)如能图乙中B液体的图像归纳结论: 。
(3)若从A、B两种液体中出取一种液体作为暖手袋的工作物质,则应选 (选填“A”或“B”)液体比较合适。
(4)实验中选择相同的电加热器,可以通过比较加热时间来比较A、B两种液体吸收热量的多少,请分析论证用加热时间代替液体吸收热量的理由。
12.(1)质量;(2)B的比热容小;(3)A;(4)相同的加热器保证相同的时间两液体吸收的热量相同,吸收热量的多少不容易直接得出,通过加热时间反映吸收热量的多少,利用转换法。
13.(5分)小明在探究“物质升高的温度与物质的种类是否有关”的实验中,猜想物质
升高的温度还与质量和吸收热量多少有关,实验装置如图10所示。实验器材还有电子计
时器,相同规格的酒精灯、烧杯足量,水、煤油、食用油、盐水、奶茶、米醋各适量。
(1)要完成实验,除了装置中的器材外,还需要的测量工具是 。
(2)组装器材时,需保持各套装置的酒精灯与石棉网的距离相等,这样做的目的是
。
(3)画出记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。
(4)若小明分析数据得出的实验结论是“物质升高的温度与物质的种类无关”,则实验
中不同液体升高的温度 。
13.(5分)(1)天平和砝码;
(2)相同时间内,物质吸收的热量相同;
(3)见下表〔实验次数和项目共1分;控制的变量和自变量预设(题干中任意三种液体均可)1分〕
实验次数
质量m
加热时间t
吸收热量Q吸
物质
种类
初温t0/℃
末温t/℃
升高的温度△t/℃
1
相同
相同
相同
水
2
煤油
3
食物油
(4)相同;
14.(6分)某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔0.5min记录一次温度。
(1)图甲是这名同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处:___________。纠正错误后继续实验,加热过程中某时刻水的温度如图乙所示,为___________℃。
(2)实验中用___________表示物质吸热的多少,所以选用相同酒精灯和保持其与石棉网的距离相同就是为了让水和煤油___________大致相等。
(3)某同学根据记录的实验数据,绘制了如图丙所示的温度随时间变化关系的图象,由图象可知___________吸热能力强。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则煤油的比热容为___________J/(kg·℃)。
14.(1)没有控制水和煤油的质量相同(1分); 27(1分)
(2)加热时间的长短(1分);在相同时间内吸收的热量(1分)
(3)水(1分);2.1×103(1分)
15.(6分)生活经验可知“物质升高的温度与吸收热量、质量有关”。除此之外,同学还猜想“物质吸热时,升高的温度还可能与物质种类有关”,为探究“物质吸热时,升高的温度与物质种类是否有关”,研究小组设计了如下实验。实验器材有相同规格的酒精灯、烧杯、计时器、温度计、石棉网,同时还准备了足量的水、酒精、煤油、奶茶、盐水、可乐。
(1)除上述的器材外,还需要的测量工具是___________;组装实验装置时,应按照_________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。
(2)组装器材时,需保持酒精灯与石棉网的距离相等,这样做的目的是___________________________;
(3)画出记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。
(4)实验时,同学发现质量相同的不同液体,吸收相同热量时,升高温度不同,由此能够得出结论:______________________________________________________。
15.(6分)(1)天平和砝码(1分),自下而上(1分)。(2)加热时间相同,物质吸收相同热量(1分);(3)见下表(2分);
次数
质量m
加热时间t
吸收热量Q
物质种类
初温t0/℃
末温t/℃
升高的温度Δt/℃
1
相同
相同
相同
水
2
酒精
3
煤油
(4)物质吸热时,升高的温度与物质种类有关(1分)。
16.(5分)为了比较不同物质的吸热能力,小明取来相同规格的两个电加热器、两个烧杯、温度计,分别对甲、乙两种液体加热,装置如图所示。
(1)实验中小明认为选取的两个烧杯的规格应该相同,理由是:__________________。
(2)实验前应保证甲、乙两种液体的_________相同;实验时小明每隔1min记录一次液体的温度,记录结果如下表:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
甲液体温度/℃
20
30
40
50
60
70
乙液体温度/℃
38
46
54
62
70
78
(3)此实验中把两种液体吸收热量的多少转换为___________(“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)
(4)分析实验数据可得:质量相同的甲乙液体,升高相同的温度,甲吸收的热量___________乙吸收的热量(选填“大于”“小于”“等于”),说明___________(选填“甲”或“乙”)的吸热本领大。
16.(5 分)
(1)烧杯也会吸热,杯内液体通过烧杯吸热,烧杯相同导热能力相同,使液体相同时间吸热相同
(或烧杯不同导热能力不同,无法保证杯内液体吸收热量相同)(1分)
(2)质量(1分)
(3)加热时间的长短(1分)
(4)小于,乙;(2分)
17.(6 分)学习比热容知识后知道质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度越大,容热本领越小。为“比较水和食用油的容热本领”设计了如图所示的两套完全相同的实验装置两个。两个容器中分别装有水和某食用油。请回答:
(1)该实验除了用图中的器材以外,还需要停表和 ;
(2)为使水和食用油吸收相同热量,应 ;
(3)用质量相同的水和食用油分别完成探究,实验记录的数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
加热时间t/s
0
60
120
180
240
300
液体温度t/℃
水
20
25
32
39
46
53
食用油
20
28
38
48
58
68
分析表中的实验数据可知:①加热 120 s 时,水和食用油吸热多少的关系为
(选填“水吸热多”“食用油吸热多”或“一样多”);② 的容热本领更强。
(4)各组完成实验后小组讨论时发现:
①小刚组做该实验时,两个装置中的容器、温度计、酒精灯和石棉网都相同,容器与酒精灯的距离也相同,发现水升高的温度大于食用油升高的温度。分析发现没控制容器中水和食用油质量相同。请你以(2)的实验数据为依据,分析小刚实验中 的质量较大。
②小明组用电加热器代替酒精灯进行实验。实验用的温度计量程选择正确,在加热过程中,发现温度计的示数很快超出最程。小明组在温度计使用过程中可能存在的不当之处是:
。
17.(6 分)(1)天平和砝码;(2)加热相同时间(3)①一样多,②水;(4)①食用油,②温度计的玻璃泡离加热器过近。
18.(5分)某同学在探究“在质量和吸收的热量都相同时,物质升高的温度与物质种类是否有关”的实验中,实验器材有:铁架台、石棉网、温度计、计时器、天平(配砝码)、酒精灯、打火机各一个,相同规格的烧杯足量,盐水、水、煤油、食用油,啤酒、米醋各适量。
(1)在该实验中,计时器的作用是______。
(2)在安装部分实验器材时,合理的先、后组装顺序是______。(只有一个选项正确,请将正确选项的字母填在横线上)
A.①温度计②酒精灯③烧杯
B.①酒精灯②温度计③烧杯
C.①酒精灯②烧杯③温度计
D.①温度计②烧杯③酒精灯
(3)画出记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。
(4)另一个同学用电加热器代替酒精灯进行实验。实验用的温度计量程选择正确,在加热过程中,发现温度计示数很快超出量程。则他在温度计使用过程中的不当之处是:______。
18.(5分)
(1)控制每次实验的加热时间相等
(2) C(3)见下表(要点:次数、控制的变量;项目、自变量预设)
实验次数
质量
吸收热量
物质种类
初温t0/℃
末温t/℃
升高的温度△t/℃
1
相同
相同
水
2
煤油
3
食用油
(4)温度计的玻璃泡接触了电加热器的发热体
19.(5分)如图所示,在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图 1 所示。
(图 1)
(图 2)
(1)该实验除了图中的实验器材之外,还需要用到的实验测量仪器有:停表和 。
(2)实验中为了使两种液体在相同的时间内吸收的热量相同,选用规格相同的电加热器:同时控制甲、乙两烧杯的规格及液体的质量相同;实验记录到的数据如下表所示。
时间t/min
0
1
2
3
4
甲液体的温度t/℃
25
32
39
46
53
乙液体的温度t/℃
25
40
55
70
85
分析表格的数据可知,0~4 min 内,甲、乙两种液体吸收的热量是 (选填“相同”或“不相同”)的,此实验是通过比较 (选填“加热时间”或“升高的温度”)来判断吸热能力的大小。
(3)如果甲、乙两种液体都可以用作发动机的冷却剂,而且只考虑物质的吸热能力,那么
(选填“甲液体”或“乙液体”)更适合用作发动机的冷却剂。
(4)小组的全体同学经过讨论,又设置了一个实验装置,将分别装有甲和乙两种液体的试管放入同一个装有水的烧杯中加热,如图 2 所示,此实验装置的好处是 。
19.(1)天平(配砝码)(2)相同;升高的温度(3)甲液体
(4)确保两种液体在相同的时间内吸收相同的热量
20.(5分)在“探究比较不同物质的吸热能力”的实验中,某同学用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。
(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和煤油。
(2)选用相同酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内 。
(3)实验记录数据如下表所示。两种液体相比较,升温比较快的是 ,进一步分析可知 的吸热能力更强;
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
……
水的温度t1/℃
25
26
27
28
29
30
31
……
煤油的温度t2/℃
25
27
29
31
33
35
37
……
(4)若另一位同学用图乙的实验装置进行实验,与图甲的实验装置相比,更容易控制 相同。
20. (5 分)
(1) 质量相同(1 分)
(2)吸收相同热量(1 分)
(3) 煤油(1 分)
水(1 分)
(4) 相同时间内吸收的热量相同 (1 分)
21.(5分)为了比较食用油和水的吸热能力,同学们用两个相同的装置做了如图
所示的实验。
(1)用规格相同的电加热器,分别加热质量相同的食用油和水。其中电加热器的“规
格”指的是它的__________。
A.形状B.长度C.电压D.电功率
(2)某同学实验过程中,选取两个完全一样的烧杯,先向一个烧杯中装适量的食
用油,然后向另一个烧杯中装相同高度的水。该同学的做法是否正确?__________。
(3)某组同学收集的实验数据如右表。
物质
质量m/g
加热时间t/min
初温t1/℃
末温t2/℃
水
60
5
20
45
食用油
60
5
20
68
从表中数据可以看出:
①实验过程,食用油和水吸收的热量相同,依据是____________________。
②如果都加热到68℃,__________需要加热的时间较长。
③食用油和水相比较,__________的吸热能力较强。
21.(5 分)每空 1 分;表格 2 分
(1)D
(2)不正确
(3)①加热相同时间
②水
③水
22.(6分)已知“物体吸热时,升高的温度与物质种类、质量、吸收热量有关”。小明现想探究“水吸热时,升高的温度与质量的关系”。提供的器材有烧杯、电加热器“220V 200W”、天平和砝码、计时器、足量的水等。装置如图所示。
(1)除上述器材外,本实验还需要的实验器材是___________。
(2)实验中小明根据电加热器铭牌上的电功率,可以计算出电加热器1S内放出的热量Q放=___________J。
(3)实验中,通过控制___________相同来控制水吸收热量相同。多次改变水质量,测量水温升高的度数。
(4)实验记录的数据如下
物质种类
加热时间t/s
初温t0/℃
质量m/g
末温t/℃
升高的温度Δt/℃
1
水
30
20
50
46
26
2
100
34
14
3
150
30
10
4
200
28
8
5
250
26
6
6
300
25
5
①根据表中数据在坐标纸上做出水升高温度Δt跟水质量m的变化关系图。
②分析图像可得出结论:________________________________________。
22.(6分)(1)温度计;(2)200J;(3)加热时间;
(4)①见右图
②一定质量的水吸热时,升高的温度随质量增加而减小且减小越来越慢。
23.为了比较水和煤油的吸热能力,小明将适量的水和煤油分别装入完全相同的烧杯中进行实验,实验装置如图24所示,甲中的烧杯装有100g的煤油,乙、丙中的烧杯分别装有100g、200g的水。他用完全相同的酒精灯加热水和煤油,每隔2min记录一次水和煤油的温度,记录的实验数据如下表所示。
加热时间/min
0
2
4
6
8
10
甲中煤油的温度/℃
20
24
28
32
36
40
乙中水的温度/℃
20
22
24
26
28
30
丙中水的温度/℃
20
21
22
23
24
25
(1)在此实验中,水和煤油吸收的热量是通过__________来反映的。
(2)小明分析数据可知:质量相等的水和煤油升高相同的温度时,水比煤油吸收的热量_________,说明水比煤油的吸热能力强。
(3)小明认为即使水和煤油的质量加、加热时间t、升高的温度△T均不同,仍可以类比“密度”概念建立的方法,定义一个量k(k用m、t、△T表示),通过比较k的大小能比较出水和煤油的吸热能力强弱,则k=_____。
23.(1)加热时间(1分)
(2)多(2分)
(3)(2分)
24.(6分)将装有热奶的奶瓶放入水中冷却,如图甲所示:根据测得的数据,作出热奶和水的温度随时间的变化图象,如图乙所示(不计热量损失)。根据图象回答下列问题:
(1)表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的 。(填“A”或“B”)
(2)水的初温是 ℃;末温是 ℃。
(3)热奶和水会发生热传递,是因为它们具有不同的 。
(4)若牛奶和水的质量相等,根据图乙中A、B图象 (填“能”或“不能”)得出:水的比热容比牛奶的比热容大;原因是 。
24.(6分)(1)A (2)20;40 (3)温度
(4)能;因为牛奶放出的热量与水吸收的热量相同,二者质量相同,水的温度变化量(升高的温度)小于牛奶的温度变化量(下降的温度),所以水的比热容大。(或m、Q相同时,水的∆t小,所以水的比热容大)
25.(7分)为了“比较水和煤油的吸热能力”,小刚同学用两个完全相同的电加热器给A、B两个相同烧杯中的水和煤油加热,实验装置如图所示。
(1)该实验除了用图中的器材以外,还需要用停表和 。
(2)用两个完全相同的电加热器,目的是 。
(3)小刚通过实验得到数据如下表:
物质
质量m/kg
初温t0/℃
末温t/℃
加热时间t/min
水
0.2
20
30
2
煤油
0.2
20
30
1
根据表中的实验数据可知:质量相同的水和煤油,升高相同的温度, ,说明“水的吸热能力大于煤油的吸热能力”。
(4)在此实验中,如果给水和煤油加热相同的时间,则 升高的温度高,此时煤油吸收的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)水吸收的热量。
(5)同组的小华继续实验,得出水和煤油的温度随时间变化图象,如图所示。根据图象可知, 图象表示是水。大量实验证明:不同的物质吸热能力一般不同,为了比较这种能力,物理学中引入比热容这个物理量。一定质量的某种物质,温度升高吸收的热量与它的 乘积之比,叫做这种物质的比热容。
25.(7分)
(1)天平及砝码 (1分)
(2)水和煤油在单位时间内吸收热量相等 (1分)
(3)水加热时间长(或水吸收的热量多) (1分)
(4)煤油; 等于 (2分)
(5)乙;质量和升高的温度 (2分)
26.(5分)在探究“水吸收的热量与水的质量和水升高的温度是否有关”的实验中,记录的实验数据如下表所示:
实验次数
质量m/Kg
初温t0/℃
末温t/℃
升高的温度△t/℃
加热时间t/min
吸收热量Q
1
0.1
20
30
10
2
2
0.2
20
30
10
4
3
0.3
20
30
10
6
4
0.3
20
40
20
12
5
0.3
20
50
30
18
6
0.4
20
35
15
12
7
0.6
20
30
10
12
(1)该实验中,记录加热时间有什么意义?__________________________________________
(2)第____、____、____这三次实验,是探究水吸收的热量与水的质量是否有关。
(3)小明通过第4、6、7次实验发现改变水的质量和水升高的温度,加热时间相同,因此得出结论:水吸收的热量与水的质量和水升高的温度均无关。小明的实验过程存在的问题是什么?______________________________________________________________。
(4)请根据表格中的数据分析论证并得出结论。
26.(5分)
(1)用加热时间间接反映水吸收的热量 (1分)
(2)1、2、3 (或1、2、3、7中的任意三次)(1分)
(3)没有控制变量(1分)
(4)根据第1、2、3 次(或第1、2、3、7中的任意三次)实验数据,水升高的温度一定时,水的质量不同,水吸收的热量不同,得到结论:水吸收的热量跟水的质量有关。根据第3、4、5次实验数据,水的质量一定时,水升高的温度不同,水吸收的热量不同,得到结论:水吸收的热量跟水升高的温度有关。最后得出结论:水吸收的热量与水的质量和水升高的温度均有关(2分)
27.(5分)为了比较甲、乙两种液体容纳热的能力,某小组进行了如图13所示的实验。
(1)在相同的烧杯中分别装入初温和_______相等的两种液体,用两个相同的电加热器加热。使用电加热器的目的是使两液体__________大致相等。
(2)小组记录的实验数据如下表:
物质种类
质量m/g
温度升高10℃所需时间t1/s
温度升高20℃所需时间t2/s
温度升高30℃所需时间t3/s
甲
200
110
225
342
乙
200
85
179
270
分析上表数据可得,______夜体容纳热的能力强。
(3)根据分析还可以知道,停止加热后,______液体温度会下降得较快。为了区分不同物质容纳热的能力的差别,物理学引入了_______的概念。
27.(5分)(1)质量;在相同时间内吸收的热量
(2)甲
(3)乙;比热容
28.(5分)为了探究“质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是否相等”,
同学们决定加热质量相等的水和食用油,使它们升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少。
(1)可以使用的实验器材有:相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、天平和砝码,还需要 。
(2)如果小明组用天平和砝码测得水和食用油的质量是60g,用温度计测得初温都如图所示,是 ℃。
(3)他计划将水和食用油加热到50℃,请你画出实验所需的表格,并把必要的数据信息填入表格中:
(4) 实验中测得水和食用油加热到预设温度时所用的时间不同,请你写出实验结论: 。
28.(5 分)
(1)秒表(1 分)
(2)22(1 分)
(3)
种类
质量m/g
初温t0/℃
末温t/℃
温度变化△t/℃
加热时间t/min
吸热热量Q
水
60
22
50
28
油
60
22
50
28
(共 2 分,次数项目 1 分,自变量预设 1 分)
(4)质量相等的不同物质,升高相同温度,吸收的热量不相等(1 分)
29.小明用如图所示的装置比较甲、乙两种液体的吸热能力。已知甲、乙两种液体的质量和初温都相同,实验中所用容器和加热装置也完全相同。小明记录的实验数据如表三所示。
表三
(1)实验中根据____________________比较两种液体吸收热量多少。
(2)分析实验数据可知:当它们吸收相同的热量时,______(选填“甲”或“乙”)的温度变化大。
(3)请你根据比热容的定义,结合实验数据,说明甲液体的比热容比乙液体的大。
29.(1)加热时间(1分)
(2)乙(1分)
(3)参考答案
比热容的定义是;(1分)
由题中信息可知,甲和乙的质量相等;
由题中数据可知,当甲和乙温度变化相同时甲吸收的热量多;
所以甲的比热容比乙的大。(1分)
30.小明在探究“不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图所示,在两个相同烧杯中,分别装有质量相同的甲、乙两种液体,用两个完全相同酒精灯对其加热。
(1)组装实验装置时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行,其中铁架台上放烧杯的铁圈高度是由 决定的;
(2)通过 间接反映液体吸收热量的多少;(选填“温度计示数”或“加热时间”)
(3)记录的实验数据如下表,
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
40
46
50
53
55
乙的温度/℃
30
40
48
54
58
分析数据得出的实验结论: 液体的吸热能力强(选填“甲”或“乙”);
(4)你认为小明的探究结论准确吗? (填“准确”或“不准确”),理由是 。
30.(1)自下而上;酒精灯外焰的高度(2)加热时间;甲(4)不准确;由表可知,甲、乙初温不相同,单位时间散热不同,不利于控制相同时间吸收相同热量,故小明的探究结论不准确。
类型三:热值
31.(6分)将初温相同的液体装入如图所示的五组实验装置中,烧杯(相同)、温度计、铁架台和燃烧灯外,另提供天平和秒表。完成下列实验:
(1)实验目标一:比较水和油的比热容大小。
器材选择:选择 两组装置进行实验,通过 比较水和油吸收热量的多少?
(2)实验目标二:比较酒精和煤油的热值大小。
器材选择:选择 两组装置进行实验。
进行实验:在两个装置的燃烧灯中注入质量相同的酒精和煤油(保证实验过程两烧杯中的液体均未沸腾),请简述他分析实验信息、进行科学论证得出哪种燃料热值大的过程。
。(4分)
(3)实验目标三:测量酒精的热值。
选择①装置进行实验,酒精灯加热12min使水温由10℃升高30℃,刚好消耗掉2g酒精,若不计热量损失,酒精的热值为: J/kg。[C水=4.2×l03J/(kg·℃)]
31.(1)①④;加热时间(2) ②③或④⑤ 方法 1: 当燃烧灯中的燃料燃尽时, 记录烧杯中水 (油) 升高的温度, 温度升高的多的对应燃料的热值大 (答案合理即可) 1、控制变量的思想, 控制燃烧燃料的质量相同 (1 分)。最后结论正确 (1 分) 方法 2: 当 液体升高相同温度, 测量消耗燃料的质量, 消耗质量少的燃料热值大。1、控制变量的思想, 控制升高相同温度 (1 分) 结论正确 (1 分) (3) 2.52×l06J/kg
32.(4分)如图所示,在估测薯片热值的实验中,小明设计了两种对水加热的方式:
方式一:薯片在敞口小烧杯中燃烧;
方式二:薯片在燃烧皿中燃烧。
(1)两种加热方式中较为合理的是 (选填“方式一”或“方式二”);在进行实验时,要让薯片充分燃烧,小明的操作应是 。
(2)用天平量取 100g 水,并测出一片薯片的质量,用以上选取的方式燃尽薯片,并用温度计测出水升高的温度,所测出薯片的热值 (选填“偏大”或“偏小”),原因是 。
32. (1) 方式二 把薯片碾碎 (或比他合理答法) (2 分,每个 1 分)
(2) 偏小 薯片燃烧放出的热量没有被水全部吸收 (2 分, 每空 1 分)
33.(6分)为“比较甲、乙两种燃料热值的大小”和“比较a、b两种液体比热容的大小”,小刚组装了如图l所示的A、B、C三套完全相同的装置进行实验。
(1)若比较甲、乙两种燃料热值的大小,应选择哪两套装置进行实验? 。
(2)若比较a、b两种液体比热容的大小,烧杯中应分别装入初温相同,且 相等的a、b两种液体。
(3)在利用A、B两个装置进行实验中,得到a、b两种液体温度随时间变化的图象如图2所示。都加热10min,液体a吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)液体b吸收的热量。
(4)工厂里,一个元件工作时会产生大量的热,需要把该元件浸在液体中降温。浸
在液体 (选填“a”或“b”)中的降温效果较好一些。理由是 。
(5)用B装置进行实验,20min后继续加热的过程中,烧杯中剩余液体的内能将
(选填“增加”、“减小”或“不变”)。
33.(6分)(每空1分)
(1)B和C (2)质量 (3)等于
(4) b;液体b的比热容较大 (5)减小
34.(6分)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)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)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,使水升高相同的温度,通过比较__________判断两种燃料热值的大小。
(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__________。
34.(6分)
(1)自下而上;(1分)天平(1分)
(2)质量相等;(1分)消耗的煤油和酒精的质量(1分)
(3)20℃;(1分)加热过程中,20℃(温度低)的水散失的热量较少(1分)
35.(5分)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,用相同质量的燃料加热质量和初温相同的液体。
(1)若要通过实验“比较不同燃料的热值”,应选择 两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 (选填“温度计升高的示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)若想利用上述装置估测燃料的热值,那么还需要补充的实验仪器是 。
(3)该实验装置还能比较不同物质的吸热能力,为了比较这种能力,引入了“比热容”这一概念。物理学中,将物体温度升高时吸收的热量与它的 之比,叫做比热容。
(4)图丁所示,是a、b两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象,由图可以看出:升高相同的温度, 液体吸收热量多。
35.(1)甲、乙 ; 温度计升高的示数
(2)天平和砝码
(3)质量和升高的温度乘积
(4) b
36.(6分)为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量的损失。
(1)实验中应控制燃料燃烧的 (填“质量”或“时间”)相同,根据 比较燃料燃烧放出热量的多少。
(2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验;当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了图乙的图象,则可初步判断燃料 的热值大。
(3)另一组的小红也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,比较相同质量的燃料c和燃料d的热值,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图象,如图丙所示。燃料c在6min时水就沸腾了,造成水过早沸腾的原因可能是 。燃料c燃烧10min放出的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)燃料d燃烧15min放出的热量。
(4)你认为根据丙图像 (填“能”或“不能”)比较两种燃料热值的大小。
36.(6分)
(1)质量 温度计的示数(温度计上升的示数)
(2)b
(3)燃料c的燃烧过程比较快 大于
(4)能
1
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