1. 小姜利用图甲所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。

(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是通过比较
(3)实验中选取初温不同、
(4)部分实验数据如表所示,分析数据可得出结论:

(5)(物理观念)同学小强也进行该实验,并根据数据作出了水和煤油温度随时间变化图像(图乙),他通过比较水和煤油吸热升温的快慢建立比热容的概念。分析图像数据时,若水和煤油的温度变化值$\Delta T$和加热时间$t$均不同,小强可用
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及
秒表
(填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和煤油。(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是通过比较
加热时间
来比较物质吸收热量的多少。(3)实验中选取初温不同、
质量
相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较升高的温度(温度变化量或温度差)
来比较不同物质吸热能力的强弱。(4)部分实验数据如表所示,分析数据可得出结论:
水
(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。(5)(物理观念)同学小强也进行该实验,并根据数据作出了水和煤油温度随时间变化图像(图乙),他通过比较水和煤油吸热升温的快慢建立比热容的概念。分析图像数据时,若水和煤油的温度变化值$\Delta T$和加热时间$t$均不同,小强可用
$\frac{\Delta T}{t}(或\frac{t}{\Delta T})$
来比较两者吸热升温的快慢。答案
1.(1)秒表 (2)加热时间 (3)质量;升高的温度(温度变化量或温度差) (4)水 (5)$\frac{\Delta T}{t}(或\frac{t}{\Delta T})$
解析
【分析】
本题围绕“比较不同物质吸热的情况”实验展开,需结合实验器材、原理、控制变量法等知识逐一分析各小问:实验需测量加热时间,因此缺少对应工具;相同电加热器的加热时间可间接反映吸热多少;实验需控制物质质量相同,通过温度变化判断吸热能力;水的比热容更大,吸热能力更强;当温度变化量和加热时间都不同时,可通过两者的比值比较升温快慢。
【解析】
(1) 实验中需要记录加热的时间,因此还需要的测量工具是秒表;
(2) 相同规格的电加热器在相同时间内产生的热量相同,所以实验中通过比较加热时间来间接比较物质吸收热量的多少;
(3) 根据控制变量法,实验中应选取初温不同、质量相同的水和煤油;当它们吸收相同的热量时,通过比较升高的温度(温度变化量)来判断不同物质吸热能力的强弱;
(4) 由实验数据可知,相同质量的水和煤油吸收相同热量时,水升高的温度更小,说明水的吸热能力更强;
(5) 若水和煤油的温度变化值ΔT和加热时间t均不同,可通过温度变化量与加热时间的比值($\frac{\Delta T}{t}$)或加热时间与温度变化量的比值($\frac{t}{\Delta T}$)来比较两者吸热升温的快慢。
【答案】
(1) 秒表
(2) 加热时间
(3) 质量;升高的温度(温度变化量或温度差)
(4) 水
(5) $\frac{\Delta T}{t}(或\frac{t}{\Delta T})$
【知识点】
比热容、探究物质吸热能力的实验、控制变量法
【点评】
本题是热学中探究比热容的基础实验题,重点考查实验器材选择、实验原理理解、控制变量法应用及比热容概念延伸,难度适中,需学生掌握实验核心要点,属于热学常考基础题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕“比较不同物质吸热的情况”实验展开,需结合实验器材、原理、控制变量法等知识逐一分析各小问:实验需测量加热时间,因此缺少对应工具;相同电加热器的加热时间可间接反映吸热多少;实验需控制物质质量相同,通过温度变化判断吸热能力;水的比热容更大,吸热能力更强;当温度变化量和加热时间都不同时,可通过两者的比值比较升温快慢。
【解析】
(1) 实验中需要记录加热的时间,因此还需要的测量工具是秒表;
(2) 相同规格的电加热器在相同时间内产生的热量相同,所以实验中通过比较加热时间来间接比较物质吸收热量的多少;
(3) 根据控制变量法,实验中应选取初温不同、质量相同的水和煤油;当它们吸收相同的热量时,通过比较升高的温度(温度变化量)来判断不同物质吸热能力的强弱;
(4) 由实验数据可知,相同质量的水和煤油吸收相同热量时,水升高的温度更小,说明水的吸热能力更强;
(5) 若水和煤油的温度变化值ΔT和加热时间t均不同,可通过温度变化量与加热时间的比值($\frac{\Delta T}{t}$)或加热时间与温度变化量的比值($\frac{t}{\Delta T}$)来比较两者吸热升温的快慢。
【答案】
(1) 秒表
(2) 加热时间
(3) 质量;升高的温度(温度变化量或温度差)
(4) 水
(5) $\frac{\Delta T}{t}(或\frac{t}{\Delta T})$
【知识点】
比热容、探究物质吸热能力的实验、控制变量法
【点评】
本题是热学中探究比热容的基础实验题,重点考查实验器材选择、实验原理理解、控制变量法应用及比热容概念延伸,难度适中,需学生掌握实验核心要点,属于热学常考基础题型。
【难度系数】
0.6
2. 贾明同学在探究“不同物质的放热能力”时,分别用质量相等的甲和乙两种物质进行实验,若在相同的时间内两种物质放出的热量相同,
甲
物质的比热容大;在降低相同温度的情况下,甲所需的时间比乙长
(选填“长”或“短”)。答案
2. 甲;长
解析
【分析】
要解决这道题,需结合比热容的放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$分析。首先,已知甲和乙质量相等,相同时间内放出热量相同,可通过温度-时间图像找出相同时间内两者的温度变化量,根据公式判断比热容大小;其次,当降低相同温度时,结合比热容大小和放热规律,判断所需时间长短。
【解析】
根据放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$,变形可得$c=\frac{Q_{放}}{m\Delta t}$。
1. 相同时间内,甲和乙放出的热量$Q_{放}$相同,质量$m$也相等。从图像可知,20min时,甲的温度从$60°C$降到$30°C$,温度变化$\Delta t_{甲}=60°C - 30°C=30°C$;乙的温度从$60°C$降到$10°C$,温度变化$\Delta t_{乙}=60°C - 10°C=50°C$。因为$\Delta t_{甲}<\Delta t_{乙}$,所以$c_{甲}>c_{乙}$,即甲物质的比热容大。
2. 当降低相同温度时,$\Delta t$相同,根据$Q_{放}=cm\Delta t$,比热容越大,放出的热量越多。又因为相同时间内两者放出的热量相同,所以比热容大的甲,放出相同热量需要的时间更长,即甲所需时间比乙长。
【答案】
甲;长
【知识点】
比热容;放热公式
【点评】
本题结合温度-时间图像考查比热容的应用,关键是利用放热公式分析温度变化、比热容和时间的关系,需要学生能从图像中提取温度变化信息,理解比热容与放热能力的联系,是中等难度的常规题型。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合比热容的放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$分析。首先,已知甲和乙质量相等,相同时间内放出热量相同,可通过温度-时间图像找出相同时间内两者的温度变化量,根据公式判断比热容大小;其次,当降低相同温度时,结合比热容大小和放热规律,判断所需时间长短。
【解析】
根据放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$,变形可得$c=\frac{Q_{放}}{m\Delta t}$。
1. 相同时间内,甲和乙放出的热量$Q_{放}$相同,质量$m$也相等。从图像可知,20min时,甲的温度从$60°C$降到$30°C$,温度变化$\Delta t_{甲}=60°C - 30°C=30°C$;乙的温度从$60°C$降到$10°C$,温度变化$\Delta t_{乙}=60°C - 10°C=50°C$。因为$\Delta t_{甲}<\Delta t_{乙}$,所以$c_{甲}>c_{乙}$,即甲物质的比热容大。
2. 当降低相同温度时,$\Delta t$相同,根据$Q_{放}=cm\Delta t$,比热容越大,放出的热量越多。又因为相同时间内两者放出的热量相同,所以比热容大的甲,放出相同热量需要的时间更长,即甲所需时间比乙长。
【答案】
甲;长
【知识点】
比热容;放热公式
【点评】
本题结合温度-时间图像考查比热容的应用,关键是利用放热公式分析温度变化、比热容和时间的关系,需要学生能从图像中提取温度变化信息,理解比热容与放热能力的联系,是中等难度的常规题型。
【难度系数】
0.5
3. 关于比热容,下列说法正确的是 (
A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体质量越大,它的比热容越大
C.比热容是物质自身性质,与质量、吸热或放热多少无关
D.温度变化越大,比热容越大
C
)A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体质量越大,它的比热容越大
C.比热容是物质自身性质,与质量、吸热或放热多少无关
D.温度变化越大,比热容越大
答案
3.C
解析
【分析】首先明确比热容是物质的固有特性,仅由物质的种类和状态决定,与物体的质量、吸放热多少、温度变化量均无关。接下来逐一分析各选项,判断其是否符合比热容的特性。
【解析】A选项:比热容与物体吸收或放出的热量无关,故A错误;B选项:比热容与物体的质量无关,故B错误;C选项:比热容是物质自身的性质,只与物质的种类、状态有关,与质量、吸放热多少无关,故C正确;D选项:比热容与温度变化的大小无关,故D错误。
【答案】C
【知识点】比热容的概念,物质的特性
【点评】本题考查比热容的基础概念,属于热学部分的基础题,只要准确理解比热容是物质的固有特性即可正确解答。
【难度系数】0.8
【解析】A选项:比热容与物体吸收或放出的热量无关,故A错误;B选项:比热容与物体的质量无关,故B错误;C选项:比热容是物质自身的性质,只与物质的种类、状态有关,与质量、吸放热多少无关,故C正确;D选项:比热容与温度变化的大小无关,故D错误。
【答案】C
【知识点】比热容的概念,物质的特性
【点评】本题考查比热容的基础概念,属于热学部分的基础题,只要准确理解比热容是物质的固有特性即可正确解答。
【难度系数】0.8
4.酒精的比热容是$2.4×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$,其物理意义是
2 kg的水用去一半以后,比热容
1 kg 酒精温度升高(或降低)1 ℃吸收(或放出)的热量是2.4×10³ J
。2 kg的水用去一半以后,比热容
不变
;水结成冰后它的比热容将改变
。(后两空均选填“改变”或“不变”)答案
4.1 kg 酒精温度升高(或降低)1 ℃吸收(或放出)的热量是2.4×10³ J;不变;改变
解析
【分析】本题考查比热容的物理意义和特性。首先需明确比热容的定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为该物质的比热容,据此理解酒精比热容的物理意义;其次,比热容是物质的一种特性,仅与物质的种类和状态有关,与质量、体积等因素无关,据此判断水用去一半和水结冰后比热容的变化。
【解析】1. 比热容的物理意义:根据定义,酒精的比热容为$2.4×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$,表示1 kg酒精温度升高(或降低)1 ℃时,吸收(或放出)的热量是$2.4×10^3\ \mathrm{J}$。2. 比热容的特性:比热容与物质的质量无关,因此2 kg的水用去一半后,物质种类和状态均未改变,比热容不变;水结成冰后,物质状态发生改变,比热容会改变。
【答案】1 kg 酒精温度升高(或降低)1 ℃吸收(或放出)的热量是$2.4×10^3\ \mathrm{J}$;不变;改变
【知识点】比热容的物理意义、比热容的特性
【点评】本题为基础概念题,核心考查比热容的定义和影响因素,只要准确记忆相关概念即可正确解答,属于热学部分的基础题型。
【难度系数】0.8
【解析】1. 比热容的物理意义:根据定义,酒精的比热容为$2.4×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$,表示1 kg酒精温度升高(或降低)1 ℃时,吸收(或放出)的热量是$2.4×10^3\ \mathrm{J}$。2. 比热容的特性:比热容与物质的质量无关,因此2 kg的水用去一半后,物质种类和状态均未改变,比热容不变;水结成冰后,物质状态发生改变,比热容会改变。
【答案】1 kg 酒精温度升高(或降低)1 ℃吸收(或放出)的热量是$2.4×10^3\ \mathrm{J}$;不变;改变
【知识点】比热容的物理意义、比热容的特性
【点评】本题为基础概念题,核心考查比热容的定义和影响因素,只要准确记忆相关概念即可正确解答,属于热学部分的基础题型。
【难度系数】0.8
5. 小明根据表格内几种物质的比热容得出以下结论,其中正确的是(

A.液体的比热容一定大于固体的比热容
B.100 g水的比热容是50 g水的比热容的两倍
C.质量相等的砂石和铜块,吸收相等热量,铜块温度变化大
D.质量相等的煤油和汞,升高相等的温度,汞吸收热量多
C
)A.液体的比热容一定大于固体的比热容
B.100 g水的比热容是50 g水的比热容的两倍
C.质量相等的砂石和铜块,吸收相等热量,铜块温度变化大
D.质量相等的煤油和汞,升高相等的温度,汞吸收热量多
答案
5.C 【点拨】表格中固体的比热容都大于汞的比热容,所以固体的比热容不一定比液体的比热容小,故A错误;比热容是物质本身的一种特性,同种物质状态一定时,比热容一定,与质量大小无关,故B错误;因为砂石的比热容大于铜的比热容,则质量相等的砂石和铜块,吸收相等热量后,由公式$\Delta t=\frac{Q}{cm}$知,铜块的温度变化较大,故C正确;因为煤油的比热容大于汞的比热容,所以质量相等的煤油和汞,升高的温度相同,由公式$Q=cm\Delta t$知,煤油吸收的热量多,故D错误。故选C。
解析
【分析】
要判断各选项的正确性,需结合比热容的定义(物质的固有特性,与质量无关)和热量计算公式$Q=cm\Delta t$,对比表格中物质的比热容数据逐一分析。
【解析】
A选项:液体的比热容不一定大于固体的比热容,表格中汞是固体,其比热容$0.14×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$远小于煤油、水等液体的比热容,故A错误;
B选项:比热容是物质本身的特性,同种物质状态不变时,比热容与质量无关,因此100g水和50g水的比热容相同,故B错误;
C选项:根据热量公式变形$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,质量$m$相等、吸收热量$Q$相等时,比热容$c$越小,温度变化$\Delta t$越大。砂石比热容$0.92×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$大于铜的$0.39×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,所以铜块温度变化更大,故C正确;
D选项:根据$Q=cm\Delta t$,质量$m$相等、升高温度$\Delta t$相等时,比热容$c$越大,吸收热量$Q$越多。煤油比热容大于汞,因此煤油吸收热量更多,故D错误。
综上,正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
比热容的概念、热量计算公式($Q=cm\Delta t$)
【点评】
本题考查比热容的特性及热量公式的应用,需准确理解比热容与质量无关的特性,熟练运用热量公式分析温度变化、吸热多少,属于基础题型,需仔细辨析每个选项的表述。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正确性,需结合比热容的定义(物质的固有特性,与质量无关)和热量计算公式$Q=cm\Delta t$,对比表格中物质的比热容数据逐一分析。
【解析】
A选项:液体的比热容不一定大于固体的比热容,表格中汞是固体,其比热容$0.14×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$远小于煤油、水等液体的比热容,故A错误;
B选项:比热容是物质本身的特性,同种物质状态不变时,比热容与质量无关,因此100g水和50g水的比热容相同,故B错误;
C选项:根据热量公式变形$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,质量$m$相等、吸收热量$Q$相等时,比热容$c$越小,温度变化$\Delta t$越大。砂石比热容$0.92×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$大于铜的$0.39×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,所以铜块温度变化更大,故C正确;
D选项:根据$Q=cm\Delta t$,质量$m$相等、升高温度$\Delta t$相等时,比热容$c$越大,吸收热量$Q$越多。煤油比热容大于汞,因此煤油吸收热量更多,故D错误。
综上,正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
比热容的概念、热量计算公式($Q=cm\Delta t$)
【点评】
本题考查比热容的特性及热量公式的应用,需准确理解比热容与质量无关的特性,熟练运用热量公式分析温度变化、吸热多少,属于基础题型,需仔细辨析每个选项的表述。
【难度系数】
0.6
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