1. 情境素材教材变式「2026山东威海期中，★☆」如图1，小明用图中装置比较不同物质的比热容:他用铁夹将温度传感器及分别盛有甲、乙两种液体的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分要与试管内的液体良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连。打开红外加热器开关对盛有液体的试管进行加热，在计算机上可以得到相应的温度-时间实验图线。

(1)实验前,除让两个试管内的液体初温相同外,还必须控制它们的相同。
(2)实验时,对两种液体加热相同的时间,通过比较来比较它们的吸热本领。
(3)某次实验中,在计算机上得到的温度-时间实验图线如图2所示。分析图像可知,(选填“甲”或“乙”)液体的吸热本领强。
(4)若乙液体是水,则甲液体的比热容是$\mathrm{J/(kg·℃)}$[$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}$]。
(5)请列举一个生活中利用水的比热容较大的事例:。
。

(1)质量
(2)升高的温度
(3)乙
(4)$2.1×10^{3}$
(5)冬天暖气设备用水循环供暖(答案合理即可)
解析 (1)(2)根据比较不同物质吸热能力的方法,在吸热相同的情况下,通过比较升高的温度来比较它们的吸热本领,故实验中要使两个试管内液体的初温和质量都相同。
(3)根据温度-时间实验图线知,温度升高 20 ℃,甲、乙所需加热时间分别为4 min 和8 min,则乙液体吸收的热量较多,故乙液体的吸热本领较强。
(4)由(3)知,温度升高 20 ℃,甲、乙吸热之比为 $Q_{\mathrm{吸甲}}:Q_{\mathrm{吸乙}}=4\ \mathrm{min}:8\ \mathrm{min}=1:2$,若乙液体是水,根据 $Q=cm\Delta t$ 可知,在质量和升高温度相同的情况下,物质吸收的热量与其比热容成正比,故甲液体的比热容 $c_{\mathrm{甲}}=0.5c_{\mathrm{乙}}=0.5×4.2×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}=2.1×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
(5)根据 $Q=cm\Delta t$ 知,质量和降低的温度都相同时,水的比热容大,水放热多,冬天的暖气设备用水循环供暖。

【分析】
本题是探究不同物质比热容的实验题，解题思路如下：
1. 第(1)问：根据控制变量法，比较不同物质吸热能力时，需控制除物质种类外的其他影响因素相同，因此除初温外，还需控制液体质量相同，避免质量对吸热效果的干扰。
2. 第(2)问：实验中用相同加热器加热，加热时间相同则两种液体吸收的热量相同，此时通过比较液体升高的温度，温度升高越小，说明吸热本领越强。
3. 第(3)问：分析温度-时间图像，升高相同温度时，乙的加热时间更长，即乙吸收的热量更多，因此乙的吸热本领更强。
4. 第(4)问：根据热量公式Q=cmΔt，当质量m和升高温度Δt相同时，吸收的热量Q与比热容c成正比，结合第(3)问中甲乙吸热的比例，计算甲的比热容。
5. 第(5)问：联系水的比热容大的特点，列举生活中利用该特点的实例。
【解析】
(1) 比较不同物质的吸热能力需采用控制变量法，除初温相同外，还需控制两种液体的质量相同，故填质量。
(2) 实验中用相同加热器加热，加热相同时间时两种液体吸收的热量相等，通过比较升高的温度判断吸热本领，升高温度越小，吸热本领越强，故填升高的温度。
(3) 由图像可知，升高相同温度时，乙的加热时间更长，说明乙吸收的热量更多，因此乙的吸热本领更强，故填乙。
(4) 由(3)知，升高相同温度时，甲、乙吸收的热量之比$Q_{吸甲}:Q_{吸乙}=4\ \mathrm{min}:8\ \mathrm{min}=1:2$；根据$Q=cm\Delta t$，当质量$m$和升高温度$\Delta t$相同时，比热容与吸收的热量成正比，因此甲的比热容$c_{甲}=\frac{Q_{吸甲}}{Q_{吸乙}}c_{水}=\frac{1}{2}×4.2×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}=2.1×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
(5) 生活中利用水的比热容大的事例：冬天暖气设备用水循环供暖（或汽车发动机用水作冷却液等，合理即可）。
【答案】
(1)质量；(2)升高的温度；(3)乙；(4)$2.1×10^{3}$；(5)冬天暖气设备用水循环供暖（答案合理即可）
【知识点】
比热容、控制变量法、热量的计算
【点评】
本题围绕比热容实验展开，考查控制变量法的应用、吸热能力的判断、热量公式的计算及生活实例，是比热容章节的基础常规题，注重实验原理的理解与应用。
【难度系数】
0.5

2.「2026河北保定期中，★★☆」在“比较不同液体的吸热能力”实验中：

(1)除了图中所示器材，还需要的测量仪器有天平和。
(2)在甲装置中，分别给初温相同且相同的水和食用油加热。
(3)在甲装置中，用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是保证两种液体相同。
(4)在甲装置中，两种液体升高相同的温度，所需加热时间更长。
(5)乙装置中，两个相同烧杯中装有相同质量的水，煤油和酒精的质量相等，进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，实验数据如表：

若相同时间内，燃料完全燃烧的质量相同。分析数据可知：热值较大的是。
(6)通过实验数据直接计算出燃料的热值将（选填“偏大”或“偏小”）。

(1)秒表
(2)质量
(3)吸收的热量
(4)水
(5)煤油
(6)偏小
解析 (1)实验中需要测量加热的时间,故需要秒表计时；
(2)在“比较不同液体的吸热能力”时,应控制两种液体的质量相同；
(3)用相同的酒精灯给两种液体加热,在相同时间内,液体吸收的热量相同；
(4)给质量相同的水和食用油加热,升高相同的温度时,由于水的比热容大,水吸收的热量多,因此水的加热时间长；
(5)由题和表格数据可知,两个烧杯中,水的质量和初温相同,由 $Q=cm\Delta t$ 知,末温高的吸收的热量较多;相同时间内,消耗燃料的质量相同,由 $Q=qm$ 知,水温上升多的,对应的燃料燃烧放出的热量多,燃料的热值大,所以煤油的热值大；
(6)在实验过程中,存在热量的散失,所以根据实验数据计算得出的热值会偏小。

【分析】
这道题是热学实验题，分为“比较不同液体的吸热能力”和“比较燃料热值”两个实验，解题时需运用控制变量法，结合比热容、热值的概念分析实验的变量控制与设计目的，逐一解决各小问。
【解析】
(1) 实验中需要测量加热的时间，因此除天平外，还需要秒表来计时；
(2) 比较不同液体的吸热能力时，根据控制变量法，应控制两种液体的质量相同、初温相同，故此处填质量；
(3) 用相同酒精灯加热相同时间，相同时间内酒精灯放出的热量相同，因此两种液体吸收的热量相同；
(4) 水的比热容比食用油大，根据$Q=cm\Delta t$，质量相同的水和食用油升高相同温度时，水需要吸收更多热量，因此水的加热时间更长；
(5) 比较热值时，相同质量的燃料完全燃烧，放出热量越多，热值越大。由$Q=cm\Delta t$，水的质量和初温相同，末温越高说明吸收热量越多，对应燃料放出热量越多，因此煤油的热值更大；
(6) 实验过程中，燃料燃烧放出的热量会有部分散失到空气中或被烧杯吸收，水实际吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量，根据$Q_{放}=qm$计算时，$Q_{放}$偏小，因此计算出的热值偏小。
【答案】(1)秒表；(2)质量；(3)吸收的热量；(4)水；(5)煤油；(6)偏小
【知识点】比热容、热值、热学实验探究
【点评】本题考查热学基础实验的原理与操作，核心是控制变量法的应用，需学生理解比热容和热值的概念，难度中等，适合中等水平学生作答。
【难度系数】0.6