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5.某同学用不锈钢水壶烧水,下列做法能缩短水烧开时间的是（
A.用小火持续加热
B.烧水时不盖壶盖
C.仅装入半壶常温水
D.使用刚从冰箱取出的冷水
C
）A.用小火持续加热
B.烧水时不盖壶盖
C.仅装入半壶常温水
D.使用刚从冰箱取出的冷水
答案
5. C
解析
【分析】
要缩短水烧开的时间，需结合热量相关知识分析：水烧开需要吸收的热量与水的质量、温度变化量有关，同时热量散失也会影响加热时长。解题时需逐一判断各选项对水吸收热量多少或热量散失的影响，从而确定能缩短时间的做法。
【解析】
根据热量公式$Q = cm\Delta t$（$Q$为吸收的热量，$c$为水的比热容，$m$为水的质量，$\Delta t$为水升高的温度），结合选项分析：
1. 选项A：用小火持续加热，单位时间提供的热量少，水吸收热量的速度慢，会延长烧开时间，错误；
2. 选项B：烧水时不盖壶盖，热量易散失到周围空气中，水吸收的有效热量减少，延长烧开时间，错误；
3. 选项C：仅装入半壶常温水，水的质量$m$更小，烧开（$\Delta t$为室温到100℃）所需的热量$Q$更少，加热时间缩短，正确；
4. 选项D：使用刚从冰箱取出的冷水，初始温度低，烧开时$\Delta t$更大，需要吸收更多热量，延长烧开时间，错误。
【答案】
C
【知识点】
热量与质量的关系、热传递的应用
【点评】
本题考查影响水烧开时间的因素，需结合热量公式分析质量、温度变化及热量散失对加热时长的影响，属于初中物理基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.7
要缩短水烧开的时间，需结合热量相关知识分析：水烧开需要吸收的热量与水的质量、温度变化量有关，同时热量散失也会影响加热时长。解题时需逐一判断各选项对水吸收热量多少或热量散失的影响，从而确定能缩短时间的做法。
【解析】
根据热量公式$Q = cm\Delta t$（$Q$为吸收的热量，$c$为水的比热容，$m$为水的质量，$\Delta t$为水升高的温度），结合选项分析：
1. 选项A：用小火持续加热，单位时间提供的热量少，水吸收热量的速度慢，会延长烧开时间，错误；
2. 选项B：烧水时不盖壶盖，热量易散失到周围空气中，水吸收的有效热量减少，延长烧开时间，错误；
3. 选项C：仅装入半壶常温水，水的质量$m$更小，烧开（$\Delta t$为室温到100℃）所需的热量$Q$更少，加热时间缩短，正确；
4. 选项D：使用刚从冰箱取出的冷水，初始温度低，烧开时$\Delta t$更大，需要吸收更多热量，延长烧开时间，错误。
【答案】
C
【知识点】
热量与质量的关系、热传递的应用
【点评】
本题考查影响水烧开时间的因素，需结合热量公式分析质量、温度变化及热量散失对加热时长的影响，属于初中物理基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.7
6. 小林将质量为2 kg的水从28 ℃加热至沸腾时测得水温为98 ℃，水吸收的热量是多少焦耳？
答案
6. $Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×2\ \mathrm{kg}×(98\ °\mathrm{C}-28\ °\mathrm{C})=5.88×10^5\ \mathrm{J}$
解析
【分析】要计算水吸收的热量，需运用吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$，其中$c$为水的比热容，$m$为水的质量，$\Delta t$为水升高的温度（末温与初温的差值）。先确定各物理量的数值，再代入公式计算即可。
【解析】根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$，水的比热容$c=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}$，质量$m=2\ \mathrm{kg}$，温度变化量$\Delta t=98\ °\mathrm{C}-28\ °\mathrm{C}=70\ °\mathrm{C}$，代入得：$Q_{\mathrm{吸}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×2\ \mathrm{kg}×70\ °\mathrm{C}=5.88×10^5\ \mathrm{J}$。
【答案】$5.88×10^5\ \mathrm{J}$
【知识点】热量计算、比热容应用
【点评】本题是比热容相关的基础计算题，考查对吸热公式的掌握，解题关键是准确计算温度变化量，属于易得分的基础题型。
【难度系数】0.8
【解析】根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$，水的比热容$c=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}$，质量$m=2\ \mathrm{kg}$，温度变化量$\Delta t=98\ °\mathrm{C}-28\ °\mathrm{C}=70\ °\mathrm{C}$，代入得：$Q_{\mathrm{吸}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×2\ \mathrm{kg}×70\ °\mathrm{C}=5.88×10^5\ \mathrm{J}$。
【答案】$5.88×10^5\ \mathrm{J}$
【知识点】热量计算、比热容应用
【点评】本题是比热容相关的基础计算题，考查对吸热公式的掌握，解题关键是准确计算温度变化量，属于易得分的基础题型。
【难度系数】0.8
7.如图所示，甲、乙、丙三套装置完全相同，燃料的质量都是20 g，烧杯内的液体质量也相同。
(1)实验中是根据
(2)选择图中
(1)实验中是根据
温度计示数
来判断液体a吸收热量的多少。(2)选择图中
甲、丙
两个实验，可以用来比较不同物质的比热容。答案
7. (1) 温度计示数 (2) 甲、丙
解析
【分析】
要解决这道题，需结合热学实验的转换法和控制变量法分析：对于判断液体吸收热量的多少，利用转换法，液体吸热后温度会变化；比较不同物质比热容时，需控制热源和液体质量相同，改变液体种类，据此选择装置。
【解析】
(1) 实验中，液体吸收热量会导致温度升高，相同热源下，吸收热量越多，温度变化越显著，因此可通过温度计示数的变化来判断液体a吸收热量的多少；
(2) 比较不同物质的比热容，需控制热源相同（保证相同时间内液体吸收热量相同）、液体质量相同，仅改变液体种类。甲和丙的燃料相同（均为燃料1），液体分别为a、b且质量相同，符合控制变量要求，因此选甲、丙两个实验。
【答案】
(1) 温度计示数 (2) 甲、丙
【知识点】
比热容、热量实验、控制变量法
【点评】
本题考查热学实验中转换法和控制变量法的应用，是初中热学基础实验题，侧重实验方法的理解。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需结合热学实验的转换法和控制变量法分析：对于判断液体吸收热量的多少，利用转换法，液体吸热后温度会变化；比较不同物质比热容时，需控制热源和液体质量相同，改变液体种类，据此选择装置。
【解析】
(1) 实验中，液体吸收热量会导致温度升高，相同热源下，吸收热量越多，温度变化越显著，因此可通过温度计示数的变化来判断液体a吸收热量的多少；
(2) 比较不同物质的比热容，需控制热源相同（保证相同时间内液体吸收热量相同）、液体质量相同，仅改变液体种类。甲和丙的燃料相同（均为燃料1），液体分别为a、b且质量相同，符合控制变量要求，因此选甲、丙两个实验。
【答案】
(1) 温度计示数 (2) 甲、丙
【知识点】
比热容、热量实验、控制变量法
【点评】
本题考查热学实验中转换法和控制变量法的应用，是初中热学基础实验题，侧重实验方法的理解。
【难度系数】
0.7
8.某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
(1)用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油,每隔1 min记录一次温度,整个实验操作无误。图乙中,若图线②反映水的温度随时间的变化规律,则图线
(2)同时停止加热,水温降低30 ℃时,相同质量的煤油降温60 ℃,求煤油的比热容大小[$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^{3}$焦/(千克·℃)]。
(1)用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油,每隔1 min记录一次温度,整个实验操作无误。图乙中,若图线②反映水的温度随时间的变化规律,则图线
①
(填序号)可以反映煤油的温度随时间的变化规律。(2)同时停止加热,水温降低30 ℃时,相同质量的煤油降温60 ℃,求煤油的比热容大小[$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^{3}$焦/(千克·℃)]。
答案
8. (1) ① (2)$Q_{\mathrm{水放}}=Q_{\mathrm{煤油放}}$,$c_{\mathrm{水}}\ m\Delta t_{\mathrm{水}}=c_{\mathrm{煤油}}\ m\Delta t_{\mathrm{煤油}}$,约去$m$,代入$\Delta t_{\mathrm{水}}=30\ °\mathrm{C}$,$\Delta t_{\mathrm{煤油}}=60\ °\mathrm{C}$,$c_{\mathrm{煤油}}=c_{\mathrm{水}}\ \Delta t_{\mathrm{水}}/\Delta t_{\mathrm{煤油}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×30\ °\mathrm{C}/60\ °\mathrm{C}=2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}$
解析
【分析】
要解决本题，需结合比热容的相关知识分析：(1)比较吸热本领时，相同电加热器保证相同时间内物质吸热相同，且实验控制水和煤油质量相等；根据热量公式Q=cmΔt，质量、吸热相同时，比热容越小，温度变化越大（升温越快），煤油比热容小于水，因此升温更快，对应图线①。(2)停止加热后水和煤油放热相等，利用Q放=cmΔt，结合质量相同的条件，变形公式计算煤油比热容。
【解析】
(1) 实验中用相同规格电加热器，相同时间内水和煤油吸收的热量Q相等，且控制水和煤油质量m相等。由Q=cmΔt得Δt=Q/(cm)，因煤油比热容小于水，相同时间内煤油温度变化更大、升温更快，已知图线②为水的温度变化，故反映煤油温度变化的是图线①。
(2) 停止加热后，水和煤油放出热量相等，即Q水放=Q煤油放。根据Q放=cmΔt，得c水mΔt水 = c煤油mΔt煤油，约去相同质量m，代入Δt水=30℃、Δt煤油=60℃、c水=4.2×10³ J/(kg·℃)，计算得：
c煤油 = (c水×Δt水)/Δt煤油 = (4.2×10³ J/(kg·℃)×30℃)/60℃ = 2.1×10³ J/(kg·℃)。
【答案】
(1) ①；(2) 2.1×10³ J/(kg·℃)
【知识点】
比热容、热量计算公式、控制变量法
【点评】
本题考查比热容的应用与热量计算，需掌握控制变量法在实验中的运用，以及热量公式的灵活变形，是热学基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需结合比热容的相关知识分析：(1)比较吸热本领时，相同电加热器保证相同时间内物质吸热相同，且实验控制水和煤油质量相等；根据热量公式Q=cmΔt，质量、吸热相同时，比热容越小，温度变化越大（升温越快），煤油比热容小于水，因此升温更快，对应图线①。(2)停止加热后水和煤油放热相等，利用Q放=cmΔt，结合质量相同的条件，变形公式计算煤油比热容。
【解析】
(1) 实验中用相同规格电加热器，相同时间内水和煤油吸收的热量Q相等，且控制水和煤油质量m相等。由Q=cmΔt得Δt=Q/(cm)，因煤油比热容小于水，相同时间内煤油温度变化更大、升温更快，已知图线②为水的温度变化，故反映煤油温度变化的是图线①。
(2) 停止加热后，水和煤油放出热量相等，即Q水放=Q煤油放。根据Q放=cmΔt，得c水mΔt水 = c煤油mΔt煤油，约去相同质量m，代入Δt水=30℃、Δt煤油=60℃、c水=4.2×10³ J/(kg·℃)，计算得：
c煤油 = (c水×Δt水)/Δt煤油 = (4.2×10³ J/(kg·℃)×30℃)/60℃ = 2.1×10³ J/(kg·℃)。
【答案】
(1) ①；(2) 2.1×10³ J/(kg·℃)
【知识点】
比热容、热量计算公式、控制变量法
【点评】
本题考查比热容的应用与热量计算，需掌握控制变量法在实验中的运用，以及热量公式的灵活变形，是热学基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
