2021年中考物理二轮专题实验部分《热和能》精选练习(含答案)

中考物理二轮专题实验部分

《热和能》精选练习

1.为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热.下表是他的实验记录，根据实验记录回答下列问题：

(1)分析比较________(填烧杯号)的实验记录，可得出的初步结论是：在质量和升高的温度相同时，不同物质吸收的热量不同.

(2)分析比较1、2两烧杯的记录，可得出的初步结论是：________.

(3)分析比较3、4两烧杯的记录，可得出的初步结论是：________.

综合(1)、(2)、(3)中的结论，然后综合归纳可得出结论：物质温度升高时吸收热量的多少与________有关系.

2.小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知.(注：燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示).自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：

(1)为了保证实验结论可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的________相同；另外，甲乙两烧杯内水的质量要________(选填“相等”或“不相等”).

(2)分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________.

(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是：________.利用此实验方法计算出的热值将比真实值________(偏大或偏小).

3.如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。

(1)比较不同燃料的热值，应选择　   　两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择　   　两图进行实验。

(2)若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：

根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为　   　J；燃料2的热值为　   　J/kg。

(3)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏　   　(选填“大”或“小”)，你认为出现这种情况的主要原因是　   　。

4.小明想比较不同燃料的热值.他利用图示完全相同的两套实验装置装了质量相同的酒精和碎纸片分别同时给质量和初温相同的水加热，比较相同时间内水升高的温度.

(1)小明实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来.

(2)小华针对小明方案中存在的问题，对方案的错误部分进行修改.简要写出修改后正确的实验方案.

(3)为了正确完成实验，除了图示装置还需要的一个测量器材是________.

(4)小华按正确方法进行实验后，发现(a)中温度计最后的示数是(b)中温度计最后示数的2倍，小华就认为酒精的热值是碎纸片的2倍的结论.这个结论是________.(选填“正确的”或“错误的”)

5.比较不同燃料的热值实验：

(1)为保证实验结论的可靠，小王同学在实验中应保持水的质量、________、以及两个烧杯等都应相同.

(2)实验数据记录如下表，根据表中数据，估算出燃料2的热值是________ J/kg.

(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏________(大/小)，

出现这样情况的主要原因是_________________________________.(写出一点)

6.在了解水的吸热多少跟质量及温度升高大小有关的基础上，同学们想探究“比较不同物质的吸热能力”，于是找来了水和铁砂进行实验.

(1)怎样来比较水和铁砂的吸热能力呢？请你简述实验思路.

(2)小雪用如图所示的装置，在两只相同的试管中分别加入质量相等的水和铁砂，分别用同一酒精灯加热，用温度计测量它们温度变化5 ℃、10  ℃、15  ℃所需时间.请你帮助小雪设计实验数据记录表格.

(3)晓彤认为小雪的实验需要两次才能完成，过于繁琐，于是使用两套完全相同的装置同

时进行实验，则晓彤实验中必须用到的测量工具是________.

7.炎热的夏天，小丽看着身边不同颜色着装的行人，她想不同颜色的衣料吸热能力是否相同呢？于是小丽与同学们选用了白炽灯、五支相同的温度计、五个相同的纸筒、秒表等器材进行探究．

(1)如图所示为同学们设计的实验装置．他们将五个纸筒分别涂成不同的颜色并把温度计密封在各纸筒中，在桌面上将纸筒均匀摆放在所画圆的圆周上，白炽灯沿圆的中心轴线悬挂．这样做可使白炽灯提供给每个纸筒的________相同．小丽通过观察各纸筒中___________的变化来判断不同颜色物体的吸热能力是否相同．

(2)实验时，读取各温度计的初始温度后，点亮白炽灯，开始计时.3 min后，他们将各纸筒在原位置转动180°，这样做的目的是为了使各纸筒_____________________________．

(3)6 min后，熄灭灯泡的同时，同学们迅速读取了每支温度计的示数，并将实验数据记录如下：

分析表中数据可以得出的结论是：其他条件一定时，________________________________．

(4)请你指出该实验中的一处不足____________________；

并针对此不足提出一条改进意见___________________________________________．

(5)本次实验结论在实际中的应用非常广泛，如为提高太阳能热水器集热管的吸热能力，通常将它涂成黑色．请你也列举一个实例_____________________________________________．

8.在一节物理校本研究课中，小明同学与小芳同学要比较甲、乙两种比热容的大小，他们准备了两只相同的烧杯，分别装了初温和质量相同的甲、乙液体.

(1)在设计实验方案时，加热的方式选择下列的________(填字母代号)更科学.

A.用两只相同的酒精灯分别给甲、乙液体的烧杯加热

B.用两只功率相同的电加热器分别浸没在甲、乙液体中加热

(2)在两种液体都不沸腾的前提下，小明认为要把甲、乙两种液体都加热到相同的温度然后进行比较；小芳认为要加热到相同的时间然后进行比较，你认为方法可行的是________(选填“仅小明可行”、“仅小芳可行”或“两人都可行”)

(3)根据你第(2)问做出的选择，说出应该这样判断得出甲、乙两种液体比热容的大小.

9.如图所示为探究物体比热容的实验装置，两个相同的烧杯中分别盛有质量相等、初温相同的水和煤油，用两个相同的“热得快”对其加热。

(1)实验中“热得快”通电时间的长短反映水和煤油　   　的多少。

(2)把质量相同的水和煤油分别装入两个相同的容器中，发现水的体积　   　(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油的体积；

(3)选用相同的“热得快”同时给它们加热，然后同时观察两支温度计的示数，这样操作可保证加热时间相同，其目的是使两种物质吸收热量相同，通过比较温度计示数变化的多少，来比较两种物质　   　的强弱。

10.在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油接触良好,两支温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,如图所示,所采集数据如下表所示。

(1)试管中加入的水和色拉油除初温相同外,还应保证　　　　(选填“体积”或“质量”)相同。

(2)实验中物质吸热的多少是通过　　　　来反映的。 

(3)由于没有直接测量比热容的仪器,因此这个实验是通过观察　　　　的变化来比较比热容的大小。 

(4)根据表中数据算出加热6 min水吸收的热量为　　　　J。[c水=4.2×103 J/kg·℃] 

(5)色拉油的比热容是　　　　J/(kg·℃)。(用科学记数法表示并精确到小数点后一位) 

0.参考答案

1.答案为：(1)①③ (2)同种物质，升高相同温度，质量越大，吸收热量越多 (3)质量相同的同种物质，升高温度越高，吸收热量越多；物质的种类、物体的质量、温度的变化量

解析：(1)①杯的质量是300 g，升高10 ℃用的时间是12 min，③杯的质量是300 g，升高10 ℃用的时间是6 min，而每分钟吸收的热量是相等的，说明：在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同；

(2)1杯的质量是300 g，升高10 ℃用的时间是12 min,2杯的质量是150 g，升高10 ℃用的时间是6 min，而每分钟吸收的热量是相等的，故说明：同种物质，升高相同温度，质量越大，吸收热量越多；

(3)3杯的质量是300 g，升高10 ℃用的时间是6 min,4杯的质量是300 g，升高5 ℃用的时间是3 min，而每分钟吸收的热量是相等的，说明：质量相同的同种物质，升高温度越高，吸收热量越多.

综合上面的分析可知，物体温度升高时吸热的多少与物质的种类、物体的质量、温度的变化量有关.

2.答案为：(1)质量 相等 (2)煤油 (3)天平 偏小 燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸

解析：(1)因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等.

(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大.

(3)实验中，要控制质量相等，所以需要用天平来测量物质的质量；由于燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些.

3.答案为：甲、乙甲、丙2.4×1041.2×106小；

燃料不可能完全燃烧，同时燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收

4.答案为：(1)不应比较相同时间内水升高的温度 (2)比较燃料完全燃尽后水升高的温度 (3)天平 (4)错误

解析：(1)实验应燃烧相等质量的酒精与纸，比较水升高的温度，然后比较酒精与纸的热值大小，而不是用酒精与纸对水加热，比较相同时间内水升高的温度比较酒精与纸的热值大小.

(2)由(1)可知，实验时应：比较相同质量的酒精与纸完全燃尽后水升高的温度，根据水升高的温度比较酒精与纸的热值大小.

(3)实验需要用天平测酒精、纸、水的质量.

(4)用酒精与纸对水加热时，两种燃料释放的热量不可能完全被水吸收，不能根据水升高的温度直接得出酒精的热值是纸的热值的两倍的结论.

5.答案为：(1)燃料的质量 (2)1.2×  107 (3)小 燃料燃烧放出的热不能被水全部吸收

解析：(1)为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同；

(2)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20 ℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10 ℃，可见酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2×107J/kg；

(3)因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小.

6.答案为：(1)取质量相等的水和铁砂，用酒精灯加热相同时间，看它们的温度升高即可；

(2)如下表所示

(3)天平和温度计.

解析：(1)取质量相等的水和铁砂，用酒精灯加热相同时间，看它们的温度升高即可.

(2)表格如下所示.

(3)使用需要测量质量，因此需要的测量工具为天平；还需要测量温度工具：温度计.

7.答案为：

(1)能量　温度计示数；

(2)受热均匀；

(3)白色物体的吸热能力最弱，黑色物体的吸热能力最强(或不同颜色物体的吸热能力从强到弱的排序是黑、绿和蓝、红、白(答案合理均可计分)；

(4)实验中所用温度计灵敏度较低　选用灵敏度高的电子温度计测量温度(或实验中所选物体的颜色较少　选用更多不同颜色的物体进行实验)(答案合理均可计分)；

(5)夏天烈日下工作时，尽量穿白色(或浅色)的衣服(答案合理均可计分)

【解析】

(1)第一空：实验中将五个纸筒均匀摆放在圆周上，白炽灯沿圆的中心轴线悬挂，主要是为了使白炽灯提供给每个纸筒的能量相同；第二空：由于纸筒是相同的，所以在相同的时间内，纸筒的温度越高，说明其吸热能力越强，所以可以通过纸筒中温度计示数的变化来判断、比较不同颜色物体的吸热能力．

(2)过3 min将纸筒旋转180°，其目的是使纸筒受热均匀，温度计的示数更能准确地表示纸筒的吸热多少．

(3)6 min后，黑、红、绿、蓝、白纸筒中温度计升高的度数分别是：6 ℃、3 ℃、4 ℃、4 ℃、2 ℃.纸筒中温度计的读数升高越多，说明纸筒吸热越多，同时也说明物体颜色越浅，吸热能力越弱．故可得结论：不同颜色的物体的吸热能力不同，其中黑色物体的吸热能力最强，白色物体吸热能力最弱．

(4)实验中存在的不足及改进意见(答案开放)，首先，看到绿和蓝纸筒中温度计升高的度数一样，可以猜测这可能是因为温度计的灵敏度较低引起的，提出“选用灵敏度较高的电子温度计测量温度”的改进意见；其次，想到世界是五彩缤纷的，颜色太多了，而实验中所选的颜色太少，于是提出“选用更多的不同颜色的物体进行实验”的建议；另外，实验只做了一次就得出结论可能具有偶然性，可以提出进行多次实验的建议．

(5)这一结论在生活中的应用很多，例如：夏天烈日下为了防晒尽量穿白色或浅色的衣服，而冬天在室外最好穿黑色或深色的衣服等．

8.答案为：(1)B (2)两人都可行 (3)小明：加热到相同的温度比较加热时间，加热时间长的比热容大 小芳：加热相同的时间比较末温，末温低的比热容大.

解析：(1)在比较甲、乙两种比热容的大小的实验中，为保证两种液体在相同时间内吸收的热量相同，采用完全相同的加热方式，用两只相同的酒精灯很难保证酒精灯的火焰大小相同，有并且热量的散失，所以用两只功率相同的电加热器分别浸没在甲、乙液体中加热效果更好，故选B.

(2)比较甲、乙两种液体吸热本领的大小，可以加热相同的时间，观察两种液体温度的变化量，温度变化量越大说明吸热能力弱；也可以加热到相同的温度，比较加热时间的长短，加热时间长的吸热能力强，因此这两种方法都可以比较出液体的吸热能力；

(3)小明的方法是：加热时间长，液体吸收的热量多，由公式c=可知，升高相同的温度，加热时间长的比热容大；

小芳的方法是：加热时间相同，液体吸收的热量相同，由公式c=可知，升高温度越低，比热容越大.

9.答案为：吸收的热量小于吸热能力

10.答案为:(1)质量　(2)加热时间　(3)温度　(4)2.1×104(5)1.9×103

解析:(4)加热6 min水的温度变化量为Δt=45 ℃-20 ℃=25 ℃,

水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×25 ℃=2.1×104 J。

(5)因为加热6 min水和色拉油吸收的热量相等,

因此由Q= cmΔt可得c油≈1.9×103 J/(kg·℃)。