《2025年初中必刷题九年级物理上册沪粤版》

在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,如图1所示,两个相同的容器内分别装有符合实验要求的a、b两种液体,用相同的电加热器加热,两液体的温度随时间的变化关系图像如图2所示。下列说法正确的是 (C)
A.实验中必须保证两种液体的体积相同
B.加热相同时间,b液体吸收的热量大于a液体吸收的热量
C.a液体的吸热能力比b液体的吸热能力强
D.a液体的密度小于b液体的密度

答案： C 【解析】实验中需要控制液体的质量相同，由于液体的种类不同，根据$\rho =\frac{m}{V}$可知液体的体积一般不同，故A 错误；实验中用相同的电加热器加热a和b两种液体，加热相同的时间，两种液体吸收的热量相同，故B 错误；由图2可知，液体吸收的热量相同，a的温度升高得慢，说明a液体的吸热能力强，故C 正确；由图1可知$V_{a}\lt V_{b}$，又因$m_{a}=m_{b}$，根据$\rho =$$\frac{m}{V}$可知，$\rho _{a}\gt\rho _{b}$，故D 错误。故选C。

(1)将两个试管放入盛有水的同一烧杯中加热,这样做的好处是更易控制相同时间内两液体吸热相同。
(2)实验后绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,则质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,A液体升温较高。
(3)B液体在第10 min的内能小于在第20 min的内能;A液体的比热容小于B液体的比热容。(均填“大于”“等于”或“小于”)
(4)若只能从A或B中选一种液体作为汽车冷却剂,则应选择B液体。假如B液体是水,则A液体的比热容为2.1× 10³J/(kg·℃)。[c_{水}= 4.2×10^{3} J/(kg·℃)]

答案： （1）更易控制相同时间内两液体吸热相同
（2）A （3）小于 小于 （4）B $2.1× 10^{3}$
【解析】（1）和分别用两个相同的酒精灯直接对装有两种液体的试管加热相比，将两个试管放入盛有水的同一烧杯中加热，更易控制相同时间内两液体吸热相同。（2）由图乙可知，质量相等的A、B两种液体，在吸收相同热量，即加热相同时间时，A升温较高。（3）加热过程中液体吸收热量，温度升高，内能增加，B液体在第10 min的内能小于在第20 min的内能；由图乙可知，A、B温度都升高$40^{\circ }C$时，B的加热时间长，因为升高相同的温度，加热时间越长，吸收的热量越多，吸热能力越强，比热容越大，所以A液体的比热容小于B液体的比热容。（4）由$Q=cm(t_{2}-t_{1})$可知，相同质量的两种液体升高相同的温度，B的比热容大，吸热多，故应选B液体作为汽车冷却剂；由$Q=cm(t_{2}-t_{1})$可知，在质量和升高温度相同的情况下，吸收的热量与比热容成正比，升高$40^{\circ }C$，A用时10 min，B用时20 min，吸收热量之比为$1:2$，假如B液体是水，则A液体的比热容为$c=\frac {1}{2}c_{水}=\frac {1}{2}× 4.2× 10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)=$$2.1× 10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$。

(1)为了得到相同质量的水和煤油,需要的测量工具是天平。
(2)为了比较水和煤油的吸热本领,应该选择图乙、丙进行实验;实验时要通过比较加热时间来判断它们吸热的多少;根据实验数据,水和煤油的温度随加热时间的变化图像如图丁所示,由图丁可知,杯中的水和煤油升高相同的温度时,吸收的热量不相同(填“相同”或“不相同”),由实验数据分析可知,吸收相同热量时,温度变化较小的物质比热容较大(填“大”或“小”)。
(3)为了比较酒精和煤油的热值,应该选择图甲、乙进行实验。完全燃烧等质量的燃料后,通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少;放出的热量越多,说明此燃料的热值越大(填“大”或“小”)。
(4)如图丁,若水的质量为500 g,0~20 min实验过程中,不计热量损失,至少准备2.1g的酒精燃料。[c_{水}= 4.2×10^{3} J/(kg·℃),q_{酒精}= 3.0×10^{7} J/kg]

答案： （1）天平 （2）乙、丙 加热时间 不相同 大 （3）甲、乙 大 （4）2.1
【解析】（1）为了得到相同质量的水和煤油，需要测量质量的仪器，因此需要天平。（2）为了比较水和煤油的吸热本领的大小，烧杯中应放入相同质量的水、煤油，并用相同的热源进行加热，因此选择乙和丙进行实验；使用相同的热源，可以通过加热时间来反映水和煤油吸收热量的多少；由图丁可知，当杯中的水和煤油升高相同的温度时，它们的加热时间不同，说明吸收的热量不相同。进一步分析可知，吸收相同热量时，温度变化较小的物质比热容较大。（3）为了比较酒精和煤油的热值，酒精灯中应分别加入酒精和煤油，加热相同质量的同种液体，故选择甲、乙进行实验；控制其他条件相同，通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少，水升高的温度越高，说明燃料放出的热量越多，燃料的热值越大。（4）水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t_{2}-t_{1})=$$4.2× 10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)× 500× 10^{-3}kg× (98^{\circ }C-$$68^{\circ }C)=6.3× 10^{4}J$，不计热量损失，酒精燃料完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量，根据$Q_{放}=mq$可得酒精燃料的最小质量为$m_{酒精}=$$\frac {Q_{放}}{q_{酒精}}=\frac {Q_{吸}}{q_{酒精}}=\frac {6.3× 10^{4}J}{3.0× 10^{7}J/kg}=0.0021kg=2.1g$。