教科版物理九上 1.3 比热容

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名称 教科版物理九上 1.3 比热容
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-08-21 17:21:28

文档简介

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教科版物理九上 1.3 比热容
一、单选题
1.(2021·凉山)用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,从图中看出(  )
A.液体A的比热容大 B.两种液体的比热容相等
C.液体B的比热容大 D.无法比较
2.(2021八下·昌平期末)根据表格中的数据,下列说法中正确的是(  )
物质 比热容[J/(kg·°C)] 物质 比热容[J/(kg·°C)]
水 4.2×103 冰 2.1×103
酒精 2.4×103 砂石 0.92×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
铜 0.39×103 铝 0.88×103
A.不同物质的比热容一定不同
B.同种物质在不同状态下比热容一定相等
C.初温相等的酒精和砂石,吸收相等的热量后,酒精的末温一定比砂石的末温高
D.质量相等的铝块和铜块,升高相同的温度,铝块比铜块吸收的热量多
3.(2021八下·浦东期末)甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水,另有A、B两个金属球,其质量和初温也都相同,且都比水的温度高。现将A、B两球分别浸没在甲、乙两杯水中,水无溢出,热平衡后甲杯水温升高了 ,乙杯水温升高了 ,不计热量损失,则(  )
A.A球比热容大于B球比热容 B.A球比热容小于B球比热容
C.A球降低的温度更大些 D.A球放出的热量更少些
4.(2021八下·松江期末)质量和初温都相等的铝块和铜块(c铝>c铜), 吸收相等热量后,则(  )
A.铝块的温度高 B.铜块的温度高
C.两者温度相等 D.无法判断
5.(2021八下·嘉定期末)质量、初温相同的甲、乙金属块,放出相等的热量后相互接触,热量从甲传递到乙,则下列说法正确的是(  )
A.甲的比热容大 B.甲的比热容小
C.甲、乙的比热容相同 D.缺少条件,无法确定
6.(2021·松原模拟)甲、乙两物体的比热容之比是2:3,放出的热量之比是3:1,它们降低了相同的温度,则甲、乙两物体的质量之比是(  )
A.9:2 B.2:1 C.2:9 D.3:1
7.(2021·杨浦模拟)汽车发动机常用水做冷却剂,主要是因为水的(  )
A.密度大 B.密度小 C.比热容大 D.比热容小
8.(2021·白云模拟)如图所示,用加热器给甲、乙液体加热(m甲>m乙),两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度-加热时间的图线如图,它们的比热容用c甲、c乙表示;吸热用 Q甲、Q乙表示; 0~60s 比较两液体正确是 (  )
A.c甲Q乙
9.(2021·日照模拟)关于生活中的热现象,下列说法正确的是(  )
A.小雪在客厅中能闻到厨房飘来的米饭香味是由于分子间有相互作用力
B.晓彤夏天在松花江边感觉沙子比水热,是因为沙子的比热容比水小
C.小雪在冬天的室外搓手感觉暖和,是用热传递方式使手升温的
D.晓彤观察到烧开水时壶盖被顶起,是由于水蒸气和壶盖间发生热传递的结果
10.(2021·济南模拟)沿海地区昼夜温差较小,而内陆沙漠地区昼夜温差较大,这主要是因为(  )
A.海水的内能大,砂石的内能小
B.海水吸收的热量多,砂石吸收的热量少
C.海水的比热容大,砂石的比热容小
D.海水吸收的热量少,砂石吸收的热量多
11.(2021·宿迁模拟)如图所示,用同样的装置进行“比较不同物质的吸热本领”和“比较不同燃料的热值”的实验,则以下说法中正确的是(  )
A.这两个实验都要控制被加热的物质的种类一样
B.这两个实验都要控制被加热的物质的质量一样
C.前一实验中,加热相同时间后,比热容大的物质吸收热量一定多
D.后一实验中,加热相同时间后,若温度计示数升高的越多,则该燃料的热值一定越大
12.(2020九上·九江月考)1kg的20℃的水吸收了3.78×105J的热量后,其温度升高了(  )
A.110℃ B.90 ℃
C.80℃ D.条件不够,无法计算
二、填空题
13.(2021·安徽)沙漠地区昼夜温差大,主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃,质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后,温度升高到   ℃ 。[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。
14.(2021八下·奉贤期末)冰的比热容是2.1×103焦/(千克·℃),读作2.1×103   ,它表示物理意义是质量为1千克的冰温度升高l℃吸收的热量为   焦。将一块冰切割去一半,则剩下的冰的比热容将   。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
15.(2021八下·闵行期末)如图(a)所示,将质量、初温都相等的甲、乙液体放在相同热源上加热相同时间后,两液体吸收的热量   ,两温度计示数分别如图(b)所示,   液体的温度升高得较慢,   液体更适合选为保温液体。
16.(2021·临邑模拟)用两个完全相同的电加热器,分别给质量相同的A、B两种液体加热,它们的温度随时间变化的图象如图所示,根据图象可知:加热相同的时间,液体   的温度升高比较快;两者相比,液体B的比热容比较   。
17.(2021·金牛模拟)如图所示,初三物理实验小组的同学们在探究“比较不同物质的吸热能力”的实验过程中,取质量相同的甲乙两种液体。分别倒入相同的烧杯中用相同的电加热器进行加热。实验数据如下表所示,则从开始加热到42℃,甲乙两种液体吸收热量的关系Q甲   Q乙。分析实验数据可知:   物质的吸热能力较强。
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46
乙的温度/℃ 26 34 42 50 58
18.(2021·寻乌模拟)为创建宜居城市,江西寻乌大力加强城市建设,一河两岸工程和黄岗山公园的打造,不仅为人们提供了良好的休闲散步场所,还很好地调节了两岸的气温,这是利用了水的   大;白天相同质量的水和土壤比较,吸收相同的热量,水的温度变化   。(选填“大”或“小”)
三、计算题
19.用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热,经过5分钟,水吸收的热量为4.2×103J的热量。温度变化如图所示(水的比热容大于煤油的比热容)。
求:
(1)水的质量?
(2)煤油的比热容?
20.(2020·崇明模拟)质量为0.2千克的铝块温度升高了50℃,求:铝块吸收的热量Q吸.[c铝=0.9×103焦/(千克 ℃)]
21.(2020·静安模拟)质量为5千克的水温度升高2℃,求水吸收的热量Q吸。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
四、实验探究题
22.(2021·邵阳)去年暑假小明在爸妈的陪同下去邵水河畔玩要。他发现赤脚踩在水里清凉舒服,回到岸上踩在沙子上却很烫,对此很好奇,他设计了如图甲所示的装置探究“水和沙子谁的吸热本领大”。实验数据记录如下:
  质量m/g 升高的温度℃ 加热的时间s
沙子 50 20 120
水 50 20 200
(1)此实验中把沙子或者水吸收热量的多少转换为   (“升高温度的多少”或“加热时间的长短”);
(2)分析实验数据可得:质量相同的水和沙子,升高相同的温度,水吸收的热量大于沙子吸收的热量,说明   (选填“水”或“沙子”)的吸热本领大;
(3)粗心的小明实验完成后忘记熄灭酒精灯,发现烧杯中的水已经沸腾,此时温度计示数如图乙,请读出此时水的温度是   ℃;
(4)由(3)小题可知当地气压   (选填“大于”“等于”或“小于”)标准大气压。
23.(2021·武汉)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)加热前,在一个烧杯中倒入240mL的水,为了使水和煤油的质量相同,需要在另一个相同烧杯中倒入   mL的煤油;
(2)用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油,每隔1min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   (填序号)可以反映煤油的温度随时间的变化规律。加热过程中,煤油的热值   (填“变大”“不变”或“变小”);
(3)同时停止加热,在相同质量的水和煤油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比   (填“大于”“等于”或“小于”)煤油放出的热量与降低的温度之比。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】根据 可知,质量相同时,吸收相同的热量,比热容大的,温度升高的较少,比热容小的,温度升高的多。根据题意,两种液体质量相等,使用完全相同的电加热器加热两分钟,两种液体吸收的热量相等,从图像中可以看出,A液体温度升高的较多,液体B的较少,所以液体A的比热容较小,B的比热容较大。
故答案为:C。
【分析】相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小;加热时间相同,温度上升的缓慢,物质比热容大。
2.【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.煤油和冰的比热容相同,说明不同物质的比热容可能相同,A不符合题意;
B.同种物质在不同状态下冰、水的比热容不相等,B不符合题意;
C.初温相等的酒精和砂石,吸收相等的热量后,砂石的比热容小,升温快,故砂石的温度高于酒精的末温,C不符合题意;
D.质量相等的铝块和铜块,升高相同的温度,铝块比铜块的比热容大,吸收的热量多,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】比热容表示物体的吸放热的能力,是物质的特性;当物体的质量和温度差相同时,比热容越大,吸收热量越多。
3.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】D.甲、乙两个杯子中水的质量m相同,两球放入水中后,水吸收热量温度升高,甲杯的水温升高15C,乙杯中水温升高8°C,即△t甲>△t乙,水的比热c相同,不计热量损失,由Q=cm△t可知△Q甲吸>△Q乙吸,因为△Q甲吸=△QA放,△Q乙吸=△QB放,所以△QA放>△QB放,即A球放出的热量更多,D不符合题意;
C.甲、乙水的初温相同,△t甲>△t乙, 则t甲>t乙,所以tA>tB,球的初温t初相同,所以t初-tA即B球降低的温度更大些,C不符合题意;
AB.质量相同、初温t初相同的两球A和B,对于A有△QA放=cAmA(t初-tA)
对于B有△QB放=cBmB(tB-t初)
因为△QA放>△QB放,则有cAmA(t初-tA)> cBmB(t初-tB)
又已知mA=mB,CA>cB,A符合题意,B不符合题意。
故答案为:A。
【分析】水的比热容大,相同质量的水可以吸收更多的热量,冷却效果更好;相同质量的水可以放出更多的热量,取暖效果更好。
4.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】因铜和铝的质量、温度均相同,c铝>c铜,所以根据Q=cmΔt可得
则当它们吸收相同的热量后,铜升高的温度值比铝升高的温度大,所以铜的温度会高于铝的温度,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】相同质量的物体吸收相同的热量,比热容大的物体温度升高的慢,相同质量的物体释放相同的热量,比热容大的物体温度降低的慢。
5.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】质量、初温相同的甲、乙金属块,放出相等的热量后相互接触,热量从甲传递到乙,说明甲的末温高,甲温度的变化量较小,由Q=cmΔt可知甲的比热容大。
故答案为:A。
【分析】同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
6.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】根据 ,甲乙两物体质量之比
故答案为:A。
【分析】结合甲、乙两种物质吸收到的热量和升高的温度求解他们的质量关系即可。
7.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】水的比热容较大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多,汽车发动机工作时产生大量热量,这些热量如果不迅速转移,就可能损害发动机,因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收,使发动机的温度不致升得太高。
故答案为:C。
【分析】水的比热容大,相同质量的水可以吸收更多的热量,冷却效果更好;相同质量的水可以放出更多的热量,取暖效果更好。
8.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】AB.甲、乙质量关系
0~60s加热时间相同,升温相同,即吸热
根据比热容计算公式
可得
A符合题意,B不符合题意;
CD.0~60s,加热时间相同,故吸热相同,Q甲=Q乙,C、D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】选用两个相同的加热器进行加热,可以保证相同时间内液体吸收相同的热量,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
9.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.在客厅里也能闻到厨房米饭的香味是分子在不停地做无规则运动的缘故,A不符合题意;
B.由于沙子的比热容比水小,在质量相同、吸收的热量相同时,沙子升高的温度更高,所以感觉沙子比水热,B符合题意;
C.小雪在冬天的室外搓手感觉暖和,是用做功的方式使手升温的,C不符合题意;
D.晓彤观察到烧开水时壶盖被顶起,是由于水蒸气对壶盖做功的结果,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量,相同质量的物体上升相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多,相同质量的物体下降相同的温度,比热容大的物体释放的热量多。
10.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】沿海地区水多,内陆沙漠地区水少、沙石多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故 ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量,相同质量的物体上升相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多,相同质量的物体下降相同的温度,比热容大的物体释放的热量多。
11.【答案】B
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A.比较不同物质的吸热本领时,需要改变物质的种类,比较不同燃料的热值时,需要加热相同种类的物体,A不符合题意;
B.前一实验中,需要改变物质的种类,但质量保持不变,加热相同时间,通过比较温度的变化,比较物质的吸热本领;后一实验中,需要加热相同种类同质量的物体,通过比较温度的变化,比较不同燃料的热值,B符合题意;
C.前一实验中,则需要燃烧相同的燃料(研究对象),加热相同的时间, 使物质吸收相同的热量,C不符合题意;
D.后一实验中,加热相同时间后,同种物质,质量相同,若 越大,说明吸收的热量多,但是不知道燃料燃烧的质量多少,不能确定该燃料的热值大小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】探究不同物质的吸放热能力,需要控制他们的质量、初始温度相同,要测量液体的质量需要用到托盘天平,要比较液体吸收热量的多少需要用到秒表;测量液体的温度需要用到温度计。
12.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】1kg的20℃的水吸收了3.78×105J的热量后,升高的温度为
此时水的末温为
说明水已经沸腾,故水的末温是100℃,则水升高的温度为
故答案为:C。
【分析】结合水的质量和吸收的热量,利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
13.【答案】100
【知识点】比热容
【解析】【解答】由 知道,砂石吸收3.6×106J的热量后温度升高
故吸热后砂石的温度是
【分析】结合水的质量和吸收的热量,利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
14.【答案】焦每千克摄氏度;2.1×103;不变
【知识点】比热容
【解析】【解答】冰的比热容是2.1×103焦/(千克·℃),读作2.1×103焦每千克摄氏度。
冰的比热容是2.1×103焦/(千克·℃),它表示物理意义是质量为1千克的冰温度升高l℃吸收的热量为2.1×103J。
比热容是物质本身的属性,与体积、质量无关,将一块冰切割去一半,则剩下的冰的比热容不变。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量,相同质量的物体上升相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多,相同质量的物体下降相同的温度,比热容大的物体释放的热量多,物质的比热容意义为1kg的物体上升一摄氏度所吸收的热量。
15.【答案】相同;乙;乙
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】将质量、初温都相等的甲、乙液体放在相同热源上加热,因为热源相同,加热时间相同,热源提供的热量相同,两液体吸收的热量相同。
两温度计初温都相等,一段时间后甲的温度高于一的温度,说明乙液体的温度升高得较慢。
乙液体的温度升高得较慢说明乙液体的比热容较大,和其它液体相比升高相同的温度能吸收更多的热量,故乙液体更适合选为保温液体。
【分析】选用两个相同的加热器进行加热,可以保证相同时间内液体吸收相同的热量,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
16.【答案】A;大
【知识点】比热容
【解析】【解答】在吸收的热量和质量相同的情况下,温度升高快的比热容小。用两个完全相同的电加热器,分别给质量相同的A、B两种液体加热,它们的温度随时间变化的图像如图所示,根据图像可知:加热相同的时间,液体A的温度升高比较快;两者相比,液体B的比热容比较大。
【分析】得到的结论:相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。加热时间相同,温度上升的缓慢,物质比热容大。
17.【答案】大于;甲
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】从开始加热到42℃,甲时间长,加热仪器相同,所以甲吸热多。
由1min~2min可知,加热相同时间,甲乙吸热相同,质量相同,乙升温多,根据 ,甲吸热能力强。
【分析】同样的加热器,加热时间越长,吸收的热量就越多。
18.【答案】比热容;小
【知识点】比热容
【解析】【解答】本题考查用比热容说明简单的自然现象。根据 可知,水的比热容大,白天相同质量的水和土壤比较,吸收相同的热量,则水的温度变化小;晚上放出相同的热量,水的温度变化小,所以能很好地调节了两岸的气温。
【分析】水的比热容较大,方便对物体降温;在质量和吸收热量相同时,比热容越大,温度变化越小。
19.【答案】(1)解:由于水的比热容大于煤油的比热容,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,水升高的温度值,所以B为水的图象,经过5min,水的温度变化 t水=30℃-10℃=20℃
由Q吸=cm t可得水的质量
答:水的质量是5kg;
(2)解:用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热,经过相同的时间,水和煤油吸收的热量相同,即Q吸水=Q吸油
而加热时煤油的温度变化 t油=50℃-10℃=40℃
由Q吸=cm t可得煤油的比热容
答:煤油的比热容是2.1×103J/(kg ℃)。
【知识点】比热容
【解析】【分析】 (1)结合水吸收到的热量和升高的温度求解水的质量即可;
(2)加热器相同,加热相同时间两种液体吸收的热量相同,结合水的比热容求解水吸收的热量,此热量也为另一种液体吸收的热量,根据另外一种液体的质量、温度变化量求解液体的比热容即可。
20.【答案】解:铝块吸收的热量:Q吸=c铝mΔt=0.9×103J/(kg ℃)×0.2kg×50℃=9×103J。
答:铝块吸收的热量为9×103J。
【知识点】比热容
【解析】【分析】结合铝块的质量和温度的变化量,利用比热容公式求解水吸收的热量即可。
21.【答案】解:水吸收的热量
答:水吸收的热量为4.2×104J。
【知识点】比热容
【解析】【分析】结合水的质量和温度的变化量,利用比热容公式求解水吸收的热量即可。
22.【答案】(1)加热时间的长短
(2)水
(3)98
(4)小于
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)通过加热时间的长短来反映水和沙子吸收的热量,因为相同的时间内,释放的热量相同,水和沙子吸收的热量相同。
(2)质量相同的水和沙子,升高相同的温度,水吸收的热量大于沙子吸收的热量,水的比热容量大,故水的比热容大。
(3)从下到上示数变大,且分度值为1℃,故读数为98℃。
(4)水的沸点为98℃,而在标准大气压下水的沸点为100℃,大气压小于标准大气压时,水的沸点低于100℃,故填小于。
【分析】(1)选用两个相同的加热器进行加热,可以保证相同时间内液体吸收相同的热量,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;
(2)相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小;
(3)通过观察温度计明确温度计的量程和分度值,再进行读数即可;
(4)当大气压低于一个标准大气压时,沸点会低于100摄氏度,水在一个标准大气压下,沸点是100摄氏度,当大气压高于一个标准大气压时,沸点会高于100摄氏度。
23.【答案】(1)300
(2)①;不变
(3)大于
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)由于水和煤油的质量相同,根据密度公式得
解得
(2)水的比热容比煤油的比热容大,所以根据公式 可知,吸收相同的热量,煤油的温度升高的大。故图线①可以反映煤油的温度随时间的变化规律。
热值是物质本身的属性,因此加热过程中,煤油的热值不变。
(3)根据公式 得
可知,在相同质量的水和煤油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
【分析】(1)已知水的体积,可以根据水和煤油的质量相等运用m=ρv 建立等式,求出煤油的体积;
(2) ① 根据公式,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,因水的比热容大,温度升高的小,从而确定煤油的图线;②同一种燃料的热值是不变的。
(3)由公式变形得来判断 水放出的热量与降低的温度之比与煤油放出的热量与降低的温度之比的大小关系。
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教科版物理九上 1.3 比热容
一、单选题
1.(2021·凉山)用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,从图中看出(  )
A.液体A的比热容大 B.两种液体的比热容相等
C.液体B的比热容大 D.无法比较
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】根据 可知,质量相同时,吸收相同的热量,比热容大的,温度升高的较少,比热容小的,温度升高的多。根据题意,两种液体质量相等,使用完全相同的电加热器加热两分钟,两种液体吸收的热量相等,从图像中可以看出,A液体温度升高的较多,液体B的较少,所以液体A的比热容较小,B的比热容较大。
故答案为:C。
【分析】相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小;加热时间相同,温度上升的缓慢,物质比热容大。
2.(2021八下·昌平期末)根据表格中的数据,下列说法中正确的是(  )
物质 比热容[J/(kg·°C)] 物质 比热容[J/(kg·°C)]
水 4.2×103 冰 2.1×103
酒精 2.4×103 砂石 0.92×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
铜 0.39×103 铝 0.88×103
A.不同物质的比热容一定不同
B.同种物质在不同状态下比热容一定相等
C.初温相等的酒精和砂石,吸收相等的热量后,酒精的末温一定比砂石的末温高
D.质量相等的铝块和铜块,升高相同的温度,铝块比铜块吸收的热量多
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.煤油和冰的比热容相同,说明不同物质的比热容可能相同,A不符合题意;
B.同种物质在不同状态下冰、水的比热容不相等,B不符合题意;
C.初温相等的酒精和砂石,吸收相等的热量后,砂石的比热容小,升温快,故砂石的温度高于酒精的末温,C不符合题意;
D.质量相等的铝块和铜块,升高相同的温度,铝块比铜块的比热容大,吸收的热量多,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】比热容表示物体的吸放热的能力,是物质的特性;当物体的质量和温度差相同时,比热容越大,吸收热量越多。
3.(2021八下·浦东期末)甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水,另有A、B两个金属球,其质量和初温也都相同,且都比水的温度高。现将A、B两球分别浸没在甲、乙两杯水中,水无溢出,热平衡后甲杯水温升高了 ,乙杯水温升高了 ,不计热量损失,则(  )
A.A球比热容大于B球比热容 B.A球比热容小于B球比热容
C.A球降低的温度更大些 D.A球放出的热量更少些
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】D.甲、乙两个杯子中水的质量m相同,两球放入水中后,水吸收热量温度升高,甲杯的水温升高15C,乙杯中水温升高8°C,即△t甲>△t乙,水的比热c相同,不计热量损失,由Q=cm△t可知△Q甲吸>△Q乙吸,因为△Q甲吸=△QA放,△Q乙吸=△QB放,所以△QA放>△QB放,即A球放出的热量更多,D不符合题意;
C.甲、乙水的初温相同,△t甲>△t乙, 则t甲>t乙,所以tA>tB,球的初温t初相同,所以t初-tA即B球降低的温度更大些,C不符合题意;
AB.质量相同、初温t初相同的两球A和B,对于A有△QA放=cAmA(t初-tA)
对于B有△QB放=cBmB(tB-t初)
因为△QA放>△QB放,则有cAmA(t初-tA)> cBmB(t初-tB)
又已知mA=mB,CA>cB,A符合题意,B不符合题意。
故答案为:A。
【分析】水的比热容大,相同质量的水可以吸收更多的热量,冷却效果更好;相同质量的水可以放出更多的热量,取暖效果更好。
4.(2021八下·松江期末)质量和初温都相等的铝块和铜块(c铝>c铜), 吸收相等热量后,则(  )
A.铝块的温度高 B.铜块的温度高
C.两者温度相等 D.无法判断
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】因铜和铝的质量、温度均相同,c铝>c铜,所以根据Q=cmΔt可得
则当它们吸收相同的热量后,铜升高的温度值比铝升高的温度大,所以铜的温度会高于铝的温度,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】相同质量的物体吸收相同的热量,比热容大的物体温度升高的慢,相同质量的物体释放相同的热量,比热容大的物体温度降低的慢。
5.(2021八下·嘉定期末)质量、初温相同的甲、乙金属块,放出相等的热量后相互接触,热量从甲传递到乙,则下列说法正确的是(  )
A.甲的比热容大 B.甲的比热容小
C.甲、乙的比热容相同 D.缺少条件,无法确定
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】质量、初温相同的甲、乙金属块,放出相等的热量后相互接触,热量从甲传递到乙,说明甲的末温高,甲温度的变化量较小,由Q=cmΔt可知甲的比热容大。
故答案为:A。
【分析】同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
6.(2021·松原模拟)甲、乙两物体的比热容之比是2:3,放出的热量之比是3:1,它们降低了相同的温度,则甲、乙两物体的质量之比是(  )
A.9:2 B.2:1 C.2:9 D.3:1
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】根据 ,甲乙两物体质量之比
故答案为:A。
【分析】结合甲、乙两种物质吸收到的热量和升高的温度求解他们的质量关系即可。
7.(2021·杨浦模拟)汽车发动机常用水做冷却剂,主要是因为水的(  )
A.密度大 B.密度小 C.比热容大 D.比热容小
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】水的比热容较大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多,汽车发动机工作时产生大量热量,这些热量如果不迅速转移,就可能损害发动机,因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收,使发动机的温度不致升得太高。
故答案为:C。
【分析】水的比热容大,相同质量的水可以吸收更多的热量,冷却效果更好;相同质量的水可以放出更多的热量,取暖效果更好。
8.(2021·白云模拟)如图所示,用加热器给甲、乙液体加热(m甲>m乙),两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度-加热时间的图线如图,它们的比热容用c甲、c乙表示;吸热用 Q甲、Q乙表示; 0~60s 比较两液体正确是 (  )
A.c甲Q乙
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】AB.甲、乙质量关系
0~60s加热时间相同,升温相同,即吸热
根据比热容计算公式
可得
A符合题意,B不符合题意;
CD.0~60s,加热时间相同,故吸热相同,Q甲=Q乙,C、D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】选用两个相同的加热器进行加热,可以保证相同时间内液体吸收相同的热量,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
9.(2021·日照模拟)关于生活中的热现象,下列说法正确的是(  )
A.小雪在客厅中能闻到厨房飘来的米饭香味是由于分子间有相互作用力
B.晓彤夏天在松花江边感觉沙子比水热,是因为沙子的比热容比水小
C.小雪在冬天的室外搓手感觉暖和,是用热传递方式使手升温的
D.晓彤观察到烧开水时壶盖被顶起,是由于水蒸气和壶盖间发生热传递的结果
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.在客厅里也能闻到厨房米饭的香味是分子在不停地做无规则运动的缘故,A不符合题意;
B.由于沙子的比热容比水小,在质量相同、吸收的热量相同时,沙子升高的温度更高,所以感觉沙子比水热,B符合题意;
C.小雪在冬天的室外搓手感觉暖和,是用做功的方式使手升温的,C不符合题意;
D.晓彤观察到烧开水时壶盖被顶起,是由于水蒸气对壶盖做功的结果,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量,相同质量的物体上升相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多,相同质量的物体下降相同的温度,比热容大的物体释放的热量多。
10.(2021·济南模拟)沿海地区昼夜温差较小,而内陆沙漠地区昼夜温差较大,这主要是因为(  )
A.海水的内能大,砂石的内能小
B.海水吸收的热量多,砂石吸收的热量少
C.海水的比热容大,砂石的比热容小
D.海水吸收的热量少,砂石吸收的热量多
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】沿海地区水多,内陆沙漠地区水少、沙石多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故 ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量,相同质量的物体上升相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多,相同质量的物体下降相同的温度,比热容大的物体释放的热量多。
11.(2021·宿迁模拟)如图所示,用同样的装置进行“比较不同物质的吸热本领”和“比较不同燃料的热值”的实验,则以下说法中正确的是(  )
A.这两个实验都要控制被加热的物质的种类一样
B.这两个实验都要控制被加热的物质的质量一样
C.前一实验中,加热相同时间后,比热容大的物质吸收热量一定多
D.后一实验中,加热相同时间后,若温度计示数升高的越多,则该燃料的热值一定越大
【答案】B
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A.比较不同物质的吸热本领时,需要改变物质的种类,比较不同燃料的热值时,需要加热相同种类的物体,A不符合题意;
B.前一实验中,需要改变物质的种类,但质量保持不变,加热相同时间,通过比较温度的变化,比较物质的吸热本领;后一实验中,需要加热相同种类同质量的物体,通过比较温度的变化,比较不同燃料的热值,B符合题意;
C.前一实验中,则需要燃烧相同的燃料(研究对象),加热相同的时间, 使物质吸收相同的热量,C不符合题意;
D.后一实验中,加热相同时间后,同种物质,质量相同,若 越大,说明吸收的热量多,但是不知道燃料燃烧的质量多少,不能确定该燃料的热值大小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】探究不同物质的吸放热能力,需要控制他们的质量、初始温度相同,要测量液体的质量需要用到托盘天平,要比较液体吸收热量的多少需要用到秒表;测量液体的温度需要用到温度计。
12.(2020九上·九江月考)1kg的20℃的水吸收了3.78×105J的热量后,其温度升高了(  )
A.110℃ B.90 ℃
C.80℃ D.条件不够,无法计算
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】1kg的20℃的水吸收了3.78×105J的热量后,升高的温度为
此时水的末温为
说明水已经沸腾,故水的末温是100℃,则水升高的温度为
故答案为:C。
【分析】结合水的质量和吸收的热量,利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
二、填空题
13.(2021·安徽)沙漠地区昼夜温差大,主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃,质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后,温度升高到   ℃ 。[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。
【答案】100
【知识点】比热容
【解析】【解答】由 知道,砂石吸收3.6×106J的热量后温度升高
故吸热后砂石的温度是
【分析】结合水的质量和吸收的热量,利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
14.(2021八下·奉贤期末)冰的比热容是2.1×103焦/(千克·℃),读作2.1×103   ,它表示物理意义是质量为1千克的冰温度升高l℃吸收的热量为   焦。将一块冰切割去一半,则剩下的冰的比热容将   。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】焦每千克摄氏度;2.1×103;不变
【知识点】比热容
【解析】【解答】冰的比热容是2.1×103焦/(千克·℃),读作2.1×103焦每千克摄氏度。
冰的比热容是2.1×103焦/(千克·℃),它表示物理意义是质量为1千克的冰温度升高l℃吸收的热量为2.1×103J。
比热容是物质本身的属性,与体积、质量无关,将一块冰切割去一半,则剩下的冰的比热容不变。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量,相同质量的物体上升相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多,相同质量的物体下降相同的温度,比热容大的物体释放的热量多,物质的比热容意义为1kg的物体上升一摄氏度所吸收的热量。
15.(2021八下·闵行期末)如图(a)所示,将质量、初温都相等的甲、乙液体放在相同热源上加热相同时间后,两液体吸收的热量   ,两温度计示数分别如图(b)所示,   液体的温度升高得较慢,   液体更适合选为保温液体。
【答案】相同;乙;乙
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】将质量、初温都相等的甲、乙液体放在相同热源上加热,因为热源相同,加热时间相同,热源提供的热量相同,两液体吸收的热量相同。
两温度计初温都相等,一段时间后甲的温度高于一的温度,说明乙液体的温度升高得较慢。
乙液体的温度升高得较慢说明乙液体的比热容较大,和其它液体相比升高相同的温度能吸收更多的热量,故乙液体更适合选为保温液体。
【分析】选用两个相同的加热器进行加热,可以保证相同时间内液体吸收相同的热量,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
16.(2021·临邑模拟)用两个完全相同的电加热器,分别给质量相同的A、B两种液体加热,它们的温度随时间变化的图象如图所示,根据图象可知:加热相同的时间,液体   的温度升高比较快;两者相比,液体B的比热容比较   。
【答案】A;大
【知识点】比热容
【解析】【解答】在吸收的热量和质量相同的情况下,温度升高快的比热容小。用两个完全相同的电加热器,分别给质量相同的A、B两种液体加热,它们的温度随时间变化的图像如图所示,根据图像可知:加热相同的时间,液体A的温度升高比较快;两者相比,液体B的比热容比较大。
【分析】得到的结论:相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。加热时间相同,温度上升的缓慢,物质比热容大。
17.(2021·金牛模拟)如图所示,初三物理实验小组的同学们在探究“比较不同物质的吸热能力”的实验过程中,取质量相同的甲乙两种液体。分别倒入相同的烧杯中用相同的电加热器进行加热。实验数据如下表所示,则从开始加热到42℃,甲乙两种液体吸收热量的关系Q甲   Q乙。分析实验数据可知:   物质的吸热能力较强。
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46
乙的温度/℃ 26 34 42 50 58
【答案】大于;甲
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】从开始加热到42℃,甲时间长,加热仪器相同,所以甲吸热多。
由1min~2min可知,加热相同时间,甲乙吸热相同,质量相同,乙升温多,根据 ,甲吸热能力强。
【分析】同样的加热器,加热时间越长,吸收的热量就越多。
18.(2021·寻乌模拟)为创建宜居城市,江西寻乌大力加强城市建设,一河两岸工程和黄岗山公园的打造,不仅为人们提供了良好的休闲散步场所,还很好地调节了两岸的气温,这是利用了水的   大;白天相同质量的水和土壤比较,吸收相同的热量,水的温度变化   。(选填“大”或“小”)
【答案】比热容;小
【知识点】比热容
【解析】【解答】本题考查用比热容说明简单的自然现象。根据 可知,水的比热容大,白天相同质量的水和土壤比较,吸收相同的热量,则水的温度变化小;晚上放出相同的热量,水的温度变化小,所以能很好地调节了两岸的气温。
【分析】水的比热容较大,方便对物体降温;在质量和吸收热量相同时,比热容越大,温度变化越小。
三、计算题
19.用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热,经过5分钟,水吸收的热量为4.2×103J的热量。温度变化如图所示(水的比热容大于煤油的比热容)。
求:
(1)水的质量?
(2)煤油的比热容?
【答案】(1)解:由于水的比热容大于煤油的比热容,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,水升高的温度值,所以B为水的图象,经过5min,水的温度变化 t水=30℃-10℃=20℃
由Q吸=cm t可得水的质量
答:水的质量是5kg;
(2)解:用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热,经过相同的时间,水和煤油吸收的热量相同,即Q吸水=Q吸油
而加热时煤油的温度变化 t油=50℃-10℃=40℃
由Q吸=cm t可得煤油的比热容
答:煤油的比热容是2.1×103J/(kg ℃)。
【知识点】比热容
【解析】【分析】 (1)结合水吸收到的热量和升高的温度求解水的质量即可;
(2)加热器相同,加热相同时间两种液体吸收的热量相同,结合水的比热容求解水吸收的热量,此热量也为另一种液体吸收的热量,根据另外一种液体的质量、温度变化量求解液体的比热容即可。
20.(2020·崇明模拟)质量为0.2千克的铝块温度升高了50℃,求:铝块吸收的热量Q吸.[c铝=0.9×103焦/(千克 ℃)]
【答案】解:铝块吸收的热量:Q吸=c铝mΔt=0.9×103J/(kg ℃)×0.2kg×50℃=9×103J。
答:铝块吸收的热量为9×103J。
【知识点】比热容
【解析】【分析】结合铝块的质量和温度的变化量,利用比热容公式求解水吸收的热量即可。
21.(2020·静安模拟)质量为5千克的水温度升高2℃,求水吸收的热量Q吸。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
【答案】解:水吸收的热量
答:水吸收的热量为4.2×104J。
【知识点】比热容
【解析】【分析】结合水的质量和温度的变化量,利用比热容公式求解水吸收的热量即可。
四、实验探究题
22.(2021·邵阳)去年暑假小明在爸妈的陪同下去邵水河畔玩要。他发现赤脚踩在水里清凉舒服,回到岸上踩在沙子上却很烫,对此很好奇,他设计了如图甲所示的装置探究“水和沙子谁的吸热本领大”。实验数据记录如下:
  质量m/g 升高的温度℃ 加热的时间s
沙子 50 20 120
水 50 20 200
(1)此实验中把沙子或者水吸收热量的多少转换为   (“升高温度的多少”或“加热时间的长短”);
(2)分析实验数据可得:质量相同的水和沙子,升高相同的温度,水吸收的热量大于沙子吸收的热量,说明   (选填“水”或“沙子”)的吸热本领大;
(3)粗心的小明实验完成后忘记熄灭酒精灯,发现烧杯中的水已经沸腾,此时温度计示数如图乙,请读出此时水的温度是   ℃;
(4)由(3)小题可知当地气压   (选填“大于”“等于”或“小于”)标准大气压。
【答案】(1)加热时间的长短
(2)水
(3)98
(4)小于
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)通过加热时间的长短来反映水和沙子吸收的热量,因为相同的时间内,释放的热量相同,水和沙子吸收的热量相同。
(2)质量相同的水和沙子,升高相同的温度,水吸收的热量大于沙子吸收的热量,水的比热容量大,故水的比热容大。
(3)从下到上示数变大,且分度值为1℃,故读数为98℃。
(4)水的沸点为98℃,而在标准大气压下水的沸点为100℃,大气压小于标准大气压时,水的沸点低于100℃,故填小于。
【分析】(1)选用两个相同的加热器进行加热,可以保证相同时间内液体吸收相同的热量,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;
(2)相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小;
(3)通过观察温度计明确温度计的量程和分度值,再进行读数即可;
(4)当大气压低于一个标准大气压时,沸点会低于100摄氏度,水在一个标准大气压下,沸点是100摄氏度,当大气压高于一个标准大气压时,沸点会高于100摄氏度。
23.(2021·武汉)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)加热前,在一个烧杯中倒入240mL的水,为了使水和煤油的质量相同,需要在另一个相同烧杯中倒入   mL的煤油;
(2)用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油,每隔1min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   (填序号)可以反映煤油的温度随时间的变化规律。加热过程中,煤油的热值   (填“变大”“不变”或“变小”);
(3)同时停止加热,在相同质量的水和煤油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比   (填“大于”“等于”或“小于”)煤油放出的热量与降低的温度之比。
【答案】(1)300
(2)①;不变
(3)大于
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)由于水和煤油的质量相同,根据密度公式得
解得
(2)水的比热容比煤油的比热容大,所以根据公式 可知,吸收相同的热量,煤油的温度升高的大。故图线①可以反映煤油的温度随时间的变化规律。
热值是物质本身的属性,因此加热过程中,煤油的热值不变。
(3)根据公式 得
可知,在相同质量的水和煤油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
【分析】(1)已知水的体积,可以根据水和煤油的质量相等运用m=ρv 建立等式,求出煤油的体积;
(2) ① 根据公式,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,因水的比热容大,温度升高的小,从而确定煤油的图线;②同一种燃料的热值是不变的。
(3)由公式变形得来判断 水放出的热量与降低的温度之比与煤油放出的热量与降低的温度之比的大小关系。
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