2021-2022学年苏科版九年级物理上《12.3物质的比热容》达标检测卷
(时间:90分钟 满分:100分)
一.选择题(每小题2分 共40分)
1.在下列所给的实例中,可以利用比热容知识进行解释的是( )
A.用沸水给餐具消毒 B.暖气用水做散热剂
C.汽车防冻液加酒精 D.冰箱用氟利昂制冷
2.小明根据下表所提供的数据得出了四个结论,其中正确的是( )
A.不同的物质,比热容一般不同
B.同种物质在不同状态时,比热容不变
C.水和酒精吸收相同的热量后,酒精比水温度一定升的高
D.1kg的水温度降低1℃,放出的热量不是4.2×103J
几种物质的比热容/[J (kg ℃)﹣1]
水 4.2×103 水银 0.14×103
酒精 2.4×103 沙石 0.92×103
煤油 2.1×103 铝 0.88×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
第2题表 第3题图 第8题图
3.在“探究不同物质吸热升温的现象“实验中,把质量均为0.5kg的水和煤油分别装入两个相同的容器内,用相同的热源给它们加热,其温度随时间变化的图象如图所示。不考虑实验中的热损失。下列分析正确的是( )
A.煤油的吸热能力比水强 B.加热2min,煤油吸收热量是4.2×104J
C.加热2min,煤油比水吸收热量多 D.煤油的比热容是2.8×103J/(kg ℃)
4.水的比热容较大这一特点在日常生活中有广泛的应用。下列事例中不属于应用这一特点的是( )
A.炎热的夏天为降低室温向地面洒一点水 B.冬天让热水流过散热器取暖
C.汽车的发动机用循环流动的水来冷却 D.在城市建设中,建造人工湖来减少热岛效应
物 质 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
甲液体 20 5 45
乙液体 20 5 68
5.为比较两种液体的吸热能力,曹乐同学用两个相同的装置装了质量相同的甲、乙两种液体做了如图所示的实验,其中两电热器规格完全相同,如果实验时都能正常工作,液体吸收的热量等于电加热器放出的热量,实验数据记录如下表,则升高相同的温度吸收热量较多的是( )
A.甲液体多 B.乙液体多 C.甲液体和乙液体一样多 D.无法比较
6.关于比热容,下列说法中正确的是( )
A.一杯水的比热容比一桶水的比热容小
B.比热容越大的物质吸收热量越多
C.比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容
D.物质的比热容与物质的种类、吸收的热量、升高的温度、物质的质量均无关
7.下列实例中,不是利用水的比热容较大这一特性的是( )
A.在河道上建水电站,蓄水发电
B.汽车发动机用水循环冷却
C.我国北方楼房中的“暖气”采用水作为介质来循环供暖
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物身体的自身温度
8.图为海风形成的示意图,海风形成的根本原因是:与海洋相比,陆地的( )
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
9.蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时,为了避免手被烫伤,要先用手蘸一下凉水,他这样做的主要道理是( )
A.利用凉水是热的不良导体,把手和热馒头分开
B.利用凉水温度低,能快速降低蒸笼内水蒸气的温度
C.利用凉水蒸发要吸热,能降低水的温度
D.利用凉水先对手进行冷却,同时又由于水的比热容较大,避免手被烫伤
10.铁的比热容大于铜的比热容。质量相等的铁块和铜块吸收相等的热量,若吸收的热量全部转化为内能,则铁块的( )
A.温度升高较少 B.末温较低 C.内能增加较少 D.内能较小
11.初春育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,正确的做法是( )
A.早晨多灌水,傍晚多排水 B.早晨多排水,傍晚多灌水
C.早晨和傍晚都要多灌水 D.早晨和傍晚都不要灌水
12.水的比热容比煤油的大。如图所示,隔着石棉网同时加热规格相同,分别装上质量和初温都相同的煤油和水的试管,至管内液体升温到 40℃,这个过程中( )
A.煤油温度先升到40℃ B.同一时刻水的温度比煤油高
C.加热相同时间,水吸收的热量多 D.升高相同的温度,煤油需加热较长的时间
加热时间(min) 0 3
水的温度(℃) 18 28
油的温度(℃) 18 43
第12题图 第13题图 第19题表
13.质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热,它们温度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物质的沸点一定是80℃,乙物质的沸点一定是40℃
B.0﹣6min甲比乙吸收的热量多
C.8﹣10min甲和乙继续吸热,虽然温度各自保持不变,但甲和乙的内能都不断增加
D.甲的比热容大于乙的比热容
14.下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A.夏天在房间内洒水降温 B.用循环水冷却汽车发动机
C.让热水流过散热器供暖 D.沿海地区昼夜温差较小
15.质量相同的两金属块,吸收相同的热量,升高的温度不同,则( )
A.升高温度较大的金属块比热容一定大 B.升高温度较大的金属块比热容一定小
C.温度高的金属块比热容一定大 D.温度高的金属块比热容一定小
16.下列说法正确的是( )
A.体积越大的物体,质量一定越大 B.固体的密度总是大于液体的密度
C.同一物质,质量越大,比热容越大 D.晶体都有固定的熔点
17.如表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容/(J kg﹣1 ℃﹣1) 4.2×103 2.1×103 2.1×l03 0.88×103 0.39×103
A.不同物质的比热容一定不同
B.物质的物态发生变化,比热容不变
C.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
18.对于同一物态的某种物质,根据c=得知( )
A.比热容跟热量成正比
B.比热容跟质量成反比
C.比热容跟温度变化成反比
D.吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量
19.用两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热,在开始和加热3min时各记录一次温度,如下表所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3.c水=4.2×103J/(kg ℃),ρ油=0.8×103kg/m3,加热的效率都为90%,油的末温没有达到它的沸点,下列说法正确的是( )
加热时间(min) 0 3
水的温度(℃) 18 28
油的温度(℃) 18 43
A.这种油的比热容为1.68×103J/(kg ℃)
B.这种油的比热容为2.1×103J/(kg ℃)
C.因为这种油的密度比水小,所以它的比热容比水小
D.加热效率没有达到100%,是因为电加热器没有把电能全部转化为内能
20.新疆“那拉提草原”是闻名全国的旅游景区。夏天,当你赤脚在烈日当空的小河边游玩时,你会发现:岸上的小石头热得烫脚,而河水却是冰凉的,这是因为( )
A.水比小石头的温度变化大 B.水比小石头的比热容大
C.水比小石头吸收的热量小 D.水比小石头的比热容小
二.填空题( 共20分)
21.“汽车不但要吃油,有时也要喝水”,用水冷却发动机是因为________,发动机开始工作一段时间后,水箱中水的内能会____(选填“增加”或“减少”),这是通过____方式来改变内能的。
22.一杯质量为1kg、温度为25℃的水,加热一段时间后,温度如图所示,则此时水温为______℃;若不考虑水的蒸发,此过程中水吸收的热量为______J,已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)。
23.用电水壶烧水时,如果将壶内20℃的水的温度升高60℃,水吸收的热量是5.04×105J,那么壶内水的质量是___kg;水的比热容较大,在日常生活中有许多应用此知识的地方,请举出一个实例:___。
24.在火箭发射塔下,常常建一个水池,这里的水的主要作用是____(填物态变化名称及吸放热情况),这正是利用了水的廉价和它的____较大,这类似于冬季时北方地窖中放几桶水以免白菜等食物冻坏。
25.有一个饮料包装盒,上面标明容量500mL,若饮料密度ρ=0.9×103kg/m3,则它装满该饮料的质量为 g;若饮料的比热容为4.0×103J/(kg ℃),则该饮料的温度升高5℃需要吸收 J的热量
26.部分高海拔地区昼夜温差较大,为了保护秧苗在夜间不被冻坏,人们常在傍晚往农田中灌水,白天再将水放出,这是利用水的 较大的特性。如果让2000kg的水温度下降1℃,放出的热量为 J.[c水=4.2×l03J/(kg °C)]
27.北方楼房中的“暖气”用水作为介质,是因为水的 。质量为1t的热水放出2.1×108J热量后温度降低 ℃.暖气能使室内温度升高内能增加,这是通过 的方式实现的。【4.2×103J/(kg ℃)】
28.水是生命之源,在生活中的应用很广泛,汽车发动机的冷却循环系统自用水作为工作物质,是利用水的 大的特点;夏天在地上洒水可以降低温度是利用水 (填物态变化)吸热的特点;向空气中喷洒水雾,可制造彩虹,彩虹是太阳光经水珠 后形成的。
29.某同学在烧杯中装入质量为100g、初温为20℃的水,然后用酒精灯给水加热一段时间后,水的温度升高到70℃,此过程中水的内能增加了 J,水增加的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)酒精完全燃烧所放出的热量。已知c水=4.2×103J/(kg ℃)。
30.如图所示,网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石,再加入调制好的鱼和汤,鹅卵石放热使汤沸腾,则质量为1kg的鹅卵石从300℃降到250℃放出的热量是 J;用锅盖紧密盖住木桶,桶内气压升高,则汤的沸点会 (选填“升高”“降低”或“不变”)。[c鹅卵石=0.8×103J/(kg ℃)]
三.解答题(共40分)
31.(8分)小明同学想测量家中色拉油的比热容。设计了如下的方案:
①在两个相同的易拉罐中分别装入200g水和200g色拉油,测得它们的温度均为20℃;
②按如图所示的装置,将器材装配好;
③用酒精灯给水加热4min,测得其温度为32℃;
④用同样的方法给色拉油加热4min,测其温度48℃;
⑤整理器材,并计算色拉油的比热容。
请替小华完成计算过程:
(1)加热4min,水吸收到的热量是Q水= J;(已知:c水=4.2×103J/(kg ℃)
(2)色拉油吸收的热量等于水吸收的热量,即Q色拉油=Q水;
(3)计算出色拉油的比热容为c色拉油= J/(kg ℃);
(4)除了这种方案,你还有其他的方案吗?请简单说明你的方案: 。
第31题图 第32题图 第33题图
32.(6分)学校物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),那么请问:
(1)图中 (“a”或“b”)是水吸热升温的图象;
(2)加热满2min时,水吸收了多少热量?
(3)试求出沙子的比热容。
33.(6分)运用知识解决问题
(1)为什么沿海地区温差比内陆地区小?
答:水的比热较 ,水和干泥土相比,在同样受热或冷却时吸收或放出的热量 ,而水的温度变化比干泥土 ,因此会有这样的现象。
(2)小明对500g冰(C冰=2.1×103J/(kg ℃)加热,根据实验数据,画出图象如下:
(a)根据图象可知:BC 热量,内能 ,温度 ;
(b)请你算出在CD段中水所吸收的热量。
34.(8分)一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热,用字母λ表示。在标准大气压下,用一个热效率为40%的酒精炉为热源,将50g初温为0℃的冰全部熔化为0℃的水,共燃烧了14g酒精,酒精的热值为3×107J/kg。求:
(1)冰熔化过程中吸收的热量;
(2)在标准大气压下,冰的熔化热λ冰。
35.(6分)将装有温度约为90℃,质量约为0.5kg热牛奶的奶瓶放入室温下盛有温度约为20℃,质量约为1kg水的容器中,经过一段时间后,再测量容器中的水和奶瓶中的奶的温度均为40℃,若牛奶放出的热量全部被水吸收,则牛奶的比热容为多少?[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
36.(6分)阅读短文,回答问题.
汽车防冻液
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高.为了确保安全,可用水循环进行冷却.实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也 不容易沸腾.有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比).在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低 10~15℃.考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果,因此,混合液中防冻液的含量不宜过高.
在混合液中,如果防冻液含量由 30%逐渐增大到 90%,则混合液凝固点的变化情况是 。
若某地常年最低气温为-15℃,对该地区汽车来说,在下列不同防冻液含量的混合液中,宜 选 。
A.30% B.40% C.60% D.90%(3)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少.与原来相比,混合液的沸点 (选填“升 高”、“降低”或“不变”),其原因是 。
(3)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少.与原来相比,混合液的沸点 (选填“升 高”、“降低”或“不变”),其原因是 。
教师样卷
一.选择题(每小题2分 共40分)
1.在下列所给的实例中,可以利用比热容知识进行解释的是( )
A.用沸水给餐具消毒 B.暖气用水做散热剂
C.汽车防冻液加酒精 D.冰箱用氟利昂制冷
【答案】B【解答】解:A、用水煮餐具消毒,是利用了水沸腾时有较高的温度来杀菌,不是利用水的比热容大这一特性,故A不合题意;B、相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,由于水的比热容大,水放出的热量多,所以用热水流过散热器来取暖,故B符合题意;C、汽车防冻液加酒精是为了降低水的凝固点,不是利用水的比热容大这一特性,故C不合题意;D、冰箱用氟利昂制冷是利用氟利昂的汽化和液化,把冰箱内的热量带到冰箱外,与水的比热容无关,故D不合题意。故选:B。
2.小明根据下表所提供的数据得出了四个结论,其中正确的是( )
A.不同的物质,比热容一般不同
B.同种物质在不同状态时,比热容不变
C.水和酒精吸收相同的热量后,酒精比水温度一定升的高
D.1kg的水温度降低1℃,放出的热量不是4.2×103J
【答案】A【解答】解:A、由表格中的数据可知,不同的物质,比热容一般不同,故A正确;
B、水和冰属于同种物质,状态不同,比热容不同。即同种物质的比热容随状态的变化而变化,故B错误;C、水的比热容大于酒精,由公式△t=可知,物体吸收热量后温度变化的大小与物质的质量有关,水和酒精的质量不知道,无法比较两者温度的高低,故C错误;
D、水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),可以理解为1kg的水温度降低或升高1℃放出或吸收的热量为4.2×103J,故D错误。故选:A。
几种物质的比热容/[J (kg ℃)﹣1]
水 4.2×103 水银 0.14×103
酒精 2.4×103 沙石 0.92×103
煤油 2.1×103 铝 0.88×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
第2题表 第3题图 第8题图
3.在“探究不同物质吸热升温的现象“实验中,把质量均为0.5kg的水和煤油分别装入两个相同的容器内,用相同的热源给它们加热,其温度随时间变化的图象如图所示。不考虑实验中的热损失。下列分析正确的是( )
A.煤油的吸热能力比水强 B.加热2min,煤油吸收热量是4.2×104J
C.加热2min,煤油比水吸收热量多 D.煤油的比热容是2.8×103J/(kg ℃)
【答案】B【解答】解:A、由△t=可知,在质量、吸收的热量相同时,吸热能力弱(比热容小)的物质升高的温度快,由图象可知,煤油温度升高的快,这说明煤油的吸热能力比水弱,故A错误;BCD、相同加热器在相同时间内放出的热量相同,则加热2min时水和煤油吸收的热量相同,故C错误;由图象可知,加热2min水的温度升高了40℃﹣20℃=20℃,
则煤油吸收的热量:Q油吸=Q水吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg ℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J,故B正确;由图象可知,加热2min煤油的温度升高了60℃﹣20℃=40℃,根据Q油吸=c油m油△t知,煤油的比热容为:c油===2.1×103J/(kg ℃),故D错误。故选:B。
4.水的比热容较大这一特点在日常生活中有广泛的应用。下列事例中不属于应用这一特点的是( )
A.炎热的夏天为降低室温向地面洒一点水 B.冬天让热水流过散热器取暖
C.汽车的发动机用循环流动的水来冷却 D.在城市建设中,建造人工湖来减少热岛效应【答案】A【解答】解:A、炎热的夏天为降低室温向地面洒水,是利用水蒸发吸热来降温,不是利用水的比热容较大的特性,故A符合题意;B、北方冬季暖气中一般用水做循环液,是因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,故B不符合题意;C、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,故C不符合题意;D、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以在城市建设中,建造人工湖来减少热岛效应,是利用了水的比热容较大的特性,故D不符合题意。故选:A。
物 质 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
甲液体 20 5 45
乙液体 20 5 68
5.为比较两种液体的吸热能力,曹乐同学用两个相同的装置装了质量相同的甲、乙两种液体做了如图所示的实验,其中两电热器规格完全相同,如果实验时都能正常工作,液体吸收的热量等于电加热器放出的热量,实验数据记录如下表,则升高相同的温度吸收热量较多的是( )
A.甲液体多 B.乙液体多 C.甲液体和乙液体一样多 D.无法比较
【答案】A【解答】解:用同种规格的电热器同时加热,两种液体在相同时间里吸收的热量相同;两种液体的质量相等,由图象可知,在相同时间里甲液体升高的温度少,所以由Q=cm△t的变形式c=知,甲液体的比热容大于乙液体的比热容,即cc甲>c乙;
若两液体升高相同的温度,且它们的质量相同、c甲>c乙,根据Q=cm△t可知,甲液体吸收的热量多。故选:A。
6.关于比热容,下列说法中正确的是( )
A.一杯水的比热容比一桶水的比热容小
B.比热容越大的物质吸收热量越多
C.比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容
D.物质的比热容与物质的种类、吸收的热量、升高的温度、物质的质量均无关
【答案】C【解答】解:A、比热容是物质的一种特性,不管是一桶水还是一杯水,都是水,物质的种类和状态没有改变,比热容不变,故A错误;B、由吸热公式Q吸=cm△t可知,物体吸收热量的多少与比热容、质量、变化的温度有关,比热容越大的物质吸收热量不一定多;故B错误;C、比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容,不同物质的比热容一般不同,故C正确;D、比热容是物质的基本特性之一,其大小只与物质种类和状态有关,而吸热多少、温度变化、物体质量大小都没有关系,故D错误。故选:C。
7.下列实例中,不是利用水的比热容较大这一特性的是( )
A.在河道上建水电站,蓄水发电
B.汽车发动机用水循环冷却
C.我国北方楼房中的“暖气”采用水作为介质来循环供暖
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物身体的自身温度
【答案】A【解答】解:A、在河道上建水电站,蓄水发电,是利用了水的机械能转化为电能,而不是利用水的比热容大,故A符合题意;B、汽车发动机用水循环冷却,是因为水的比热容较大,在质量相同、升高相同的温度时,水吸收的热量多,冷却效果好,故B不符合题意;
C、冬天暖气设备用水作为介质来循环供暖,是因为水的比热容较大,在质量相同、降低相同的温度时,水放出的热量多,供热效果好,故C不符合题意;D、生物体内水的比例很大,有助于调节自身的温度,是利用了水的比热容大的特点,故D不符合题意。故选:A。
8.图为海风形成的示意图,海风形成的根本原因是:与海洋相比,陆地的( )
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
【答案】A【解答】因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢;海岸吸热后,温度上升快,热空气上升,微风从海洋吹向陆地,形成海风;而夜晚,海岸和海水放出相同的热量,但水的比热容大,海水温度降低得少,海面气温较高,空气上升,风就从陆地吹向海上,形成陆风,故A正确。故选:A。
9.蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时,为了避免手被烫伤,要先用手蘸一下凉水,他这样做的主要道理是( )
A.利用凉水是热的不良导体,把手和热馒头分开
B.利用凉水温度低,能快速降低蒸笼内水蒸气的温度
C.利用凉水蒸发要吸热,能降低水的温度
D.利用凉水先对手进行冷却,同时又由于水的比热容较大,避免手被烫伤
【答案】D【解答】解:手拿刚出笼的馒头时,若先在手上沾些冷水,利用凉水先对手进行冷却,冷水遇到热的馒头,冷水会汽化,汽化吸收手上的热,使手的温度降低,同时又由于水的比热容较大,升温较慢,避免手被烫伤,故D正确。故选:D。
10.铁的比热容大于铜的比热容。质量相等的铁块和铜块吸收相等的热量,若吸收的热量全部转化为内能,则铁块的( )
A.温度升高较少 B.末温较低 C.内能增加较少 D.内能较小
【答案】A【解答】解:A、质量相同的铁块和铜块,因为铁的比热容大于铜的比热容,吸收相同的热量后,由Q吸=cm△t可知,铜块的温度升高的多,铁块的温度升高较少,故A正确;B、由于铁和铜的初温不确定,所以铁块和铜的末温也不确定,故B错误;CD、铁块和铜块吸收相等的热量,所以铁块和铜块的增加的内能是相同的,故CD错误。故选:A。
11.初春育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,正确的做法是( )
A.早晨多灌水,傍晚多排水 B.早晨多排水,傍晚多灌水
C.早晨和傍晚都要多灌水 D.早晨和傍晚都不要灌水
【答案】B【解答】解:初春培育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,傍晚多灌水,当夜晚温度降低时,因为水的比热容大,水放出热量,水的温度降低的比较少,不至于使秧苗受冻。
在早晨把稻田内的水排出,稻田接受太阳光的照射,泥土的比热容小,泥土吸收热量,温度升高快,有利于秧苗的生长。故选:B。
12.水的比热容比煤油的大。如图所示,隔着石棉网同时加热规格相同,分别装上质量和初温都相同的煤油和水的试管,至管内液体升温到 40℃,这个过程中( )
A.煤油温度先升到40℃ B.同一时刻水的温度比煤油高
C.加热相同时间,水吸收的热量多 D.升高相同的温度,煤油需加热较长的时间
【答案】A【解答】解:A、水的比热容比煤油的大,质量相同的水和煤油相比,煤油吸收的热量少,需要的加热时间短,煤油先升高到40℃,故A正确;B、由图可知,用同一个酒精灯加热,两试管的规格相同,则在相同的时间内,水和煤油吸收的热量相同,但水的比热容比煤油的大,水和煤油的质量相同,水升高的温度值小,故B错;C、用同一个酒精灯加热,两试管的规格相同,则在相同的时间内,水和煤油吸收的热量相同,故C错;D、水的比热容比煤油的大,质量相同的水和煤油相比,升高相同的温度,水吸收的热量多,需要的加热时间长,故D错。故选:A。
加热时间(min) 0 3
水的温度(℃) 18 28
油的温度(℃) 18 43
第12题图 第13题图 第19题表
13.质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热,它们温度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物质的沸点一定是80℃,乙物质的沸点一定是40℃
B.0﹣6min甲比乙吸收的热量多
C.8﹣10min甲和乙继续吸热,虽然温度各自保持不变,但甲和乙的内能都不断增加
D.甲的比热容大于乙的比热容
【答案】C【解答】A、由图象可知,甲和乙的末温保持不变,但可能处在熔化过程中,也可能处于沸腾过程中,此时的温度不一定是沸点,故A错误;B、实验中用同样的加热器进行加热,在相同时间内物质吸收的热量是相同的,则在0﹣6min内两物质吸收的热量都是相同的,故B错误;C、8﹣10min甲和乙继续吸热,甲和乙的内能都不断增加,故C正确;D、由图可知,在0﹣6min内,加热时间相同,吸收的热量相同,甲的温度变化快,且两物质的质量相同,根据Q=cm△t可知,甲的比热容小,故D错误。故选:C。
14.下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A.夏天在房间内洒水降温 B.用循环水冷却汽车发动机
C.让热水流过散热器供暖 D.沿海地区昼夜温差较小
【答案】A【解答】解:A、炎热的夏天,在室内地面上洒水,水蒸发时会从周围吸热而降低周围环境的温度,使人感到凉爽,不是利用水的比热容大的特点,故A符合题意;B、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度时,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,故B不符合题意;C、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度时,水放出的热量多,所以让流动的热水流过散热器取暖,故C不符合题意;D、因为水的比热容大于沙石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,水升高的温度或降低的温度少,所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小,故D不符合题意。故选:A。
15.质量相同的两金属块,吸收相同的热量,升高的温度不同,则( )
A.升高温度较大的金属块比热容一定大 B.升高温度较大的金属块比热容一定小
C.温度高的金属块比热容一定大 D.温度高的金属块比热容一定小
【答案】B【解答】解:根据Q=cm△t知,相同质量的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度升高小,比热容小的温度升高大,所以升高温度较大的金属块,其比热容一定小;故B正确。故选:B。
16.下列说法正确的是( )
A.体积越大的物体,质量一定越大 B.固体的密度总是大于液体的密度
C.同一物质,质量越大,比热容越大 D.晶体都有固定的熔点
【答案】D【解答】解:A、若密度一定时,体积越大的物体,质量一定越大,但题目中没有说密度一定,故A错误;B、固体的密度不一定比液体的密度大,例如,铁的密度就小于水银的密度,故B错误;C、同一物质,在状态不变时其比热容一定,与质量无关,故C错误;
D、晶体都有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故D正确。故选:D。
17.如表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容/(J kg﹣1 ℃﹣1) 4.2×103 2.1×103 2.1×l03 0.88×103 0.39×103
A.不同物质的比热容一定不同
B.物质的物态发生变化,比热容不变
C.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
【答案】C【解答】A、由表中数据可知,不同物质的比热容一般不同,但也有的物质比热容相同,如煤油和冰,故A错误;B、水和冰是水的两种状态,分析表中数据可知,其比热容是不同的,说明比热容与物质状态有关,物质的物态发生变化,比热容也会发生变化,故B错误;C、由表中数据可知,铝的比热容大于铜的比热容;质量相等的铝和铜升高相同的温度,因铝的比热容大,则根据Q=cm△t可知铝吸收的热量更多,故C正确;D、质量相等的水和煤油吸收相同的热量,因为水的比热容大,所以根据Q=cm△t可知水升高的温度少,故D错误。故选:C。
18.对于同一物态的某种物质,根据c=得知( )
A.比热容跟热量成正比
B.比热容跟质量成反比
C.比热容跟温度变化成反比
D.吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量
【答案】D【解答】解:比热容是物质的一种特性,是物质本身的固有的属性。与物质的种类有关、与物质的状态有关。对同一物态的某种物质而言,吸收或放出的热量跟质量与温度的变化的乘积之比是一衡量,即比热容。故A、B、C不正确,D正确。故选:D。
19.用两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热,在开始和加热3min时各记录一次温度,如下表所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3.c水=4.2×103J/(kg ℃),ρ油=0.8×103kg/m3,加热的效率都为90%,油的末温没有达到它的沸点,下列说法正确的是( )
加热时间(min) 0 3
水的温度(℃) 18 28
油的温度(℃) 18 43
A.这种油的比热容为1.68×103J/(kg ℃)
B.这种油的比热容为2.1×103J/(kg ℃)
C.因为这种油的密度比水小,所以它的比热容比水小
D.加热效率没有达到100%,是因为电加热器没有把电能全部转化为内能
【答案】B【解答】解:AB、取两种液体都加热了3分钟为研究对象,因为是用的两个相同的电加热器,且加热效率都为90%,所以Q水=Q油,设它们的体积为V,则水的质量:m水=ρ水V,油的质量:m油=ρ油V,因为Q水=c水m水(t水﹣t0),Q油=c油m油(t油﹣t0)所以c水ρ水V(t水﹣t0)=c油ρ油V(t油﹣t0),4.2×103J/(kg ℃)×1.0×103kg/m3×(28℃﹣18℃)=c油×0.8×103kg/m3×(43℃﹣18℃)解得:c油=2.1×103J/(kg ℃)。故A错误、B正确;C、密度和比热容都是物质的一种属性,二者的大小之间没有必然的联系,故C错误;D、加热效率没有达到100%,主要是因为电加热器产生的热量没有全部被液体吸收,而是存在一定的损失,而不是因为电加热器没有把电能全部转化为内能,故D错误。故选:B。
20.新疆“那拉提草原”是闻名全国的旅游景区。夏天,当你赤脚在烈日当空的小河边游玩时,你会发现:岸上的小石头热得烫脚,而河水却是冰凉的,这是因为( )
A.水比小石头的温度变化大 B.水比小石头的比热容大
C.水比小石头吸收的热量小 D.水比小石头的比热容小
【答案】B【解答】解:因为水的比热容比小石头的大,相同质量的水和小石头比较,吸收相同的热量(都在太阳照射下),水的温度升高的少,湖水是凉凉的,而小石头的温度升高的多,热得烫脚。故选:B。
二.填空题( 共20分)
21.“汽车不但要吃油,有时也要喝水”,用水冷却发动机是因为________,发动机开始工作一段时间后,水箱中水的内能会____(选填“增加”或“减少”),这是通过____方式来改变内能的。
【答案】水的比热容大 增加 热传递
22.一杯质量为1kg、温度为25℃的水,加热一段时间后,温度如图所示,则此时水温为______℃;若不考虑水的蒸发,此过程中水吸收的热量为______J,已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)。
【答案】 75 2.1×105
23.用电水壶烧水时,如果将壶内20℃的水的温度升高60℃,水吸收的热量是5.04×105J,那么壶内水的质量是___kg;水的比热容较大,在日常生活中有许多应用此知识的地方,请举出一个实例:___。
【答案】 2 暖气里用水做运输能量的介质(汽车发动机里用水做冷却剂、热水袋里用水散热等)
24.在火箭发射塔下,常常建一个水池,这里的水的主要作用是____(填物态变化名称及吸放热情况),这正是利用了水的廉价和它的____较大,这类似于冬季时北方地窖中放几桶水以免白菜等食物冻坏。
【答案】 汽化吸热 比热容
25.有一个饮料包装盒,上面标明容量500mL,若饮料密度ρ=0.9×103kg/m3,则它装满该饮料的质量为 g;若饮料的比热容为4.0×103J/(kg ℃),则该饮料的温度升高5℃需要吸收 J的热量
【答案】450;9×103【解答】解:(1)包装盒装满饮料的体积:V=500mL=500cm3=5×10﹣4m3,由ρ=得饮料的质量:m=ρV=0.9×103kg/m3×5×10﹣4m3=0.45kg=450g;(2)该饮料的温度升高5℃需要吸收的热量:Q吸=cm△t=4.0×103J/(kg ℃)×0.45kg×5℃=9×103J。故答案为:450;9×103。
26.部分高海拔地区昼夜温差较大,为了保护秧苗在夜间不被冻坏,人们常在傍晚往农田中灌水,白天再将水放出,这是利用水的 较大的特性。如果让2000kg的水温度下降1℃,放出的热量为 J.[c水=4.2×l03J/(kg °C)]
【答案】比热容;8.4×106【解答】解:因为水的比热容较大,在质量和降低温度相同时,根据Q放=cm△t可知,水放出较多的热量,避免秧苗被冻坏。水放出的热量:Q放=c水m△t=4.2×103J/(kg ℃)×2000kg×1℃=8.4×106J。故答案为:比热容;8.4×106。
27.北方楼房中的“暖气”用水作为介质,是因为水的 。质量为1t的热水放出2.1×108J热量后温度降低 ℃.暖气能使室内温度升高内能增加,这是通过 的方式实现的。【4.2×103J/(kg ℃)】
【答案】比热容大;50;热传递【解答】解:(1)因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,取暖效果好,所以暖气装置中用水来供热;
(2)由Q放=cm△t得,水降低的温度为:△t===50℃;(3)供热时,在暖气片和空气之间发生了热传递,使室内的内能增加、温度升高,是通过热传递的方式改变的。故答案为:比热容大;50;热传递。
28.水是生命之源,在生活中的应用很广泛,汽车发动机的冷却循环系统自用水作为工作物质,是利用水的 大的特点;夏天在地上洒水可以降低温度是利用水 (填物态变化)吸热的特点;向空气中喷洒水雾,可制造彩虹,彩虹是太阳光经水珠 后形成的。
【答案】比热容;汽化;色散【解答】解:(1)因为水的比热容大,在升高相同的温度时,水吸收的热量多,所以人们用水做汽车发动机的冷却液;(2)夏天在地上洒水,利用水汽化时能吸收大量热量来降低温度;(3)向空气中喷洒水雾时,空气中悬浮着大量的小水滴,阳光照在小水滴上时发生折射,白光经水珠折射以后,分解成各种彩色光,这种现象叫做光的色散,即彩虹是太阳光经水珠色散形成的。故答案为:比热容;汽化;色散。
29.某同学在烧杯中装入质量为100g、初温为20℃的水,然后用酒精灯给水加热一段时间后,水的温度升高到70℃,此过程中水的内能增加了 J,水增加的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)酒精完全燃烧所放出的热量。已知c水=4.2×103J/(kg ℃)。
【答案】2.1×104;小于【解答】解:(1)水吸收的热量(水的内能增加值):
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(70℃﹣20℃)℃=2.1×104J;
(2)由于酒精不可能完全燃烧,有热量散失,且烧杯也会吸收一部分热量,所以,水增加的内能小于酒精完全燃烧所放出的热量。故答案为:2.1×104;小于。
30.如图所示,网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石,再加入调制好的鱼和汤,鹅卵石放热使汤沸腾,则质量为1kg的鹅卵石从300℃降到250℃放出的热量是 J;用锅盖紧密盖住木桶,桶内气压升高,则汤的沸点会 (选填“升高”“降低”或“不变”)。[c鹅卵石=0.8×103J/(kg ℃)]
【答案】4×104;升高【解答】解:质量为1kg的鹅卵石从300℃降到250℃放出的热量:
Q放=cm△t=0.8×103J/(kg ℃)×1kg×(300℃﹣250℃)=4×104J。用锅盖紧密盖住木桶,桶内气压升高,因为液体的沸点随气压的升高而升高,所以汤的沸点会升高。故答案为:4×104;升高。
三.解答题(共40分)
31.(8分)小明同学想测量家中色拉油的比热容。设计了如下的方案:
①在两个相同的易拉罐中分别装入200g水和200g色拉油,测得它们的温度均为20℃;
②按如图所示的装置,将器材装配好;
③用酒精灯给水加热4min,测得其温度为32℃;
④用同样的方法给色拉油加热4min,测其温度48℃;
⑤整理器材,并计算色拉油的比热容。
请替小华完成计算过程:
(1)加热4min,水吸收到的热量是Q水= J;(已知:c水=4.2×103J/(kg ℃)
(2)色拉油吸收的热量等于水吸收的热量,即Q色拉油=Q水;
(3)计算出色拉油的比热容为c色拉油= J/(kg ℃);
(4)除了这种方案,你还有其他的方案吗?请简单说明你的方案: 。
【答案】(1)1.008×104;(3)1.8×103;(4)使相同质量的水和色拉油升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强。
【解答】解:(1)加热4min,水吸收到的热量是:Q水=m水c水△t=0.2kg×4.2×103J/(kg ℃)×(32℃﹣20)℃=1.008×104J;(2)色拉油吸收的热量等于水吸收的热量,即Q色拉油=Q水;(3)根据Q=mc△t,色拉油的比热容为:
c色拉油===1.8×103J/(kg ℃);
(4)小明比较比热容的方法是:使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化;另一种方案是:使相同质量的水和色拉油升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强。
故答案为:(1)1.008×104;(3)1.8×103;(4)使相同质量的水和色拉油升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强。
第31题图 第32题图 第33题图
32.(6分)学校物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),那么请问:
(1)图中 (“a”或“b”)是水吸热升温的图象;
(2)加热满2min时,水吸收了多少热量?
(3)试求出沙子的比热容。
【答案】(1)b;(2)水吸收了4.2×104J的热量;(3)沙子的比热容是0.91×103J/(kg ℃)。
【解答】解:(1)由图象知,在相同时间里,图b吸热后温度升高得少,根据水的比热容比沙子大,吸收相同热量时,水的温度升高得少,所以图b表示的是水吸热升温的过程;
(2)由图b可知,水加热满2分钟时的温度为70℃,则水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×104J;(3)由图a知,在2分钟的时间内,沙子的温度从20℃升高到250℃;由于是两只完全相同的酒精灯,则相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量。所以,在2分钟的时间内,Q沙吸=Q水吸,即:c沙×m沙△t沙=Q水吸,
带入数据有:c沙×0.2kg×(250℃﹣20℃)=4.2×104J,解得:c沙=0.91×103J/(kg ℃)。
故答案为:(1)b;(2)水吸收了4.2×104J的热量;(3)沙子的比热容是0.91×103J/(kg ℃)。
33.(6分)运用知识解决问题
(1)为什么沿海地区温差比内陆地区小?
答:水的比热较 ,水和干泥土相比,在同样受热或冷却时吸收或放出的热量 ,而水的温度变化比干泥土 ,因此会有这样的现象。
(2)小明对500g冰(C冰=2.1×103J/(kg ℃)加热,根据实验数据,画出图象如下:
(a)根据图象可知:BC 热量,内能 ,温度 ;
(b)请你算出在CD段中水所吸收的热量。
【答案】(1)大;相同;小;(2)(a)吸收;增大;不变;(b)CD段中水所吸收的热量为2.1×104J。
【解答】解:(1)水的比热较大,水和干泥土相比,在同样受热或冷却时吸收或放出的热量相同,根据△t=,而水的温度变化比干泥土变化小,因此会有这样的现象;(2)根据图象可知:﹣10℃的固态冰开始加热,第3分钟冰开始熔化,第6分钟冰全部熔化成水,然后水吸热升温:(a)BC热量表示冰的熔化过程,吸收热量但温度不变,故内能增大;(b)CD段表示冰熔化完毕后液态升温的过程,水所吸收的热量:Q=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×0.5kg×(10℃﹣0℃)=2.1×104J。故答案为:(1)大;相同;小;(2)(a)吸收;增大;不变;(b)CD段中水所吸收的热量为2.1×104J。
34.(8分)一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热,用字母λ表示。在标准大气压下,用一个热效率为40%的酒精炉为热源,将50g初温为0℃的冰全部熔化为0℃的水,共燃烧了14g酒精,酒精的热值为3×107J/kg。求:
(1)冰熔化过程中吸收的热量;
(2)在标准大气压下,冰的熔化热λ冰。
解:(1)14g酒精完全燃烧放出的热量:Q放=qm′=3×107J/kg×0.014kg=4.2×l05J,
由η=可得,冰熔化成水共吸收热量:Q吸=Q放×η=4.2×l05J×40%=1.68×l05J;
(2)则冰的熔化热:λ冰===3.36×106J/kg。
答:(1)冰熔化过程中吸收的热量为1.68×l05J;(2)在标准大气压下,冰的熔化热λ冰为3.36×106J/kg。
35.(6分)将装有温度约为90℃,质量约为0.5kg热牛奶的奶瓶放入室温下盛有温度约为20℃,质量约为1kg水的容器中,经过一段时间后,再测量容器中的水和奶瓶中的奶的温度均为40℃,若牛奶放出的热量全部被水吸收,则牛奶的比热容为多少?[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
解:水吸收的热量:Q吸=c水m水△t水=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(40℃﹣20℃)=8.4×104J,牛奶释放的热量Q放=Q吸=8.4×104J,由Q放=cm(t0﹣t)得牛奶的比热容:
c牛奶===3.36×103J/(kg ℃)。
答:牛奶的比热容是3.36×103J/(kg ℃)。
36.(6分)阅读短文,回答问题.
汽车防冻液
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高.为了确保安全,可用水循环进行冷却.实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也 不容易沸腾.有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比).在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低 10~15℃.考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果,因此,混合液中防冻液的含量不宜过高.
在混合液中,如果防冻液含量由 30%逐渐增大到 90%,则混合液凝固点的变化情况是 。
若某地常年最低气温为-15℃,对该地区汽车来说,在下列不同防冻液含量的混合液中,宜 选 。
A.30% B.40% C.60% D.90%(3)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少.与原来相比,混合液的沸点 (选填“升 高”、“降低”或“不变”),其原因是 。
(3)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少.与原来相比,混合液的沸点 (选填“升 高”、“降低”或“不变”),其原因是 。
【答案】1)先降低后升高(2)B (3)升高 水由于汽化而减少,防冻液含量增加
【解答】通过图表分析可知,防冻液含量由逐渐增大到时,混合液凝固点一直降低,当防冻液含量由逐渐增大到时,混合液凝固点一直升高,所以防冻液含量由逐渐增大到时,混合液凝固点先降低后升高,故选D;
因为在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低,而某地常年最低气温为,结合表格可知,混合液的凝固点即可满足条件,所以选择防冻液含量为;故选C;
长时间使用后,汽车水箱中的混合液的水由于汽化会减少,就会导致防冻液的含量增大,而由表中数据可知混合液的沸点会随着防冻液含量增大而升高,所以沸点就会升高。
故答案为:;;汽化增大升高。