2021-2022学年苏科版九年级物理上《12.3物质的比热容》同步强化训练
(时间:90分钟 满分:100分)
一.选择题(每小题2分 共40分)
1.一瓶酒精用去一半后,则剩下的酒精( )
A. 密度变为原来的一半 B. 热值变为原来的一半
C. 比热容变为原来的一半 D. 质量变为原来的一半
2.人们常用水冷却发动机,从热学角度看,主要是因为水( )
A.是液体 B.容易获得 C.价格低廉 D.比热容大
3.关于比热容,下列说法正确的是 ( )
A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的比热容跟物体的温度有关
C.物体的质量越大,它的比热容越大
D.物体的比热容与温度、质量都没有关系
4.下面有关比热容的说法中正确的是 ( )
A.夏天在河边游玩感觉河水凉,但河边的岩石却很烫,原因是水的比热容比岩石小( B )
B.汽车发动机用水来冷却,是因为水具有较大的比热容
C.比热容是物质的一种特性,只与物质的质量有关
D.铜的比热容比铝小,所以在吸收相同的热量后铜升高的温度一定比铝高
5.下列实例中,不是利用水的比热容较大这一特性的是( )
A.汽车发动机用水循环冷却 B.在河流上建水电站,蓄水发电
C.“暖气”中采用水循环供暖 D.在城市建人工湖,有助于调节气温
6.如图为某一天中央电视台天气预报的截图。图中显示的四个地方,内陆地区的温差比沿海地区的温差大,造成这种差别的主要原因是 ( )
A.水的比热容比泥土、砂石的比热容大 B.水的内能比泥土、砂石的内能大
C.水的密度比泥土、砂石的密度小 D.水的温度比泥土、砂石的温度低
7.质量相等的水、铝块、铜块和水银(c水>c铝>c铜>c水银),它们的温度分别从20℃降到10℃.放出热量最多的是 ( )
A.水 B.铝块 C.铜块 D.水银
8.已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则质量为2kg的水,温度由25℃降低到20℃放出的热量是( )
A.4.2×104J B.2.1×105J C.1.68×105J D.3.78×105J
9.在标准大气压下,将0.2kg水从25℃加热至沸腾需吸收的热量是(c水=4.2×103J/(kg·℃)) ( )
A.2.1×103J B.6.3×103J C.2.1×104J D.6.3×104J
10.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
11.用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10min吸收的热量为 ( )
A.5.04×105J B.4.2×105J C.2.52×105J D.条件不足,不能计算
12下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是
A. 夏天。在地上洒水会感到凉快 B. 北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C. 海边昼夜温差变化比沙漠中小 D. 生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度
13.有两只温度和质量都相同的金属球A和金属球B,先将球A放入盛有热水的杯中,热平衡后水的温度降低了3℃;把球A取出,再将球B放这个杯中,热平衡后,水的温度又降低了3℃,则球A和球B的比热容大小关系为( )
A.球A大 B.球B大 C.一样大 D.无法确定
14.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,根据图线可知(不计热损耗)( )
A.甲液体比乙液体的比热容小
B.如果两液体升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
C.如果加热相同的时间,甲液体比乙液体吸收更多热量
D.如果加热相同的时间,甲液体升高的温度比乙液体少
15.质量相等的28℃、100℃的水分别装在甲、乙两容器中,现将一个温度为100℃的金属球放入甲容器中,达到温度相同时,甲容器中水温升高到40℃,然后迅速取出金属球放入乙容器中,再次达到温度相同时,乙容器中水温是(设不计热量损失和水的质量损失)( )
A.60℃ B.70℃ C.88℃ D.90℃
16.水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中没有利用这一特性的是( )
A.夏天,往地面洒水降温 B.为了给汽车发动机散热降温,常常用循环水来冷却
C.冬天,让流动的热水流过暖气管取暖 D.工厂里的冷却塔常用水作为冷却介质
17.学习了比热容的知识后,某物理课外兴趣小组绘制了如图所示的海陆风成因及流动情况示意图,其中正确的是( )
A.B. C.D.
18.A、B两物体质量相等,温度均为10℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃.现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为( )
A.4:9 B.3:5 C.2:3 D.1:2
19.将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高6℃,若再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度将再升高(不计热损失)( )
A.4.5℃ B.4℃ C.3.5℃ D.3℃
20.质量和初温度都相同的水和铜块,分别吸收相同的热量后将铜块投入水中(c水>c铜,不计热损失)则( )
A.水的温度升高,铜块的温度降低,且水升高的温度和铜块降低的温度相同
B.水的温度降低,铜块的温度升高,且水降低的温度和铜块升高的温度相同
C.水的温度升高,铜块的温度降低,且水增加的内能和铜块减少的内能相同
D.水的温度降低,铜块的温度升高,且水减少的内能和铜块增加的内能相同
二.填空题(每空1分 共26分)
21. 城市暖于效区的“热岛现象”,从郊区吹向城市的“城市风”都会影响城市的环境.形成“热岛效应”的主要原因:一是工厂、交通工具等排放的烟尘、废气要放出大量的_____;二是建筑群、马路中的砂石、水泥的______小,在相同的日照条件下温度上升更明显;三是城市水面小,水的______吸热少,“城市风”主要是将城市周围工业企业排放的____吹向城市,造成____污染.
22. 如下图是十种物质比热容的比较图.质量均为 1kg 的这些物质温度都升高 1℃ 时,需要吸收热量最多的物质是_________.
23. 黑龙江省地处高寒地区,冬天室内的暖气用热水循环供热,而不用其他液体,是因为____,在降低相同温度时,水比等质量的其他液体放出的热___.
24.沿海地区陆地表面气温比海面上方气温变化_________,白天陆地气温_________海面上的气温,因此白天的海风多是从_______吹向_________;相反,夜晚陆地气温_______海面上方气温,所以夜晚的海风通常是从_________吹向_______.这就是“海陆风”的成因.
25. 沿海地区昼夜温差_________;而内陆和沙漠地区昼夜温差_________.这是因为水的比热容比干泥土的比热容_________,吸收(或放出)相同的热量,水升高(或降低)的温度比质量相同的干泥土升高(或降低)的温度________(填“大”或“小”).
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.“卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位,现在仍被广泛使用在营养计量中。“卡”是这样规定的:1卡等于在一标准大气压下,1g水温度升高1℃吸收的热量。那么1卡等于_ 焦耳。[已知c水=4.2×103J/(kg ℃)]
28.太阳能热水器吸收1.4×107J的能量能把质量为20kg的水从25℃加热到75℃,则水吸
收的热量为 J,热水器的热效率为 。[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)
28.用煤气灶将质量为4kg的水,从25℃加热到50℃,水吸收的热量为 J.若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量,则需要完全燃烧 kg的煤气。[c水=4.2×103J/(kg ℃),q煤气=4.2×107J/kg]
29.用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热,根据测量数据绘制如图所示图象,由图可知:甲物质的温度比乙物质的温度升高 (选填“快”或“慢”),甲物质的比热容 (选填“大于”或“小于”)乙物质的比热容。
三.解答题(共34分)
30.(6分)如图一所示,用加热器给初温均为20℃的甲、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二。
(1)某时刻温度计示数如图一所示,此时乙的温度为 ℃。
(2)甲液体第30s的内能 第35s的内能(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
(3)小明根据图二中0至30s图线及题目所给信息得出:甲液体的比热容比乙液体的大。你认为小明的说法是否正确? 。你的判断依据是什么? 。
31.(6分)请根据如表中提供的信息,回答下列问题:
物质 比热容 J/(kg ℃) 物质 比热容 J/(kg ℃)
银 0.14×103 沙石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
(1)由于水比沙石的比热容大,相同质量的水和砂石,吸收或放出相等的热量,水升高或降低的温度比砂石 ,所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区 。(两空均选填“大”或“小”)
(2)一杯质量为0.2kg的水,温度从70℃降到20℃,在此过程中,水放出的热量为 J,水的比热容 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)冷却食品时,0℃的水与0℃的冰相比,用 冷却效果更好,你判断的依据是 。
32.(6分)工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却。最后与水达到共同的温度【不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/(kg ℃),c合金钢=0.42×103J/(kg ℃)】求:
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
33.(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 ℃)]
34.(10分)运用知识解决问题
(1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉,这是因为:水的比热容 ,海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水 。
(2)水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),煤油的比热容为2.1×103J/(kg ℃)。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上 相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热。如图中的图象正确的是 。
(3)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是 。
A.温度相同的两个物体间也能发生热传递 B.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变
C物体的温度越高,含有的热量越多D.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能
(4)下列现象中,属于机械能转化为内能的是 。
A.航天飞行器穿越大气层时表面发热 B.冬天用热水袋取暖
C.放爆竹时,爆竹腾空而起 D.电灯发出光和热
(5)对100g水加热,水的沸腾图象如图,请你计算从开始计时到加热3min内水吸收的热量
教师样卷
一.选择题(每小题2分 共40分)
1.一瓶酒精用去一半后,则剩下的酒精( )
A. 密度变为原来的一半 B. 热值变为原来的一半
C. 比热容变为原来的一半 D. 质量变为原来的一半
【答案】D【解析】:A、密度是物质的特性,决定于物质的种类、状态和温度,酒精用去一半后,种类、状态、温度没有变化,所以密度不变。此选项错误;B、热值是燃料的特性,决定于燃料的种类,酒精用去一半后,种类没有变化,所以热值不变。此选项错误;C、比热容是物质的特性,决定于物质的种类和状态,酒精用去一半后,种类、状态没有变化,所以比热容不变。此选项错误;D、质量是指物体所含物质的多少;一瓶酒精用去一半后,物质总量减半,其质量减半。此选项正确。故选:D。
2.人们常用水冷却发动机,从热学角度看,主要是因为水 ( D )
A.是液体 B.容易获得 C.价格低廉 D.比热容大
【答案】D
3.关于比热容,下列说法正确的是 ( D )
A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B.物体的比热容跟物体的温度有关
C.物体的质量越大,它的比热容越大 D.物体的比热容与温度、质量都没有关系
【答案】D
4.下面有关比热容的说法中正确的是 ( B )
A.夏天在河边游玩感觉河水凉,但河边的岩石却很烫,原因是水的比热容比岩石小( B )
B.汽车发动机用水来冷却,是因为水具有较大的比热容
C.比热容是物质的一种特性,只与物质的质量有关
D.铜的比热容比铝小,所以在吸收相同的热量后铜升高的温度一定比铝高
【答案】B
5.下列实例中,不是利用水的比热容较大这一特性的是 ( A )
A.汽车发动机用水循环冷却 B.在河流上建水电站,蓄水发电
C.“暖气”中采用水循环供暖 D.在城市建人工湖,有助于调节气温
【答案】A
6.如图为某一天中央电视台天气预报的截图。图中显示的四个地方,内陆地区的温差比沿海地区的温差大,造成这种差别的主要原因是 ( A )
A.水的比热容比泥土、砂石的比热容大 B.水的内能比泥土、砂石的内能大
C.水的密度比泥土、砂石的密度小 D.水的温度比泥土、砂石的温度低
【答案】 A
7.质量相等的水、铝块、铜块和水银(c水>c铝>c铜>c水银),它们的温度分别从20℃降到10℃.放出热量最多的是 ( A )
A.水 B.铝块 C.铜块 D.水银
【答案】A
8.已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则质量为2kg的水,温度由25℃降低到20℃放出的热量是 ( D )
A.4.2×104J B.2.1×105J C.1.68×105J D.3.78×105J
【答案】D
9.在标准大气压下,将0.2kg水从25℃加热至沸腾需吸收的热量是(c水=4.2×103J/(kg·℃)) ( B )
A.2.1×103J B.6.3×103J C.2.1×104J D.6.3×104J
【答案】B
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 )
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
11.用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10min吸收的热量为 ( C )
A.5.04×105J B.4.2×105J C.2.52×105J D.条件不足,不能计算
【答案】C
12下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是
A. 夏天。在地上洒水会感到凉快 B. 北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C. 海边昼夜温差变化比沙漠中小 D. 生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度
【答案】A【解析】A、夏天在地上洒水感到凉快是利用了水的蒸发吸热,而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,降低相同的温度,水放出的热量多,所以北方楼房内的“暖气”用水作为介质,故B不符合题意;C、沿海地区和沙漠地区相比,沿海地区水多,水的比热容大,在相同的吸放热条件下,水的温度变化小,冬暖夏凉,昼夜温差小;沙漠地区多砂石,砂石的比热容较小,在相同的吸热条件下,砂石的温度变化大,故C不符合题意;D、生物体内水的比例很高,在外界环境温度升高时,生物体即使吸收较多的热量,由于水的比热容较大,体温不会升的过高;同理在在外界环境温度降低时,由于水的比热容较大,即使放出较多的热量,体温也不会过低,所以生物体内的水分有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害,故D不符合题意。故选:A。
13.有两只温度和质量都相同的金属球A和金属球B,先将球A放入盛有热水的杯中,热平衡后水的温度降低了3℃;把球A取出,再将球B放这个杯中,热平衡后,水的温度又降低了3℃,则球A和球B的比热容大小关系为( )
A.球A大 B.球B大 C.一样大 D.无法确定
【答案】B【解答】解:先后将AB两球投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,∵由题知,Q吸=Q放,∴AB两球吸收的热量相同,而B球比A球少升高了3℃,即B球的末温低;由上述分析可知,质量相同的AB两球,吸收相同的热量,B球升高的温度少,所以B球的比热容大。故选:B。
14.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,根据图线可知(不计热损耗)( )
A.甲液体比乙液体的比热容小
B.如果两液体升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
C.如果加热相同的时间,甲液体比乙液体吸收更多热量
D.如果加热相同的时间,甲液体升高的温度比乙液体少
【答案】A【解答】解:由图象知:A、同一热源加热,相同的时间内甲液体比乙液体升温快,吸收的热量是相同的,根据公式Q吸=cm(t﹣t0)得出甲的比热容小于乙的比热容,故A正确;B、由A得如果质量相同得两液体升高相同的温度,比热容大的乙吸收热量较多,故B错误;C、用同一热源加热,加热时间相同,两种液体吸收的热量相同,故C错误;D、质量相同的甲乙两种液体加热相同的时间,因为的甲的比热容小于乙的比热容,根据公式Q吸=cm(t﹣t0)得甲液体升高的温度比乙液体多,故D错误。故选:A。
15.质量相等的28℃、100℃的水分别装在甲、乙两容器中,现将一个温度为100℃的金属球放入甲容器中,达到温度相同时,甲容器中水温升高到40℃,然后迅速取出金属球放入乙容器中,再次达到温度相同时,乙容器中水温是(设不计热量损失和水的质量损失)( )
A.60℃ B.70℃ C.88℃ D.90℃
【答案】D【解答】①当将金属球放入甲容器中时,金属球放出的热量与水吸收的热量相等,即:Q金=Q水。设金属球的质量为m金 比热容为c金 水的质量为m水 水的比热容为c水则:Q金=m金×c金(100℃﹣40℃) Q水=m水×c水(40℃﹣28℃)因为:Q金=Q水 所以:m金×c金(100℃﹣40℃)=m水×c水(40℃﹣28℃)化简得:=5:1②当将金属球放入乙容器中时,乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等,即:Q水=Q金。
由于甲乙容器中的水的质量相等,又是同一个金属球,所以仍设金属球的质量为m金 比热容为c金 水的质量为m水 水的比热容为c水 此时两者共同的温度为t℃则:Q水=m水×c水(100℃﹣t℃) Q金=m金×c金(t℃﹣40℃) 因为:Q水=Q金即:m水×c水(100℃﹣t℃)=m金×c金(t℃﹣40℃)(100℃﹣t℃)=t℃﹣40℃ 5(100℃﹣t℃)=t℃﹣40℃解得:t=90℃综上分析故选D
16.水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中没有利用这一特性的是( )
A.夏天,往地面洒水降温 B.为了给汽车发动机散热降温,常常用循环水来冷却
C.冬天,让流动的热水流过暖气管取暖 D.工厂里的冷却塔常用水作为冷却介质
【答案】A【解答】A、夏天往室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,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暖气管取暖,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,升高相同的温度时,水吸收的热量多,所以工厂里的冷却塔常用水作为冷却介质,故D不符合题意。故选:A。
17.学习了比热容的知识后,某物理课外兴趣小组绘制了如图所示的海陆风成因及流动情况示意图,其中正确的是( )
A.B. C.D.
【答案】A【解答】AC、白天,地表受太阳辐射而增温,由于陆地土壤比热容比海水比热容小,且土壤容量比海水容量小得多,陆地升温比海洋快得多,因此陆地上的气温显著地比附近海洋上的气温高,陆地上空气气压低于海洋表面气压,海陆风由海洋吹向陆地;故A正确,C错误;BD、夜间,由于陆地土壤比热容比海水比热容小,且土壤容量比海水容量小得多,陆地降温比海洋快,海上气温高于陆地,陆地上空气压比海洋上空气压高,就出现与白天相反的风向,海陆风由陆地吹向海洋;故BD错误。故选:A。
18.A、B两物体质量相等,温度均为10℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃.现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为( )
A.4:9 B.3:5 C.2:3 D.1:2
【答案】A【解答】解:(1)物体A放入甲杯水后,△t水=4℃,则它们的共同温度为50℃﹣4℃=46℃,物体A的温度由10℃升高到46℃,则△tA=46℃﹣10℃=36℃,水放出的热量Q放=c水m水△t水A吸收的热量Q吸=cAmA△tA,根据热平衡方程:Q放=Q吸,即c水m水△t水=cAmA△tA代入相关数据得:cA=×(2)物体B放入乙杯水后,△t水′=8℃,它们的共同温度为50℃﹣8℃=42℃,B的温度由10℃升高到42℃,则△tB=42℃﹣10℃=32℃,水放出的热量Q放=c水m水△t水′B吸收的热量Q吸=cBmB△tB,根据热平衡方程:Q放=Q吸,即c水m水△t水′=cBmB△tB代入相关数据得:cB=×(3)∵A、B两物体质量相等,即mA=mB,∴==4:9。故选:A。
19.将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高6℃,若再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度将再升高(不计热损失)( )
A.4.5℃ B.4℃ C.3.5℃ D.3℃
【答案】B【解答】解:设热水和冷水的温度差为t,∵质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了10℃,∴Q吸=Q放,从而可知,cm0(t﹣10℃)=cm×10℃,﹣①又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水,水温又上升了6℃,△Q吸=△Q放,从而可知,cm0(t﹣10℃﹣6℃)=c(m+m0)×6℃,﹣②
则①﹣②得:6℃×cm0=10℃×cm﹣6℃×cm﹣6℃×cm0,整理得:12℃×cm0=4℃×cm,
解得:m=3m0;代入①式可得,t=40℃;假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知:3m0c(40℃﹣△t)=mc△t,m=3m0;联立两式解得:△t=20℃;则注入后3杯水后,水温还会上升:20℃﹣10℃﹣6℃=4℃。故选:B。
20.质量和初温度都相同的水和铜块,分别吸收相同的热量后将铜块投入水中(c水>c铜,不计热损失)则( )
A.水的温度升高,铜块的温度降低,且水升高的温度和铜块降低的温度相同
B.水的温度降低,铜块的温度升高,且水降低的温度和铜块升高的温度相同
C.水的温度升高,铜块的温度降低,且水增加的内能和铜块减少的内能相同
D.水的温度降低,铜块的温度升高,且水减少的内能和铜块增加的内能相同
【答案】C【解答】解:质量和初温都相同的水和铜块,当它们吸收相同的热量后,由Q=cm△t可知,比热容越大,升高的温度越小;由于水的比热容大,所以水升高的温度小,由于初温相同,所以水的末温低,末温不一样,铜的温度总体上是升高的,并没有降低。根据热传递的条件,所以质量和初温都相同的水和铜块,当它们吸收相同的热量后,再将铜块投入水中,热量由高温的铜传给低温的水。故铜块内能变小,水的内能增大,因不计热损失,则水增加的内能和铜块减少的内能相同。故C正确,ABD错误。故选:C。
二.填空题(每空1分 共26分)
21. 城市暖于效区的“热岛现象”,从郊区吹向城市的“城市风”都会影响城市的环境.形成“热岛效应”的主要原因:一是工厂、交通工具等排放的烟尘、废气要放出大量的_____;二是建筑群、马路中的砂石、水泥的______小,在相同的日照条件下温度上升更明显;三是城市水面小,水的______吸热少,“城市风”主要是将城市周围工业企业排放的____吹向城市,造成____污染.
【答案】 热量;比热容;蒸发;废气;大气
22. 如下图是十种物质比热容的比较图.质量均为 1kg 的这些物质温度都升高 1℃ 时,需要吸收热量最多的物质是_________.
【答案】 水
23. 黑龙江省地处高寒地区,冬天室内的暖气用热水循环供热,而不用其他液体,是因为____,在降低相同温度时,水比等质量的其他液体放出的热___.
【答案】水的比热容较大;多
24.沿海地区陆地表面气温比海面上方气温变化_________,白天陆地气温_________海面上的气温,因此白天的海风多是从_______吹向_________;相反,夜晚陆地气温_______海面上方气温,所以夜晚的海风通常是从_________吹向_______.这就是“海陆风”的成因.
【答案】显著;高于;海面;陆地;低于;陆地;海面
25. 沿海地区昼夜温差_________;而内陆和沙漠地区昼夜温差_________.这是因为水的比热容比干泥土的比热容_________,吸收(或放出)相同的热量,水升高(或降低)的温度比质量相同的干泥土升高(或降低)的温度________(填“大”或“小”).
【答案】 小;大;大;小
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】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.“卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位,现在仍被广泛使用在营养计量中。“卡”是这样规定的:1卡等于在一标准大气压下,1g水温度升高1℃吸收的热量。那么1卡等于_ 焦耳。[已知c水=4.2×103J/(kg ℃)]
【答案】4.2【解答】由题知,1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡,1g的水温度升高1℃所吸收的热量:Q吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg ℃)×0.001kg×1℃=4.2J,所以1卡=4.2J。故答案为:4.2。
28.太阳能热水器吸收1.4×107J的能量能把质量为20kg的水从25℃加热到75℃,则水吸
收的热量为 J,热水器的热效率为 。[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)
【答案】4.2×106;30%【解答】(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×20kg×(75℃﹣25℃)=4.2×106J。(2)热水器的效率:η==×100%=30%。故答案为:4.2×106;30%
28.用煤气灶将质量为4kg的水,从25℃加热到50℃,水吸收的热量为 J.若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量,则需要完全燃烧 kg的煤气。[c水=4.2×103J/(kg ℃),q煤气=4.2×107J/kg]
【答案】:4.2×105;0.01【解答】解:水吸收的热量Q吸=cm△t=c水=4.2×103J/(kg ℃)×4kg×(50℃﹣25℃)=4.2×105J;若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量,Q吸=Q放=4.2×105J;由Q放=qm可得,煤气质量m===0.01kg。
故答案为:4.2×105;0.01。
29.用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热,根据测量数据绘制如图所示图象,由图可知:甲物质的温度比乙物质的温度升高 (选填“快”或“慢”),甲物质的比热容 (选填“大于”或“小于”)乙物质的比热容。
【答案】快;小于【解答】分析图象可知:相同的时间内,甲的温度变化值大,甲的温度升高快;根公式Q=cm△t,甲、乙两种物质的质量相等,加热相同的时间它们吸收的热量也是相等的,甲升高的温度值大,甲的比热容小。故答案为:快;小于。
三.解答题(共34分)
30.(6分)如图一所示,用加热器给初温均为20℃的甲、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二。
(1)某时刻温度计示数如图一所示,此时乙的温度为 ℃。
(2)甲液体第30s的内能 第35s的内能(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
(3)小明根据图二中0至30s图线及题目所给信息得出:甲液体的比热容比乙液体的大。你认为小明的说法是否正确? 。你的判断依据是什么? 。
【答案】(1)58;(2)小于;(3)正确;甲乙吸收相同的热量,升高相同的温度,由于甲的质量小于乙的质量,根据c=可知,甲的比热容大于乙的比热容。
【解答】(1)由图可知,温度计的分度值为1℃,示数为58℃;(2)由图可知,物体从30s到35s时,一直吸收热量,温度升高,内能变大,即甲液体第30s的内能小于第35s的内能;(3)由图可知,在0﹣60s内,甲乙变化图象是重合的,即甲乙吸收相同的热量,升高相同的温度,由于甲的质量小于乙的质量,根据c=可知,甲的比热容大于乙的比热容,故小明的说法是正确的。故答案为:(1)58;(2)小于;(3)正确;甲乙吸收相同的热量,升高相同的温度,由于甲的质量小于乙的质量,根据c=可知,甲的比热容大于乙的比热容。
31.(6分)请根据如表中提供的信息,回答下列问题:
物质 比热容 J/(kg ℃) 物质 比热容 J/(kg ℃)
银 0.14×103 沙石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
(1)由于水比沙石的比热容大,相同质量的水和砂石,吸收或放出相等的热量,水升高或降低的温度比砂石 ,所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区 。(两空均选填“大”或“小”)
(2)一杯质量为0.2kg的水,温度从70℃降到20℃,在此过程中,水放出的热量为 J,水的比热容 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)冷却食品时,0℃的水与0℃的冰相比,用 冷却效果更好,你判断的依据是 。
【答案】(1)小;小;(2)42000;不变;(3)0℃的冰;0℃冰熔化时还要吸热,直到冰全部熔化后温度才可能继续上升。这样就比等质量0℃水所吸收的热量更多。
【解答】(1)海水的比热容比泥土、砂石的比热容大,相同质量的海水和泥土、沙石吸收相同的热量,海水的温度变化比泥土、沙石的小。所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区小。
(2)水放出的热量:Q放=cm(t0﹣t)=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×(70℃﹣20℃)=42000J,比热容是物质的特性,与温度无关,所以,水的比热容不变。(3)质量相同的0℃的冰和0℃的水,虽然温度相同,但是0℃的冰变成0℃的水多一个熔化吸热过程,直到冰全部熔化后温度才可能继续上升。所以质量相同的0℃的冰和0℃的水,升高到相同温度,0℃的冰吸热更多一些。故质量相同的0℃的冰冷却效果更好。
故答案为:(1)小;小;(2)42000;不变;(3)0℃的冰;0℃冰熔化时还要吸热,直到冰全部熔化后温度才可能继续上升。这样就比等质量0℃水所吸收的热量更多。
32.(6分)工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却。最后与水达到共同的温度【不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/(kg ℃),c合金钢=0.42×103J/(kg ℃)】求:
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
【答案】解:(1)合金钢刀具放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,达到热平衡,温度相同,所以,合金钢刀具的末温t=836℃,则此刀具在火炉中吸收的热量:
Q合吸=c合金钢m合金钢(t﹣t0)=0.42×103J/(kg ℃)×1kg×(836℃﹣20℃)=3.4272×105J。
(2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为t′,则有:Q水吸=Q合放,即:c水m水(t′﹣t0′)=c合金钢m合金钢(t﹣t′),
代入数据:4.2×103J/(kg ℃)×5kg×(t′﹣20℃)=0.42×103J/(kg ℃)×1kg×(836℃﹣t′),解得:t′=36℃。
答:(1)此刀具在火炉中吸收了3.4272××105J的热量;(2)淬火后水的温度为36摄氏度。
33.(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 ℃)]
【答案】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 ℃)。
34.(10分)运用知识解决问题
(1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉,这是因为:水的比热容 ,海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水 。
(2)水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),煤油的比热容为2.1×103J/(kg ℃)。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上 相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热。如图中的图象正确的是 。
(3)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是 。
A.温度相同的两个物体间也能发生热传递
B.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变
C.物体的温度越高,含有的热量越多
D.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能
(4)下列现象中,属于机械能转化为内能的是 。
A.航天飞行器穿越大气层时表面发热 B.冬天用热水袋取暖
C.放爆竹时,爆竹腾空而起 D.电灯发出光和热
(5)对100g水加热,水的沸腾图象如图,请你计算从开始计时到加热3min内水吸收的热量
【答案】(1)大;大;(2)C;(3)D;(4)A;(5)从开始计时到加热3min内水吸收了9.45×103J的热量。 解:(1)根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度改变较小;水的比热容较大,同样受热的情况下,吸收相同热量,沙子的温度变化比海水大,因此,小明光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉;
(2)由Q吸=cm△t得,△t=,质量相同的水和煤油吸收相同的热量,煤油的比热容为水的比热容的,所以煤油升高的温度为水升高温度的2倍,所以C正确;(3)A、热传递发生的条件是要有温度差,如果温度一样,则就不会发生热传递,故A错误;B、0℃的冰变成0℃的水的过程中,吸收热量,内能增大,温度不变,故B错误;C、不能说物体含有热量,因为热量是一个过程量,故C错误;D、摩擦生热,是用克服摩擦做功的方法改变物体内能的,故D正确。(4)A、航天飞行器穿越大气层时,与大气层发生摩擦,表面发热内能增加,属于通过做功的方式使内能增加,机械能转化为内能,符合题意;B、冬天用热水袋取暖,是通过热传递的方式增加物体的内能,不符合题意;C、爆竹点燃后腾空升起,是爆炸产生的气体的内能转化为爆竹的机械能,不符合题意;D、电灯消耗电能发出光和热,是电能转化为内能,不符合题意;(5)由图可知,经过3min加热,水温由70℃升高到92.5℃左右,水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(92.5℃﹣70℃)=9.45×103J;故答案为:(1)大;大;(2)C;(3)D;(4)A;(5)从开始计时到加热3min内水吸收了9.45×103J的热量。
水
煤油
5
10
15
20
20
40
60
80
0
甲
水
温度/℃
时间/min
第10题图
第11题图
水
煤油
5
10
15
20
20
40
60
80
0
甲
水
温度/℃
时间/min
第10题图
第11题图