【精品解析】沪科版物理九年级上学期13.2 科学探究:物质的比热容

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名称 【精品解析】沪科版物理九年级上学期13.2 科学探究:物质的比热容
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科目 物理
更新时间 2020-08-19 11:01:54

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沪科版物理九年级上学期13.2 科学探究:物质的比热容
一、单选题
1.(2020·长春)用水作为暖气中的传热介质是因为水的(  )
A.沸点高 B.密度大 C.比热容大 D.导电性强
2.(2020·吉林模拟)下列四种情况下:物质的比热容会发生变化的是(  )
A.一瓶酒精倒去一半 B.水凝结成冰
C.一块铁锻打成铁刀 D.铜块降温20℃
3.(2020·呼和浩特)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(  )
A.甲物质的温度比乙物质温度升高的快,甲物质的比热容大于乙物质的比热容
B.甲物质的温度比乙物质温度升高的快,甲物质的比热容小于乙物质的比热容
C.甲物质的温度比乙物质温度升高的慢,甲物质的比热容大于乙物质的比热容
D.甲物质的温度比乙物质温度升高的慢,甲物质的比热容小于乙物质的比热容
4.(2020·新疆)已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水,水吸收的热量约为(  )
A.6×104J B.6×105J C.6×106J D.6×107J
5.(2020·广州模拟)甲、乙两物体的质量和初温相同,把甲投入一杯冷水中,热平衡后水温升高Δt。把甲取出后,再投入乙,热平衡后水温又升高Δt,不考虑甲、乙、水三者与外界的热量交换。由此可知(  )
A.甲的比热容大
B.乙的比热容大
C.甲、乙的比热容一样大
D.条件不足,无法确定谁的比热容大
6.(2020·石家庄模拟)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 2.1×103 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
7.(2020·太原模拟)夏日午后,晋阳湖边的沙子热得烫脚,而湖水却很清凉;傍晚日落,沙子凉了,湖水却暖暖的。这主要是因为水和沙子具有不同的(  )
A.密度 B.内能 C.比热容 D.热量
8.(2020·增城模拟)如图装置,用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上,两试管装有质量相同的不同种液体,温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触,传感器通过数据采集线与计算机相连接,在计算机上得到的实验图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.加热t1时间,甲吸收热量多
B.甲的比热容大
C.甲、乙升高相同的温度,甲吸收热量多
D.吸收相同的热量,甲升温比乙多
9.(2020·德惠模拟)用相同的加热装置对a、b两种物体加热时,它们的温度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是(  )
A.如果a、b是同种物质,则a的质量更大
B.如果a、b质量相等,则b的吸热能力更强
C.在加热过程中,利用做功的方式改变了a、b的内能
D.温度从T1升高到T2时,a、b吸收的热量Qa>Qb
10.(2020·龙海模拟)质量相同的两个金属块,由于吸热而水温,若它们的比热容之比为1∶2,吸收的热量之比为3∶2,则它们升高的温度之比为(  )
A.3∶4 B.4∶3 C.1∶3 D.3∶1
11.(2020·高邮模拟)用如图所示的装置先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热容的大小.多次实验表明,要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长.以下关于该实验操作及分析错误的是(  )
A.水比煤油的比热容大
B.加热时用玻璃棒不断搅拌是为了让水和煤油受热均匀
C.实验中可以不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
D.相同质量的水和煤油,吸收相同的热量后,煤油比水升高的温度多
二、填空题
12.(2020·连云港)沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水的   。质量为10kg的水温度升高20℃所吸收热量为   J(c水=4.2×103J/(kg·℃))。
13.(2020·泰安)质量相同的水、沙石和铜(已知c水>c沙石>c铜),放出了相同的热量,温度下降最大的是   。
14.(2020·大连模拟)在“比较不同物质吸热的能力”实验中,可以通过对水和食用油加热相同的时间,比较它们温度升高的大小,来判断它们的吸热能力强弱。实验装置如图7所示,两个加热器的规格相同,烧杯中水和食用油的初温相同、   相同。加热相同时间后,食用油的末温较高,则食用油的吸热能力较    (选填“强”或“弱”)。
15.(2020·高新模拟)图乙中是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为   J。[c牛奶=4.2×103J/(kg·℃)]
16.(2020·牡丹模拟)小贝家里购买了经济安全、节能环保的太阳能热水器,若该热水器里面装有温度为10℃的水30kg,经过阳光照射后,水温升高到45℃,在这一过程中水吸收的热量是   J。
三、计算题
17.(2020·杨浦模拟)质量为5千克的水温度降低了40℃,求水放出的热量Q放。[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
四、解答题
18.(2020·宁夏)宁夏中卫地区气候干燥,昼夜温差很大,当地特产压砂瓜,被称为“石头缝里长出的西瓜”,如图所示 每到种植季节,瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中,这样可以利用砂石有效蓄水和保温,保证芽苗在深夜不会被冻伤 请你根据以上材料所给信息,利用比热容知识分析:为什么瓜农在土壤上覆盖砂石后,能起到保温作用?
五、实验探究题
19.(2020·绥化)利用图中的装置探究水和煤油的吸热情况。在两个相同的烧瓶中分别接入电阻丝,装入质量和初温都相同的水和煤油,分别插入温度计。
(1)装置中电阻丝的阻值应   (填“相等”或“不相等”),实验中用   来反映液体吸收热量的多少。按照下表中的数据,请计算出煤油的比热容是   J/(kg·℃);
液体 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
煤油 150 20 10 50
水 150 20 10 35
(2)夏天,海边昼夜温差变化小,这是因为水的   大;
(3)在烧瓶中重新填装质量和初温都相同的煤油,接入阻值不同的电阻丝,此装置就可以探究电流通过导体产生的热量与   的关系。
20.(2020·闵行模拟)某小组同学为了研究水吸收的热量和哪些因素有关,他们将不同质量的水利用同一热源加热,使其升高一定的温度,实验数据记录于下表中。(设每分钟水吸收的热量相同)
实验序号 m(克) △t(℃) 加热时间(分钟) 实验序号 m(克) △t(℃) 加热时间(分钟)
1 200 45 4.5 5 300 30 4.5
2 240 30 3.6 6 450 20 4.5
3 400 20 4 7 240 50 6
4 600 20 6 8 400 30 6
(1)水吸收的热量可以通过观察   来进行比较。
(2)分析序号    的数据,可得出初步结论:相同质量的水,升高的温度△t越大,需要吸收的热量越多。
(3)分析序号3、4、6或2、5、8的数据,可得出初步结论:    。
(4)进一步综合分析序号1、5、6和4、7、8的数据后,还可以发现:   。
21.(2020·德州模拟)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是   ;
(2)加热10min,水吸收的热量   (填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是   ℃,煤油的比热容是   J/(kg ℃)【c水=4.2×103J/(kg ℃)】
(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是   J.(q酒=3.0×107J/kg)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】用水作为暖气的传热介质是因为水的比热容大,和其他物质相比,在质量相同,降低相同温度时会放出更多的热量。
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降低的少。
2.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】比热容是物质的特性,和物体的质量、形状、温度等无关,和物质种类有关,和物态有关,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】物质的比热容是特性,和物质种类有关,和状态有关。
3.【答案】B
【知识点】比热容;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】由图分析可知,相同的时间内,甲物质的温度比乙物质温度升高的高;用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热,甲、乙两种物质在相同时间里吸收的热量是一样的,根据公式 讨论可知,吸收相同的热量,甲物质升温高,因此甲物质比热容比乙物质比热容小,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】当质量相同的物体吸收相同热量时,温度变化越大,比热容越小。
4.【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】这样的壶,装满水,水的质量约为2kg。室温温度约为20℃,将水加热至沸腾,水的温度升高了80℃,根据公式 可以计算出水吸收的热量为6.72 105J。
A、C、D数值差距较大,不符合题意;B数值接近,符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据水的比热容、质量和温度差的乘积计算水吸收的热量。
5.【答案】B
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】先后将甲乙两物体投入到同一杯水中,水升高的温度相同,水吸收的热量相同,因为不计热量损失,所以甲乙两物体放出的热量相同,由题可知,乙物体比甲物体少降低了 ,即乙物体的末温高,由此可知质量相同的甲乙两物体,放出相同的热量,乙物体降低的温度少,所以乙物体的比热容大,ACD项不符合题意,B项符合题意。
故答案为:B。
【分析】在物体的比热容、质量和温度差相同时,吸收的热量相同,若放热物体的初温相同,温度差越小,比热容越大。
6.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.根据表格数据,冰和煤油是不同物质,但比热容相同,A不符合题意;
B.水和冰是相同物质,物态不同,比热容不同,B不符合题意;
C.根据Q=cm△t,但质量和温度差相同时,比热容越大,吸收的热量越多,铝的比热容大,吸收较多,C符合题意;
D.水和煤油的比热容不同,在质量和吸收的热量相同时,水的温度差小,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】比热容是物质的特性,不同物质比热容一般不同,当物体状态改变时,比热容会改变,吸收热量的多少和物体的比热容有关、和质量有关,和温度差有关。
7.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】比热容不同,导致在吸热与放热相同时,相同质量的水与沙子,温度的变化量不同,这主要是因为水和沙子具有不同的比热容。
故答案为:C。
【分析】吸热与放热相同时,相同质量的水与沙子,温度的变化量不同,是比热容不同。
8.【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.加热t1时间,加热相同的时间,同一个红外加热器,甲、乙吸收热量相同,A不符合题意;
B.从图中的坐标轴可看到,加热相同的时间,吸收的热量相同,两液体质量也相同,根据 可知,甲的温度变化量较大,那么甲的比热容较小,B不符合题意;
C.从图中的坐标轴可看到,甲、乙升高相同的温度,乙加热的时间更长,那么乙吸收的热量更多,C不符合题意;
D.从图中的坐标轴可看到,加热相同的时间,即吸收相同的热量,甲升温比乙多,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】用相同的加热器加热,加热的时间就反映的吸收的热量;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或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,结合题目给出的温度和时间的变化量分析即可。
9.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:用相同的加热装置对a、b两种物体加热时,吸收热量的多少是通过加热时间来反映的;
A、如果a、b是同种物质,其比热容相同,由图象可知,加热相同的时间(即吸收的热量相同),a的温度升高的快,说明a的质量小,A不符合题意;
B、如果a、b质量相等,加热相同的时间(即吸收的热量相同),b的温度升高的少,说明b的比热容大,即b的吸热能力更强,B符合题意;
C、在加热过程中,利用热传递的方式改变了a、b的内能,C不符合题意;
D、由图象可知,温度从T1升高到T2时,a的加热时间短,说明a吸收的热量少,即Qa<Qb,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或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,结合题目给出的温度和时间的变化量分析即可。
10.【答案】D
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】因为Q吸=cmΔt,m甲∶m乙=1∶1,c甲∶c乙=1∶2,Q吸甲∶Q吸乙=3∶2,所以 3∶1
故答案为:D。
【分析】根据公式Q吸=cmΔt,利用热量、比热容和质量,可以计算温度差,并进行比。
11.【答案】C
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A.要让水和煤油升高相同的温度,水需要加热的时间更长,水吸收的热量多,说明水比煤油的比热容大,A正确,不符合题意;
B.加热时不断用玻璃棒搅拌是为了让水和煤油受热均匀,B正确,不符合题意;
C.水和煤油的沸点不同,实验时不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间,不能控制两种液体升高的温度相同,C错误,符合题意;
D.因为水的比热容较大,所以相同质量的水和煤油,吸收相同的热量后,煤油比水升高的温度多,D正确,不符合题意.
故答案为:C
【分析】因为水和煤油的沸点不同,加热时间不同,吸收热量不同,不能比较吸收热量的能力。
12.【答案】比热容大;8.4×105J
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和泥土比较,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。水吸收热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×20℃=8.4×105J
【分析】水的比热容较大,吸收热量时,温度变化较小;根据比热容、质量和温度差可以计算水吸收热量的多少。
13.【答案】铜
【知识点】比热容
【解析】【解答】利用热量的计算公式Q=cmΔt可知,在质量相等、放热也相同的情况下,谁的比热容小,它的温度变化就大,铜的比热容最小,铜的温度下降最大。
【分析】根据公式Q=cmΔt,当放出的热量、质量相同时,比热容越小,温度差越大。
14.【答案】质量;弱
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】探究不同物质吸热能力的研究方法是控制变量,要保证两种物质的质量和初始温度相同。本实验又用到了转换法的研究方法,用加热时间的长短,表示吸收热量的多少,加热相同时间,水和食用油吸收的热量相同,通过比较温度变化的大小,得出物质吸热能力的强弱。由题可知,水和食用油质量、初温相同,加热相同时间,食用油末温高,食用油温度变化大,所以食用油吸热能力较弱。
【分析】探究不同物质吸热能力时,要选择质量相同的不同液体进行实验;吸收相同热量时,温度变化越大,吸热能力越差。
15.【答案】2.1×104
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】牛奶在热水中会吸收热量,温度升高,根据图像,牛奶吸收的热量为。
故答案为:2.1×104.
【分析】根据牛奶的比热容、质量和温度差的乘积计算吸收的热量是多少。
16.【答案】4.41×106J
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】根据水的比热容、质量和温度差计算吸收的热量为。
故答案为:4.41×106J。
【分析】根据水的比热容、质量和温度差计算吸收的热量
17.【答案】解:水放出的热量Q放=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×40℃=8.4×105J
答:水放出的热量是8.4×105J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据比热容、质量和温度差的乘积计算物体吸收的热量。
18.【答案】解:砂石覆盖后,白天可以减少水分的蒸发,晚上可以凝聚水汽渗入土壤,保证土壤的含水量。因水的比热容较大,吸放热能力强,白天土壤中的水分吸收热量,晚上放出热量,控制土壤温度,能防止芽苗在深夜不被冻伤。
【知识点】比热容
【解析】【分析】水的比热容较大,在吸收热量或放出热量时,温度变化较小。
19.【答案】(1)相等;加热时间;2.1×103
(2)比热容
(3)电阻
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)图中两电阻丝串联,通过的电流相同和通电时间相同,要产生的热量相同,则实验中选用的两根电阻丝的阻值应相同。实验中用加热时间反映液体吸收热量的多少,加热时间长,液体吸收的热量多。由表中数据可知,加热时间相同,吸收的热量相同,即Q煤油=Q水
c煤油mΔt煤油=c水mΔt水
c煤油= ;(2)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。(3)在烧瓶中重新填装质量和初温都相同的煤油,接入阻值不同的电阻丝,通过电阻丝的电流相同,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
【分析】(1)探究物体吸热能力的实验中,选用两个相同的酒精灯进行加热,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;结合水的比热容求解物质的比热容即可;
(2)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降低的少;
(3)电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,结合的热量通过焦耳定律计算导体的电阻即可。
20.【答案】(1)温度计的示数
(2)2/7或3/8
(3)质量不同的水升高相同的温度,吸收的热量不同,且质量越大,吸收热量越多
(4)同种物质,当质量和升高温度的乘积相同时,吸收的热量相同。
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)探究水吸收热量的实验时,通过温度计示数的变化,反应水吸收的热量;(2)若探究相同质量的水,吸收的热量和温度差的关系时,需要选择序号2和7;(3)当水的温度差相同,质量越大时,加热时间越长,说明吸收的热量越多;(4)分析1、5、6时,质量和温度差都不同,但加热时间相同,因为质量和升高的温度的乘积相同。
【分析】(1)可以通过温度计示数的变化,反应水吸收的热量;(2)相同质量的,温度差不同时,可以探究吸收的热量和温度差的关系;(3)当温度差相同,质量越大,吸收的热量越多;(4)质量和升高的温度的乘积相同,吸收的热量相同。
21.【答案】(1)控制不同物质的质量相同
(2)等于
(3)98;2.1×103J/(kg ℃)
(4)6.0×105
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】解:(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是:控制不同物质的质量相同;(2)加热10min,水吸收的热量 等于煤油吸收的热量;(3)水沸腾时保持不变的温度叫沸点,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是98℃,由图乙知,升高相同的温度,水用的时间是煤油的2倍,即吸收的热量是煤油的2倍,根据c= ,在质量、升温相同的情况下,比热容与Q成正比,故煤油的比热容是: ×4.2×103J/(kg ℃=2.1×103J/(kg ℃)。(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是:Q放=mq酒=0.02kg×3.0×107J/kg=6.0×105J。
故答案为:(1)控制不同物质的质量相同;(2)等于;(3)98;2.1×103J/(kg ℃);(4)6.0×105。
【分析】(1)探究不同物体的吸收能力时,利用天平测量质量,使质量相等;(2)利用相同的加热器加热相同时间,物体吸收的热量相同;(3)水在沸腾时,温度保持不变,利用水的比热容、吸收的热量和温度差,可以计算其它物体的比热容;(4)根据燃料的热值和质量的乘积计算热量。
1 / 1沪科版物理九年级上学期13.2 科学探究:物质的比热容
一、单选题
1.(2020·长春)用水作为暖气中的传热介质是因为水的(  )
A.沸点高 B.密度大 C.比热容大 D.导电性强
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】用水作为暖气的传热介质是因为水的比热容大,和其他物质相比,在质量相同,降低相同温度时会放出更多的热量。
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降低的少。
2.(2020·吉林模拟)下列四种情况下:物质的比热容会发生变化的是(  )
A.一瓶酒精倒去一半 B.水凝结成冰
C.一块铁锻打成铁刀 D.铜块降温20℃
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】比热容是物质的特性,和物体的质量、形状、温度等无关,和物质种类有关,和物态有关,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】物质的比热容是特性,和物质种类有关,和状态有关。
3.(2020·呼和浩特)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(  )
A.甲物质的温度比乙物质温度升高的快,甲物质的比热容大于乙物质的比热容
B.甲物质的温度比乙物质温度升高的快,甲物质的比热容小于乙物质的比热容
C.甲物质的温度比乙物质温度升高的慢,甲物质的比热容大于乙物质的比热容
D.甲物质的温度比乙物质温度升高的慢,甲物质的比热容小于乙物质的比热容
【答案】B
【知识点】比热容;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】由图分析可知,相同的时间内,甲物质的温度比乙物质温度升高的高;用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热,甲、乙两种物质在相同时间里吸收的热量是一样的,根据公式 讨论可知,吸收相同的热量,甲物质升温高,因此甲物质比热容比乙物质比热容小,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】当质量相同的物体吸收相同热量时,温度变化越大,比热容越小。
4.(2020·新疆)已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水,水吸收的热量约为(  )
A.6×104J B.6×105J C.6×106J D.6×107J
【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】这样的壶,装满水,水的质量约为2kg。室温温度约为20℃,将水加热至沸腾,水的温度升高了80℃,根据公式 可以计算出水吸收的热量为6.72 105J。
A、C、D数值差距较大,不符合题意;B数值接近,符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据水的比热容、质量和温度差的乘积计算水吸收的热量。
5.(2020·广州模拟)甲、乙两物体的质量和初温相同,把甲投入一杯冷水中,热平衡后水温升高Δt。把甲取出后,再投入乙,热平衡后水温又升高Δt,不考虑甲、乙、水三者与外界的热量交换。由此可知(  )
A.甲的比热容大
B.乙的比热容大
C.甲、乙的比热容一样大
D.条件不足,无法确定谁的比热容大
【答案】B
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】先后将甲乙两物体投入到同一杯水中,水升高的温度相同,水吸收的热量相同,因为不计热量损失,所以甲乙两物体放出的热量相同,由题可知,乙物体比甲物体少降低了 ,即乙物体的末温高,由此可知质量相同的甲乙两物体,放出相同的热量,乙物体降低的温度少,所以乙物体的比热容大,ACD项不符合题意,B项符合题意。
故答案为:B。
【分析】在物体的比热容、质量和温度差相同时,吸收的热量相同,若放热物体的初温相同,温度差越小,比热容越大。
6.(2020·石家庄模拟)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 2.1×103 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
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.根据表格数据,冰和煤油是不同物质,但比热容相同,A不符合题意;
B.水和冰是相同物质,物态不同,比热容不同,B不符合题意;
C.根据Q=cm△t,但质量和温度差相同时,比热容越大,吸收的热量越多,铝的比热容大,吸收较多,C符合题意;
D.水和煤油的比热容不同,在质量和吸收的热量相同时,水的温度差小,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】比热容是物质的特性,不同物质比热容一般不同,当物体状态改变时,比热容会改变,吸收热量的多少和物体的比热容有关、和质量有关,和温度差有关。
7.(2020·太原模拟)夏日午后,晋阳湖边的沙子热得烫脚,而湖水却很清凉;傍晚日落,沙子凉了,湖水却暖暖的。这主要是因为水和沙子具有不同的(  )
A.密度 B.内能 C.比热容 D.热量
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】比热容不同,导致在吸热与放热相同时,相同质量的水与沙子,温度的变化量不同,这主要是因为水和沙子具有不同的比热容。
故答案为:C。
【分析】吸热与放热相同时,相同质量的水与沙子,温度的变化量不同,是比热容不同。
8.(2020·增城模拟)如图装置,用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上,两试管装有质量相同的不同种液体,温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触,传感器通过数据采集线与计算机相连接,在计算机上得到的实验图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.加热t1时间,甲吸收热量多
B.甲的比热容大
C.甲、乙升高相同的温度,甲吸收热量多
D.吸收相同的热量,甲升温比乙多
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.加热t1时间,加热相同的时间,同一个红外加热器,甲、乙吸收热量相同,A不符合题意;
B.从图中的坐标轴可看到,加热相同的时间,吸收的热量相同,两液体质量也相同,根据 可知,甲的温度变化量较大,那么甲的比热容较小,B不符合题意;
C.从图中的坐标轴可看到,甲、乙升高相同的温度,乙加热的时间更长,那么乙吸收的热量更多,C不符合题意;
D.从图中的坐标轴可看到,加热相同的时间,即吸收相同的热量,甲升温比乙多,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】用相同的加热器加热,加热的时间就反映的吸收的热量;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或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,结合题目给出的温度和时间的变化量分析即可。
9.(2020·德惠模拟)用相同的加热装置对a、b两种物体加热时,它们的温度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是(  )
A.如果a、b是同种物质,则a的质量更大
B.如果a、b质量相等,则b的吸热能力更强
C.在加热过程中,利用做功的方式改变了a、b的内能
D.温度从T1升高到T2时,a、b吸收的热量Qa>Qb
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:用相同的加热装置对a、b两种物体加热时,吸收热量的多少是通过加热时间来反映的;
A、如果a、b是同种物质,其比热容相同,由图象可知,加热相同的时间(即吸收的热量相同),a的温度升高的快,说明a的质量小,A不符合题意;
B、如果a、b质量相等,加热相同的时间(即吸收的热量相同),b的温度升高的少,说明b的比热容大,即b的吸热能力更强,B符合题意;
C、在加热过程中,利用热传递的方式改变了a、b的内能,C不符合题意;
D、由图象可知,温度从T1升高到T2时,a的加热时间短,说明a吸收的热量少,即Qa<Qb,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或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,结合题目给出的温度和时间的变化量分析即可。
10.(2020·龙海模拟)质量相同的两个金属块,由于吸热而水温,若它们的比热容之比为1∶2,吸收的热量之比为3∶2,则它们升高的温度之比为(  )
A.3∶4 B.4∶3 C.1∶3 D.3∶1
【答案】D
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】因为Q吸=cmΔt,m甲∶m乙=1∶1,c甲∶c乙=1∶2,Q吸甲∶Q吸乙=3∶2,所以 3∶1
故答案为:D。
【分析】根据公式Q吸=cmΔt,利用热量、比热容和质量,可以计算温度差,并进行比。
11.(2020·高邮模拟)用如图所示的装置先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热容的大小.多次实验表明,要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长.以下关于该实验操作及分析错误的是(  )
A.水比煤油的比热容大
B.加热时用玻璃棒不断搅拌是为了让水和煤油受热均匀
C.实验中可以不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
D.相同质量的水和煤油,吸收相同的热量后,煤油比水升高的温度多
【答案】C
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A.要让水和煤油升高相同的温度,水需要加热的时间更长,水吸收的热量多,说明水比煤油的比热容大,A正确,不符合题意;
B.加热时不断用玻璃棒搅拌是为了让水和煤油受热均匀,B正确,不符合题意;
C.水和煤油的沸点不同,实验时不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间,不能控制两种液体升高的温度相同,C错误,符合题意;
D.因为水的比热容较大,所以相同质量的水和煤油,吸收相同的热量后,煤油比水升高的温度多,D正确,不符合题意.
故答案为:C
【分析】因为水和煤油的沸点不同,加热时间不同,吸收热量不同,不能比较吸收热量的能力。
二、填空题
12.(2020·连云港)沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水的   。质量为10kg的水温度升高20℃所吸收热量为   J(c水=4.2×103J/(kg·℃))。
【答案】比热容大;8.4×105J
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和泥土比较,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。水吸收热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×20℃=8.4×105J
【分析】水的比热容较大,吸收热量时,温度变化较小;根据比热容、质量和温度差可以计算水吸收热量的多少。
13.(2020·泰安)质量相同的水、沙石和铜(已知c水>c沙石>c铜),放出了相同的热量,温度下降最大的是   。
【答案】铜
【知识点】比热容
【解析】【解答】利用热量的计算公式Q=cmΔt可知,在质量相等、放热也相同的情况下,谁的比热容小,它的温度变化就大,铜的比热容最小,铜的温度下降最大。
【分析】根据公式Q=cmΔt,当放出的热量、质量相同时,比热容越小,温度差越大。
14.(2020·大连模拟)在“比较不同物质吸热的能力”实验中,可以通过对水和食用油加热相同的时间,比较它们温度升高的大小,来判断它们的吸热能力强弱。实验装置如图7所示,两个加热器的规格相同,烧杯中水和食用油的初温相同、   相同。加热相同时间后,食用油的末温较高,则食用油的吸热能力较    (选填“强”或“弱”)。
【答案】质量;弱
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】探究不同物质吸热能力的研究方法是控制变量,要保证两种物质的质量和初始温度相同。本实验又用到了转换法的研究方法,用加热时间的长短,表示吸收热量的多少,加热相同时间,水和食用油吸收的热量相同,通过比较温度变化的大小,得出物质吸热能力的强弱。由题可知,水和食用油质量、初温相同,加热相同时间,食用油末温高,食用油温度变化大,所以食用油吸热能力较弱。
【分析】探究不同物质吸热能力时,要选择质量相同的不同液体进行实验;吸收相同热量时,温度变化越大,吸热能力越差。
15.(2020·高新模拟)图乙中是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为   J。[c牛奶=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】2.1×104
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】牛奶在热水中会吸收热量,温度升高,根据图像,牛奶吸收的热量为。
故答案为:2.1×104.
【分析】根据牛奶的比热容、质量和温度差的乘积计算吸收的热量是多少。
16.(2020·牡丹模拟)小贝家里购买了经济安全、节能环保的太阳能热水器,若该热水器里面装有温度为10℃的水30kg,经过阳光照射后,水温升高到45℃,在这一过程中水吸收的热量是   J。
【答案】4.41×106J
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】根据水的比热容、质量和温度差计算吸收的热量为。
故答案为:4.41×106J。
【分析】根据水的比热容、质量和温度差计算吸收的热量
三、计算题
17.(2020·杨浦模拟)质量为5千克的水温度降低了40℃,求水放出的热量Q放。[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
【答案】解:水放出的热量Q放=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×40℃=8.4×105J
答:水放出的热量是8.4×105J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据比热容、质量和温度差的乘积计算物体吸收的热量。
四、解答题
18.(2020·宁夏)宁夏中卫地区气候干燥,昼夜温差很大,当地特产压砂瓜,被称为“石头缝里长出的西瓜”,如图所示 每到种植季节,瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中,这样可以利用砂石有效蓄水和保温,保证芽苗在深夜不会被冻伤 请你根据以上材料所给信息,利用比热容知识分析:为什么瓜农在土壤上覆盖砂石后,能起到保温作用?
【答案】解:砂石覆盖后,白天可以减少水分的蒸发,晚上可以凝聚水汽渗入土壤,保证土壤的含水量。因水的比热容较大,吸放热能力强,白天土壤中的水分吸收热量,晚上放出热量,控制土壤温度,能防止芽苗在深夜不被冻伤。
【知识点】比热容
【解析】【分析】水的比热容较大,在吸收热量或放出热量时,温度变化较小。
五、实验探究题
19.(2020·绥化)利用图中的装置探究水和煤油的吸热情况。在两个相同的烧瓶中分别接入电阻丝,装入质量和初温都相同的水和煤油,分别插入温度计。
(1)装置中电阻丝的阻值应   (填“相等”或“不相等”),实验中用   来反映液体吸收热量的多少。按照下表中的数据,请计算出煤油的比热容是   J/(kg·℃);
液体 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
煤油 150 20 10 50
水 150 20 10 35
(2)夏天,海边昼夜温差变化小,这是因为水的   大;
(3)在烧瓶中重新填装质量和初温都相同的煤油,接入阻值不同的电阻丝,此装置就可以探究电流通过导体产生的热量与   的关系。
【答案】(1)相等;加热时间;2.1×103
(2)比热容
(3)电阻
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)图中两电阻丝串联,通过的电流相同和通电时间相同,要产生的热量相同,则实验中选用的两根电阻丝的阻值应相同。实验中用加热时间反映液体吸收热量的多少,加热时间长,液体吸收的热量多。由表中数据可知,加热时间相同,吸收的热量相同,即Q煤油=Q水
c煤油mΔt煤油=c水mΔt水
c煤油= ;(2)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。(3)在烧瓶中重新填装质量和初温都相同的煤油,接入阻值不同的电阻丝,通过电阻丝的电流相同,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
【分析】(1)探究物体吸热能力的实验中,选用两个相同的酒精灯进行加热,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;结合水的比热容求解物质的比热容即可;
(2)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降低的少;
(3)电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,结合的热量通过焦耳定律计算导体的电阻即可。
20.(2020·闵行模拟)某小组同学为了研究水吸收的热量和哪些因素有关,他们将不同质量的水利用同一热源加热,使其升高一定的温度,实验数据记录于下表中。(设每分钟水吸收的热量相同)
实验序号 m(克) △t(℃) 加热时间(分钟) 实验序号 m(克) △t(℃) 加热时间(分钟)
1 200 45 4.5 5 300 30 4.5
2 240 30 3.6 6 450 20 4.5
3 400 20 4 7 240 50 6
4 600 20 6 8 400 30 6
(1)水吸收的热量可以通过观察   来进行比较。
(2)分析序号    的数据,可得出初步结论:相同质量的水,升高的温度△t越大,需要吸收的热量越多。
(3)分析序号3、4、6或2、5、8的数据,可得出初步结论:    。
(4)进一步综合分析序号1、5、6和4、7、8的数据后,还可以发现:   。
【答案】(1)温度计的示数
(2)2/7或3/8
(3)质量不同的水升高相同的温度,吸收的热量不同,且质量越大,吸收热量越多
(4)同种物质,当质量和升高温度的乘积相同时,吸收的热量相同。
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)探究水吸收热量的实验时,通过温度计示数的变化,反应水吸收的热量;(2)若探究相同质量的水,吸收的热量和温度差的关系时,需要选择序号2和7;(3)当水的温度差相同,质量越大时,加热时间越长,说明吸收的热量越多;(4)分析1、5、6时,质量和温度差都不同,但加热时间相同,因为质量和升高的温度的乘积相同。
【分析】(1)可以通过温度计示数的变化,反应水吸收的热量;(2)相同质量的,温度差不同时,可以探究吸收的热量和温度差的关系;(3)当温度差相同,质量越大,吸收的热量越多;(4)质量和升高的温度的乘积相同,吸收的热量相同。
21.(2020·德州模拟)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是   ;
(2)加热10min,水吸收的热量   (填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是   ℃,煤油的比热容是   J/(kg ℃)【c水=4.2×103J/(kg ℃)】
(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是   J.(q酒=3.0×107J/kg)
【答案】(1)控制不同物质的质量相同
(2)等于
(3)98;2.1×103J/(kg ℃)
(4)6.0×105
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】解:(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是:控制不同物质的质量相同;(2)加热10min,水吸收的热量 等于煤油吸收的热量;(3)水沸腾时保持不变的温度叫沸点,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是98℃,由图乙知,升高相同的温度,水用的时间是煤油的2倍,即吸收的热量是煤油的2倍,根据c= ,在质量、升温相同的情况下,比热容与Q成正比,故煤油的比热容是: ×4.2×103J/(kg ℃=2.1×103J/(kg ℃)。(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是:Q放=mq酒=0.02kg×3.0×107J/kg=6.0×105J。
故答案为:(1)控制不同物质的质量相同;(2)等于;(3)98;2.1×103J/(kg ℃);(4)6.0×105。
【分析】(1)探究不同物体的吸收能力时,利用天平测量质量,使质量相等;(2)利用相同的加热器加热相同时间,物体吸收的热量相同;(3)水在沸腾时,温度保持不变,利用水的比热容、吸收的热量和温度差,可以计算其它物体的比热容;(4)根据燃料的热值和质量的乘积计算热量。
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