人教版初中物理九年级全册第十三章 第三节比热容 同步训练
一、单选题
1.(2017九上·安康期中)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
2.(2017九上·芦溪期中)用两个相同的加热器,分别对质量相等的甲、乙两种液体加热,忽略热量的散失,其温度随时间变化的规律如图所示,由图可以看出( )
A.甲的比热容比乙大
B.甲的比热容比乙小
C.甲和乙的比热容相同
D.刚开始加热时,甲和乙的比热容为零
3.(2016九上·郓城期中)由c= ,关于同一种物质的比热容c,下列说法正确的是( )
A.若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍
B.若质量增大一倍,则比热容减至一半
C.若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
D.无论质量多大,比热容都一样
4.(2017·唐山模拟)水具有比热容大的特点,下列如图的现象中与此特点无关的是( )
A.海边的昼夜温差较小
B.空调房间里放盆水可以增加湿度
C.冬天暖气设备用热水供暖
D.用水冷却汽车发动机
5.(2017·罗湖模拟)有两个温度和质量都相同的金属球,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了t℃;把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了t℃,则甲球比热容c甲和乙球比热容c乙,大小的关系是( )
A.c甲C.c甲>c乙 D. 以上三种情况都有可能
6.(2016九下·道里开学考)骄阳下的露天泳池边,水泥砂石地热得烫脚,而泳池里的水却凉凉的.这主要是因为( )
A.砂石的比热容大 B.水的比热容大
C.砂石的密度大 D.水的密度大
7.(2016九下·沂源开学考)关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A.质量大的物质比热容一定大
B.密度大的物质比热容一定大
C.温度高的物质比热容一定大
D.各种物质都有自己的比热容,比热容是物质的一种特性
8.(2017·自贡)关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关
B.同种物质质量越大比热容就越大
C.因为水的比热容较大所以比较适合做冷却剂
D.物质的状态发生变化时其比热容一般不变
9.(2017·宜昌)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
10.(2017·上海)两个质想不同的金属块,发出相同热量,降低相同温度,则( )
A.质量大的金属块的比热容一定大
B.质量大的金属块的比热容一定小
C.质量的金属块的比热容可能大
D.两个金属块的比热容有可能相同
11.(2017·南宁模拟)如图在探究“不同物质的吸热能力”的实验时,同学们使用的器材有:相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、初温和质量都相同的水和食用油.关于实验,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量的多少是由它的物质种类决定的
B.食用油吸热升温快,说明食用油的吸热能力强
C.加热相同的时间,水升温慢说明水的吸热能力强
D.将食用油和水加热到相同的温度时,它们吸收的热量相同
12.(2017·兴化模拟)水具有比热容大的特点,下列现象及应用与此特点无关的是( )
A.用水来冷却汽车发动机 B.内陆地区温差比沿海地区大
C.冬天的暖气设备用热水供暖 D.夏天往地上洒水,感觉凉爽
13.(2017·成华模拟)小红根据如表提供的几种物质的比热容,得出以下四个结论,其中正确的是 ( )
物质 比热容[J (kg ℃)﹣1] 物质 比热容[J (kg ℃)﹣1]
冰 2.1×103 水 4.2×103
砂石 0.92×103 酒精 2.4×103
铝 0.88×103 煤油 2.1×103
铜 0.39×103 水银 0.14×103
A.质量相等的铜和铝,升高相同的温度,铝吸收的热量多
B.质量相等的水和煤油吸收相等的热量后,水的温度变化大
C.同一物质发生物态变化后,比热容不变
D.液体的比热容一定比固体的大
二、综合题
14.(2016九下·深圳开学考)某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,得到如下数据,请分析实验数据,回答下列问题:
液体 实验次数 液体质量/g 液体初温/℃ 液体末温/℃ 温度变化/℃ 通电时间/min
水 1 100 20 38
4
2 100 20 56 36 8
煤油 3 100 20 29 9 1
4 100 20 56 36 4
(1)表格空白处的数据为 .
(2)比较1、4的实验数据可知:加热相同的时间,质量相同的水和煤油, (填“水”或“煤油”)升高的温度更高.
(3)比较 与 的实验数据可知:质量相同的水和煤油,升高相同温度时,水吸收的热量 (填“大于”或“小于”)煤油吸收的热量.
(4)分析实验数据可知:坐标图象中物质 (填“①”或“②”)是水.
15.(2016九下·泰兴开学考)如图甲,在探究“不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、 相同的水和煤油(ρ水>ρ煤油).选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相同时间内 .
(2)水和煤油温度随时间变化的图象如图乙所示,①根据图甲可判断出a物质是 ;②根据图乙可判断出 吸热能力强,由此说明该物质的比热容 (填“较大”或“较小”)
(3)本实验采用的物理研究方法是 法.
三、实验题
16.(2017·武汉)图1是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置.两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油.
(1)选用两个相同规格的电加热器加热,目的是使水和食用油在相等时间内 .
(2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和 .
(3)图2中能合理反映该实验结果的图象是 (选填“甲”“乙”或“丙”).
四、填空题
17.(2017·哈尔滨)用如图所示的两个相同装置,同时给质量相同的水和铁砂加热,升温较慢的物质是 ,因为它的 较大.
18.(2017·黔西南)在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的.这是因为 的比热容较大,当沙子和水同时接受相同的阳光照射时, 的温度升高得更快的缘故.
19.(2017·青海)2017年5月18日,我国在南海海域“可燃冰”试采成功,“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力.同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 很大.以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧出的热量为 J.(q煤气=4.2×107J/kg)
20.(2017·武城模拟)某同学用如图所示的实验装置,比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化的特点.将分别盛有相同质量的水和食用油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头与水和食用油良好接触,将温度传感器与计算机相连,计算机上显示的实验图线如图乙所示.
由图乙可知:水沸腾时吸热,温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”);加热2min水吸收的热量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)食用油吸收的热量;食用油的比热容为 J/(kg ℃).
21.(2017·长春)汽车发动机用水做冷却剂,这是利用了水的比热容 的性质,一杯水倒出一半后,剩下水的比热容 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
五、解答题
22.(2017·鹤岗)炎炎烈日下,松花江边的沙子热得烫脚,而江水却很清凉.这是为什么?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解:水放出的热量是:
Q放=cm(t0﹣t)
=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(25℃﹣20℃)
=4.2×104J.
故选A.
【分析】已知水的质量2kg,初温25℃,末温20℃,根据Q放=cm(t0﹣t)可求出水放出的热量.
2.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:由图示可以看出,当加热时间相同时,即吸收的热量相同时,甲的温度升高的快,利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,谁的温度升高得快,它的比热容小;
所以,甲的比热容小,乙的比热容大.
故选B.
【分析】选同样的加热时间,甲和乙吸热相同,根据温度变化的多少判断,温度变化多的比热容小,温度变化少的比热容大,据此分析判断.
3.【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:比热容是物质的本质特性,它不会改变,所以A,B,C错误,D正确.
故选:D.
【分析】比热容是物质的本质特性,它不会随物质吸收的热量,质量,温度的改变而改变.
4.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:
A、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,使得昼夜的温差小,由此使得海边昼夜温差小,故A不符合题意;
B、空调房间放盆水增加湿度,是利用水的蒸发,增加水蒸气,故B符合题意;
C、因为水的比热容较大,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,所以冬天暖气设备用热水供暖,故C不符合题意;
D、因为水的比热容较大,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,所以用水冷却汽车发动机,故D不符合题意.
故选B.
【分析】对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,据此分析判断.
5.【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解:设两球的初温为t0,热水的初温为t1,甲球杯中热平衡后水的温度为t2,则t2=t1-t,乙球放入杯中热平衡后水的温度为t3,则t3=t2-t=t1-t-t=t1-2t;
△t甲=t2-t0=t1-t-t0,△t乙=t3-t0=t1-2t-t0,即△t甲>△t乙;
∵甲、乙两球放入水中水温降低相同的温度,水放出的热量相同,∴甲、乙吸收的热量,即:Q甲吸=Q乙吸;
根据Q吸=cm△t得,Q甲吸=Q乙吸,即c甲m甲△t甲=c乙m乙△t乙,所以c甲<c乙 。
A、c甲B、c甲=c乙,故B错;
C、c甲>c乙 ,故C正确;
D、 以上三种情况都有可能。
故选A。
【分析】甲、乙两球,先后投入到同一杯水中,甲乙物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低;
由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,甲乙两球吸收的热量相同;
而甲、乙两球的质量相等、初温相同,经吸热后,乙球的末温比甲球的末温低△t;
由上述分析可知,质量相同的甲乙两球,吸收相同的热量,乙球升高的温度少,所以乙球的比热容大。
6.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:水比砂石的比热容大,因此,相同质量的水和砂石,在吸收相同的热量时,砂石温度高,水温度低,所以骄阳下的露天泳池边,水泥砂石地热得烫脚,而泳池里的水却凉凉的.故B符合题意.
故选B.
【分析】在常见物质中,水的比热容是最大的,因此,在相同条件下水吸收的热量较多,而在吸收相同热量时,水升温则较慢.
7.【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:根据教材提供的知识我们知道:
比热容是物质的一种特性,只和物体的种类有关,和物体的温度、质量等是没有关系的.
A、因为比热容只和物质的种类有关,所以和质量无关,A错.
B、同上,和密度也无关,B错.
C、同上,和温度无关,C错.
D、既然是特性,必然每种物质的比热容是不一样的.
故选D.
【分析】做此题的关键是要明确比热容的概念以及比热容的大小和哪些因素有关,尤其需要注意的是比热容是物质的一种特性.
8.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:
A、比热容与物质的种类、状态有关,故A错误;
B、比热容是物质的一种特性,和物体质量的大小没有关系,故B错误;
C、水的比热容最大,和其它物质比较,降低相同温度吸收热量多,所以汽车散热器常用水作为冷却剂,故C正确;
D、比热容与物质的种类、状态有关,种类不同,状态不同,比热容一般不同,故D错误.
故选C.
【分析】比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系;比热容是反映不同物质吸放热能力强弱的一个物理量.水的比热容大,说明相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多.
9.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:
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.
【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,据此分析.
10.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:据公式Q=cm△t可得c= ,金属块的质量不同,发出的热量相同,其变化的温度相同,质量大的金属块的比热容一定小,故B正确.
故选:B.
【分析】两个质量不同、散发热量相同的物体,降低相同的温度时,其所能放出热量的多少与其比热容有关,故在分析判断时应联系公式Q=cm△t进行判断.
11.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:A、物体吸收热量的多少是由加热时间决定的,A错误;
B、食用油吸热升温快,根据比较吸热能力的第2种方法,水的吸热能力强,B错误;
C、加热相同的时间,水升温慢说明水的吸热能力强,根据比较吸热能力的第2种方法,水的吸热能力强,C正确;
D、加热相同的时间,水升温慢,故将将食用油和水加热到相同的温度时,水加热时间长,水吸收的热量多相,D错误.
故选C.
【分析】我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法.
比较物质吸热能力的2种方法:1使相同质量的不同物质升高相同的温度,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2使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
12.【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:
A、因为水的比热容较大,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,所以用水来冷却汽车发动机,与水的比热容大的特点有关,故A不符合题意;
B、因为水的比热容大,相同质量的水和砂石比较,在吸收或放出相同热量时,水的温度变化小,即内陆地区温差比沿海地区大,故B不符合题意;
C、因为水的比热容较大,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,所以冬天供暖系统使用热水循环供暖,与水的比热容大的特点有关,故C不符合题意;
D、给地板洒水降温是利用了蒸发吸热,与比热容无关,故D符合题意.
故选D.
【分析】(1)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;(2)夏天在地面上洒水,增大了水的表面积,可以加快水的蒸发,增加空气的湿度.
13.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:A、由表中数据知,铝的比热容大于铜.质量相等的铜和铝,升高相同的温度,根据吸热公式Q=cm△t知,铝吸收的热量多.故A正确;
B、质量相等的水和煤油吸收相等的热量后,根据公式△t= 知,煤油的温度变化大.故B错误;
C、同一物质发生物态变化后,比热容改变.比如水和冰的比热容不同.故C错误.
D、液体的比热容不一定比固体的大,比如:冰比水银的比热容大.故D错误.
故选A.
【分析】(1)质量是1kg的某种物质温度升高1℃吸收的热量,叫做这种物质的比热;比热容是物质的一种特性,不同的物质比热容一般不同;同种物质,状态不同,比热容不同;(2)质量相同的不同物质,升高温度相同时,需要的热量多少用公式Q=cm△t分析.(3)质量相同的不同物质,吸收相同热量时,温度变化用公式△t= 比较.
14.【答案】(1)18
(2)煤油
(3)2;4;大于
(4)②
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:(1)表格中所示水的温度变化t=38℃﹣20℃=18℃;(2)因为煤油比水的吸热本领小,所以加热相同的时间,它们吸收相等热量时,质量相同的水和煤油,煤油升高的温度更高.(3)表格中2和4控制水和煤油的质量与升高的温度都相等,水加热的时间是8min,煤油加热的时间是4min,水吸收的热量大于煤油吸收的热量;(4)图中所示①和②在吸收相同热量时,②升高的温度慢,则②的比热容大,所以②是水,①是煤油.
故答案为:(1)18;(2)煤油;(3)2;4;大于;(4)②.
【分析】(1)水的温度变化即液体的末温与液体的初温之差;(2)加热相同的时间,质量相同的水和煤油,由于煤油的吸热本领小,所以煤油升高的温度更高;(3))根据表中实验数据进行分析,然后答题;(4)可判断两种物质在升高相同温度的情况下,所用时间的多少.用时较多的,说明吸收的热量多,则比热较大.
15.【答案】(1)质量;吸收相同的热量
(2)水;a;较大
(3)控制变量
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油;实验中选用相同电加热器的目的是:使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量;(2)①图甲中可知:Va<Vb,
因为ρ水>ρ煤油,
所以根据V= 可知:质量相同时,V水<V煤油,
所以可判断出a物质是水.②根据图乙可知:在质量、升高相同的温度时,a物质的加热时间长,说明a物质吸收的热量比乙物质吸收的热量多;所以物质a的吸热能力强.(3)本实验基本思路是先找出相同(保持不变)的实验条件,然后再找出不同的实验条件,最后观察实验结果跟变化的实验条件之间的关系.所以采用的物理研究方法是控制变量法.
故答案为:(1)质量;吸收相同的热量;(2)①水;②a;较大;(3)控制变量.
【分析】(1)两个相同的酒精灯对其加热,加热时间多,放出的热量就多,相应受热物质吸收的热量就多;(2)①不同的物质质量相同时,物质的体积与密度成反比;②在质量相同、升高相同的温度时的不同物质,吸收的热量多的物质,其吸热能力强;
16.【答案】(1)吸收的热量相同
(2)加热器
(3)乙
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:(1)选用两个相同规格的电加热器加热,目的是使水和食用油在相等时间内吸收的热量相同.(2)为准确测量液体的温度,温度计的玻璃泡应充分与被测液体接触,实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和加热器.(3)相同质量的水和食用油在吸收相同的热量时(加热时间相同),因水的比热容大,由Q吸=cm△t可知,水的温度变化小,故图2中能合理反映该实验结果的图象是乙.
故答案为:(1)吸收的热量相同; (2)加热器; (3)乙.
【分析】(1)(3)我们使用相同的或加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法.
比较物质吸热能力的2种方法:①使相同质量的不同物质升高相同的温度,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②使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;(2)温度计玻璃泡充分与被测液体接触,实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和加热器.
17.【答案】水;比热容
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:
用两个相同装置,同时给质量相同的水和铁砂加热,两种物质相同时间吸收的热量相同.
因为水的比热容大于铁砂,由公式△t= 知,升温较慢的物质是水.
故答案为:水;比热容.
【分析】比热容是描述物质吸放热本领的物理量.在目前已知物质中,水的比热容最大;
相同的加热设备,相同时间为不同液体提供的热量相同.在质量和吸收的热量相同时,物质升高的温度与比热容成反比.
18.【答案】水;沙子
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:因为沙子的比热容比海水的比热容小,在吸收相同热量时,相同质量的沙子比海水温度上升得快,所以在烈日当空的海边玩耍,会感到沙子烫脚,海水却凉凉的.
故答案为:水;沙子.
【分析】水的比热容较大,相同质量的水和沙子比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少,所以沙子滚烫,而海水依旧凉爽.
19.【答案】热值;4.2×108J
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解:(1)在同等条件下,包含质量相同,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大;(2)1kg煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=1kg×4.2×107J/kg=4.2×107J,
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量:
Q放′=Q放×10=4.2×107J×10=4.2×108J;
故答案为:热值;4.2×108J.
【分析】(1)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫这种燃料的热值;(2)利用Q放=mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的10倍,据此求1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量.
20.【答案】不变;等于;2.1×103
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:(1)水沸腾时的特点是吸收热量温度保持不变;(2)为了便于比较水和食用油吸热能力的强弱,实验除让两个试管内的水和食用油初温相同外,实验前还必须控制水和食用油的质量和初温相同,同时打开红外加热器开关的目的是使水和食用油吸收的热量相同,故加热2min水吸收的热量等于食用油吸收的热量;(3)由图乙知,水和食用油均升高相同的温度,水吸收的热量是食用油吸收热量的2倍,则c水m△t=2c食用油m△t,可得:
c食用油= c水= ×4.2×103J/(kg ℃)=2.1×103J/(kg ℃).
故答案为:不变;等于;2.1×103.
【分析】(1)根据水沸腾特点分析解答;(2)比较水和食用油的吸热能力,要控制水与油的质量相等、初温相等;相同的加热器对其加热时,即表明在相同的时间内两种液体所吸收的热量是相同的,所以加热时间的长短,表明液体吸收热量的多少;根据图象,水和食用油升高的温度相同,加热时间表示的是吸收热量之间的关系,根据吸热的关系结合公式Q=cm△t便可求出食用油的比热容.
21.【答案】大;不变
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:汽车发动机是用水做冷却剂的,这是利用了水比热容大的性质,比热容是物质的属性,与温度变化无关,一杯水倒出一半后,剩下的半杯水的比热容不变.
故答案为:大;不变.
【分析】水的比热容大,和同样质量的其它物质相比,升高相同的温度,从发动机吸收热量多;
比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与吸放热的多少、质量、体积的大小都没有关系.
22.【答案】解:因为水的比热容比沙石的大,由Q=cm△t可知,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量(都在太阳照射下),水的温度升高的少,江水是凉凉的,而沙子的温度升高的多,热得烫脚
【知识点】比热容
【解析】【分析】对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,据此分析.
1 / 1人教版初中物理九年级全册第十三章 第三节比热容 同步训练
一、单选题
1.(2017九上·安康期中)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
【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解:水放出的热量是:
Q放=cm(t0﹣t)
=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(25℃﹣20℃)
=4.2×104J.
故选A.
【分析】已知水的质量2kg,初温25℃,末温20℃,根据Q放=cm(t0﹣t)可求出水放出的热量.
2.(2017九上·芦溪期中)用两个相同的加热器,分别对质量相等的甲、乙两种液体加热,忽略热量的散失,其温度随时间变化的规律如图所示,由图可以看出( )
A.甲的比热容比乙大
B.甲的比热容比乙小
C.甲和乙的比热容相同
D.刚开始加热时,甲和乙的比热容为零
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:由图示可以看出,当加热时间相同时,即吸收的热量相同时,甲的温度升高的快,利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,谁的温度升高得快,它的比热容小;
所以,甲的比热容小,乙的比热容大.
故选B.
【分析】选同样的加热时间,甲和乙吸热相同,根据温度变化的多少判断,温度变化多的比热容小,温度变化少的比热容大,据此分析判断.
3.(2016九上·郓城期中)由c= ,关于同一种物质的比热容c,下列说法正确的是( )
A.若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍
B.若质量增大一倍,则比热容减至一半
C.若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
D.无论质量多大,比热容都一样
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:比热容是物质的本质特性,它不会改变,所以A,B,C错误,D正确.
故选:D.
【分析】比热容是物质的本质特性,它不会随物质吸收的热量,质量,温度的改变而改变.
4.(2017·唐山模拟)水具有比热容大的特点,下列如图的现象中与此特点无关的是( )
A.海边的昼夜温差较小
B.空调房间里放盆水可以增加湿度
C.冬天暖气设备用热水供暖
D.用水冷却汽车发动机
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:
A、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,使得昼夜的温差小,由此使得海边昼夜温差小,故A不符合题意;
B、空调房间放盆水增加湿度,是利用水的蒸发,增加水蒸气,故B符合题意;
C、因为水的比热容较大,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,所以冬天暖气设备用热水供暖,故C不符合题意;
D、因为水的比热容较大,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,所以用水冷却汽车发动机,故D不符合题意.
故选B.
【分析】对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,据此分析判断.
5.(2017·罗湖模拟)有两个温度和质量都相同的金属球,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了t℃;把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了t℃,则甲球比热容c甲和乙球比热容c乙,大小的关系是( )
A.c甲C.c甲>c乙 D. 以上三种情况都有可能
【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解:设两球的初温为t0,热水的初温为t1,甲球杯中热平衡后水的温度为t2,则t2=t1-t,乙球放入杯中热平衡后水的温度为t3,则t3=t2-t=t1-t-t=t1-2t;
△t甲=t2-t0=t1-t-t0,△t乙=t3-t0=t1-2t-t0,即△t甲>△t乙;
∵甲、乙两球放入水中水温降低相同的温度,水放出的热量相同,∴甲、乙吸收的热量,即:Q甲吸=Q乙吸;
根据Q吸=cm△t得,Q甲吸=Q乙吸,即c甲m甲△t甲=c乙m乙△t乙,所以c甲<c乙 。
A、c甲B、c甲=c乙,故B错;
C、c甲>c乙 ,故C正确;
D、 以上三种情况都有可能。
故选A。
【分析】甲、乙两球,先后投入到同一杯水中,甲乙物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低;
由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,甲乙两球吸收的热量相同;
而甲、乙两球的质量相等、初温相同,经吸热后,乙球的末温比甲球的末温低△t;
由上述分析可知,质量相同的甲乙两球,吸收相同的热量,乙球升高的温度少,所以乙球的比热容大。
6.(2016九下·道里开学考)骄阳下的露天泳池边,水泥砂石地热得烫脚,而泳池里的水却凉凉的.这主要是因为( )
A.砂石的比热容大 B.水的比热容大
C.砂石的密度大 D.水的密度大
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:水比砂石的比热容大,因此,相同质量的水和砂石,在吸收相同的热量时,砂石温度高,水温度低,所以骄阳下的露天泳池边,水泥砂石地热得烫脚,而泳池里的水却凉凉的.故B符合题意.
故选B.
【分析】在常见物质中,水的比热容是最大的,因此,在相同条件下水吸收的热量较多,而在吸收相同热量时,水升温则较慢.
7.(2016九下·沂源开学考)关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A.质量大的物质比热容一定大
B.密度大的物质比热容一定大
C.温度高的物质比热容一定大
D.各种物质都有自己的比热容,比热容是物质的一种特性
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:根据教材提供的知识我们知道:
比热容是物质的一种特性,只和物体的种类有关,和物体的温度、质量等是没有关系的.
A、因为比热容只和物质的种类有关,所以和质量无关,A错.
B、同上,和密度也无关,B错.
C、同上,和温度无关,C错.
D、既然是特性,必然每种物质的比热容是不一样的.
故选D.
【分析】做此题的关键是要明确比热容的概念以及比热容的大小和哪些因素有关,尤其需要注意的是比热容是物质的一种特性.
8.(2017·自贡)关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关
B.同种物质质量越大比热容就越大
C.因为水的比热容较大所以比较适合做冷却剂
D.物质的状态发生变化时其比热容一般不变
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:
A、比热容与物质的种类、状态有关,故A错误;
B、比热容是物质的一种特性,和物体质量的大小没有关系,故B错误;
C、水的比热容最大,和其它物质比较,降低相同温度吸收热量多,所以汽车散热器常用水作为冷却剂,故C正确;
D、比热容与物质的种类、状态有关,种类不同,状态不同,比热容一般不同,故D错误.
故选C.
【分析】比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系;比热容是反映不同物质吸放热能力强弱的一个物理量.水的比热容大,说明相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多.
9.(2017·宜昌)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
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:
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.
【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,据此分析.
10.(2017·上海)两个质想不同的金属块,发出相同热量,降低相同温度,则( )
A.质量大的金属块的比热容一定大
B.质量大的金属块的比热容一定小
C.质量的金属块的比热容可能大
D.两个金属块的比热容有可能相同
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:据公式Q=cm△t可得c= ,金属块的质量不同,发出的热量相同,其变化的温度相同,质量大的金属块的比热容一定小,故B正确.
故选:B.
【分析】两个质量不同、散发热量相同的物体,降低相同的温度时,其所能放出热量的多少与其比热容有关,故在分析判断时应联系公式Q=cm△t进行判断.
11.(2017·南宁模拟)如图在探究“不同物质的吸热能力”的实验时,同学们使用的器材有:相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、初温和质量都相同的水和食用油.关于实验,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量的多少是由它的物质种类决定的
B.食用油吸热升温快,说明食用油的吸热能力强
C.加热相同的时间,水升温慢说明水的吸热能力强
D.将食用油和水加热到相同的温度时,它们吸收的热量相同
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:A、物体吸收热量的多少是由加热时间决定的,A错误;
B、食用油吸热升温快,根据比较吸热能力的第2种方法,水的吸热能力强,B错误;
C、加热相同的时间,水升温慢说明水的吸热能力强,根据比较吸热能力的第2种方法,水的吸热能力强,C正确;
D、加热相同的时间,水升温慢,故将将食用油和水加热到相同的温度时,水加热时间长,水吸收的热量多相,D错误.
故选C.
【分析】我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法.
比较物质吸热能力的2种方法:1使相同质量的不同物质升高相同的温度,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2使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
12.(2017·兴化模拟)水具有比热容大的特点,下列现象及应用与此特点无关的是( )
A.用水来冷却汽车发动机 B.内陆地区温差比沿海地区大
C.冬天的暖气设备用热水供暖 D.夏天往地上洒水,感觉凉爽
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:
A、因为水的比热容较大,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,所以用水来冷却汽车发动机,与水的比热容大的特点有关,故A不符合题意;
B、因为水的比热容大,相同质量的水和砂石比较,在吸收或放出相同热量时,水的温度变化小,即内陆地区温差比沿海地区大,故B不符合题意;
C、因为水的比热容较大,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,所以冬天供暖系统使用热水循环供暖,与水的比热容大的特点有关,故C不符合题意;
D、给地板洒水降温是利用了蒸发吸热,与比热容无关,故D符合题意.
故选D.
【分析】(1)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;(2)夏天在地面上洒水,增大了水的表面积,可以加快水的蒸发,增加空气的湿度.
13.(2017·成华模拟)小红根据如表提供的几种物质的比热容,得出以下四个结论,其中正确的是 ( )
物质 比热容[J (kg ℃)﹣1] 物质 比热容[J (kg ℃)﹣1]
冰 2.1×103 水 4.2×103
砂石 0.92×103 酒精 2.4×103
铝 0.88×103 煤油 2.1×103
铜 0.39×103 水银 0.14×103
A.质量相等的铜和铝,升高相同的温度,铝吸收的热量多
B.质量相等的水和煤油吸收相等的热量后,水的温度变化大
C.同一物质发生物态变化后,比热容不变
D.液体的比热容一定比固体的大
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:A、由表中数据知,铝的比热容大于铜.质量相等的铜和铝,升高相同的温度,根据吸热公式Q=cm△t知,铝吸收的热量多.故A正确;
B、质量相等的水和煤油吸收相等的热量后,根据公式△t= 知,煤油的温度变化大.故B错误;
C、同一物质发生物态变化后,比热容改变.比如水和冰的比热容不同.故C错误.
D、液体的比热容不一定比固体的大,比如:冰比水银的比热容大.故D错误.
故选A.
【分析】(1)质量是1kg的某种物质温度升高1℃吸收的热量,叫做这种物质的比热;比热容是物质的一种特性,不同的物质比热容一般不同;同种物质,状态不同,比热容不同;(2)质量相同的不同物质,升高温度相同时,需要的热量多少用公式Q=cm△t分析.(3)质量相同的不同物质,吸收相同热量时,温度变化用公式△t= 比较.
二、综合题
14.(2016九下·深圳开学考)某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,得到如下数据,请分析实验数据,回答下列问题:
液体 实验次数 液体质量/g 液体初温/℃ 液体末温/℃ 温度变化/℃ 通电时间/min
水 1 100 20 38
4
2 100 20 56 36 8
煤油 3 100 20 29 9 1
4 100 20 56 36 4
(1)表格空白处的数据为 .
(2)比较1、4的实验数据可知:加热相同的时间,质量相同的水和煤油, (填“水”或“煤油”)升高的温度更高.
(3)比较 与 的实验数据可知:质量相同的水和煤油,升高相同温度时,水吸收的热量 (填“大于”或“小于”)煤油吸收的热量.
(4)分析实验数据可知:坐标图象中物质 (填“①”或“②”)是水.
【答案】(1)18
(2)煤油
(3)2;4;大于
(4)②
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:(1)表格中所示水的温度变化t=38℃﹣20℃=18℃;(2)因为煤油比水的吸热本领小,所以加热相同的时间,它们吸收相等热量时,质量相同的水和煤油,煤油升高的温度更高.(3)表格中2和4控制水和煤油的质量与升高的温度都相等,水加热的时间是8min,煤油加热的时间是4min,水吸收的热量大于煤油吸收的热量;(4)图中所示①和②在吸收相同热量时,②升高的温度慢,则②的比热容大,所以②是水,①是煤油.
故答案为:(1)18;(2)煤油;(3)2;4;大于;(4)②.
【分析】(1)水的温度变化即液体的末温与液体的初温之差;(2)加热相同的时间,质量相同的水和煤油,由于煤油的吸热本领小,所以煤油升高的温度更高;(3))根据表中实验数据进行分析,然后答题;(4)可判断两种物质在升高相同温度的情况下,所用时间的多少.用时较多的,说明吸收的热量多,则比热较大.
15.(2016九下·泰兴开学考)如图甲,在探究“不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、 相同的水和煤油(ρ水>ρ煤油).选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相同时间内 .
(2)水和煤油温度随时间变化的图象如图乙所示,①根据图甲可判断出a物质是 ;②根据图乙可判断出 吸热能力强,由此说明该物质的比热容 (填“较大”或“较小”)
(3)本实验采用的物理研究方法是 法.
【答案】(1)质量;吸收相同的热量
(2)水;a;较大
(3)控制变量
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油;实验中选用相同电加热器的目的是:使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量;(2)①图甲中可知:Va<Vb,
因为ρ水>ρ煤油,
所以根据V= 可知:质量相同时,V水<V煤油,
所以可判断出a物质是水.②根据图乙可知:在质量、升高相同的温度时,a物质的加热时间长,说明a物质吸收的热量比乙物质吸收的热量多;所以物质a的吸热能力强.(3)本实验基本思路是先找出相同(保持不变)的实验条件,然后再找出不同的实验条件,最后观察实验结果跟变化的实验条件之间的关系.所以采用的物理研究方法是控制变量法.
故答案为:(1)质量;吸收相同的热量;(2)①水;②a;较大;(3)控制变量.
【分析】(1)两个相同的酒精灯对其加热,加热时间多,放出的热量就多,相应受热物质吸收的热量就多;(2)①不同的物质质量相同时,物质的体积与密度成反比;②在质量相同、升高相同的温度时的不同物质,吸收的热量多的物质,其吸热能力强;
三、实验题
16.(2017·武汉)图1是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置.两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油.
(1)选用两个相同规格的电加热器加热,目的是使水和食用油在相等时间内 .
(2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和 .
(3)图2中能合理反映该实验结果的图象是 (选填“甲”“乙”或“丙”).
【答案】(1)吸收的热量相同
(2)加热器
(3)乙
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:(1)选用两个相同规格的电加热器加热,目的是使水和食用油在相等时间内吸收的热量相同.(2)为准确测量液体的温度,温度计的玻璃泡应充分与被测液体接触,实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和加热器.(3)相同质量的水和食用油在吸收相同的热量时(加热时间相同),因水的比热容大,由Q吸=cm△t可知,水的温度变化小,故图2中能合理反映该实验结果的图象是乙.
故答案为:(1)吸收的热量相同; (2)加热器; (3)乙.
【分析】(1)(3)我们使用相同的或加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法.
比较物质吸热能力的2种方法:①使相同质量的不同物质升高相同的温度,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②使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;(2)温度计玻璃泡充分与被测液体接触,实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和加热器.
四、填空题
17.(2017·哈尔滨)用如图所示的两个相同装置,同时给质量相同的水和铁砂加热,升温较慢的物质是 ,因为它的 较大.
【答案】水;比热容
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:
用两个相同装置,同时给质量相同的水和铁砂加热,两种物质相同时间吸收的热量相同.
因为水的比热容大于铁砂,由公式△t= 知,升温较慢的物质是水.
故答案为:水;比热容.
【分析】比热容是描述物质吸放热本领的物理量.在目前已知物质中,水的比热容最大;
相同的加热设备,相同时间为不同液体提供的热量相同.在质量和吸收的热量相同时,物质升高的温度与比热容成反比.
18.(2017·黔西南)在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的.这是因为 的比热容较大,当沙子和水同时接受相同的阳光照射时, 的温度升高得更快的缘故.
【答案】水;沙子
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:因为沙子的比热容比海水的比热容小,在吸收相同热量时,相同质量的沙子比海水温度上升得快,所以在烈日当空的海边玩耍,会感到沙子烫脚,海水却凉凉的.
故答案为:水;沙子.
【分析】水的比热容较大,相同质量的水和沙子比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少,所以沙子滚烫,而海水依旧凉爽.
19.(2017·青海)2017年5月18日,我国在南海海域“可燃冰”试采成功,“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力.同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 很大.以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧出的热量为 J.(q煤气=4.2×107J/kg)
【答案】热值;4.2×108J
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解:(1)在同等条件下,包含质量相同,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大;(2)1kg煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=1kg×4.2×107J/kg=4.2×107J,
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量:
Q放′=Q放×10=4.2×107J×10=4.2×108J;
故答案为:热值;4.2×108J.
【分析】(1)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫这种燃料的热值;(2)利用Q放=mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的10倍,据此求1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量.
20.(2017·武城模拟)某同学用如图所示的实验装置,比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化的特点.将分别盛有相同质量的水和食用油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头与水和食用油良好接触,将温度传感器与计算机相连,计算机上显示的实验图线如图乙所示.
由图乙可知:水沸腾时吸热,温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”);加热2min水吸收的热量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)食用油吸收的热量;食用油的比热容为 J/(kg ℃).
【答案】不变;等于;2.1×103
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:(1)水沸腾时的特点是吸收热量温度保持不变;(2)为了便于比较水和食用油吸热能力的强弱,实验除让两个试管内的水和食用油初温相同外,实验前还必须控制水和食用油的质量和初温相同,同时打开红外加热器开关的目的是使水和食用油吸收的热量相同,故加热2min水吸收的热量等于食用油吸收的热量;(3)由图乙知,水和食用油均升高相同的温度,水吸收的热量是食用油吸收热量的2倍,则c水m△t=2c食用油m△t,可得:
c食用油= c水= ×4.2×103J/(kg ℃)=2.1×103J/(kg ℃).
故答案为:不变;等于;2.1×103.
【分析】(1)根据水沸腾特点分析解答;(2)比较水和食用油的吸热能力,要控制水与油的质量相等、初温相等;相同的加热器对其加热时,即表明在相同的时间内两种液体所吸收的热量是相同的,所以加热时间的长短,表明液体吸收热量的多少;根据图象,水和食用油升高的温度相同,加热时间表示的是吸收热量之间的关系,根据吸热的关系结合公式Q=cm△t便可求出食用油的比热容.
21.(2017·长春)汽车发动机用水做冷却剂,这是利用了水的比热容 的性质,一杯水倒出一半后,剩下水的比热容 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】大;不变
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:汽车发动机是用水做冷却剂的,这是利用了水比热容大的性质,比热容是物质的属性,与温度变化无关,一杯水倒出一半后,剩下的半杯水的比热容不变.
故答案为:大;不变.
【分析】水的比热容大,和同样质量的其它物质相比,升高相同的温度,从发动机吸收热量多;
比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与吸放热的多少、质量、体积的大小都没有关系.
五、解答题
22.(2017·鹤岗)炎炎烈日下,松花江边的沙子热得烫脚,而江水却很清凉.这是为什么?
【答案】解:因为水的比热容比沙石的大,由Q=cm△t可知,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量(都在太阳照射下),水的温度升高的少,江水是凉凉的,而沙子的温度升高的多,热得烫脚
【知识点】比热容
【解析】【分析】对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,据此分析.
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