13.3 比热容 同步练习
一、单选题
1.已知铜的比热容比铝的比热容小,下列说法正确的是( )
A.将一块铜的质量减小一半,它的比热容减半
B.质量相同的铜块和铝块,铜块的内能比铝块的内能小
C.质量相同的铜块和铝块,吸收相同的热量,铜块升高的温度多
D.质量和初温都相等的铜块和铝块,放出相等热量后相接触,热传递的方向是从铜块传给铝块
2.以下物理量的国际单位是用科学家的名字规定的是( )
A.速度 B.功 C.质量 D.比热容
3.如图甲所示,将质量相等的甲、乙两种物质分别装在两个相同的试管中,放入装有水的烧杯中加热。绘制出温度随时间变化的图像,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.甲物质是晶体,乙物质是非晶体
B.0~2min内乙物质比甲物质吸收的热量多
C.乙物质在BC段不断吸热,温度不变,内能增加
D.乙物质在AB段的比热容比CD段的比热容大
4.如图所示,用规格相同的加热器分别给质量相等的甲乙两种液体加热,不计热损失,丙所示的液体温度与加热时间的关系图,则下列说法正确的是( )
A.甲液体比乙液体的比热容比大
B.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为2︰3
C.加热相同的时间,甲、乙两种液体升高的温度之比2︰3
D.将甲、乙两种液体从20℃均加热至60℃(没有达到沸点)所需要的时间之比仍为2︰3
5.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。关于该实验以下叙述错误的是( )
A.加热时用玻璃棒不断搅拌,是为了使水和煤油受热均匀
B.温度计的玻璃泡不能碰到烧杯底和侧壁
C.水比煤油的比热容大
D.若它们吸收相同热量,水的末温更高
6.如图,在比较酒精和水比热容大小的实验中,用图甲装置对相同质量的酒精和水进行加热,得到图乙的温度随时间变化的图线。下列说法正确的是( )
A.从图线可知水的比热容比酒精的小
B.质量相同的不同种物质,加热相同时间,吸收热量不同
C.用同一盏酒精灯对两个试管同时加热是为了使酒精和水吸收相同的热量
D.从图线可知质量相同的不同种物质升高相同的温度,吸收的热量相同
7.位于泸州国家高新区的渔子溪生态湿地公园,秉承生产、生活、生态的理念,下列涉及的物理知识判断正确的是( )
A.湖底看起来比实际的浅,这是因为光的折射形成的
B.戴着蓝色玻璃墨镜的游客看见湖面的荷叶是绿色的
C.高楼在湖面所成的像是光沿直线传播形成的
D.烈日当空,湖中水温要比岸边鹅卵石的温度低,是因为水的比热容比鹅卵石的小
8.用规格相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失),如图所示,是甲和乙的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.加热相同时间,乙吸收热量比甲多 B.由图可知,乙的比热容比甲大
C.乙物质在B点的分子动能大于A点的分子动能 D.乙物质在A点的比热容比B点低
9.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.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
D.可以用水循环来冷却汽车发动机
10.在生产和生活中,常见到应用“水的比热容大”这一特性的情景,图中的事例与这一特性无关的是( )
A.沿海地区昼夜温差较小
B.供暖系统用热水循环供暖
C.晚间向春播秧田灌水保暖
D.夏日在地上洒水感到凉快
二、填空题
11.如图所示,重阳节前夕,学校倡议同学们用热水为父母洗脚,用以培养孩子们的孝心。热水洗脚涉及了许多物理知识:泡在热水中的脚温度升高,这是通过______的方法增加了脚的内能;在洗脚过程中随着水温的下降,水的比热容______,水分子的无规则运动______(选填“加快”或“减慢”)。
12.为了保护环境,北京市城区冬季取暖锅炉房不许烧煤,改烧油或气。已知某天然气的热值是8.4×107J/m3,完全燃烧5m3的这种天然气,放出热量______J。
13.甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示,比热容最大的物体是______(选填“甲”、“乙”或者“丙”);甲、乙、丙的温度都降低1℃,放出热量最多的物体是______(选填“甲”、“乙”或者“丙”)。
14.水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),若质量为2kg的水结成冰,它的比热容将 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);若将这些水的温度从10℃升高50℃,水吸收的热量为 ___________J。
15.饺子是中国的传统美食。如图所示包饺子时,用力擀过的饺子皮放在一块会发生粘合现象,这说明分子之间存在___________。下饺子前,锅里有初温为20℃,质量为2kg的水,若这些水吸收的热量为4.2×105J,则在1标准大气压下,这些热量能使温度升高___________℃。[]
三、综合题
16.如图1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2。
(1)甲液体第30s的内能_____第35s的内能(选填大于、等于、小于);
(2)若m甲=300g,60s内甲吸收了3.6×J 的热量,求甲的比热容c甲;( )
(3)请根据图2中0至30s图线及题目所给信息,判断甲、乙两液体的比热容大小关系并写出你的分析过程____________
17.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______;海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水的温度变化______。
(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。如下中的图象正确的是______。
A. B. C. D.
(3)下列现象中,属于机械能转化为内能的是______(填字母)
A.航天飞行器穿大气层时表面发热
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
18.基础问答、作图和计算:(1)在医院中有一些利用声音为我们健康服务的例子,通过B超来检查身体是利用了声音可以___________;通过超声波来“击碎”体内结石是利用了声音可以___________。
(2)请画出图中入射光线经平面镜反射后的反射光线,并标注反射角度数。( )
(3)质量为0.5kg,初温度为20℃的水,加热到刚刚沸腾时,它吸收的热量为__________。【注:水加热时,周围环境的气压为一个标准大气压。】
19.周日,小明去东海岛参观学习,他了解得知,炼钢所需的铁矿石粉是用船从澳大利亚、巴西河流经大海运至湛江港的,铁矿右粉再被传送皮带送入储存车间,经过煅烧、浇铸、淬火等不同程序成为钢制品或半成品.
(1)铁矿石粉船从澳大利亚、巴西河流至湛江港过程中,船受到的浮力_________(选填“变大”“不变”或“变小”);当铁矿石粉与传送皮带一起做匀速运动时,以传送带为参照物,铁矿石粉是________(选填“静止”或“运动”)的.
(2)浇铸是指高温钢水变成钢半成品,这是__________过程(填物态变化的名称),在炼钢过程中需使用大量的水来冷却设备,选水作为冷却剂的主要原因是_________________.
(3)湛江人民的理念是“既要金山银山,也要绿水青山”,目标是要建设“生态型海湾城市”.请你为湛江钢铁基地在环保、能源与资源的利用方面提出2条合理建议:
a.______________________________________________
b._____________________________________________
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【解析】
【详解】
A.比热容是物质的一种特性,与质量无关,故将一块铜的质量减小一半,铜的比热容不变,故A错误;
B.影响物体内能的因素有物质的种类、质量、温度和状态,而选项中不确定铜块和铝块的温度,因此不确定二者内能大小关系,故B错误;
C.根据Δt=可知,质量相同的铜块和铝块,吸收相同的热量,铜的比热容较小,因此铜块升高的温度多,故C正确;
D.根据Δt=可知,质量相同的铜块和铝块,放出相同的热量,铜的比热容较小,因此铜块降低的温度多,铜块和铝块初温相同,则铜块的末温较低,所以热传递的方向是从温度较高的铝块传给温度较低的铜块,故D错误。
故选C。
2.B
【解析】
【详解】
A.速度的国际单位是m/s,是复合单位,不是用科学家的名字规定的,故A不符合题意;
B.功的国际单位是焦,是为了纪念焦耳,以他的名字命名为能量和功的单位,故B符合题意;
C.质量的国际单位是kg,不是用科学家的名字规定的,故C不符合题意;
D.比热容的单位是J/(kg·℃),是复合单位,也不是用科学家的名字规定的,故D不符合题意。
故选B。
3.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.甲物质没有固定的熔化温度,是非晶体;乙有固定的熔化温度,是晶体,故A错误;
B.相同时间内两种物质吸收的热量相同,故B错误;
C.酒精灯不断加热,乙物质在BC段不断从水吸热,温度不变,内能增加,故C正确;
D.乙物质在AB段升温比CD段快,说明AB段的比热容较小,故D错误。
故选C。
4.D
【解析】
【详解】
A.如图丙所示,将甲、乙两种液体从20℃均加热至40℃时,甲用时2min,乙用时3min,由于加热器相同,则甲乙所吸收的热量之比为
根据热量计算公式可得
所以甲液体比乙液体的比热容比小,故A错误;
B.由于两加热器是相同的,则每分钟放出的热量相等,故B错误;
C.加热相同的时间,即吸热的热量相同,则温度变化量为
故C错误;
D.将甲、乙两种液体从20℃均加热至60℃(没有达到沸点)即温度变化相同,质量相同,所需要吸收的热量之比为
而两个加热器是相同的,吸热多少与时间成正比,所以
故D正确。
故选D。
5.D
【解析】
【详解】
A.加热时使用玻璃棒不断搅拌,可以使液体内部上下充分混合,受热更加均匀,故A正确,不符合题意;
B.加热过程中,杯底与烛焰接触温度较高,温度计液泡碰到杯底会导致示数偏大,杯壁与空气接触,温度较低,碰到杯壁会导致示数偏小,则不能碰到烧杯底和侧壁,故B正确,不符合题意;
C.要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长,由于相同热源加热时间越长表示吸收热量越多,且水和煤油质量相同,则由可知,水的比热容更大,故C正确,不符合题意;
D.要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长,加热时间越长吸收热量越多,则水吸收热量更多,由此可知,若吸收相同热量,水升高的温度更少,由于初温相同,则水的末温更低,故D错误,符合题意。
故选D。
6.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图线知,开始计时时,酒精和水的温度相同,加热20s,酒精的温度为40℃,而水的温度低于40℃,即加热相同时间,吸收相同热量时,水升温慢,所以水的比热容大于酒精的比热容。故A错误;
B.质量相同的不同种物质,在用相同热源加热相同时间,吸收的热量相同,因为热源放出的热量相同,故B错误;
C.用同一盏酒精灯对两个试管同时加热,能使酒精和水吸收的热量相同,故C正确;
D.从图线知,质量相同的水和酒精在沸腾前,升高相同温度时,水所需的时间长,则水需要吸收的热量多,故D错误。
故选C。
7.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.光在从水中斜射入空气中传播时,传播方向发生改变,发生折射,但人总以为光是沿直线传播的,人看到的只是湖底的虚像,比实际的湖底要浅,故A正确;
B.蓝色玻璃只能透过蓝色光,荷叶反射的绿色光不能透过蓝色墨镜,故游客看到荷叶是黑色的,故B错误;
C.高楼在湖面的像是它在湖面的倒影,是平面镜成像,是由于光在湖面发生反射形成的,故C错误;
D.湖中水温要比岸边鹅卵石的温度低,是因为水的比热容比鹅卵石的大。质量相同是水和鹅卵石,吸收相同的热量,比热容大的水温度升高的少,所以湖中水温低,故D错误。
故选A。
8.C
【解析】
【详解】
A.相同的加热器,相同时间产生的热量是相同的,所以加热相同时间,甲乙吸收的热量相同,故A错误;
B.根据比热容的公式可知,在质量的不同种物质,吸收相同的热量,温度变化大的比热容小。由图可知,加热相同时间,即吸收相同的热量,乙的温度变化大,所以乙的比热容小,故B错误;
C.物体的温度越高,分子热运动越剧烈,乙物质在B点的温度高于A点的温度,表明B点分子热运动更剧烈,所以乙物质在B点的分子动能大于A点的分子动能,故C正确;
D.物质的比热容是物质一种性质,只与种类和状态有关,与温度无关,所以两点的比热容是一样的,故D错误。
故选C。
9.D
【解析】
【详解】
A.比热容是物质的特性,其大小与物质的质量无关,一杯水的比热容与一桶水的比热容相同,故A错误;
B.由吸热公式可知,物体吸收热量的多少与比热容、质量、温度的变化有关,比热容越大的物质吸收热量不一定多,故B错误;
C.比热容是物质的特性,与物质的种类有关,但与吸收的热量、升高的温度、物质的质量均无关,故C错误;
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,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,故D正确。
故选D。
10.D
【解析】
【详解】
A.沿海地区海水较多,而水的比热容大,在吸收或放出热量时,温度变化小,所以昼夜温差小。与水的比热容有关,故A不符合题意;
B.根据热量计算公式,在质量和温度下降相同的情况下,比热容越大,放出的热量就越多,供暖系统用热水循环供暖就是利用了水的比热容大的优点。B不符合题意;
C.秧田灌水后,由于水的比热容大,放出相同多的热温度改变小,所以与比热容的应用有关,故C不符合题意;
D.夏日在地上洒水感到凉快,是因为水蒸发吸热带走大量的热,有致冷作用,与水的比热容大小无关,故D符合题意。
故选D。
11. 热传递 不变 减慢
【解析】
【详解】
[1]改变物内能的方法是做功和热传递。泡在热水中的脚温度升高,这是通过热传递的方法增加了脚的内能。
[2]比热容是物质的一种特性,大小与物质的种类和状态有关,与质量和温度无关。在洗脚过程中随着水温的下降,水的比热容不变。
[3]分子的运动快慢与温度有关,在洗脚过程中随着水温的下降,水分子的无规则运动减慢。
12.4.2×108
【解析】
【详解】
由知道,5m3天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq天然气=5m3×8.4×107J/m3=4.2×108J
13. 甲 甲
【解析】
【详解】
[1]根据图中数据和比热容的定义可知
综上可知,比热容最大的物体是甲。
[2]根据物体放热公式Q=cmΔt,可得
Q甲=c甲m甲Δt=3×103J/(kg·℃)×1kg×1℃=3×103J
Q乙=c乙m乙Δt=2×103J/(kg·℃)×1kg×1℃=2×103J
Q丙=c丙m丙Δt=103J/(kg·℃)×2kg×1℃=2×103J
综上可知,甲、乙、丙的温度都降低1℃,放出热量最多的物体是甲。
14. 变小 4.2×105
【解析】
【详解】
[1]水结冰后,状态变化,它的比热容变小,变为2.1×103J/(kg ℃)。
[2]若这些水的温度从10℃升高50℃,则水吸收的热量
15. 引力 50
【解析】
【详解】
[1]用力擀过的饺子皮放在一块会发生粘合现象,即分子之间相互吸引,故说明分子之间存在引力。
[2]在1标准大气压下,这些热量能使温度升高
16. 小于 2×103 J/(kg·℃) 见解析
【解析】
【详解】
(1)[1]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。
(2)[2]由图可知,甲在60s内升高的温度
甲的比热容
(3)[3]由图2可知,0至30s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,由于甲的质量大于乙的质量,根据可知,甲的比热容小于乙的比热容。
17. 比热容较大 大 初温和质量 D A
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]由于水的比热容较大,则由可知,海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水的温度变化大,因此当身体进入水中时,觉得水比较凉。
(2)[3]根据控制变量法可知,应控制实验的水和煤油的初温以及质量相同。
[4]由于水的比热容大于煤油,且为煤油的两倍,由可知,初温和质量相同的水和煤,用相同热源加热相同时间,则水升高温度为煤油的两倍,又由于实验在实验室进行,则液体初温不为零,故选D。
(3)[5]A.航天飞行器穿大气层时摩擦生热,属于机械能转化为内能,故A符合题意;
B.冬天用热水袋取暖,通过热传递改变内能,是热量发生了转移,故B不符合题意;
C.爆竹腾空而起,是内能转化为机械能,故C不符合题意;
D.电灯发出光和热,是电能转化为内能,故D不符合题意;
故选A。
18. 传递信息 传递能量 1.68×105
【解析】
【分析】
声可以传递信息和能量;根据光的反射定律画出反射光线;根据热量的公式得到水吸收的热量。
【详解】
(1)[1][2]通过B超来检查身体是利用了声音可以传递信息。通过超声波来“击碎”体内结石是利用了声音可以传递能量。
(2)[3]因为入射光线与镜面的夹角是30°,所以入射角为
90°-30°=60°
根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也为60°,如图所示:
(3)[4] 1标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,则水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.68×105J
19. 不变 静止 凝固 水的比热容大 见解析 见解析
【解析】
【详解】
(1)因为船是漂浮,所以船受的浮力等于船的重力,船的重力不变,所以船受的浮力不变.
(2)传送带和铁矿石相对静止.所以以传送带为参照物,铁矿石粉是静止的.
(3)浇铸是指高温钢水(液态)变成钢半成品(固态),这是凝固过程.因为水的比热容大,和其他物质相比,降低相同的温度,水吸收的热量多.
(4)要建设“生态型海湾城市”应多植树,搞好绿化,多利用新能源如太阳能
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