人教版九年级全一册 13.3 比热容 同步练习
一、单选题
1.我国随着航天事业发展需要,正在研制大功率液氢火箭发动机,可以把更多的货物运上太空。这种发动机主要是利用液氢具有( )
A.较小的密度 B.较大的比热容 C.较高的热值 D.较低的沸点
2.某工人在野外施工,需要将质量为4.2kg,初温为10℃的铝合金工件升高一定的温度,除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外,无其它热源,工人将热水分成5等份,将铝合金工件依次放入这5份热水中(每次热传递完全),放入第四份热水前,铝合金工件的温度为多少?已知铝合金的比热容为 ,不计工件与热水向周围环境传递热量( )
A.47.7℃ B.51.2℃ C.59.5℃ D.66.0℃
3.关于热现象,下列说法中正确的是( )
A.汽车发动机常用水来降温,利用了水的比热容较小
B.夏天吃冰糕时,冰糕周围的“白气”是空气中水蒸气遇冷液化形成的
C.用—18℃的低温盐水使水凝固,此过程中水的内能不变
D.汽车过后,灰尘漫天飞舞,说明分子在永不停息地做无规则运动
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.依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质 比热容c/ 【J/(kg·°C)】
水 4.2×103
煤油 2.1×103
砂石 约0.92×103
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B.水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多
C.水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2×103J
D.质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多
6.下列说法正确的是( )
A.比热容越大的物体,吸收的热量越多
B.的水变成100℃的水蒸气,内能不变
C.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的
D.水凝固成冰以后,水分子就停止了运动,所以内能为0
7.选用大空隙结构渗水材料铺装的路面具有良好的透水性能,可使雨水渗入地下,补充土壤水和地下水,能缓解城市热岛效应,也能有效吸收车辆行驶时产生的噪声。同时路面呈微小凹凸且不积水,可较好地防滑和防反光。下列说法正确的是( )
A.通过渗水缓解城市热岛效应与水的比热容较小的特性有关
B.减弱车辆行驶时产生的噪声是在人耳处进行的
C.路面反光是因为发生了漫反射
D.路面呈微小凹凸是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力的
8.在受太阳照射的条件相同时,将内陆地区与沿海地区相比较( )
A.内陆地区的夏季比较凉爽 B.内陆地区的冬季比较温暖
C.内陆地区一天气温变化较大 D.内陆地区一天气温变化较小
9.凝胶暖手宝美观小巧、方便安全,受同学们喜爱。首次使用前,用热水烫几分钟,使里面的凝胶由固态变成液态。当气温降低需要使用时,只需用手掰动几下里面的小铁片就能取暖了。下列分析中错误的是( )
A.凝胶的比热容较大,相同质量降低相同的温度放出的热量较多
B.凝胶由固态变成液态要放出热量
C.固态的凝胶也具有内能
D.暖手时,通过热传递使手的内能增加
10.同学们根据下表提供的几种物质的比热容得出下列四个结论,其中正确的是( )
物质 水 酒精 煤油 冰 水银 铜 铝 沙石
比热容c[×103J/(kg ℃)] 4.2 2.4 2.1 2.1 0.14 0.39 0.88 0.92
A.液体的比热容一定比固体的大
B.同一物质发生物态变化后,比热容不变
C.汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大
D.质量相等的铝块和铜块,吸收相同的热量铜块升温快,所以铜块比热容大
二、填空题
11.重庆青龙湖是著名的旅游避暑胜地,由于湖水的______(选填“密度”或“比热容”)较大,该地的年温差及昼夜温差小。一阵风吹过,游客闻到一股花香,这属于扩散现象,出现这种现象是因为___________。
12.在城市内修建人工湖,可以有效地缓解城市的“热岛效应”,这是利用了水的比热容较______的特性。水蒸发掉一部分后,其比热容______。
13.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。
14.小明妈妈在燃气灶上煲汤,让质量为2kg、初温为20℃的汤,升高了75℃,汤吸收了________J的热量,这是通过________的方式改变烫的内能。[汤的比热容为]
15.如图(a)所示,将质量、初温都相等的甲、乙液体放在相同热源上加热相同时间后,两液体吸收的热量______,两温度计示数分别如图(b)所示,______液体的温度升高得较慢,______液体更适合选为保温液体。
三、综合题
16.请阅读《温度计及其现代发展》并回答题。
温度计及其现代发展
2020年初,一场新冠肺炎疫情蔓延全国,为了保障大家的安全,各大医院设置体温监测点,合理、安全分诊发热患者。各小区、路口、商场、车站都安排了体温监测,排查疑似病例。
真正把体温测量用于临床诊断的是德国医生冯德利希在1858年提出并实施的。当时水银温度计不能离开人体读数,因为温度计离开人体,一遇冷空气,指示的温度就降下来。英国医生阿尔伯特解决了这个难题:他在温度计的水银管里造一处狭道,体温计放在嘴里水银柱上升到实际体温刻度,取出后水银柱在狭道处断开,使狭道以上的部分始终保持体温示数。这样便诞生了医用体温计,如图所示。
为什么会采用水银作为介质呢?主要不是因为水银的比热容小,体积相同时,水银的质量较大,计算表明,同体积的水银,酒精,煤油,升高1°C吸收的热量接近相等。主要原因是水银的内聚力大,不浸润玻璃,能在收缩时在缩口处断开,从而实现离开人体读数。同时,水银的密度大,比同体积的酒精或煤油的惯性大,保证它能在使用前被甩回到玻璃泡内。
随着电子技术的发展,20 世纪70 年代出现了电子体温计,如图所示。现在的电子体温计通过液晶直接显示体温,有的可以精确到0.01 °C。
温度计经过了四百多年的发展,早已不局限于体温测量,已经成为一门分门别类科学—温度计量学。1821年物理学家塞贝克将两种不同的金属导线连接在一起,构成一个电流回路,如图所示。不同材料的导线首尾相连形成两个金属接触点,把其中的一个接触点B加热到很高的温度,另一个接触点A保持低温,环路里产生电流。这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差大小有关,温度差越大,回路电流越大。根据这个道理制造出了热电偶温度计,它能直接放入高温炉里测温,如图所示。
辐射温度计也能测量上千摄氏度甚至上万摄氏度的高温。它通过光学方法测定物体的辐射,进而得知物体温度。新式非接触红外线温度计,又叫”测温枪”,如图所示,只要把“枪口”对准待测物体,“枪尾”的显示屏里就能用数字直接报告那个物体的温度。除了可以方便地测量体温,这种奇妙的“手枪”还可以测量从零下几十摄氏度到上千摄氏度范围内的温度呢!
请根据上述材料。回答下列问题。
(1)如图所示的常见医用体温计是根据___________的规律制成的;
(2)医用体温计常用水银作为介质,主要原因之一是____________;
A.水银的比热容小
B.水银的内聚力大
C.水银的毒性对人体不产生影响
(3)如图所示的探针式食品温度计,它的工作原理可能与___________的工作原理相同;
A.水银体温计 B.热电偶温度计 C.辐射温度计
(4)如图所示的实验中:其他条件不变,只将__________,电路中的电流将变大。(请写出至少一种具体的方法)
17.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,那么请问:
(1)图中______ “a”或“b”是水吸热升温的图像;
(2)加热满时,水吸收了多少热量?______
(3)试求出沙子的比热容。______
18.为了比较水和某种的液体的吸热能力,某同学在2个相同的烧杯中分别装有的水和某种液体,将两个规格相同的电加热器放在烧杯中分别对水和某种液体加热,并用相同的两支温度计分别测量水和某种液体的温度,如图甲,它们温度随时间变化的图象如图乙所示,水的比热容,求:
(1)分析可知,___________ 选填“甲”或“乙”是水;
(2)水在6min内吸收的热量;( )
(3)另一种液体的比热容c2。( )
19.随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖.其原理是在房间地面装饰层下铺设散热管道,通过管道内的热水散热提高室温.当供水温度为45 ℃时,单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表:
地面装饰层材料 散热管材料 陶瓷 塑料 木地板
聚乙烯()
聚丁烯()
(1)若该地暖系统的总水量为,将全部的水从5℃加热至45℃,水至少需要吸收多少热量? []
(2)某家庭木地板的面积为,散热管材料为聚丁烯(),供水温度为45℃,则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳?
(3)“水地暖”散热量除了与散热时间、面积有关外,你认为还与哪些因素有关?请至少写出两点.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
液氢作为燃料,在等质量的情况下,完全燃烧时可以释放出更多的热量,是因为其有较高的热值,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.B
【详解】
如将1.2kg热水分5次倒出,每次倒出m0=0.24kg,在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中
Q1=c0m0(t t1),Q′1=cm(t1 t0)
因为
Q1=Q′1
所以
c0m0(t t1)=cm(t1 t0)
即
解得t127.1℃,同理在第二次使热水与构件达到热平衡的过程中
c0m0(90℃ t2)=cm(t2 t1)
即
4.2×103J×0.24kg×(90℃ t2)=0.88×103J×4.2kg×(t2 27.1℃)
解得t240.6℃,同理在第三次使热水与构件达到热平衡的过程中
c0m0(90℃ t3)=cm(t3 t2)
即
4.2×103J×0.24kg×(90℃ t3)=0.88×103J×4.2kg×(t3 40.6℃)
解得t3=51.2℃,即放入第四份热水前,铝合金工件的温度为51.2℃。
故选B。
3.B
【详解】
A.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,所以人们用冷水冷却发动机,故A错误;
B.夏天吃冰糕时,冰糕周围的“白气”是空气中的水蒸气遇冷形成的小液滴,故B正确;
C.用 18℃低温盐水使水凝固,此过程中,放出热量,内能减小,故C错误;
D.汽车过后,灰尘漫天飞舞,灰尘是肉眼可见的宏观的机械运动,不属于扩散现象,不说明分子在永不停息的做无规则运动,故D错误。
故选B。
4.D
【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
【详解】
A.比热容是物质特有的一种物理属性,只跟物质的种类、状态有关,所以一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故A错误;
B.根据可知,相同质量的水和沙石放出相等热量,由于沙石的比热容比水小,则沙石的温度降低得较多,故B错误;
C.水的比热容表示的是1kg的水温度升高(或降低)1°C时吸收(或放出)的热量是4.2×103J,故C错误;
D.根据可知,相同质量的水和煤油吸收相等热量,由于煤油的比热容比水小,则沙石的温度升高得较多,故D正确。
故选D。
6.C
【详解】
A.根据可知,物体吸热多少与物体的质量、比热容大小及升高的温度有关,比热容越大的物体,吸收的热量不一定越多,故A错误;
B.物质由液态变为气态叫汽化,汽化是吸热过程。100℃的水变成100℃的水蒸气要吸收热量,故内能增大,故B错误;
C.改变物体内能的方法是做功和热传递。做功和热传递在改变物体的内能上是等效的,故C正确;
D.分子永不信息地做无规则运动,一切物体在任何温度下都有内能。水凝固成冰以后,水分子不会停止运动,内能不为0,故D错误。
故选C。
7.D
【详解】
A.通过渗水缓解城市热岛效应与水的比热容较大的特性有关,故A错误;
B.减弱车辆行驶时产生的噪声是在传播过程中进行的,故B错误;
C.路面反光是因为发生了镜面反射,故C错误;
D.路面呈微小凹凸是当压力大小相同时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力的,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】
A.与沿海地区相比,内陆地区沙石的比热容比较小,升温快,故夏季温度比较高,比较炎热,故A不符合题意;
B.内陆地区的冬季时,与沿海地区相比,内陆地区沙石的比热容比较小,降温快,比较寒冷,故B不符合题意;
CD.内陆地区沙石的比热容小,白天升温快,吸收相同的热量,白天气温升的比较高,晚上气温也比较低,故气温的变化较大,故C符合题意;D不符合题意。
故选C。
9.B
【详解】
A.根据题意知道,暖手宝取暖,应用的应是凝胶的比热容较大的特点,即相同质量降低相同的温度放出的热量较多,故A正确,不符合题意;
B.由固态变成液态是熔化过程,需要吸收热量,故B错误,符合题意;
C.一切物体都有内能,所以,固态的凝胶也具有内能,故C正确,不符合题意;
D.暖手时,通过热传递使手的温度升高,内能增加,故D正确,不符合题意。
故选B。
10.C
【详解】
A.根据表中数据可知:冰、铜等的比热容比水银的比热容大,故A错误;
B.水变成冰后比热容变化了,水和冰是同物质,由此可知同一物质发生物态变化后,比热容变化了,故B错误;
C.因为水的比热容大,根据吸热公式Q=cmΔt可知,相同条件下与其他物质相比升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水来冷却,故C正确;
D.质量相等的铝块和铜块,吸收相同的热量,铜块升温快,即Δt较大,由c=可知,铜块比热容小,故D错误。
故选C。
11. 比热容 分子在不停的做无规则运动
【详解】
[1]在常见的物质中水的比热容是最大的,相同质量下,吸收或放出相同的热量,其自身温度变化量最小,因此可以起到调节气温的作用。
[2]不同物质相互接触时彼此进入对方的现象称为扩散现象,出现这种现象是因为分子在不停的做无规则运动。
12. 大 不变
【详解】
[1]根据公式可知,物质的质量一定,物质的比热容越大,则吸收相同热量后,温度升高的越小。水的比热容大,故修建人工湖可以使城市温度上升的慢。
[2]物质的比热容是物质固有属性,它与物质的种类和状态有关,与物质的质量和体积无关。故蒸发一部分水,剩下的水比热容不变。
13. 变小 4.2×105
【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
14. 6×105 热传递
【详解】
[1]质量为2kg、初温为20℃的汤,升高了75℃,汤吸收的热量
[2]改变物体内能的方法是做功和热传递。在燃气灶上煲汤,是通过热传递的方式改变汤的内能。
15. 相同 乙 乙
【详解】
[1]将质量、初温都相等的甲、乙液体放在相同热源上加热,因为热源相同,加热时间相同,热源提供的热量相同,两液体吸收的热量相同。
[2]两温度计初温都相等,一段时间后甲的温度高于一的温度,说明乙液体的温度升高得较慢。
[3]乙液体的温度升高得较慢说明乙液体的比热容较大,和其它液体相比升高相同的温度能吸收更多的热量,故乙液体更适合选为保温液体。
16. (1)液体的热胀冷缩 B B 见解析所示
【详解】
(1)[1]体温计是液体体温计,是根据液体的热胀冷缩的性质制成的。
(2)[2]水银是因为水银的内聚力大、不浸润玻璃,能在收缩时在缩口处断开,从而实现离开人体读数。
(3)[3]水银温度计是利用液体的热胀冷缩,辐射温度计是利用红外线,热电偶温度计是利用温度差,使回路电流大小发生改变而测温,故选B。
(4)[4]由题知:A和B间的温度差大小有关,温度差越大,回路电流越大。故可把冰块放入烧杯中,使水的温度降低,增大AB两端温度差。
17. b
【详解】
解:(1)由图像知,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,则水吸收的热量为
(3)由图a知,在2分钟的时间内,沙子的温度从升高到;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,沙子吸收的热量为
由比热容计算公式可得沙子的比热容为
答:(1)图中b是水吸热升温的图像;
(2)水吸收了的热量;
(3)沙子的比热容是。
18. 甲
【详解】
(1)[1]由表中数据,加热6分钟,甲升高的温度为
乙液体升高的温度为
故甲的吸热能力强,即比热容大,故甲为水。
(2)[2]水在内吸收的热量
(3)[3]根据Q=cmt,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比,故另一种液体乙的比热容
19.(1)(2)(3)地面装饰层材料、散热管材料、地面装饰层厚度、供水温度、管间距离等
【详解】
(1)水至少需要吸收的热量:
.
(2)已知散热管材料为聚丁烯,地面装饰层材料为木地板,由表格知该家庭地面每平方米面积上的散热功率为,每小时的散热量:
.
(3)“水地暖”散热量除了与散热时间、面积有关外,还与地面装饰层材料、散热管材料、地面装饰层厚度、供水温度、管间距离等有关.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页