【精品解析】人教版九年级全一册第十三章第三节《比热容》小节练习

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名称 【精品解析】人教版九年级全一册第十三章第三节《比热容》小节练习
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科目 物理
更新时间 2022-07-01 09:05:04

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人教版九年级全一册第十三章第三节《比热容》小节练习
一、单选题
1.(2022·新疆)位于沙漠边缘的罗布泊昼夜温差比沿海地区大,这是因为与水相比,砂石的(  )
A.比热容较小 B.比热容较大 C.密度较小 D.密度较大
2.(2022·成都)“二十里中香不断,青羊宫到浣花溪”,这是南宋大诗人陆游对成都的赞誉。漫步在成都的这段“寻香道”,观花赏水,令人心旷神怡。下列分析正确的是(  )
A.闻到花香是分子做无规则运动的结果
B.溪水的温度高低取决于水流的速度
C.阳光下湖水内能增加是通过做功的方式
D.阳光下的石板温度升高,其比热容增大
3.(2022·梁溪模拟)如图所示,装置甲、乙和丙完全相同,燃料质量均为 ,烧杯内液体初温和质量都相等,燃料完全燃烧完后,液体均未沸腾,液体的末温分别为 、 和 ,且 ,则下列说法正确的是(  )
A.燃料a的热值比燃料b的大 B.液体2吸收的热量最少
C.液体1的比热容比液体2的大 D.燃料b放出热量最多
4.(2022·汶上一模)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.(2022·长春模拟)用水作为发动机的冷却液是因为水的(  )
A.沸点高 B.密度大 C.比热容大 D.导电性强
6.(2022·信阳模拟)关于热现象下列说法正确的是(  )
A.100oC物体具有的内能一定比10oC的物体多
B.热量总是从内能大的物体传到内能小的物体
C.燃料的热值与燃料是否充分燃烧无关
D.夏天地面洒水降温利用了水的比热容
7.(2022·中山模拟)如下表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断错误的是(  )
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容
A.不同物质的比热容可能相同
B.一杯水凝固成冰后,比热容会变化
C.用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容大
D.铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
8.(2022·南平模拟)用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是(  )
A.A的比热容与B的比热容之比为1:2
B.A的比热容与B的比热容之比为2:3
C.都加热t时间,A和B吸收热量之比为1:1
D.A和B升高相同的温度,吸收热量之比为1:1
9.(2021九上·凤山期末)沿海地区江苏的昼夜温差较小,而内陆新疆的戈壁地区的昼夜温差较大。在新疆的某些地区出现“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象。这主要是因为(  )
A.海水的密度小,沙石的密度大
B.海水的比热容大,沙石的比热容小
C.海水的内能多,沙石的内能少
D.海水吸收的热量少,沙石吸收的热量多
10.(2022九上·荔湾期末)用相同的电热棒分别给甲、乙两种液体(比热关系是c甲=2c乙)加热,两种液体每秒吸收的热量相同,这两种液体的温度随加热时间变化的图象如图所示,下面四个选项正确的(  )
A.同时加热120s,甲升高的温度大于乙
B.同时加热120s,甲吸收的热量比乙多
C.甲、乙两种液体的质量之比是3∶2
D.如果相同质量的甲、乙两种液体,降低相同的温度,则乙放出的热量比甲多
11.(2021九上·高港月考)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示实验中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得(已知)(  )
A.乙物质是水
B.另一种液体的比热容为8.4×103J/(kg·℃)
C.甲的放热能力比乙强
D.乙比甲更适合作汽车发动机的冷却液
12.(2022·肇东模拟)甲、乙两物体质量相等,初温相同,把甲投入一杯热水中,平衡后水温降低了 10℃,把甲捞出后(设水与热均未损失),再投入乙,热平衡后水温又降低了 10℃。由此可得出(  )
A.甲的比热容小 B.乙的比热容小
C.甲、乙的比热容一样大 D.无法确定
二、填空题
13.(2022·宜昌)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为   J,另一种液体的比热容为    J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
14.(2022·邵阳模拟)已知水的比热容为,现将质量为4kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容大小   (选填“变大”“变小”或“不变”),初温30℃,质量2kg的水吸收2.1×105J的热量后温度将升高到   ℃。
15.(2022·怀化)如图所示为冬天人们常用的电热水袋,使用十分方便,充电加热后,能够放热较长时间,其内部液体主要成分是水,是因为利用了水的   较大;若该热水袋装有1kg的水,充电加热后温度为50℃,使用一段时间后温度降低到20℃,则此过程中放出的热量为   J。
16.(2021九上·东莞期末)质量相等、初温相同的水和酒精,分别用两个相同的加热器加热(不计热量损失),加热过程中温度随时间变化图线如图所示,则图线a的比热容    (填“大”或“小”),它是    的温度变化图像,他们升高相同温度时,   吸收的热量多。
三、实验探究题
17.(2022·西安模拟)小明在“比较不同物质吸热的情况”实验中,用同一套加热装置分别给水和煤油加热,如图所示。
(1)实验中,应控制水和煤油的   (选填“质量”或“体积”)和初温相同;
(2)根据实验数据作出的两种液体的温度随时间变化的图像如图-2所示。由图可知,给水和煤油加热相同的时间,   升高的温度较多,这说明   的吸热能力更强;(均选填“水”或“煤油”)
(3)已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),则煤油的比热容是   。
18.(2022·锡山模拟)为了比较水和煤油吸热本领的大小,小明做了如图所示的实验:在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和煤油,用两个相同的酒精灯对其加热。
(1)除了火柴、酒精灯、烧杯、煤油、水、铁架台、石棉网、温度计、天平,小明在实验前还需要准备   (填一种测量器材);
(2)在此实验中我们可以通过比较   (选填“加热时间”或“液体升高温度”)来知道水和煤油吸收热量多少;
(3)小明在原实验装置上进行两处改动来比较酒精和煤油的热值大小,需要的两处改动是:①将烧杯中的煤油换成质量   的水;②   。
四、计算题
19.(2021九上·福田月考)将装有质量为1.5kg温度为90℃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,一段时间过后,再测量容器中的水和奶的温度相等(c水=4.2×103J/(kg·℃),c奶=2.8×103J/(kg·℃))。 求:
(1)若该时间内牛奶放出的热量完全被水吸收,则水吸收热量后温度升高到多少摄氏度?
(2)实际测量发现,牛奶和水的末温均为50℃,请计算水吸收热量的效率。
20.(2020九上·吉林月考)寒冷的冬天,房间内暖气设备用热水供暖,每天需要给房间供热
4.2×107J,若流进房间散热器的水温是62℃,流出的水温是54℃,求:每天流经散热器水的质量。[ ]
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】A B.沙漠边缘的罗布泊昼夜温差比沿海地区大,这是因为与水相比,砂石的比热容小,升温快,昼夜温差大,A符合题意;B不符合题意;
C D.密度是质量与体积之比,密度的大小与升温快慢无关,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体吸收热量的能力是比热容。
2.【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;比热容;分子热运动
【解析】【解答】A.闻到花香是由于分子在永不停息地做无规则运动,花香分子扩散到了空气中,进入人的鼻子从而闻到香味,A符合题意;
B.由Q=cmΔt可知,溪水的温度高低与溪水的质量和吸收的热量等因素有关,与水流的速度无关,B不符合题意;
C.阳光下湖水通过吸收太阳辐射的热量使得其内能增加,这是通过热传递的方式增加内能,C不符合题意;
D.比热容是物质本身的一种特性,与物体的温度无关,故阳光下的石板温度升高,其比热容不变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】温度气味是分子不停的无规则运动;热传递和做功都可以改变内能。
3.【答案】A
【知识点】比热容;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A.由图甲、乙可知,使用相同质量的不同燃料对初温和质量相同的同种液体加热后,甲中液体的末温更大,故可知甲中液体吸收的热量更多,可知相同质量的燃料,燃料a完全燃烧放出的热量更多,故由Q=qm可知,燃料a的热值比燃料b的大,A符合题意;
B.由图甲、丙可知,燃料的质量和种类均相同,故可知两图中液体吸收的热量相等,B不符合题意;
C.由图甲、丙可知,燃料的种类和质量相同,故液体1和液体2吸收的热量相同,且由题意可知,液体1的温度变化量大于液体2的温度变化量,故由Q=cmΔt可知,液体1的比热容比液体2的小,C不符合题意;
D.由A中可知,燃料a的热值比燃料b的大,故相同质量的燃料,燃料a放出的热量最多,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】不同燃料的热值不同,质量相同时,放出的热量不同。
4.【答案】D
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】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,A不符合题意;
B.由于两加热器是相同的,则每分钟放出的热量相等,B不符合题意;
C.加热相同的时间,即吸热的热量相同,则温度变化量为
C不符合题意;
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
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在质量和吸收热量相同时,温度差越大, 比热容越小;就热量和比热容、质量的比值, 计算温度差的比值;在质量和温度差相同时,结合比热容,判断吸收热量的比值。
5.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】 用水作为发动机的冷却液是因为水的比热容大。
故选C
【分析】水的比热容大,吸收热量后温度升高不明显,能很好的保护发动机。
6.【答案】C
【知识点】热量的概念;内能的概念;比热容;燃料的热值
【解析】【解答】A.影响物体内能因素有物体的质量、状态、温度和体积等,所以100oC物体具有的内能不一定比10oC的物体多,A不符合题意;
B.热量总是从温度高的物体传给温度低的物体,B不符合题意;
C.燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,C符合题意;
D.夏天地面洒水降温利用了水的蒸发吸热,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体的内能和物体的质量、温度、状态等于有关;热传递的条件是温度差;热值是燃料的特性,和燃料的质量、燃烧情况无关。
7.【答案】D
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】A.由表格知,不同物质的比热容一般不同,但也有相同的,比如煤油和冰的比热容相同,A正确,不符合题意;
B.由表格知,水和冰的比热容不相同,所以一杯水凝固成冰后,比热容会变化,B正确,不符合题意;
C.在生活中用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容较大,与其它液体在相同质量时,降低相同的温度能放出更加多的热量,C正确,不符合题意;
D.由表格知,铝的比热容大于铜的比热容,那么质量相同的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多,如果没有质量相同这个前提条件,则无法判断吸热的情况,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】比热容是物质本身的一种特性,与种类和状态有关,同种物质(状态不变)比热相同,不同物质比热一般不同;由Q=cm△t可知:质量相同的不同物质,吸收(放出)相同的热量,比热容小的温度升高(降低)的多;质量相同的不同物质,升高(降低)相同的温度,比热容大的吸收(放出)的热量多。
8.【答案】C
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】AB.由于A、B液体质量相等,初温相同,用相同的加热器加热相同的时间t表示A、B吸收的热量相同,A温度升高了tA=40℃﹣20℃=20℃
B温度升高了tB=60℃﹣20℃=40℃
A的比热容
B的比热容

故AB错误;
C.用相同的加热器加热相同的时间t表示A、B吸收的热量相同,由此可知,都加热t,A、B吸收的热量相同,即A、B吸收的热量之比QA吸:QB吸=11
符合题意;
D.由于A、B液体质量相等,初温相同,当A、B升高相同的温度,由知道A、B吸收的热量之比为
不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当质量和物体吸收热量相同时,温度变化越大,吸热能力越小;根据物体吸收的热量、比热容和温度差,计算未知物体的比热容的大小。
9.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】因为沙石的比热容较小,白天吸收热量后,砂石的温度升高的多,气温较高,夜晚放出热量后,砂石的温度下降的多,气温较低。由此可知,沙漠地区白天黑夜的温差大,产生了“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象。海水的比热容较大,白天吸收热量后,海水的温度升高的少,气温较低,夜晚放出的热量后。温度下降的少,气温较高,因此沿海地区昼夜温差较小。由此可知,温差大小与海水、砂石的密度、内能无关,与比热容有关,且在升高相同温度时,海水吸收的热量多,砂石吸收的热量少。B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】因为沙子的比热容比水的小,白天,相同质量的不同物质,吸收相同的热量后,比热容小的温度升高的多;夜晚,相同质量的不同物质放出相同的热量后,比热容小的温度下降的多,气温较低,据此回答产生这种气候的原因。
10.【答案】C
【知识点】热量的计算;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A.由图知同时加热120s,甲的温度变化是80℃-60℃=20℃
乙的温度变化是60℃-0℃=60℃
所以甲升高的温度小于乙升高的温度,A不符合题意;
B.题干中有“两种液体每秒吸收的热量相同”,所以在相同的时间内甲液体和乙液体吸收的热量相同,B不符合题意;
C.在0~120min时间内,相同的时间甲乙吸收相同的热量,甲、乙两种液体的质量之比
C符合题意;
D.相同质量的甲、乙两种液体,降低相同的温度,因为c甲=2c乙,根据Q=cmΔt可知甲放出的热量多,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】相同的热源,加热时间相同,物体吸收的热量相等;根据热量和比热容的关系,结合温度差的比值, 可以计算质量的比值。
11.【答案】C
【知识点】热量的计算;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A.由题意可知,在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等,由题中的图象可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;根据热量的计算公式可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,温度降低得多的比热容小;所以甲液体的比热容大,所以甲液体是水;A项不符合题意;
B.由题图可知:甲乙两种液体的初温是60℃,放热15分钟后甲液体的末温是40℃,乙液体的末温是20℃,则水放出的热量:;
乙放出的热量:;
而水和乙液体的质量相同,即;在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等,则有:;
解得,;B项不符合题意;
C.由于甲液体的比热容大,所以甲的放热能力比乙强,C项符合题意;
D.由于水的比热容比较大,所以水比较适合用作发动机的冷却液;即甲比乙更适合作汽车发动机的冷却液;D项不符合题意。
故答案为:C
【分析】质量相同的不同物质,放出热量相同时,温度差越大的物体,放热能力越差;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,可以计算热量。
12.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】 把甲投入热水中,平衡后甲和水温度相等, 所以有,把乙投入热水中,平衡后乙和水温度相等, 所以有,所以甲的比热容比乙小。
故选A。
【分析】甲乙吸收热量相等,甲升高的温度是,乙升高的温度是,由可判断甲乙比热容大小
13.【答案】2.52×104;1.4×103
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】由图像可知,水的初温是10℃,16min时的末温是40℃,则水在16min内吸收的热量为Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J
水16min吸收的热量是2.52×104J,所以水8min吸收的热量为
由于是用相同的电加热器加热,所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的,即另一种液体8min吸收的热量也为1.26×104J。由图像可知,另一种液体从开始加热到第8min温度从20℃升高到50℃,根据公式Q水吸=c水m水(t水-t0水)可知,另一种液体的比热容为
【分析】根据物体的比热容、质量和温度差乘积计算吸收的热量;利用热量和物体的质量和温度差,计算未知的比热容。
14.【答案】不变;55
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】比热容中物质的一种属性,只与物质的种类、状态有关,与质量无关,故剩下的水的比热容大小不变。
水升高的温度为
水的末温为
【分析】比热容中物质的一种属性,只与物质的种类、状态有关,与质量无关。
利用Q=cm△t求得水的末温。
15.【答案】比热容;
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】相同质量的不同种液体温度变化相同时,水放出或吸收的热量较多,电热水袋内部液体主要成分是水,就是利用了水的这一特性,即水的比热容较大。
1kg的水,充电加热后温度为50℃,使用一段时间后温度降低到20℃,则此过程中放出的热量
【分析】水的比热容较大,便于对物体放热;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量多少。
16.【答案】小;酒精;水
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】质量相等、初温相同的水和酒精,由图像可知,加热相同时间,即水和酒精吸收相同的热量时,图像a升温更快,因此图像a的吸热能力弱,比热容小,它是酒精的温度变化图像。
酒精和水升高相同的温度,由于水的比热容较大,所以水吸收的热量多。
【分析】此类题可以取相同的时间,即当吸收相同的热量时,比较温度的变化,温度变化大的,比热容反而小。
17.【答案】(1)质量
(2)煤油;水
(3)
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)实验中应控制水和煤油的质量和初温相同,比较水和煤油吸收相同的热量后温度的变化。
(2)由图可知,给水和煤油加热相同的时间,煤油升温较快,说明煤油每升高1℃吸收的热量较少,吸热能力弱,水每升高1℃吸收的热量多,水的吸热能力强。
(3)观察图像可知,当给水和煤油都加热4min时,水和煤油升高的温度分别是
质量相同的水和煤油在4min内吸收的热量相同,即
则煤油的比热容
【分析】(1)探究不同物质的吸热能力时,需要保持液体的质量相同;
(2)质量相同的物体吸收的热量相同,温度差越大,吸热能力越小;
(3)根据物体的质量和吸收热量相同时,结合不同的温度差,可以计算未知的比热容。
18.【答案】(1)秒表
(2)加热时间
(3)相等;在两个酒精灯中分别放入适量质量相等的酒精和煤油
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)实验中需要通过加热的时间来比较吸热的多少,故小明在实验前还需要准备计时工具秒表。
(2)实验中,吸收热量的多少不易直接测量,实验选择了两个相同的加热器,相同的时间产生的热量相同,我们可以通过比较加热时间来知道水和煤油吸收热量多少。
(3)实验中,吸收热量的多少不易直接测量,根据
,在质量与比热容相同时,吸热的多少与温度的变化量有关,故实验中应控制两杯水的质量相同。
由于燃料燃烧的速度不同,只能燃料烧完后再比较产生的热量多少,则要求在两个酒精灯中分别放入适量质量相等的酒精和煤油。
【分析】(1)探究不同物质的吸热能力时,需要测量温度、质量和时间,需要利用秒表;
(2)利用相同的加热器,通过比较加热时间,可以知道吸收热量的多少;
(3)探究不同燃料的热值时,利用不同的燃料,加热相同质量的同种液体。
19.【答案】(1)温度相等时,设为t,则水吸收的热量Q水=c水m水(t-t水)= 4.2×103J/
(kg·℃ ) × 1kg ×(t- 20℃ )
则牛奶吸收的热量Q奶=c奶m奶(t奶-t)= 2.8 ×103J/(kg·℃ ) × 1.5kg ×( 90℃ - t ),
由题意可知, 该时间内牛奶放出的热量完全被水吸收, 所以Q水=Q奶,
即 4.2×103J/(kg·℃ ) × 1kg ×(t- 20℃ )=2.8 ×103J/(kg·℃ ) × 1.5kg ×( 90℃ - t )
所以t=55℃
(2)Q水=c水m水(t-t水)= 4.2×103J/(kg·℃ ) × 1kg ×(50℃- 20℃ )=1.26×105J,
Q奶=c奶m奶(t奶-t)= 2.8 ×103J/(kg·℃ ) × 1.5kg ×( 90℃ -50℃ )=1.68×105J,
所以
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【分析】(1)根据Q水=c水m水(t-t水),Q奶=c奶m奶(t奶-t)牛奶放出的热量完全被水吸收, 所以Q水=Q奶。
(2)根据Q水=c水m水(t-t水)计算水实际吸收的热量,根据Q奶=c奶m奶(t奶-t)计算牛奶实际放出的热量,根据计算效率。
20.【答案】解:由题意知,水放出的热量Q放=Q=4.2×107J
由Q放=cm(t0-t)得,每天需要流经散热器水的质量
答:每天流经散热器水的质量是1250kg
【知识点】比热容
【解析】【分析】结合水吸收到的热量和升高的温度求解水的质量即可。
1 / 1人教版九年级全一册第十三章第三节《比热容》小节练习
一、单选题
1.(2022·新疆)位于沙漠边缘的罗布泊昼夜温差比沿海地区大,这是因为与水相比,砂石的(  )
A.比热容较小 B.比热容较大 C.密度较小 D.密度较大
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】A B.沙漠边缘的罗布泊昼夜温差比沿海地区大,这是因为与水相比,砂石的比热容小,升温快,昼夜温差大,A符合题意;B不符合题意;
C D.密度是质量与体积之比,密度的大小与升温快慢无关,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体吸收热量的能力是比热容。
2.(2022·成都)“二十里中香不断,青羊宫到浣花溪”,这是南宋大诗人陆游对成都的赞誉。漫步在成都的这段“寻香道”,观花赏水,令人心旷神怡。下列分析正确的是(  )
A.闻到花香是分子做无规则运动的结果
B.溪水的温度高低取决于水流的速度
C.阳光下湖水内能增加是通过做功的方式
D.阳光下的石板温度升高,其比热容增大
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;比热容;分子热运动
【解析】【解答】A.闻到花香是由于分子在永不停息地做无规则运动,花香分子扩散到了空气中,进入人的鼻子从而闻到香味,A符合题意;
B.由Q=cmΔt可知,溪水的温度高低与溪水的质量和吸收的热量等因素有关,与水流的速度无关,B不符合题意;
C.阳光下湖水通过吸收太阳辐射的热量使得其内能增加,这是通过热传递的方式增加内能,C不符合题意;
D.比热容是物质本身的一种特性,与物体的温度无关,故阳光下的石板温度升高,其比热容不变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】温度气味是分子不停的无规则运动;热传递和做功都可以改变内能。
3.(2022·梁溪模拟)如图所示,装置甲、乙和丙完全相同,燃料质量均为 ,烧杯内液体初温和质量都相等,燃料完全燃烧完后,液体均未沸腾,液体的末温分别为 、 和 ,且 ,则下列说法正确的是(  )
A.燃料a的热值比燃料b的大 B.液体2吸收的热量最少
C.液体1的比热容比液体2的大 D.燃料b放出热量最多
【答案】A
【知识点】比热容;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A.由图甲、乙可知,使用相同质量的不同燃料对初温和质量相同的同种液体加热后,甲中液体的末温更大,故可知甲中液体吸收的热量更多,可知相同质量的燃料,燃料a完全燃烧放出的热量更多,故由Q=qm可知,燃料a的热值比燃料b的大,A符合题意;
B.由图甲、丙可知,燃料的质量和种类均相同,故可知两图中液体吸收的热量相等,B不符合题意;
C.由图甲、丙可知,燃料的种类和质量相同,故液体1和液体2吸收的热量相同,且由题意可知,液体1的温度变化量大于液体2的温度变化量,故由Q=cmΔt可知,液体1的比热容比液体2的小,C不符合题意;
D.由A中可知,燃料a的热值比燃料b的大,故相同质量的燃料,燃料a放出的热量最多,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】不同燃料的热值不同,质量相同时,放出的热量不同。
4.(2022·汶上一模)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
【答案】D
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】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,A不符合题意;
B.由于两加热器是相同的,则每分钟放出的热量相等,B不符合题意;
C.加热相同的时间,即吸热的热量相同,则温度变化量为
C不符合题意;
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
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在质量和吸收热量相同时,温度差越大, 比热容越小;就热量和比热容、质量的比值, 计算温度差的比值;在质量和温度差相同时,结合比热容,判断吸收热量的比值。
5.(2022·长春模拟)用水作为发动机的冷却液是因为水的(  )
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】 用水作为发动机的冷却液是因为水的比热容大。
故选C
【分析】水的比热容大,吸收热量后温度升高不明显,能很好的保护发动机。
6.(2022·信阳模拟)关于热现象下列说法正确的是(  )
A.100oC物体具有的内能一定比10oC的物体多
B.热量总是从内能大的物体传到内能小的物体
C.燃料的热值与燃料是否充分燃烧无关
D.夏天地面洒水降温利用了水的比热容
【答案】C
【知识点】热量的概念;内能的概念;比热容;燃料的热值
【解析】【解答】A.影响物体内能因素有物体的质量、状态、温度和体积等,所以100oC物体具有的内能不一定比10oC的物体多,A不符合题意;
B.热量总是从温度高的物体传给温度低的物体,B不符合题意;
C.燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,C符合题意;
D.夏天地面洒水降温利用了水的蒸发吸热,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体的内能和物体的质量、温度、状态等于有关;热传递的条件是温度差;热值是燃料的特性,和燃料的质量、燃烧情况无关。
7.(2022·中山模拟)如下表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断错误的是(  )
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容
A.不同物质的比热容可能相同
B.一杯水凝固成冰后,比热容会变化
C.用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容大
D.铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
【答案】D
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】A.由表格知,不同物质的比热容一般不同,但也有相同的,比如煤油和冰的比热容相同,A正确,不符合题意;
B.由表格知,水和冰的比热容不相同,所以一杯水凝固成冰后,比热容会变化,B正确,不符合题意;
C.在生活中用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容较大,与其它液体在相同质量时,降低相同的温度能放出更加多的热量,C正确,不符合题意;
D.由表格知,铝的比热容大于铜的比热容,那么质量相同的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多,如果没有质量相同这个前提条件,则无法判断吸热的情况,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】比热容是物质本身的一种特性,与种类和状态有关,同种物质(状态不变)比热相同,不同物质比热一般不同;由Q=cm△t可知:质量相同的不同物质,吸收(放出)相同的热量,比热容小的温度升高(降低)的多;质量相同的不同物质,升高(降低)相同的温度,比热容大的吸收(放出)的热量多。
8.(2022·南平模拟)用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是(  )
A.A的比热容与B的比热容之比为1:2
B.A的比热容与B的比热容之比为2:3
C.都加热t时间,A和B吸收热量之比为1:1
D.A和B升高相同的温度,吸收热量之比为1:1
【答案】C
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】AB.由于A、B液体质量相等,初温相同,用相同的加热器加热相同的时间t表示A、B吸收的热量相同,A温度升高了tA=40℃﹣20℃=20℃
B温度升高了tB=60℃﹣20℃=40℃
A的比热容
B的比热容

故AB错误;
C.用相同的加热器加热相同的时间t表示A、B吸收的热量相同,由此可知,都加热t,A、B吸收的热量相同,即A、B吸收的热量之比QA吸:QB吸=11
符合题意;
D.由于A、B液体质量相等,初温相同,当A、B升高相同的温度,由知道A、B吸收的热量之比为
不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当质量和物体吸收热量相同时,温度变化越大,吸热能力越小;根据物体吸收的热量、比热容和温度差,计算未知物体的比热容的大小。
9.(2021九上·凤山期末)沿海地区江苏的昼夜温差较小,而内陆新疆的戈壁地区的昼夜温差较大。在新疆的某些地区出现“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象。这主要是因为(  )
A.海水的密度小,沙石的密度大
B.海水的比热容大,沙石的比热容小
C.海水的内能多,沙石的内能少
D.海水吸收的热量少,沙石吸收的热量多
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】因为沙石的比热容较小,白天吸收热量后,砂石的温度升高的多,气温较高,夜晚放出热量后,砂石的温度下降的多,气温较低。由此可知,沙漠地区白天黑夜的温差大,产生了“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象。海水的比热容较大,白天吸收热量后,海水的温度升高的少,气温较低,夜晚放出的热量后。温度下降的少,气温较高,因此沿海地区昼夜温差较小。由此可知,温差大小与海水、砂石的密度、内能无关,与比热容有关,且在升高相同温度时,海水吸收的热量多,砂石吸收的热量少。B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】因为沙子的比热容比水的小,白天,相同质量的不同物质,吸收相同的热量后,比热容小的温度升高的多;夜晚,相同质量的不同物质放出相同的热量后,比热容小的温度下降的多,气温较低,据此回答产生这种气候的原因。
10.(2022九上·荔湾期末)用相同的电热棒分别给甲、乙两种液体(比热关系是c甲=2c乙)加热,两种液体每秒吸收的热量相同,这两种液体的温度随加热时间变化的图象如图所示,下面四个选项正确的(  )
A.同时加热120s,甲升高的温度大于乙
B.同时加热120s,甲吸收的热量比乙多
C.甲、乙两种液体的质量之比是3∶2
D.如果相同质量的甲、乙两种液体,降低相同的温度,则乙放出的热量比甲多
【答案】C
【知识点】热量的计算;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A.由图知同时加热120s,甲的温度变化是80℃-60℃=20℃
乙的温度变化是60℃-0℃=60℃
所以甲升高的温度小于乙升高的温度,A不符合题意;
B.题干中有“两种液体每秒吸收的热量相同”,所以在相同的时间内甲液体和乙液体吸收的热量相同,B不符合题意;
C.在0~120min时间内,相同的时间甲乙吸收相同的热量,甲、乙两种液体的质量之比
C符合题意;
D.相同质量的甲、乙两种液体,降低相同的温度,因为c甲=2c乙,根据Q=cmΔt可知甲放出的热量多,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】相同的热源,加热时间相同,物体吸收的热量相等;根据热量和比热容的关系,结合温度差的比值, 可以计算质量的比值。
11.(2021九上·高港月考)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示实验中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得(已知)(  )
A.乙物质是水
B.另一种液体的比热容为8.4×103J/(kg·℃)
C.甲的放热能力比乙强
D.乙比甲更适合作汽车发动机的冷却液
【答案】C
【知识点】热量的计算;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A.由题意可知,在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等,由题中的图象可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;根据热量的计算公式可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,温度降低得多的比热容小;所以甲液体的比热容大,所以甲液体是水;A项不符合题意;
B.由题图可知:甲乙两种液体的初温是60℃,放热15分钟后甲液体的末温是40℃,乙液体的末温是20℃,则水放出的热量:;
乙放出的热量:;
而水和乙液体的质量相同,即;在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等,则有:;
解得,;B项不符合题意;
C.由于甲液体的比热容大,所以甲的放热能力比乙强,C项符合题意;
D.由于水的比热容比较大,所以水比较适合用作发动机的冷却液;即甲比乙更适合作汽车发动机的冷却液;D项不符合题意。
故答案为:C
【分析】质量相同的不同物质,放出热量相同时,温度差越大的物体,放热能力越差;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,可以计算热量。
12.(2022·肇东模拟)甲、乙两物体质量相等,初温相同,把甲投入一杯热水中,平衡后水温降低了 10℃,把甲捞出后(设水与热均未损失),再投入乙,热平衡后水温又降低了 10℃。由此可得出(  )
A.甲的比热容小 B.乙的比热容小
C.甲、乙的比热容一样大 D.无法确定
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】 把甲投入热水中,平衡后甲和水温度相等, 所以有,把乙投入热水中,平衡后乙和水温度相等, 所以有,所以甲的比热容比乙小。
故选A。
【分析】甲乙吸收热量相等,甲升高的温度是,乙升高的温度是,由可判断甲乙比热容大小
二、填空题
13.(2022·宜昌)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为   J,另一种液体的比热容为    J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】2.52×104;1.4×103
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】由图像可知,水的初温是10℃,16min时的末温是40℃,则水在16min内吸收的热量为Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J
水16min吸收的热量是2.52×104J,所以水8min吸收的热量为
由于是用相同的电加热器加热,所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的,即另一种液体8min吸收的热量也为1.26×104J。由图像可知,另一种液体从开始加热到第8min温度从20℃升高到50℃,根据公式Q水吸=c水m水(t水-t0水)可知,另一种液体的比热容为
【分析】根据物体的比热容、质量和温度差乘积计算吸收的热量;利用热量和物体的质量和温度差,计算未知的比热容。
14.(2022·邵阳模拟)已知水的比热容为,现将质量为4kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容大小   (选填“变大”“变小”或“不变”),初温30℃,质量2kg的水吸收2.1×105J的热量后温度将升高到   ℃。
【答案】不变;55
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】比热容中物质的一种属性,只与物质的种类、状态有关,与质量无关,故剩下的水的比热容大小不变。
水升高的温度为
水的末温为
【分析】比热容中物质的一种属性,只与物质的种类、状态有关,与质量无关。
利用Q=cm△t求得水的末温。
15.(2022·怀化)如图所示为冬天人们常用的电热水袋,使用十分方便,充电加热后,能够放热较长时间,其内部液体主要成分是水,是因为利用了水的   较大;若该热水袋装有1kg的水,充电加热后温度为50℃,使用一段时间后温度降低到20℃,则此过程中放出的热量为   J。
【答案】比热容;
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】相同质量的不同种液体温度变化相同时,水放出或吸收的热量较多,电热水袋内部液体主要成分是水,就是利用了水的这一特性,即水的比热容较大。
1kg的水,充电加热后温度为50℃,使用一段时间后温度降低到20℃,则此过程中放出的热量
【分析】水的比热容较大,便于对物体放热;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量多少。
16.(2021九上·东莞期末)质量相等、初温相同的水和酒精,分别用两个相同的加热器加热(不计热量损失),加热过程中温度随时间变化图线如图所示,则图线a的比热容    (填“大”或“小”),它是    的温度变化图像,他们升高相同温度时,   吸收的热量多。
【答案】小;酒精;水
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】质量相等、初温相同的水和酒精,由图像可知,加热相同时间,即水和酒精吸收相同的热量时,图像a升温更快,因此图像a的吸热能力弱,比热容小,它是酒精的温度变化图像。
酒精和水升高相同的温度,由于水的比热容较大,所以水吸收的热量多。
【分析】此类题可以取相同的时间,即当吸收相同的热量时,比较温度的变化,温度变化大的,比热容反而小。
三、实验探究题
17.(2022·西安模拟)小明在“比较不同物质吸热的情况”实验中,用同一套加热装置分别给水和煤油加热,如图所示。
(1)实验中,应控制水和煤油的   (选填“质量”或“体积”)和初温相同;
(2)根据实验数据作出的两种液体的温度随时间变化的图像如图-2所示。由图可知,给水和煤油加热相同的时间,   升高的温度较多,这说明   的吸热能力更强;(均选填“水”或“煤油”)
(3)已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),则煤油的比热容是   。
【答案】(1)质量
(2)煤油;水
(3)
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)实验中应控制水和煤油的质量和初温相同,比较水和煤油吸收相同的热量后温度的变化。
(2)由图可知,给水和煤油加热相同的时间,煤油升温较快,说明煤油每升高1℃吸收的热量较少,吸热能力弱,水每升高1℃吸收的热量多,水的吸热能力强。
(3)观察图像可知,当给水和煤油都加热4min时,水和煤油升高的温度分别是
质量相同的水和煤油在4min内吸收的热量相同,即
则煤油的比热容
【分析】(1)探究不同物质的吸热能力时,需要保持液体的质量相同;
(2)质量相同的物体吸收的热量相同,温度差越大,吸热能力越小;
(3)根据物体的质量和吸收热量相同时,结合不同的温度差,可以计算未知的比热容。
18.(2022·锡山模拟)为了比较水和煤油吸热本领的大小,小明做了如图所示的实验:在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和煤油,用两个相同的酒精灯对其加热。
(1)除了火柴、酒精灯、烧杯、煤油、水、铁架台、石棉网、温度计、天平,小明在实验前还需要准备   (填一种测量器材);
(2)在此实验中我们可以通过比较   (选填“加热时间”或“液体升高温度”)来知道水和煤油吸收热量多少;
(3)小明在原实验装置上进行两处改动来比较酒精和煤油的热值大小,需要的两处改动是:①将烧杯中的煤油换成质量   的水;②   。
【答案】(1)秒表
(2)加热时间
(3)相等;在两个酒精灯中分别放入适量质量相等的酒精和煤油
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)实验中需要通过加热的时间来比较吸热的多少,故小明在实验前还需要准备计时工具秒表。
(2)实验中,吸收热量的多少不易直接测量,实验选择了两个相同的加热器,相同的时间产生的热量相同,我们可以通过比较加热时间来知道水和煤油吸收热量多少。
(3)实验中,吸收热量的多少不易直接测量,根据
,在质量与比热容相同时,吸热的多少与温度的变化量有关,故实验中应控制两杯水的质量相同。
由于燃料燃烧的速度不同,只能燃料烧完后再比较产生的热量多少,则要求在两个酒精灯中分别放入适量质量相等的酒精和煤油。
【分析】(1)探究不同物质的吸热能力时,需要测量温度、质量和时间,需要利用秒表;
(2)利用相同的加热器,通过比较加热时间,可以知道吸收热量的多少;
(3)探究不同燃料的热值时,利用不同的燃料,加热相同质量的同种液体。
四、计算题
19.(2021九上·福田月考)将装有质量为1.5kg温度为90℃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,一段时间过后,再测量容器中的水和奶的温度相等(c水=4.2×103J/(kg·℃),c奶=2.8×103J/(kg·℃))。 求:
(1)若该时间内牛奶放出的热量完全被水吸收,则水吸收热量后温度升高到多少摄氏度?
(2)实际测量发现,牛奶和水的末温均为50℃,请计算水吸收热量的效率。
【答案】(1)温度相等时,设为t,则水吸收的热量Q水=c水m水(t-t水)= 4.2×103J/
(kg·℃ ) × 1kg ×(t- 20℃ )
则牛奶吸收的热量Q奶=c奶m奶(t奶-t)= 2.8 ×103J/(kg·℃ ) × 1.5kg ×( 90℃ - t ),
由题意可知, 该时间内牛奶放出的热量完全被水吸收, 所以Q水=Q奶,
即 4.2×103J/(kg·℃ ) × 1kg ×(t- 20℃ )=2.8 ×103J/(kg·℃ ) × 1.5kg ×( 90℃ - t )
所以t=55℃
(2)Q水=c水m水(t-t水)= 4.2×103J/(kg·℃ ) × 1kg ×(50℃- 20℃ )=1.26×105J,
Q奶=c奶m奶(t奶-t)= 2.8 ×103J/(kg·℃ ) × 1.5kg ×( 90℃ -50℃ )=1.68×105J,
所以
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【分析】(1)根据Q水=c水m水(t-t水),Q奶=c奶m奶(t奶-t)牛奶放出的热量完全被水吸收, 所以Q水=Q奶。
(2)根据Q水=c水m水(t-t水)计算水实际吸收的热量,根据Q奶=c奶m奶(t奶-t)计算牛奶实际放出的热量,根据计算效率。
20.(2020九上·吉林月考)寒冷的冬天,房间内暖气设备用热水供暖,每天需要给房间供热
4.2×107J,若流进房间散热器的水温是62℃,流出的水温是54℃,求:每天流经散热器水的质量。[ ]
【答案】解:由题意知,水放出的热量Q放=Q=4.2×107J
由Q放=cm(t0-t)得,每天需要流经散热器水的质量
答:每天流经散热器水的质量是1250kg
【知识点】比热容
【解析】【分析】结合水吸收到的热量和升高的温度求解水的质量即可。
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