北师大版物理九年级全册课课练：10.3 探究——物质的比热容 第2课时比热容的计算和应用（含答案）

[第十章　三、探究——物质的比热容　第2课时　比热容的计算和应用]
一、选择题
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.比热容较大 D.水容易获取
2.[2020·荆门] 在生产和生活中,常见到“水的比热容较大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是 (　　)
A.沿海地区的气温变化比内陆小
B.夜间,在秧田里灌水保温
C.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温
D.汽车发动机用水作为冷却液
3.质量相等的一杯冷水和一杯热水升高相同的温度,下列对它们吸收热量的多少判断正确的是(　　)
A.初温不知,无法判断 B.吸收的热量一样多
C.热水吸收的热量多 D.冷水吸收的热量多
4.已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则质量为2 kg的水,温度由25 ℃降低到20 ℃放出的热量是 (　　)
A.4.2×104 J B.2.1×105 J C.1.68×105 J D.3.78×105 J
5.1 kg、20 ℃的水吸收4.2×105 J的热量后,在标准大气压下它的温度是 (　　)
A.80 ℃ B.100 ℃ C.120 ℃ D.130 ℃
6.[2020·新疆] 已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),用如图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.6×104 J B.6×105 J C.6×106 J D.6×107 J
7.使质量和温度都相同的铝块和铜块放出相同热量后(c铝>c铜),再相互接触,则 (　　)
A.热量从铜块传到铝块
B.热量从铝块传到铜块
C.不发生热传递
D.无法判断热量的传递方向
8.质量之比为2∶3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7∶5时,升高的温度之比为6∶5,则甲、乙的比热容之比为(　　)
A.7∶5 B.6∶5 C.2∶3 D.7∶4
9.用两个相同的电热器分别给质量、初温均相同的水和某种液体加热,每隔1 min记录一次数据,其数据记录如图图下表所示,则该液体的比热容为(　　)
加热时间/min 0 1 2
水的温度/℃ 20 26 32
某液体的温度/℃ 20 34 48
A.0.9×103 J/(kg·℃) B.1.8×103 J/(kg·℃)
C.3.6×103 J/(kg·℃) D.1.2×103 J/(kg·℃)
10.用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图图所示,据此判断物质甲的比热容为 (　　)
A.2.1×103 J/(kg·℃) B.4.2×103 J/(kg·℃)
C.1.2×103 J/(kg·℃) D.条件不足,不能确定
二、填空题
11.根据“单位”推出对应的物理公式是常用的记忆方法。例如图图:速度的单位是m/s(其中m是路程的单位,s是时间的单位),由此可以推出对应的公式为v=。同样,根据比热容的单位 J/(kg·℃),也可以推出对应的公式为　　　　　　。
12.[2019·重庆] 利用水的比热容较　　　(选填“大”或“小”)的特性,汽车发动机冷却通常选用水作为冷却液,1 kg的水从20 ℃加热到90 ℃吸收的热量为　　　J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
13.如图图甲所示,将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中,图乙是250 g牛奶与热水的温度随时间变化的图像,则牛奶在加热过程中吸收的热量为　　　　　　J。[c牛奶=2.5×103 J/(kg·℃)]
14.质量为100 g、初温是24 ℃的实心金属小球吸收2.3×103 J的热量之后,温度升高到74 ℃。那么,这种金属的比热容是　　　　　　　　　,从下表可知此金属是　　　　。
物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1]
铝 0.88×103
钢铁 0.46×103
铜 0.39×103
铅 0.13×103
15.小夏在探究“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了实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图图所示。实验中,水和该种液体在相同时间内放出的热量相等。分析图像可以得出:　　　　物质为水,另一种液体的比热容为　　　　　J/(kg·℃)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
16.如图图所示是某沿海城市和内陆城市同一天气温变化曲线。请你判断内陆城市一天气温变化所对应的曲线是　　　(选填“A”或“B”),这是由于砂石的比热容　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容,吸收相同热量后砂石温度变化　　　　(选填“大”或“小”)。
三、计算题
17.体积为1×10-3 m3的水质量是多少 将这些水从30 ℃加热到80 ℃,水吸收多少热量 [水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
18.[2019·青岛] 如图图所示是质量为100 g的某物质温度随加热时间变化的图像,前10 min它吸收的热量是7.2×103 J,求该物质的比热容。
19.把质量为4 kg的冷水和质量为3 kg、温度为80 ℃的热水相混合后,最终温度为40 ℃,若不计热量损失,求冷水的初温。[水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)]
20.[2020·杭州] 如图图所示是夏日晴朗的白天,在太阳光照射下,某海边城市陆地与海面之间空气流动的示意图(图中箭头表示空气流动方向),其中合理的是 (　　)
答案
1.C
2.C　 因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,吸收相同的热量,水的温度变化较小,所以沿海地区的气温变化小,不符合题意;因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,不符合题意;发现人中暑时,在病人的额头上擦冷水降温,是利用水蒸发吸热的原理,符合题意;因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水作为冷却液,不符合题意。
3.B　4.A　5.B
6.B　 根据生活常识,水壶的容量一般为1.5~2 L,常温时水的温度为20 ℃左右,则根据ρ=可得水的质量:m=ρV=1 g/cm3×2000 cm3=2000 g=2 kg。水吸收的热量:Q=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6.72×105 J。计算结果与6×105 J比较接近,故B正确。
7.B
8.D　 由题知,m甲∶m乙=2∶3,Δt甲∶Δt乙=6∶5,Q甲∶Q乙=7∶5,
因为Q吸=cmΔt,所以===,解得=。
9.B　 水和液体都加热1 min时,吸收的热量是相同的。
即c水mΔt水=c液体mΔt液体,c液体===1.8×103 J/(kg·℃)。
10.A　11.c=
12.大　2.94×105　 水的比热容较大,质量相同的水和其他物质相比,在升高(或降低)温度相同的情况下,吸收(或放出)的热量较多,所以用水做汽车冷却液。Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(90 ℃-20 ℃)=2.94×105 J。
13.1.25×104　 250 g=0.25 kg。由图可知,牛奶温度从20 ℃升高到40 ℃,Δt=40 ℃-20 ℃=20 ℃,牛奶吸收的热量:Q吸=c牛奶mΔt=2.5×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×20 ℃=1.25×104 J。
14.0.46×103 J/(kg·℃)　钢铁
由Q=cmΔt可得该金属的比热容:
c===0.46×103 J/(kg·℃),查表可知此金属为钢铁。
15.甲　2.1×103
16.A　小于　大　 根据公式Q=cmΔt可知,质量相同的砂石和水,从太阳处吸收相同的热量后,升高的温度Δt和比热容c成反比,砂石的比热容小于水的比热容,因此吸收相同热量后砂石的温度变化大,水的温度变化小,从图像可以看出曲线A的温度变化大,因此曲线A是内陆城市一天气温变化所对应的曲线,B是沿海城市一天气温变化所对应的曲线。
17.由ρ=可知,水的质量:m=ρV=1.0×103 kg/m3×1×10-3 m3=1 kg,由c=可知,水吸收的热量:Q=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(80 ℃-30 ℃)=2.1×105 J。
18.由图像可知,该物质前10 min内升高的温度:Δt=50 ℃-20 ℃=30 ℃,由Q吸=cmΔt得,该物质的比热容:c===2.4×103 J/(kg·℃)。
19.热水放出的热量:
Q放=cm2(t热-t)=4.2×103 J/(kg·℃)×3 kg×(80 ℃-40 ℃)=5.04×105 J;
不计热量损失,Q吸=Q放=5.04×105 J,
由Q吸=cm1(t-t冷)得冷水的初温:t冷=t-=40 ℃-=10 ℃。
20.A　 因为水的比热容比泥土、砂石的比热容大,白天,太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢,陆地温度上升快,热空气上升,近海面的空气从海洋吹向陆地,形成海风,高空的空气从陆地吹向海洋,故A图正确。