同步集训——第4节 物质的比热

第4节 物质的比热
A 夯实基础练
一、选择题
1. 关于比热，下列说法中正确的是( )
A．物体的比热跟物体吸收和放出的热量有关
B．物体的比热与物体的温度有关
C．物体的比热跟物体的质量有关
D．物体的比热是物体的一种属性，与温度、质量都没有关系
2. 物体吸收热量的多少与下列哪些物理量有关( )
A．物体的密度 B．物体的体积
C．物质的比热容 D．物体的温度
3. 初温相同质量相等的铁块和水，吸收相等的热量后，把铁块投入水中，则( )
A．热量从铁块传到水
B．铁块与水间不发生热传递
C．热量从水传到铁块
D．无法确定是否发生热传递
4. (201 1，南昌)生产、生活中，我们常利用水的比热大这一特征，下列事例中与这一特征无关的是( )
A．福岛核电站受损后灌注海水降温
B．汽车发动机中用水循环冷却
C．晚间，在春播秧田里灌水保温
D．三峡水电站建水坝储水发电
5. 两个相同的容器分别装有质量和初温相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间的关系如图4—4—1所示。根据图线可知( )
A．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同
C．甲液体的比热大于乙液体的比热
D．加热时间相同，甲液体的温度比乙液体的温度升高得多
6． (2012，哈尔滨)探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相同的沙子和水，装置如图4—4—2所示。下列说法中正确的是( )
A．实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强
B．在本实验中，物体吸热的多少是由物质的种类决定的
C．实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同
D．实验中，加热相同的时问，末温低的物质吸热能力强
二、填空题
7. 热量用Q表示，单位是________，简称________，符号是________。
8．一定质量的某种物质，温度升高得越多，吸收的热量越________；温度下降得越多，放出的热量越________。
9. (2012，宜宾)人们常用水给汽车发动机降温，这是因为水的________较大，在相同条件下水能带走较多的热量，这个过程是通过________的方式使水的温度升高的。
10. (2012，滨州)2011年3月，日本福岛第一核电站因冷却系统的故障，导致严重的核泄漏事故。为了给泄漏的核反应堆降温，向其内部注入大量的水，这是利用水的________较大的性质。
B 培优综合练
1．根据表4—4—1中几种物质的比热，判断下列说法中不正确的是( )
表4—4—1
物质
比热/J·kg一1·℃一1
物质
比热/J·kg一1·℃一1
水银
0.14×103
沙石
0.92×103
4.2×103
水
2.1×103
A．制作体温计常用水银作为介质，原因之一是水银的比热小
B．北方楼房中的暖气用水作为介质，利用了水的比热大的特性
C．由于水比沙石的比热大，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
D．由于水比冰的比热大，所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好
5．今年五一，吴力在父母的协助下，从早上8：O0开始每隔半小时分别对株洲市文化园的气温和园内人工湖的水温进行了测量，如图4—4—3是他根据记录数据绘成的温度t1随时间t2变化的图线。根据图可以判断( )
A．实线是水温图线，虚线是气温图线，因为水的比热较大
B．实线是水温图线，虚线是气温图线，因为水的比热较小
C．实线是气温图线，虚线是水温图线，因为水的比热较大
D．实线是气温图线，虚线是水温图线，因为水的比热较小
3. 用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两种液体的温度随时间变化的图像如图4—4—4所示。如果要你从甲、乙两种液体中选择汽车的冷却液，应选择________液体。
4. (2012，广安)小旺看见人们在冬天常使用热水袋取暖，他灵机一动发明了“水床”________在床形的塑料袋内充上水。冬天用电热器给水加热，水吸收热量，温度________(填“升高”或“降低”)。人睡在“水床”上面比直接睡在床上感觉暖和。夏天充入冷水，躺在上面又感觉非常凉爽。这种床用水作为介质，这是因为水的________较大的缘故。
5. 沿海地区昼夜之间的温差与同纬度内陆地区昼夜之间的温差不同，图4—4—5列出的是2010年6月某日同纬度的沿海某城市和内陆某城市的气温情况：
请判断甲是_______(填“沿海”或“内陆”)城市，你的依据是______________。
C 拔尖拓展练
1. (2012，烟台，实验设计题)小明设计了如图4—4—6所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领。
写出调整实验器材的方法步骤。
依据小明的探究方案，实验探究过程中，除了选用相同规格的烧杯和酒精灯，还需要控制不变的量有哪些?
(3)实验探究记录数据如表4—4—2。
表4—4—2
加热时间 t/min
O
l
2
3
4
5
6
7
8
9
10
水的温 度/℃
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
食用油的 温度/℃
30
32.5
35
37.5
40
42.5
47
47.5
50
52.5
55
在这些数据中，哪一个最可能是由于测量或者记录的疏忽而产生了错误?分析实验数据，可以得出的结论是什么?
2．(2012，梅州，探究题)为了比较水和空气对牛奶的冷却效果，某小组的同学进行了如下的探究实验：将一盒牛奶分别装入两个相同的瓶中，甲瓶放在水中，乙瓶放在空气中，其他条件均相同，如图4—4—7所示。实验时，他们每隔一定时间记录一次插在甲、乙两瓶牛奶中的温度计示数，如表4-4-3所示：
表4—4—3
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
甲/°C
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
乙/°C
70
65
61
58
55
52
50
48
47
46
(1)甲、乙两瓶中的牛奶质量应该_________。
(2)本次实验中，小王发现_________的冷却效果更好。
(3)通过分析，小王又发现，甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致，是越来越_________。
(4)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢。若小王用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，则“冷却速度”可定义为：质量为l千克的物体，__________叫做冷却速度。
参考答案
第4节 物质的比热
【A】一、1．D 点拨：物体的比热与物质的种类和状态有关，与物体的温度、质量无关。
2．C 3．A
4．D 点拨：灌注海水降温，汽车发动机中用水循环冷却，晚间在春播秧田里灌水保温，是因为水的比热大，相同质量的水和其他物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；在较大的河流上建水电站，用水发电，不是利用水的比热大，故选D。
5．C
6．D 点拨：本题运用控制变量法，用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相同的沙子和水时，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较弱，故A选项错误；物体吸热的多少是由物质的种类、质量和温度变化三者共同决定的，故B选项错误；将沙子和水加热到相同温度时，水吸收的热量多，故C选项错误；加热相同的时间，吸收的热量相同，末温低的物质温度变化小，说明它的吸热能力强，故D选项正确。
二、7．焦耳；焦；J
8．多；多
9．比热；热传递 点拨：因为水的比热较大，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，所以常用水给汽车发动机降温；在该过程中，发动机放出热量、温度降低，水吸收热量、温度升高，发生了热传递。
10．比热点拨：水的比热较大，在质量相同的条件下，水与其他物质相比，吸收相同的热量，水的温度升高较小。
[B1 1．D
2．C点拨：本题运用数形结合思想，水和陆地在同样吸、放热条件下，因为水的比热大，故温度变化小，所以温度变化较小的虚线是水温的图线。
3．乙 点拨：本题运用数形结合思想，观察题图，可知选择乙液体比甲液体作为冷却液更合适。
4．升高；比热点拨：在用电热器给水加热的过程中，水吸收热量后，温度升高；用水作为吸收热量的介质时，由于水的比热大，在升高相同温度的情况下，吸收的热量多。
5．沿海；沿海城市昼夜温差小
【C】 1．(1)调整下面铁夹，使石棉网被酒精灯的外焰加热；调整上面铁夹，使温度计的液泡完全浸没在液体中，且不与容器底和侧壁接触。
(2)水与食用油的质量和初始温度相同。
(3)第6 min食用油的温度记录错误。分析表中的数据可知，加热时间相同时，食用油升高的温度比水高。分析比较水在第5 min、10 min和食用油在第2 min、4 min的数据可知，升高相同的温度，水需要加热的时间比食用油长，进而得出水的吸热本领比食用油大。
点拨：本题考查了对不同物质吸热本领大小的实验探究过程。本题考查的角度新颖，主要考查了实验方案魄设计、实验装置的调整及实验结论的得出，难度较大。认真观察实验装置图，正确理解与运用控制变量法，准确找出数据间的定量关系是解题的关键，同时，在日常学习物理的过程中，加强动手操作能力的培养也是至关重要的。
(1)实验时，要用酒精灯的外焰加热，所以需要先调整下面的铁夹，使石棉网处于适当的高度，再调整上面的铁夹，使悬吊的温度计的玻璃泡正好浸没在液体中，但不能接触到容器底和容器壁。(2)在探究过程中，要注意控制变量，除相同的酒精灯和烧杯外，还要控制水和食用油的质量与初始温度相同。(3)在多数情况下，水和食用油在相同时间内升高的温度不变，但第6 min食用油的温度为47℃，与前后的温度相差都没有体现出相应的规律，所以第6 min食用油的温度记录错误；在分析数据得出结论时，既要分析加热相同时间后水与食用油温度的变化，也要分析水与食用油升高相同的温度需要的时间不同，来得出水与食用油吸热本领的大小不同。
2．(1)相等 (2)水 (3)慢 (4)单位时间内降低的温度
点拨：本题运用控制变量法，在研究空气和水的冷却效果时，应该使两瓶牛奶的质量与初温相同，对比在不同环境下牛奶的温度变化情况。(2)由表格可知，初温相同的甲、乙两瓶牛奶，经过一段时间冷却，甲的温度始终低于乙的温度，故水的冷却效果好一些。(3)由于随着牛奶温度下降，周围水的温度在升高，故牛奶冷却的速度变慢。 (4)冷却速度用来描述物体冷却的快慢，定义时应比较单位时间内温度降低的多少。