苏科版初中物理八年级下册 水的比热容的特点及应用(详细解析+考点分析+名师点评)

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名称 苏科版初中物理八年级下册 水的比热容的特点及应用(详细解析+考点分析+名师点评)
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文件大小 530.4KB
资源类型 试卷
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2014-02-18 11:05:42

文档简介

答案与评分标准
一、选择题(共9小题)
1、下列有关热的说法正确的是(  )
A、晶体在熔化过程中温度不变,内能也不变
B、内燃机的压缩冲程,主要是用热传递的方法增加了气缸内的物质的内能
C、用水作汽车冷却液,是因为水的比热容大
D、柴油机的效率比汽油机的效率高,是因为柴油的热值比汽油的热值大
考点:熔化与熔化吸热特点;水的比热容的特点及应用;燃料的热值;内燃机的四个冲程。
专题:应用题;学科综合题。
分析:改变内能的方法主要有两种,一是对物体做功,二是热传递.同一物体,内能越大,温度越高.
内能转化为机械能是利用内能对外做功从而产生机械能.
比热容大的物体,在吸收或放出相同热量时,温度变化不大.
热值是燃料的一种特性,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多;热机效率是有用功与燃料燃烧释放能量的比值,它代表热机性能的好坏;功率是机械在单位时间内做功的多少,它是表示做功快慢的物理量;三者之间没有必然的联系.
解答:解:A、改变物体内能的方式有两种:做功和热传递都可以改变内能.晶体熔化需要吸收热量,有热传递现象发生,所以内能改变.故A错误.
B、内燃机压缩冲程中是利用机械能对燃料做功转化为内能,故B错误;
C、水的比热容大,它在吸收大量热量时,温度可以保持在一个比较低的状态,这样就可以使水的温度始终低于发动机的温度,起到很好的冷却效果.故C正确.
D、机械效率是内燃机转化为有用功的能量与燃料完成燃烧释放的能量的比值,柴油机的效率比汽油机高,就是说完成相同的有用功,柴油机所用燃料完全燃烧放出能量比汽油机少,而不是因为柴油的热值比汽油的热值大.故D错误.
故选C.
点评:本题考查学生的全面知识,需要掌握内能、比热容、热值、热机效率这些物理量或物理现象的内容,并和生活现象进行联系.
2、下列现象中说法不正确的是(  )
A、白雾是水蒸气遇冷液化形成的
B、各种内燃机利用水作冷却液,是利用水的比热容较大的物理特性
C、把0℃的冰放入0℃的水中,冰会融化
D、化雪更比下雪冷,是因为雪熔化时要吸热
考点:熔化与熔化吸热特点;液化及液化现象;水的比热容的特点及应用。
专题:常规题型。
分析:A、要判断白雾属于哪种物态变化,首先要弄清它是物质由什么状态变为什么状态的;
B、作冷却液的物质需要满足条件:升高相同的温度能吸收较多的热量;
C、冰的熔化需要满足的条件是达到熔点,继续吸热,二者缺一不可;
D、要寻找“化雪更比下雪冷”的原因,需要知道“化雪”和“下雪”分别属于哪种物态变化,它们在变化过程中是吸热还是放热.
解答:A、白雾是水蒸气由气态变化成为液态的过程,属于液化现象,故A正确;
B、由于水的比热容较大,与其他物质相比,升高相同的温度水能吸收更多的热量,因此各种内燃机利用水作冷却液,就是利用了水的比热容较大的物理特性,故B正确;
C、冰的熔化需要满足的条件是达到熔点,继续吸热;把0℃的冰放入0℃的水中后,冰能达到熔点但由于水的温度也是0℃,无法从周围吸热,因此把0℃的冰放入0℃的水中,冰不会熔化,故C错误;
D、“化雪”是一个熔化过程,要从周围吸热,“下雪”是一个凝华过程,需要向周围放热,故D正确;
故选C.
点评:本题涉及到的知识点较多,其中A、C、D都属于物态变化的相关知识,B选项考查水的比热容较大在生活中的应用.
3、水是一种重要资源,人类的生存及工农业生产与水息息相关.以下与水有关的说法中错误的是(  )21世纪教育网
A、水在任何温度下都能汽化
B、水结冰要吸收热量
C、因为水的比热容比沙石大得多,所以沿海地区昼夜温差较小
D、现实生活中水是很实用的冷却剂
4、寒冬,汽车驾驶员常用水和酒精的混合物作冷却液,这是因为(  )
A、凝固点较低 B、沸点较高
C、吸热性好 D、燃烧性好
考点:熔点和凝固点;水的比热容的特点及应用。
专题:应用题。
分析:水的凝固点是0℃,水作汽车冷却液时,气温降到0℃时,再放出热量,水不断凝固,水不能流动,不能起到冷却的作用.
从水的凝固点的影响因素考虑.
液体的凝固点跟液体的种类、压强、杂质有关,在液体的种类和杂质一定时,压强越大,凝固点越高.在液体的种类和压强一定时,有杂质时,液体的凝固点降低.
解答:解:A、水和酒精混合降低了水的凝固点,使汽车冷却液不凝固,起到冷却的作用.符合题意.
B、水和酒精混合降低了水的沸点.不符合题意.
C、水和酒精混合后,混合物比热比水的比热小,升高相同的温度,吸收的热量少.不符合题意.
D、在水中添加酒精,酒精不是为了燃烧的,跟燃烧性能没有关系.不符合题意.
故选A.
点评:汽车的冷却液用水,是因为水的比热大.
水中加酒精是为了降低水的凝固点,防止水凝固.
5、如图所示是某物质均匀加热的过程中,温度随加热时间变化规律的图象,若不计该物质在整个过程中的质量改变和热量损失,我们由图象可以获取的信息是(  )
A、该物质的熔点是80℃ B、该物质在固态时的比热容比液态时大
C、该物质的熔化过程经历了约25min D、该物质在25min以前全是固体状态
考点:晶体的熔化和凝固图像;熔点和凝固点;熔化和凝固的温度—时间图象;水的比热容的特点及应用。
专题:控制变量法;图析法。
分析:晶体熔化时,不断吸引热量,温度保持不变,这个不变的温度是晶体的熔点.
晶体熔化后,状态改变,质量不变,
根据Q=cm△t,质量不变,根据温度变化,判断比热的大小.
解答:解:A、该物质熔化时,不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是该物质的熔点,所以该物质的熔点是80℃.符合题意.
B、固态吸收热量5min温度升高25℃,液态吸收热量5min温度升高10℃,根据Q=cm△t,物质从固态变为液态,质量不变,温度升高的越多,比热越小,所以物质在固态时比热比较小.不符合题意.
C、物质从7min开始熔化,到25min结束,熔化过程经历了18min.不符合题意.
D、物质在熔化过程中,不断吸收热量不断熔化,熔化过程是固液共存的状态.不符合题意.
故选A.
点评:本题从图象上获得信息,能判断物质是晶体还是非晶体、熔点、熔化时间、物质的状态、比热大小的变化等,这种题是中考的热点,一定要掌握.
6、小明对冰加热,冰熔化成水直至沸腾.在此过程中他通过测量绘制了温度随时间变化的图象,如图所示.关于图象下列分析正确的是(  )21世纪教育网
A、图象中的AB段表示冰的熔化过程
B、冰有一定的熔点,说明冰是晶体
C、水升温比冰慢,说明水的比热容比冰小
D、水沸腾时温度不变,说明沸腾不需要吸热
考点:晶体的熔化和凝固图像;晶体和非晶体的区别;水的比热容的特点及应用。
专题:图析法。
分析:(1)由图象可知:AB段表示冰吸热升温;BC段是冰水混合物,是冰的熔化过程;CD段是水吸热升温;DE段是水的沸腾过程,温度不变.
(2)晶体有一定的熔点,非晶体没有熔点.
(3)水的比热容比冰大,相同质量的冰和水在吸热相同热量的情况下,冰升温快,水升温慢.
(4)液体沸腾的条件必须同时满足:温度达到沸点和继续加热.
解答:解:A、图象中AB段表示冰吸热升温,而BC段才是冰的熔化过程;故A错误.
B、从图象上可以看出,冰熔化时温度一直保持在0℃,说明冰是晶体;故B正确.
C、由于冰和水的质量相同,又是同一个酒精灯加热,水升温比冰慢,说明水的比热容比冰大;故C错误.
D、水沸腾时温度不变,但需要不停吸热,如果停止加热,沸腾也马上停止.故D错误.
故选B.
点评:该题把晶体的熔化和沸腾图象放到一个坐标系中,考查了学生从图象中获取信息的能力.
7、图中能正确描述水的各物理量之间关系的图象是(  )
A、水凝固成冰时温度与时间的关系

B、冰熔化成水时温度与时间的关系
C、水的比热容与质量的关系

D、水的比热容与质量的关系
考点:晶体的熔化和凝固图像;比热容的概念;水的比热容的特点及应用。
专题:图析法。
分析:(1)冰是一种晶体,其熔点是0℃,且在熔化过程中,吸热但温度不升高.
(2)比热容是物质的一种属性,它是由物质本身所决定的,对于某种物质,它的比热容是一定的.
解答:解:A、B选项:冰是一种晶体,其有熔点并有对应的熔化温度,且在熔化过程中吸热当温度不升高,故分析上述两个选项能看出B是正确的;
C、D选项:比热容是物质的一种属性,它是由物质本身所决定的,不随质量的改变而变化,题干中C图象恰好反应了水的比热容与温度的这一关系,故C正确.
故选BC.
点评:利用图象考查物理学中常见的物理量之间的关系,必须理解各物理量的物理意义、含义、影响因素等,考查的知识全面,难度较大.
8、水是一种重要资源,人类的生存及工农业生产与水息息相关.以下与水有关的说法中不正确的是(  )
A、水在任何温度下都能蒸发
B、水结冰时要吸收热量
C、水的比热容比沙石、干泥土的比热容大得多,这是沿海地区昼夜温差较小的主要原

D、随着社会的发展和人口的增长水资源已出现严重危机,我们一定要节约用水
考点:蒸发及其现象;凝固与凝固放热特点;水的比热容的特点及应用。
分析:熔化是指物质从固态变为液态的过程,它需要吸热.
凝固是指物质从液态变为固态的过程,它需要放热.
汽化是指物质从液态变为气态的过程,它需要吸热,它分为蒸发和沸腾两种形式.
水的比热容很大,所以在相同质量、吸收相同热量时,水的温度变化不大.
节约用水是一种节约的好习惯,同时也可以缓解水资源的危机.
根据以上内容,对各个选项进行分析.
解答:解:A、任何温度下,液体都可以蒸发.正确.
B、水结冰,是凝固现象,它需要放热.错误.
C、水的比热容大,所以沿海地区的昼夜温差较小,而沙漠地带昼夜温度较大.正确.
D、水资源危机是我们现在面临的一个重大问题,所以要从自身做起,节约用水.正确.
故选B.
点评:本题考查学生对蒸发、凝固、比热容、节约用水知识点的掌握情况,综合性很强.
9、在生产和生活中,人们常以密度作为选择材料的主要考虑因素,如:用密度较小的铝合金作为飞机外壳的主要材料等.下面属于主要从密度的角度考虑选材的是(  )
A、用塑料做电源插座的外壳 B、用泡沫塑料做成表演场景中滚落的“石头”
C、用硅做半导体元器件 D、用水作为汽车发动机的冷却液
考点:与密度有关的物理现象;半导体的作用;水的比热容的特点及应用;绝缘体。
专题:应用题。
分析:电源插座的外壳是由塑料制成的,是因为塑料是绝缘体.
泡沫塑料的密度比较小,相同体积时,质量比较小,重力比较小,砸在人身上,对人的伤害比较小.
硅的导电性在导体和绝缘体之间,用硅做半导体器件.
水的比热很大,相同条件下,升高相同的热量,水吸收的热量比较多.
解答:解:A、塑料是绝缘体,所以用塑料做电源插座的外壳.不符合题意.
B、泡沫塑料的密度比较小,相同体积时,泡沫制成的“石头”质量小,重力小,砸在人身上,对人的伤害比较小.符合题意.
C、硅的导电性在导体和绝缘体之间,是半导体,所以用硅制成半导体器件.不符合题意.
D、因为水的比热比较大,所以用水做冷却液.不符合题意.
故选B.
点评:塑料是绝缘体制成各种用电器的外壳.
泡沫塑料的密度比较小,制成各种电影和电视的道具.
硅是半导体,制成各种半导体的器件.
水的比热比较大,制成各种发电机的冷却液.
二、填空题(共10小题)21世纪教育网
10、铜可拉成丝是利用铜的 延展 性好,利用钢做刀刃是利用钢的 硬度 大,利用水冷却机器是利用水的 比热容 大.利用超导体 零电阻(或电阻为零) 性质可实现细导线进行大功率输电.
考点:物质的物理特征;超导体在磁悬浮列车、超导输电的应用;水的比热容的特点及应用。
分析:(1)铜在拉长形变时,没有断开,是由于铜具有很好的延展性.
(2)钢能切割别物体而本身不形变,说明其硬度大.
(3)冷却发动机需要的这种物质与其他物质相比,在升高相同的温度时,要能够吸收更多的热量.
(4)在电能的输送过程中,由于导线有电阻,要损耗掉许多能量,电阻越小,损耗的电能就越少.而超导体的一个特点就是电阻可降为零.
解答:解:(1)由铜拉长成丝不断裂,说明其延展性好.
(2)钢能使别物体而本身不形变,说明其硬度大.
(3)冷却发动机用水,是因为水的吸热本领大.即比热容大.
(4)超导体就是从其电阻可将为零来定义的.
故本题的答案为:延展;硬度;比热容;零电阻
点评:此题考查的是物质的物理性质与用途的对应关系.
11、湄洲湾畔,福建液化天然气(LNG)站线项目正在如火如荼建设当中.如图所示,储油罐浑身银白,直径较大,高度较矮(相对于直径而言),像个“矮胖子”.请回答:
(1)储油罐浑身银白是为了尽可能地 反射 太阳光.
(2)储油罐旁安装有自动喷头,夏天的中午,喷头向储油罐喷水使其降温,因为水的 比热容 较大,蒸发时 吸 热较多.
(3)罐体做成圆形,好处之一是 当受到外力作用时,可以将外力向罐体周围传递 .
考点:汽化及汽化吸热的特点;物体的颜色;水的比热容的特点及应用。
专题:简答题。
分析:(1)根据物体的颜色决定反射该颜色的光线进行分析;
(2)根据比热容的特点及应用进行分析,即水的比热容最大,所以冬天可以供暖,夏天可以作冷却剂;
(3)根据圆形的特点进行分析,即抗撞击,牢固,节省材料等.
解答:解:(1)储油桶浑身银白色,而银白色可以尽可能地反射所有的太阳光,可以避免油桶的温度过高;
(2)因为水的比热容大,用水降温可以吸收较多的热量;
(3)当受到外力作用时,可以将外力向罐体周围传递;抗撞击;牢固;增大容积;节省材料
故答案为:(1)反射;(2)比热容,吸;(3)当受到外力作用时,可以将外力向罐体周围传递.
点评:知道物体的颜色决定物体反射的色光,知道水的比热容的特点及应用,知道汽化吸热现象.
12、夏天早晨,田闯禾苗上常看到晶莹的露珠,这是空气中的水蒸气 液化 (填一种物态变化名称)形成的.初春培育秧苗时,为了不使秧苗受冻,早晨给水田多排水,傍晚多灌水,这是利用水具有较大的 比热容 这一特性.21世纪教育网
考点:液化及液化现象;水的比热容的特点及应用。
专题:应用题。
分析:物体由气态变为液态的过程叫液化,根据物体发生物态变化前后的状态得出结论;
水的比热容比较大,在吸收或放出相同的热量时,温度变化值比较小.
解答:解:水蒸气是气态的,露珠是液体的,气态变为液态的现象叫液化;
水田中放很多的水,可以利用水的比热容较大,在晚上放出相同的热量时,温度不至于降的更低,可以保护秧苗不至于冻坏.
故答案为:液化;比热容.
点评:此题考查了液化和比热容的有关知识,是一道学科综合题;
物态变化和比热容都是中考必考的知识点,需要掌握.
13、人们常用干冰进行人工降雨,这是利用干冰 升华 吸热使空气中的水蒸气 液化 而形成雨滴的(填物态变化名称).汽车常用水来作冷却剂,是利用了水 比热容大 的特性.
考点:生活中的升华现象;液化及液化现象;水的比热容的特点及应用。
专题:应用题;定性思想;推理法。
分析:(1)物体由固态直接变为气态的过程叫升华,升华要吸热;物体由气态变为液态的过程叫液化,液化要放热.
(2)根据比热容的概念可知,比热容大的物体每升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量就大.
解答:解:干冰就是固态的二氧化碳,在常温下可以迅速升华为气态的二氧化碳,升华要吸热,与空气中的水蒸气发生热传递,水蒸气就会放出热量液化成小水滴.
根据Q=Cm△t,一定质量的液体,吸收相同的热量,比热容大的,温度升高的就小,就更适合做冷却液.因为在所有物质中,水的比热容最大,所以汽车常用水来作冷却剂.
故答案为:升华,液化,比热容大.
点评:此题主要考查了升华吸热与液化放热现象的物理知识在实际生活中的应用;同时要理解比热容的概念,知道比热容大的液体做冷却液更好些的道理.
14、水的密度是 1×103kg/m3 ,它表示 1立方米水所含物质的质量为1000kg .水的比热容是 4.2×103J/(kg?℃) ,它表示 1千克水温度升高(降低)1℃所吸收(放出)热量为4.2×103J .生活中的应用有:(1) 水冷发动机 ,(2) 水浴秧 等.
考点:密度及其特性;比热容的概念;水的比热容的特点及应用。
专题:简答题。
分析:水的密度和比热容数值都是要求学生记住的,而它们的物理意义即为定义:密度是单位体积某种物质的质量;比热容是单位质量的某种物质温度升高或降低1℃所吸引或放出的热量.
解答:解:水的密度是1×103kg/m3,根据密度的定义可知其物理意义为:1立方米水所含物质的质量为1000kg;水的比热容是4.2×103J/(kg?℃),根据比热容定义可知其物理意义为:1千克水温度升高(降低)1℃所吸收(放出)热量为4.2×103J.水的比热容较大在生活中的应用有很多,如用水来冷却汽车发动机、培育水稻秧苗时往稻田里灌水、冬天供暖时用水作循环液等等.
故答案:1×103kg/m3;1立方米水所含物质的质量为1000kg;4.2×103J/(kg?℃);1千克水温度升高(降低)1℃所吸收(放出)热量为4.2×103J;(1)水冷发动机;(2)水浴秧
点评:表示什么即物理意义,这需要学生熟记相关物理量的定义,这也是比较经常出现的考点.水的比热容较大在生活中有很多应用,建议同学们可以多做些收集和分析.
15、长春是汽车城,“一汽”生产的汽车到许多消费者的喜欢,以“捷达“牌轿车为例:
(1)驾车者在开车时通过前面的反光镜就可看清后面车辆的行驶情况,这是利用了光的 反射 原理.
(2)许多汽车不仅配备了安全带,而且在座位的靠背上还安置了“头枕“,这可以防止汽车在与 后车 发生撞车时(选填“前车”或“后车”),对乘车者造成的伤害.
(3)汽车发动时,当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这是发动机的效率会 降低 (选填“升高”或“降低”)
(4)发动机散热器常用水做冷却剂,这是因为水的 比热容大 .
考点:惯性;光的反射;水的比热容的特点及应用;热机的效率。
专题:应用题。
分析:本题从光的反射定律、惯性、热机效率、比热考虑.
司机能利用观后镜看后面的物体是利用光的反射.
物体由于惯性要保持原来的运动状态,乘客和车一起运动,前面撞车,车停止,乘客保持原状态会前倾;后面撞车,车加速,乘客保持原来状态会后倾.
根据热机效率公式η=分析.
相同条件下,水的比热大,水会吸收更多的热量.
解答:解:(1)后面的车反射的光线经汽车观后镜反射后进入司机的眼睛,利用光的反射原理.
(2)行驶的汽车撞到前面的车,由于惯性乘客要保持原来的运动状态,乘客会前倾,所以要系安全带.如果后面有车撞到前面的车,前面的车会突然加速,乘客要保持原来的运动状态,会后倾,头会撞到座椅,安装头枕起到保护头部作用.
(3)发动机的效率η=,燃料完全燃烧放出的热量Q是不变的,燃烧不充分时会冒“黑烟”,用来做有用功的能量减小,发动机的效率降低.
(4)发动机散热器用水做冷却剂是因为水的比热容大,在相同条件下,水吸收的热量多.
故答案为:(1)反射;(2)后车;(3)降低;(4)比热容大.
点评:本题主要考查了光的反射、惯性、热机效率、比热四个重要的知识点.
观后镜是一个凸镜,凸镜、凹镜、平面镜都遵循光的反射定律.
汽车综合应用了很多的物理知识,惯性、摩擦、压强、光的反射、杠杆、热机、能的转化、比热、声的产生等,认真分析把生活和物理联系起来.
16、2011年3月11日13时46分,日本本州岛附近海域发生里氏9.0级强震并引发海啸,地震、海啸、台风、核武器试验以及导弹发射都会产生 次声波 (选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”).日本地震造成福岛第一核电站反应堆冷却系统破坏,日本当局不断采取向反应堆空中、地面注水的方法,进行冷却,以免造成更大的核事故,这种注水方法利用了水的 比热容大 性质.21世纪教育网版权所有
17、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,两液体的温度随时间变化的图象如图所示.如果要你从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液,应选择 乙 液体.
考点:比热容的概念;水的比热容的特点及应用。
专题:控制变量法;图析法。
分析:要做汽车的冷却液,应选用比热容大的液体.根据Q=cm△t可知,在质量和升高的温度都相同时,比热容大的吸收的热量多.
从甲和乙的图象来看,这两种液体在升高相同的温度时,乙所用的时间比甲长,即乙需要吸收的热量多,因此乙的比热容大.
解答:解:分析甲和乙的图象可知:甲和乙在升高相同的温度时,乙的加热时间比甲长,即乙吸收的热量多.根据热量计算公式Q=cm△t可知,在质量和升高的温度都相同时,吸收的热量与物质的比热容成正比.所以乙的比热容大.
则质量相同的甲和乙,都升高相同的温度,乙吸收的热量比甲多,所以应选用乙做冷却液.
故答案为:乙.
点评:本题需要用控制变量法去分析,在质量和升高的温度都相同时,得出热量与比热容的关系.
18、水的比热容为4.2×103J/(Kg?℃),其单位读作: 焦耳每千克摄氏度 ;与桂林市相比,沿海城市钦州的昼夜温差较小,这主要是由于水的比热容 大 (选填“大”或“小”)
考点:比热容的概念;水的比热容的特点及应用。
分析:①单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容.
②物体吸热温度升高的有关计算:Q吸=Cm(t﹣t0)
解答:解:水的比热容为4.2×103J/(Kg?℃),其单位读作:焦耳每千克摄氏度.
沿海城市钦州的昼夜温差较小,是因为沿海水多,而水的比热容是比较大的.根据:Q吸=Cm(t﹣t0)在质量和吸收热量相同的情况下,物体的比热容越大,物体温度的变化值就越小.水的比热容大,所以沿海地区的昼夜温差小.
故答案为:焦耳每千克摄氏度;大.
点评:此题是对比热容的一个最基本的考查,考查了比热容的概念和比热容的简单应用.
19、水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),它表示 1kg的水温度升高(或降低)1℃时需要吸收(或放出)4200J的热量 ;与乌鲁木齐市相比,沿海城市上海市的昼夜温差较小,这主要是由于水的 比热容 较大的缘故.
考点:比热容的概念;水的比热容的特点及应用。
专题:简答题。
分析:根据比热容的概念和公式Q=Cm△t即可解答.
解答:解:(1)根据物体比热容的概念,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),它表示 1kg的水温度升高(或降低)1℃需要吸收(或放出)4200J的热量.
(2)沿海城市上海市的昼夜温差较小,主要是因为乌鲁木齐远离海洋,而水的比热容比沙石的比热容大的原因.
答:1kg的水温度升高(或降低)1℃需要吸收(或放出)4200J的热量;比热容.
点评:考查了学生对比热容概念的理解和应用,比热容是物质本身的一种特性.
三、解答题(共9小题)21世纪教育网版权所有
20、图是小丽“探究冰的熔化规律”的实验装置.实验时,她先将冰和温度计分别放入试管内,再放入大烧杯的水中,观察冰熔化过程中温度变化情况.
(1)她将观察到的温度计示数变化情况记录在下表中.请根据表中数据,在图乙的坐标纸上画出冰熔化过程中的温度﹣时间图象(其中4min~6min的图线已画出).
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度T/℃
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
0
0
1
3
5
(2)某时刻温度计的示数如图丙所示,此时的温度是 4 ℃;
(3)冰在t=4min时刻的内能 小于 (选填“大于、等于或小于”)t′=6min时刻的内能,因为 由4min至6min这段时间内,物体不断吸热,所以其内能增加 .
(4)数据表明在开始的0~2min内升温慢,最后2min(即7min~9min)升温快,这样是否合理? 不合理 ,理由是 根据Q=cm△t,同一物体质量相同,两段相同时间内吸收相同的热量,因为冰的比热容小于水的比热容,冰升温应快一些 .[已知水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),冰的比热容为2.1×103J/(kg?℃)].
考点:熔化与熔化吸热特点;晶体的熔化和凝固图像;水的比热容的特点及应用。
专题:实验题;作图题;简答题。
分析:(1)图象上横轴表示时间,纵轴表示温度,对应好横纵坐标采用描点法就可以画出图象;
(2)温度计读数时要看清量程和温度值,根据液柱指示的刻度进行读数;
(3)冰是晶体,在熔化过程中不断吸热,内能不断增加,但是温度却保持熔点不变;
(4)相同质量的不同物质的吸收或放出相同热量,升高或降低的温度一般不同,物理学上为了区别物质的这个特点,引入了比热容这个概念.
解答:解:(1)采用描点法绘制图象如下:
(2)图示的温度计,分度值为1℃,液柱上面与0℃以上第四个小格对齐,因此该温度计的读数为4℃.
故答案为:4℃.
(3)从4min到第6min的这个过程中,冰不断吸热,内能增加,但是温度保持0℃不变,这个过程称为熔化过程,对应的温度0℃称为熔点.
故答案为:小于;由4min至6min这段时间内,物体不断吸热,所以其内能增加.
(4)前2min物质的种类是冰,后2min物质变成了水,物质的质量没有变化,但种类发生了变化;使用相同的酒精灯加热时,相同时间内冰和水吸收的热量是相同的,根据Q=cm△t,同一物体质量相同,两段相同时间内吸收相同的热量,因为冰的比热容小于水的比热容,冰升温应快一些.
故答案为:不合理;根据Q=cm△t,同一物体质量相同,两段相同时间内吸收相同的热量,因为冰的比热容小于水的比热容,冰升温应快一些.
点评:本题是对晶体熔化实验的考查,考查了图象的绘制、温度计的读数、熔化的特点以及数据的分析处理,学生容易在最后一个问题上出错,也是实验中容易忽略的问题.
21、水稻是喜温作物,在每年三四月份育秧时,为了防止霜冬,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗?
22、小英和小芳同学分别在做“观察海波的熔化”实验,使用了如图所示的实验装置,小英记录的实验数据如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
49
50
51
(1)海波的熔点是 48 ℃,海波在熔化过程中处于 固液共存状态 .(填“固态”、“液态”、“固液共存状态”)
(2)小芳同学实验时发现海波熔化时间短,不便于观察熔化时的实验现象和记录实验数据.在不改变原来实验装置的情况下,请你告诉她一种延长海波熔化时间的方法.
(3)细心的小英发现:在加热条件相同的情况下,海波熔化后升温比熔化前升温缓慢了,
然后和其他组同学交流也发现了同样的现象,请你说出这种现象可以说明什么?
考点:晶体的熔化和凝固图像;熔化和凝固的探究实验;水的比热容的特点及应用。
专题:实验题;简答题。
分析:(1)熔点是晶体熔化时的温度,晶体在熔化时保持熔点温度不变,处于固液共存状态;
(2)实验中把海波放在小试管里,把小试管放在烧杯的水中采用水浴法加热.延长熔化时间,从酒精灯火焰上和烧杯中水的数量上去考虑;
(3)海波熔化后升温缓慢了,反映了物质的吸热能力大小,这是由物质的比热容决定的.
解答:解:(1)有小英记录的数据可以看出,从第4分钟到第7分钟海波的温度保持在48℃不变,这个温度就是海波的熔点,说明海波是晶体,此过程海波处于固液混合状态;
(2)由于采用水浴法加热海波,可以增加大烧杯中水的质量或者将酒精灯火焰调小,来延长加热时间;
(3)一般情况下物质吸热温度升高,放热温度降低,物质吸热或放热后温度改变的程度反映了物质比热容的大小.
故答案为:(1)48、固液共存状态;(2)增加水的质量或增加海波质量或调小酒精灯火焰;(3)液体海波比固体海波的比热容大.
点评:像这类实验题主要考查这样几个方面:①实验数据的分析,判断晶体还是非晶体,绘制温度﹣﹣时间图象,找出熔点或凝固点;
②判断某个时间段物质所处的状态,熔化前固态,熔化过程中固液共存,熔化后液态;
③实验中需改进的地方,一般常考缩短加热时间的方法,也是从烧杯加盖、火焰、水量方面考虑.
23、炎热的夏天,小军去笔架山海滨浴场游泳.他从海水中上岸,顿感凉意;当他踏上沙滩的时候,脚底又感到很烫;一阵微风吹过,他不禁打了个冷颤.请你用学过的物理知识解释上述现象.
考点:蒸发及其现象;影响蒸发快慢的因素;水的比热容的特点及应用。
专题:简答题。
分析:根据蒸发吸热、蒸发和空气流动速度的关系,以及比热容的知识进行解答.
解答:答:他从海水中上岸,顿感凉意,是因为水蒸发吸热;
脚底感到烫,是因为沙子的比热容远小于水的比热容,吸收相同的热量,沙子温度升高得高;
微风吹过,打了个冷颤,是由于空气流动加快,水的蒸发吸热加快.
点评:此题考查的知识点比较多,有蒸发吸热、影响蒸发快慢的因素,比热容.是一道热学的综合题.
24、近年来,银川市开挖河道,恢复被排干的湖泊,扩大了城市的湖泊请你结合所学的热学知识,谈谈这对城市气候可能会产生什么影响?
考点:蒸发及其现象;水的比热容的特点及应用。
专题:简答题。
分析:首先要从生活现象中找到相关物理知识.“扩大了城市湖泊”是题眼.即城市中水多了?水有什么特点呢?一蒸发吸热;二比热容大.
解答:答:(1)扩大城市的水面,增大了水的蒸发,可增大空气湿度或可以降低气温.
(2)由于水的比热容较大,可适当减小昼夜温差或对气温变化有调节作用.
点评:水能调节气温.从两个方面回答.一是水蒸发吸热;二是水的比热容大,与其他物质相比,相同质量的水吸收或放出相同的热量,温度变化小.
25、放暑假了,小明希望农村的奶奶到他家来住几天,奶奶说:“你们城市那太热了,不如 我这凉快!还是你过来玩几天吧!”小明听了奶奶的话,这激发了他探究城乡温差的问题.在暑假的某一天,他请全班同学分别到选定的地点,在中午同一时刻测出各测试点的气温,以此绘制出如图所示的“区域﹣﹣温度”坐标图.
(1)从图中可以看出气温最高的区域是 市中心 ,这个现象就是 热岛 效应.
(2)请提出降低市中心环境气温的有效办法一个: 增大绿地面积或造人工湖等 .
26、目前,南京市大约还有30万户居民使用每次冲水13 L的老式坐便器,如果这些坐便器换用某种节水阀后,每次冲水量可降为6 L.
(1)若某户居民平均每天冲水10次,换用节水阀后,该户一个月(按30天计算)可节水多少千克?(1 L=1 dm3)
(2)该户每月节省下来的水,如果温度降低1℃,能够放出多少热量?假设这些热量是由煤气完全燃烧所产生,则需要煤气多少千克?[水的比热容为4.2X103J/(kg?℃),煤气的热值为4.2×107J/m3)
(3)据统计,全市30万户居民每家花10元钱换个节水阀,每年就能省出两个玄武湖的水量.假如我市城区多两个玄武湖,结合所学的物理知识,你认为会给城市环境带来什么好处?(写出一条即可)
考点:密度的计算;密度公式的应用;水的比热容的特点及应用。
专题:计算题;简答题。
分析:(1)利用密度公式计算即可.
(2)先利用热量的计算公式计算放出的热量,再求煤炭的质量;
(3)只要合理即可,可以从水的比热容入手解答.
解答:解:(1)利用密度公式得m=ρv=1.0×103kg/m3×10×(13﹣6)×10﹣3m3×30=2100kg;
(2)能够放出的热量:q放=Cm△t=4.2×103J/(kg.℃)×2100kg×1℃=8.82×106J,
所以,需要煤气的量
答:(1)该户一个月可节水2100千克;(2)能够放出8.82×106J的热量;需要煤气0.21m3.
(3)因水的比热容大,因此吸收或放出等热量,水的温度改变的小,所以从气温的变化来看,变化的幅度小,故能调节气温.
点评:本题涉及面广,不仅由密度方面的问题,还有热量计算,燃烧值的计算.解本题要注意单位换算:1 L=1 dm3;
27、某同学拿两个一样的烧杯,分别装上质量和初温都相同的水和煤油,用两个相同的酒精灯同时分别加热,在水和煤油中分别放一支同样的温度计,每隔一分钟记录一次它们的温度
(1)实验中可以观察到的现象是 在水中的温度计示数比在煤油中的上升的慢 .
(2)该实验现象可以说明: 质量相等的水和煤油,吸收相等的热量后,煤油温度上升得比水快 .
28、汽车发动机用水冷却是因为水的 比热容 大;划玻璃的刀头镶嵌有金刚石是因为金刚石的 硬度 大.
考点:水的比热容的特点及应用;物质的物理特征。
专题:简答题;推理法。
分析:(1)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,据此分析;
(2)硬度是描述材料坚硬程度的物理量,属于材料的物理性质之一,金刚石硬度很大.
解答:解:(1)因为水的比热容较大,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,所以汽车发动机用水冷却;
(2)划玻璃的刀头镶嵌有金刚石是因为金刚石的硬度大.
故答案为:比热容,硬度.
点评:本题考查了学生对比热容、硬度的掌握和运用,属于基础题目.
水的比热容的特点及应用
一、选择题(共9小题)
1、下列有关热的说法正确的是(  )
A、晶体在熔化过程中温度不变,内能也不变
B、内燃机的压缩冲程,主要是用热传递的方法增加了气缸内的物质的内能
C、用水作汽车冷却液,是因为水的比热容大
D、柴油机的效率比汽油机的效率高,是因为柴油的热值比汽油的热值大
2、下列现象中说法不正确的是(  )
A、白雾是水蒸气遇冷液化形成的
B、各种内燃机利用水作冷却液,是利用水的比热容较大的物理特性
C、把0℃的冰放入0℃的水中,冰会融化
D、化雪更比下雪冷,是因为雪熔化时要吸热
3、水是一种重要资源,人类的生存及工农业生产与水息息相关.以下与水有关的说法中错误的是(  )
A、水在任何温度下都能汽化
B、水结冰要吸收热量
C、因为水的比热容比沙石大得多,所以沿海地区昼夜温差较小
D、现实生活中水是很实用的冷却剂
4、寒冬,汽车驾驶员常用水和酒精的混合物作冷却液,这是因为(  )
A、凝固点较低 B、沸点较高
C、吸热性好 D、燃烧性好
5、如图所示是某物质均匀加热的过程中,温度随加热时间变化规律的图象,若不计该物质在整个过程中的质量改变和热量损失,我们由图象可以获取的信息是(  )
A、该物质的熔点是80℃
B、该物质在固态时的比热容比液态时大
C、该物质的熔化过程经历了约25min
D、该物质在25min以前全是固体状态
6、小明对冰加热,冰熔化成水直至沸腾.在此过程中他通过测量绘制了温度随时间变化的图象,如图所示.关于图象下列分析正确的是(  )
A、图象中的AB段表示冰的熔化过程
B、冰有一定的熔点,说明冰是晶体
C、水升温比冰慢,说明水的比热容比冰小
D、水沸腾时温度不变,说明沸腾不需要吸热
7、图中能正确描述水的各物理量之间关系的图象是(  )
A、水凝固成冰时温度与时间的关系

B、冰熔化成水时温度与时间的关系
C、水的比热容与质量的关系

D、水的比热容与质量的关系
8、水是一种重要资源,人类的生存及工农业生产与水息息相关.以下与水有关的说法中不正确的是(  )
A、水在任何温度下都能蒸发
B、水结冰时要吸收热量
C、水的比热容比沙石、干泥土的比热容大得多,这是沿海地区昼夜温差较小的主要原

D、随着社会的发展和人口的增长水资源已出现严重危机,我们一定要节约用水
9、在生产和生活中,人们常以密度作为选择材料的主要考虑因素,如:用密度较小的铝合金作为飞机外壳的主要材料等.下面属于主要从密度的角度考虑选材的是(  )
A、用塑料做电源插座的外壳 B、用泡沫塑料做成表演场景中滚落的“石头”
C、用硅做半导体元器件 D、用水作为汽车发动机的冷却液
二、填空题(共10小题)
10、铜可拉成丝是利用铜的 _________ 性好,利用钢做刀刃是利用钢的 _________ 大,利用水冷却机器是利用水的 _________ 大.利用超导体 _________ 性质可实现细导线进行大功率输电.
11、湄洲湾畔,福建液化天然气(LNG)站线项目正在如火如荼建设当中.如图所示,储油罐浑身银白,直径较大,高度较矮(相对于直径而言),像个“矮胖子”.请回答:
(1)储油罐浑身银白是为了尽可能地 _________ 太阳光.
(2)储油罐旁安装有自动喷头,夏天的中午,喷头向储油罐喷水使其降温,因为水的 _________ 较大,蒸发时 _________ 热较多.
(3)罐体做成圆形,好处之一是 _________ .
12、夏天早晨,田闯禾苗上常看到晶莹的露珠,这是空气中的水蒸气 _________ (填一种物态变化名称)形成的.初春培育秧苗时,为了不使秧苗受冻,早晨给水田多排水,傍晚多灌水,这是利用水具有较大的 _________ 这一特性.
13、人们常用干冰进行人工降雨,这是利用干冰 _________ 吸热使空气中的水蒸气 _________ 而形成雨滴的(填物态变化名称).汽车常用水来作冷却剂,是利用了水 _________ 的特性.
14、水的密度是 _________ ,它表示 _________ .水的比热容是 _________ ,它表示 _________ .生活中的应用有:(1) _________ ,(2) _________ 等.
15、长春是汽车城,“一汽”生产的汽车到许多消费者的喜欢,以“捷达“牌轿车为例:
(1)驾车者在开车时通过前面的反光镜就可看清后面车辆的行驶情况,这是利用了光的 _________ 原理.
(2)许多汽车不仅配备了安全带,而且在座位的靠背上还安置了“头枕“,这可以防止汽车在与 _________ 发生撞车时(选填“前车”或“后车”),对乘车者造成的伤害.
(3)汽车发动时,当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这是发动机的效率会 _________ (选填“升高”或“降低”)
(4)发动机散热器常用水做冷却剂,这是因为水的 _________ .
16、2011年3月11日13时46分,日本本州岛附近海域发生里氏9.0级强震并引发海啸,地震、海啸、台风、核武器试验以及导弹发射都会产生 _________ (选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”).日本地震造成福岛第一核电站反应堆冷却系统破坏,日本当局不断采取向反应堆空中、地面注水的方法,进行冷却,以免造成更大的核事故,这种注水方法利用了水的 _________ 性质.
17、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,两液体的温度随时间变化的图象如图所示.如果要你从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液,应选择 _________ 液体.
18、水的比热容为4.2×103J/(Kg?℃),其单位读作: _________ ;与桂林市相比,沿海城市钦州的昼夜温差较小,这主要是由于水的比热容 _________ (选填“大”或“小”)
19、水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),它表示 _________ ;与乌鲁木齐市相比,沿海城市上海市的昼夜温差较小,这主要是由于水的 _________ 较大的缘故.
三、解答题(共9小题)
20、图是小丽“探究冰的熔化规律”的实验装置.实验时,她先将冰和温度计分别放入试管内,再放入大烧杯的水中,观察冰熔化过程中温度变化情况.
(1)她将观察到的温度计示数变化情况记录在下表中.请根据表中数据,在图乙的坐标纸上画出冰熔化过程中的温度﹣时间图象(其中4min~6min的图线已画出).
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度T/℃
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
0
0
1
3
5
(2)某时刻温度计的示数如图丙所示,此时的温度是 _________ ℃;
(3)冰在t=4min时刻的内能 _________ (选填“大于、等于或小于”)t′=6min时刻的内能,因为 _________ .
(4)数据表明在开始的0~2min内升温慢,最后2min(即7min~9min)升温快,这样是否合理? _________ ,理由是 _________ .[已知水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),冰的比热容为2.1×103J/(kg?℃)].
21、水稻是喜温作物,在每年三四月份育秧时,为了防止霜冬,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗?
22、小英和小芳同学分别在做“观察海波的熔化”实验,使用了如图所示的实验装置,小英记录的实验数据如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
49
50
51
(1)海波的熔点是 _________ ℃,海波在熔化过程中处于 _________ .(填“固态”、“液态”、“固液共存状态”)
(2)小芳同学实验时发现海波熔化时间短,不便于观察熔化时的实验现象和记录实验数据.在不改变原来实验装置的情况下,请你告诉她一种延长海波熔化时间的方法.
(3)细心的小英发现:在加热条件相同的情况下,海波熔化后升温比熔化前升温缓慢了,
然后和其他组同学交流也发现了同样的现象,请你说出这种现象可以说明什么?
23、炎热的夏天,小军去笔架山海滨浴场游泳.他从海水中上岸,顿感凉意;当他踏上沙滩的时候,脚底又感到很烫;一阵微风吹过,他不禁打了个冷颤.请你用学过的物理知识解释上述现象.
24、近年来,银川市开挖河道,恢复被排干的湖泊,扩大了城市的湖泊请你结合所学的热学知识,谈谈这对城市气候可能会产生什么影响?
25、放暑假了,小明希望农村的奶奶到他家来住几天,奶奶说:“你们城市那太热了,不如 我这凉快!还是你过来玩几天吧!”小明听了奶奶的话,这激发了他探究城乡温差的问题.在暑假的某一天,他请全班同学分别到选定的地点,在中午同一时刻测出各测试点的气温,以此绘制出如图所示的“区域﹣﹣温度”坐标图.
(1)从图中可以看出气温最高的区域是 _________ ,这个现象就是 _________ 效应.
(2)请提出降低市中心环境气温的有效办法一个: _________ .
26、目前,南京市大约还有30万户居民使用每次冲水13 L的老式坐便器,如果这些坐便器换用某种节水阀后,每次冲水量可降为6 L.
(1)若某户居民平均每天冲水10次,换用节水阀后,该户一个月(按30天计算)可节水多少千克?(1 L=1 dm3)
(2)该户每月节省下来的水,如果温度降低1℃,能够放出多少热量?假设这些热量是由煤气完全燃烧所产生,则需要煤气多少千克?[水的比热容为4.2X103J/(kg?℃),煤气的热值为4.2×107J/m3)
(3)据统计,全市30万户居民每家花10元钱换个节水阀,每年就能省出两个玄武湖的水量.假如我市城区多两个玄武湖,结合所学的物理知识,你认为会给城市环境带来什么好处?(写出一条即可)
27、某同学拿两个一样的烧杯,分别装上质量和初温都相同的水和煤油,用两个相同的酒精灯同时分别加热,在水和煤油中分别放一支同样的温度计,每隔一分钟记录一次它们的温度
(1)实验中可以观察到的现象是 _________ .
(2)该实验现象可以说明: _________ .
28、汽车发动机用水冷却是因为水的 _________ 大;划玻璃的刀头镶嵌有金刚石是因为金刚石的 _________ 大.