1.3 比热容 （含答案）2023-2024学年教科版九年级物理上册

2024年度教科版九年级物理上册课堂作业设计
第一章　分子动理论与内能
3.比热容
1. 如图所示,为了引入比热容这个物理量,做了“水和食用油吸热情况对比”的实验,该实验中不需要控制 (　　)
A.电加热器的规格相同
B.水和食用油的质量相同
C.水和食用油的体积相同
D.水和食用油升高的温度相同
2.成都正以新发展理念创建公园城市,让市民可以出门见绿意,抬头望雪山。对下列美好生活场景的分析,正确的是 (　　)
A.春天,蒲江品茗春茶暖;热茶暖手,是通过做功改变手的内能
B.夏天,龙泉戏水浸心凉;水比岸边石头凉,说明水的比热容小
C.秋天,新都赏桂满城香;花香袭人,是分子无规则运动的结果
D.冬天,郫都望雪西岭上;山顶积雪常年不化,积雪的内能为零
3.(2022天津河西期中)在生产和生活中,常见到应用“水的比热容大”这一特性的情景,以下事例与这一特性无关的是 (　　)
A.沿海地区昼夜温差较小
B.供暖系统用热水循环供暖
C.晚间向春播秧田灌水保暖
D.夏日在地上洒水感到凉快
4.关于比热容,下列说法中正确的是 (　　)
A.物质的比热容跟物质吸收或放出的热量有关
B.同温度、同质量的不同物体,比热容大的物体含有的热量多
C.比热容是物质的特性,所以不同种物质的比热容一定不同
D.物质的比热容与物质吸、放热及温度和质量都没有关系
5.如图,经典的清汤铜锅,可以突出羊肉等食材的原汁原味,风靡全国。之所以用铜锅,是因为铜的比热容比常见的金属铁和铝都要小,则关于铜和铝的比热容的说法正确的是 (　　)
A.铜的质量减小一半,比热容也减半
B.质量相同的铜锅和铝锅,铜锅含有的热量比铝锅小
C.质量相同的铜锅和铝锅,加热相同时间,铜锅的温度升高得多
D.铜的比热容小,说明铜的吸热能力强,放热能力差
6.(2022山东德州九中月考)在1个标准大气压下,若不计热量损失,则完全燃烧1 kg热值为1.26×107 J/kg的干木柴,能使40 kg、30 ℃的水温度升高到[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] (　　)
A.105 ℃ B.100 ℃ C.75 ℃　　　D.无法确定
7.(2022江苏南京雨花台期中)如图所示是分别“探究不同物质吸热升温现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验,关于这两个实验,下列说法正确的是 (　　)
A.研究对象都是容器中被加热的物体
B.除了图中所示的测量器材,两个实验都要用到天平和停表
C.甲、乙两实验中都要控制燃料的质量相同、被加热物体的质量相同
D.甲实验中温度计示数变化越小,则该物质的比热容越大;乙实验中温度计示数变化越大,则该燃料的热值一定越大
8.(2022湖北恩施中考)夏季,混凝土护栏被太阳晒得很热,池塘中太阳下的水却不很热,主要原因是 (　　)
[c混凝土=0.84×103 J/(kg·℃),c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
A.水不吸热　　　　 B.混凝土初温高
C.水的比热容大　　　　D.混凝土放热
9.【 (2023河北秦皇岛七中期中)两个相同的容器内分别装满了质量相同的甲、乙两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间的关系如图所示,则 (　　)
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同
C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热相同的时间,甲液体升高的温度比乙液体的多
10.(2022四川成都中考)小叶看见面点师傅将面拉成长条,放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条,于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下,他用酒精灯分别加热质量为50 g、初温为20 ℃的油和水,记录的相关数据如表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等,酒精的热值为3×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。下列说法正确的是(　　)
加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃
油 2 1 88
水 2 1 50
A.2 min内油吸收的热量为3×104 J
B.他使用的酒精灯的加热效率为21%
C.油的末温比水的高,所以吸热能力更强
D.油的吸热能力与其吸收的热量多少有关
11.(2021黑龙江哈尔滨中考)哈尔滨市正在进行的老旧小区改造措施惠及万民。其中为房屋外墙安装保温层、更换门窗等措施可减少散热,提高室温,实现“节能减排”。因此某居民楼一冬天可节约燃煤2.8×104 kg,这些煤完全燃烧可放出的热量为　　　　J,这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108 kg的水温度升高　　　　℃。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤的热值为3.0×107 J/kg]
12.(2022江苏无锡中考)用如图所示的两套相同装置探究不同物质吸热升温的现象。将相等质量的沙子和水分别装入铝桶中,用温度计测出它们的初始　　　,点燃酒精灯加热,用玻璃棒　　　沙子和水,观察到沙子升温比水快。由此,可以推得,质量相等的沙子和水,升高相同的温度,　　　　吸收的热量多。
13.(2022安徽中考)小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将1 kg的水从20 ℃加热到60 ℃,消耗了0.01 m3的天然气(假设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107 J/m3,则此次燃气灶烧水的效率为　　　。
14.(2022湖北荆州中考)为全面推进“乡村振兴”工程,加快农业农村绿色发展,荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭。小王同学用他家的煤气将体积为2 L,初温为20 ℃的水加热到100 ℃,水吸收的热量是　　　　J;若此过程的热效率为40%,则消耗煤气　　　　m3。[水的密度为1.0×103 kg/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤气热值为4.0×107 J/m3]
15.小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2 kg的水和0.3 kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16 min内吸收的热量为　　J,另一种液体的比热容为　　　　J/(kg·℃)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
16.英雄攀枝花,阳光康养地。攀枝花日照丰富,为了节约能源,攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内盛有100 kg的水,在阳光照射下,水的温度升高了26 ℃,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)。求:
(1)水吸收的热量;
(2)这些热量相当于完全燃烧多少煤气放出的热量。(q煤气=3.9×107 J/m3)
答案全解全析
基础过关全练
1.C　影响水和食用油吸热情况的因素有质量、热源、升高的温度等,同时实验时的容器等也应该相同,故A、B、D对,C错。
2.C　热茶暖手,手吸收热量,是通过热传递的方式改变手的内能,A错误;水的比热容比石头的比热容大,相同质量的水和石头吸收相同的热量,水的温度变化小,石头的温度变化大,所以水比石头要凉,B错误;我们能闻到花香,是因为花香分子在做无规则运动,属于扩散现象,C正确;任何物体都有内能,D错误。故选C。
3.D　沿海地区海水较多,而水的比热容大,在吸收或放出热量时,温度变化小,所以昼夜温差小,与水的比热容有关;根据Q=cmΔt,在质量和温度变化相同的情况下,物质比热容越大,放出的热量就越多,供暖系统用热水循环供暖就是利用了水的比热容大的优点;秧田灌水后,由于水的比热容大,降低相同的温度,水放出的热量更多,以防冻坏秧苗,所以与比热容有关;夏日在地上洒水感到凉快,是因为水蒸发吸热带走大量的热,有致冷作用,与水的比热容大小无关,故选D。
4.D　热量是过程量,不能说含有,B错误;比热容是物质的一种特性,与物体的温度、质量以及吸、放热都无关,不同物质的比热容一般不同,也有特例,如冰与煤油的比热容相同,故A、C错误,D正确。
5.C　比热容是物质的一种特性,与质量无关,故比热容不变,A错误;热量是过程量,不能说含有热量,B错误;质量相同的铜锅和铝锅,加热相同时间,吸收热量相同,铜的比热容小,故升温更多,C正确;比热容能描述吸热能力,也能说明放热能力,D错误。
6.B　完全燃烧1 kg的干木柴放出的热量Q放=m1q=1 kg×1.26×107 J/kg=1.26×107 J,在不计热量损失时,由Q放=cm(t-t0)得,这些热量能使质量为40 kg的水温度升高到t=+t0=+30 ℃=105 ℃,而水在1个标准大气压下的沸点为100 ℃,所以温度只能升高到100 ℃。
7.D　甲实验研究对象是被加热的物体,乙实验研究对象是燃烧的物质,故A错误;甲实验要用到天平和停表,乙实验需要天平,不需要停表,故B错误;甲、乙两实验中都要控制被加热物体的质量相同,但是只有乙实验需要控制燃料的质量相同,C错误;甲实验中两物质的加热时间、吸收的热量相同,温度计示数变化大的比热容小,乙实验中两物质质量相同,完全燃烧后,温度计示数变化大的放出的热量多,热值大,故选D。
8.C　根据Δt=可知,质量相等的水和混凝土,太阳照射同样的时间,吸收相同热量,由于水的比热容较大,水的温度升高较小,因此水的温度比混凝土的低,所以太阳下的混凝土被晒得很热,而旁边池塘里的水却不怎么热,故选C。
9.D　因为两种液体的质量相同,并用同一热源分别加热相同时间,故甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量;由图像可知,加热相同时间,甲液体温度升高得多;根据Q=cmΔt可知,甲液体的比热容小于乙液体的比热容;甲、乙两液体升高相同温度,由图像可知,甲吸收的热量少。故D正确。
10.B　由题意可知,油和水的质量相等,都为m=50 g=0.05 kg,水的比热容为c水=4.2×103 J/(kg·℃),2 min内水的温度由t0=20 ℃上升到t=50 ℃,则水吸收的热量为Q吸水=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.05 kg×(50 ℃-20 ℃)=6.3×103 J,
2 min内油吸收的热量与水吸收的热量相等,则油吸收的热量为Q吸油=Q吸水=6.3×103 J,故A错误;酒精的热值为q=3×107 J/kg,加热2 min消耗了m酒精=1 g=1×10-3 kg的酒精,则完全燃烧1 g酒精放出的热量为Q放=qm酒精=3×107 J/kg×1×10-3 kg=3×104 J,
则酒精灯的加热效率为η==21%,故B正确;相同质量和相同初温的油和水吸收相同的热量,油的末温比水的高,说明油吸热能力更弱,故C错误;物质的吸热能力即比热容,是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与其吸收的热量多少无关,故D错误。
11. 8.4×1011　2
解析　这些煤完全燃烧可放出的热量Q=qm=3.0×107 J/kg×2.8×104 kg=8.4×1011 J。这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108 kg的水温度升高:
Δt==2 ℃
能力提升全练
12.温度　搅拌　水
解析　本实验中,要先用温度计测出沙子和水的初始温度,才可以通过比较两种物质的温度变化来反映水和沙子吸热能力的强弱。加热过程中要用玻璃棒不断搅拌,目的是使被加热的物质受热均匀。观察到沙子升温比水快,说明水的吸热能力更强,则质量相等的沙子和水,若使两者升高相同的温度,则水吸收的热量较多。
13.42%
解析　水吸收的热量为
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(60 ℃-20 ℃)=1.68×105 J,
天然气放出的热量为Q放=Vq=0.01 m3×4.0×107 J/m3=4.0×105 J,
燃气灶烧水的效率为η==42%。
14.6.72×105　0.042
解析　由题意可知,水的质量为
m=ρV=1.0×103 kg/m3×2×10-3 m3=2 kg,
所以将初温为20 ℃的水加热到100 ℃,水吸收的热量是Q=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6.72×105 J;若煤气灶效率为40%,则煤气完全燃烧释放的热量为Q放==1.68×106 J,所以需要煤气的体积为V==0.042 m3。
15.2.52×104　1.4×103
解析　由图像可知,水的初温是10 ℃,16 min时的末温是40 ℃,则水在16 min内吸收的热量
Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(40 ℃-10 ℃)=2.52×
104 J,
所以水8 min内吸收的热量为
=1.26×104 J。
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8 min内吸收的热量也为1.26×
104 J。由图像可知,另一种液体从开始加热到第8 min温度从20 ℃升高到50 ℃,则另一种液体的比热容c液==1.4×103 J/(kg·℃)。
16.解析　(1)水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×26 ℃=1.092×107 J;
(2)设完全燃烧煤气的体积为V,因为Q放=Q吸=Vq煤气,所以完全燃烧煤气的体积:
V==0.28 m3