2023-2024学年教科版物理九上同步教学 1.3 比热容 同步练习（含解析）

1.3 比热容
一、单选题
1．在烹饪美食的过程中，所包含的物理知识，正确的是（　　）
A．锅一般都是用铁制造的，主要是利用了铁的比热容较大的性质
B．煮菜时，阵阵飘香，说明了分子在不停地做无规则运动
C．炒菜时，主要是通过做功的方式增加菜的内能
D．炖菜时，在汤沸腾后把炖汤的火调小，是为了降低汤的温度
2．甲乙两球质量相等，甲吸收的热量大于乙吸收的热量，有关甲、乙两球的比热容和温度变化关系，小明认为：如果甲的比热容大于乙，则甲升高的温度可能小于乙；小华认为：如果甲的比热容小于乙，则甲升高的温度一定大于乙。下列说法正确的是（　　）
A．两人的观点均正确 B．两人的观点均不正确
C．只有小明的观点正确 D．只有小华的观点是正确的
3．由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。因此（　　）
A．白天的海风多是从陆地吹向海面，夜晚的海风多是从海面吹向陆地
B．白天的海风多是从海面吹向陆地，夜晚的海风多是从陆地吹向海面
C．白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面
D．白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地
4．有甲、乙两个温度和质量都相等的金属球，先将甲球放入盛有热水的烧杯中，热平衡后水温降低了Δt。然后，把甲球取出，再将乙球放入烧杯中，热平衡后水温又降低了Δt，则两种金属的比热容大小的关系是（　　）
A．c甲>c水 B．c甲=c乙 C．c甲>c乙 D．c甲5．2022年5月10日，搭载天舟四号货运飞船的长征七号运载火箭，在我国文昌航天发射场升空，成功进入预定轨道。长征七号运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有（　　）
A．较大的比热容 B．较低的沸点
C．较大的热值 D．较小的质量
二、计算题
6．0.5千克的水温度升高20℃吸收多少热量？
7．某学校，需要把1000kg的水从20℃加热到80℃，[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若用天然气加热，不计热量损失，需要完全燃烧多少m3的天然气？
8．将质量为2千克的水从20℃加热至70℃，求水吸收的热量Q。[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
9．食物也是一种“燃料”，释放化学能的过程不断地发生在人体内，提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都有损于健康。
（1）某种油炸食品，每可提供的能量约为，假设这些能量全部被质量为、温度为的水吸收，可使这些水的温度升高到多少摄氏度？[]
（2）如果上述这些能量全部用于克服重力做功，则能把多少千克的物体提升？（取）
10．质量为1kg的金属锅中放有的水，现把它们从加热到，金属锅和水一共吸收了的热量。求：[]
（1）水吸收的热量是多少？
（2）金属锅的比热容是多少？
三、实验题
11．学习小组的同学用如图甲所示的装置，探究某种晶体熔化时温度变化的规律。
（1）图甲中组装器材的顺序是 ______（填“从上至下”或“从下至上”）。
（2）待温度升高到50℃，每隔1min记录一次温度计的示数，根据记录的数据得到如图乙的图象，则该晶体的熔点是______℃，熔化经历了______min，该物质在固态时的比热容 ______液态时的比热容（填“大于”“小于”或“等于”）。
（3）另一小组的同学发现，在晶体熔化过程中撤去酒精灯，晶体还会继续熔化，原因是水的温度 ______（填“低于”或“高于”）晶体的温度，可以继续吸收热量。
12．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择__________两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过__________来反映的；（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）；
（2）比较不同物质吸热特点，应选择__________两图进行实验；不同物质吸热的多少是通过__________来反映的（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）；
若图甲烧杯中为50g的水，若10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则酒精的热值是__________J/kg。
（3）某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的两种液体a和b加热，分别记录加热时间和温度，根据记录的数据作出了两种液体a和b的温度（T）随时间（t）变化的图象如图丁所示。若液体b是水，液体a的比热容是__________J/（kg·℃）。
13．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，图中燃料的质量相同，烧杯内液体的质量也相同。
（1）为比较两种液体的吸热能力，小军应选择下图中______两装置进行实验，实验器材还有天平和钟表，实验中用______间接反映液体吸收热量的多少；收集的实验数据记录如下表， 通过分析表中数据可知液体______（填“a”或“ b”）的吸热能力较强；
物理量物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃
液体a 50 20 5 45
液体b 50 20 5 68
（2）比较热值，应选择图中 ______两装置进行实验。
14．在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中：
（1）图甲中组装实验器材正确的是：___________；（填字母）
（2）加热一段时间，试管中的物质开始熔化，接下来的操作是：___________（选填“继续”或“停止”）加热。根据记录数据绘制了该物质熔化时温度随加热时间变化的图像，如图乙所示；
（3）通过图像可知：该物质熔化时温度___________（选填“升高”“降低”或“不变”）；
（4）分析图像可知：该物质在___________（选填“固态”或“液态”）时，吸热能力强。
15．如图甲是小桂“探究海波熔化的特点”的实验装置。
（1）小桂安装器材时应该 ___________（选填“由上往下”或“由下往上”）安装。
（2）图乙是小桂根据实验数据绘制的温度时间图像，由图像可知，海波熔化时温度保持不变，此温度为 ___________，可以判断海波是 ___________体。
（3）小桂观察乙图发现，和两段图像中，温度升高快慢不同，这是因为物质在不同状态时的 ___________（选填“密度”或“比热容”）不同造成的。
四、填空题
16．某电热水壶额定功率是2100W，如果它正常工作2分钟电流做的功全部转化为热量被水吸收，则能使1kg水的温度由20℃升高到______ ℃，已知c水=4.2×103J/(kg ℃)。
17．用煤气灶把0.5kg、初温为20℃的水烧到40℃，消耗了2g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为 ______J，煤气完全燃烧放出的热量为 ______J，煤气灶烧水的效率为 ______%。
18．查图表中数据可知铁的比热容是_______，读作_______。由表中数据推理可知，质量为10千克的水温度降低20℃，若放出的热量全部被质量为5千克的铁块吸收，则铁块升高的温度_______40℃（选填“一定大于”、“可能大于”或“可能等于”）。
几种物质的比热容[]
水
煤油
冰
铁
铜
19．把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时投入沸腾的水，足够长的时间后，三球的温度变化_______（选填：“相同”或“不相同”）。其中吸收热量最多的是_______球，吸收热量最少的是_______球。（已知c铝＞c铁＞c铜）
20．打开一瓶香水，不久就会闻到香味，这是由于分子在不停地做_______造成的。夏天烈日下，游泳池里的水温比空气温度低，晚上，游泳池里的水温比空气温度高，主要原因是水与空气比较，水的比热容较_______的缘故。冬天，常用“搓手”的方法使手暖和起来，“搓手”是利用_______的方法增加手的内能。
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．锅一般都是用铁制造的，主要是利用铁具有良好的导热性，比热容较小，升温快，故A错误；
B．煮菜时，阵阵飘香，这是扩散现象，说明菜的香分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C．炒菜时，菜从锅中吸收热量，是通过热传递的方式使菜的内能增加，故C错误；
D．炖菜时，当汤沸腾以后，把炖汤的火调小，此时汤继续沸腾，汤的温度不变，故D错误。
故选B。
2．A
【解析】
【详解】
由题可知，甲乙两球质量相等，即m甲=m乙；甲吸收的热量大于乙吸收的热量，即Q甲>Q乙。由Q=cmΔt可得
c甲m甲Δt甲>c乙m乙Δt乙①
如果甲的比热容大于乙，即c甲>c乙，由①式可知，可能有Δt甲>Δt乙，也可能是Δt甲<Δt乙。即如果甲的比热容大于乙，则甲升高的温度可能小于乙，也可能大于乙，所以小明的观点是正确的。如果甲的比热容小于乙，即c甲Δt乙。即如果甲的比热容小于乙，则甲升高的温度一定大于乙。所以小华的观点也是正确的。故A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
【解析】
【详解】
水的比热容比泥土沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地；晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
先后将甲乙两球投入到同一杯水中，水降低的温度相同，水放出的热量相同，由题知
不计热损失，甲乙两球吸收的热量相同，而乙球比甲球少升高了Δt，即乙球的末温低,由上述分析可知，质量相同的甲乙两球，吸收相同的热量，乙球升高的温度少，所以乙球的比热容大，即
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．C
【解析】
【详解】
A．比热容是表示物质吸热或散热能力的物理量。比热容大表示吸热或散热能力强。故A不符合题意；
B．沸点是液体沸腾时的温度。沸点低说明该液体容易沸腾。故B不符合题意；
C．热值是燃料的一种特性，热值大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放的热量更多。运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，是因为液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，能够释放更多的热量，故C符合题意；
D．物体所含物质多少叫做质量。质量小表示所含物质较少。故D不符合题意。
故选D。
6．4.2×104J
【解析】
【详解】
解：由公式Q=cmΔt可知，水吸收的热量为
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J
答：水吸收的热量为4.2×104J。
7．（1）2.52×108J；（2）6.3m3
【解析】
【详解】
解：（1）根据吸热的计算公式可得，这些水吸收的热量为
（2）由题意可知，不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量为
根据
可得，加热这些水所需要天热气的体积为
答：（1）这些水吸收的热量为2.52×108J；
（2）若用天然气加热，不计热量损失，需要完全燃烧6.3m3的天然气。
8．4.2×105J
【解析】
【详解】
解：由比热容的公式变形可得水吸收的热量
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J
答：水吸收的热量为4.2×105J。
9．（1）；（2）
【解析】
【详解】
解：（1）由公式
可得，水的温度可以升高到
（2）如果这些能量全部用于克服重力做功，即做功为，由公式
可得，提升物体的质量为
答：（1）可使这些水的温度升高到85摄氏度；
（2）如果上述这些能量全部用于克服重力做功，则能把千克的物体提升。
10．（1）；（2）
【解析】
【详解】
解：（1）水吸收的热量是
（2）金属吸收热量为
金属锅的比热容是
答：（1）水吸收的热量是；
（2）金属锅的比热容是。
11． 从下至上 80 15 小于 高于
【解析】
【详解】
（1）[1]在使用酒精灯时，需要用其外焰加热，所以要先根据酒精灯确定铁圈的位置。又因为使用温度计时，温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中，但不能碰到容器底和容器壁，所以要根据温度计的长度确定横杆的位置，因此按照“从下至上”安装实验装置。
（2）[2][3][4]晶体在熔化时不变的温度即为该晶体的熔点，如图乙可知该晶体的熔点是80℃，熔化从第10min开始到第25min结束，总共持续了15min；通过图象可以看出，固态时的图象的倾斜程度要大于液体时图象的倾斜程度，即在相同的时间内（吸收相同的热量）固态时的温度变化大，吸热能力强，所以该物质在固态时的比热容小于液态时的比热容。
（3）[5]在晶体熔化过程中撤去酒精灯，晶体还会继续熔化，原因是烧杯内水的温度高于试管内晶体的熔点，两者存在温度差，晶体可以继续吸收热量。
12． 甲乙 温度上升示数 甲丙 加热时间
【解析】
【详解】
（1）[1] [2]比较不同燃料的热值，应选择不同燃料加热相同质量；相同初温；相同种类的液体，故应该选择甲乙。燃料完全燃烧放出的热量，是通过被加热的液体升高的温度来反映的。
（2）[3][4]比较不同物质吸热特点，应选择相同燃料加热不同种类；相同质量；相同初温的液体，故应选择甲丙，不同物质吸热的多少是通过加热的时间来比较的。
[5]根据题意水升高的温度
酒精的质量为
水的质量为
水的比热容为
设酒精的热值为，故有下式
（3）[6] 同一个加热装置分别给质量和初温都相同的两种液体a和b加热，根据记录的数据，可知水经过20分钟被升高了40度，另一种液体经过10分钟被升高40度，说明另一种液体a的比热容是b(水)的比热容的一半，即
13． 甲、丙 加热时间 a 甲、乙
【解析】
【详解】
（1）[1]为比较两种液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，温度升高越多，则吸热能力越小。小军应选择下图中甲、丙两装置进行实验。
[2]实验器材还有天平和钟表，由转换法，实验中用加热间接反映液体吸收热量的多少。
[3]通过分析表中数据可知，相同质量的两种液体，加热相同时间，液体a升温慢，故液体a的吸热能力较强。
（2）[4]为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，根据Q=cmΔt，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大，故应选择图中甲、乙两装置进行实验。
14． A 继续 不变 液态
【解析】
【详解】
（1）[1]B装置中，试管中的物质没有完全浸没在水中，受热不均匀；C装置中，温度计玻璃泡触碰到了容器壁，温度测量不准确，故组装实验器材正确的是A装置。
（2）[2]当试管中的物质开始熔化，接下来需要继续加热物质才能熔化，如果停止加热，则物质不能继续熔化。
（3）[3]通过图像可知，10～25min内，物质处于熔化过程中，该物质熔化时温度不变。
（4）[4]分析图像可知，0～10min内，物质处于固态，升高的温度为
25～35min内，物质处于液态，升高的温度为
物质熔化前后质量不变，相同时间内吸收的热量相同，根据可知，物质在液态时温度变化更小，则比热容更大，故物质在液态时的吸热能力更强。
15． 由下往上 48 晶 比热容
【解析】
【详解】
（1）[1]如图甲所示，本实验中，需控制用外焰加热，因此安装器材时，应由下往上安装。
（2）[2][3]如图乙所示，海波在熔化过程中，有一段固定不变的温度，这个温度叫熔点，是48℃，晶体为有固定熔点的物质，因此海波为晶体。
（3）[4]如图乙所示，AB段为固态，CD段为液态，相同时间内海波吸热相同，AB段升温比CD段快说明固态海波比液态海波比热容小。
16．80
【解析】
【详解】
由可知，电热水壶正常工作2分钟电流做的功
W=Pt=2100W×2×60s=2.52×105J
根据题意可知，电流做的功全部转化为热量被水吸收，即
Q吸=W=2.52×105J
由Q吸=cm t可知，水升高的温度
t=Q吸cm=2.52×105J4.2×103J/kg·℃×1kg=60℃
由 t=t-t0可知，水的末温
t= t+t0=60℃+20℃=80℃
17． 4.2×104 8.4×104 50
【解析】
【详解】
[1]水吸收的热量为
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×0.5kg×（40℃-20℃）=4.2×104J
[2]煤气完全燃烧放出的热量为
Q放=mq=2×10-3kg×4.2×107J/kg=8.4×104J
[3]煤气灶烧水的效率为
18． 0.45×103焦每千克摄氏度 一定大于
【解析】
【详解】
[1][2]查表中数据可知铁的比热容是，比热容的单位是焦每千克摄氏度，所以读作0.45×103焦每千克摄氏度。
[3]质量为10千克的水温度降低20℃放出的热量为
放出的热量全部被质量为5千克的铁块吸收，则铁块升高的温度为
所以铁块升高的温度一定大于40℃。
19． 相同 铝 铜
【解析】
【详解】
[1]把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时投入沸腾的水中，一段时间后，由于热传递，铁球、铝球和铜球的温度都等干水的沸点，三球温度变化相同。
[2][3]铝的比热容最大，铜球的比热容最小，由热量公式可知，质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球升高相同的温度，铝吸收的热量最多，铜球收的热量最少。
20． 无规则运动 大 做功
【解析】
【详解】
[1]打开一瓶香水，不久就会闻到香味，这是扩散现象，是由于分子在不停地做无规则运动造成的。
[2]因为水的比热容大，同样质量的水和空气比较，吸收相同的热量时，升高温度更少，故夏天烈日下，游泳池里的水温比空气温度低；而放出相同的热量时，降低的温度更少，故晚上，游泳池里的水温比空气温度高。
[3]“搓手”的方法使手暖和起来，是利用摩擦生热，通过做功的方法增加手的内能。
试卷第1页，共3页
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