2023-2024 学年 浙教版科学七年级上册 4.4 物质的比热 同步练习
一、单选题
1.(2023七上·上虞期末)人们为了认识事物,常常要进行比较,并引入相应的科学量。下列关于“比较”的说法,不正确的是( )
A.比较物体冷热程度,引入科学量——温度
B.比较物体吸热能力,引入科学量——比热
C.比较物体所含物质的多少,引入科学量——密度
D.比较物体占有空间的大小,引入科学量——体积
2.(2023七上·杭州期末)下列应用中不是主要利用水的比热较大这一性质的是( )
A.炎热的夏天,地面上洒水降温 B.育秧时,夜晚向秧田里灌水
C.用水作为汽车发动机的冷却液 D.暖气管用循环热水来供热
3.(2023七上·兰溪期末)某同学分别用图甲所示的两个完全相同的电加热器给A和B两杯中的液体加热,忽略散热,绘制它们的温度随时间变化的图像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.给A杯加热10分钟和给B杯加热20分钟,两种液体吸收的热量相同
B.如果A,B两杯中的液体的质量相同,那么B杯中液体的比热较大
C.如果A,B两杯中是同种液体,那么A杯中液体的质量较大。
D.吸收相同的热量,A杯中的液体升温比B杯中的慢
4.(2023七上·德清期末)如图表示了几种物质比热容的大小,请依据图中信息分析,下列选项说法正确的是( )
A.固体的比热容总比液体的大
B.因为比热容是物质的特性之一,同种物质的比热容一定相同
C.质量相等的煤油和酒精吸收相同的热量,煤油升高的温度较少
D.内陆比沿海昼夜温差大,原因之一是干泥土的比热容比水的比热容小
5.水的比热容较大,这种特性使它在生产和生活中有着十分广泛的应用。下列应用中不属于利用这种特性的是( )
A.早春寒潮来临前,晚上向秧田里灌水
B.夏天在地上洒水降温
C.汽车发动机用水作为冷却剂
D.冬天让热水流过散热器来取暖
6.在日常生活中,既可以用水来取暖,也可以用水来降温,主要是因为水具有 ( )
A.较高的沸点 B.较低的凝固点
C.较大的比热容 D.较好的导电性
7.在探究“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等的沙子和水,装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.实验中,沙子、水吸热相同,所以物体吸热能力与物质的种类无关
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,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
8.关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关
B.同种物质的质量越大,比热容就越大
C.因为水的比热容较大所以常作为冷却剂
D.物质的状态发生变化时其比热容一般不变
9.质量相等的A、B两种液体分别用两个完全相同的酒精灯同时加热。在加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,由图中可以看出( )
A.液体A和B的初始温度不同
B.液体B的比热容比液体A的大
C.液体A的温度比液体B的升高得慢
D.液体A和B的比热容相同
10.(2022七上·上城期末)夏季在海边,由于水和砂石的比热不同,常能够形成海风或者陆风。海风指从海上吹向陆地的风,反之为陆风。上图是某地空气流动情况,据此判断此时为( )
A.白天,形成的是海风 B.晚上,形成的是海风
C.白天,形成的是陆风 D.晚上,形成的是陆风
二、填空题
11.(2023七上·德清期末)为了比较不同物质吸热本领的大小,小清同学做了如图所示实验:将质量和初始温度相同的煤油和水装在两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时开始加热,实验数据记录如下表。(已知:ρ煤油=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
物质 升高10℃所需的时间/秒 升高20℃所需的时间/秒 升高30℃所需的时间/秒
煤油 64 89 124
水 96 163 220
(1)如图所示两组实验中 (选填“甲”或“乙”)组烧杯中的液体是煤油。
(2)在此实验中,通过 来比较煤油和水吸收热量的多少。
12.科技小组的同学们了解了不同物质的比热容后,通过实验比较水和煤油的吸热本领。他们分别用完全相同的两个试管分别装上 相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热,并分别画出如图所示的图像,你认为 图像能正确反映实验情况。[c水=4.2×103J/(kg·℃),c煤油=2.1×103J/(kg·℃)]
13.图甲是用水来冷却热牛奶的示意图,图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像。图中曲线Ⅰ表示的物质 热量,温度 ,所以曲线Ⅰ表示的是 的温度随时间变化的情况。据图像判断,热牛奶和水达到热平衡时的水温约为 。该实验表明,一定质量的某种物质,吸收热量的多少跟温度升高的多少有关,温度升高越多,吸收的热量越 。
14.(2022七上·苍南期末)某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置。
(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为需要控制相同的是_____________。(可多选)
A.采用完全相同的加热方式 B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的液体 D.盛放液体的容器相同
(2)加热到一定时刻,液体甲开始沸腾,此时温度如图丙所示,则液体甲的沸点是 ℃。
(3)相应时刻液体乙的温度如图丁,请你就此现象进行分析,液体甲的吸热能力 液体乙的吸热能力(填“大于”或“小于”)。
15.(2022七上·缙云期末)为了探究不同液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,某小组利用四套与如图相同的装置完成实验,实验结果见下表。
实验组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 300 25 35 12
2 水 150 25 35 6
3 煤油 300 25 35 6
4 煤油 300 25 30 3
(1)给烧杯中的液体加热,应在烧杯底部垫 ,以防止受热不均匀导致烧杯底部炸裂。
(2)加热过程中水和煤油吸收热量的多少是通过 来反映的。
(3)通过分析上表中1和3两组数据,可得出的初步结论是 。
三、实验探究题
16.(2023七上·长兴期末)某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将相同体积的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔2min记录一次温度。
加热的时间/min 0 2 4 6 8
水的温度/℃ 20 22 24 28 30
煤油的温度/℃ 20 24 28 32 37
(1)如图所示的实验设计,其中有一处明显错误,请指出错误之处: ;
(2)该实验中加热相同时间,水吸收的热量 煤油吸收的热量; (选填 “大于”、“等于”或“小于”)
(3)改进实验后,得到表中数据。分析实验数据可以得出的初步结论 。
(4)实验中让等质量的水和煤油升高相同的温度, 加热时间更长。
17.(2023七上·绍兴期末)某科学小组在研究不同物质的吸热能力时,他们设计了如图所示的装置。实验数据记录如下表:
质量(克) 加热时间为100秒时 加热时间为200秒时 加热时间为300秒时
沙子 50 升温9℃ 升温18℃ 升温27℃
水 50 升温2℃ 升温4℃ 开温5.8℃
(1)该实验通过比较对物质加热的时间来比较它们吸收热量的多少,这一方法适用的前提是
A.加热工具相同 B.加热方式相同
C.水和沙子的质量相同 D.水和沙子的初温相同
(2)小科上网查到如下资料:
1克水温度升高1℃吸收的热量为:4.2焦耳
1克沙子温度升高1C吸收的热量为:0.9焦耳
根据查阅得到的资料,计算若使50克水温度上升4℃,需要吸收的热量(写出计算过程)。
(3)生活中,人们发现不同地区夜晚气温的下降幅度通常是不同的:内陆地区(特别是沙漠地区)的气温下降较大,而沿海地区的气温下降较小,请解释这个现象。
18.(2023七上·杭州期末)在实验室中进行如下实验来比较甲和乙两种物质的比热大小:
(1)实验中,取两只相同的100毫升烧杯,装入 (选填“等质量”或“等体积")的甲和乙,测出其温度。
(2)图中横杆、温度计、铁圈、酒精灯四个器件的安装顺序是 (选填“由下而上”或“由上而下”)。
(3)用两个完全相同的酒精灯进行加热,记录加热2分钟后的实验数据:
物质名称 加热前温度/℃ 加热后温度/℃ 加热的时间/min
甲 24 74 2
乙 24 226 2
根据表格数据可以判断甲的比热 乙的比热(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
19.(2022七上·长兴月考)某班同学利用图甲所示实验装置探究水和煤油的吸热能力强弱。
(1)在做图甲所示实验时,除了图中所给的实验器材外,还需要用到的测量工具有天平和 ;
(2)小柯同学在实验中记录了如下数据:
液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
水 200 25 40 13.5
煤油 200 25 40 6.5
小华根据实验数据绘出水在加热过程中温度随时间变化的图像,如图乙。请在同一图上描绘出煤油在加热过程中温度随时间变化的大致图像;
(3)小杨对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一烧杯中水浴加热,如图丙,这样做的好处除了受热均匀外还有 。
四、解答题
20.某同学在“探究影响物质吸热多少的因素”的实验中,得到的数据如下表所示。
物质 实验次数 质量/kg 升高的温度/℃ 吸收的热量/J
水 1 0.05 10 2100
2 0.10 10 4200
煤油 3 0.05 10 1050
4 0.10 10 2100
(1)分析第1、3次或2、4次实验数据可归纳得出的结论是 相等的不同物质,在 相同时,吸收的热量是不同的。
(2)分析第1、2次或3、4次实验数据,可归纳得出的结论是同种物质升高的温度相同时,吸收的热量的多少还与物质的 有关。
21.(2021七上·温州期末)小明随父亲前往酒厂考察白酒酿制过程。知道白酒是发酵后粮食里的酒精从蒸锅中蒸煮出来的,蒸煮装置如图。蒸锅实际是一个汽化池,将其封闭后与输气管相通,然后将“气酒"引入冷凝池后再注入储酒罐。罐内的白酒度数很高,一般不宜直接饮用,需要与适量水混合勾兑。白酒的“度数”是指在20℃的100毫升酒中所含酒精的亳升数。(ρ水=1.0×103千克/米3、ρ酒精=0.8×103千克/米3)
(1)将冷凝池内的输汽管设计成弯弯曲曲的目的是 。
(2)在冷凝池中用水作冷却剂,主要是利用了水的哪一种物理性质?
(3)该酒厂生产的瓶装白酒标有“500mL,45度"的字样,则这种白酒的密度是多少?(不考虑勾兑时体积的变化)
22.(2021七上·定海期末)为了比较水和沙子吸热本领的大小,小组同学做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:
质量/g 升温10°℃ 所需时间/s 升温20°℃ 所需时间/s( 升温30℃ 所需时间/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
(1)此实验中,用 表示水和沙子吸热的多少。
(2)分析上表中的实验数据可知:如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, (填沙子”或“水”)升高的温度更多。
(3)下列事实能用上述实验结果解释的是
A.夏天给教室洒水,感觉凉爽
B.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
C.火箭发射塔导流槽内装有大量的水
D.烈日下,海边的沙滩烫脚,而海水却是凉凉的
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】体积的测量;温度及温度的测量;质量及其特性;比热容
【解析】【分析】
在物理学中,每一个物理量都有它的含义和所表达的意义。
A.根据温度的物理意义进行解答;
B.根据比热容的物理意义进行解答;
C.根据质量的物理意义进行解答;
D.根据体积的定义进行解答。
【解答】
A.温度是表示物体冷热程度的物理量,为了比较物理的冷热程度,引入温度,故A正确,但不符合题意;
B.比热容是表示物体吸热能力的物理量,为了比较不同物质吸热本领,引入了比热容的概念,故B正确,但不符合题意;
C.质量是物体所含物质的多少,为了比较物体所含物质的多少,引入质量,故C错误,但符合题意;
D.体积是物体占有空间大小的物理量,为了比较不同物质所占空间的大小,引入了体积的概念,故D正确,但不符合题意。
故答案为:C。
2.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【分析】比热容表示物质吸放热本领大小,据此分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.炎热的夏天,地面上洒水降温,利用水蒸发吸热,故A符合题意;
B.育秧时,夜晚向秧田里灌水,利用水凝固时向外放热,能够保持温度不至于降得太低,故B不合题意;
C.用水作为汽车发动机的冷却液,因为水的比热容大,所以升高相同的温度时会带走更多的热量,故C不合题意;
D.暖气管用循环热水来供热,因为水的比热容大,所以降低相同的温度时会放出更多的热量,故D不合题意。
故选A。
3.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据W=Pt分析液体吸收热量的多少;
(2)根据乙图确定升高相同温度时吸收热量的多少,然后根据Q=cm△t比较液体比热容的大小;
(3)根据乙图确定升高相同温度时吸收热量的多少,然后根据Q=cm△t比较液体质量的大小;
(4)根据图像分析加热10min时二者升高温度的大小。
【解答】A.两个相同的加热器,它们的电功率相等,根据W=Pt可知,加热时间越长,产生的热量越多,则液体吸收的热量越多,故A错误;
B.根据乙图可知,当二者都升高到80℃时,A需要10min,而B需要20min,那么B吸收的热量多。根据Q=cm△t可知,当液体的质量相同时,B液体的比热容大,故B正确;
C.根据乙图可知,当二者都升高到80℃时,A需要10min,而B需要20min,那么B吸收的热量多。根据Q=cm△t可知,如果二者比热容相等,那么B的质量大,故C错误;
D.根据图片可知,当都加热10min时二者吸收相同的热量,A升高到80℃,而B升高到大约50℃,即A升温快,故D错误。
故选B。
4.【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)价格煤油合砂石的比热容进行比较;
(2)将水和冰的比热容进行比较;
(3)(4)根据Q=cm△t分析判断。
【解答】A.砂石的比热容小于煤油的比热容,则固体的比热容不一定大于液体的比热容,故A错误;
B.水和冰为同种物质,但是比热容不同,故B错误;
C.根据图片可知,煤油的比热容小于酒精的比热容,根据Q=cm△t可知,质量相等的煤油和酒精吸收相同的热量,煤油升高的温度较多,故C错误;
D.泥土的比热容小于水的比热容,根据Q=cm△t可知,内陆和沿海吸收或放出相同的热量时,内陆升高或降低的温度大,即昼夜温度更大,故D正确。
故选D。
5.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【分析】比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量,据此分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.早春寒潮来临前,晚上向秧田里灌水,由于水的比热容较大,因此降温时可以放出大量的热,从而保证秧苗不被冻伤,故A不合题意;
B.夏天在地上洒水降温,水在蒸发时吸热,从而起到降温的作用,与比热容大小无关,故B符合题意;
C.汽车发动机用水作为冷却剂,由于水的比热容大,因此会带走更多的热量,起到良好的降温作用,故C不合题意;
D.冬天让热水流过散热器来取暖,由于水的比热容大,因此会放出大量的热,从而起到良好的取暖效果,故D不合题意。
故选B。
6.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【分析】比热容是用来表示物质吸放热本领大小的物理量,据此分析判断。
【解答】在日常生活中,既可以用水来取暖,也可以用水来降温,即质量相同的水在升高或降低相同的温度时,能够吸收或放出更多的热量。根据Q=cm△t可知,这些说明水的比热容大,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
7.【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【分析】比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系。比热容是反映不同物质吸放热能力强弱的一个物理量,利用Q=cm△t来判断即可。【解答】A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子的比热容小,吸热能力弱,故A错误;
B.沙、水吸热相同,但升高的温度不同,升温高的吸热能力弱,故物体吸热能力与物质的种类有关,故B错误;
C.将沙子和水加热到相同温度时,根据Q=cm△t可知,水的比热容大,则水吸收的热量多。故C错误;
D.加热相同的时间,吸收的热量相等,据Q=cm△t,末温低的物质比热容大,吸热能力强,故D正确。
故选D。
8.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【分析】根据比热容的定义和特点分析判断。
【解答】比热容是物质本身的一种属性,与物质的种类和状态有关,但是与质量、升高的温度和吸收的热量无关,故A、B、D错误;
水的比热容大,即质量相同的水升高相同的温度时会吸收更多的热量,因此可作冷却剂,故C正确。
故选C。
9.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【分析】根据图像提取信息,利用公式Q=cm△t分析判断。
【解答】A.根据图像可知,液体A和B的初始温度都是20℃,故A错误;
BD.根据图像可知,质量相同的A和B加热相同的时间时,即吸收相同的热量时,A的温度大于B的温度。根据Q=cm△t可知,液体A的比热容小于B的比热容,故B正确,D错误;
C.根据图像可知,液体A的温度比液体B的温暖的升高的快,故C错误。
故选B。
10.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【分析】根据比热容相关知识分析解答。
【解答】因为海水的比热容比陆地(泥土、沙石)的比热容大,白天,太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量,海水温度上升少;陆地吸热后,温度上升快,热空气上升,海面冷空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风,图近地面风向从海洋吹向陆地,是海风,且陆地近地面为上升气流,说明图为白天形成的海风。
故选:A。
11.【答案】(1)乙
(2)升高相同温度所需的时
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据公式比较两种液体的体积大小即可;
(2)相同的酒精灯在相同时间内放出相同的热量,因此时间越长,放出的热量越多,则液体吸收的热量越多。
【解答】(1)根据可知,质量相同的水和煤油,水的密度大而体积小,在烧杯内液面较低、根据图片可知,甲内为水,乙内为煤油。
(2)在此实验中,通过升高相同温度所需的时间来比较煤油和水吸收热量的多少。
12.【答案】质量;C
【知识点】比热容
【解析】【分析】根据公式Q=cm△t可知,质量相同的水和煤油吸收相同的热量时,升高温度大的比热容小,据此分析解答。
【解答】(1)科技小组的同学们了解了不同物质的比热容后,通过实验比较水和煤油的吸热本领。他们分别用完全相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热。
(2)根据公式Q=cm△t可知,质量相同的水和煤油吸收相同的热量时,煤油的比热容小于水的比热容,那么煤油升高的温度大于水升高的温度,故A、D错误;
室温下的煤油和水的温度肯定高于0℃,故B错误,C正确。
故选C。
13.【答案】放出;降低;牛奶;18 ℃;多
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)物体放热,温度降低;物体吸热,温度升高;
(2)两个图像的交点所对应的温度就是热平衡时的温度;
(3)根据Q=cm△t分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,曲线I温度不断降低,即该物质放出热量,因此曲线I表示的是温度高的牛奶。
(2)据图像判断,热牛奶和水达到热平衡时的水温约为18℃。
(3)该实验表明,一定质量的某种物质,吸收热量的多少跟温度升高的多少有关,温度升高越多,吸收的热量越多。
14.【答案】(1)A;C;D
(2)97
(3)大于
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,升高温度越多的物质,它的吸热本领越小。
(2)根据乙图确定温度计的分度值,然后根据液面位置读出甲液体的沸点;
(3)首先比较升高温度的大小,据此判断吸热能力的大小。
【解答】(1)采用完全相同的加热方式,可以根据加热时间的长短确定液体吸收热量的多少,故A需要控制相等;
酒精灯里的酒精量对实验过程没有影响,故B不需要控制相等;
液体的质量会影响液体最终的温度高低,故C需要控制相等;
盛放液体的容器也会影响对热量的吸收情况,故D需要控制相等。
故选ACD。
(2)根据丙图可知,温度计的分度值为1℃,则甲的沸点为97℃;
(3)根据丁图可知,液体乙的沸点为99℃,因此甲升高的温度小于乙升高的温度,则液体甲的吸热能力大于液体乙的吸热能力。
15.【答案】(1)石棉网
(2)加热时间
(3)在质量和升高温度相同时,吸收热量多少与物质的种类有关
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)烧杯不能直接用酒精灯加热,应该底部垫上石棉网,从而使其均匀受热;
(2)同一酒精灯在相同时间内放出相同的热量,则时间越长,液态吸收的热量越多。
(3)根据表格,分析实验1和3中哪些因素相同,哪个因素不同,并根据加热时间判断吸收热量的多少,最后根据控制变量法的要求描述结论。
【解答】(1)给烧杯中的液体加热,应在烧杯底部垫石棉网,以防止受热不均匀导致烧杯底部炸裂。
(2)加热过程中水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来反映的。
(3)实验1和3中,质量和升高温度相同,只有液体种类不同,且需要的加热时间不同,那么得到结论:在质量和升高温度相同时,吸收热量多少与物质的种类有关。
16.【答案】(1)没有控制水和煤油的质量相同
(2)等于
(3)相同质量的水和煤油,吸收相同 的热量,煤油比水升温更快
(4)水
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据Q=cm△t可知,探究不同物质吸热情况的变化时,需要控制液体的初温和质量相同,且使用相同的酒精灯加热。根据图片可知,煤油和水的体积相同,根据m=ρV可知,二者的质量不等。
(2)当使用相同的酒精灯进行加热时,相同的时间内放出相同的热量,据此分析解答。
(3)根据表格数据,比较煤油和水升温的快慢,然后根据控制变量法的要求描述结论。
(4)根据表格数据分析解答。
【解答】(1)如图所示的实验设计,其中有一处明显错误,其中错误之处:没有控制水和煤油的质量相同。
(2)该实验中加热相同时间,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(3)根据表格可知,当加热8min时,水升高:30℃-20℃=10℃,煤油升高:37℃-20℃=17℃,那么得到结论:相同质量的水和煤油,吸收相同 的热量,煤油比水升温更快。
(4)根据表格可知,等质量的水升高到28℃需要6min,煤油升高到28℃需要4min,那么得到:让等质量的水和煤油升高相同的温度,水加热时间更长。
17.【答案】(1)A、B
(2)Q=50g×4℃×4.2J/(g·℃)=840J
(3)沙子的比热小,水的比热大,相同质量的沙子和水吸收或放出相同热量,沙子升高或降低的温度比水大。内陆地区特别是沙漠地区,沙子居多,吸收相同热量时,温度升高得多,放出相同热量时,温度降低得也多,即沙子温度改变量大。
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据影响吸收热量多少的因素分析判断;
(2)根据Q=cm△t计算;
(3)根据公式Q=cm△t可知,质量相等的不同物质吸收相同的热量后,升高的温度与比热容成反比,据此分析沙子和水一天中升高和降低的温度差的大小即可。
【解答】(1)根据经验可知,加热工具的种类和加热方式都会影响物质吸收热量的多少,因此通过比较对物质加热的时间来比较它们吸收热量的多少,这一方法适用的前提是加热工具和加热方式相同,故选AB。
(2)使50克水温度上升4℃,需要吸收的热量:Q=50g×4℃×4.2J/(g·℃)=840J。
(3)生活中,人们发现不同地区夜晚气温的下降幅度通常是不同的:内陆地区(特别是沙漠地区)的气温下降较大,而沿海地区的气温下降较小,原因是:沙子的比热小,水的比热大,相同质量的沙子和水吸收或放出相同热量,沙子升高或降低的温度比水大。内陆地区特别是沙漠地区,沙子居多,吸收相同热量时,温度升高得多,放出相同热量时,温度降低得也多,即沙子温度改变量大。
18.【答案】(1)等质量
(2)由下而上
(3)大于
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,升高的温度越大,则比热容越小。
(2)根据实验过程确定器材的安装顺序;
(3)根据表格确定二者升高的温度,然后根据Q=cm△t比较比热容大小。
【解答】(1)实验中,取两只相同的100毫升烧杯,装入等质量的甲和乙,测出其温度,然后通过比较升高温度的大小,确定物质比热容的大小。
(2)根据图片可知,最下面的酒精灯直接放在铁架台上,它的高度不能调整,而其它的都可调整高度,因此应该按照从下到上的顺序组装。
(3)根据表格可知,加热时间都是2min时,二者吸收的热量相同。甲升高的温度为:74℃-24℃=50℃,乙升高的温度为:226℃-24℃=202℃,即甲升高的温度小于乙升高的温度。根据Q=cm△t可知,甲的比热容大于乙的比热容。
19.【答案】(1)秒表(计时器均可)
(2)
(3)保证在相同时间内水和煤油吸收的热量相同
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据实验过程要测量的物理量选择合适的测量工具;
(2)根据表格确定煤油的初始温度和终末温度,以及加热时间的长短,据此画出对应的图像。
(3)相同的热源,则在相同的时间内会放出相同的热量。在不考虑热量散失的情况下,可以保证物质在相同时间内吸收相同的热量。
【解答】(1)根据表格数据可知,在实验中还需要测量液体的质量和加热时间,因此还需要的测量工具为天平和秒表。
(2)根据表格可知,煤油和水的初温相同,末温也相同,只是时间大约是水的加热时间的一半,如下图所示:
(3)小杨对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一烧杯中水浴加热,如图丙,这样做的好处除了受热均匀外还有:保证在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
20.【答案】(1)质量;升高的温度
(2)质量
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)分析表格中1、3或2、4中哪个因素相同,哪个因素不同即可;
(2)分析表格中1、2或3、4中哪个因素不同即可。
【解答】(1)分析第1、3次或2、4次实验数据可归纳得出的结论是:质量相等的不同物质,在升高的温度相同时,吸收的热量是不同的。
(2)分析第1、2次或3、4次实验数据,可归纳得出的结论是:同种物质升高的温度相同时,吸收的热量的多少还与物质的质量有关。
21.【答案】(1)增大“气酒”的液化面积,有利于“气酒”的液化
(2)比热大
(3)解:由题可知:45度指每100mL酒中所含酒精的毫升数为45mL
则500mL酒中所含酒精的体积:V酒精=5×45mL=225mL=225cm3
M酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×225cm3 =180g
500mL酒中所含水的体积:V水=500mL-225mL=275mL=275cm3
M水=ρ水V水=1g/cm3×275cm3 =275g
ρ白酒=m白酒 /V白酒 =(180+275)g/500cm3 =0.91g/cm3
【知识点】密度公式的应用;比热容
【解析】【分析】(1)物质由气态变成液态时向外放热,气体经过的路径越长,放热时间越长,则液化效果越好。
(2)水是自然界比热容最大的物质,根据Q=cm△t可知,质量相同,升高相同的温度时,水的比热容最大,则水吸收的热量最多。
(3)首先根据白酒度数的定义确定100mL白酒中酒精的体积,据此计算500mL白酒中酒精的体积,再利用密度公式 m酒精=ρ酒精V酒精 计算出酒精的质量。接下来用白酒的体积减去酒精的体积计算出水的体积,再根据密度公式m水=ρ水V水计算出水的质量,并将水和酒精的质量相加得到白酒的总质量,最后根据密度公式计算即可。
【解答】(1)将冷凝池内的输汽管设计成弯弯曲曲的目的是:增大“气酒”的液化面积,有利于“气酒”的液化。
(2)在冷凝池中用水作冷却剂,主要是利用了水的比热大。
22.【答案】(1)加热时间
(2)沙子
(3)B;D
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)沙子和水都用相同的酒精灯进行加热,因为相同的酒精灯在相同的时间内放出相同的热量,所以可以用加热时间的长短确定吸收热量的多少。
(2)根据表格数据分析;
(3)分析各个选项中包含的物理知识,分析是否与物质的吸放热本领有关即可。
【解答】(1)此实验中,用加热时间表示水和沙子吸热的多少。
(2)根据表格数据可知,沙子升高10℃用了64s,水升高10℃用了96s,因此水被加热64s时升高的温度肯定低于10℃,即:如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,沙子升高的温度更多。
(3)A.夏天给教室洒水,感觉凉爽,是因为水蒸发吸热,与吸放热本领大小无关,故A不合题意;
B.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小,是因为水比砂石的比热容大,白天吸热升高少,晚上放热降温少,与吸放热本领有关,故B符合题意;
C.火箭发射塔导流槽内装有大量的水,利用水的蒸发和沸腾吸热,从而保护发射台,与吸放热本领无关,故C不合题意;
D.烈日下,海边的沙滩烫脚,而海水却是凉凉的,是因为水和沙子吸收相同的热量时,水的吸热本领大,所以升高的温度小,故D符合题意。
故选BD。
1 / 12023-2024 学年 浙教版科学七年级上册 4.4 物质的比热 同步练习
一、单选题
1.(2023七上·上虞期末)人们为了认识事物,常常要进行比较,并引入相应的科学量。下列关于“比较”的说法,不正确的是( )
A.比较物体冷热程度,引入科学量——温度
B.比较物体吸热能力,引入科学量——比热
C.比较物体所含物质的多少,引入科学量——密度
D.比较物体占有空间的大小,引入科学量——体积
【答案】C
【知识点】体积的测量;温度及温度的测量;质量及其特性;比热容
【解析】【分析】
在物理学中,每一个物理量都有它的含义和所表达的意义。
A.根据温度的物理意义进行解答;
B.根据比热容的物理意义进行解答;
C.根据质量的物理意义进行解答;
D.根据体积的定义进行解答。
【解答】
A.温度是表示物体冷热程度的物理量,为了比较物理的冷热程度,引入温度,故A正确,但不符合题意;
B.比热容是表示物体吸热能力的物理量,为了比较不同物质吸热本领,引入了比热容的概念,故B正确,但不符合题意;
C.质量是物体所含物质的多少,为了比较物体所含物质的多少,引入质量,故C错误,但符合题意;
D.体积是物体占有空间大小的物理量,为了比较不同物质所占空间的大小,引入了体积的概念,故D正确,但不符合题意。
故答案为:C。
2.(2023七上·杭州期末)下列应用中不是主要利用水的比热较大这一性质的是( )
A.炎热的夏天,地面上洒水降温 B.育秧时,夜晚向秧田里灌水
C.用水作为汽车发动机的冷却液 D.暖气管用循环热水来供热
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【分析】比热容表示物质吸放热本领大小,据此分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.炎热的夏天,地面上洒水降温,利用水蒸发吸热,故A符合题意;
B.育秧时,夜晚向秧田里灌水,利用水凝固时向外放热,能够保持温度不至于降得太低,故B不合题意;
C.用水作为汽车发动机的冷却液,因为水的比热容大,所以升高相同的温度时会带走更多的热量,故C不合题意;
D.暖气管用循环热水来供热,因为水的比热容大,所以降低相同的温度时会放出更多的热量,故D不合题意。
故选A。
3.(2023七上·兰溪期末)某同学分别用图甲所示的两个完全相同的电加热器给A和B两杯中的液体加热,忽略散热,绘制它们的温度随时间变化的图像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.给A杯加热10分钟和给B杯加热20分钟,两种液体吸收的热量相同
B.如果A,B两杯中的液体的质量相同,那么B杯中液体的比热较大
C.如果A,B两杯中是同种液体,那么A杯中液体的质量较大。
D.吸收相同的热量,A杯中的液体升温比B杯中的慢
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据W=Pt分析液体吸收热量的多少;
(2)根据乙图确定升高相同温度时吸收热量的多少,然后根据Q=cm△t比较液体比热容的大小;
(3)根据乙图确定升高相同温度时吸收热量的多少,然后根据Q=cm△t比较液体质量的大小;
(4)根据图像分析加热10min时二者升高温度的大小。
【解答】A.两个相同的加热器,它们的电功率相等,根据W=Pt可知,加热时间越长,产生的热量越多,则液体吸收的热量越多,故A错误;
B.根据乙图可知,当二者都升高到80℃时,A需要10min,而B需要20min,那么B吸收的热量多。根据Q=cm△t可知,当液体的质量相同时,B液体的比热容大,故B正确;
C.根据乙图可知,当二者都升高到80℃时,A需要10min,而B需要20min,那么B吸收的热量多。根据Q=cm△t可知,如果二者比热容相等,那么B的质量大,故C错误;
D.根据图片可知,当都加热10min时二者吸收相同的热量,A升高到80℃,而B升高到大约50℃,即A升温快,故D错误。
故选B。
4.(2023七上·德清期末)如图表示了几种物质比热容的大小,请依据图中信息分析,下列选项说法正确的是( )
A.固体的比热容总比液体的大
B.因为比热容是物质的特性之一,同种物质的比热容一定相同
C.质量相等的煤油和酒精吸收相同的热量,煤油升高的温度较少
D.内陆比沿海昼夜温差大,原因之一是干泥土的比热容比水的比热容小
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)价格煤油合砂石的比热容进行比较;
(2)将水和冰的比热容进行比较;
(3)(4)根据Q=cm△t分析判断。
【解答】A.砂石的比热容小于煤油的比热容,则固体的比热容不一定大于液体的比热容,故A错误;
B.水和冰为同种物质,但是比热容不同,故B错误;
C.根据图片可知,煤油的比热容小于酒精的比热容,根据Q=cm△t可知,质量相等的煤油和酒精吸收相同的热量,煤油升高的温度较多,故C错误;
D.泥土的比热容小于水的比热容,根据Q=cm△t可知,内陆和沿海吸收或放出相同的热量时,内陆升高或降低的温度大,即昼夜温度更大,故D正确。
故选D。
5.水的比热容较大,这种特性使它在生产和生活中有着十分广泛的应用。下列应用中不属于利用这种特性的是( )
A.早春寒潮来临前,晚上向秧田里灌水
B.夏天在地上洒水降温
C.汽车发动机用水作为冷却剂
D.冬天让热水流过散热器来取暖
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【分析】比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量,据此分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.早春寒潮来临前,晚上向秧田里灌水,由于水的比热容较大,因此降温时可以放出大量的热,从而保证秧苗不被冻伤,故A不合题意;
B.夏天在地上洒水降温,水在蒸发时吸热,从而起到降温的作用,与比热容大小无关,故B符合题意;
C.汽车发动机用水作为冷却剂,由于水的比热容大,因此会带走更多的热量,起到良好的降温作用,故C不合题意;
D.冬天让热水流过散热器来取暖,由于水的比热容大,因此会放出大量的热,从而起到良好的取暖效果,故D不合题意。
故选B。
6.在日常生活中,既可以用水来取暖,也可以用水来降温,主要是因为水具有 ( )
A.较高的沸点 B.较低的凝固点
C.较大的比热容 D.较好的导电性
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【分析】比热容是用来表示物质吸放热本领大小的物理量,据此分析判断。
【解答】在日常生活中,既可以用水来取暖,也可以用水来降温,即质量相同的水在升高或降低相同的温度时,能够吸收或放出更多的热量。根据Q=cm△t可知,这些说明水的比热容大,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
7.在探究“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等的沙子和水,装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.实验中,沙子、水吸热相同,所以物体吸热能力与物质的种类无关
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,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【分析】比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系。比热容是反映不同物质吸放热能力强弱的一个物理量,利用Q=cm△t来判断即可。【解答】A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子的比热容小,吸热能力弱,故A错误;
B.沙、水吸热相同,但升高的温度不同,升温高的吸热能力弱,故物体吸热能力与物质的种类有关,故B错误;
C.将沙子和水加热到相同温度时,根据Q=cm△t可知,水的比热容大,则水吸收的热量多。故C错误;
D.加热相同的时间,吸收的热量相等,据Q=cm△t,末温低的物质比热容大,吸热能力强,故D正确。
故选D。
8.关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关
B.同种物质的质量越大,比热容就越大
C.因为水的比热容较大所以常作为冷却剂
D.物质的状态发生变化时其比热容一般不变
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【分析】根据比热容的定义和特点分析判断。
【解答】比热容是物质本身的一种属性,与物质的种类和状态有关,但是与质量、升高的温度和吸收的热量无关,故A、B、D错误;
水的比热容大,即质量相同的水升高相同的温度时会吸收更多的热量,因此可作冷却剂,故C正确。
故选C。
9.质量相等的A、B两种液体分别用两个完全相同的酒精灯同时加热。在加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,由图中可以看出( )
A.液体A和B的初始温度不同
B.液体B的比热容比液体A的大
C.液体A的温度比液体B的升高得慢
D.液体A和B的比热容相同
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【分析】根据图像提取信息,利用公式Q=cm△t分析判断。
【解答】A.根据图像可知,液体A和B的初始温度都是20℃,故A错误;
BD.根据图像可知,质量相同的A和B加热相同的时间时,即吸收相同的热量时,A的温度大于B的温度。根据Q=cm△t可知,液体A的比热容小于B的比热容,故B正确,D错误;
C.根据图像可知,液体A的温度比液体B的温暖的升高的快,故C错误。
故选B。
10.(2022七上·上城期末)夏季在海边,由于水和砂石的比热不同,常能够形成海风或者陆风。海风指从海上吹向陆地的风,反之为陆风。上图是某地空气流动情况,据此判断此时为( )
A.白天,形成的是海风 B.晚上,形成的是海风
C.白天,形成的是陆风 D.晚上,形成的是陆风
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【分析】根据比热容相关知识分析解答。
【解答】因为海水的比热容比陆地(泥土、沙石)的比热容大,白天,太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量,海水温度上升少;陆地吸热后,温度上升快,热空气上升,海面冷空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风,图近地面风向从海洋吹向陆地,是海风,且陆地近地面为上升气流,说明图为白天形成的海风。
故选:A。
二、填空题
11.(2023七上·德清期末)为了比较不同物质吸热本领的大小,小清同学做了如图所示实验:将质量和初始温度相同的煤油和水装在两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时开始加热,实验数据记录如下表。(已知:ρ煤油=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
物质 升高10℃所需的时间/秒 升高20℃所需的时间/秒 升高30℃所需的时间/秒
煤油 64 89 124
水 96 163 220
(1)如图所示两组实验中 (选填“甲”或“乙”)组烧杯中的液体是煤油。
(2)在此实验中,通过 来比较煤油和水吸收热量的多少。
【答案】(1)乙
(2)升高相同温度所需的时
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据公式比较两种液体的体积大小即可;
(2)相同的酒精灯在相同时间内放出相同的热量,因此时间越长,放出的热量越多,则液体吸收的热量越多。
【解答】(1)根据可知,质量相同的水和煤油,水的密度大而体积小,在烧杯内液面较低、根据图片可知,甲内为水,乙内为煤油。
(2)在此实验中,通过升高相同温度所需的时间来比较煤油和水吸收热量的多少。
12.科技小组的同学们了解了不同物质的比热容后,通过实验比较水和煤油的吸热本领。他们分别用完全相同的两个试管分别装上 相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热,并分别画出如图所示的图像,你认为 图像能正确反映实验情况。[c水=4.2×103J/(kg·℃),c煤油=2.1×103J/(kg·℃)]
【答案】质量;C
【知识点】比热容
【解析】【分析】根据公式Q=cm△t可知,质量相同的水和煤油吸收相同的热量时,升高温度大的比热容小,据此分析解答。
【解答】(1)科技小组的同学们了解了不同物质的比热容后,通过实验比较水和煤油的吸热本领。他们分别用完全相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热。
(2)根据公式Q=cm△t可知,质量相同的水和煤油吸收相同的热量时,煤油的比热容小于水的比热容,那么煤油升高的温度大于水升高的温度,故A、D错误;
室温下的煤油和水的温度肯定高于0℃,故B错误,C正确。
故选C。
13.图甲是用水来冷却热牛奶的示意图,图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像。图中曲线Ⅰ表示的物质 热量,温度 ,所以曲线Ⅰ表示的是 的温度随时间变化的情况。据图像判断,热牛奶和水达到热平衡时的水温约为 。该实验表明,一定质量的某种物质,吸收热量的多少跟温度升高的多少有关,温度升高越多,吸收的热量越 。
【答案】放出;降低;牛奶;18 ℃;多
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)物体放热,温度降低;物体吸热,温度升高;
(2)两个图像的交点所对应的温度就是热平衡时的温度;
(3)根据Q=cm△t分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,曲线I温度不断降低,即该物质放出热量,因此曲线I表示的是温度高的牛奶。
(2)据图像判断,热牛奶和水达到热平衡时的水温约为18℃。
(3)该实验表明,一定质量的某种物质,吸收热量的多少跟温度升高的多少有关,温度升高越多,吸收的热量越多。
14.(2022七上·苍南期末)某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置。
(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为需要控制相同的是_____________。(可多选)
A.采用完全相同的加热方式 B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的液体 D.盛放液体的容器相同
(2)加热到一定时刻,液体甲开始沸腾,此时温度如图丙所示,则液体甲的沸点是 ℃。
(3)相应时刻液体乙的温度如图丁,请你就此现象进行分析,液体甲的吸热能力 液体乙的吸热能力(填“大于”或“小于”)。
【答案】(1)A;C;D
(2)97
(3)大于
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,升高温度越多的物质,它的吸热本领越小。
(2)根据乙图确定温度计的分度值,然后根据液面位置读出甲液体的沸点;
(3)首先比较升高温度的大小,据此判断吸热能力的大小。
【解答】(1)采用完全相同的加热方式,可以根据加热时间的长短确定液体吸收热量的多少,故A需要控制相等;
酒精灯里的酒精量对实验过程没有影响,故B不需要控制相等;
液体的质量会影响液体最终的温度高低,故C需要控制相等;
盛放液体的容器也会影响对热量的吸收情况,故D需要控制相等。
故选ACD。
(2)根据丙图可知,温度计的分度值为1℃,则甲的沸点为97℃;
(3)根据丁图可知,液体乙的沸点为99℃,因此甲升高的温度小于乙升高的温度,则液体甲的吸热能力大于液体乙的吸热能力。
15.(2022七上·缙云期末)为了探究不同液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,某小组利用四套与如图相同的装置完成实验,实验结果见下表。
实验组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 300 25 35 12
2 水 150 25 35 6
3 煤油 300 25 35 6
4 煤油 300 25 30 3
(1)给烧杯中的液体加热,应在烧杯底部垫 ,以防止受热不均匀导致烧杯底部炸裂。
(2)加热过程中水和煤油吸收热量的多少是通过 来反映的。
(3)通过分析上表中1和3两组数据,可得出的初步结论是 。
【答案】(1)石棉网
(2)加热时间
(3)在质量和升高温度相同时,吸收热量多少与物质的种类有关
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)烧杯不能直接用酒精灯加热,应该底部垫上石棉网,从而使其均匀受热;
(2)同一酒精灯在相同时间内放出相同的热量,则时间越长,液态吸收的热量越多。
(3)根据表格,分析实验1和3中哪些因素相同,哪个因素不同,并根据加热时间判断吸收热量的多少,最后根据控制变量法的要求描述结论。
【解答】(1)给烧杯中的液体加热,应在烧杯底部垫石棉网,以防止受热不均匀导致烧杯底部炸裂。
(2)加热过程中水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来反映的。
(3)实验1和3中,质量和升高温度相同,只有液体种类不同,且需要的加热时间不同,那么得到结论:在质量和升高温度相同时,吸收热量多少与物质的种类有关。
三、实验探究题
16.(2023七上·长兴期末)某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将相同体积的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔2min记录一次温度。
加热的时间/min 0 2 4 6 8
水的温度/℃ 20 22 24 28 30
煤油的温度/℃ 20 24 28 32 37
(1)如图所示的实验设计,其中有一处明显错误,请指出错误之处: ;
(2)该实验中加热相同时间,水吸收的热量 煤油吸收的热量; (选填 “大于”、“等于”或“小于”)
(3)改进实验后,得到表中数据。分析实验数据可以得出的初步结论 。
(4)实验中让等质量的水和煤油升高相同的温度, 加热时间更长。
【答案】(1)没有控制水和煤油的质量相同
(2)等于
(3)相同质量的水和煤油,吸收相同 的热量,煤油比水升温更快
(4)水
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据Q=cm△t可知,探究不同物质吸热情况的变化时,需要控制液体的初温和质量相同,且使用相同的酒精灯加热。根据图片可知,煤油和水的体积相同,根据m=ρV可知,二者的质量不等。
(2)当使用相同的酒精灯进行加热时,相同的时间内放出相同的热量,据此分析解答。
(3)根据表格数据,比较煤油和水升温的快慢,然后根据控制变量法的要求描述结论。
(4)根据表格数据分析解答。
【解答】(1)如图所示的实验设计,其中有一处明显错误,其中错误之处:没有控制水和煤油的质量相同。
(2)该实验中加热相同时间,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(3)根据表格可知,当加热8min时,水升高:30℃-20℃=10℃,煤油升高:37℃-20℃=17℃,那么得到结论:相同质量的水和煤油,吸收相同 的热量,煤油比水升温更快。
(4)根据表格可知,等质量的水升高到28℃需要6min,煤油升高到28℃需要4min,那么得到:让等质量的水和煤油升高相同的温度,水加热时间更长。
17.(2023七上·绍兴期末)某科学小组在研究不同物质的吸热能力时,他们设计了如图所示的装置。实验数据记录如下表:
质量(克) 加热时间为100秒时 加热时间为200秒时 加热时间为300秒时
沙子 50 升温9℃ 升温18℃ 升温27℃
水 50 升温2℃ 升温4℃ 开温5.8℃
(1)该实验通过比较对物质加热的时间来比较它们吸收热量的多少,这一方法适用的前提是
A.加热工具相同 B.加热方式相同
C.水和沙子的质量相同 D.水和沙子的初温相同
(2)小科上网查到如下资料:
1克水温度升高1℃吸收的热量为:4.2焦耳
1克沙子温度升高1C吸收的热量为:0.9焦耳
根据查阅得到的资料,计算若使50克水温度上升4℃,需要吸收的热量(写出计算过程)。
(3)生活中,人们发现不同地区夜晚气温的下降幅度通常是不同的:内陆地区(特别是沙漠地区)的气温下降较大,而沿海地区的气温下降较小,请解释这个现象。
【答案】(1)A、B
(2)Q=50g×4℃×4.2J/(g·℃)=840J
(3)沙子的比热小,水的比热大,相同质量的沙子和水吸收或放出相同热量,沙子升高或降低的温度比水大。内陆地区特别是沙漠地区,沙子居多,吸收相同热量时,温度升高得多,放出相同热量时,温度降低得也多,即沙子温度改变量大。
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据影响吸收热量多少的因素分析判断;
(2)根据Q=cm△t计算;
(3)根据公式Q=cm△t可知,质量相等的不同物质吸收相同的热量后,升高的温度与比热容成反比,据此分析沙子和水一天中升高和降低的温度差的大小即可。
【解答】(1)根据经验可知,加热工具的种类和加热方式都会影响物质吸收热量的多少,因此通过比较对物质加热的时间来比较它们吸收热量的多少,这一方法适用的前提是加热工具和加热方式相同,故选AB。
(2)使50克水温度上升4℃,需要吸收的热量:Q=50g×4℃×4.2J/(g·℃)=840J。
(3)生活中,人们发现不同地区夜晚气温的下降幅度通常是不同的:内陆地区(特别是沙漠地区)的气温下降较大,而沿海地区的气温下降较小,原因是:沙子的比热小,水的比热大,相同质量的沙子和水吸收或放出相同热量,沙子升高或降低的温度比水大。内陆地区特别是沙漠地区,沙子居多,吸收相同热量时,温度升高得多,放出相同热量时,温度降低得也多,即沙子温度改变量大。
18.(2023七上·杭州期末)在实验室中进行如下实验来比较甲和乙两种物质的比热大小:
(1)实验中,取两只相同的100毫升烧杯,装入 (选填“等质量”或“等体积")的甲和乙,测出其温度。
(2)图中横杆、温度计、铁圈、酒精灯四个器件的安装顺序是 (选填“由下而上”或“由上而下”)。
(3)用两个完全相同的酒精灯进行加热,记录加热2分钟后的实验数据:
物质名称 加热前温度/℃ 加热后温度/℃ 加热的时间/min
甲 24 74 2
乙 24 226 2
根据表格数据可以判断甲的比热 乙的比热(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)等质量
(2)由下而上
(3)大于
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,升高的温度越大,则比热容越小。
(2)根据实验过程确定器材的安装顺序;
(3)根据表格确定二者升高的温度,然后根据Q=cm△t比较比热容大小。
【解答】(1)实验中,取两只相同的100毫升烧杯,装入等质量的甲和乙,测出其温度,然后通过比较升高温度的大小,确定物质比热容的大小。
(2)根据图片可知,最下面的酒精灯直接放在铁架台上,它的高度不能调整,而其它的都可调整高度,因此应该按照从下到上的顺序组装。
(3)根据表格可知,加热时间都是2min时,二者吸收的热量相同。甲升高的温度为:74℃-24℃=50℃,乙升高的温度为:226℃-24℃=202℃,即甲升高的温度小于乙升高的温度。根据Q=cm△t可知,甲的比热容大于乙的比热容。
19.(2022七上·长兴月考)某班同学利用图甲所示实验装置探究水和煤油的吸热能力强弱。
(1)在做图甲所示实验时,除了图中所给的实验器材外,还需要用到的测量工具有天平和 ;
(2)小柯同学在实验中记录了如下数据:
液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
水 200 25 40 13.5
煤油 200 25 40 6.5
小华根据实验数据绘出水在加热过程中温度随时间变化的图像,如图乙。请在同一图上描绘出煤油在加热过程中温度随时间变化的大致图像;
(3)小杨对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一烧杯中水浴加热,如图丙,这样做的好处除了受热均匀外还有 。
【答案】(1)秒表(计时器均可)
(2)
(3)保证在相同时间内水和煤油吸收的热量相同
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据实验过程要测量的物理量选择合适的测量工具;
(2)根据表格确定煤油的初始温度和终末温度,以及加热时间的长短,据此画出对应的图像。
(3)相同的热源,则在相同的时间内会放出相同的热量。在不考虑热量散失的情况下,可以保证物质在相同时间内吸收相同的热量。
【解答】(1)根据表格数据可知,在实验中还需要测量液体的质量和加热时间,因此还需要的测量工具为天平和秒表。
(2)根据表格可知,煤油和水的初温相同,末温也相同,只是时间大约是水的加热时间的一半,如下图所示:
(3)小杨对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一烧杯中水浴加热,如图丙,这样做的好处除了受热均匀外还有:保证在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
四、解答题
20.某同学在“探究影响物质吸热多少的因素”的实验中,得到的数据如下表所示。
物质 实验次数 质量/kg 升高的温度/℃ 吸收的热量/J
水 1 0.05 10 2100
2 0.10 10 4200
煤油 3 0.05 10 1050
4 0.10 10 2100
(1)分析第1、3次或2、4次实验数据可归纳得出的结论是 相等的不同物质,在 相同时,吸收的热量是不同的。
(2)分析第1、2次或3、4次实验数据,可归纳得出的结论是同种物质升高的温度相同时,吸收的热量的多少还与物质的 有关。
【答案】(1)质量;升高的温度
(2)质量
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)分析表格中1、3或2、4中哪个因素相同,哪个因素不同即可;
(2)分析表格中1、2或3、4中哪个因素不同即可。
【解答】(1)分析第1、3次或2、4次实验数据可归纳得出的结论是:质量相等的不同物质,在升高的温度相同时,吸收的热量是不同的。
(2)分析第1、2次或3、4次实验数据,可归纳得出的结论是:同种物质升高的温度相同时,吸收的热量的多少还与物质的质量有关。
21.(2021七上·温州期末)小明随父亲前往酒厂考察白酒酿制过程。知道白酒是发酵后粮食里的酒精从蒸锅中蒸煮出来的,蒸煮装置如图。蒸锅实际是一个汽化池,将其封闭后与输气管相通,然后将“气酒"引入冷凝池后再注入储酒罐。罐内的白酒度数很高,一般不宜直接饮用,需要与适量水混合勾兑。白酒的“度数”是指在20℃的100毫升酒中所含酒精的亳升数。(ρ水=1.0×103千克/米3、ρ酒精=0.8×103千克/米3)
(1)将冷凝池内的输汽管设计成弯弯曲曲的目的是 。
(2)在冷凝池中用水作冷却剂,主要是利用了水的哪一种物理性质?
(3)该酒厂生产的瓶装白酒标有“500mL,45度"的字样,则这种白酒的密度是多少?(不考虑勾兑时体积的变化)
【答案】(1)增大“气酒”的液化面积,有利于“气酒”的液化
(2)比热大
(3)解:由题可知:45度指每100mL酒中所含酒精的毫升数为45mL
则500mL酒中所含酒精的体积:V酒精=5×45mL=225mL=225cm3
M酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×225cm3 =180g
500mL酒中所含水的体积:V水=500mL-225mL=275mL=275cm3
M水=ρ水V水=1g/cm3×275cm3 =275g
ρ白酒=m白酒 /V白酒 =(180+275)g/500cm3 =0.91g/cm3
【知识点】密度公式的应用;比热容
【解析】【分析】(1)物质由气态变成液态时向外放热,气体经过的路径越长,放热时间越长,则液化效果越好。
(2)水是自然界比热容最大的物质,根据Q=cm△t可知,质量相同,升高相同的温度时,水的比热容最大,则水吸收的热量最多。
(3)首先根据白酒度数的定义确定100mL白酒中酒精的体积,据此计算500mL白酒中酒精的体积,再利用密度公式 m酒精=ρ酒精V酒精 计算出酒精的质量。接下来用白酒的体积减去酒精的体积计算出水的体积,再根据密度公式m水=ρ水V水计算出水的质量,并将水和酒精的质量相加得到白酒的总质量,最后根据密度公式计算即可。
【解答】(1)将冷凝池内的输汽管设计成弯弯曲曲的目的是:增大“气酒”的液化面积,有利于“气酒”的液化。
(2)在冷凝池中用水作冷却剂,主要是利用了水的比热大。
22.(2021七上·定海期末)为了比较水和沙子吸热本领的大小,小组同学做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:
质量/g 升温10°℃ 所需时间/s 升温20°℃ 所需时间/s( 升温30℃ 所需时间/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
(1)此实验中,用 表示水和沙子吸热的多少。
(2)分析上表中的实验数据可知:如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, (填沙子”或“水”)升高的温度更多。
(3)下列事实能用上述实验结果解释的是
A.夏天给教室洒水,感觉凉爽
B.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
C.火箭发射塔导流槽内装有大量的水
D.烈日下,海边的沙滩烫脚,而海水却是凉凉的
【答案】(1)加热时间
(2)沙子
(3)B;D
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)沙子和水都用相同的酒精灯进行加热,因为相同的酒精灯在相同的时间内放出相同的热量,所以可以用加热时间的长短确定吸收热量的多少。
(2)根据表格数据分析;
(3)分析各个选项中包含的物理知识,分析是否与物质的吸放热本领有关即可。
【解答】(1)此实验中,用加热时间表示水和沙子吸热的多少。
(2)根据表格数据可知,沙子升高10℃用了64s,水升高10℃用了96s,因此水被加热64s时升高的温度肯定低于10℃,即:如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,沙子升高的温度更多。
(3)A.夏天给教室洒水,感觉凉爽,是因为水蒸发吸热,与吸放热本领大小无关,故A不合题意;
B.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小,是因为水比砂石的比热容大,白天吸热升高少,晚上放热降温少,与吸放热本领有关,故B符合题意;
C.火箭发射塔导流槽内装有大量的水,利用水的蒸发和沸腾吸热,从而保护发射台,与吸放热本领无关,故C不合题意;
D.烈日下,海边的沙滩烫脚,而海水却是凉凉的,是因为水和沙子吸收相同的热量时,水的吸热本领大,所以升高的温度小,故D符合题意。
故选BD。
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