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3.5 物体的内能(第2课时) 分层练习
科学观念:理解比热容,知道计算热量的公式。
科学思维:利用模型建立比热容的概念;尝试用比热容解释简单的自然现象;会进行物体吸、放热的简单计算。
探究实践:比热容的模型建立过程。
态度责任:体验自然科学的价值,体验知识来源于实践而又应用于实践的辩证关系。
01 比热容的概念
1.(2023九上·杭州期中)关于比热容的概念,下列说法错误的是( )
A.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
B.单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,也叫做这种物质的比热容
C.某种物质吸收或放出的热量越多,比热也越大,比热与热量有关
D.各种物质都有自己的比热,它是物质的特性之一
02 比热容的特性及应用
1.水具有比热容大的特点对调节温度有很好的作用,下列现象中与此特点无关的是( )
A.空调房间放盆水增加湿度 B.用水冷却汽车发动机
C.冬天暖气设备用热水供暖 D.海边昼夜温差小
2.如表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容/(J·kg-1·℃-1) 4.2×103 2.1×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103
A.不同物质的比热容一定不同 B.物质的物态发生变化,比热容不变
C.质是相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
3.质量相等、初温相同的水和煤油,分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失),加热过程中温度变化如图所示,则下列判断正确的是( )
A.甲的比热容大,是水
B.甲的比热容大,是煤油
C.乙的比热容大,是水
D.乙的比热容大,是煤油
03 热量是内能转移的量度
1.(2023九上·浦江)我国规定,北方每年从11月开始供暖。
(1)北方供暖是将热水通过水管运送到每个家庭。热水通过室内的散热片,使室内气温达到20℃以上。这种情况是通过 方式增加室内空气的内能。
(2)若房间里空气质量为40千克,温度从5℃升高到20℃,则房间里的空气吸收的热量为 焦。[空气的比热为1000焦/(千克 ℃)]
2.夏天烈日下爆晒了一天的海滩,发现沙子的温度比海水温度高,说明沙子的比热容 水的比热容(填“大于”、 “小于”或 “等于”)。质量均为2kg,初温均为20℃的水和另一种液体,经同一加热器加热相同时间后,水温度升高到50℃,另一液体温度升高到80℃。那么此过程中水吸收的热量是 。另一种液体的比热容是 J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
3.在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出 (选填“甲”或“乙”)物质是某种液体,水在0~15min内放出的热量为 J。某种液体的比热容为 J/(kg·℃)。
1.骄阳下的露天泳池边,水泥砂石地热得烫脚,而泳池里的水却凉凉的。这是因为( )
A.砂石的比热容大 B.水的比热容大
C.砂石的密度大 D.水的密度大
2.在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时( )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
3.将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放在表面平整的石蜡上。经过一定时间后,观察到的现象如图所示。三块金属的比热( )
A.甲最大 B.乙最大
C.丙最大 D.一样大
4.下列说法中正确的是(不计热量损失)( )
A.一壶开水,温度从100℃降到70℃比温度从70℃降到40℃放出的热量多
B.质量相同的物体,吸收相同热量后,末温高的物体比热容小
C.热水和冷水混合后,冷水吸收的热量一定等于热水放出的热量
D.热水和冷水混合后,冷水升高的温度一定等于热水降低的温度
5.依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质 比热容c/[J (kg ℃)﹣1]
水 4.2×103
煤油 2.1×103
砂石 约0.92×103
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B.水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多
C.水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J
D.质量、温度相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多
6.炎热的夏天,小嘉将一瓶饮料放在泡沫箱中的冰块上,两者的温度随时间变化如图。下列说法正确的是( )
A.甲是饮料,降温到后没有内能
B.乙是冰块,升温到后不再吸热
C.甲降温到后,甲、乙间不再发生热传递
D.整个热传递过程中,乙的比热保持不变
7.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
8.质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体,分别用两个完全相同的加热器加热,加热过程中( )
A.甲液体吸收的热量比乙多
B.温度升高液体分子运动变慢
C.甲液体的比热容比乙的大
D.乙液体的比热容比甲的大
(8) (9)
9.三个试管中分别装甲、乙、丙固体,在相同的加热条件下,甲、乙、丙的温度随时间的变化如图所示,则下列判断中正确的是( )
A.晶体熔化过程中,温度保持不变,内能也保持不变
B.甲的质量比乙的质量大
C.甲和乙可能是同种物质,因为甲、乙的熔点相同
D.若乙和丙的质量相同,则乙固体的比热大于丙固体的比热
10.最近气温大幅度下降,家庭取暖设备投入使用,图甲为油汀取暖器,当接通电源后,电热管周围的导热油被加热,通过腔体壁表面将热量辐射出去,从而起到取暖作用。因此导热油材料尤为关键,要求油汀通电后导热油能尽可能快地升温。现在有质量、初温相同的两种导热油材料甲、乙,在相同的加热条件下;甲、乙两种油的温度与加热时间关系如图乙所示。试比较甲、乙两种材料的比热容c甲、c乙大小,并判断用哪种材料更适合做导热油( )
A.c甲>c乙,选乙 B.c甲>c乙,选甲
C.c甲11.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),A和B的温度随加热时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.A的比热容与B的比热容之比为2∶1
B.A的比热容与B的比热容之比为2∶3
C.加热相同时间,B吸收热量较多
D.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
12.质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热,它们温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.由图可知,甲物质的熔点一定是
B.甲物质的温度和内能保持不变
C.甲和乙两种物质吸收的热量一样多
D.在升温阶段,甲的比热大于乙的比热
13.将两块质量相等的铜块置于火炉内较长时间后分别投入质量和初温都相等的水和煤油中,设铜块放出的热量全部被液体吸收,热平衡后水吸收的热量Q1和煤油吸收的热量Q2之间的关系应为( )
A. Q1>Q2 B. Q1<Q2 C. Q1=Q2 D.无法判断
14.某学生用两个相同的酒精灯同时分别对质量为m1、比热为c1的甲物质和质量为m2、比热为c2的乙物质加热。若在相等的时间内(甲、乙物质吸收的热量相等),甲物质的温度变化比乙物质的温度变化多,则下列推断中一定成立的是( )
A.若m1=m2,则c1>c2 B.若c1=c2,则m1>m2
C.若m1<m2,则c1>c2 D.若c1>c2,则m1<m2
15.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
16.一种装有乙醚液体的玻璃瓶,瓶子分上下两部分,中间由一段弧形玻璃细管连接,如图所示。把热的手捂在下面装有液体的部位时,液体会顺着瓶子里的玻璃细管喷涌向上,沸腾起来;松开手,液体就会流回底部。
(1)手捂住下部时,手掌的热通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式,改变了乙醚的内能。
(2)乙醚的沸点为,比热容为2.4×103J/(kg·℃),将10g乙醚从19.5℃加热到沸腾,需要吸收 焦的热量。
17.在科学发展不同时期,人们对“热”有不同的认识。
材料一:18世纪末,普利斯特利在实验的基础上提出“热质说”,认为热是一种称为“热质”的物质,是一种无质量的气体。自然界热质的总量不变,不会产生也不会消失,热质会由高温物体流到低温物体。
材料二:19世纪中期,焦耳提出:自然界根本不存在热质,热只是一种能量的形式,其它形式的能量也可以转化为热能。如燃烧能产生热,导体通电也会产生热。
材料三:焦耳利用如图装置进行实验,重物下降时通过定滑轮和转轴带动水中的叶轮转动,使容器中水的热能增大,温度升高,并计算出水增加的热能约等于重物做的功。改用水银、油重复实验,最终确认热与其它能量之间的转换关系。
(1)其它形式的能量可以转化为内能,如摩擦可以产生热,压缩气体可以产生热,导体通电也会产生热。以上情况都是属于 方式改变物体的内能;
(2)焦耳实验中,重物做的功使水温升高t1℃,将水改为等质量的油,重复相同实验,油温升高t2℃,t1<t2,这是由于水比油的 更大;
(3)焦耳的实验中存在多处摩擦,其中一处的摩擦力增大有利于提高实验精确度,此处为 (填“定滑轮处”“转轴处”或“叶轮处”)。
18.近几年长江沿岸多个城市推广“江水空调”。江水空调就是把长江江面以下13~16米处的水抽上来,利用夏、冬两季江水与气温的差值进行制冷或制热。
(1)夏天,利用低温的江水来降低室内温度。室内空气降温过程中内能将 (选填“增大”、“减小”或“不变”),这种改变内能的方式属于 ;
(2)相同质量的水和空气升高相同温度时,因水的 较大,故能吸收更多的热量。
19.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是0.4kg的沙子和水同时开始加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示,请完成以下问题:
(1)图中 (选填“a”或“b”)图是沙子吸热升温的图象。
(2)求沙子的比热大小是 。(保留一位小数)
20.用两个相同的加热器分别给质量、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关系的图像如图所示如果乙液体是水,则根据图像可知,甲液体的比热容是 ;质量为500g、初温为20℃的水吸收9.45×104J的热量,则温度将升高 ℃(气压为1个标准大气压)。
21.“热岛效应”是城市气候最明显的特征之一,在这作用下,近地面会产生 的风(选“从郊区吹向市区”、“从市区吹向郊区”填空)。我市洲际大酒店旁边有一个森林公园,这样的绿地中人工湖具有“吸热”功能,盛夏时节能大大减弱周围地区的“热岛效应”.若某一人工湖湖水的质量为1.0×107kg,水温升高2℃,则湖水吸收的热量为 J(C水=4.2×103J/(kg·℃))。若这些热量被同等质量的砂石吸收(c砂石<c水),则砂石升高的温度 2℃(填“大于”“等于”或“小于”)。
22.为了比较液体a和液体b的比热大小,小宁分别称取相同质量的a和b,在初温相同条件下,利用如图所示装置在沸水中加热;
(1)做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中,液体a、b内能增加的途径是 ;
(2)实验过程中,小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知,液体a的比热ca与液体b的比热cb的大小关系是:ca cb。
23.小应利用如图所示器材测量家中植物油的比热容。假设周围环境的气压为一个标准大气压,忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失。
实验步骤:
第一步:用案秤称出鹅卵石的质量m,然后在杯中分别倒入与鹅卵石质量相同的水和植物油,鹅卵石、水和植物油的温度均为25℃;
第二步:将两个相同的鹅卵石放入热水壶的沸水中,待它们与沸水同温后,夹起鹅卵石迅速分别放入装有水和植物油的杯中,测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水=37℃,t油=50℃;
(1)鹅卵石放入沸水后,鹅卵石的内能 (选填“增大”或“减小”),这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能;
(2)第二步中杯中水吸收的热量 植物油吸收的热量;(选填“大于”“小于”或“等于”)
(3)求植物油的比热容 cm(列式计算)。
24.一块质量为2千克,温度为10℃的铁块加热到210℃,铁块吸收了多少热量?这些热量如果全部被质量为20千克的砂石吸收,则砂石的温度可升高多少?[c铁=0.46×103J/(kg·℃),c砂石=0.92×103J/(kg·℃)]
25.当今太阳能热水器已经用得非常普遍了,如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将5℃、120L水加热到45℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),水的密度为1.0×103kg/m3]
(1)热水器中水的质量是多少?
(2)在此过程中,水吸收了多少热量?
26.一容器中装有40kg温度是10℃的冷水,若用某一天然气灶把它加热到温度为60℃时,共用了0.6m3的天然气,已知水的比热容4.2×103J/(kg ℃)。
(1)这次加热过程中,水吸收的热量是多少?
(2)若此期间天然气释放的热量1.68×107 J,则该热水的效率是多少
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3.5 物体的内能(第2课时) 分层练习
科学观念:理解比热容,知道计算热量的公式。
科学思维:利用模型建立比热容的概念;尝试用比热容解释简单的自然现象;会进行物体吸、放热的简单计算。
探究实践:比热容的模型建立过程。
态度责任:体验自然科学的价值,体验知识来源于实践而又应用于实践的辩证关系。
01 比热容的概念
1.(2023九上·杭州期中)关于比热容的概念,下列说法错误的是( )
A.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
B.单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,也叫做这种物质的比热容
C.某种物质吸收或放出的热量越多,比热也越大,比热与热量有关
D.各种物质都有自己的比热,它是物质的特性之一
【答案】C
【解析】【分析】AB.根据比热容的定义判断;
CD.根据比热容的特性分析判断。
【解答】AB.单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,叫做这种物质的比热容,故A、B正确不合题意;
C.比热容是物质的一种性质,只与物质的种类有关,与温度、质量和吸收的热量无关,故C错误符合题意;
D.各种物质都有自己的比热,它是物质的特性之一,故D正确不合题意。
故选C。
02 比热容的特性及应用
1.水具有比热容大的特点对调节温度有很好的作用,下列现象中与此特点无关的是( )
A.空调房间放盆水增加湿度
B.用水冷却汽车发动机
C.冬天暖气设备用热水供暖
D.海边昼夜温差小
【答案】A
【解析】【解答】A.空调房间放盆水增加湿度,利用了水的蒸发,增加湿度,A符合题意;
BCD.用水冷却汽车发动机、冬天暖气用热水供暖、海边昼夜温差小,都是因为水的比热容大,吸热或放热能力强,温度变化小,BCD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】水的比热容大,吸收或放出热量后,温度变化小。
2.如表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容/(J·kg-1·℃-1) 4.2×103 2.1×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103
A.不同物质的比热容一定不同
B.物质的物态发生变化,比热容不变
C.质是相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
【答案】C
【解析】【分析】A.根据表格数据分析比热容是否相同;
B.将水和冰的比热容进行比较即可;
CD.根据分析判断。
【解答】A.煤油和冰比热容相同,所以不同物质的比热容可能相同,故A错误;
B.水和冰比热容不同,所以物质的物态发生变化,比热容也会相应发生变化,故B错误;
C.铝的比热容比铜大,根据知,质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多,故C正确;
D.水的比热容比煤油的大,根据知,质量相等的水和煤油吸收相同的热量,煤油升高的温度更多,故D错误.
3.质量相等、初温相同的水和煤油,分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失),加热过程中温度变化如图所示,则下列判断正确的是( )
A.甲的比热容大,是水 B.甲的比热容大,是煤油
C.乙的比热容大,是水 D.乙的比热容大,是煤油
【答案】C
【解析】【分析】(1)相同的电加热器,加热时间相同,物质吸收的热量相同;
(2)根据公式Q=cm△t可知,当吸收相同的热量时,如果物质的质量相同,那么物质的比热容与升高的温度成反比。
【解答】如下图所示:
当甲和乙吸收相同的热量后,甲升高的温度大,因此甲的比热容小,因此甲是煤油;乙的比热容大,乙是水。
故选C。
03 热量是内能转移的量度
1.(2023九上·浦江)我国规定,北方每年从11月开始供暖。
(1)北方供暖是将热水通过水管运送到每个家庭。热水通过室内的散热片,使室内气温达到20℃以上。这种情况是通过 方式增加室内空气的内能。
(2)若房间里空气质量为40千克,温度从5℃升高到20℃,则房间里的空气吸收的热量为 焦。[空气的比热为1000焦/(千克 ℃)]
【答案】(1)热传递
(2)600000
【解析】【分析】(1)做功和热传递都可以改变物体的内能,前者的本质为能量的转化,后者的本质为能量的转移;
(2)利用Q吸=cm(t-t0)求出空气吸收的热量。
【解答】 (1)室内的空气吸收散热片的散发出来的热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递的方式增加室内空气的内能;
(2)空气吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=1000J/(kg ℃)×40kg×(20℃-5℃)=6×105J。
2.夏天烈日下爆晒了一天的海滩,发现沙子的温度比海水温度高,说明沙子的比热容 水的比热容(填“大于”、 “小于”或 “等于”)。质量均为2kg,初温均为20℃的水和另一种液体,经同一加热器加热相同时间后,水温度升高到50℃,另一液体温度升高到80℃。那么此过程中水吸收的热量是 。另一种液体的比热容是 J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】小于;2.52×105;2.1×103
【解析】【分析】(1)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时,升高的温度与比热容成反比,即比热容大的升高温度小。
(2)根据Q吸=c水m水△t水计算出水吸收的热量,另一种液体吸收的热量与其相等,再根据计算出液体的比热容即可。
【解答】(1)夏天烈日下爆晒了一天的海滩,发现沙子的温度比海水温度高,说明沙子的比热容小于水的比热容。
(2)水吸收的热量Q吸=c水m水△t水=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(50℃-20℃)=2.52×105J;
另一种液体的比热容:。
3.在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出 (选填“甲”或“乙”)物质是某种液体,水在0~15min内放出的热量为 J。某种液体的比热容为 J/(kg·℃)。
【答案】乙;8.4×104;2.1×103
【解析】【解答】水和某种液体在相同时间内放出的热量相等,但乙物质温度变化量更大,由 可知乙的比热容较小,可知乙物质是某种液体。水在0~15min内放出的热量为
此时
则
【分析】相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小,加热时间相同,温度上升的缓慢,物质比热容大,加热器相同,加热相同时间两种液体吸收的热量相同,结合水的比热容求解水吸收的热量,此热量也为另一种液体吸收的热量,根据另外一种液体的质量、温度变化量求解液体的比热容即可。
1.B
【详解】由于水的比热容较大,所以在吸收相同多的热量时,水的温度升高的比砂石要小,所以水泥砂石地热得烫脚,而泳池里的水却凉凉的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.D
【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,形成海风;
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,形成陆风,由图知道,此时地面附近的空气从陆地吹向海洋,形成陆风,故出现如图所示风向时,通常发生在夜晚,且海水温度较高,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.C
【详解】质量相同的三块金属加热到相同的温度后放在表面平整的石蜡上,经过一定时间后,它们最终的温度是相同的,即三块金属的温度变化量相同。由图可知,丙陷得最深,说明丙放出的热量最多,根据Q=cmΔt可知,丙的比热容最大。
故选C。
4.C
【详解】A.根据可知,在质量和比热容相同时,若降低的温度相等,则放出的热量相等,因此一壶开水,温度从100℃降到70℃和温度从70℃降到40℃放出的热量相等,故A错误;
B.由比热容定义式可知,质量相同的物体,吸收相同热量后,温度升高多的物体比热容小,但初温度不确定,所以升高的温度不能确定,故B错误;
CD.热水和冷水混合后不计热量损失,冷水吸收的热量和热水放出的热量相等,但冷热水的质量不确定,冷水升高的温度不一定等于热水降低的温度,故C正确,D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.比热容是物质的一种特性,与质量无关,一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故A错误。
B.水的比热容大于砂石,由可知,质量相等的水和砂石,放出相等热量,砂石的温度降低得较多,故B错误。
C.水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)表示质量1kg的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J,故C错误。
D.水的比热容大于煤油,质量、温度相等的水和煤油,吸收相等热量,根据,煤油温度升高得较多,故D正确。
故选D。
6.C
【详解】A.一切物体都具有内能,因此0℃的物体也具有内能,所以甲降温到0℃后有内能,故A错误;
B.乙是冰块,升温到0℃后,需要继续吸热,熔化成0℃的水,故B错误;
C.甲降温到0℃后,乙熔化成0℃的水,甲、乙没有温度差,所以甲、乙间不再发生热传递,故C正确;
D.整个热传递过程中,乙由冰熔化成水,由于冰和水的比热容不同,所以乙的比热容发生变化,故D错误。
故选C。
7.D
【详解】A.固体物质的比热容不一定比液体物质的比热容大,例如冰、铝、铜的比热容就比酒精和水的比热容小,故A错误;
B.同种物质状态不同时,比热容会发生变化,例如水和冰是同一种物质的不同状态,它们的比热容就不相同,故B错误;
C.质量相等的煤油和酒精吸收相同的热量,煤油的比热容小,根据可知,煤油升高的温度较多,故C错误;
D.沿海地区,水多;内陆地区水少、泥土多;因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和泥土比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故D正确。
故选D。
8.D
【详解】A.实验中使用相同的加热器,物质吸热的多少与加热时间有关,故A不符合题意;
B.分子的热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。故B不符合题意;
CD.由图示可以看出,即吸收的热量相同时,甲的温度上升更快,利用热量的计算公式Q吸=cmΔt可知,在质量相等、吸热也相同的情况下,甲的比热容小,乙的比热容较大,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.C
【详解】A.晶体熔化过程中,温度保持不变,因为不断吸收热量,因此内能增大,故A错误;
B.因为乙熔化的时间比甲长,所以乙的质量比甲的质量大,故B错误;
C.晶体熔化图像有一段时间温度不变,由题图可知,这三种物质都是晶体;且甲、乙熔点相同,可能是同种物质;故C正确;
D.根据可知,在质量相等、吸热也相同的情况下,谁的温度升高得慢,它的比热容就大;乙和丙相比,若乙和丙的质量相同,因丙的温度升高的慢,所以,丙的比热容大。故D错误。
故选C。
10.D
【详解】由图可知,质量相同的甲乙两物质,加热相同时间,即吸收的热量相同,乙温度的变化量小于甲温度的变化量,根据可知,乙的比热容大于甲物质的比热容,题目要求油汀通电后导热油能尽可能快地升温,则需要选用比热容小的物质作为油汀,即选用甲物质,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.A
【详解】AB.A、B液体质量相等,初温相同,用相同的加热器加热相同的时间t,表示A、B吸收的热量相同,A温度升高了
ΔtA=40℃-20℃=20℃
B温度升高了
ΔtB=60℃-20℃=40℃
A的比热容与B的比热容之比
故A正确,B错误;
C.用相同的加热器对A、B液体都加热相同的时间,A、B吸收的热量相同,故C错误;
D.根据图像可知,A和B升高相同的温度,A液体加热的时间长,则A吸收的热量较多,故D错误。
故选A。
12.C
【详解】A.由图象可知,甲的末温保持不变,但可能处在熔化过程中,也可能处于沸腾过程中,此时的温度不一定是沸点,故A错误;
B.不考虑物质质量的变化和能量损失,在内甲继续吸热,则甲的内能都不断增加,故B错误;
C.实验中用同样的加热器进行加热,在相同时间内物质吸收的热量是相同的,则在内两物质吸收的热量都是相同的,故C正确;
D.由图可知,在内,加热时间相同,吸收的热量相同,甲的温度变化快,且两物质的质量相同,根据可知,甲的比热容小,故D错误。
故选C。
13.A
【详解】将两块质量和初温都相同的铜块加热到t℃,由知道,两铜块吸收的热量相等;分别投入到质量和初温都相同的水和煤油中都达到热平衡,因为水和煤油的质量、初温都相等,水的比热容比煤油的比热容大,铜块放出同样的热量,煤油升高的温度多,水升高的温度少,所以热平衡时,煤油中的铜块放热少,水中的铜块因为温差大,放热多。所以
Q1>Q2
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14.D
【详解】由题意知道,两个相同的酒精灯在相等的时间内,即物质甲、乙吸收的热量相同时,甲的温度变化值大。由知道,所以
即甲的比热容和质量的乘积大于乙的比热容和质量的乘积。
A.若m1=m2,则c1<c2,故A不符合题意;
B.若c1=c2,则m1<m2,故B不符合题意;
C.若m1<m2,则不能判断得出c1>c2,故C不符合题意;
D.若c1>c2,则m1<m2,故D符合题意;
故选D。
15.B
【详解】A.用同一加热器分别加热,加热相同的时间,吸收热量相同,加热不同的时间,则吸收热量不相同,故A错误;
B.若甲的质量等于乙的质量,由于B液体升高温度慢,B液体吸热能力强,则说明比热容大,故B正确;
C.若A、B两杯中是同种液体,由于加热相同的时间,A杯中的液体升温比B杯中的快,由知道, A杯中液体的质量较小,故C错误;
D.用同一加热器分别加热,加热相同的时间,吸收热量相同,由图乙知道,相同时间,A杯中的液体升温比B杯中的快,故D错误。
故选B。
16. 热传递 乙醚
【详解】(1)[1]手握住时,手掌的热量通过玻璃瓶传递给乙醚,这是通过热传递的方式改变了乙醚的内能。
(2)[2]乙醚吸收的热量
17.(1)做功
(2)比热容
(3)叶轮处
【详解】(1)摩擦可以产生热,压缩气体可以产生热,导体通电也会产生热,属于做功方式改变物体内能。
(2)忽略误差不计,重物做的功转化为水和油的内能相等,即
由于水和油的质量相等,且
根据可知
(3)由实验装置图可知,叶轮克服与液体之间的摩擦做功转化为液体的内能,如果增大此处的摩擦,重物做的功转化为液体的内能将增大,即可提高实验精确度,故该摩擦力为叶轮与液体之间的摩擦力。
18. 减小 热传递 比热容
【解析】【小题1】[1]室内空气降温过程中,放出热量,所以内能将减小。
[2]由于室内空气放出热量,江水吸收热量,所以这种改变内能的方式属于热传递。
【小题2】由于水的比热容大,相同质量的水和空气升高相同温度时,由可知,水能吸收更多的热量。
19. a
【详解】(1)[1]沙子的比热容小于水的比热容,加热相同时间,吸收相同热量,由图a和b可知,a图温度升的较快,所以a图是沙子吸热升温的图象。
(1)[2]加热两分钟,沙子吸收的热量等于水吸收的热量,由图a和b可沙子吸收热量为
沙子的比热容为
20. 2.625×103J/(kg·℃) 45
【详解】[1]由图像可以看出,质量、初温都相同的甲、乙两种液体加热90min,乙液体温度升高50℃,甲液体升高的温度是80℃。两个加热器相同、加热时间相等时,吸收的热量相等,由公式Q吸=cmΔt可得
c甲m甲Δt甲=c乙m乙Δt乙
代入数据得
c甲×m甲×80℃=4.2×103J/(kg·℃)×m乙×50℃
解得
c甲=2.625×103J/(kg·℃)
[2]水升高的温度为
21. 从郊区吹向市区 8.4×1010 大于
【详解】[1]在热岛效应的作用下,城市的温度高,气体上升,郊区的温度低,冷空气流入城市,则城市和郊区之间的风向是,近地面由郊区吹向城市,高空由城市吹向郊区。
[2]人工湖湖水的质量为1.0×107kg,水温升高2℃,则湖水吸收的热量为
[3]因为,由可知,砂石升高的温度高于2℃。
22. 热传递 <(或“小于”)
【详解】(1)[1]改变物体内能的两种途径分别是做功和热传递,本实验中,液体a、b内能增加的途径是通过从液体中吸热,即热传递。
(2)[2]相同质量的a和b吸收相同热量,观察到温度计甲的示数变化始终比乙快,根据
可知液体a的比热ca与液体b的比热cb的大小关系是
23. 增大 热传递 大于
【详解】(1)[1][2]鹅卵石放入沸水后,鹅卵石吸热,温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式改变内能。
(2)[3]第二步中当鹅卵石和水同温时,忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失,故鹅卵石放出的热量等于水吸收的热量; 根据已知条件可知,测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水=37℃,t油=50℃,即鹅卵石的末温分别为37°C和50℃,而鹅卵石的初温为100℃,故可知在水中的鹅卵石温度降低得多, 根据可知,放入水中的鹅卵石放热多,故水吸热多,故可知杯中水吸收的热量大于植物油吸收的热量。
(3)[4]放入油中的鹅卵石放出的热量等于油吸收的热量,根据故有
①
根据鹅卵石放出的热量等于水吸收的热量,故有
②
根据①②可知,。
24.1.84×105J,10℃
【详解】解:铁块吸收的热量
Q=c铁m铁(t-t0)=0.46×103J/(kg·℃)×2kg×(210℃-10℃)=1.84×105J
由Q=c砂石m砂石t可知
答:铁块吸收了1.84×105J的热量;这些热量如果全部被质量为20千克的砂石吸收,则砂石的温度可升高10℃。
25.(1)120kg;(2)2.016×107J
【详解】解:(1)太阳能热水器中水的体积
V=120L=120dm3=0.12m3
水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.12m3=120kg
(2)水吸收热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×120kg×(45℃-5℃)=2.016×107J
答:(1)热水器中水的质量是120kg;
(2)在此过程中,水吸收了2.016×107J热量。
26.(1)8.4×106J;(2)50%
【详解】解:(1)根据吸热公式可知
(2)则该热水器的实际效率是
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