沪科版九年级物理上学期13.2科学探究：物质的比热容(原卷+解析卷)

13.2 科学探究：物质的比热容
一、单选题
1．下列物理量中，能用来区分物质种类的是（　　）
A．质量 B．热量 C．温度 D．比热容
2．沿海地区昼夜温差比同纬度内陆地区小，主要是因为水的（ ）
A．比热容较大 B．比热容较小
C．密度较大 D．密度较小
3．关于物质的比热容，下列说法中正确的是（　　）
A．比热容与物质吸热多少有关
B．同种物质质量越大比热容就越大
C．水适合做冷却剂是因为比热容大
D．物质的状态发生变化时比热容不变
4．甲、乙两物体的比热容之比为2:3，吸收热量之比为3:1，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（　　）
A．9:2 B．2:9 C．1:2 D．2:1
5．下列事实中，最能说明单位质量的物质温度升高时吸收的热量跟物质的种类有关的是（ ）．
A．体积相同的两杯水温度都升高，它们吸收的热量相同
B．质量相同的两块铜温度分别升高和，它们吸收的热量不相同
C．体积相同的水和煤油温度都升高，它们吸收的热量不相同
D．质量相同的水和铜温度都升高，它们吸收的热量不相同
6．质量和初温都相同的铜块和水放出相同的热量后，再把铜块放入水中，则它们之间（　　）
A．不发生热传递 B．温度由铜传给水 C．热量由水传给铜 D．热量由铜传给水
7．两个相同的容器中各盛有质量相等、初温相同的水和煤油，用功率相同的电加热器分别加热，其温度随时间的变化如图所示．由图象可以判断（ ）
A．甲是水，比热容较大 B．甲是煤油，比热容较大
C．乙是水，比热容较大 D．乙是煤油，比热容较大
8．某同学用同一热源加热质量相等的水和煤油，观察到煤油的温度比水的温度升高得快。若水和煤油的比热容分别用和表示，则（ ）
A．
B．
C．水的质量减半时，比热容变为原来的一半
D．煤油吸收的热量越多，其比热容越大
9．把质量、初温都相同的铜块与铝块，同时浸入正在沸腾的开水中，隔较长时间后，铜块温度变为t1，吸收的热量为Q1；铝块的温度变为t2，吸收的热量为Q2，已知c铝＞c铜，那么（　　）
A． t1＞t2，Q1＝Q2 B． t1＜t2，Q1＝Q2
C． t1＝t2，Q1＞Q2 D． t1＝t2，Q1＜Q2
10．A、B两物体质量相等，温度均为10℃；甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃。现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了4℃，乙杯水温降低了8℃，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为（　　）
A．4：9 B．3：5 C．2：3 D．1：2
二、填空题
11．水的比热容为c水=4.2×103J/（kg ℃），其物理意义是1kg的水温度升高1℃，需要吸收的热量为______J。______kg的水温度由20℃升高到25℃，水吸收的热量为1.05×105J。
12．将质量初温相同的铝、铜、铁三个球，浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度_____。从沸水中吸热最多的是______球，吸热最少的是______球。（已知c铝>c铁>c铜）
13．质量和初温相同的甲乙两种液体，经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度，则甲液体的比热容______乙液体的比热容（填“大于”、“等于”或“小于”）。如果乙液体的质量为1kg，初温为20℃，加热一段时间后温度升高到50℃，吸收的热量为1.26×105J，则乙液体的比热容为______J/（kg ℃）。
14．右表中列有几种物质的比热容．在质量相等的情况下，如果它们吸收或放出相同的热量，则温度变化最大的是( )；如果它们升高相同的温度，则吸收热量最多的是__________．
几种物质的比热容：焦/（千克℃）
空气 铜
铁 水银
15．甲物体质量为400g，乙物体质量为100g，用两个相同的酒精灯分别给它们加热，假设酒精灯放出的热量都被它们吸收，甲、乙两物体温度随时间变化的图象如图所示，则经过4min，甲、乙升高的温度之比是______；若甲的比热容是0.4×103J/（kg ℃），甲物体在这4min内吸收的热量为______J，乙的比热容是______J/（kg ℃）。
16．请根据如表中提供的信息，回答下列问题：
物质 比热容 J/（kg·℃） 物质 比热容 J/（kg·℃）
银 0.14×103 沙石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
（1）由于水比沙石的比热容大，相同质量的水和沙石，吸收或放出相等的热量，水升高或降低的温度比沙石______，所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区______；（两空均选填“大”或“小”）
（2）一杯质量为0.2kg的水，温度从70℃降到20℃，在此过程中，水放出的热量为______J，水的比热容______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）冷却食品时，0℃的水与0℃的冰相比，用______冷却效果更好，你判断的依据是______。
17．把凉牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图象如图所示。若牛奶的质量与热水相同，则其中______（选填“甲”或“乙”）代表牛奶温度变化的图象，假设不考虑热损失，从图象可以发现，甲、乙的比热容之比为________。
18．某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
（1）加热前，在一个烧杯中倒入的水，需要在另一个相同烧杯中倒入________的煤油。（，）
（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线_______（填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律。
（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比_______（填“大于”“等于”或“小于”）煤油放出的热量与降低的温度之比。
三、作图题
19．用两个相同的加热器，分别对质量、初温相等的甲、乙两种液体加热，甲的比热容比乙小，图中已经画出甲的温度随时间变化图像，请在图上画出加热相同时间。乙的温度随时间变化的大致图像。
20．海陆风是出现于近海和海岸地区的，具有日周期的地方性风。请在图中虚线框内用箭头表示出日间海陆风的吹拂方向。
四、实验题
21．为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。
（1）实验中，可以通过比较____（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少；
（2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是__________℃；
（3）冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体__________（选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳；
（4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和__________法。
22．为了比较水和煤油吸热本领的大小，小茗同学做了如图所示的实验。在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。
（1）实验中应保证水和煤油的初温与 ___________（选填“质量”或“体积”）都相同。
（2）实验中选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量 ___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。
（3）对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度 ___________（选填“高于”、“等于”或“低于”）煤油升高的温度。
（4）实验表明，___________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强，我们用比热容这一物理量来描述物质的这种特性。
23．某实验小组在“比较A、B液体谁更适合做发动机冷却剂”的实验中，他们设计了两种实验方案。
方案一：将质量相等、初温相同的甲、乙液体，分别装入两只规格相同的烧杯中，分别用两只酒精灯对烧杯加热，如图甲所示；
方案二：将质量相等、初温相同的甲、乙液体，分别装入两只规格相同的试管中，再将两支试管放在盛有水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，如图乙所示。
实验小组经过讨论，选择方案二进行实验，观察实验现象，记录相关数据，并绘制出图像，如图丙所示。
（1）他们一致认为方案二较好，因为该方案具有 ___________的优点。（答出一个即可）
（2）从图像上可以看出：A液体的沸点是 ___________℃。
（3）从图像上看，A液体的比热容 ___________（选填“大于”“小于”或“等于”）B液体比热容。
（4）通过对实验结果的分析，可以知道：___________（选填“A”或“B”）液体更适合做汽车发动机的冷却液。
24．如图甲所示是“探究水和煤油吸热能力”的实验装置：在两个相同的烧杯中分别加入质量和初温都相等的水和煤油，用两个相同的酒精灯同时开始加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔1min记录一次温度。
（1）选择两个相同的酒精灯进行实验的目的是使水和煤油________。水和煤油吸收热量的多少是通过________（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的；
（2）根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，水和煤油都加热相同时间，________的温度变化快一些，由图像可知________吸热能力更强些；
（3）使用酒精灯加热水和煤油的过程，也是酒精的化学能不断转化为________能的过程。水和煤油温度升高、内能增大的过程是通过________的方式来实现的；
（4）细心的同学还发现，水的温度达到98℃后就不再变化，而煤油的温度却继续升高，由此可推断出煤油的________比水的高。
25．小华班的同学们分小组通过实验探究“在吸收相同热量的情况下，一定质量的物体升高温度的多少与物质的种类是否有关”，如图所示是他们的实验装置。
（1）各小组分别安装调整好实验装置后，在两个相同的烧杯内加入___________相同的水和煤油；
（2）然后，用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热相同的时间，这一操作过程的目的是___________；
（3）下表所示，是其中的两个小组记录的实验数据
实验组别 物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间
小华组 水 200 20 30 4'30''
煤油 200 20 40 4'30''
小明组 水 200 20 30 3'50''
煤油 200 20 40 3'50''
通过分析实验数据，他们得出的结论是：在吸收相同热量的情况下，一定质量的物体升高温度的多少与物质的种类___________（选填“有关”或“无关”）；
（4）使质量相同的同种物质升高相同的温度，加热时间应该相同，但小华和小明组的同学在交流实验数据时发现：小华组的加热时间明显偏长一些，其原因可能是___________。
26．为了探究在热传递过程中物体吸收的热量与哪些因素有关，某同学进行了三组实验，并记录有关数据分别如下表一、表二、表三所示。实验时，他对加热时间予以控制，每一组加热时间相同，而各组却不同，第一组加热时间最大，第二组其次，第三组最小。
表一
实验序号 液体种类 液体质量 升高的温度
1 水 100 30
2 水 150 20
3 水 200 15
表二
实验序号 液体种类 液体质量 升高的温度
4 煤油 100 30
5 煤油 150 20
6 煤油 200 15
表三
实验序号 液体种类 液体质量 升高的温度
7 水 40 30
8 水 60 20
9 水 80 15
（1）初步分析比较序号：______得：物体质量和升高温度相同，物质种类不同，吸收热量不同；
（2）初步分析比较序号：1与7或2与8或3与9得：______；
（3）综合分析三组数据：
a．比较表一，表二或表三，得：______；
b．比较表一，表二和表三，得：______；
c．为了更好的理解这一比值，引入了______这一物理量。
五、计算题
27．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？
28．质量500g、温度100℃的某金属块，当温度降低到20℃时，放出1.84×104J的热量，该金属块的比热容是多少？可能是哪种金属？
物质 比热容C/J/（kg ℃）
铝 0.88×103
铁、钢 0.46×103
铜 0.39×103
铅 0.13×103
29．某实验学校九年级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200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知酒精的热值是3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。请问：
（1）图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图像？
（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？
（3）试求出沙子的比热容。
30．如图所示，A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器，加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收，已知加热器每秒钟放出热量为1000J。现将甲、乙（蓖麻油）两种液体分别倒入A、B杯中，其中甲液体的质量为200g，加热过程中甲、乙两种液体温度随加热时间的变化曲线如图所示。分析回答下列问题：
（1）加热60s时，乙吸收的热量；
（2）甲液体的比热容：
（3）蓖麻油的质量。[c蓖麻油＝1.8×103J/（kg℃）]
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
13.2 科学探究：物质的比热容
一、单选题
1．下列物理量中，能用来区分物质种类的是（　　）
A．质量 B．热量 C．温度 D．比热容
【答案】D
【解析】
【分析】
A．质量是物体所含物质的多少，不能区分物质种类，故A不符合题意；
B．热量是一个发生在两个物体间的过程量，无法区分物质种类，故B不符合题意；
C．温度描述的是物体的冷热状态，不能区分物质种类，故C不符合题意；
D．比热容指的是单位质量的某种物质在温度升高（或降低）1°C时吸收（或放出）的热量，只与物质的种类和状态有关，可以用来区分物质的种类，故D符合题意。
故选D。
2．沿海地区昼夜温差比同纬度内陆地区小，主要是因为水的（ ）
A．比热容较大 B．比热容较小
C．密度较大 D．密度较小
【答案】A
【解析】
因为水的比热容较大，相同质量的水和沙石比较，白天，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，使得沿海地区昼夜之间的温差小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．关于物质的比热容，下列说法中正确的是（　　）
A．比热容与物质吸热多少有关
B．同种物质质量越大比热容就越大
C．水适合做冷却剂是因为比热容大
D．物质的状态发生变化时比热容不变
【答案】C
【解析】
ABD．比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态有关，同种物质状态发生变化时，比热容会改变，比热容的大小与质量、吸收的热量无关，故ABD错误；
C．水的比热容最大，和其它物质比较，降低相同温度放出热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂，故C正确。
故选C。
4．甲、乙两物体的比热容之比为2:3，吸收热量之比为3:1，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（　　）
A．9:2 B．2:9 C．1:2 D．2:1
【答案】A
【解析】
【分析】
由可得
升高温度相同，因此可求两质量之比为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．下列事实中，最能说明单位质量的物质温度升高时吸收的热量跟物质的种类有关的是（ ）．
A．体积相同的两杯水温度都升高，它们吸收的热量相同
B．质量相同的两块铜温度分别升高和，它们吸收的热量不相同
C．体积相同的水和煤油温度都升高，它们吸收的热量不相同
D．质量相同的水和铜温度都升高，它们吸收的热量不相同
【答案】D
【解析】
根据“能说明单位质量的物体温度升高10℃时吸收的热量跟物质的种类有关”知道，应控制质量和升高的温度相同，而物质的种类不同，
A．物质的种类相同，故不符合题意；
B．物质的种类相同，故不符合题意；
C．水和煤油的质量不同，故不符合题意；
D．质量和升高的温度相同，种类不同，故D符合题意．
6．质量和初温都相同的铜块和水放出相同的热量后，再把铜块放入水中，则它们之间（　　）
A．不发生热传递 B．温度由铜传给水 C．热量由水传给铜 D．热量由铜传给水
【答案】C
【解析】
【分析】
铜块和水的质量相同，水的比热容大，放出相等的热量，水的温度降低的少，而初温相同，水的末温高，热量将从温度高的水传向温度低的铜块。
故选C。
7．两个相同的容器中各盛有质量相等、初温相同的水和煤油，用功率相同的电加热器分别加热，其温度随时间的变化如图所示．由图象可以判断（ ）
A．甲是水，比热容较大 B．甲是煤油，比热容较大
C．乙是水，比热容较大 D．乙是煤油，比热容较大
【答案】C
【解析】
如图所示，质量相等、初温相同的水和煤油，加热相同的时间，甲的温度的变化量比乙的温度变化量大；利用热量的计算公式Q=cm△t 分析，甲的比热容小，是煤油；乙的比热容大，是水，故C符合题意．
8．某同学用同一热源加热质量相等的水和煤油，观察到煤油的温度比水的温度升高得快。若水和煤油的比热容分别用和表示，则（ ）
A．
B．
C．水的质量减半时，比热容变为原来的一半
D．煤油吸收的热量越多，其比热容越大
【答案】A
【解析】
【分析】
比热容的理解及应用举例，比热容的理解及判断。
AB．因为用同一热源给它们加热，时间相同情况下，水和煤油吸收的热量相同；又由于水和煤油的质量相同，所以根据可知，在与相同的条件下，与成反比，因为相同时间煤油升高的温度比水多，所以煤油的比热容比水的比热容小，A正确，B错误；
CD．比热容是物质的一种属性，只与物质的种类和状态有关，所以水的质量减半时，水的比热容不变，煤油吸收的热量越多，煤油的比热容不变，CD错误。
【点睛】
中等偏易题.失分原因：
AB：①不知道题干信息“用同一热源加热”表示相同时间两种物质吸热相同；
②不知道根据“煤油的温度比水的温度升高得快”意味着煤油温度变化得快即数值大；
CD：不知道比热容是物质的属性，误认为物质的比热容和物质的质量和吸热多少有关。
9．把质量、初温都相同的铜块与铝块，同时浸入正在沸腾的开水中，隔较长时间后，铜块温度变为t1，吸收的热量为Q1；铝块的温度变为t2，吸收的热量为Q2，已知c铝＞c铜，那么（　　）
A． t1＞t2，Q1＝Q2 B． t1＜t2，Q1＝Q2
C． t1＝t2，Q1＞Q2 D． t1＝t2，Q1＜Q2
【答案】D
【解析】
因为把铜块与铝块同时浸入正在沸腾的开水中，并且放入的时间都较长，因此它们最后达到了热平衡，铜块、铝块的末温都与沸水的温度相同，即t1＝t2；由题知，它们的初温相同，则升高的温度 t1＝ t2；由题知c铝＞c铜，m1＝m2，所以由Q吸＝cmt可知吸收热量的关系为Q1＜Q2。
故选D。
10．A、B两物体质量相等，温度均为10℃；甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃。现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了4℃，乙杯水温降低了8℃，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为（　　）
A．4：9 B．3：5 C．2：3 D．1：2
【答案】A
【解析】
【分析】
（1）物体A放入甲杯水后，它们的共同温度为
50℃﹣4℃＝46℃
水放出的热量
Q放＝c水m水t水
A吸收的热量
Q吸＝cAmAtA
根据热平衡方程Q放＝Q吸，即
c水m水t水＝cAmAtA
c水m水×4℃＝cAmA×（46℃﹣10℃）
所以A的比热容为
……①
物体B放入乙杯水后，它们的共同温度为
50℃﹣8℃＝42℃
水放出的热量
Q放１＝c水m水t水１
B吸收的热量
Q吸１＝cBmBtB
根据热平衡方程Q放1＝Q吸1，即
c水m水t水１＝cBmBtB
即
c水m水×8℃＝cBmB×（42℃﹣10℃）
所以B的比热容为
……②
因为A、B两物体质量相等，即
mA＝mB
由①②，所以A、B的比热容之比为
故A符合题意，BCD不符合题意。
选A。
二、填空题
11．水的比热容为c水=4.2×103J/（kg ℃），其物理意义是1kg的水温度升高1℃，需要吸收的热量为______J。______kg的水温度由20℃升高到25℃，水吸收的热量为1.05×105J。
【答案】 4.2×103J 5
【解析】
【分析】
[1]比热容的物理含义是单位质量的某种物质，温度升高或者降低1℃时，所需吸收或者放出的热量。所以，水的比热容为c水=4.2×103J/（kg ℃），其物理意义是1kg的水温度升高1℃，需要吸收的热量为 4.2×103J。
[2]水的质量为
12．将质量初温相同的铝、铜、铁三个球，浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度_____。从沸水中吸热最多的是______球，吸热最少的是______球。（已知c铝>c铁>c铜）
【答案】 相同 铝 铜
【解析】
【分析】
[1]达到热平衡时物体的温度相同，煮较长的一段时间后三个球的温度相同。
[2][3]三个球的质量和初温相等，末温相等，所以升高的温度Δt相等，因为
c铝>c铁>c铜
根据热量公式Q=cmΔt可知，铝球吸收的热量最多，铜球吸收的热量最少。
13．质量和初温相同的甲乙两种液体，经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度，则甲液体的比热容______乙液体的比热容（填“大于”、“等于”或“小于”）。如果乙液体的质量为1kg，初温为20℃，加热一段时间后温度升高到50℃，吸收的热量为1.26×105J，则乙液体的比热容为______J/（kg ℃）。
【答案】 小于 4.2×103
【解析】
[1]由题可知，同一加热器加热时间相同时，即两种液体吸收的热量相同，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，甲的温度大于乙的温度，说明甲的温度升高的快，则甲的比热容小，乙的比热容大。
[2]乙液体的比热容
14．右表中列有几种物质的比热容．在质量相等的情况下，如果它们吸收或放出相同的热量，则温度变化最大的是( )；如果它们升高相同的温度，则吸收热量最多的是__________．
几种物质的比热容：焦/（千克℃）
空气 铜
铁 水银
【答案】 水银 空气
【解析】
[1]由Q=cmt的变形t=可知，在质量相等的情况下，如果它们吸收或放出相同的热量，则温度变化最大的为比热容最小的物质，由表格可知，表中水银的比热容最小，则其温度变化量最大；
[2] 由Q=cm t，在质量相等，升高相同温度时，比热容大的物质吸收的热量最多，则由表格数据可知，表中空气的比热容最大，吸收的热量最多．
15．甲物体质量为400g，乙物体质量为100g，用两个相同的酒精灯分别给它们加热，假设酒精灯放出的热量都被它们吸收，甲、乙两物体温度随时间变化的图象如图所示，则经过4min，甲、乙升高的温度之比是______；若甲的比热容是0.4×103J/（kg ℃），甲物体在这4min内吸收的热量为______J，乙的比热容是______J/（kg ℃）。
【答案】 1：2 3.2×103 0.8×103
【解析】
[1]由图知道，经过4min，甲升高的温度
乙升高的温度
甲、乙升高的温度之比
[2]甲物体在这4min内吸收的热量
[3]根据题意知道，甲、乙两个物体的质量之比
m甲∶m乙＝400g∶100g＝4∶1
用两个相同的酒精灯分别给它们加热，相同时间内甲、乙吸收的热量相等，由知道
则乙的比热容是
16．请根据如表中提供的信息，回答下列问题：
物质 比热容 J/（kg·℃） 物质 比热容 J/（kg·℃）
银 0.14×103 沙石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
（1）由于水比沙石的比热容大，相同质量的水和沙石，吸收或放出相等的热量，水升高或降低的温度比沙石______，所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区______；（两空均选填“大”或“小”）
（2）一杯质量为0.2kg的水，温度从70℃降到20℃，在此过程中，水放出的热量为______J，水的比热容______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）冷却食品时，0℃的水与0℃的冰相比，用______冷却效果更好，你判断的依据是______。
【答案】 小 小 4.2×104 不变 0℃的冰 见解析
【解析】
（1）[1][2]水的比热容比沙石的比热容大，由Q=cmΔt可知，相同质量的水和沙石，吸收或放出相等的热量时，水升高或降低的温度比沙石小，沿海地区的昼夜温差比内陆地区小。
（2）[3]水放出的热量
Q放=cm(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=4.2×104J
[4]比热容是物质的一种特性，水温度降低、状态不变，则水的比热容大小不变。
（3）[5][6]质量相同的0℃的冰和0℃的水，虽然温度相同，但是0℃的冰变成0℃的水多一个熔化吸热过程，直到冰全部熔化后温度才可能继续上升。所以质量相同的0℃的冰和0℃的水，升高到相同温度，0℃的冰吸热更多一些，故质量相同的0℃的冰冷却效果更好。
17．把凉牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图象如图所示。若牛奶的质量与热水相同，则其中______（选填“甲”或“乙”）代表牛奶温度变化的图象，假设不考虑热损失，从图象可以发现，甲、乙的比热容之比为________。
【答案】 乙 2:1
【解析】
[1]把凉牛奶放在热水中加热，牛奶吸热、温度升高，热水放热、温度降低，直至两者的末温相等，因此甲是水的温度变化图象，乙是牛奶的温度变化图象；
[2]若不考虑热损失，热水和凉牛奶发生热传递时，凉牛奶吸收的热量和热水放出的热量相同；根据图象可知，凉牛奶温度升高了
60℃-20℃=40℃，
热水温度降低了
80℃-60℃=20℃，
即
Δt奶=2Δt水，
不考虑热损失，则
Q奶吸=Q水放，
已知
m奶=m水，
由Q=cmΔt可得甲、乙的比热容之比：
。
18．某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
（1）加热前，在一个烧杯中倒入的水，需要在另一个相同烧杯中倒入________的煤油。（，）
（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线_______（填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律。
（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比_______（填“大于”“等于”或“小于”）煤油放出的热量与降低的温度之比。
【答案】 300 ① 大于
【解析】
（1）[1]水的体积
V水=240mL=240cm3
水的质量
m水=ρ水V水=1.0g/cm3×240cm3=240g
煤油的质量
m油=m水=240g
煤油的体积
（2）[2]观察图像知道，在加热时间相同的情况下，①的温度变化量大，故①的吸热能力弱。又因②是水的温度随时间的变化规律图像，水的比热容又大于煤油的比热容，所以，①为煤油。
（3）[3]由知道，放出的热量与降低的温度之比，所以在质量和放出热量相同的情况下，比热容与降低的温度成反比，所以，水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
三、作图题
19．用两个相同的加热器，分别对质量、初温相等的甲、乙两种液体加热，甲的比热容比乙小，图中已经画出甲的温度随时间变化图像，请在图上画出加热相同时间。乙的温度随时间变化的大致图像。
【答案】
【解析】
【分析】
由可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，比热容小的物质温度升高得快，甲的比热容小温度升高得快，所以乙的温度变化图像在甲图像下方，如图所示
20．海陆风是出现于近海和海岸地区的，具有日周期的地方性风。请在图中虚线框内用箭头表示出日间海陆风的吹拂方向。
【答案】
【解析】
【分析】
根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点来分析炎热的天气里空气的流动方向。
日间气温上升，水的比热容比泥土、沙石的比热容大，陆地和海水放出相同的热量，海水温度上升慢，陆地温度上升快，陆地上热空气上升，所以空气从海面吹向陆地形成风，如图所示：
。
四、实验题
21．为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。
（1）实验中，可以通过比较____（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少；
（2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是__________℃；
（3）冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体__________（选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳；
（4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和__________法。
【答案】 加热时间 42 A 控制变量
【解析】
（1）[1]实验中，用相同规格的电加热器加热两种质量相等的不同液体，可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少，加热时间越长，液体吸收的热量越多。
（2）[2]如图乙所示，温度计的分度值为1℃，此时温度计示数是42℃。
（3）[3]如图，加热时间相同时，液体A的温度变化小于液体B的温度变化，因此液体A的吸热能力较强，吸热能力强的物质，放热能力也强；因此，冬天自制暖手袋，应选液体A作为供暖物质，其效果更佳。
（4）[3]上述实验中，通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少，主要用到的科学探究方法是转换法，通过控制两种液体的质量相同和加热时间，来实现实验的要求，主要用到的科学探究方法是控制变量法。
22．为了比较水和煤油吸热本领的大小，小茗同学做了如图所示的实验。在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。
（1）实验中应保证水和煤油的初温与 ___________（选填“质量”或“体积”）都相同。
（2）实验中选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量 ___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。
（3）对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度 ___________（选填“高于”、“等于”或“低于”）煤油升高的温度。
（4）实验表明，___________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强，我们用比热容这一物理量来描述物质的这种特性。
【答案】 质量 等于 低于 水
【解析】
（1）[1]在此实验中，为了比较水和煤油吸热本领的大小，我们可以加热相同的时间，观察升高的温度的不同，也可以让它们其升高相同温度，比较加热时间，来比较它们吸热本领的大小。为了达到实验目的前提条件是：在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油。
（2）[2]用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，加热器放出的热量相同，则物质吸收的热量是相同的。
（3）[3]加热相同时间，即吸收相同热量，因水的吸热能力强，水的温度变化小，故水升高的温度低于煤油升高的温度。
（4）[4]实验表明初温相同，质量相同的水和煤油，加热相同的时间，水升高的温度小于煤油升高的温度，因此水吸热的能力更强。
23．某实验小组在“比较A、B液体谁更适合做发动机冷却剂”的实验中，他们设计了两种实验方案。
方案一：将质量相等、初温相同的甲、乙液体，分别装入两只规格相同的烧杯中，分别用两只酒精灯对烧杯加热，如图甲所示；
方案二：将质量相等、初温相同的甲、乙液体，分别装入两只规格相同的试管中，再将两支试管放在盛有水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，如图乙所示。
实验小组经过讨论，选择方案二进行实验，观察实验现象，记录相关数据，并绘制出图像，如图丙所示。
（1）他们一致认为方案二较好，因为该方案具有 ___________的优点。（答出一个即可）
（2）从图像上可以看出：A液体的沸点是 ___________℃。
（3）从图像上看，A液体的比热容 ___________（选填“大于”“小于”或“等于”）B液体比热容。
（4）通过对实验结果的分析，可以知道：___________（选填“A”或“B”）液体更适合做汽车发动机的冷却液。
【答案】 受热均匀 60 小于 B
【解析】
（1）[1]方案二中，将两支试管放在盛有水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，这样可以使得两支试管受热均匀。
（2）[2]从图像上可以看出，A液体当温度达到60℃后，温度不增加了，故A液体温度达到了沸点。
（3）[3]从图像可以看出，质量相等、初温相同的A、B液体，吸收相同的热量后，A升高的温度大于B升高的温度，由Q=cmΔt知，A液体的比热容小于B液体的比热容。
（4）[4]汽车发动机的冷却液选取比热容比较高的液体，通过结果对比，B液体更适合做冷却液。
24．如图甲所示是“探究水和煤油吸热能力”的实验装置：在两个相同的烧杯中分别加入质量和初温都相等的水和煤油，用两个相同的酒精灯同时开始加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔1min记录一次温度。
（1）选择两个相同的酒精灯进行实验的目的是使水和煤油________。水和煤油吸收热量的多少是通过________（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的；
（2）根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，水和煤油都加热相同时间，________的温度变化快一些，由图像可知________吸热能力更强些；
（3）使用酒精灯加热水和煤油的过程，也是酒精的化学能不断转化为________能的过程。水和煤油温度升高、内能增大的过程是通过________的方式来实现的；
（4）细心的同学还发现，水的温度达到98℃后就不再变化，而煤油的温度却继续升高，由此可推断出煤油的________比水的高。
【答案】 在相同时间内吸收的热量相同 加热时间 煤油 水 内 热传递 沸点
【解析】
（1）[1][2]实验中用两个相同的酒精灯同时进行加热，相同时间内酒精灯放出的热量相同；水和食用油在相同时间内吸收的热量相同，加热时间长放出的热量多，液体吸收的热量也多，所以实验中通过加热时间的长短来比较吸热多少，这用到了转换法。
（2）[3][4]分析图像可知，水和煤油加热相同时间，水和煤油吸收相同热量时，煤油温度升高较多；若使两者升高相同的温度，若升高
98℃-68℃＝30℃
水加热16分钟，煤油加热8分钟，水用的时间是煤油的2倍，即水吸收的热量是煤油的2倍，则水吸收的热量较多，根据可知，水的吸热能力更强些。
（3）[5][6]燃烧过程将化学能转化为内能，使用酒精灯加热水和煤油的过程，也是酒精的化学能不断转化为内能的过程；改变物体内能的方式有做功和热传递，水和煤油温度升高、内能增大的过程是酒精燃烧产生的内能通过热传递的方式传递给水和煤油的。
（4）[7]水的温度达到98℃后就不再变化，说明已经达到了水的沸点，而煤油的温度却继续升高，说明煤油的温度还没有达到沸点，由此可推断出煤油的沸点比水的高。
25．小华班的同学们分小组通过实验探究“在吸收相同热量的情况下，一定质量的物体升高温度的多少与物质的种类是否有关”，如图所示是他们的实验装置。
（1）各小组分别安装调整好实验装置后，在两个相同的烧杯内加入___________相同的水和煤油；
（2）然后，用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热相同的时间，这一操作过程的目的是___________；
（3）下表所示，是其中的两个小组记录的实验数据
实验组别 物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间
小华组 水 200 20 30 4'30''
煤油 200 20 40 4'30''
小明组 水 200 20 30 3'50''
煤油 200 20 40 3'50''
通过分析实验数据，他们得出的结论是：在吸收相同热量的情况下，一定质量的物体升高温度的多少与物质的种类___________（选填“有关”或“无关”）；
（4）使质量相同的同种物质升高相同的温度，加热时间应该相同，但小华和小明组的同学在交流实验数据时发现：小华组的加热时间明显偏长一些，其原因可能是___________。
【答案】 质量 水和煤油吸收相同的热量 有关 两小组使用的酒精灯火焰大小不同
【解析】
（1）[1]根据，升高的温度与吸热多少、物质的种类和质量有关，探究不同物质吸热升高的温度，由控制变量法，要控制吸热多少与质量相同，只改变物质的种类。故各小组分别安装调整好实验装置后，在两个相同的烧杯内加入质量相同的水和煤油。
（2）[2]我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。这一操作过程的目的是控制水和煤油吸收相同的热量。
（3）[3]根据表中数据可知，加热相同的时间，吸收相同热量的情况下，水和煤油升高的温度不相同，即在吸收相同热量的情况下，一定质量的物体升高温度的多少与物质的种类有关。
（4）[4]根据Q=cmΔt可知，质量相同的同种物质升高相同的温度，加热时间应该相同，本实验中第1组的加热时间明显偏长的原因可能是这两小组使用的酒精灯火焰的大小不同。
26．为了探究在热传递过程中物体吸收的热量与哪些因素有关，某同学进行了三组实验，并记录有关数据分别如下表一、表二、表三所示。实验时，他对加热时间予以控制，每一组加热时间相同，而各组却不同，第一组加热时间最大，第二组其次，第三组最小。
表一
实验序号 液体种类 液体质量 升高的温度
1 水 100 30
2 水 150 20
3 水 200 15
表二
实验序号 液体种类 液体质量 升高的温度
4 煤油 100 30
5 煤油 150 20
6 煤油 200 15
表三
实验序号 液体种类 液体质量 升高的温度
7 水 40 30
8 水 60 20
9 水 80 15
（1）初步分析比较序号：______得：物体质量和升高温度相同，物质种类不同，吸收热量不同；
（2）初步分析比较序号：1与7或2与8或3与9得：______；
（3）综合分析三组数据：
a．比较表一，表二或表三，得：______；
b．比较表一，表二和表三，得：______；
c．为了更好的理解这一比值，引入了______这一物理量。
【答案】 1与4（或2与5或3与6） 同种物质升高相同的温度，质量越大吸收热量越多 同种物质吸收相同的热量，质量越大升高温度越低 物质吸收热量的多少与物质种类和物质质量还有物质升高温度有关 比热容
【解析】
（1）[1] 1与4或2与5或3与6实验中水和煤油液体种类不同，液体质量和升高温度相同，加热时间不同即吸收热量不同，则可以得出结论：物体质量和升高温度相同，物质种类不同，吸收热量不同。
（2）[2]1与7或2与8或3与9实验中，液体种类和升高温度相同，液体质量小的需要加热时间少，即吸收热量少，则可以得出结论：同种物质升高相同的温度，质量越大吸收热量越多。
（3）[3]表一，表二或表三中，加热时间相同，液体种类相同，液体质量越大，升高温度越低，则可以得出结论：同种物质吸收相同的热量，质量越大升高温度越低。
[4]比较表一，表二和表三，物质种类和物质质量不同时，升高相同的温度需要的加热时间不同，说明：物质吸收热量的多少与物质种类和物质质量还有物质升高温度有关。
[5]为了表示不同物质的吸热或放热能力，引入了比热容这一物理量。
五、计算题
27．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？
【答案】（1）；（2）
【解析】
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。
28．质量500g、温度100℃的某金属块，当温度降低到20℃时，放出1.84×104J的热量，该金属块的比热容是多少？可能是哪种金属？
物质 比热容C/J/（kg ℃）
铝 0.88×103
铁、钢 0.46×103
铜 0.39×103
铅 0.13×103
【答案】0.46×103J/（kg ℃），可能是铁、钢
【解析】
解：由题可知该金属的比热容为
由表格可知该金属可能是铁、钢。
答：该金属块的比热容是0.46×103J/（kg ℃），可能是铁、钢。
29．某实验学校九年级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200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知酒精的热值是3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。请问：
（1）图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图像？
（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？
（3）试求出沙子的比热容。
【答案】（1）图a；（2）42000J；（3）9.13×102J/（kg·℃）
【解析】
解：（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程，因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，从公式
可知，沙子温度升得多。
（2）因为
， ，
所以水吸收的热量
（3）同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，所以在2分钟的时间内
又因为加热满2min，沙子的温度从20℃上升到250℃
，
所以
答：（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程；
（2）水吸收了42000J的热量；
（3）沙子的比热容为9.13×102J/（kg·℃）。
30．如图所示，A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器，加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收，已知加热器每秒钟放出热量为1000J。现将甲、乙（蓖麻油）两种液体分别倒入A、B杯中，其中甲液体的质量为200g，加热过程中甲、乙两种液体温度随加热时间的变化曲线如图所示。分析回答下列问题：
（1）加热60s时，乙吸收的热量；
（2）甲液体的比热容：
（3）蓖麻油的质量。[c蓖麻油＝1.8×103J/（kg℃）]
【答案】（1）5.4×104J；（2）3×103J/(kg℃)；（3）0.6kg
【解析】
解：（1）加热60s，乙吸收的热量为
Q乙=1000J×60s×90%=5.4×104J
（2）由图像可知，甲液体加热20s温度从10℃升高到40℃，升高了30℃，在这20s内甲液体吸收的热量为
Q甲=1000s×20s×90%=1.8×104J
甲液体的质量
m甲=200g=0.2kg
则甲液体的比热容为
3×103J/( kg℃)
（3）由图可知，蓖麻油60s内升高的温度为50℃，蓖麻油的质量为
答：（1）加热60s时，乙吸收的热量是5.4×104J；
（2）甲液体的比热容为3×103J/( kg℃)；
（3）蓖麻油的质量为0.6kg。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)