人教版物理九年级(全册)同步练习13.3比热容(基础卷)
一、选择题
1.(2024九上·坪山期中)表中是一些物质的比热容[J/(kg·℃)]。根据表中数据,下列判断正确的是( )
水 4.2×103 铝 0.88×103
冰 2.1×103 干泥土 约0.84×103
沙石 约0.92×103 铜 0.39×103
A.物质的比热容与物质的种类无关
B.200g水的比热容是100g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.一般情况下,我们把1kg的水加热至沸腾,水需要吸收约4.2×107J的能量
2.(2024九上·坪山期中)以下两个物理量∶①密度,②比热容,可用来鉴别物质的是( )
A.只有① B.①②均可以 C.只有② D.①②均不可
3.(2024九上·龙岗期中)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无.关.的是( )
A.北方的冬天,房屋内的“吸气”用水作为传热介质
B.炎热的夏天,在教室地面上洒水降温
C.海边昼夜温差比沙漠中小,适宜居住
D.水约占人体体重的 60%~70%,有助于调节体温
4.(2024九上·汕头期中)某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A线是沿海城市的温度变化曲线 B.B线是内陆城市的温度变化曲线
C.A城市温度变化大吸收的热量多 D.B城市温度变化小海水比热容大
5.(2024九上·虎门期中)两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间的关系如题图所示。下列说法中错误的是
A.升高相同的温度,甲液体吸收的热量多
B.吸收相同的热量,乙液体比甲液体的末温高
C.甲液体的比热容小丁乙液体的比热容
D.即使甲液体吸收的热量增大,甲的比热容也不变
6.(2024九上·清新期中)已知铝的比热容比铜的比热容大,相同质量的铝和铜,吸收相同的热量,则( )
A.铝升高的温度较高 B.铜升高的温度较高
C.铝和铜升高的温度相同 D.无法比较升高的温度
7.(2024九上·北京开学考)已知水的比热容是 4.2×103J/(kg:℃), 用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水,水吸收的热量约为
A. B. C. D.
8.(2018-2019学年人教版物理九年级全册 13.3 比热容 同步练习)对公式c= 的理解,下列说法正确的是( )
A.物质的比热容与物体的质量成反比
B.比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少无关
C.物质的比热容与物体是吸热或放热有关
D.物质的比热容与物体的温度变化大小成反比
9.(2025九上·中山月考)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),如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图象,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.都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
10.(2023九下·达州月考)分别用两个完全相同的酒精灯给质量相同的水和煤油加热,不计热量损失,加热过程中温度随时间变化如图所示,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
二、填空题
11.(2024九上·江海期末)汽车用水作为发动机冷却液是因为水的 大,由于水箱中的水不断吸热,水的内能会 ,当水箱中的水不断汽化后,质量减少了,则剩下的水比热容 后两空选填“增大”“减小”或“不变”。
12.(2024九上·清新期中) 小明家买了一个电暖气,她阅读说明书时发现电暖气里的工作物质是油而不是水,好处之一是油的比热容比水的 ,加热时升温 (选填“快”或“慢”);电暖气周围的空气温度升高,这是通过 的方式改变内能的。
13.(2023九上·郑州期末)如图是同一纬度某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化曲线,请判断内陆城市一年气温变化所对应的曲线是 (选填“A”或“B”),这是由于内陆沙石多,沙石的比热容 (选填“大于”或“小于”)水的比热容,吸收相同热量的情况下,沙石的温度变化较 (选填“大”或“小”)。
14.(2024九上·茂南月考)查表可知,铜的比热容为 焦/(千克℃)。2千克的铜块温度升高5℃所吸收的热量为 焦;质量相等的铜块和铝块,吸收相等的热量,则铝块升高的温度 铜块升高的温度(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
比热容:焦/(千克℃)
煤油 铝
水 铜
15.(2024九上·普宁期中)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体(水的比热容大于另一种液体)进行对比实验,如图所示。实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,则 (填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为 J/(kg·℃),这种液体在0~15min内放出的热量为 J。
三、实验探究题
16.(广东省广州市荔湾区2024-2025学年上学期九年级物理期中试卷)桌子上有A、B、C、D四个质量均为 0.1kg 的实心铁块。小明用红外成像测温仪拍摄铁块的温度如图1所示(四个铁块未按A、B、C、D顺序排列)。接着他在A铁块上放上冰块,在B铁块喷上温度为19.2℃的乙醇消毒液,用手快速摩擦D铁块,再用红外成像测温仪拍得画面如图2所示(冰块未画出)。铁的比热容为0.46×103J/(kg*℃).
(1)相比放冰块之前,铁块A的内能 (选填“变大”、“变小”或“不变")。
(2)图2中,温度是 ℃的铁块是D铁块。
(3)喷在B铁块上的乙醇消毒液发生了哪种物态变化 ;该物态变化过程要 (选填“吸热”或“放热")。
(4)由图1到图2,左边第一块铁块放出的热量为 J。
17.(2025九上·中山月考)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(图中所示),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验除了图甲用到的测量工具外,还需要的测量T.具是停表和 。
(2)加热10min,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图乙所示);由图像可知,煤油的比热容是J /kg.C水=4.2×103J/(kg.℃)]。
(4)由图乙可知,如果要使水和煤油的升高相同的温度,就要给_ 加热更长的时间,此时水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
18.(2024九上·鹤山期中)在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图所示,其中A、B为两个电加热器。
(1)要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和 ;
(2)实验中应将 相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同规格的烧杯中,用 (填“相同”或“不同”)的电加热器加热;
(3)实验中甲和乙吸收的热量由 (加热时间的长短/液体升高的温度)来反映;
(4)小明设计的记录数据如表所示,分析表格数据可知:他是用 相同的甲、乙两种液体、加热相同的时间,比较 的方法来判断不同物质的吸热本领;
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
甲的温度/℃ 18 22 26 30 34 38 42
乙的温度/℃ 18 30 42 54 66 78 90
(5)分析表格中记录的实验数据,可以看出 (填“甲”或“乙”)物质的吸热能力强。
19.(2024九上·坪山期中)在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,如图所示,实验数据记录在下表中。
物质 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 200 20 6 45
色拉油 200 20 6 75
(1)试管中加入的水和色拉油除初温相同外,还应保证 (选填“体积”或“质量”)相同。
(2)实验中物质吸热的多少是通过 来反映的,这种科学方法叫 法。
(3)在此实验中,如果要使水和色拉油的最后温度相同,就要给 加热更长的时间,可得出 的吸热能力更强,如果要自制一个暖手器,应该选 作为工作物质。
(4)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用 这个物理量来描述。
20.(2024九上·揭西期中) 如图所示,小华利用甲、乙、丙三套完全相同的装置,完成下面实验,已知:c水=4.2×103J/(kg ℃)。
(1)为了比较水和煤油的吸热本领的大小,他应选择 (选填“甲、乙”、“甲、丙”或“乙、丙”)两套装置。实验应控制水和煤油的初温相同、 相同;
(2)小明通过比较 (选填“加热时间”、“温度计上升的示数”)来比较水和煤油吸收热量的多少;
(3)经过实验得出了水和煤油温度随时间变化的图象如图丁所示,则图线 (选填“a”或“b”)对应液体的吸热能力强;
(4)如图丁所示,加热3min时,煤油的温度为 ℃;若不计实验过程中的热量损失,则煤油的
比热容为 J/(kg ℃);
(5)下列示例中与比热容无关的是 ____(填字母)。
A.城市建造人工湖来改善气候
B.空调房间里放盐水可以增加湿度
C.用冷水冷却发动机
四、科普阅读题
21.(2024九上·虎门期中)阅读短文,回答问题。
2024年10月30日4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。神舟十九号载人飞船入轨后,于北京时间2024年10月30日11时03分,成功对接于空间站天和核心舱径向端口,整个自主交会对接过程历时约6.5小时。
(1)我国用长征二号F遥十九运载火箭成功将神舟十九号载人飞船发射升空。在火箭携带载人飞船加速升空阶段,载人飞船的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”),火箭与大气间剧烈摩擦使得火箭表面温度急剧升高,这是通过 的方式增大了火箭的内能。
(2)火箭中运用了液态氢作为燃料,液态氢燃烧后喷出的高温燃气,通过 (选填“热传递”或“做功”)使发射台的温度急剧升高,会对发射台造成破坏。为了避免这种破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的 较大的特性和水发生物态变化时,会吸收大量的热量来降低发射台的温度。
(3)若完全燃烧 0.5 kg 的氢燃料,可放出热量 J;若这些热量有84%被质量为1×103kg 的水吸收,则水的温度能够上升 ℃。[氢燃料的热值q=1.4×108J/kg, c水=4.2×103J/(kg·℃)]
22.(2024九上·龙岗期中)某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点,为藏区某县设计了太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成,其基本工作过程如图 1 所示。集热板白天接收太阳辐射时,其内部水温升高,然后通过热交换器,使蓄水箱内水温升高,再通过水泵将热水送入用户。集热板无法供热时,蓄水箱与热交换器之间阀门关闭。晴天时,集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天 24 小时的取暖需求, 同时富余的内能可储存在蓄水箱中,用以解决阴雨天集热板无法供热的问题。
如图 2 所示,太阳能集热板中有许多玻璃吸热管并列排布,每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成,双层玻璃管之间是真空,真空不利于热量的传递,如图 3 所示是双层玻璃吸热管的内部结构,其与保温瓶的玻璃内胆相似,只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色 的吸热材料,能更有效地吸收太阳能。
同学们用所学知识对该县太阳能供暖蓄热系统某一天的数据进行了简单的分析,为便于 计算,工作过程和相关数值均做了简化处理,如下表所示。不计集热板到水箱之间的管 道、热交换器的热损失。[水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)]
集热板每小时、每平方米接 收的太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量(含用户得到 的内能、蓄水箱和供暖管道的热损失)
3×106J 4×104m2 1.74×1011J
(1)太阳光照射到集热板中黑色吸热材料上,使管内的水变热,这是通过 的方式改变内能。
(2)图 3 中,能否将黑色的吸热材料涂在玻璃管的表面上?请判断并说明理由: .
(3)若这一天光照时长为 10h,集热板的光热转化效率为 60%,则集热板中的水获得的内能是 J;这些内能,一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖,另一方面使得蓄水箱的温度最终升高了 10℃。请分析计算该水箱中水的质量至少是 kg。
(4)假设该县城用户均采用地暖供热,根据地理供热标准,用户的进水温度不低于 40℃。若上述系统这一天持续供暖结束后,蓄水箱水温为 50℃,接下来为连续阴天气,该蓄水箱储存的内能是否还能为县城用户按标准持续供暖 3 天?请判断并说明理由: 。
五、计算题
23.(2024九上·蓬江期中)天然气热水器的热效率表示该热水器工作时天然气完全燃烧所消耗的化学能有多大比例转化为水的内能。热水器输入质量为40kg、初温为15的水,经过热水器消耗0.15m3天然气加热后(假设天然气完全燃烧),输出水的温度为40。求:[已知:天然气热值 q=3.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg )]
(1)天然气放出的热量Q放多大?
(2)水吸收的热量Q吸多大?
(3)本次热水器加热的热效率η多大?
六、综合题
24.(2024九上·广州期中)某种晶体,从开始熔化到所有晶体完全熔化时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热,用字母表示。[热量用表示]
(1)根据以上信息,写出熔化热的定义式 。(用相应物理量的符号写出表达式)
(2)在一标准大气压下,将、0℃的冰放进装有、4℃水的隔热容器中.冰完全熔化后,容器中的水温刚好为0℃(忽略与外界的热交换)。
①求:、4℃的水,降温到0℃时所放出的热量.[已知:]
(3)②通过计算可知:冰吸收的热量为 J。冰的熔化热为 。
③与容器原有的水相比,冰熔化成水后,容器内所有水的内能增大,减少,还是不变 。依据是: 。
25.(2024九上·江门期中)小刚在阅读“一些物质的比热容[J/(kg ℃)]”表格后,得出了如下结论:
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油、冰 2.1×103 钢、铁 0.46×103
蓖麻油 1.8×103 铜 0.39×103
砂石 0.92×103 水银 0.14×103
(1)在太阳光照射下,干泥土比湿泥土升温 (选填“快”或“慢”);
(2)用质量相等的铜壶和铝壶烧开水,从节能角度考虑,选用 壶好(选填“铜”或“铝”);
(3)生活中,拖拉机发动机常常采用循环流动的水进行冷却,这是因为 .
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】AB、 物质的比热容与物质的种类有关 ,相同状态下的物体比热容相同,AB错误;
C、 质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量 ,根据热量公式Q=cmΔt可知,铜的比热容小,所以铜的升温快,C正确;
D、题目中没有阐述水温度变化量,所以无法计算水吸收的热量,D错误。
综上选D。
【分析】1、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温;
2、比热容是物质的特性,与物体的形状、质量、吸放热的多少等无关。
2.【答案】B
【知识点】密度及其特性;比热容
【解析】【解答】一般情况下,不同物体的密度以及比热容均不同,均属于物体的基本属性,和物体的种类、状态有关,所以可以使用密度和比热容来区别物质,B正确,ACD错误。
综上选B。
【分析】1、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;至于材料本身以及材料状态有关
2、比热容是物质的特性,与物体的形状、质量、吸放热的多少等无关。
3.【答案】B
【知识点】蒸发及其现象;比热容
【解析】【解答】A、水的比热容较大,所以用水作为保温材料,A正确;
B、 在教室地面上洒水降温 ,通过蒸发降低环境温度,B错误;
C、水的比热容较大,吸收相同热量时,温度变化较小,沙子比热容小,温差较大,所以海边适宜居住,C正确;
D、 水约占人体体重的 60%~70%,有助于调节体温 ,D正确。
综上选B。
【分析】1、比热容的应用:水的比热容较大,用水做冷却剂,比热容是物质的特性,与物体的形状、质量、吸放热的多少等无关;
2、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温。
4.【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】物体吸收热量后,温度变化和比热容有关,根据,其他条件相同时,比热容越大,温度差越小,水的比热容比陆地的比热容大,吸收热量后,温度变化小,根据图像可知,A地区温度变化大,是内陆地区,B地区温度差小,是沿海地区,D符合题意。
故选D。
【分析】水的比热容较大,其他条件相同时,吸收热量后,温度差较小。
5.【答案】C
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】A、 用同一热源分别加热, 升高相同的温度,甲加热时间长,甲液体吸收的热量多,A正确;
B、 吸收相同的热量,乙液体比甲液体的末温高 ,B正确;
C、 根据Q=cmΔt可知,加热相同时间,吸收热量相同,所以甲液体的比热容小于乙液体的比热容 ,C错误;
D、比热容和吸收热量无关,D错误。
综上选C。
【分析】比较不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
6.【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】根据热量公式Q=cmΔt可知,吸收相同热量,质量相同,比热容大的物体温度变化量小,所以铝的比热容大,铝升温小于铜的升温量,B正确,ACD错误。
综上选B。
【分析】比较不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强)。
7.【答案】C
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】一壶水的体积为1.5L=1.5×10-3m3,质量m=103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg,温度变化量为100℃,
根据Q=cmΔt= 4.2×103J/(kg:℃) ×100℃×1.5kg= ,C正确,ABD错误。
综上选C。
【分析】热量的计算:公式为Q=cmΔt,根据生活常识可知,一壶水的质量 为1.5kg,温度变化量为100摄氏度,据此计算水吸收的热量。
8.【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】比热容是物质本身的一种特性,物质的比热容只跟物质的种类和状态有关,与物质质量、温度变化的大小、吸收或放出热量的多少均无关,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】结合比热容的概念进行分析即可.
9.【答案】A
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】ABC、相同加热时间下,物体吸热量相同,根据Q=cmΔt,B温度变化量为40℃,A温度变化量为20℃,所以CB:CA=1:2,A正确,BC错误;
D、 A和B升高相同的温度 ,A加热时间长,所以A吸收热量多,D错误。
综上选A。
【分析】比较不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强)。
10.【答案】C
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】图中,水和煤油的质量和时间相同,甲的温度变化明显,温度变化量比乙的温度变化量大;根据Q=cmΔt,温度差越大,比热容越小,甲比热容小,是煤油;乙比热容大,是水,C符合题意。
故选C。
【分析】根据相同的加热装置,加热时间相同,吸收热量相等,液体质量相同,温度差越小,比热容越大。
11.【答案】比热容;增大;不变
【知识点】比热容
【解析】【解答】水作为发动机冷却液,水的比热容大,吸热能力强;水不断吸热,内能会增大;比热容是物质的特性,一般保持不变,水的质量减少了,剩下的水比热容不变。
【分析】水的比热容较大,吸热能力强;比热容是物体的特性,一般保持不变;物体吸收热量,内能变大。
12.【答案】小;快;热传递
【知识点】热传递改变物体内能;比热容;热量的计算
【解析】【解答】 油的比热容比水的 小,所以吸收相同热量后,油上升的温度快,和周围空气存在温度差,通过热传递增加周围空气的内能。
综上 第1空、 小; 第2空、快; 第3空、热传递。
【分析】1、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化小,应用:冷水降温、温水保温,油的温度变化快。
2、热传递是热量从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。
13.【答案】B;小于;大
【知识点】比热容
【解析】【解答】沿海城市,水多,且水的比热容大,砂石的比热容小,所以在同样的光照条件下,沙石和水吸收相同的热量,沙石的温度变化较大,而水的温度变化小,使得在沿海城市的温度变化较小,砂石的比热容小,导致温度变化大,所以B属于内陆城市。
综上 第1空、B; 第2空、小于; 第3空、大。
【分析】比热容的应用:水的比热容较大,用水做冷却剂,热量的计算为Q=cmΔt,吸收相同的热量下,比热容大的温度变化小。
14.【答案】;;小于
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】 查表可知,铜的比热容为 J/(kg·℃),根据Q=cmΔt可计算 2千克的铜块温度升高5℃所吸收的热量为 Q吸= J/(kg·℃)×2kg×5℃=J;铝的比热容大于铜的比热容,所以相同质量、初温相同的铝和铜,铝升高温度较低。
综上第1空、;第2空、;第3空、小于。
【分析】比较不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强)。
15.【答案】甲;;
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】据图可知,相同时间内甲温度变化量小,所以甲的比热容大,所以甲物质为水,在15min,甲温度变化量为乙温度变化量的一半,所以乙比热容是甲比热容的一半,即 另一种液体的比热容为 J/(kg·℃) ;根据Q=cmΔt可计算乙放出的热量Q= J/(kg·℃)×0.5kg×40℃=J。
综上 第1空、甲; 第2空、;第3空、.
【分析】比较不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
16.【答案】(1)变小
(2)20.2
(3)汽化;吸热
(4)0.92×102
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;热量的计算
【解析】【解答】(1)冰块的温度较低,铁块和冰块发生热传递,减少铁块的内能和温度。
综上 第1空、 变小;
(2) 用手快速摩擦D铁块 通过做功使得D的内能增加,温度增加,所以20.2℃是D。
综上 第1空、20.2;
(3)乙醇乙汽化,吸收热量使得温度降低;
综上 第1空、汽化; 第2空、吸热;
(4)铁块质量为0.1kg,Δt=2℃,铁的比热容为0.46×103J/(kg*℃),根据Q=cmΔt可计算Q=0.1kg×0.46×103J/(kg*℃)×2℃=0.92×102J.
综上 第1空、0.92×102。
【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能;
2、汽化为液态变为气态,会吸收热量,如:蒸发;
3、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温。
17.【答案】(1)温度计
(2)等于
(3)2.1×103
(4)大于
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)探究不同物体的吸热能力,需要做出时间温度曲线,所以使用温度计测量物体的温度变化量;
综上 第1空、 温度计;
(2) 使用相同的加热装置,所以加热10min,水吸收的热量 等于没有的吸热量;
综上 第1空、 等于;
(3)升高相同的温度,煤油的加热时间为水加热时间的一半,所以煤油的吸热量为水吸热量的一半,根据热量的计算公式Q=cmΔt可知,煤油的比热容为水的一半,为2.1×103J/(kg.℃)。
综上 第1空、2.1×103
(4) 要使水和煤油的升高相同的温度,就要给 水加热更长时间,水吸收的热量大于煤油的热量;
综上 第1空、 大于。
【分析】探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
18.【答案】(1)温度计
(2)质量;相同
(3)加热时间的长短
(4)初温;温度升高量
(5)甲
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)比较不同物质吸热能力原理为Q=cmΔt,需要使用温度计测量温度变化量,使用秒表测量加热时间;
综上 第1空、 时间;
(2)比较不同物质吸热能力原理为Q=cmΔt,变量为待测液体的种类,所以加热装置相同,待测的质量初始温度相同。
综上 第1空、质量; 第2空、相同;
(3)吸收的热量无法直接观察,使用加热的长短反应液体吸热量;
综上 第1空、加热时间的长短。
(4)据表分析可知,待测液体的初始温度相同,通过相同的加热时间,来比较温度变化量探究不同物质的吸热本领;
综上 第1空、初温; 第2空、温度升高量;
(5)相同加热时间甲的温度变量小,所以甲的比热容大,吸热能力强。
综上 第1空、 甲。
【分析】探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
19.【答案】(1)质量
(2)加热时间;转换
(3)水;水;水
(4)比热容
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)比较不同物质吸热能力原理为Q=cmΔt,所以变量为c,所以应该控制加热装置,质量相同。
综上 第1空、 质量;
(2)试验中通过加热时间反应物体吸收热量,该方法为转换法。
综上 第1空、 加热时间; 第2空、转换。
(3)水的比热容大,所以加热水和油需要加热水的时间更长,所以释放相同热量,水的温度变化较少。
综上 第1空、水; 第2空、水; 第3空、水。
(4)使用比热容来表征物体的吸热能力。
综上 第1空、比热容。
【分析】探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
20.【答案】(1)甲、丙;质量
(2)加热时间
(3)a
(4)30;2.1×103
(5)B
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1) 为了比较水和煤油的吸热本领的大小 ,需要控制加热装置相同,待测液体不同,所以选择甲丙;且控制待测液体的温度以及初温相同;
综上 第1空、甲丙; 第2空、质量;
(2)加热装置相同,所以可以通过加热时间比较吸热量的多少;
综上 第1空、 加热时间;
(3)加热相同时间,b温度变化量大,所以b吸热能力小于a;
综上 第1空、 a;
(4)a为煤油,加热到3min温度为30℃;水加热到30℃,加热时间为煤油的2倍,所以煤油的比热容是水的一半为2.1×103 J/(kg ℃) ;
综上 第1空、30; 第2空、2.1×103;
(5)人工湖的比热容大,所以温差变化小;冷水的比热容大, 可以冷却发动机,放盐水使得水的蒸发更快进而增加湿度,所以B错误,AC正确;
综上选B。
【分析】1、探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
2、比热容的应用:水的比热容较大,用水做冷却剂。
21.【答案】(1)增大;做功
(2)热传递;比热容
(3)7×107
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化;热量的计算
【解析】【解答】(1) 火箭携带载人飞船加速升空阶段 ,速度和高度增加,所以动能和重力势能增加,所以机械能增加, 火箭与大气间剧烈摩擦使得火箭表面温度急剧升高,通过做功增加火箭内能;
综上 第1空、增大; 第2空、做功。
(2) 液态氢燃烧后喷出的高温燃气,通过 热传递使得发射台温度增加,可利用水的比热容大的特点吸收大量热量。
综上 第1空、 热传递; 第2空、比热容。
(3) 氢燃料的热值q=1.4×108J/kg ,根据热值公式Q=mq可计算Q=0.5kg× 1.4×108J/kg =7×107J,水吸收的热量Q吸=7×107J×0.84=5.88×107J,根据热量计算公式Q=cmΔt可计算Δt=。
综上 第1空、7×107; 第2空、14.
【分析】1、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
2、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
3、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温。
22.【答案】(1)热传递
(2)不可以,外表面吸收太阳能难以通过真空传递至内表面
(3);
(4)可以
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】(1) 太阳光照射到集热板中黑色吸热材料上 ,通过热传递使得水的内能增加,温度升高。
综上 第1空、 热传递;
(2)据题可知, 双层玻璃管之间是真空,真空不利于热量的传递 ,所以不可以将黑色的吸热材料涂在玻璃管的表面上 。
综上 第1空、不可以,外表面吸收太阳能难以通过真空传递至内表面。
(3)据题可知集热板面积为 4×104m2,单位面积吸热量为 3×106J,所以10h总吸热量为1.2×1012J,转化效率为0.6,所以水获取内能为0.6×1.2×1012J=,根据热量的计算公式Q=cmΔt可知,m=。
综上 第1空、 第2空、.
(4)蓄水箱水温降低释放的热量Q=,所以可以维持的天数d=,可以满足。
综上 第1空、 可以。
【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能;
2、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温。
23.【答案】解:(1)天然气放出的热量Q放=V气q=0.15m3×3.2×107J/m3=4.8×106J。
(2)水吸收的热量Q吸=cmt=4.2×103J/kg×40kg×(40 15)=4.2×106J。
(3)本次热水器的加热效率η=×100%=×100%=87.5%。
答: (1)天然气放出的热量Q放为4.8×106J;
(2)水吸收的热量Q吸为4.2×106J;
(3)本次热水器的加热效率η为87.5%。
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)据题可知 天然气热值 q=3.2×107J/m3 ,根据Q放=V气q计算0.15m3天然气完全燃烧放出的热量Q放;
(2)根据题可知,水的质量为40kg,温度变化量为25℃,根据热量公式Q吸=cmt计算水吸收的热量Q吸。
(3)根据效率公式结合(1)(2)计算的吸热和放热量计算本次热水器的加热效率η=×100%。
24.【答案】(1)
(2)
(3);;增大;容器内所有的水的内能,等于原来水的内能加冰的内能,所以比原来水的内能要大
【知识点】内能的概念;热量的计算
【解析】【解答】(1)据题可知熔化热是晶体开始熔化 到所有晶体完全熔化时所吸收的热量与其质量之比,即;
综上 第1空、;
(2)据题可知水的温度变化量为4℃,根据热量计算公式计算可知其释放的热量;忽略与外界的热交换,所以水的释放热量等于冰的吸收热,即 冰吸收的热量为J;根据定义可知冰的熔化热;内能和物体的质量、状态、温度有关,容器内所有的水的内能等于水和冰内能之和,所以水内能大。
综上 第1空、;第2空、; 第3空、增大; 第4空、容器内所有的水的内能,等于原来水的内能加冰的内能,所以比原来水的内能要大.
【分析】1、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温;
2、内能是物体质量、温度、状态的函数,题目中当 冰熔化成水后 ,水质量增加,所以内能增大。
25.【答案】(1)快
(2)铜
(3)水的比热容大
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】(1)干泥土比热容较小,湿泥土中水分较多,比热容较大,所以吸收相同热量下,比热容大的温度变化小,所以干泥土升温快。
综上 第1空、 快。
(2)铜壶的比热容较小,所以吸收相同热量时,铜壶温度升温较快,通过热传递使得水更快升温。
综上 第1空、 铜。
(3)水的比热容较大,所以吸收热量后,水温度变化较小,通过热传递将发动机温度降低。
综上 第1空、水的比热容大。
【分析】1、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温。
2、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
1 / 1人教版物理九年级(全册)同步练习13.3比热容(基础卷)
一、选择题
1.(2024九上·坪山期中)表中是一些物质的比热容[J/(kg·℃)]。根据表中数据,下列判断正确的是( )
水 4.2×103 铝 0.88×103
冰 2.1×103 干泥土 约0.84×103
沙石 约0.92×103 铜 0.39×103
A.物质的比热容与物质的种类无关
B.200g水的比热容是100g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.一般情况下,我们把1kg的水加热至沸腾,水需要吸收约4.2×107J的能量
【答案】C
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】AB、 物质的比热容与物质的种类有关 ,相同状态下的物体比热容相同,AB错误;
C、 质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量 ,根据热量公式Q=cmΔt可知,铜的比热容小,所以铜的升温快,C正确;
D、题目中没有阐述水温度变化量,所以无法计算水吸收的热量,D错误。
综上选D。
【分析】1、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温;
2、比热容是物质的特性,与物体的形状、质量、吸放热的多少等无关。
2.(2024九上·坪山期中)以下两个物理量∶①密度,②比热容,可用来鉴别物质的是( )
A.只有① B.①②均可以 C.只有② D.①②均不可
【答案】B
【知识点】密度及其特性;比热容
【解析】【解答】一般情况下,不同物体的密度以及比热容均不同,均属于物体的基本属性,和物体的种类、状态有关,所以可以使用密度和比热容来区别物质,B正确,ACD错误。
综上选B。
【分析】1、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;至于材料本身以及材料状态有关
2、比热容是物质的特性,与物体的形状、质量、吸放热的多少等无关。
3.(2024九上·龙岗期中)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无.关.的是( )
A.北方的冬天,房屋内的“吸气”用水作为传热介质
B.炎热的夏天,在教室地面上洒水降温
C.海边昼夜温差比沙漠中小,适宜居住
D.水约占人体体重的 60%~70%,有助于调节体温
【答案】B
【知识点】蒸发及其现象;比热容
【解析】【解答】A、水的比热容较大,所以用水作为保温材料,A正确;
B、 在教室地面上洒水降温 ,通过蒸发降低环境温度,B错误;
C、水的比热容较大,吸收相同热量时,温度变化较小,沙子比热容小,温差较大,所以海边适宜居住,C正确;
D、 水约占人体体重的 60%~70%,有助于调节体温 ,D正确。
综上选B。
【分析】1、比热容的应用:水的比热容较大,用水做冷却剂,比热容是物质的特性,与物体的形状、质量、吸放热的多少等无关;
2、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温。
4.(2024九上·汕头期中)某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A线是沿海城市的温度变化曲线 B.B线是内陆城市的温度变化曲线
C.A城市温度变化大吸收的热量多 D.B城市温度变化小海水比热容大
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】物体吸收热量后,温度变化和比热容有关,根据,其他条件相同时,比热容越大,温度差越小,水的比热容比陆地的比热容大,吸收热量后,温度变化小,根据图像可知,A地区温度变化大,是内陆地区,B地区温度差小,是沿海地区,D符合题意。
故选D。
【分析】水的比热容较大,其他条件相同时,吸收热量后,温度差较小。
5.(2024九上·虎门期中)两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间的关系如题图所示。下列说法中错误的是
A.升高相同的温度,甲液体吸收的热量多
B.吸收相同的热量,乙液体比甲液体的末温高
C.甲液体的比热容小丁乙液体的比热容
D.即使甲液体吸收的热量增大,甲的比热容也不变
【答案】C
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】A、 用同一热源分别加热, 升高相同的温度,甲加热时间长,甲液体吸收的热量多,A正确;
B、 吸收相同的热量,乙液体比甲液体的末温高 ,B正确;
C、 根据Q=cmΔt可知,加热相同时间,吸收热量相同,所以甲液体的比热容小于乙液体的比热容 ,C错误;
D、比热容和吸收热量无关,D错误。
综上选C。
【分析】比较不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
6.(2024九上·清新期中)已知铝的比热容比铜的比热容大,相同质量的铝和铜,吸收相同的热量,则( )
A.铝升高的温度较高 B.铜升高的温度较高
C.铝和铜升高的温度相同 D.无法比较升高的温度
【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】根据热量公式Q=cmΔt可知,吸收相同热量,质量相同,比热容大的物体温度变化量小,所以铝的比热容大,铝升温小于铜的升温量,B正确,ACD错误。
综上选B。
【分析】比较不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强)。
7.(2024九上·北京开学考)已知水的比热容是 4.2×103J/(kg:℃), 用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水,水吸收的热量约为
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】一壶水的体积为1.5L=1.5×10-3m3,质量m=103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg,温度变化量为100℃,
根据Q=cmΔt= 4.2×103J/(kg:℃) ×100℃×1.5kg= ,C正确,ABD错误。
综上选C。
【分析】热量的计算:公式为Q=cmΔt,根据生活常识可知,一壶水的质量 为1.5kg,温度变化量为100摄氏度,据此计算水吸收的热量。
8.(2018-2019学年人教版物理九年级全册 13.3 比热容 同步练习)对公式c= 的理解,下列说法正确的是( )
A.物质的比热容与物体的质量成反比
B.比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少无关
C.物质的比热容与物体是吸热或放热有关
D.物质的比热容与物体的温度变化大小成反比
【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】比热容是物质本身的一种特性,物质的比热容只跟物质的种类和状态有关,与物质质量、温度变化的大小、吸收或放出热量的多少均无关,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】结合比热容的概念进行分析即可.
9.(2025九上·中山月考)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),如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图象,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.都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
【答案】A
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】ABC、相同加热时间下,物体吸热量相同,根据Q=cmΔt,B温度变化量为40℃,A温度变化量为20℃,所以CB:CA=1:2,A正确,BC错误;
D、 A和B升高相同的温度 ,A加热时间长,所以A吸收热量多,D错误。
综上选A。
【分析】比较不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强)。
10.(2023九下·达州月考)分别用两个完全相同的酒精灯给质量相同的水和煤油加热,不计热量损失,加热过程中温度随时间变化如图所示,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
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】图中,水和煤油的质量和时间相同,甲的温度变化明显,温度变化量比乙的温度变化量大;根据Q=cmΔt,温度差越大,比热容越小,甲比热容小,是煤油;乙比热容大,是水,C符合题意。
故选C。
【分析】根据相同的加热装置,加热时间相同,吸收热量相等,液体质量相同,温度差越小,比热容越大。
二、填空题
11.(2024九上·江海期末)汽车用水作为发动机冷却液是因为水的 大,由于水箱中的水不断吸热,水的内能会 ,当水箱中的水不断汽化后,质量减少了,则剩下的水比热容 后两空选填“增大”“减小”或“不变”。
【答案】比热容;增大;不变
【知识点】比热容
【解析】【解答】水作为发动机冷却液,水的比热容大,吸热能力强;水不断吸热,内能会增大;比热容是物质的特性,一般保持不变,水的质量减少了,剩下的水比热容不变。
【分析】水的比热容较大,吸热能力强;比热容是物体的特性,一般保持不变;物体吸收热量,内能变大。
12.(2024九上·清新期中) 小明家买了一个电暖气,她阅读说明书时发现电暖气里的工作物质是油而不是水,好处之一是油的比热容比水的 ,加热时升温 (选填“快”或“慢”);电暖气周围的空气温度升高,这是通过 的方式改变内能的。
【答案】小;快;热传递
【知识点】热传递改变物体内能;比热容;热量的计算
【解析】【解答】 油的比热容比水的 小,所以吸收相同热量后,油上升的温度快,和周围空气存在温度差,通过热传递增加周围空气的内能。
综上 第1空、 小; 第2空、快; 第3空、热传递。
【分析】1、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化小,应用:冷水降温、温水保温,油的温度变化快。
2、热传递是热量从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。
13.(2023九上·郑州期末)如图是同一纬度某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化曲线,请判断内陆城市一年气温变化所对应的曲线是 (选填“A”或“B”),这是由于内陆沙石多,沙石的比热容 (选填“大于”或“小于”)水的比热容,吸收相同热量的情况下,沙石的温度变化较 (选填“大”或“小”)。
【答案】B;小于;大
【知识点】比热容
【解析】【解答】沿海城市,水多,且水的比热容大,砂石的比热容小,所以在同样的光照条件下,沙石和水吸收相同的热量,沙石的温度变化较大,而水的温度变化小,使得在沿海城市的温度变化较小,砂石的比热容小,导致温度变化大,所以B属于内陆城市。
综上 第1空、B; 第2空、小于; 第3空、大。
【分析】比热容的应用:水的比热容较大,用水做冷却剂,热量的计算为Q=cmΔt,吸收相同的热量下,比热容大的温度变化小。
14.(2024九上·茂南月考)查表可知,铜的比热容为 焦/(千克℃)。2千克的铜块温度升高5℃所吸收的热量为 焦;质量相等的铜块和铝块,吸收相等的热量,则铝块升高的温度 铜块升高的温度(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
比热容:焦/(千克℃)
煤油 铝
水 铜
【答案】;;小于
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】 查表可知,铜的比热容为 J/(kg·℃),根据Q=cmΔt可计算 2千克的铜块温度升高5℃所吸收的热量为 Q吸= J/(kg·℃)×2kg×5℃=J;铝的比热容大于铜的比热容,所以相同质量、初温相同的铝和铜,铝升高温度较低。
综上第1空、;第2空、;第3空、小于。
【分析】比较不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强)。
15.(2024九上·普宁期中)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体(水的比热容大于另一种液体)进行对比实验,如图所示。实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,则 (填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为 J/(kg·℃),这种液体在0~15min内放出的热量为 J。
【答案】甲;;
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】据图可知,相同时间内甲温度变化量小,所以甲的比热容大,所以甲物质为水,在15min,甲温度变化量为乙温度变化量的一半,所以乙比热容是甲比热容的一半,即 另一种液体的比热容为 J/(kg·℃) ;根据Q=cmΔt可计算乙放出的热量Q= J/(kg·℃)×0.5kg×40℃=J。
综上 第1空、甲; 第2空、;第3空、.
【分析】比较不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
三、实验探究题
16.(广东省广州市荔湾区2024-2025学年上学期九年级物理期中试卷)桌子上有A、B、C、D四个质量均为 0.1kg 的实心铁块。小明用红外成像测温仪拍摄铁块的温度如图1所示(四个铁块未按A、B、C、D顺序排列)。接着他在A铁块上放上冰块,在B铁块喷上温度为19.2℃的乙醇消毒液,用手快速摩擦D铁块,再用红外成像测温仪拍得画面如图2所示(冰块未画出)。铁的比热容为0.46×103J/(kg*℃).
(1)相比放冰块之前,铁块A的内能 (选填“变大”、“变小”或“不变")。
(2)图2中,温度是 ℃的铁块是D铁块。
(3)喷在B铁块上的乙醇消毒液发生了哪种物态变化 ;该物态变化过程要 (选填“吸热”或“放热")。
(4)由图1到图2,左边第一块铁块放出的热量为 J。
【答案】(1)变小
(2)20.2
(3)汽化;吸热
(4)0.92×102
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;热量的计算
【解析】【解答】(1)冰块的温度较低,铁块和冰块发生热传递,减少铁块的内能和温度。
综上 第1空、 变小;
(2) 用手快速摩擦D铁块 通过做功使得D的内能增加,温度增加,所以20.2℃是D。
综上 第1空、20.2;
(3)乙醇乙汽化,吸收热量使得温度降低;
综上 第1空、汽化; 第2空、吸热;
(4)铁块质量为0.1kg,Δt=2℃,铁的比热容为0.46×103J/(kg*℃),根据Q=cmΔt可计算Q=0.1kg×0.46×103J/(kg*℃)×2℃=0.92×102J.
综上 第1空、0.92×102。
【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能;
2、汽化为液态变为气态,会吸收热量,如:蒸发;
3、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温。
17.(2025九上·中山月考)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(图中所示),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验除了图甲用到的测量工具外,还需要的测量T.具是停表和 。
(2)加热10min,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图乙所示);由图像可知,煤油的比热容是J /kg.C水=4.2×103J/(kg.℃)]。
(4)由图乙可知,如果要使水和煤油的升高相同的温度,就要给_ 加热更长的时间,此时水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
【答案】(1)温度计
(2)等于
(3)2.1×103
(4)大于
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)探究不同物体的吸热能力,需要做出时间温度曲线,所以使用温度计测量物体的温度变化量;
综上 第1空、 温度计;
(2) 使用相同的加热装置,所以加热10min,水吸收的热量 等于没有的吸热量;
综上 第1空、 等于;
(3)升高相同的温度,煤油的加热时间为水加热时间的一半,所以煤油的吸热量为水吸热量的一半,根据热量的计算公式Q=cmΔt可知,煤油的比热容为水的一半,为2.1×103J/(kg.℃)。
综上 第1空、2.1×103
(4) 要使水和煤油的升高相同的温度,就要给 水加热更长时间,水吸收的热量大于煤油的热量;
综上 第1空、 大于。
【分析】探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
18.(2024九上·鹤山期中)在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图所示,其中A、B为两个电加热器。
(1)要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和 ;
(2)实验中应将 相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同规格的烧杯中,用 (填“相同”或“不同”)的电加热器加热;
(3)实验中甲和乙吸收的热量由 (加热时间的长短/液体升高的温度)来反映;
(4)小明设计的记录数据如表所示,分析表格数据可知:他是用 相同的甲、乙两种液体、加热相同的时间,比较 的方法来判断不同物质的吸热本领;
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
甲的温度/℃ 18 22 26 30 34 38 42
乙的温度/℃ 18 30 42 54 66 78 90
(5)分析表格中记录的实验数据,可以看出 (填“甲”或“乙”)物质的吸热能力强。
【答案】(1)温度计
(2)质量;相同
(3)加热时间的长短
(4)初温;温度升高量
(5)甲
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)比较不同物质吸热能力原理为Q=cmΔt,需要使用温度计测量温度变化量,使用秒表测量加热时间;
综上 第1空、 时间;
(2)比较不同物质吸热能力原理为Q=cmΔt,变量为待测液体的种类,所以加热装置相同,待测的质量初始温度相同。
综上 第1空、质量; 第2空、相同;
(3)吸收的热量无法直接观察,使用加热的长短反应液体吸热量;
综上 第1空、加热时间的长短。
(4)据表分析可知,待测液体的初始温度相同,通过相同的加热时间,来比较温度变化量探究不同物质的吸热本领;
综上 第1空、初温; 第2空、温度升高量;
(5)相同加热时间甲的温度变量小,所以甲的比热容大,吸热能力强。
综上 第1空、 甲。
【分析】探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
19.(2024九上·坪山期中)在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,如图所示,实验数据记录在下表中。
物质 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 200 20 6 45
色拉油 200 20 6 75
(1)试管中加入的水和色拉油除初温相同外,还应保证 (选填“体积”或“质量”)相同。
(2)实验中物质吸热的多少是通过 来反映的,这种科学方法叫 法。
(3)在此实验中,如果要使水和色拉油的最后温度相同,就要给 加热更长的时间,可得出 的吸热能力更强,如果要自制一个暖手器,应该选 作为工作物质。
(4)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用 这个物理量来描述。
【答案】(1)质量
(2)加热时间;转换
(3)水;水;水
(4)比热容
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)比较不同物质吸热能力原理为Q=cmΔt,所以变量为c,所以应该控制加热装置,质量相同。
综上 第1空、 质量;
(2)试验中通过加热时间反应物体吸收热量,该方法为转换法。
综上 第1空、 加热时间; 第2空、转换。
(3)水的比热容大,所以加热水和油需要加热水的时间更长,所以释放相同热量,水的温度变化较少。
综上 第1空、水; 第2空、水; 第3空、水。
(4)使用比热容来表征物体的吸热能力。
综上 第1空、比热容。
【分析】探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
20.(2024九上·揭西期中) 如图所示,小华利用甲、乙、丙三套完全相同的装置,完成下面实验,已知:c水=4.2×103J/(kg ℃)。
(1)为了比较水和煤油的吸热本领的大小,他应选择 (选填“甲、乙”、“甲、丙”或“乙、丙”)两套装置。实验应控制水和煤油的初温相同、 相同;
(2)小明通过比较 (选填“加热时间”、“温度计上升的示数”)来比较水和煤油吸收热量的多少;
(3)经过实验得出了水和煤油温度随时间变化的图象如图丁所示,则图线 (选填“a”或“b”)对应液体的吸热能力强;
(4)如图丁所示,加热3min时,煤油的温度为 ℃;若不计实验过程中的热量损失,则煤油的
比热容为 J/(kg ℃);
(5)下列示例中与比热容无关的是 ____(填字母)。
A.城市建造人工湖来改善气候
B.空调房间里放盐水可以增加湿度
C.用冷水冷却发动机
【答案】(1)甲、丙;质量
(2)加热时间
(3)a
(4)30;2.1×103
(5)B
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1) 为了比较水和煤油的吸热本领的大小 ,需要控制加热装置相同,待测液体不同,所以选择甲丙;且控制待测液体的温度以及初温相同;
综上 第1空、甲丙; 第2空、质量;
(2)加热装置相同,所以可以通过加热时间比较吸热量的多少;
综上 第1空、 加热时间;
(3)加热相同时间,b温度变化量大,所以b吸热能力小于a;
综上 第1空、 a;
(4)a为煤油,加热到3min温度为30℃;水加热到30℃,加热时间为煤油的2倍,所以煤油的比热容是水的一半为2.1×103 J/(kg ℃) ;
综上 第1空、30; 第2空、2.1×103;
(5)人工湖的比热容大,所以温差变化小;冷水的比热容大, 可以冷却发动机,放盐水使得水的蒸发更快进而增加湿度,所以B错误,AC正确;
综上选B。
【分析】1、探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
2、比热容的应用:水的比热容较大,用水做冷却剂。
四、科普阅读题
21.(2024九上·虎门期中)阅读短文,回答问题。
2024年10月30日4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。神舟十九号载人飞船入轨后,于北京时间2024年10月30日11时03分,成功对接于空间站天和核心舱径向端口,整个自主交会对接过程历时约6.5小时。
(1)我国用长征二号F遥十九运载火箭成功将神舟十九号载人飞船发射升空。在火箭携带载人飞船加速升空阶段,载人飞船的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”),火箭与大气间剧烈摩擦使得火箭表面温度急剧升高,这是通过 的方式增大了火箭的内能。
(2)火箭中运用了液态氢作为燃料,液态氢燃烧后喷出的高温燃气,通过 (选填“热传递”或“做功”)使发射台的温度急剧升高,会对发射台造成破坏。为了避免这种破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的 较大的特性和水发生物态变化时,会吸收大量的热量来降低发射台的温度。
(3)若完全燃烧 0.5 kg 的氢燃料,可放出热量 J;若这些热量有84%被质量为1×103kg 的水吸收,则水的温度能够上升 ℃。[氢燃料的热值q=1.4×108J/kg, c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)增大;做功
(2)热传递;比热容
(3)7×107
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化;热量的计算
【解析】【解答】(1) 火箭携带载人飞船加速升空阶段 ,速度和高度增加,所以动能和重力势能增加,所以机械能增加, 火箭与大气间剧烈摩擦使得火箭表面温度急剧升高,通过做功增加火箭内能;
综上 第1空、增大; 第2空、做功。
(2) 液态氢燃烧后喷出的高温燃气,通过 热传递使得发射台温度增加,可利用水的比热容大的特点吸收大量热量。
综上 第1空、 热传递; 第2空、比热容。
(3) 氢燃料的热值q=1.4×108J/kg ,根据热值公式Q=mq可计算Q=0.5kg× 1.4×108J/kg =7×107J,水吸收的热量Q吸=7×107J×0.84=5.88×107J,根据热量计算公式Q=cmΔt可计算Δt=。
综上 第1空、7×107; 第2空、14.
【分析】1、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
2、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
3、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温。
22.(2024九上·龙岗期中)某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点,为藏区某县设计了太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成,其基本工作过程如图 1 所示。集热板白天接收太阳辐射时,其内部水温升高,然后通过热交换器,使蓄水箱内水温升高,再通过水泵将热水送入用户。集热板无法供热时,蓄水箱与热交换器之间阀门关闭。晴天时,集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天 24 小时的取暖需求, 同时富余的内能可储存在蓄水箱中,用以解决阴雨天集热板无法供热的问题。
如图 2 所示,太阳能集热板中有许多玻璃吸热管并列排布,每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成,双层玻璃管之间是真空,真空不利于热量的传递,如图 3 所示是双层玻璃吸热管的内部结构,其与保温瓶的玻璃内胆相似,只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色 的吸热材料,能更有效地吸收太阳能。
同学们用所学知识对该县太阳能供暖蓄热系统某一天的数据进行了简单的分析,为便于 计算,工作过程和相关数值均做了简化处理,如下表所示。不计集热板到水箱之间的管 道、热交换器的热损失。[水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)]
集热板每小时、每平方米接 收的太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量(含用户得到 的内能、蓄水箱和供暖管道的热损失)
3×106J 4×104m2 1.74×1011J
(1)太阳光照射到集热板中黑色吸热材料上,使管内的水变热,这是通过 的方式改变内能。
(2)图 3 中,能否将黑色的吸热材料涂在玻璃管的表面上?请判断并说明理由: .
(3)若这一天光照时长为 10h,集热板的光热转化效率为 60%,则集热板中的水获得的内能是 J;这些内能,一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖,另一方面使得蓄水箱的温度最终升高了 10℃。请分析计算该水箱中水的质量至少是 kg。
(4)假设该县城用户均采用地暖供热,根据地理供热标准,用户的进水温度不低于 40℃。若上述系统这一天持续供暖结束后,蓄水箱水温为 50℃,接下来为连续阴天气,该蓄水箱储存的内能是否还能为县城用户按标准持续供暖 3 天?请判断并说明理由: 。
【答案】(1)热传递
(2)不可以,外表面吸收太阳能难以通过真空传递至内表面
(3);
(4)可以
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】(1) 太阳光照射到集热板中黑色吸热材料上 ,通过热传递使得水的内能增加,温度升高。
综上 第1空、 热传递;
(2)据题可知, 双层玻璃管之间是真空,真空不利于热量的传递 ,所以不可以将黑色的吸热材料涂在玻璃管的表面上 。
综上 第1空、不可以,外表面吸收太阳能难以通过真空传递至内表面。
(3)据题可知集热板面积为 4×104m2,单位面积吸热量为 3×106J,所以10h总吸热量为1.2×1012J,转化效率为0.6,所以水获取内能为0.6×1.2×1012J=,根据热量的计算公式Q=cmΔt可知,m=。
综上 第1空、 第2空、.
(4)蓄水箱水温降低释放的热量Q=,所以可以维持的天数d=,可以满足。
综上 第1空、 可以。
【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能;
2、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温。
五、计算题
23.(2024九上·蓬江期中)天然气热水器的热效率表示该热水器工作时天然气完全燃烧所消耗的化学能有多大比例转化为水的内能。热水器输入质量为40kg、初温为15的水,经过热水器消耗0.15m3天然气加热后(假设天然气完全燃烧),输出水的温度为40。求:[已知:天然气热值 q=3.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg )]
(1)天然气放出的热量Q放多大?
(2)水吸收的热量Q吸多大?
(3)本次热水器加热的热效率η多大?
【答案】解:(1)天然气放出的热量Q放=V气q=0.15m3×3.2×107J/m3=4.8×106J。
(2)水吸收的热量Q吸=cmt=4.2×103J/kg×40kg×(40 15)=4.2×106J。
(3)本次热水器的加热效率η=×100%=×100%=87.5%。
答: (1)天然气放出的热量Q放为4.8×106J;
(2)水吸收的热量Q吸为4.2×106J;
(3)本次热水器的加热效率η为87.5%。
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)据题可知 天然气热值 q=3.2×107J/m3 ,根据Q放=V气q计算0.15m3天然气完全燃烧放出的热量Q放;
(2)根据题可知,水的质量为40kg,温度变化量为25℃,根据热量公式Q吸=cmt计算水吸收的热量Q吸。
(3)根据效率公式结合(1)(2)计算的吸热和放热量计算本次热水器的加热效率η=×100%。
六、综合题
24.(2024九上·广州期中)某种晶体,从开始熔化到所有晶体完全熔化时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热,用字母表示。[热量用表示]
(1)根据以上信息,写出熔化热的定义式 。(用相应物理量的符号写出表达式)
(2)在一标准大气压下,将、0℃的冰放进装有、4℃水的隔热容器中.冰完全熔化后,容器中的水温刚好为0℃(忽略与外界的热交换)。
①求:、4℃的水,降温到0℃时所放出的热量.[已知:]
(3)②通过计算可知:冰吸收的热量为 J。冰的熔化热为 。
③与容器原有的水相比,冰熔化成水后,容器内所有水的内能增大,减少,还是不变 。依据是: 。
【答案】(1)
(2)
(3);;增大;容器内所有的水的内能,等于原来水的内能加冰的内能,所以比原来水的内能要大
【知识点】内能的概念;热量的计算
【解析】【解答】(1)据题可知熔化热是晶体开始熔化 到所有晶体完全熔化时所吸收的热量与其质量之比,即;
综上 第1空、;
(2)据题可知水的温度变化量为4℃,根据热量计算公式计算可知其释放的热量;忽略与外界的热交换,所以水的释放热量等于冰的吸收热,即 冰吸收的热量为J;根据定义可知冰的熔化热;内能和物体的质量、状态、温度有关,容器内所有的水的内能等于水和冰内能之和,所以水内能大。
综上 第1空、;第2空、; 第3空、增大; 第4空、容器内所有的水的内能,等于原来水的内能加冰的内能,所以比原来水的内能要大.
【分析】1、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温;
2、内能是物体质量、温度、状态的函数,题目中当 冰熔化成水后 ,水质量增加,所以内能增大。
25.(2024九上·江门期中)小刚在阅读“一些物质的比热容[J/(kg ℃)]”表格后,得出了如下结论:
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油、冰 2.1×103 钢、铁 0.46×103
蓖麻油 1.8×103 铜 0.39×103
砂石 0.92×103 水银 0.14×103
(1)在太阳光照射下,干泥土比湿泥土升温 (选填“快”或“慢”);
(2)用质量相等的铜壶和铝壶烧开水,从节能角度考虑,选用 壶好(选填“铜”或“铝”);
(3)生活中,拖拉机发动机常常采用循环流动的水进行冷却,这是因为 .
【答案】(1)快
(2)铜
(3)水的比热容大
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】(1)干泥土比热容较小,湿泥土中水分较多,比热容较大,所以吸收相同热量下,比热容大的温度变化小,所以干泥土升温快。
综上 第1空、 快。
(2)铜壶的比热容较小,所以吸收相同热量时,铜壶温度升温较快,通过热传递使得水更快升温。
综上 第1空、 铜。
(3)水的比热容较大,所以吸收热量后,水温度变化较小,通过热传递将发动机温度降低。
综上 第1空、水的比热容大。
【分析】1、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温。
2、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
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