12.3 物质的比热容 2025-2026学年苏科版(2024)物理九年级上册
学校:___________姓名:___________班级:___________学号:___________
一、单选题
1.关于比热容,下列说法中正确的是( )
A. 比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B. 物体的质量越大,它的比热容越大
C. 比热容是物质的一种特性,与质量、吸收或放出的热量无关
D. 比热容与物质的状态无关
2.下列各种情况中,物质的比热容会发生变化的是 ( )
A.水凝固成冰 B.一杯水倒去一半
C.让水吸收更多的热量 D.15 ℃的水变成45 ℃的水
3.在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是( )
A.冬天,暖水袋中充热水取暖 B.夏天,地上洒水会感觉更凉爽
C.汽车发动机用水作冷却液 D.夜间遇寒潮时,在秧田里灌水以防秧苗受冻
4.甲、乙两种物质,质量之比是,吸收相同的热量后,升高的温度之比是,则甲、乙两种物质的比热容之比是 ( )
A. B. C. D.
5.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别对其加热,液体温度与加热时间的关系如图所示。根据图像可知( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度两种液体吸收的热量一样多
C.加热相同的时间甲液体比乙液体温度升高的多
D.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
6.在标准大气压下,将质量为、初温为的水加热,当水吸收的热量后,水温会升高( )
A. B. C. D.
7.小明根据下表所提供的数据得出了四个结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容J/(kg ℃)
水 4.2×103 水银 0.14×103
酒精 2.4×103 砂石 0.92×103
煤油 2.1×103 铝 0.88×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
A.液体的比热容一定比固体的比热容大
B.同种物质发生物态变化后,比热容不变
C.由于水的比热容大,白天海水温度比沙滩高
D.2kg 的水温度升高 50℃,吸收的热量是 4.2×105J
8.某工人在野外施工,需要将质量为4.2kg,初温为10℃的铝合金工件升高一定的温度,除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外,无其它热源,工人将热水分成5等份,将铝合金工件依次放入这5份热水中(每次热传递完全),放入第四份热水前,铝合金工件的温度为多少?已知铝合金的比热容为 ,不计工件与热水向周围环境传递热量( )
A.47.7℃ B.51.2℃ C.59.5℃ D.66.0℃
二、填空题
9.我国北方冬天取暖用的“暖气”通常用水作为输运能量的介质,这是因为水的 大。
10.在沿海地区炎热的天气里,由于陆地与海水的 不同,易形成海陆风;白天,陆地比大海升温 (快/慢),地面与海面上空的空气形成对流,形成海风,如图 (甲/乙)所示。
11.将质量和初温均相同的铜球和铅球放在同一热源上加热相同时间后,温度较高的是 (选填“铜球”或“铅球”),若两球相互接触后热量从 (“铜球到铅球”或“铅球到铜球”)(已知)。
12.甲、乙两金属块质量之比为3∶2,比热容之比为1∶3,当吸收相同的热量后,甲、乙两金属块升高的温度之比为 。
13.小明利用如图所示的装置探究物质的吸热能力跟哪些因素有关。他在两个相同的烧杯内分别加入质量相等的水和食用油,再将两个相同的电加热器和两个相同的温度计分别浸在水和食用油中,给每个电加热器通电5分钟,发现食用油中的温度计的示数变化大,则物质的吸热能力跟 有关。
14.用两个相同的电加热装置,分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,忽略散热损失,两液体的温度随时间变化关系的图像如图所示,由图像可知,两种液体的初温是 ,加热相同的时间,甲、乙吸收的热量之比是 ,甲、乙的比热容之比是 。
15.在测量温度时,有时需要考虑温度计吸热对测量结果的影响。例如,当被测物体的质量较小,但温度较高时,温度计吸收热量就会使被测物体温度 (升高/不变/降低),这种情况下为了使测量值更接近真实值,应选择 (酒精/煤油)温度计,理由是 。[设温度计玻璃泡容积一定,ρ酒精=ρ煤油=0.8×103kg/m3 c酒精=2.4×103J/(kg ℃)c煤油=2.1×103J/(kg ℃)]。
三、实验题
16.如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如下表:
物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 20 4 30
煤油 20 4 40
(1)实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热,需要控制水和煤油的 (选填“质量”或“体积”)相等;
(2)本实验是通过比较 来反映水和煤油吸热能力的强弱;分析数据可知 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力较强。
17.为了比较水和沙子吸热能力的大小,小石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,实验数据记录如下表:
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)本实验中除了图中已有的测量工具,还需要 和 ;
(2)在此实验中,用 反映水和沙子吸热的多少;
(3)分析表格中的数据,可得出的结论是: ;
(4)下列事实能用上述实验结果解释的是( )
A.固体和液体很难被压缩 B.50mL酒精和50mL水混合,总体积小于100mL
C.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小 D.多次用力晃动装有沙子的玻璃试管后,发现沙子变热
(5)小七利用图丙对冰进行了加热,绘制了如图丁中冰的熔化过程中的部分图像。已知到达C点时,试管里的冰恰巧完全熔化成了水,请利用所学习的知识画出C点之后,水在2分钟内的温度随时间变化的大致图像。(已知水的比热容是冰的比热容的2倍)
四、计算题
18.质量为 5 千克的水温度升高 2℃,求水吸收的热量 Q吸。 [c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
19.一质量是3 kg、初温为590 ℃的铁块,当温度降到30 ℃时放出了7.56×105 J的热量。则:
(1)计算出铁的比热容;
(2)餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”,将2 kg的铁板加热到130 ℃,再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上,等铁板温度降了60 ℃时,牛肉片已十成熟了,求铁板在此降温过程中放出的热量。
参考答案
1.【答案】C
【详解】比热容是物质的一种特性,与物质的种类、状态有关,跟物体的质量、吸收或放出的热量无关,故正确,、、错误。
2.【答案】A
【详解】水凝固成冰,状态发生了改变,其比热容也会发生变化,A选项符合题意;B、C、D三个选项中水的质量发生变化或者是吸收了热量、温度升高等,都不会改变水的比热容,故这三个选项都不符合题意。
3.【答案】B
【详解】
A.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度时,水放出的热量多,所以冬天,暖水袋中充热水取暖。故A不符合题意;
B.夏天在地上洒水,感觉更凉快,利用的是蒸发吸热,不是利用水的比热容大的特点,故B符合题意;
C.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度时,水吸收的热量多,所以用循环水冷却汽车发动机,故C不符合题意;
D.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以夜间遇寒潮时,向秧苗田里灌水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故D不符合题意。
故选B。
4.【答案】D
【详解】甲、乙两种物质,质量之比是,吸收相同的热量后,升高的温度之比是,根据可得,甲、乙两种物质的比热容之比为,故正确。
5.【答案】C
【详解】
AB.根据图像可知:质量相同的甲、乙两种液体升高相同的温度,乙的加热时间更长,吸收的热量更多,根据公式,质量、升高的温度一定时,吸收的热量和物质的比热容成正比,乙吸收的热量多,说明乙的比热容大,故AB不符合题意;
C.根据图像可知:质量相同的甲、乙两种液体加热相同的时间,甲的温度升高的多,故C符合题意;
D.根据图像可知:同一热源加热,相同的时间内甲、乙两种液体吸收的热量就是相同的,故D不符合题意。
故选C。
6.【答案】B
【详解】由得,水温度变化量,理论上水的末温,在一个标准大气压下,水的沸点为,水的温度升高到将不再上升,则水升高的温度为。故选。
【易错警示】
水在1个标准大气压下的沸点为,并且沸腾过程中持续吸热,温度保持不变。同学们在解题过程中一定要注意这一隐含条件,不要只用计算升高的温度。“升高到”和“降低到”是指物体的末温,“升高了”“升高”“降低”和“降低了”是指物体吸热或放热过程中温度的变化量。同学们在进行热量的计算时要注意区分。
7.【答案】D
【分析】
【详解】
A.由表格数据知,水银的比热容比砂石小,那么液体的比热容不一定比固体的大,故A错误;
B.水结成冰后比热容变小,那么同种物质发生物态变化后,比热容是变化的,故B错误;
C.由于水的比热容大,白天吸收相同的热量后,温度变化小,故海水温度比沙滩低,故C错误;
D. 2kg 的水温度升高 50℃,吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×50℃=4.2×105J
故D正确。
故选D。
8.【答案】B
【分析】
【详解】
如将1.2kg热水分5次倒出,每次倒出m0=0.24kg,在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中
Q1=c0m0(t t1),Q′1=cm(t1 t0)
因为
Q1=Q′1
所以
c0m0(t t1)=cm(t1 t0)
即
解得t127.1℃,同理在第二次使热水与构件达到热平衡的过程中
c0m0(90℃ t2)=cm(t2 t1)
即
4.2×103J×0.24kg×(90℃ t2)=0.88×103J×4.2kg×(t2 27.1℃)
解得t240.6℃,同理在第三次使热水与构件达到热平衡的过程中
c0m0(90℃ t3)=cm(t3 t2)
即
4.2×103J×0.24kg×(90℃ t3)=0.88×103J×4.2kg×(t3 40.6℃)
解得t3=51.2℃,即放入第四份热水前,铝合金工件的温度为51.2℃。
故选B。
9.【答案】比热容
【详解】
因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,取暖效果好,所以暖气装置中用水来供热。
10.【答案】; 比热容; 快; 乙
【详解】
[1]因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,所以陆地和海水的比热容不同。
[2]因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,在太阳照射下陆地和海水吸收相同的热.量,陆地温度上升快,海水温度上升慢。
[3]白天,陆地吸热后,温度上升快,热空气上升,海上的空气补充过来,风从海面吹向陆地,形成海风,故白天形成的海风如图乙所示。
11.【答案】铅球;铅球到铜球;
【详解】
由公式可知,因铜球和铅球的质量以及吸收的热量相同,铜的比热容大于铅的比热容,铜球升高的温度小于铅球升高的温度,由于初温相同,所以铜球的末温小于铅球的末温,温度较高的是铅球。
热传递是从高温物体传向低温物体,所以热量会从铅球到铜球。
12.【答案】2∶1
【详解】甲、乙两金属块质量之比为3∶2,比热容之比为1∶3;甲、乙两金属块升高的温度之比为==××=××=。
13.【答案】物质的种类
【详解】
实验中,控制了两种液体的质量相等,用相同的加热器进行加热,控制了两种液体吸收的热量相等,两种液体的种类不同,然后比较它们的温度变化情况,发现食用油中的温度计的示数变化大,所以是为了说明说明物质的吸热能力跟物质的种类有关。
14.【答案】20°C;1︰1;3︰7
【详解】根据图像可知,甲、乙两种物质的初温都是20°C。
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,加热相同的时间,吸收相同的热量,即吸收的热量之比为1:1。
都加热90°C,甲升高的温度为90°C-20°C=70°C
乙升高的温度为50°C-20°C=30°C
根据公式Q=cmΔt可知,吸收的热量、物质的质量相同时,比热容之比与升高的温度之比成反比,即c甲:c乙=Δt乙:Δt甲=30°C: 70°C=3:7
15.【答案】降低;煤油;煤油比热容小;
【详解】
热量由高温物体传递到低温物体,高温物体放出热量,内能减小,低温物体吸收热量,内能增加,当被测物体的质量较小,但温度较高时与温度计的温差大,温度计吸收热量使被测物体内能减小,温度降低。
由吸热公式可知,在物质的质量、温度变化相同的条件下,比热容越小吸热越少,因煤油比热容比酒精比热容小且他们的密度相同,所以在同等情况下为减小温度计吸收热量造成的误差,使测量值更接近真实值,应选择煤油温度计。
16.【答案】(1)质量
(2)升高的温度;水
【详解】(1)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制物质的质量相同,即实验中应保证水和煤油的初温与质量都相同,这用到了控制变量法。
(2)用相同的电加热器对液体加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,加热时间越长,液体吸收的热量越多,可以用加热时间长短表示吸收热量的多少,温度的变化反映液体吸热能力的强弱,故本实验是通过比较升高的温度来反映水和煤油吸热能力的强弱。
由表中数据知道,加热了4min,即吸收相同的热量,水的温度升高了10℃,煤油升高了20℃,所以水的吸热能力强。
17.【答案】(1)天平;秒表
(2)加热时间
(3)见解析
(4)C
(5)
【详解】(1)实验中要使得沙子和水的初温和质量相等,需要的测量工具有天平、温度计(图中已有);根据转换法,在此实验中,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少,需要用秒表测量时间。
(2)根据转换法,在此实验中,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。加热时间越长表示吸收的热量越多。
(3)根据表中数据,质量相同的水和沙子,升高相同的温度,水加热时间长,水吸收的热量多,说明水的吸热能力强。
(4)A.固体和液体很难被压缩,说明分子间存在斥力,故A不符合题意;
B.50mL酒精和50mL水混合,总体积小于100mL,说明分子间存在间隙,故B不符合题意;
C.相同质量的水和干泥土相比较,在相同的受冷和受热的情况下,由于水的比热容大(水的吸热能力大),水温度变化慢,而干泥土温度变化快,沿海地区水分较多,内陆地区泥沙土较多。故沿海地区昼夜温差会比内陆地区小,故C符合题意;
D.将装有沙子的试管用力晃动多次,发现沙子变热,是由于沙子克服摩擦做功,使沙子的内能增大,故D不符合题意。
(5)已知水的比热容是冰的比热容的2倍,加热相同的时间,吸收的热量相同,冰在0~2min升高的温度是4℃,冰熔化成水,质量不变,由Q=cmΔt可知升高的温度与比热容成反比,水在2min内升高的温度。
18.【答案】4.2×104J
【详解】解:水吸收的热量为
答:水吸收的热量Q吸为4.2×104J。
19.【答案】
(1)0.45×103 J/(kg·℃)(2)5.4×104 J
【详解】
解:(1)由Q放=cm(t0-t)得铁的比热容为
(2)铁板在此降温过程中放出的热量为Q放1=cm(t0-t)=0.45×103J/(kg ℃)×2kg×60℃=5.4×104J
答:(1)铁的比热容是0.45×103J/(kg·℃);
(2)铁板在此降温过程中放出的热量是 5.4×104J。
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