13.1热量比热容
一、单选题
1.不法商贩将研石粉掺在煤中出售,为鉴别煤的质量优劣,最恰当的方法是检测其( )
A.比热容 B.质量 C.温度 D.热值
2.如图是春秋时期古人用熔模法铸造的青铜器——云纹铜禁。制作方法是:先以泥作出内范,在其外部贴蜡,将蜡雕刻成所需制作的青铜器的形状,成为蜡模,外部再以泥填充加固,制成外范。加热烘烤蜡质,使整个铸件模型变成空壳,再往内浇灌铜液,成型后便铸成器物。关于此过程涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.烘烤蜡质可使其熔化,温度保持不变
B.将铜块加热成为铜液属于液化
C.铜液凝固成器物的过程会放出热量,温度保持不变
D.雕刻蜡模,会使蜡的比热容变小
3.在炎热、晴朗的天气里,沿海地区常常出现“海陆风”,下列说法正确的是( )
A.白天风由海洋吹向陆地,且海洋温度较高
B.白天风由海洋吹向陆地,且陆地温度较高
C.夜晚风由陆地吹向海洋,且陆地温度较高
D.夜晚风由陆地吹向海洋,且海洋温度较低
4.根据表中的数据,下列判断正确的是( )
一些物质的比热容[J/(kg.℃)]:
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
沙石 0.92x103 铜 0.39×103
A.不同物质的比热容不可能相同
B.在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢
C.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
D.寒冷冬季,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
5.地处我省的鄱阳湖是中国第一大淡水湖,既是中外游客的观光胜地,又是市民盛夏时节休闲纳凉的好去处。在炎热的夏季,鄱阳湖周边明显比其他地方凉爽,主要是因为( )
A.水的密度小 B.水的密度大
C.水的比热容大 D.水的沸点高
6. 小叶同学用酒精灯对冰块加热,研究冰的熔化现象。图中,甲乙两条图线中的一条,是他依据实验数据绘制而成。已知m冰=0.1kg,c水=4.2×103J/(kg·oC),c冰=2.1×103J/(kg·oC)。下列分析正确的是( )
A.小叶绘制的是乙图线
B.0~1min内冰块吸收的热量为2.1×103J
C.1~3min内温度不变,说明冰块没有吸收热量
D.如果酒精完全燃烧,酒精灯的加热效率可以达到100%
7.在“比较不同液体的比热容大小”实验中,用相同酒精灯(热源相同)对四种液体加热,得到了如表所示的一些数据。若第3次和第4次实验中烧掉了1.4g的酒精。已知,q酒精=3×107J/kg,下列说法不正确的是( )
次数 液体 质量/g 升高的温度/℃ 加热时间/min
1 水 200 10 7
2 甲 200 20 10
3 乙 400 20 14
4 丙 400 15 14
A.甲液体的吸热能力比乙液体的吸热能力强
B.丙液体的比热容为
C.第4次实验中,液体吸收了40%酒精燃烧放出的热量
D.第3、4次实验中,乙液体吸收的热量等于丙液体吸收的热量
8.小杨在做探究水沸腾时温度变化的特点实验时,出现了下列情况,以下相关说法正确的是( )
A.甲图:加盖子是为了减慢水的沸腾,开小孔是为了防止沸点变大
B.乙图:若a、b是等质量的不同物质,则图象不同的原因是a的比热容较小
C.丙图:A 是沸腾时气泡的变化情况,B 中气泡上升时变小是因为空气遇冷液化
D.丁图:壶嘴旁边白气少的原因是该处的温度较高,水蒸气液化现象不明显
9.某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到时刻停止加热,然后让其冷却.上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图),下列说法正确的是( )
A.在时间段,该物体吸收的热量为
B.在时间段,该物质的比热容先增大后减小
C.在时间段,该物体放出的热量为
D.在时间段,该物体吸收的热量为
10.如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的水,并用不同的加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两容器中的水的内能是通过做功的方式来增加的
B.甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量相同
C.加热相同的时间,甲、乙两容器中的水升高的温度之比为2∶3
D.将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2∶3
二、填空题
11.如图是西安和上海同一天气温变化曲线,请你判断西安一天气温变化所对应的曲线是 选填“”或“”,这是由于沙石的比热容 选填“大于”“小于”或“等于”水的比热容。
12.夏季市区气温往往比郊外要高,这就是热岛效应,人们修建人工湖、喷水池,主要利用水的 大来调节气温,这是用 的方式使水的内能增加,把质量为,初温是的水加热到,这些水吸收的热量是 。
13.某太阳能热水器盛有150kg的水,阳光照晒一天,水温从20℃升高到60℃,则水共吸收了 J的热量。
14.实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图象如图示,已知物质在固态下的比热容为c1=2.1×103J/(kg ℃);假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图象解答下列问题:
(1)在最初的2min内,物质吸收的热量为 J;
(2)求该物质在液态下的比热容c2= J/(kg ℃);
(3)该0.5kg物质在加热到第4分钟时的内能 (选填“小于”、“等于”、“大于”或“无法比较”)加热到第8分钟时的内能。
15.A、B两物体质量相等,温度均为;甲、乙两杯水质量相等,温度均为。现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后,甲杯水温降低了,乙杯水温降低了,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为 。
16.如图所示,这是小明同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图像,该物质第6min时的内能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)第8min时的内能;若该物质在AB段的比热容是2.1×103J/(kg ℃),则该物质在CD段的比热容为 J/(kg ℃)。
三、实验探究题
17.小明同学各取200g的a、b两种粉末,利用如图甲所示的两套完全相同的实验装置,探究“固体熔化时温度的变化规律”。
(1)根据实验数据她绘制了如图乙所示图像,由图像 (填“c”或“d”)可以判断粉末a是晶体;a物质第6min时的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第9min时的内能。
(2)前3min内,两物质的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”),两物体加热前的初温为20℃,若a物质在固体时的比热容为,则该物质熔化后的比热容为 。
(3)规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”,则a物质的熔化热为 。
四、科普阅读题
18.阅读下面的短文,回答问题。
对 流
热可以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。这种现象叫做热传递。热传递的方式有三种:传导、对流、辐射。除了水银以外,液体都不善于传导热,气体比液体更不善于传导热。那么,它们是怎样传递热的呢?
如图所示,把装有冷水的回形管悬空架在铁架台上。水静止后,从回形管左侧开口处投入一些紫红色的高锰酸钾的晶粒,使它沉到管底。用酒精灯在回形管下面对准晶粒加热。我们会看到:晶粒周围的紫红色溶液会向上升起,然后又沿图中箭头所示方向流回管底,不一会儿,整管水都成了紫红色。高锰酸钾溶液的流动过程清楚地表示出热传递的情况。晶粒处的水受热上升,旁边的冷水就流过来填补。流到晶粒处的冷水被加热后又上升,旁边的冷水又流过来填补。这样,水就循环流动起来。最后,整个回形管里的水都变热了。
在这里,热是靠水的流动来传递的,空气的流动也可以传热,例如,冬季用暖气片取暖就是靠空气的流动。这种靠液体或者气体的流动来传递热的方式叫做对流。对流是液体、气体特有的传热的方式。要使整个容器中的液体(或气体)的温度很快升高,应该从下方来加热,因为这样可以形成对流。
(1)对流是 、气体特有的传热方式。
(2)请你利用所学知识分析:晶粒周围的水受热向上升起的原因。
(3)通过关于对流的学习可以知道,要使整个容器中的液体(或气体)的温度很快降低,应该从液体(或气体) (选填“上方”或“下方”)来冷却。
五、简答题
19.随着太原市“治山治水治气”、“生态太原”建设进一步深入推进,蓝天白云、青山绿水已经成为太原的标配,太原的城市环境更加宜居,人民生活更加幸福。晋阳湖作为山西第一人工湖,不仅风景优美,对调节城市气温也具有重大意义。据统计,中午时晋阳湖附近的温度会比市区低3℃左右,请你利用所学知识,解释其原因。
六、作图题
20.小莉和小楠两位同学用相同的加热装置对初温相同的水进行加热(水未沸腾),小莉加热的水质量少,小楠加热的水质量多(其他条件均相同)。图中虚线是小莉同学绘制的水吸收热量随时间变化的图像。请以小莉的图像为参考在图中用实线绘制出小楠同学的水吸收热量随时间变化的图像。
七、综合题
21.暑假期间,小茗的爸爸驾车带他回老家探望爷爷奶奶,出发之前小茗爸爸检查了汽车的刹车片和冷却系统.
(1)请用物理知识解释为什么汽车冷却系统用水作为冷却液?
(2)驾驶和乘坐车辆时,行车安全不可少,请写出一条增加行车或乘车安全性的措施.
参考答案
1.D
2.C
3.B
4.C
5.C
6.A
7.B
8.D
9.D
10.D
11.A;小于
12.比热容;热传递;4.2×105
13.2.52×107
14.2.1×104;4.2×103;小于
15.1∶3
16.小于;4.2×103
17.c;小于;小于;;
18.液体;晶粒周围的水受热体积膨胀,密度变小,向上升起;上方
19.根据,水和其他物质相比,质量和吸收的热量相同时,水的比热容大,水升高的温度少,则中午时,晋阳湖附近的温度会比市区温度低。
20.
21.(1)用水作为冷却液是因为水的比热容较大,相同质量的水与其他液体相比,升温相同时水可以吸收更多的热量,所以冷却效果更好
(2)驾驶车辆和乘车时系好安全带(或不超速行驶、驾驶车辆时注意保持车距等,合理即可)