第二节科学探究：物质的比热容 练习题及答案

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沪科版九年级初中物理第十三章内能与热机第二节科学探究：物质的比热容练习题及答案
考点一 探究物体吸热或放热规律
例题1、为了比较甲乙两种液体的吸热能力，某同学设计了以下实验：
a．在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的 ( http: / / www.21cnjy.com )甲乙两种液体
b．用温度计分别测出甲乙两种液体的初温
c．在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器，且加热时间相同
d．用温度计分别测出甲乙两种液体的末温
请解答下列问题：
（1）在上述a、b、c、d四个实验步骤中，存在错误的是步骤 （填写步骤前的字母），该步骤中错误的内容应改为 ；
（2）步骤c中“加热时间相同”是为了使甲乙两种液体 ；
（3）如图是甲乙两种液体的温度随时间变化的关系图象．若将液体甲和液体乙加热相同的时间，则液体 温度升高得快，甲乙两种液体的比热容的大小关系是c甲 c乙．
练习1.在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中：
（1）小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验，如图甲所示．在组装器材时应先调节 （A/B）的高度，调节它的高度是为了 ．
（2）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称 ( http: / / www.21cnjy.com )出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油 ，得出结论．要完成该实验，除图甲所示器材外，还需要的一个测量工具是 ．21世纪教育网版权所有
（3）在对实验进行反思时，他们认为原方案有 ( http: / / www.21cnjy.com )需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置．与原方案相比 ，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是 ．（答出一个即可）21*cnjy*com
考点二 物质的比热容
例题2、下表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 0.92×103 铜 0.39×103
根据表中数据，下列判断正确的是（ ）
A．物质的比热容与物质的状态无关B．100g水的比热容是50g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．寒冬季节，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
练习2.根据，关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（ ）A．若质量增大一倍，则比热容减小一半B．若质量增大一倍，则比热容增大一倍C．比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关D．若吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍21cnjy.com
例题3、用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热（如图甲），根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图象（如图乙）．在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是（ ）
2·1·c·n·j·y
A若ma=mb，则ca＞cb B若ma=mb，则ca＜cbC若ca=cb，则ma＜mb D若ca=cb，则ma＞mb
练习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（ ）21教育名师原创作品
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
考点三 水的比热容及其应用
例题4、现在许多家庭采用了 ( http: / / www.21cnjy.com )“水地暖”取暖．其原理是用不高于60℃的热水，在铺设于地板下的管道内循环流动，加热整个地板，通过地板以热传递方式向室内供热．利用热水为热媒，主要是因为水的（ ）
A．流动性强 B．沸点高 C．比热容大 D．密度大
练习4、生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害．主要是因为水的（ ）
A．质量较小 B．凝固点较低 C．沸点较高 D．比热容较大
考点四 热量的计算
例题5、质量为0.2 千克的水温升高500C ，求水吸收的热量
练习5、某太阳能热水器装有质量为200 ( http: / / www.21cnjy.com )kg的水，在阳光的照射下，该热水器中的水的温度从15℃升高到65℃，求这些水吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103J/（Kg ℃]．
例题6、吃早饭的时候，妈妈用热水给 ( http: / / www.21cnjy.com )小明加热如图所示的袋装牛奶。为了使这袋牛奶的温度由 12℃升高到42℃，妈妈至少要用 60℃的热水多少千克 【水的比热容为4．2×103J／(kg·℃，设该牛奶的比热容为2．5 ×103J／(kg·℃)，不计热量损失】
练习6、要配制10kg 60℃的温水,现在有足量的15℃的冷水和90℃的热水,应各取多少热水和冷水相混合 （不计热量损失）
【考题·优选演练（练一练）】
题组一（探究物体吸热或放热规律）
1.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示．
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46
乙的温度/℃ 10 18 26 34 42
（1）实验中应量取质量 的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热．当它们吸收相同热量时，通过比较 来判断吸热能力的强弱．
（2）通过实验，记录数据如表格所示．从开始加 ( http: / / www.21cnjy.com )热到42℃，甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 Q乙．
（3）分析实验数据可知 物质的吸热能力强．21*cnjy*com
2.探究“比较不同物质的吸热能力”的实验中，在两支相同的试管中分别加入水和沙，分别用同一酒精灯加热（如图所示），实验数据如下表：
材料 升高10℃所需时间/s 升高20℃所需时间/s 升高30℃所需时间/s
水 54 110 167
沙 11 23 36
（1）试管中加入的水和沙应保证 （选填“体积”或“质量”）相等；
（2）实验中，物质吸热的多少是通过 （选填“升高的温度”或“加热的时间”）来反映的；
（3）分析表中数据可知，水和沙两物质中吸热能力较强的是 ．
题组二（物质的比热容）
3、炎热的夏天，小明打着赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现：岸上的石头热得烫脚，而河水却比较凉，其主要原因是（ ）21·世纪*教育网
A．水吸收的热量少，因此河水比岸上石头的温度低
B．水的比热容比石头的大，在受到太阳同样照射的情况下，水升高的温度少
C．石头的吸热能力强，因此石头升温快
D．这是小明的错觉造成的，实际上岸上石头与水的温度相同
题组三 （水的比热容及其应用）
4、盐城被誉为“东方湿地之都”，湿地能较好地调节气候，是因为水的（ ）
A．密度大 B．比热容大 C．流动性大 D．热值大
题组四 （热量的计算）
5、小林将质量为2kg的水从28℃加热至沸腾时测得水温为98℃，由此可知当地大气压 （选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准大气压；水吸收的热量是 J。[C水=4.2×103J/（kg ℃）]21·cn·jy·com
6.随着人们生活水平的提高 ( http: / / www.21cnjy.com )，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖．其原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式（如图所示）．【来源：21cnj*y.co*m】
（1）某房间一段时间内循 ( http: / / www.21cnjy.com )环流动的水质量为1000kg，进水温度为55℃，出水温度为40℃．这段时间里水向外界放出多少热量？[水的比热容为4.2×103J/（kg℃）]【版权所有：21教育】
（2）“水地暖”以水为媒介，是因为水的比热容较大，请具体说明为什么要利用这一特性．
【课后巩固（做一做）】
基础巩固
1.铁的比热容大于铜的比热容．质量相等的铁块和铜块吸收相等的热量，若吸收的热量全部转化为内能，则铁块的（ ）
A．温度升高较少 B．末温较低 C．内能增加较少 D．内能较小
2.初春育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，正确的做法是（ ）
A．早晨多灌水，傍晚多排水 B．早晨多排水，傍晚多灌水
C．早晨和傍晚都要多灌水 D．早晨和傍晚都不要灌水
3.甲、乙两种物体质量相同而比热容不同，当它们升高相同温度时，则（ ）
A．比热容小的吸收热量多 B．比热容大的吸收热量多
C．初温低的吸收热量多 D．甲、乙吸收的热量一样多
4.两个铁块的质量之比为4∶1，升高的温度之比是1∶2，则两铁块的比热容之比为_________，吸收的热量之比为_________．www.21-cn-jy.com
5. 质量和初温均相同的铜块和水，当它们放出相同的热量后，将铜块投入水中，则（ ）
A．它们之间不会发生热传递 B．热量会从铜块传给水
C．热量会从水传给铜块 D．无法确定热传递的情况
6.运用知识解决问题：
（1）感冒冲剂在热水中比在冷水中溶解得快，是因为温度越高，分子热运动越 ．
（2）请在图1中画出入射光线并标出入射角的大小．
（3）某液体的沸腾图象如图2所示，该液 ( http: / / www.21cnjy.com )体的质量为0.2kg，前4min吸收的热量是6.72×104J，则此液体的沸点为 ，比热容为 ．
7.. 某实验小组同学观察200g冰熔 ( http: / / www.21cnjy.com )化的实验装置如图甲所示，他们收集数据后画出了如图乙所示的温度-时间图象．[已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）、冰的比热容为2.1×103J/（kg ℃）]．
（1）质量相同的冰和水每升高1℃谁吸收的热量较多？
（2）根据图象中的信息和相关知识，请计算烧杯中的水由0℃升高到10℃吸收的热量是多少？
8．为比较两种液体的吸热能力，小军用图1中两个相同的装置做实验，实验器材还有天平和钟表．收集的实验数据记录如下表．
（1）某时刻温度计的示数如图2所示 ( http: / / www.21cnjy.com )．此温度值是 ℃．
（2）实验中，用 间接反映液体吸收热量的多少．
（3）通过分析表中数据可知， （选填“液体1”或“液体2”）的吸热能力较强．物理上用 这个物理量来描述物质的吸热能力．
物理量物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃
液体1 50 20 5 45
液体2 50 20 5 68
9.把2kg的水从100℃降温到20℃，要放出多少热量？【c水=4.2×103J/（kg ℃）】．
能力提升
10、小明为探究水和煤油的吸热能力，设计了如下实验步骤：
A．在两个相同的烧杯中，分别装入深度相同的水和煤油；
B．用两支温度计同时测出水和煤油的初温；
C．用两个相同的酒精灯同时给两个烧杯加热；
D．过一段时间后，用两支温度计同时测出水和煤油的末温．
（1）小明的设计中存在明显错误的一步是 ( http: / / www.21cnjy.com ) （选填字母），应改为： ．改正错误后，进行实验，最终，小明通过比较水和煤油 来判断它们的吸热能力．
（2）若水的温度升高了4℃，煤油的温 ( http: / / www.21cnjy.com )度升高了 ℃．[已知．C水=4.2×103J/（kg ℃），C煤油=2.1×103J/（kg ℃）]．21教育网
11. 某研究小组为测量垂直于太阳光的 ( http: / / www.21cnjy.com )面积为1米2表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验．经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%．控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2米2，太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为20℃，经8750s时间后上升到45℃【c水=4.2×103J/（kg ℃）】．请计算：（1）在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳？（2）垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接受到的太阳能是多少焦耳？www-2-1-cnjy-com
12.在1标准大气压下,质量是2kg,温度是30℃的水,吸收6.3×105 J的热量后末温是多少
【教师备用试题】
1、汽车的正常运行除了要加油外，还需要加水，水作为冷却剂有其重要的意义，这是因为水具有（ ）
A．较低的凝固点 B．较大的比热容 C．较小的密度 D．较高的沸点
2、某合作小组的同学进行“比较不同物质的吸热能力”的实验．
为了比较水和煤油的吸热能力，小明用如图甲、乙所示两套相同的装置进行实验，并将实验数据记录在表中．
物质 质量m/g 初始温度t0/℃ 加热时间t/min 最后温度t/℃
水 60 20 6 42
煤油 60 20 6 55
（1）实验中用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，实验室温度计是根据 的性质制成的．
（2）实验过程中，某时刻温度计示数如图丙所示，则温度计示数为 ．
（3）在实验过程中，我们使用相同的酒精灯加热相同的时间，为了保证水和煤油 ．
3．保护环境，控制和消除大气污 ( http: / / www.21cnjy.com )染，已经成为当前世界需要解决的重要课题，近年来，我市积极推进农村天然气管网建设工程，广大乡村居民已逐步用上了管道天然气，减少了大气污染．【来源：21·世纪·教育·网】
（1）在能源家族中，天然气属于一次能源，也是 能源．（选填“可再生”或“不可再生”）
（2）用燃气灶在标准大气压下将质量为4kg、温度为15℃的水加热至沸腾，水需要吸收多少热量？[c水=4.2×103J/（kg ℃）]．【出处：21教育名师】
4、小华和他爸爸住进一家宾馆，看见一个 ( http: / / www.21cnjy.com )电热水壶，爸爸拿出一瓶矿泉水说，我这里有1L（1L=10-3m3）水，其温度为20℃，你能帮我算出这瓶水的质量以及将其加热到100℃所需要的热量吗？请你帮小华完成任务．[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]．
5. ．质量为1kg的金属壶中盛有5kg的 ( http: / / www.21cnjy.com )水，它的温度从60℃升高到100℃，总共吸收了878520J的热量，求水吸收的热量和该金属的比热容．
6. 某太阳能热水器接收太阳 ( http: / / www.21cnjy.com )能的总有效面积为4m2，热水器每平方米的面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106 J，热水器仅能把接收的太阳能的42%转化为水的内能，若光照5h可以使热水器内初温为10℃、质量为100kg的水温度升高多少℃？（水的比热容是4.2×103 J/（kg ℃）．
第十三章 内能与热机第二节 科学探究：物质的比热容答案
考点一 探究物体吸热或放热规律
例题1、（1）a；装入等质量的甲乙液体；（2）吸收的热量相同；（3）甲；＜
练习1. （1）A；确保使用外焰加热；（2）升高的温度；秒表；（3）该方案避免两次加热，用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等．
考点二 物质的比热容
例题2、C练习2.C例题3、BC练习3.C
考点三 水的比热容及其应用
例题4、C练习4、D
考点四 热量的计算
例题5、4.2×104J练习5、4.2×107J 例题6、0.248kg练习6、冷水4kg，热水6kg
【考题·优选演练（练一练）】
题组一（探究物体吸热或放热规律）
1.（1）相同；升高的温度；（2）小于；（3）甲 2.（1）质量；（2）加热时间；（3）水
题组二（物质的比热容）
3、B
题组三 （水的比热容及其应用）
4、B
题组四 （热量的计算）
5、小于 5.88×1056.（1）6.3×107J （2）水的比热容较大，在降低相同的温度时，相等质量的水释放的热量较多2-1-c-n-j-y
【课后巩固（做一做）】基础巩固1. A2. B3.B4. 1：1 2：1 5.C 6.（1）剧烈；（2）见图；（3）300℃；2.1×103J/（kg ℃）
7..（1）水吸收的热量较多 （2）8.4×103J 8.（1）26；（2）加热时间；（3）液体1；比热容．
9.6.72×105J
能力提升
10、（1）A；装入等质量的水和煤油； ( http: / / www.21cnjy.com )升高的温度；（2）8 11.（1）1.05×107J （2）垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接受到的太阳能是1200J．
【解析】（1）水吸收的热量：Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（45℃-20℃）=1.05×107J；（2）太阳能热水器接收到的太阳能，
则：
12. 100 ℃【解析】（1）根据公式Q吸=cm△t得,
t2=△t+t1=85℃+30℃=11 ( http: / / www.21cnjy.com )5℃；在一标准大气压下，水的沸点是100℃，水在沸腾的过程中吸热温度保持不变，所以水的末温是100 ℃。
【教师备用试题】1、B2、（1）液体热胀冷缩；（2）34℃；（3）在相等时间内吸收的热量相等3、不可再生；1.428×106J 4、（1）1kg （2）3.36×105J【解析】由得，水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg，水吸收的热量：Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J．答：这瓶水的质量为1kg，将其加热到100℃所需要的热量为3.36×105J．5. ．840000J 0.963×103J/（kg·℃）【解析】（1）水吸收的热量：Q吸水=c水m水（t2-t1）=4.2×103J/（kg ℃）×5kg×（100℃-60℃）=840000J；（2）金属壶吸收的热量：Q吸金=Q总-Q吸水=878520J-840000J=38520J，
∴该金属的比热容：
6. 50℃【解析】接收到的太阳辐射的能量Q收=Est=2.5×106J/（m2 h）×4m2×5h=5×107J,水吸收的热量：Q吸=Q收η=5×107J×42%=2.1×107J，∵Q吸=cm△t，∴
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