10.3 探究——物质的比热容 同步练习（含解析）

《探究——物质的比热容》同步练习
基础题
一、单选题：
1.下列说法正确的是（　　）
A. 物体的温度越高，所含的热量越多
B. 一个物体吸收热量时，温度不一定升高
C. 水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），表示每千克的水的温度每上升（或下降）1℃所吸收（或放出）的热量是4.2×103J/（kg ℃）
D. 100℃的水一定比50℃的水内能大
2.质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体，分别用两个完全相同的加热器加热，加热过程中，温度随时间变化的图线如图所示。根据图线可知（　　）
A. 甲液体的内能比乙的大
B. 温度升高，液体分子运动变慢
C. 甲液体的比热容比乙的大
D. 乙液体的比热容比甲的大
3.质量相等、初温度相同的水和酒精，分别用两个相同的加热器加热，（不计热量损失），加热过程中温度随时间的变化图象如图，a、b两种液体的鉴别结论正确的是（　　）
A. a的比热容大，是水 B. b的比热容大，是酒精
C. b的比热容大，是水 D. a的比热容大，是酒精
4.关于水的比热容，下列说法正确的是（　　）
A. 水变成冰后，比热容不变 B. 一桶水比一杯水的比热容大
C. 沿海地区昼夜温差小是因为水的比热容小 D. 水的比热容较大，可用作发动机的冷却剂
5.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. 物体的温度越高，它的比热容越小
D. 比热容是物质自身的性质，与质量、温度、吸收或放出的热量无关
二、填空题：
6.北方楼房中的暖气用水作运输能量的介质是利用水的______ 特性；炒带壳花生、栗子等干果时，常常用沙子来拌炒，而不是将干果直接放入锅内干炒，其中的道理有______ 。
7.煤油的比热容是2.1×103（kg ℃），表示的物理含义是______ 。如图所示汽车的散热器可用水做冷却剂，是因为水的______ 较大，在相同条件下，水能吸收较多的热量，冷却效果好。
8.冬天到了，很多同学利用热水袋来取暖，一方面热水容易获得，成本低；另一方面水的______较大，相同情况下降温较______（快/慢），便于长时间取暖，它是通过______方式改变物体内能的．文捷同学的热水袋装了500g的80℃水，过了一会水温降到了40℃，此过程热水放出______J的热量。
9.酒精的比热容是2.4×103______（填单位），它表示的物理意义是______。1kg的酒精温度从50℃上升到51℃所吸收的热量是______J。
能力题
一、单选题：
1.一铜块与铝块质量之比是2：3，铜、铝的比热容之比是3：1，若它们吸收的热量相同，则升高的温度之比为（　　）
A. 2：1 B. 1：2 C. 4：9 D. 9：4
2.将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到表面平整石蜡上．经过足够长的时间后，观察到的现象如图．则三块金属的比热容（　　）
A. 一样大 B. 甲最大 C. 乙最大 D. 丙最大
3.一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（　　）
A. 比热容变为原来的一半，热值不变 B. 比热容不变，热值变为原来的一半
C. 比热容是原来的2倍，热值不变 D. 比热容、热值均不变
4.有一瓶酒精，如果倒去一半，再使它的温度降低一半，则（　　）
A. 它的比热容变为原来的 B. 它的热值变为原来的
C. 它的比热容和热值都变为原来的 D. 它的比热容和热值都不变
二、填空题：
5.质量相等、初温相同的水和酒精，分别用两个相同的加热器加热（不计热量损失），加热过程中温度随时间的变化图线如图所示，则a的比热容______ （填“大”或“小”），是______。
6.用一种加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度--时间图象如图所示，可以看出AB段的比热容______ CD段的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”），CD段所吸收的热量为______ J。水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）。
7.两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示；可判断：甲的比热容______ 乙的比热容（选填＞=＜）；加热相同时间，甲温度升高比乙温度升高得______ （高、低、相同）。
8.新农村建设中正在大力推广使用瓶装液化气．如果每瓶装10kg液化气，液化气的热值取4.2×107J/kg，则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是______ J，若放出的热量有40%被水吸收，在标准大气压下可把______ kg的水从20℃加热至沸腾．[c水=4.2×103J/（kg ℃）]。
提升题
一、单选题：
1.下列说法中正确的是（　　）
A. 物体吸收热量，内能变大，温度一定升高
B. 一个物体可以没有机械能，但不能没有内能
C. 热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体
D. 比热容在数值上等于一定质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量
2.两个相同的容器分别装有质量相等的甲、乙两种液体，用相同热源分别同时加热，液体的温度与时间的关系图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A. 加热相同的时间，乙吸收的热量小于甲
B. 甲的比热容小于乙
C. 吸收相同的热量，甲升高的温度小于乙
D. 升高相同的温度，甲吸收的热量大于乙
3.质量相等的铜块和铝块，升高相同温度时（已知C铝＞C铜），则有（　　）
A. 两者吸收的热量一样多 B. 铜块吸收的热量多
C. 铝块吸收的热量多 D. 无法比较
4.如图所示，相同质量的水和煤油，用功率相同的电热器加热相同的时间后，以下说法正确的是（　　）
A. 水的末温高
B. 煤油的末温高
C. 水吸收的热量多
D. 煤油的温度变化量大
5.状态一定的某物质的比热容（　　）
A. 跟它吸收的热量成正比 B. 跟它的质量成反比
C. 跟它的温度变化成反比 D. 是物质的一种属性，大小与上述因素无关
6.用两个相同的加热器，分别对质量相等的甲、乙两种液体加热，其温度随时间变化的图象如图所示，由图线可以看出（　　）
A. 甲的比热容比乙大
B. 甲的比热容比乙小
C. 甲和乙的比热容相同
D. 开始加热时，甲和乙的比热容为零
7.甲乙两物体，比热容之比是2：3，质量之比是1：2，它们放出相同的热量，降低的温度之比是（　　）
A. 1：2 B. 2：1 C. 3：1 D. 1：3
二、计算题：
8.小华学习做饭的过程中，经常加热油和水，她猜想油的比热容比水小．
（1）能够支持她这一猜想的事实是______。
A．同样情况下，油升温比水快 B．油能把食物炸黄，而水不能
C．油能漂在水面上 D．油比水难蒸发
（2）为了验证猜想，小华向两个同样的烧杯里分别倒入______相同的水和油，并测量它们的初始温度．两温度计示数相同，如图所示，它们的初始温度为______℃。
（3）在同样条件下加热相同时间后，水的温度达到25℃，油的温度达到30℃，由此可得油的比热容为______J/（kg ℃）[水的比热容为4.2×103 J/（kg ℃）]。
三、综合题：
9.用煤气灶把2kg、初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20g煤气，已知水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），煤气的热值为3.9×107J/kg。
求：（1）水吸收的热量为多少？
（2）煤气完全燃烧放出的热量为多少？
（3）煤气灶烧水的效率为多少？
答案和解析
基础题
【答案】
1. B 2. D 3. C 4. D 5. D
6. 比热容大；使炒货均匀受热且不直接与锅底接触
7. 1kg煤油温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为2.1×l03J；比热容
8. 比热容；慢；热传递；8.4×104
9. J/（kg ℃）；1kg酒精温度升高或降低1℃吸收或放出的热量是2.4×103J；2.4×103
【解析】
1.【解析】选B。
A、热量是一个过程量，不能说“某物体含有或具有多少热量”，故A错误；
B、一个物体吸收热量时，温度不一定升高，例如：晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，故B正确；
C、水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），表示每千克的水的温度每上升（或下降）1℃所吸收（或放出）的热量是4.2×103J，故C错误；
D、内能的大小跟质量、温度、状态有关，故100℃的水不一定比50℃的水内能大，故D错误；
故选B。
2.【解析】选D。
A、两种液体虽然质量和初温度相同，但是不同物质，内能多少不能比较．故A错误；
B、物质温度升高内能增加，分子无规则运动更剧烈．故B错误；
C、D、由图示可以看出，当加热时间相同时，即吸收的热量相同时，甲的温度升高的快，利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，谁的温度升高得快，它的比热容小，所以甲的比热容较小，乙的比热容较大。选项C错误，选项D正确。
故选D。
3. 【解析】选C。如图所示，在某一定时间时，a的温度的变化量比b的温度变化量大；
利用热量的计算公式Q=cm△t 分析，a的比热容小，是酒精；b的比热容大，是水.
故选C。
4.【解析】选D。
A、比热容是物质本身的一种特性，水的状态改变，就导致比热容也改变了．故A错误；
B、比热容是物质的一种特性，不管是一桶水还是一杯水，都是水，物质的种类没有改变，所以比热容也是保持不变的。故B错误；
C、水的比热容大，故其吸（放）热本领越大，可以减小昼夜温差。故C错误；
D、热机的散热器可用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。故D正确。
故选D。
5.【解析】选D。某种物质温度升高时吸收的热量与质量和升高的温度的乘积之比，叫这种物质的比热容．比热容是物质本身的一种特性，决定于物质的种类和状态，与吸收热量的多少、升高温度的多少、质量的多少没有关系．故ABC错误，D正确。
故选D。
6.【解析】北方楼房中的暖气用水作运输能量的介质是利用水的比热容大的特性；
在炒花生、葵花子或栗子时，由于锅底的温度较高，很容把炒货炒糊，如果锅中总要入放些沙子，这样沙子被炒热后可以均匀的把热量传递给炒货，这样炒出的炒货效果较好。
故答案为：比热容大；使炒货均匀受热且不直接与锅底接触。
（1）因为水的比热容较大：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多，据此分析．
（2）由吸热公式Q吸=cm△t可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度升高少，比热容小的温度升高多．
7.【解析】煤油的比热容是2.1×103J/（kg ℃）表示的物理含义是：1kg煤油温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为2.1×l03J；汽车的散热器可用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。
故答案为：1kg煤油温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为2.1×l03J；比热容。
8.【解析】（1）水的比热容最大，和其它物质比较，降低相同温度放出的热量多，在放出热量相同情况下降温较慢，所以常用水冷却物体或是取暖；
（2）用热水袋能取暖，手的温度低，热水袋的温度高，存在温度差，内能由温度高的水传向温度低的手，因此是通过热传递的方式来增加物体的内能；
（3）水的质量m=500g=0.5kg，
水放出的热量：
Q放=cm（t0-t）=4.2×103J/（kg ℃）×0.5kg×（80℃-40℃）=8.4×104J．
故答案为：比热容；慢；热传递；8.4×104。
（1）水的比热容大，说明相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；
（2）改变物体内能有两种方式：做功和热传递．热传递过程是能量的转移，而做功过程是能量的转化；
（3）知道水的比热容、质量和温度变化，可利用公式Q放=cm（t0-t）计算水放出的热量。
9.【解析】比热容是物质的一种特性，单位是J/（kg ℃），酒精的比热容是2.4×103J/（kg ℃）。
物理意义是1kg酒精温度升高或降低1℃吸收或放出的热量是2.4×103J，因此1kg的酒精温度由50℃升高到51℃，温度升高了1℃，吸收的热量是2.4×103J。
故答案为：J/（kg ℃）； 1kg的酒精温度升高（或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量是2.4×103 J；2.4×103。
比热容的定义，单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为该物质的比热容，比热容的单位是J/（kg ℃）。
能力题
【答案】
1. B 2. D 3. D 4. D
5. 小；酒精
6. 小于；2.1×105
7. 小于；高
8. 4.2×108；500
【解析】
1.【解析】选B。由题意可知：吸收的热量是相同的，热量之比为1：1，
由Q吸=cm△t可得：△t=；
则升高的温度之比：
△t铜：△t铝=：=：=1：2．
故选：B。
2.【解析】选D。
有图示可判断：金属块丙下方的石蜡熔化最快，说明金属块丙放出的热量多；
由题意知：甲、乙、丙的初温、末温都是相等的，温度变化值就是相同的，根据公式Q放=cm（t0-t），在甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的条件下，比热容大的金属块放出的热量就多，则因为金属块丙放出的热量最多，所以金属块丙的比热容最大。
故选D。
3.【解析】选D。比热容是物质的一种特性，取决于物质的种类和状态，比热容与物质的质量、体积、升高的温度等因素无关；热值是燃料的一种特性，取决于燃料的种类，与燃料的质量、体积无关；所以，一桶煤油用掉了一半，质量和体积均减小一半，但物质种类不变，其比热容、热值均不变。
故选D。
4.【解析】选D。把一杯酒精倒掉一半，质量和体积均减小一半．而比热容、热值、密度，是物质的一种特性，不随物体的多少而变化．
故选D。
5.【解析】用两个相同的加热器加热，当经过相同的时间后，吸收了相同的热量，即cam1△ta=cbm2△tb。
观察图象知：加热相同的时间，a的温度比b的温度高。
由两种物质质量、初温相同可得：
m1=m2，△ta＞△tb；
所以ca＜cb．即a的比热容小。
因为水是比热容最大的物质，所以比热容小的是酒精。
故答案为：小，酒精。
6.【解析】在整个过程中冰与水的质量相等，用相同的加热器加热，在相等时间内吸收的热量相等，设在1min内吸收的热量为Q，由图示可知，AB段的加热时间为2min，则吸收的热量：Q1=2Q=c1m△t1=c1×0.5kg×[0℃-（-40℃）]=20c1，c1=；
在CD段的加热时间为16min-8min=8min，吸收的热量：
Q2=8Q=c2m△t2=c2×0.5kg×（100℃-0℃）=50c2，c2=，
则AB段的比热容小于CD段的比热容；
在CD段吸收的热量：Q2=8Q=c2m△t2=4.2×103J/（kg ℃）×0.5kg×（100℃-0℃）=2.1×105J。
故答案为：小于；2.1×105。
7. 【解析】由公式Q=cm△t变形得：c=，由图象可知，质量和吸收的热量都相同的甲、乙两种液体，甲液体升高的温度高，所以甲比乙液体的比热容小。
由图象可知，加热相同的时间，即吸收相同的热量，甲比乙液体温度升高的多。
故答案为：小于；高。
8.【解析】（1）整瓶液化气完全燃烧释放热量：
Q放=mq=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J，
（2）由题知，水吸收的热量：
Q吸=Q放×40%=4.2×108J×40%=1.68×108J，由Q吸=c水m水（t-t0）得水的质量：
m水===500kg．
故答案为：4.2×108；500．
（1）利用Q放=mq求整瓶液化气完全燃烧放出的热量；
（2）已知放出的热量有40%被利用，用这些热量加热水，知道水的比热容和水的温度升高值，利用吸热公式求水的质量。
提升题
【答案】
1. B 2. B 3. C 4. D 5. D 6. A 7. C
8. A；质量；20；2.1×103
9. 【解析】选。（1）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（80℃-30℃）=4.2×105J；
（2）煤气的质量：
m煤气=20g=0.02kg，
这些煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=m煤气q=0.02kg×3.9×107J/kg=7.8×105J；
（3）煤气灶烧水的效率：
η=×100%=×100%≈53.8%．
答：（1）水吸收了4.2×105J热量；
（2）这些煤气完全燃烧共放出了7.8×105J热量；
（3）煤气灶烧水的效率为53.8%．
【解析】
1.【解析】选B。
A、物体吸收热量，内能增加，温度不一定变化，如：晶体熔化，故A错误；
B、一个物体可以没有机械能，但一定有内能，一切物体都有内能，故B正确；
C、热量总是从温度高的物体传向温度低的物体，故C错误；
D、由比热容的定义可知，比热容在数值上等于质量为1千克的某种物质温度升高1℃所吸收的热量，而不能说成是“一定质量”，故D错误。
故选B。
（1）晶体熔化时，吸热但温度不变，内能增大，据此判断；
（2）一切物体都有内能；
（3）热量总是从温度高的物体传向温度低的物体；
（4）根据比热容的概念可直接判断．
2.【解析】选D。
A、由题可知，同一热源分别加热甲、乙两种液体，加热相同的时间，则甲与乙液体吸收的热量相同，故A错误；
B、已知两种液体质量相等，相同热源加热说明相同时间提供的热量相等，由图象可以看出：在吸收热量相同时，甲液体升高的温度更大，由公式c=可知，甲液体的比热容较小，故B正确；
C、由图象可以看出：吸收相同的热量（加热相同的时间），甲升高的温度大于乙，故C错误；
D、由图象可以看出：升高相同温度时，乙需要的时间较长，也就是乙吸收的热量多，故D错误。
故选：B。
3.【解析】选C。根据公式：Q吸=cm△t，铜块和铝块质量相同，即公式中m相等，升高温度相同，即公式中△t相等，且c铜＜c铝，所以铝块吸收热量多，铜块吸收热量少；故A、B、D错误，C正确；
故选：C。
4.【解析】选D。
（1）因为不知道水和煤油的初温，所以无法判断水和煤油的末温高低，故AB都错误；
（2）用相同的电加热器分别给它们加热相同的时间，水和煤油吸收的热量相同，故C错误；
（3）质量相同的水和煤油，因为水的比热容大于煤油的比热容，吸收相同的热量后，由Q吸=cm△t可知，水的温度升高的少，煤油的温度升高的多，故D正确。
故选D。
由吸热公式Q吸=cm△t可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度升高少，比热容小的温度升高多；据此分析回答。
5.【解析】选D。比热容是物质的一种特性，是物质本身的固有的属性．物体吸收热量的多少、质量、温度的变化量无关；故A、B、C不正确；D正确。
故选D。
6.【解析】选A。
A、B、C、甲乙质量相等，相同热源加热相同时间，吸收的热量相等，由温度变化公式△t=可知，比热容越小升高的温度越高；比热容越大升高的温度越小；因为乙升高的温度比甲大，所以甲的比热较大．选项A正确，B、C错误；
D、比热容是物质的一种性质，反映了不同物质的吸热能力，不能为零．此选项错误．
故选A。
7. 【解析】选C。甲乙两物体比热容之比c甲：c乙=2：3，甲乙两物体质量之比m甲：m乙=1：2，
由Q吸=cm△t得：
△t=，
两物体升高的温度之比：
△t甲：△t乙=：=：=：=3：1．
故选：C。
知道甲、乙两物体的比热容之比、质量之比，并且吸收相同的热量，利用吸热公式求两物体升高的温度之比。
8.【解析】（1）油比水的比热容小，说明质量相同的油和水在温度升高相同度数时，油比水吸热少，或质量相同的油和水吸收相同热时，油比水温度升高的多。
（2）通过温度计的数据可以判断玻璃泡在下方，现在是零上的温度，液柱上表面对准了20℃，所以度数是20℃。
（3）∵Q水吸=Q油吸
∴c水m水（t水-t0）=c油m油（t油-t0），代入数据得，
4.2×103 J/（kg ℃）×m水×（25℃-20℃）=c油m油×（30℃-20℃），
其中m水=m油，可以约掉，
解得c油=2.1×103J/（kg ℃）；
故答案为：（1）A；（2）质量；20；（3）2.1×103．
（1）由于物质吸热的多少与物体的质量和物体升高的温度有关，所以在比较不同物质的吸热能力时，要采用控制变量法，应控制它们的质量和升高的温度都相同，比较它们吸热多少（加热时间长短），吸收的热量多，比热容大；或控制它们的质量和吸热多少相同，比较它们升高的温度，升高的温度高，比热容小。
（2）温度计读数要先判断零上还是零下，读数时，视线和液柱上表面相平。
（3）相同条件加热相同时间，表示水和油吸收的热量相同，水的比热是已知的，根据公式c水m水（t水-t0）=c油m油（t油-t0）解方程得出油的比热容。
比热容是物质的吸热本领，比较比热容的大小时，要在吸收相同的热量时，比温度升高的度数，或在温度升高的度数相同时，比较吸收的热量。
9. 【解析】（1）知道水的比热容、水的质量、水的初温和末温，利用公式Q吸=cm（t-t0）计算水吸收的热量（有用能量）。
（2）已知煤气的质量和热值，可利用公式Q放=mq计算这些煤气完全燃烧放出的热量（总能量）。
（3）求出了水吸收的热量和煤气完全燃烧放出的热量，利用公式η=×100%计算煤气灶烧水的效率。