第十三章 内能 第3讲比热容及其热量的计算--优化丛书之课时同步君（含解析）

21世纪教育网 –中小学教育资源及组卷应用平台
第3讲 比热容、热量的计算
了解物质的比热容
熟练运用热量的计算公式
了解热平衡方程
一．填空题（共14小题）
1．（2017秋 高邮市校级月考）如图所示，隔着石棉网同时加热两规格相同的试管，试管中分别装有质量相同、初温均为20℃的煤油和水。若加热时间相同，则煤油和水吸收的热量　 　（相同/不同）；若煤油和水的温度都升高到40℃，则　 　需加热较长的时间，这是因为水的　 　较大。
2．（2018春 达川区校级月考）小明在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内吸收的热量相等，分析图象可以得出：　 　（选填“a”或“b”）物质为水，另一种液体的比热容为　 　。【水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）】
3．（2017秋 虎林市校级月考）相同质量的水和煤油，升高相同温度，　 　吸收的热量多；相同质量的铝和铜，吸收了相同的热量，　 　的温度升高的快。（c铝＞c铜）。
4．（2017秋 临泽县校级月考）如图所示是一个同学用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时，根据测量结果描绘的温度﹣﹣﹣时间图象。由图可知，甲物质的比热容　 　（填“＞”“=”或“＜”）乙物质的比热容。
5．（2018春 岳麓区校级月考）如图所示，北方家里的暖气片用水做循环物质，主要是应用了水的　 　性质，降低相同的温度时放出　 　（选填“较多”或“较少”）的热量，一杯水倒掉一半它的比热容　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
6．（2018春 洪泽县校级月考）目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力。
（1）汽车散热水箱中的冷却剂中主要含有水、酒精和一些添加剂，以防冻、防沸、防腐蚀。以水为主要成份这是利用了水的　 　较大的性质；
（2）寒冷的冬天，坐在暖气十足的封闭汽车内，会发现汽车上的窗户玻璃的内侧有很多小水珠，这是空气中的水蒸气　 　形成的；
（3）这种车在开车时将空气的　 　能转化为汽车的机械能；
（4）这种车与汽油机相比优点是　 　（说出一点）。
7．（2017春 萧山区月考）在我国，北方的冬天远比南方冷。但在北方呆过的人都有这样一种感受：北方过冬比南方舒服。究其原因主要有二：一是北方是干冷，南方是湿冷，相对来说湿冷更难受；二是北方人拥有御寒的强大“武器”﹣﹣暖气设备（如图所示）．暖气管内装的是流动的热水，为什么用热水呢？请用水的有关性质加以解释：　 　。
8．（2017春 醴陵市校级月考）如图是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线。从图象可以看出，在一年中，曲线B表示的是　 　 （选填“沿海”或“内陆”） 城市年气温变化曲线。这是根据水的比热容比砂石比热容　 　 的特点来判断的。
9．（2017秋 陆河县校级月考）地球上各处的地形地貌会影响风的形成。由于海水的比热容比陆地上沙石的比热容　 　，接受太阳辐射能后，海水表面升温较　 　，陆地的比热容相对较小，升温比较　 　。于是在白天，由于陆地空气温度高，空气上升而形成海面吹向陆地的海陆风。晚上则反之。
10．（2017秋 潘集区月考）沿海昼夜温差变化比沙漠地区小，因此海边更适于人居住，这是因为　 　。
11．（2018春 田家庵区校级月考）2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功。实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染、储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算，体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为　 　，若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是　 　[4.2×l03J/（kg ℃）；天然气的热值q=7×l07J/m3]
12．（2018春 相山区月考）有甲、乙两物体，质量之比m甲：m乙=3：2，比热容之比C甲：C乙=2：1．如果它们放出相同的热量，则它们降低温度之比为　 　。
13．（2017春 临沭县校级月考）打开冷水管和热水管向槽内放水，冷水管中水的温度是15℃，热水管中水的温度是60℃，要向槽中放水共150kg，混合后温度为42℃，如不计热损失，那么应从冷水管放出　 　冷水，热水管放出　 　热水。
14．（2017秋 贵池区月考）将一杯质量为m的热水倒入容器内质量为3m的冷水中，容器内冷水温度升高12℃，则热水温度降低　 　℃．如果再把一杯相同的热水倒入这个容器中，则容器内水温会再升高　 　℃．（此题忽略热量损失）
一．填空题（共12小题）
1．（2018 达州）如图所示是小李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象，第6min时的内能　 　第8min时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的　 　倍（被加热物质的质量和吸、放热功率不变）。
2．（2018 青岛）质量之比为2：3的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为7：5时，升高的温度之比为6：5，则甲、乙的比热容之比为　 　。
3．（2016 本溪）如图所示是电暖气和暖宝。它们都是利用电流的　 　来工作的，不同的是电暖气充入的是比热容小的液体，是为了通电后升温速度　 　（选填“快”或“慢”）；而暖宝要充入比热容大的液体，是为了使它在一次通电加热后可以放出更　 　（选填“多”或“少”）的热量。
4．（2016 盐城）小明在做“探究不同物质吸热升温特点”的实验时，用同一酒精灯分别给质量相等的水和食用油加热，可以认为单位时间内它们吸收的热量　 　（相等/不相等）．用实验测得的数据画出它们升高的温度△T随时间t变化的图象如图所示，它们都是过原点的直线，即△T=kt，温度升高△T1过程中食用油吸收的热量　 　（小于/等于/大于）水；用m表示水的质量，c1和c2分别表示水和食用油的比热容，则两条直线k的比值k水：k食用油等于　 　。
5．（2017 昆明）汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，“水冷”是冷却方式之一，这是因为水的　 　较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，水的内能　 　。
6．（2017 长春）汽车发动机用水做冷却剂，这是利用了水的比热容　 　的性质，一杯水倒出一半后，剩下水的比热容　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
7．（2017 黔西南州）在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的。这是因为　 　的比热容较大，当沙子和水同时接受相同的阳光照射时，　 　的温度升高得更快的缘故。
8．（2017 吉林）地表温泉水降温较慢，这是因为水的　 　较大。人们泡温泉时身体会变热，这是通过　 　的方式改变了身体的内能的缘故。
9．（2018 济宁）将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中（如图所示），通过　 　方式改变牛奶的内能，图中乙是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象，则牛奶在加热过程中吸收的热量为　 　J．[c牛奶=4.2×103J/（kg ℃）]
10．（2018 重庆）小薇在“探究水的沸腾”实验中，所用水的质量为0.5kg，初温为58℃，测出水沸腾时的温度为98℃，则当地大气压比一个标准大气压　 　（选填“高“或”低”），本实验中水加热至沸腾至少吸热　 　J．[已知c水=4.2×103J/（kg ℃）]
11．（2017 连云港）2017年5月18日，中国宣布对南海可燃冰试采实现稳定产气，引发世界各国高度关注，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的近20倍，若1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以使　 　kg水的温度升高50℃，已知c水=4.2×103J/（kg ℃），q可燃冰=8.4×108J/kg。
12．（2018 扬州）如图所示是发动机采用循环流动的水进行了冷却，这是利用水的　 　较大的特性，若水箱中装有10kg的水，水温上升10℃，水吸收的热量为　 　J．（c水=4.2×103J/（kg C））。
一．填空题（共6小题）
1．（2018 金牛区校级模拟）将质量和初始温度均相同的铝、铜、铁三个金属球（c铝＞c铁＞c铜）浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的末温　 　（“相同”或“不同”），从沸水中吸收热量最多的是　 　球。
2．（2018 陵城区二模）在冬季大雪后，道路被冰雪覆盖，经常可以看到环卫工人不辞辛苦忙碌的身影，为尽快清除积雪，他们会在冰雪覆盖的道路上洒大量的“融雪盐”。小亮同学猜想：含盐浓度不同的冰，熔化特点与纯冰可能不同。为此，小亮用纯水、淡盐水、浓盐水制得质量均为1kg的纯冰、淡盐冰、浓盐冰，在相同加热条件下测量三者的温度随时间变化情况，并画出三条图象，如图所示（其中：纯冰对应①、淡盐冰对应②、浓盐冰对应③）。根据图象信息可知：含盐浓度越高的冰，其比热容越　 　（选填“大”或“小”），熔化前升温越　 　（选填“快”或“慢”）；并能在更　 　（选填“高”或“低”）的温度熔化。
3．（2018 铁西区模拟）质量和初温相同的甲乙两种液体，经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度，则甲液体的比热容　 　乙液体的比热容（填“大于”、“等于”或“小于”）。如果液体乙的质量为1kg，初温为20℃，加热一段时间后，温度升高30℃，吸收了1.26×105J的热量，则乙液体的比热容为　 　J/（kg ℃）。
4．（2018 牡丹江一模）牡丹江局是水稻的主产区之一。水稻是喜温植物，春季育秧时，通常傍晚向秧田灌水，早晨将水放出，以防霜冻。是因为水的　 　较大。气温降低时，水能放出较多的　 　（选填“温度”，“内能”，“热量”）。
5．（2018 阜宁县一模）生活处处有物理。以汽车为例：
（1）发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温，这是因为水的　 　较大；（2）车内放入某种清香剂，很快就会闻到它的气味，这是因为　 　；
（3）有些小汽车的尾部设计有“导流板”（形状是上平下凸，如图），高速行驶时，气流对导流板上表面的压强　 　对导流板下表面的压强（选填“大于”、“等于”或“小于”），从而使汽车的行驶更加平稳。
6．（2017 靖江市二模）如图是某沿海城市和内陆城市同一天气温变化曲线。请你判断内陆城市一天气温变化所对应的曲线是　 　（A/B），这是由于沙石的比热容　 　（大于/小于/等于）水的比热容，吸收相同热量后温度变化　 　（大/小）。
二．实验探究题（共2小题）
7．（2018 邹城市模拟）某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度（T）随时间（t）变化的图象（如图）。
（1）根据图象，给水和煤油加热相同的时间，水和煤油吸收的热量　 　（填“水比较多”“煤油比较多”或“一样多”）；要使水和煤油升高相同的温度，应给　 　加热更长的时间，这说明　 　的吸热能力强些。
（2）已知水的比热容是4.2×103 J/（kg ℃），则煤油的比热容是　 　。
8．（2017秋 山东月考）运用知识解决问题：
（1）小丽拿了两瓶饮料，一瓶热的，一瓶凉的，当她打开汽水瓶时，随着“嘭”一声响，往往可以看到瓶口处冒“白气”，为什么？答：这是因为突然打开瓶盖时，瓶内的气体迅速膨胀，对外　 　，内能　 　，温度　 　，瓶口附近的水蒸气遇冷　 　形成大量的小水珠，也就是我们看到的“白气”。
（2）夏天烈日下，小明同学光着脚在海边玩，踩在沙滩上感到烫脚，是由于水的比热容比沙子的　 　，在同样受热时，吸收的热量　 　，因此在相同情况下，沙子的　 　比海水的大。
（3）对100g的水加热，水的沸腾图象如图，请你计算从开始计时到加热3min内吸收的热量（请写出计算过程）。
三．计算题（共2小题）
9．（2018 当涂县模拟）小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，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。小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为50L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到50L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度为15℃，热水器输出热水为40℃注水前天然气表的示数是2265.80m3，天然气的热值为3.5×107J/m3，请回答：
（1）注入的水升温到40℃时吸收的热量是多少？
（2）若铭牌标注热水器的效率为75%，则注入水结束后，天然气表的示数是多少？（标注的铭牌是准确的）
10．（2018 西区二模）某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯，用完全相同的方式加热质量均为0.2kg的水和沙子，温度随加热时间变化的图象分别如图甲、乙所示，已知酒精的热q=3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精，水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）加热2min时间内水吸收的热量Q水
（2）这2min时间内酒精灯的加热效率η
（3）沙子的比热容c沙。
一．填空题（共14小题）
1．（2017秋 高邮市校级月考）如图所示，隔着石棉网同时加热两规格相同的试管，试管中分别装有质量相同、初温均为20℃的煤油和水。若加热时间相同，则煤油和水吸收的热量　相同　（相同/不同）；若煤油和水的温度都升高到40℃，则　水　需加热较长的时间，这是因为水的　比热容　较大。
【解答】解：
用同一个酒精灯加热，两试管的规格相同，则在相同的时间内，煤油和水吸收的热量相同。
相同质量的水和煤油，升高相同的温度，因为水的比热容大，由Q=cm△t可知，水吸收的热量多，水需要加热较长的时间；
故答案为：相同；水；比热容。
　
2．（2018春 达川区校级月考）小明在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内吸收的热量相等，分析图象可以得出：　a　（选填“a”或“b”）物质为水，另一种液体的比热容为　2.1×103J/（kg ℃）　。【水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）】
【解答】解：（1）时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由图示可以看出，b液体的温度升高的快，a液体温度升高慢；
利用热量的计算公式Q放=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，a液体的比热容大，所以若a、b两种液体中，一种液体是水，则a是水，
（2）由图可知：液体和水的初温是10℃，吸热3分钟后a水的末温是20℃，b液体的末温30℃；
由题知，而水和液体的质量相同，初温相同，吸收的热量相同，即m水=mb
c水m水△t=cbmb（30℃﹣10℃）=4.2×103J/（kg ℃）×m水×（20℃﹣10℃）。
解得cb=2.1×103J/（kg ℃）。
故答案为：a；2.1×103J/（kg ℃）。
　
3．（2017秋 虎林市校级月考）相同质量的水和煤油，升高相同温度，　水　吸收的热量多；相同质量的铝和铜，吸收了相同的热量，　铜　的温度升高的快。（c铝＞c铜）。
【解答】解：水的比热容比煤油的比热容大，在质量相等，升高相同温度时，由Q=cm△t知，水吸收的热量较多；
已知铝的比热容大于铜，在质量相等，吸收相同热量时，由公式△t=知，铜升高的温度较大，也就是相同时间铜的温度升高的快。
故本题答案为：水；铜。
　
4．（2017秋 临泽县校级月考）如图所示是一个同学用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时，根据测量结果描绘的温度﹣﹣﹣时间图象。由图可知，甲物质的比热容　＜　（填“＞”“=”或“＜”）乙物质的比热容。
【解答】解：
由图象可以看出：在相等时间内，液体甲温度变化量大，则甲液体温度升高较快；
两个加热器相同，加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，甲的温度升高的快，乙液体温度升高慢；
由公式Q吸=mc△t可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，温度升高快的液体比热容小，温度升高慢的液体比热容大，所以甲的比热容小，乙的比热容大。
故答案为：＜。
　
5．（2018春 岳麓区校级月考）如图所示，北方家里的暖气片用水做循环物质，主要是应用了水的　比热容较大的　性质，降低相同的温度时放出　较多　（选填“较多”或“较少”）的热量，一杯水倒掉一半它的比热容　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【解答】解：
因为水的比热容较大，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，所以暖气装置中用水来供热；
比热容是物质的属性，与温度变化无关，一杯水倒出一半后，剩下的半杯水的比热容不变。
故答案为：比热容较大的；较多；不变。
　
6．（2018春 洪泽县校级月考）目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力。
（1）汽车散热水箱中的冷却剂中主要含有水、酒精和一些添加剂，以防冻、防沸、防腐蚀。以水为主要成份这是利用了水的　比热容　较大的性质；
（2）寒冷的冬天，坐在暖气十足的封闭汽车内，会发现汽车上的窗户玻璃的内侧有很多小水珠，这是空气中的水蒸气　液化　形成的；
（3）这种车在开车时将空气的　内　能转化为汽车的机械能；
（4）这种车与汽油机相比优点是　节能（或环保）　（说出一点）。
【解答】解：
（1）水的比热容大，在质量相同、升高相同温度时，其吸收的热量多，以水为冷却剂的主要成份就是利用了水的比热容较大的性质；
（2）寒冷的冬天，汽车上的窗户玻璃的内侧有很多小水珠，这是空气中的水蒸气液化形成的；
（3）这种车工作时，压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，是将空气的内能转化为汽车的机械能；
（4）由题意可知，这种车与汽油机相比优点有节能、环保，无污染。
故答案为：（1）比热容；（2）液化；（3）内；（4）节能（或环保）。
　
7．（2017春 萧山区月考）在我国，北方的冬天远比南方冷。但在北方呆过的人都有这样一种感受：北方过冬比南方舒服。究其原因主要有二：一是北方是干冷，南方是湿冷，相对来说湿冷更难受；二是北方人拥有御寒的强大“武器”﹣﹣暖气设备（如图所示）．暖气管内装的是流动的热水，为什么用热水呢？请用水的有关性质加以解释：　水的比热容大，同样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　。
【解答】解：因为水的比热容大，同样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，故北方冬天室内的暖气设备用热水循环供热。
故答案为：水的比热容大，同样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。
　
8．（2017春 醴陵市校级月考）如图是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线。从图象可以看出，在一年中，曲线B表示的是　沿海　 （选填“沿海”或“内陆”） 城市年气温变化曲线。这是根据水的比热容比砂石比热容　大　 的特点来判断的。
【解答】解：
由一年的气温变化曲线可知，B所示的城市最高、最低气温之差比A所示的城市的小，则由物理常识可知曲线B表示的是沿海城市的年气温变化曲线；
出现明显温度差异的原因是：水的比热容比砂石大，在吸收或放出相同的热量时，温度变化值比较小。
故答案为：沿海；大。
　
9．（2017秋 陆河县校级月考）地球上各处的地形地貌会影响风的形成。由于海水的比热容比陆地上沙石的比热容　大　，接受太阳辐射能后，海水表面升温较　慢　，陆地的比热容相对较小，升温比较　快　。于是在白天，由于陆地空气温度高，空气上升而形成海面吹向陆地的海陆风。晚上则反之。
【解答】解：
海水的比热容大于陆地的比热容，白天吸收了相同的热量后，海洋上空空气的温度升高的较慢，陆地上方空气升高的较快，所以，陆地上方空气的气压低，海洋上方空气的气压高，风从气压高的海洋流向气压低的陆地，夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，海洋上空气温高，气压低，风从陆地吹向海洋。
故答案为：大；慢；快。
　
10．（2017秋 潘集区月考）沿海昼夜温差变化比沙漠地区小，因此海边更适于人居住，这是因为　水的比热容大　。
【解答】解：沙漠地区多泥土沙石，沿海地区水多，因为水的比热容较大，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出相同热量，但水的温度变化比泥土沙石小。因此，在受太阳照射条件相同时，沙漠地区昼夜温差大，海边的昼夜温差小。
故答案为：水的比热容大。
　
11．（2018春 田家庵区校级月考）2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功。实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染、储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算，体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为　1.05×l07J　，若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是　22.5℃　[4.2×l03J/（kg ℃）；天然气的热值q=7×l07J/m3]
【解答】解：
（1）由题意可得，可燃冰的热值：q可燃冰=15q天然气=15×7×107J/m3=1.05×109J/m3；
0.01m3可燃冰完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq可燃冰=0.01m3×1.05×109J/m3=1.05×l07J；
（2）由η=可得，水吸收的热量：
Q吸=ηQ放=90%×1.05×l07J=9.45×106J；
由Q吸=cm△t可得，水升高的温度：
△t===22.5℃。
故答案为：1.05×l07J；22.5℃。
　
12．（2018春 相山区月考）有甲、乙两物体，质量之比m甲：m乙=3：2，比热容之比C甲：C乙=2：1．如果它们放出相同的热量，则它们降低温度之比为　1：3　。
【解答】解：
由题意可知，m甲：m乙=3：2，c甲：c乙=2：1，放出的热量Q甲：Q乙=1：1，
由Q放=cm△t可得，它们降低温度之比：
△t甲：△t乙=：=：=1：3。
故答案为：1：3。
　
13．（2017春 临沭县校级月考）打开冷水管和热水管向槽内放水，冷水管中水的温度是15℃，热水管中水的温度是60℃，要向槽中放水共150kg，混合后温度为42℃，如不计热损失，那么应从冷水管放出　60kg　冷水，热水管放出　90kg　热水。
【解答】解：设热水的质量为mkg，则冷水的质量为（150﹣m）kg，
热水放出的热量为Q放=cm（t01﹣t），
冷水吸收的热量为Q吸=c（150kg﹣m）（t﹣t02），
因为Q吸=Q放，
所以cm（t01﹣t）=c（150kg﹣m）（t﹣t02），
解得：热水的质量m===90kg，
冷水的质量m冷=150kg﹣90kg=60kg。
故答案为：60kg；90kg。
　
14．（2017秋 贵池区月考）将一杯质量为m的热水倒入容器内质量为3m的冷水中，容器内冷水温度升高12℃，则热水温度降低　36　℃．如果再把一杯相同的热水倒入这个容器中，则容器内水温会再升高　7.2　℃．（此题忽略热量损失）
【解答】解：
（1）忽略热量损失，冷水吸收的热量和热水放出的热量相同，即Q吸=Q放，
从而可知，c×m×△t=c×3m×12℃，则热水温度降低△t=36℃；
设此时的温度为t，则原来热水的温度为t+36℃，容器内水的质量为4m；
（2）如果再把一杯相同的热水倒入这个容器中，设容器内水温变化为△t′，水最后温度为t+△t′，
热水降低的温度为t+36℃﹣（t+△t′）=36℃﹣△t′，
由热平衡方程Q吸=Q放可知：
c×m×（36℃﹣△t′）=c×4m×△t′，
解得：
△t′=7.2℃。
故答案为：36；7.2。
一．填空题（共12小题）
1．（2018 达州）如图所示是小李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象，第6min时的内能　小于　第8min时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的　2　倍（被加热物质的质量和吸、放热功率不变）。
【解答】解：（1）晶体熔化过程要吸收热量，内能增加。所以第6min时的内能小于第8min时的内能；
（2）根据图中坐标信息可知，该物质在AB段温度升高10℃，被加热4min；在CD段温度升高5℃，被加热4min；
则该物质在AB段吸热与CD段吸热之比为1：1，根据Q=cm△t可得，
====，
所以该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍。
故答案为：小于；2。
　
2．（2018 青岛）质量之比为2：3的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为7：5时，升高的温度之比为6：5，则甲、乙的比热容之比为　7：4　。
【解答】解：由题知，m甲：m乙=2：3，△t甲：△t乙=6：5，Q甲：Q乙=7：5，
因为Q吸=cm△t，
所以===，
解得：
==7：4。
故答案为：7：4。
　
3．（2016 本溪）如图所示是电暖气和暖宝。它们都是利用电流的　热效应　来工作的，不同的是电暖气充入的是比热容小的液体，是为了通电后升温速度　快　（选填“快”或“慢”）；而暖宝要充入比热容大的液体，是为了使它在一次通电加热后可以放出更　多　（选填“多”或“少”）的热量。
【解答】解：电暖气和暖宝都是利用电流的热效应来工作的；
质量相同的不同物质在吸收相同的热量时，比热容小的温度升高得快，因此电暖气内部应充入比热容小的液体；
根据Q放=cm△t可知，在质量相同、降低的温度相同时，比热容大的液体放出的热量越多，所以暖宝要充入比热容大的液体。
故答案为：热效应；快；多。
　
4．（2016 盐城）小明在做“探究不同物质吸热升温特点”的实验时，用同一酒精灯分别给质量相等的水和食用油加热，可以认为单位时间内它们吸收的热量　相等　（相等/不相等）．用实验测得的数据画出它们升高的温度△T随时间t变化的图象如图所示，它们都是过原点的直线，即△T=kt，温度升高△T1过程中食用油吸收的热量　小于　（小于/等于/大于）水；用m表示水的质量，c1和c2分别表示水和食用油的比热容，则两条直线k的比值k水：k食用油等于　c2：c1　。
【解答】解：
已知用同一酒精灯给水和食用油加热，所以相同时间两种液体吸收的热量是相同的；
由图象知，升高相同的温度，水加热时间更长，说明水吸收的热量更多；
两种液体的温度变化与加热时间图象都是过原点的直线，即△T=kt，
设当两液体的温度都升高△T1时，水和食用油所用时间分别为t1、t2，如图所示：
因温度都升高△T1，则由题意可得：△T1=k水t1=k食用油t2﹣﹣﹣﹣﹣①
又因为加热时间反映了物质吸热的多少，所以加热时间与物质吸收的热量成正比，则t1：t2=Q1：Q2﹣﹣﹣﹣②
所以，由①②以及吸热公式可得====。
故答案为：相等；小于；c2：c1。
　
5．（2017 昆明）汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，“水冷”是冷却方式之一，这是因为水的　比热容　较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，水的内能　增大　。
【解答】解：
（1）汽车的发动机用水做冷却剂，是因为水的比热容较大，升高相同的温度时，吸收的热量多，冷却效果最好；
（2）发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，所以水的内能增大。
故答案为：比热容；增大。
　
6．（2017 长春）汽车发动机用水做冷却剂，这是利用了水的比热容　大　的性质，一杯水倒出一半后，剩下水的比热容　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【解答】解：汽车发动机是用水做冷却剂的，这是利用了水比热容大的性质，比热容是物质的属性，与温度变化无关，一杯水倒出一半后，剩下的半杯水的比热容不变。
故答案为：大；不变。
　
7．（2017 黔西南州）在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的。这是因为　水　的比热容较大，当沙子和水同时接受相同的阳光照射时，　沙子　的温度升高得更快的缘故。
【解答】解：因为沙子的比热容比海水的比热容小，在吸收相同热量时，相同质量的沙子比海水温度上升得快，所以在烈日当空的海边玩耍，会感到沙子烫脚，海水却凉凉的。
故答案为：水；沙子。
　
8．（2017 吉林）地表温泉水降温较慢，这是因为水的　比热容　较大。人们泡温泉时身体会变热，这是通过　热传递　的方式改变了身体的内能的缘故。
【解答】解：
（1）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，放出相同的热量时，水降低的温度少，所以地表温泉水降温较慢；
（2）人在泡温泉的过程中，身体从水中吸收热量，所以身体会变热，这是通过热传递的方式改变了身体的内能。
故答案为：比热容；热传递。
　
9．（2018 济宁）将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中（如图所示），通过　热传递　方式改变牛奶的内能，图中乙是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象，则牛奶在加热过程中吸收的热量为　2.1×104　J．[c牛奶=4.2×103J/（kg ℃）]
【解答】解：
给牛奶加热的过程中，牛奶吸收热量、内能增加，是通过热传递方式改变了牛奶的内能；
由图乙可知，牛奶升高的温度：△t=40℃﹣20℃=20℃，
则牛奶吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×0.25kg×20℃=2.1×104J。
故答案为：热传递；2.1×104。
　
10．（2018 重庆）小薇在“探究水的沸腾”实验中，所用水的质量为0.5kg，初温为58℃，测出水沸腾时的温度为98℃，则当地大气压比一个标准大气压　低　（选填“高“或”低”），本实验中水加热至沸腾至少吸热　8.4×104　J．[已知c水=4.2×103J/（kg ℃）]
【解答】解：（1）测出水沸腾时的温度小于 100℃，这是因为当时当地的大气压小于1个标准大气压造成的；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×0.5kg×（98℃﹣58℃）=8.4×104J。
故答案为：低；8.4×104。
　
11．（2017 连云港）2017年5月18日，中国宣布对南海可燃冰试采实现稳定产气，引发世界各国高度关注，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的近20倍，若1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以使　4000　kg水的温度升高50℃，已知c水=4.2×103J/（kg ℃），q可燃冰=8.4×108J/kg。
【解答】解：1kg煤气气完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J，
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放′=Q放×10=4.2×l07J×20=8.4×l08J；
由Q=cm△t可得：
m水===4000kg。
故答案为：4000。
　
12．（2018 扬州）如图所示是发动机采用循环流动的水进行了冷却，这是利用水的　比热容　较大的特性，若水箱中装有10kg的水，水温上升10℃，水吸收的热量为　4.2×105　J．（c水=4.2×103J/（kg C））。
【解答】解：
（1）汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式Q=cm△t知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好；
（2）水吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×10kg×10℃=4.2×105J。
故答案为：比热容；4.2×105。
一．填空题（共6小题）
1．（2018 金牛区校级模拟）将质量和初始温度均相同的铝、铜、铁三个金属球（c铝＞c铁＞c铜）浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的末温　相同　（“相同”或“不同”），从沸水中吸收热量最多的是　铝　球。
【解答】解：（1）由于热传递的结果，所以煮较长的一段时间后三者的温度一样；
（2）根据热量公式Q=cm△t分析可知，三种物质升高相同的温度，比热容大的吸收的热量多，比热容小的吸收的热量少，
所以铝球吸收的热量最多，铜球吸收的热量最少。
故答案为：相同，铝。
　
2．（2018 陵城区二模）在冬季大雪后，道路被冰雪覆盖，经常可以看到环卫工人不辞辛苦忙碌的身影，为尽快清除积雪，他们会在冰雪覆盖的道路上洒大量的“融雪盐”。小亮同学猜想：含盐浓度不同的冰，熔化特点与纯冰可能不同。为此，小亮用纯水、淡盐水、浓盐水制得质量均为1kg的纯冰、淡盐冰、浓盐冰，在相同加热条件下测量三者的温度随时间变化情况，并画出三条图象，如图所示（其中：纯冰对应①、淡盐冰对应②、浓盐冰对应③）。根据图象信息可知：含盐浓度越高的冰，其比热容越　小　（选填“大”或“小”），熔化前升温越　快　（选填“快”或“慢”）；并能在更　低　（选填“高”或“低”）的温度熔化。
【解答】解：由图象知，①温度变化最慢，其比热容最大，③温度变化最快，其比热容最小，可知含盐浓度越高的冰，比热容越小，熔化前升温快；且熔点最低，说明能够在更低的温度下熔化。
故答案为：小；快；低。
　
3．（2018 铁西区模拟）质量和初温相同的甲乙两种液体，经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度，则甲液体的比热容　小于　乙液体的比热容（填“大于”、“等于”或“小于”）。如果液体乙的质量为1kg，初温为20℃，加热一段时间后，温度升高30℃，吸收了1.26×105J的热量，则乙液体的比热容为　4.2×103　J/（kg ℃）。
【解答】解：
（1）由题可知，同一加热器加热时间相同时，即两种液体吸收的热量相同，甲的温度升高的快；根据Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，比热容小的物质升温快；所以，甲的比热容小，乙的比热容大；
（2）由Q=cm（t﹣t0）得，乙液体的比热容：c===4.2×103J/（kg ℃）。
故答案为：小于；4.2×103。
　
4．（2018 牡丹江一模）牡丹江局是水稻的主产区之一。水稻是喜温植物，春季育秧时，通常傍晚向秧田灌水，早晨将水放出，以防霜冻。是因为水的　比热容　较大。气温降低时，水能放出较多的　热量　（选填“温度”，“内能”，“热量”）。
【解答】解：
气温降低时，由于水的比热容比较大，在质量和降低的温度均相同时，根据Q放=cm（t﹣t0）可知，水可以放出更多的热量。
故答案为：比热容；热量。
　
5．（2018 阜宁县一模）生活处处有物理。以汽车为例：
（1）发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温，这是因为水的　比热容　较大；（2）车内放入某种清香剂，很快就会闻到它的气味，这是因为　分子在不停地做无规则运动　；
（3）有些小汽车的尾部设计有“导流板”（形状是上平下凸，如图），高速行驶时，气流对导流板上表面的压强　大于　对导流板下表面的压强（选填“大于”、“等于”或“小于”），从而使汽车的行驶更加平稳。
【解答】解：（1）因为水的比热容较大，不同物质，质量相同，升高相同的温度，吸收更多的热量。所以用水作为汽车发动机的冷却剂；
（2）车内放入某种清香剂，很快就会闻到它的气味，这是因为分子在不停地做无规则运动；
（3）上方平直下方凸起，导流板上方的空气流速小压强大，下方的空气流速大压强小，产生一个向下的压强差，可以增加轿车对地面的压力，提高车轮的抓地性能；
故答案为：（1）比热容；（2）分子在不停地做无规则运动；（3）大于。
　
6．（2017 靖江市二模）如图是某沿海城市和内陆城市同一天气温变化曲线。请你判断内陆城市一天气温变化所对应的曲线是　A　（A/B），这是由于沙石的比热容　小于　（大于/小于/等于）水的比热容，吸收相同热量后温度变化　大　（大/小）。
【解答】解：根据公式Q=cm△t可知，质量相同的沙石和水，从太阳处吸收相同的热量后，升高的温度△t和比热c成反比，沙石的比热容小于水的比热容，因此吸收相同热量后沙石温度变化大，水的温度变化小，从图象可以看出曲线A的温度升的高，因此曲线A是内陆城市一天气温变化所对应的曲线，B是沿海城市一天气温变化所对应的曲线。
故答案为：A；小于；大。
　
二．实验探究题（共2小题）
7．（2018 邹城市模拟）某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度（T）随时间（t）变化的图象（如图）。
（1）根据图象，给水和煤油加热相同的时间，水和煤油吸收的热量　一样多　（填“水比较多”“煤油比较多”或“一样多”）；要使水和煤油升高相同的温度，应给　水　加热更长的时间，这说明　水　的吸热能力强些。
（2）已知水的比热容是4.2×103 J/（kg ℃），则煤油的比热容是　2.1×103J/（kg ℃）　。
【解答】解：（1）根据图象，用同一个加热装置给水和煤油加热相同的时间时，水和煤油吸收的热量一样多；要使水和煤油升高相同的温度，应给水加热更长的时间，根据比较吸热能力的方法，水的吸热能力强些。
（2）由图象可知，加热4分钟时，水的温度升高：4℃﹣2℃=2℃，而煤油的升高：6℃﹣2℃=4℃，根据c=，相同质量的水和煤油吸收相同的热量，比热容与升高的温度成反比，已知水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），则煤油的比热容是：
×4.2×103J/（kg ℃）=2.1×103J/（kg ℃）。
故答案为：（1）一样多；水；水；（2）2.1×103 J/（kg ℃）。
　
8．（2017秋 山东月考）运用知识解决问题：
（1）小丽拿了两瓶饮料，一瓶热的，一瓶凉的，当她打开汽水瓶时，随着“嘭”一声响，往往可以看到瓶口处冒“白气”，为什么？答：这是因为突然打开瓶盖时，瓶内的气体迅速膨胀，对外　做功　，内能　减少　，温度　降低　，瓶口附近的水蒸气遇冷　液化　形成大量的小水珠，也就是我们看到的“白气”。
（2）夏天烈日下，小明同学光着脚在海边玩，踩在沙滩上感到烫脚，是由于水的比热容比沙子的　大　，在同样受热时，吸收的热量　相同　，因此在相同情况下，沙子的　温度升高　比海水的大。
（3）对100g的水加热，水的沸腾图象如图，请你计算从开始计时到加热3min内吸收的热量（请写出计算过程）。
【解答】解：
（1）因为突然打开瓶盖时，瓶内的气体迅速膨胀，对外做功，内能减小，温度降低，瓶口附近的水蒸气遇冷液化形成大量的小水珠，也就是我们看到的“白气”；
（2）夏天烈日下，小明同学光着脚在海边玩，踩在沙滩上感到烫脚，是由于水的比热容比沙子的大，在同样受热时，吸收相同的热量，沙子的温度变化比海水的大；
（3）根据图象可知，从开始计时到加热3min，水的温度变化量：△t=95℃﹣70℃=25℃；
已知c=4.2×103J/（kg ℃），m=100g=0.1kg，
所以从开始计时到加热3min内吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×0.1kg×25℃=1.05×104J。
故答案为：（1）做功；减少；降低；液化；（2）大；相同；温度变化；（3）从开始计时到加热3min内吸收的热量为1.05×104J。
　
三．计算题（共2小题）
9．（2018 当涂县模拟）小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，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。小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为50L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到50L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度为15℃，热水器输出热水为40℃注水前天然气表的示数是2265.80m3，天然气的热值为3.5×107J/m3，请回答：
（1）注入的水升温到40℃时吸收的热量是多少？
（2）若铭牌标注热水器的效率为75%，则注入水结束后，天然气表的示数是多少？（标注的铭牌是准确的）
【解答】解：
（1）注入水的体积：V=50L=50×10﹣3m3，
由ρ=得水的质量：
m=ρV=1×103kg/m3×50×10﹣3m3=50kg；
水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×50kg×（40℃﹣15℃）=5.25×106J；
（2）由η==75%得天然气释放的热量：
Q放===7×106J；
由Q放=qV可得消耗天然气的体积：
V气===0.2m3；
天然气表的示数为2265.80m3+0.2m3=2266.00m3。
答：（1）注入的水升温到40℃时吸收的热量是5.25×106J；
（2）若铭牌标注热水器的效率为75%，则注入水结束后，天然气表的示数是2266.00m3。
　
10．（2018 西区二模）某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯，用完全相同的方式加热质量均为0.2kg的水和沙子，温度随加热时间变化的图象分别如图甲、乙所示，已知酒精的热q=3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精，水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）加热2min时间内水吸收的热量Q水
（2）这2min时间内酒精灯的加热效率η
（3）沙子的比热容c沙。
【解答】解：
（1）已知沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，因沙子的比热容比水小，由△t=可知，沙子的温度升高得多，所以图甲表示的是沙子吸热升温的过程，图乙表示的是水吸热升温的过程。
由图乙可知，加热2min水升高温度：
△t水=70℃﹣20℃=50℃，
则加热2min时间内水吸收的热量：
Q水=c水m水△t水=4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）=4.2×104J；
（2）因为酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精，
加热2min时间内消耗酒精的质量：
m=2.8g/min×2min=5.6g=5.6×10﹣3kg，
则这些酒精完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=5.6×10﹣3kg×3.0×107J/kg=1.68×105J。
酒精灯的加热效率：
η=×100%=×100%=25%；
（3）因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内水和沙子吸收的热量相同，
则在2min的时间内，沙子吸收的热量：
Q沙=Q水吸=4.2×104J，
由图甲可知，加热2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，
则沙子升高的温度：△t沙=250℃﹣20℃=230℃，已知m沙=0.2kg，
由Q吸=cm△t可得，沙子的比热容：
c沙=═≈0.91×103J/（kg ℃）。
答：（1）加热2min时间内水吸收的热量为4.2×104J；
（2）这2min时间内酒精灯的加热效率为25%；
（3）沙子的比热容为0.91×103J/（kg ℃）。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)