13.3 比热容 同步练习

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名称 13.3 比热容 同步练习
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2018-07-23 13:43:51

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13.3 比热容 同步练习
 
一.选择题(共10小题)
1.(2018 桂林)经常下厨的小关发现,同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些。这是因为(  )
A.水的比热容小,吸热后温度升高得快
B.油的比热容小,吸热后温度升高得快
C.在相同的时间内,水吸收的热量较多
D.在相同的时间内,油吸收的热量较多
2.(2017 无锡)用如图所示的装置,先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热容的大小,多次实验表明:要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长,以下关于该实验的操作及分析错误的是(  )
A.水比煤油的比热容大
B.加热时用玻璃棒不断搅拌,是为了水和煤油受热均匀
C.实验中可以不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
D.相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后。煤油比水升高的温度大
3.(2017 上海)两个质量不同的金属块,放出相同热量,降低相同温度,则(  )
A.质量大的金属块的比热容一定大
B.质量大的金属块的比热容一定小
C.质量大的金属块的比热容可能大
D.两个金属块的比热容有可能相同
4.(2018 淄博)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是(  )
A.让热水流过散热器供暖 B.用循环水冷却汽车发动机
C.沿海地区昼夜温差较小 D.夏天在房间内洒水降温
5.(2017 金华)下列关于“热与能”的表述中正确的是(  )
A.物体在吸热过程中,其温度一定升高
B.在搓手取暖过程中,内能转化为机械能
C.水常被用作冷却剂,是因为水的比热容大
D.铁块在锻烧过程中,其内能从零开始增加
6.(2017 株洲)图为海风形成的示意图,海风形成的根本原因是:与海洋相比,陆地的(  )
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
7.(2016 济南)济南和青岛是山东省半岛城市群区域发展的双中心。海滨城市青岛的昼夜温差较小,而济南的昼夜温差较大,主要因为(  )
A.海水的比热容小,砂石比热容大
B.海水的内能多,砂石的内能少
C.海水的比热容大,砂石的比热容小
D.海水的内能少,砂石的内能多
8.(2017 长沙)小天用电热水壶将1千克20℃的水加热至70℃,在这个过程中,下列分析正确的是(  ){c水=4.2×103J/(kg ℃)}。
A.水吸收的热量为2.1×105J
B.电热水壶消耗的电能全部转化为水的内能
C.水的温度升高,它的内能减小
D.水的温度升高,它的比热容变大
9.(2016 邵阳)将质量是0.5kg的水加热,使它的温度从20℃升高到60℃,需要吸收的热量是[c水=4.2×103J/(kg ℃)](  )
A.4.2×104J B.1.26×104J C.8.4×104J D.8.4×107J
10.(2016 来宾)从比热容表中可知,水的比热容比煤油的大,用规格相同的两个试管分别装上质量相同的煤油和水,隔着石棉网用相同热源同时对两试管均匀加热,实验后,画出如图所示的图象,其中能正确反映该实验情况的图象是(  )
A. B. C. D.
二.多选题(共3小题)
11.(2016 锦州)下列判断正确的是(  )
A.当冰化成水后其比热容不变
B.船闸是利用连通器原理工作的
C.用吸管把酸奶吸入嘴里是大气压作用
D.飞机的机翼是利用流体压强与流速的关系来工作的装置
12.(2017秋 市南区校级期中)根据下表判断,下列说法正确的是(  )
物质 铁 水银 冰 酒精 煤油
ρ/(kg m﹣3) 7.9×103 13.6×103 0.9×103 0.8×103 0.8×103
c/[J(kg ℃)﹣1] 0.46×103 0.14×103 2.1×103 2.4×103 2.1×103
A.质量相等的水银和水,吸收相同的热量,水银的温度升高的大
B.1g铁温度降低1℃,放出的热量是0.46×103J
C.用相同的酒精灯加热灯质量的煤油和酒精,它们升高的温度与加热时间的关系可用如图图象表示,其中图图象表示,其中图线a表示煤油的温度变化情况
D.质量之比为3:13的水银和煤油,吸收的热量之比为1:2,升高的温度之比为5:2
13.(2016 潍坊)下列关于热现象的一些说法,你认为正确的是(  )
A.温度高的物体比温度低的物体含有的热量多
B.冰水混合物吸收热量时,温度升高,内能增加
C.高压锅是利用了水的沸点随气压的增大而升高的原理
D.海边比沙漠昼夜温度变化小,这与水比沙石比热容大有关
 
三.填空题(共4小题)
14.(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   。
15.(2017 益阳)下表列举了部分物质的比热容。
一些物质的比热容
物质 比热容c/[J (kg ℃)﹣1] 物质 比热容c/[J (kg ℃)﹣1]
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 约0.84×103
煤油 2.1×103 铁、钢 0.46×103
我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧产生的热量带到房屋中供人们取暖,这是利用了水的   的性质;现有2kg的煤油吸收了4.2×104J的热量后,它的温度将变化   ℃。
16.(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。
17.(2018 连云港)天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃,水的内能增加了   J,水的内能增加是通过   方式实现的,若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收,需要消耗   kg的天然气。已知c水=4.2×103J/(kg ℃),q天然气=4×107J/kg。
四.计算题(共3小题)
18.(2018 衡阳)2017年6月10日,作为中国大陆核电的发源地﹣﹣秦山核电基地安全运行100堆年(一座核反应堆运行一年为一堆年)。从被誉为“国之光荣”的秦山核电站1991年12月15日投入运行开始,秦山核电基地一直保持安全稳定运行,目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0t,减排二氧化碳约40.6t,二氧化硫约0.2t,氮氧化物约0.8t。秦山核电基地目前共有9台运行机组,年发电量约500亿千瓦时,是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地。[下列(1)(2)题答案用科学计数法表示]
(1)13.0t烟煤如果完全燃烧,放出的热量为多少J.(烟煤的热值为2.9×107J/kg)。
(2)假设13.0t烟煤在煤炉中完全燃烧,放出的热量部分被水吸收,可以使4×105kg的水从20℃升高到100℃,求水吸收的热量为多少J.[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(3)求煤炉加热水的热效率。[第(3)题结果保留两位有效数字]
19.(2018 聊城)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,用酒精灯给烧杯中的水加热,烧杯中盛有20℃、质量为100g的水,在一个标准大气压下加热至沸腾,假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),酒精的热值为3.0×107J/kg]求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)此过程中酒精灯烧水的热效率。
(3)科学研究表明:1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了5g,求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
20.(2018 苏州)为了减少环境污染,部分农村地区改用液化气烧菜做饭。某钢瓶装有液化气10kg,已知液化气的热值为4.2×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)求:
(1)这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若(1)中放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收,在标准大气压下可将多少质量的水烧开?
 
13.2 比热容 同步练习
参考答案与试题解析
 
一.选择题(共10小题)
1.
【分析】根据Q=cm△t分析油的温度升高得快的原因;
用相同的燃气灶加热,相同时间内水和食用油吸收的热量相同。
【解答】解:
(1)用相同的燃气灶加热,相同时间内水和食用油吸收的热量相同,故CD错误;
(2)质量相等、初温相同的水和食用油,相同时间内吸收的热量相同,因为水的比热容大于食用油的比热容,根据Q=cm△t知,油的温度升高得快些,故A错误、B正确。
故选:B。 
2.
【分析】(1)相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化大(小)的吸热能力弱(强);
(2)用搅拌器搅拌,目的是使得液体受热均匀;
(3)水和煤油的沸点不同,加热时间也不同,无法比较比热容的大小;
(4)根据△t=,相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后。煤油比水升高的温度大
【解答】解:A、相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化大的吸热能力弱,比热容小,水的比热容大于煤油的比热容,故A正确;
B、实验中搅拌器的作用是:使液体受热均匀,故B正确;
C、水和煤油的沸点不同,加热时间也不同无法比较比热容的大小,故C错误;
D、由于煤油的比热容小,根据△t=,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,煤油的温度比水的温度升高得大,故D正确。
故选:C。
3.
【分析】两个质量不同、散发热量相同的物体,降低相同的温度时,其所能放出热量的多少与其比热容有关,故在分析判断时应联系公式Q=cm△t进行判断。
【解答】解:据公式Q=cm△t可得c=,金属块的质量不同,放出的热量相同,其变化的温度相同,质量大的金属块的比热容一定小,故B正确。
故选:B。
4.
【分析】(1)对水的比热容大的理解: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)水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,即蒸发吸热。
【解答】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,水放出的热量多,所以让流动的热水流过散热器取暖,故A不符合题意;
B、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,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,故B不符合题意;
C、因为水的比热容大于沙石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的温度少,所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小,故C不符合题意;
D、炎热的夏天,在室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,使人感到凉爽,不是利用水的比热容大的特点,故D符合题意。
故选:D。 
5.
【分析】(1)物体在吸热过程中,其温度可能升高可能不变;
(2)改变内能的方式有做功和热传递,对物体做功,内能增加;
(3)水的比热容较大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多;
(4)任何物体都具有内能。
【解答】解:A、物体在吸热过程中,其温度可能升高可能不变,如晶体在熔化过程中,尽管吸热,但是温度不变,故A错误;
B、人们搓手取暖,消耗了机械能,得到了内能,是机械能转化为内能的过程,故B错误;
C、水常被用作冷却剂,是因为水的比热容大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多,故C正确;
D、任何物体都具有内能,故铁块在锻烧过程中,其内能不是从零开始增加的,故D错误。
故选:C。 
6.
【分析】根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点来分析海陆风和陆海风的形成过程。
【解答】解:
因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢;海岸吸热后,温度上升快,热空气上升,微风从海洋吹向陆地,形成海风;而夜晚,海岸和海水放出相同的热量,但水的比热容大,海水温度降低得少,海面气温较高,空气上升,风就从陆地吹向海上,形成陆风,故A正确。
故选:A。 
7.
【分析】沿海地区,水多,因为水的比热容较大,相同质量的水和泥土沙石比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,据此分析。
【解答】解:
沿海地区水多;内陆地区水少、沙石多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,所以海滨城市青岛的昼夜温差较小,而济南的昼夜温差较大,故C正确。
故选:C。 
8.
【分析】A、知道水的质量、水的初温末温以及比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
B、电热水壶消耗的电能转化为内能,除了转化为水的内能、水壶的内能外,还有部分内能传递给周围的物质;
C、物体的温度升高、内能增大;
D、比热容是物质的一种特性,其大小仅与物质的种类和所处的状态有关,而与物体的质量和温度无关。
【解答】解:
A、水吸收的热量Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(70℃﹣20℃)=2.1×105J,故A正确;
B、电热水壶消耗的电能转化为内能,其中有水的内能、水壶的内能,部分热量散失到空气中,故B错;
C、水的温度升高,它的内能增加,故C错;
D、比热容是物质的一种特性,水的温度升高,它的比热容不变,故D错。
故选:A。 
9.
【分析】知道水的质量、水的比热容、水的温度变化,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量。
【解答】解:
Q吸=cm△t
=4.2×103J/(kg ℃)×0.5kg×(60℃﹣20℃)
=8.4×104J。
故选:C。 
10.
【分析】比热是物质本身的一种特性,同种物质比热相同,不同物质比热一般不同。水和煤油的比热不同,质量相同,在吸收相同热量时,升高的温度不同;在升高相同温度时,吸收的热量不同。
【解答】解:
AB、用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,放在同一石棉网上,同时对两试管加热,相同时间两种液体吸收的热量相同,而AB图中反映了相同时间吸收的热量不同,故AB图象错误;
CD、由于水的比热较大,在质量相同、加热时间相同也就是吸收的热量相同时,水温升高的较小。故C选项正确、D选项错误。
故选:C。 
二.多选题(共3小题)
11.
【分析】(1)比热容是物质的一种特性,反映了物体的吸热或放热能力,其大小只与物质种类和状态有关,而与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系;
(2)连通器的特点:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的;
(3)用塑料管吸液体时,是先把塑料管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,液体被压进吸管里;
(4)流体压强与流速的关系是:流体流速的位置压强小,流速小的位置压强大。
【解答】解:A、水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),冰的比热容为2.1×103J/(kg ℃),所以当冰化成水后,状态发生了变化,比热容也会改变,故A错误;
B、船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器;下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故B正确;
C、用吸管吸酸奶时,此时吸管内的气压变小,外界大气压大于细管内部气压,酸奶在外界大气压的作用下被压入嘴中,故C正确;
D、飞机机翼上部凸起,下部平直,在机翼上方的空气流速快压强小,在机翼下方的空气流速慢压强大,从而产生向上的升力,利用了流体压强与流速的关系,故D正确。
故选:BCD。 
12.
【分析】(1)质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度变化小,比热容小的温度变化大;
(2)知道铁的比热容,利用Q放=cm△t求1g铁温度降低1℃,放出的热量;
(3)用相同的热源加热等质量的煤油和酒精时,相同时间内它们吸收的热量相等,由表格数据可知它们的比热容之间的关系,根据Q吸=cm△t可知它们的温度变化,然后分析图象得出答案;
(4)已知水银和煤油的比热容关系、质量之比和吸收的热量的之比,可利用公式△t=计算温度变化之比。
【解答】解:
A、水银的比热容比水的比热容小,由Q吸=cm△t可知,质量相等的水银和水,吸收相同的热量,水银温度升高的大,故A正确;
B、1g铁温度降低1℃,放出的热量:Q放=cm△t=0.46×103J/(kg ℃)×1×10﹣3kg×1℃=0.46J,故B错;
C、用相同的酒精灯加热灯加热等质量的煤油和酒精时,相同时间内它们吸收的热量相等,由表格数据可知c酒精>c煤油,由Q吸=cm△t可知△t酒精<△t煤油;由图象可知,图线a表示煤油的温度变化情况,图线b表示酒精的温度变化情况,故C正确;
D、由题知,m水银:m煤油=3:13,吸收的热量之比Q水银:Q煤油=1:2,比热容之比c水银:c煤油=0.14×103J/(kg ℃):2.1×103J/(kg ℃)=1:15,
升高的温度之比△t水银:△t煤油=:=:=65:2,故D错。
故选:AC。 
13.
【分析】根据对温度、热量和内能的关系,液体沸点与气压的关系,水的比热容大的理解,对选项中的描述逐一做出判断。
【解答】解:
A、热量是一个过程量,不能用“含有”、“具有”等来修饰,故A错误;
B、冰水混合物吸收热量,处于熔化过程,温度不变,内能变大,故B错误;
C、高压锅是利用了水的沸点随气压的增大而升高的原理制成的,故C正确;
D、由于水的比热容较大,和质量相同的其它物质相比,吸收相同的热量,水的温度变化小,故D正确。
故选:CD。
 
三.填空题(共4小题)
14.
【分析】知道两物体的质量之比、升高的温度之比、吸收的热量之比,利用吸热公式求甲乙两物体的比热容关系。
【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。 
15.
【分析】(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;
(2)已知煤油的质量、吸收的热量,根据Q吸=cm△t的变形公式求出温度的变化。
【解答】解:(1)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,所以暖气装置中用水来供热。
(2)查表可知,煤油的比热容为2.1×103J/(kg ℃),根据Q吸=cm△t可得,煤油升高的温度:△t===10℃。故答案为:比热容大;10。 
16.
【分析】水的比热容较大,相同质量的水和沙子比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少,所以沙子滚烫,而海水依旧凉爽。
【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。 
17.
【分析】(1知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温(在一个标准大气压下,水的沸点为100℃),利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(2)改变物体内能的方法:做功和热传递;
(3)利用η=求天然气完全燃烧放出的热量,再利用Q放=mq求需要天然气的质量。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×40kg×(42℃﹣22℃)=3.36×106J;
(2)水从火吸收热量,内能增加、温度升高,是利用热传递改变水的内能;
(3)由η=得,天然气完全燃烧放出的热量:
Q放===4×106J,由Q放=mq得,需要天然气的质量:m===0.1kg。故答案为:3.36×106;热传递;0.1。 
四.计算题(共3小题)
18.
【分析】(1)应用热值公式Q=mq可以求出煤气完全燃烧释放的热量;
(2)根据吸热公式Q=cm△t就可算出水吸收的热量;
(3)由效率公式可以求出煤气灶烧水的效率。
【解答】解:
(1)13.0t烟煤如果完全燃烧,放出的热量:
Q放=mq=13.0×103kg×2.9×107J/kg=3.77×1011J;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm水△t=4.2×103J/(kg ℃)×4×105kg×(100℃﹣20℃)=1.344×1011J;
(3)煤炉烧水的效率:
η=×100%=×100%≈36%。
答:(1)13.0t烟煤如果完全燃烧3.77×1011J;
(2)水吸收的热量为1.344×1011J;
(3)煤炉加热水的热效率为36%。
 
19.
【分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的温度变化,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)知道酒精的热值和质量,根据Q放=mq求出酒精完全燃烧释放的热量;水吸收的热量和酒精完全燃烧放出热量的比值即为烧水的效率;
(3)根据1g100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量求出5g的水完全汽化成同温度水蒸气所需要吸收的热量。
【解答】解:(1)一个标准大气压下水的沸点为100℃,即需将水加热至100℃,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×104J;
(2)3g酒精完全燃烧释放的热量:
Q放=mq=3×10﹣3kg×3.0×107J/kg=9×104J;
酒精灯烧水的热效率:
η=×100%=×100%≈37.3%;
(3)1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量,则5g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量:
Q=5g×2.26×103J/g=1.13×104J。
答:(1)水吸收的热量是3.36×104J;
(2)酒精灯烧水的热效率是37.3%;
(3)5g,100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量是1.13×104J。 
20.
【分析】(1)利用Q放=mq求整瓶液化气完全燃烧放出的热量;
(2)由题知,Q吸=40%×Q放,知道水的温度变化、水的比热容,再利用Q吸=cm△t求水的质量。
【解答】解:
(1)10kg液化气完全燃烧释放热量:
Q放=m气q=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J;
(2)由题知,Q吸=40%×Q放=40%×4.2×108J=1.68×108J,
1标准大气压小水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,
由Q吸=cm△t得水的质量:
m水===500kg。
答:(1)这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是4.2×108J;
 
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