沪科版物理九年级第十三章内能与热机第二节 科学探究:物质的比热容
同步练习
1.水做为发动机良好的冷却剂是因为水具有较大的( )
A.热值 B.比热容 C.密度 D.电阻
2.汽车发动机通常用水做冷却剂,是因为( )
A.水容易找到 B.水的比热容较大
C.水的沸点较高 D.水的凝固点较低
3.由同种物质组成的甲、乙物体,它们的质量之比是2:1,放出的热量之比是1:2,它们降低的温度之比( )
A.1:4 B.4:1 C.2:1 D.1:2
4.根据表中数据,下列判断正确的是( )
A.不同物质的比热容不可能相同
B.100g铝的比热容是50g铝的比热容的两倍
C.比热容是物质自身的性质之一,只和物质的种类有关
D.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
5.下列过程中,物质的比热容发生变化的是( )
A.冰熔化成水 B.一杯水倒掉一半
C.铁块压成铁片 D.10℃的水加热到30℃
6.小华同学在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。实验中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等。分析图象可以得出:在相同时间内,甲物质比乙物质温度降低得 (快/慢), 物质为水,另一种液体的比热容为 J/(kg?℃)。
7.水的比热容是4.2xl03J/(kg?℃),它的物理意义是 。汽车发动机昰用水作冷却剂的,这是利用水的 的性质;一杯水倒出一半后,剩下的半杯水的比热容 (选填“增大”“减小”或“不变”)
8.如图所示,世界上最大的城市湿地公园一一郑汴新区中央公园已经开建,公园中大量的水可以调节湿度和气温。由于水的 较大,使该区域夏季气温 (选填“低于”、“高于”)市区的气温。该公园建成后将会成为国内一流的生态休闲基地,真正成为郑州的呼吸中心。
9.比热容是物质的一种特性。用同种物质制成两个质量不等的物体,其比热容 (填“相同”或“不同”)。生活中,我们常用水来加热或散热,例如:冬天常用热水袋取暖,如果用相同质量,相同温度的沙来取暖,沙会冷得 (填“快些”或“慢些”)。
10.用两个相同的电热器分别给质量和初温都相同的水、煤油两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的图象如图所示。从图中可判断 液体是水(填甲或乙)。水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),将2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容为 ;水结冰后它的比热容将 (填“改变”或”不变”)。
11.有甲、乙两物体,质量之比m甲:m乙=5:2,比热容之比c甲:c乙=3:1,如果它们放出相同的热量,则它们降低的温度之比△t甲:△t乙= 。
12.质量相等、初温相同的甲乙两种液体,分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失),加热过程中温度随时间变化如图所示,则液体 的比热容大。(选填“甲”或“乙”)
13.小强随家人到海边玩要时,发现阳光下的海水和岸边的沙子温差很大。于是,他设计了如图甲所示的实验装置想比较沙子和水这两种物质的比热容的差异。实验过程中所使用仪器的规格完全相同。请你来帮他完成实验。
(1)测量出 相同的水和沙子,然后安装仪器,并记下沙子和水的初始温度。
(2)在实验时只要控制 相同就可以确定水、沙子吸收了相同的热量。
(3)图乙为小强记录的实验数据,由图可知 (选填“水”或“沙子”)的温度升高得较快,则沙子的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容。
14.将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一定时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如右上图所示。则金属的比热容大小相比( )
A.c甲最大 B.c乙最大
C.c丙最大 D.c甲=c乙=c丙
15.下列是一些物质的比热容。根据表中的数据,下列判断正确的是( )
A.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
B.因为水的比热容较大,沿海地区的昼夜温差比沙漠地区大
C.物质的比热容与物质的状态无关
D.质量相等的酒精和煤油吸收相同的热量,煤油的温度升高较大
16.甲乙两物质的比热容分别为c1、c2,各取其一部分,并使所取部分质量之比为m1:m2=3:2,若使所取部分各自吸收的热量之比Q1:Q2=2:1,则各自升高的温度为△t 1、△t 2,△t1与△t 2之比以及c1与c2之比的比值可能分别是( )
A.3:2,1:2 B.2:3,2:1 C.3:5,5:2 D.5:3,2:5
17.两个相同的容器分别装有甲、乙两种液体,用同一热源(图甲)分别加热,液体温度与加热时间关系如图乙所示,则( )
A.若a、b两种液体的质量相同,则a液体的吸热能力强于b液体的吸热能力
B.若a、b两种液体为同种液体,则b液体的质量较大
C.若a、b两种液体的质量相同,加热相同的时间,a液体吸收的热量多
D.若a、b两种液体的质量相同,加热相同的时间,b液体吸牧的热量多
18.小莉根据下表中的数据,得出以下四个结论,其中正确的是( )
A.不同物质的比热容一定不相等
B.同种物质在不同状态下比热容一定相等
C.质量相等的铜块和铝块,降低相同的温度,铜块放出的热量一定多
D.初温相等的酒精和砂石吸收相等热量,酒精的末温可能比砂石的末温高
19.已知甲、乙两个物体的比热容之比为2:3,质量之比为1:2.若两个物休放出相同的热量,则它们降低的温度之比是( )
A.3:1 B.2:1 C.1:2 D.1:3
20.加热实验装置如图,用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水放入大烧杯中(水浴法加热),隔着石棉网对大试管加热。已知水的比热容比煤油的大,则在4个坐标图中能反映该实验情况的图线是( )
21.科技小组的同学们了解了不同物质的比热容后,通过实验比较水和煤油的吸热本领。他们分别用完全相同的两个试管分别装上 相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热,并分别画出如图所示的图象,你认为 图象能正确反映实验情况。
【c水=4.2×103J/(kg?℃),c煤油=2.1×103J/(kg?℃)】
22.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,加热质量和初温相同的A和B两种液体。
(1)为了得到质量相同的A和B,在实验室里通常使用的测量工具是 。
(2)在相同条件下用相同的电加热器分别给A和B两种液体加热的目的是: 。
(3)根据所测实验数据,小明作出了A和B的温度随时间变化的图象,由图象可知: (A或B)吸热本领强。
23.一杯水的比热容是4.2×103J/(kg?℃),若将此杯水倒掉一半,剩下半杯水的比热容 (变大、变小或不变),质量为2kg的水,温度由20℃升高到60℃,需要吸收的热量为 焦
24.为研究甲、乙两种液体的吸热能力,某同学用如图所示装置进行实验探究,两种液体的质量和初温都相同。
(1)在组装器材时应先调节 (选填“A”或“B”)的高度,调节它的高度是为了 。
(2)要完成该实验,除图示器材外,还需要的测量工具是天平和 。
(3)分析实验记录的数据可知, (选填“甲”或“乙”)的吸热能力较强。
加热时间/min
0
2
4
6
8
温度/℃
甲
20
22
24
26
28
乙
20
21
22
23
24
25.某校学生想为减少越来越严重的城市热岛效应献计献策。他们选取了质量相等的甲、乙两种建筑材料粉末,用完全相同的两套器材进行实验,探究“物体的温度升高与材料种类的关系”(假设两种材料当加热时间相同时吸收的热量也相同),实验过程及现象分别如图从左到右分别为(a)、(b)、(c)、(d)所示。请仔细观察实验操作及现象,归纳得出初步结论。
①分析比较图(a)与(b)[或(c)与(d)]可得: 。
②分析比较图(a)与(b)和(c)与(d)可得: ;从改善城市热岛效应角度出发,你建议建筑应选用 材料(选填“甲”或“乙”)
26.在“探究煤油和食用油吸热能力”的实验中,请回答:
(1)为方便探究,研究对象煤油和食用油应满足的条件是:二者初温相同和
(2)实验中煤油和食用油吸热多少是通过 来反映的。
(3)实验中收集到的数据如下表:
材料
升高5℃加热时间
升高10℃加热时间
升高20℃加热时间
煤油
3min
7min
15min
食用油
2min
5min
11min
对比三次所收集到的实验数据发现:二者在每次升高相同的温度时,总是 需要加热的时间长,即代表它吸收的热量多。最终可得出的实验结论是 。
27.下表是一些物质的比热容[J/(kg?℃)],根据表中数据下列判断正确的是( )
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
A.因为水的吸热能力强,所以水吸收的热量比铝多
B.因为水的比热容大,所以晚上海水温度比沙滩高
C.因为水的比热容大,所以夏天在地面上洒水会感到凉快
D.2L的煤油温度升高50℃,吸收的热量是2.1×105J(已知ρ煤油=0.8×103kg/m3)
28.温度相同的甲、乙两种液体放出相等热量后,甲的温度高于乙的温度。关于两种液体的质量m甲、m乙及比热容C甲、C乙,下列关系式中可能成立的是( )
A.m甲<m乙,C甲<C乙 B.m甲=m乙,C甲<C乙
C.m甲<m乙,C甲=C乙 D.m甲>m乙,C甲<C乙
29.某工人在野外施工,需要将质量为4.2kg,初温为15℃的铝合金工件升高一定的温度,除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外,无其它热源。工人将热水分成5等份,将铝合金工件依次放入这5份热水中(每次热传递完全),放入第四份热水前,铝合金工件的温度为多少?已知铝合金的比热容为0.88×103J/(kg?℃),不计工件与热水向周围环境传递热量( )
A.47.7℃ B.51.2℃ C.53.6℃ D.66.0℃
30.甲乙两物体质量相等,甲乙的比热容之比是3:4,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍,则甲乙两物体升高的温度之比是( )
A.8:3 B.3:8 C.6:4 D.4:6
31.甲、乙两种物质,质量之比为4:1,放出热量之比是3:1,则它们的比热容之比和降低温度之比分别是下列四种情况,不可能满足题设条件的是( )
A.1:1 3:4 B.2:1 1:3 C.1:2 3:2 D.1:3 9:4
32.根据表中数据,下列判断正确的是( )
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.因为水的比热容较大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大 D.质量相等的铝块和钢块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
33.如图甲所示是“比较不同物质吸热能力大小”的实验装置,用同一套装置,先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水。
(1)要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和 。
(2)小明设计的记录数据的表格如下表,分析表格可知:他计划用控制加热时间相同比较 的方法来完成实验的。
加热时间t/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
…
温度T/℃
煤油
水
(3)如图乙是实验得出两种液体的温度随着时间变化的图象,由图象可以看出 的比热容较大。
(4)实验结束后,小明查表知道水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),则500g水温度升高20℃吸收的热量是 J;若这些热量由酒精燃烧获得,酒精完全燃烧且水的吸热效率为70%,则至少消耗 g酒精。(酒精的热值为3.0×107J/kg)
34.用两只同样的加热器分别给质量相同的、初温相同的水和某种液体同时加热,每隔1分钟记录一次水和该液体的温度,实验数据如下表。
加热时间(分)
0
1
2
3
4
5
水的温度(℃)
15
19
23
27
31
35
某液体的温度(℃)
15
22
29
36
43
50
物质
水
酒精
煤油
甘油
比热[焦/(千克?℃)]
4.2×103
2.4×103
2.1×103
2.2×103
(1)已知水的质量为0.2千克,求第2分钟内水吸收的热量
(2)设该液体的比热为c1,水的比热为c2,求c1:c2。
(3)求液体可能是什么物质。
35.如图甲,在探究“不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、 相同的水和煤油(ρ水>ρ煤油),然后用完全相同的两个加热器加热。
(2)水和煤油温度随时间变化的图象如图乙所示。
①根据图甲可判断出a物质是 。
②根据图乙可判断出 吸热能力强。
36.为了比较水和食用油的吸热能力,用两个相同的装置做如图所示的实验,选择质量均为100g、初温均为25℃的水和食用油,用相同的酒精灯都加热8min,则:
(1)水和食用油吸收的热量 (选填“相同”或“不相同”)。
(2)在实验中,若使水和食用油的末温相同,就要给 延长加热时间。由此可见, 吸热的能力更强。
(3)实验后,水的末温为90℃,静置过程中,水温与时间的关系如图乙所示。则水在降温过程中散失的热量为 J。
37.为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给 加热更长的时间,此时水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用 这个物理量来描述。
(4)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是
A.采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与烧杯底的距离等)
B.烧杯中分别装入相同体积的水和食用油
C.使用相同的烧杯。
(5)水和食用油吸热的多少是通过 来反映(填“温度计示数”或“加热时间”),这种研究问题的方法我们称之为 法。
沪科版物理九年级第十三章内能与热机第二节 科学探究:物质的比热容 同步练习
参考答案与试题解析
1.
2.
【分析】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;吸收或放出相同的热量时,温度变化较小,因此常用来做冷却剂、取暖剂、防冻剂等。
【解答】解:
汽车发动机工作时产生大量热量,这些热量如果不迅速转移,就可能损害发动机,因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收,使发动机的温度不致升得太高,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了水的比热容较大的应用,知道在生活中的现象和应用,要求学生牢固掌握并会解释。
3.
【分析】由Q放=cm△t,得到△t=,把已知条件代入计算。
【解答】解:由Q放=cm△t可知,降低的温度之比为:
△t甲:△t乙=:=:=1:4。
故选:A。
【点评】涉及到两个物体关于热量、质量、温度变化量、比热容的比的计算中,只要根据热量公式Q=cm△t进行变形后,代入相关的比,即可求解。
4.
【分析】比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质吸收热量的多少、质量多少、温度变化没有关系;根据比热容的特点进行分析判断。
【解答】解:A、由表格中的信息可知,煤油和冰的比热容是相同的,故A错误。
B、比热容的大小与物质的质量无关,100g铝的比热容和50g铝的比热容是相同的,故B错误。
C、比热容是物质自身的性质之一,只和物质的种类和状态有关,故C错误;
D、质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,由于铝的比热容大于铜的比热容,根据Q=cm△t,可知,铝块吸收的热量多,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查比热容的有关问题,相对比较简单,属于基础题。
5.
【分析】物质的比热容是物质本身的一种特性。与物质种类及状态有关,与质量大小、温度变化、位置、热量多少没有关系。
【解答】解:A、冰化成了水,状态发生改变,比热容也会发生改变,故A正确;
BCD、物质的比热容是物质本身的一种特性,与形状、质量、温度的高低无关,故BCD错误;
故选:A。
【点评】此题考查的是比热容的影响因素,熟悉并正确理解比热容的概念是解决此类问题的前提。
6.
【分析】(1)选同样的加热时间,甲和乙吸热相同,根据温度变化的多少判断,温度变化多的比热容小,温度变化少的比热容大,据此分析判断。
(2)根据甲、乙两种液体的比热容的大小判断出哪一种液体是水,由题知,分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验,相同时间水和液体放出的热量不相同。而水和液体的质量相同,根据吸热公式求液体的比热容。
【解答】解:(1)时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;
由Q吸=cm△t可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小,所以,甲液体的比热容大;一种液体是水,则甲是水;
(2)由图可知:液体的初温是60℃,加热15分钟后甲液体的末温是40℃,则水放出的热量:
Q放=c水m水(t水﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×m×(60℃﹣40℃)。
由题知,水和液体的质量相同,即m水=m乙
c水m水△t=c乙m(60℃﹣20℃)=4.2×103J/(kg?℃)×m×(60℃﹣40℃)。
解得c乙=2.1×103J/(kg?℃)。
故答案为:慢;甲;2.1×103。
【点评】本题考查了学生对吸热公式的掌握和运用,能从温度﹣时间图象得出相关信息是本题的关键。本题考查了学生对比热容了解与掌握,注意要学会看图形(取相同的时间比较甲乙温度变化的高低)。
7.
【分析】(1)比热容的概念:单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容;
(2)水的比热容大,和同样质量的其它物质相比,升高相同的温度,从发动机吸收热量多;比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与吸放热的多少、质量、体积的大小都没有关系。
【解答】解:
(1)水的比热容是4.2×103J/(kg?℃),其物理意义是1kg的水温度上升(或下降)1℃时吸收(或放出)的热量为4.2×103J;
(2)水的比热容大,和同样质量的其它物质相比,升高相同的温度时,水从发动机吸收的热量多,所以汽车发动机是用水做冷却剂的;
比热容是物质的一种特性,与质量的大小无关,所以,一杯水倒出一半后,剩下水的比热容不变。
故答案为:1kg的水温度上升(或下降)1℃时吸收(或放出)的热量为4.2×103J;比热容大;不变。
【点评】本题考查了水的比热容的物理意义、水的比热容较大的应用以及对比热容特性的理解,属于基础题目,这是中考的一个重点。
8.
【分析】单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为该物质的比热容,水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:公园中水多,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,因此,使该区域夏季气温低于市区的气温。
故答案为:比热容;低于。
【点评】本题主要考查了学生对水的比热容大的特点及应用的了解和掌握,属基础知识的考查。
9.
【分析】①比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与质量多少、温度变化及热量多少无关;
②由吸热公式Q吸=cm△t可知,相同质量的不同物质,放出相同的热量后,物体变化的温度与物质的比热容成反比。
【解答】解:比热容是物质的一种特性。用同种物质制成两个质量不等的物体,其比热容是不变的,即是相同的;
由于沙的比热容小于水的比热容,相同质量的水和沙,放出相同的热量时,沙的温度变化比水大,沙会冷的快些;
故答案为:相同;快些;
【点评】本题考查了学生对比热容特点的理解和对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用,在解决比值类问题时要细心,防止因颠倒而出错。
10.
【分析】在图象中,取某一加热时间(吸热相同)通过比较甲、乙温度升高的多少来比较比热容的大小,即温度变化大的比热容小;
比热容是物质本身的一种特性。
【解答】解:在甲、乙两液体的质量相同,吸热相同时,△t甲>△t乙,根据c=,温度变化大的比热容小,所以c甲<c乙;故乙是水,甲是煤油;
比热容是物质的一种特性,与质量无关,与状态有关,故将2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容为4.2×103J/(kg?℃);水结冰后它的比热容将变小。
故答案为:乙;4.2×103J/(kg?℃);变小。
【点评】本题考查了学生对热量公式的掌握和运用,涉及到利用图象解题。这类题可以取升高的温度相同时,观察得出加热时间的长短,即吸收热量的多少,来判断比热容的大小;也可以取相同的加热时间(吸热相同),观察得出温度升高的高低,来比较比热容的大小。
11.
【分析】已知甲、乙两物体的质量之比和比热容之比,根据Q放=cm△t可求两者放出相同的热量时温度变化量之比。
【解答】解:
由题意可知,m甲:m乙=5:2,c甲:c乙=3:1,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=:=:=2:15。
故答案为:2:15。
【点评】本题考查了吸热公式的灵活应用,计算过程要注意各量之间的关系,不要颠倒!
12.
【分析】两种液体质量相等,根据公式Q=cm△t,当吸收的热量相同时,它们的比热容与升高的温度成反比。
【解答】解:因使用的是相同的电加热器加热,所以在相同时间内甲、乙两种液体吸收的热量相同;
根据c=可知,在两种液体质量相等、吸收的热量相同时,液体升高的温度越小,它的比热容就越大,所以结合图象可知,乙的比热容大。
故答案为:乙。
【点评】本题考查的是对比热容的概念的理解中图象题的解法。在质量相同时,在相同时间内比较温度升高的多少来判断比热容的大小。
13.
【分析】(1)探究不同种类物质的吸热能力,需要控制物质的质量相同;
(2)我们使用相同的酒精灯(或加热器)通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。
(3)据图表中的信息,Q吸=cm△t的各个量的关系分析即可判断。
【解答】解:
(1)据题意可知,要比较沙子和水这两种物质比热容的差异,需要控制水和沙子的质量相同;
(2)因实验过程中所使用仪器规格完全相同,根据转换法,在实验时只要控制加热时间相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量;
(3)由两种物质的温度﹣时间变化图象可知,在相同的时间内(即吸收的热量Q吸相同),且质量相同,而水的温度变化小,根据Q吸=cm△t可知,所以水的比热容大,沙子的比热容小;
故答案为:(1)质量;(2)加热时间;(3)沙子;小于。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及对实验误差的分析,为热学中的重要实验。
14.
【分析】由冰块从上表面平整到如图所示的形状可知,甲、乙、丙三块金属从相同的温度到冰的熔点,降低的温度相同,但放出的热量:Q甲<Q乙<Q丙,又知道三金属块的质量相同,根据Q放=cm△t判断c甲、c乙、c丙大小关系。
【解答】解:三金属块末温(为冰的熔点)相同,初温相同,即三金属块降低相同的温度,由图可知放出的热量:Q甲<Q乙<Q丙,
三金属块的质量相同,△t相同,则由Q放=cm△t可知三金属块的比热容关系为:c甲<c乙<c丙。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对放热公式的掌握和运用,根据在冰块上判断金属块的末温相同是突破口,知道形状改变程度不同反应放出热量不同是关键。
15.
【分析】①比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与质量、温度计吸放热情况无关;
②质量相同的不同物质,吸收相同的热量,温度变化与物质的比热容成反比;
③水的比热容较大,在同等吸热的情况下,水的温度变化比较小。
【解答】解:
A、比热容是物质本身的一种特性,同种物质的比热容一定,与质量无关,100g水与50g水的比热容相同。故A错误;
B、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,相同质量的水和沙子比较,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。故B错误;
C、水和冰是同一种物质,但比热容不同,说明比热容与物质的状态有关。故C错误;
D、质量相等的酒精和煤油吸收相同的热量,由于煤油的比热容较小,由公式△t=知,煤油温度升高较大。故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了比热的物理意义、热量的变形公式的应用,其中利用热量或其变形公式分析问题时一定要严谨,自觉应用控制变量法。
16.
【分析】从吸热公式Q吸=cm△t入手分析,可将选项代入逐一求解即可。
【解答】解:
由热量公式Q吸=cm△t得:△t=,则△t1:△t2=:=:;
A、若c1:c2=1:2,则△t1:△t2═:=:=8:3,故A错误;
B、若c1:c2=2:1,则△t1:△t2═:=:=2:3,故B正确;
C、若c1:c2=5:2,则△t1:△t2═:=:=8:15,故C错误;
D、若c1:c2=2:5,则△t1:△t2═:=:=10:3,故D错误。
故选:B。
【点评】主要考查了学生对热量公式以及公式的变形,这是中考中常考的题型,要求学生熟练掌握,易出错的地方是公式变形。
17.
【分析】用相同的热源加热,在相同的时间内吸收的热量是相同的;加热时间越长,吸收的热量越多。
【解答】解:A、若a、b两种液体的质量相同,由图可知,升高相同温度,a的加热时间比b的加热时间短,则a液体的吸热能力弱于b液体的吸热能力,故A错误;
B、若a、b两种液体为同种液体,在升高相同温度时,b的加热时间长,表明b液体的质量较大,故B正确;
CD、若a、b两种液体的质量相同,加热相同的时间,吸收的热量也是相同的,故CD错误。
故选:B。
【点评】不同物质比热一般不同。公式c=只是用来计算比热大小,但同种物质比热一定,与物体吸收热量、质量、温度变化大小无关。
18.
【分析】从表中可以得出几种物质的比热容,
比热容是物质的一种特性,同种物质(同种状态)比热容不同,不同物质的比热容一般不同,据此分析判断。
【解答】解:
A、不同物质的比热容一般不同,有的也相同,如冰和煤油的比热容相同,故A错误;
B、同种物质在不同状态下比热容不同,如水和冰比热容不同,故B错误;
C、铜的比热容比铝的比热容小,由Q放=cm△t可知,质量相等的铜块和铝块,降低相同的温度,铝块放出的热量一定多,故C错误;
D、酒精的比热容比砂石的比热容大,由Q吸=cm△t可知,酒精的质量和升高温度的乘积(m△t)小,若酒精的质量比砂石的质量小的多,则酒精升高的温度可能比砂石的温度升高的多,使酒精的末温比砂石的末温高,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对比热容概念、热量公式的掌握和运用,能从比热容表查出物质的比热容并知其意义是本题的关键。
19.
【分析】知道甲乙两物体的质量之比和比热容之比,根据Q吸=cm△t求出吸收放出热量时降低的温度之比。
【解答】解:由题意可知,m甲:m乙=1:2,c甲:c乙=2:3,Q甲:Q乙=1:1,
根据Q吸=cm△t可知,放出相同的热量时降低的温度之比:
=:=××=××=。
故选:A。
【点评】本题考查了吸热公式的灵活应用,计算过程要注意各量之间的关系,不要颠倒。
20.
【分析】比热容是物质本身的一种特性,同种物质比热相同,不同物质比热容一般不同。水和煤油的比热容不同,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,放在同一只烧杯中加热,相同时间两种液体吸收的热量相同,故A、B错误;
CD、由于水的比热容较大,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正确,D错误。
故选:C。
【点评】将物理规律以图象或统计图表的形式呈现,体现了数学学科的基础性和工具性,应该学会分析此类问题。
21.
【分析】(1)不同物质吸收热量本领的大小,不仅与物体升高的温度多少有关,还与质量的大小有关,因此要保证两者质量相等;
(2)水的比热容大于煤油的比热容,根据公式Q=cm△t,相同质量的水和煤油吸收相同的热量,水的温度变化较小。
【解答】解:
(1)要研究水和煤油吸热本领的大小,除了选择相同的热源、相同的容器、相同的初温度外,还要保证两种液体的质量相同;
(2)AD、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,煤油温度升高幅度较大。此两选项均错误;
BC、由Q吸=cm△t得,△t=,质量相同的水和煤油吸收相同的热量,煤油的比热容为水的比热容的 ,所以煤油升高的温度为水升高温度的2倍,所以C正确。
故答案为:质量;C。
【点评】此题考查的是我们对比热容物理意义的理解和应用。将物理规律以图象或统计图表的形式呈现,体现了数学学科的基础性和工具性,应该学会分析此类问题。
22.
【分析】(1)测量质量的工具是天平;
(2)(3)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法;
比较物质吸热能力的方法:
使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强。
【解答】解:(1)为了得到质量相同的水和煤油,在实验室里通常使用的测量工具是天平。
(2)根据转换法,在相同条件下用相同的电加热器分别给A和B两种液体加热的目的是:为了使单位时间物体吸收的热量相等;
(3)根据小明作出了A和B的温度随时间变化的图象知,升高30℃﹣10℃=20℃,A加热时间比B长,根据比较吸热能力的方法,A吸热本领强。
故答案为:
(1)天平;(2)为了使单位时间物体吸收的热量相等;(3)A。
【点评】本题比较比较不同物质吸热的情况,考查实验所用的器材、控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
23.
【分析】(1)比热容是物质的一种特性,只跟物体的种类和状态有关,与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关;
(2)已知水的质量、水的比热容、水的初温度和末温度,利用吸热公式Q放=cm(t﹣t0)求水吸收的热量。
【解答】解:(1)将水倒掉一半,质量改变,但比热容与质量无关,所以水的比热容不变,仍然为4.2×103J/(kg?℃);
(2)水吸收的热量:
Q放=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(60℃﹣20℃)=3.36×105J。
故答案为:不变;3.36×l05。
【点评】本题考查了学生对比热容的概念和吸热公式的掌握与应用,是一道基础题目。
24.
【分析】(1)组装实验仪器是实验中的一个重要环节,应从最优化的角度去考虑,避免重复调整,酒精灯要用外焰加热;
(2)实验需要测量水与煤油的加热时间,需要用到秒表;
(3)质量相同的物质吸收相等的热量,温度升高量越小,物质吸热能力越强,物质升高的温度越高,物体吸热能力越弱;不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用比热容来描述。
【解答】解:
(1)组装实验仪器时,应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的B部分,使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热,然后再固定图中的A部分;
(2)称出质量相等的两种液体,加热相同的时间,比较两种液体的升高的温度,得出结论。实验中需要测量液体的加热时间,需要用到秒表;
(3)由表中实验数据可知,相同质量的液体加热相同的时间,吸收相等的热量,甲升高的温度高,甲的吸热能力弱,故乙的吸热能力强。
故答案为:(1)B;外焰加热;(2)秒表;(3)乙。
【点评】“比较不同物质的吸热能力”的实验是热学最主要的实验。此实验不仅考查学生对基本过程的掌握情况,更进一步考查学生运用基本知识和方法分析问题、提出问题的能力。要知道“水浴法”加热的优点。
25.
【分析】①由温度计的示数变化可知,加热前和加热后的温度不同,说明建筑材料吸收热量、内能增加、温度升高;
②(b)(d)两图的建筑材料不同,质量相等、加热时间相同(加热10min),观察温度计的示数变化,d中的材料温度升高的多;要改善城市热岛效应,即从太阳吸收相同的热量,在建筑中选用升高温度少的材料,据此分析。
【解答】解:①分析比较图中的(a)与(b)或(c)与(d)可得,加热前和加热后的温度不同,说明建筑材料吸收热量、温度升高;
②分析比较图中的(b)和(d),两图的建筑材料不同,质量相等、加热时间相同,观察温度计的示数变化,发现b中甲材料温度升高的少、d中乙材料的温度升高的多,说明质量相等的不同的建筑材料,吸收相同的热量,升高的温度不同;
要改善城市热岛效应,即从太阳吸收相同的热量,温度升高的少,所以在建筑中选用升高温度少的材料,即甲材料。
故答案为:①建筑材料吸收热量温度升高;
②质量相等的不同的建筑材料,吸收相同的热量,升高的温度不同;甲。
【点评】本题考查学生对实验现象的分析能力。掌握研究不同建筑材料吸热能力的方法(质量和吸收热量相同时,通过比较温度的变化来比较吸热能力)是本题的关键。
26.
【分析】(1)根据控制变量法分析;
(2)吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现出来。相同的热源在相同的时间内放出的热量相等,加热时间越长说明吸收热量越多。
(3)根据表格中的数据分析。
【解答】解:(1)煤油吸收热量的多少,与被加热体的质量、升高的温度、加热时间有关,为方便探究,研究对象煤油和食用油应满足的条件是:二者初温相同和质量相同;
(2)加热过程中,水和食用油吸热的多少是通过加热时间来反映;
(3)由表格中的数据可知,二者在每次升高相同的温度时,煤油需要加热的时间长,代表它吸收的热量多,这表明煤油的吸热能力大于食用油的吸热能力,即:煤油的比热容大于食用油的比热容。
故答案为:(1)质量;(2)加热时间;(3)煤油;煤油的吸热能力大于食用油的吸热能力。
【点评】此题探究水和煤油的比热容的实验,注意控制变量法的应用,掌握加热时间的含义,并注意热量的基本公式及变形公式的应用。
27.
【分析】(1)水的吸热能力强说明水的比热容较大,吸收热量多少与物体的比热、质量和升高的温度有关;
(2)比热容是物质的特性,与物质的种类和状态有关,水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少;
(3)汽化有两种方式,蒸发和沸腾,汽化过程吸热;
(4)根据ρ=求出煤油的质量,根据Q=cm△t求出吸收的热量。
【解答】解:A、在不知道水和铝的质量、升高温度大小的情况下,无法比较吸收热量得多少,故A错误;
B、海水的比热容大,所以在晚上放出相同的热量情况下,海水降温较慢,则海水温度比沙滩高,故B正确;
C、夏天在地上洒水感到凉快是利用了水的蒸发吸热,而不是利用水的比热容大的特点,故C错误;
D、由ρ=得,煤油的质量m=ρV=0.8×103kg/m3×2×10﹣3m3=1.6kg,
煤油吸收的热量Q=cm△t=2.1×103J/(kg?℃)×1.6kg×50℃=1.68×105J,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了蒸发吸热、水的比热容大的特点的应用,应用所学知识,解释了实际问题,体现了新课标的要求,属于中考热点题目。
28.
【分析】已知两物体初温相同,放出热量相同,由放热公式Q放=cm△t结合选项中的条件分析。
【解答】解:甲、乙两个物体初温t0甲=t0乙,放出相等热量后,甲的温度高于乙的温度,说明甲乙降低的温度关系为:△t甲<△t乙;
又知放出热量Q甲=Q乙,由Q放=cm△t可知,c甲m甲>c乙m乙。
A、C、若质量关系:m甲<m乙,则c甲>c乙,不可能c甲<c乙,故A、C错误;
B、若质量关系:m甲=m乙,则c甲>c乙,不可能c甲<c乙,故B错误;
D、若质量关系:m甲>m乙,则c甲>c乙或c甲<c乙都有可能。故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对放热公式的掌握和运用,由于涉及多个量的变化,需依次分析。
29.
【分析】将1.2kg热水分成5等份,每份质量m0=0.24kg,在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中:
铝合金工件吸热Q1=c0m0(t﹣t1),水放热Q1′=cm(t1﹣t0),因为Q1=Q1′,得出提升后的温度t1;
同理求出t2、t3、t4进行判断。放入第四份热水前,铝合金工件的温度为t3。
【解答】解:将1.2kg热水分成5等份,每份质量m0=0.24kg,第一次使热水与构件达到热平衡的过程中:
Q1=c0m0(t﹣t1),Q1′=cm(t1﹣t0)
不计工件与热水向周围环境传递热量,热传递完全后,则Q1=Q1′
所以,c0m0(t﹣t1)=cm(t1﹣t0)
即:4.2×103J×0.24kg×(90℃﹣t1)=0.88×103J×4.2kg×(t1﹣15℃)
解得:t1≈31.1℃,
同理:t2≈43.75℃,t3≈53.6℃;t4≈61.4℃;t5≈67.5℃。
则放入第四份热水前,铝合金工件的温度为t3≈53.6℃。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对吸热公式和放热公式的掌握和运用,利用好不计热损失,Q吸=Q放是本题的关键。
30.
【分析】已知两个物体质量、吸收的热量和升高的温度关系,利用公式△t=可以得到甲乙两物体升高的温度之比。
【解答】解:
由Q=cm△t,
所以甲乙两物体升高的温度之比==×=××==8:3。
故选:A。
【点评】比值的计算是物理中常见的题型,解题时的方法是,明确需求量和已知量之间的关系,找出相应的关系式,然后条理清楚地进行运算,切不可凭想象随意心算。
31.
【分析】根据公式Q放=cm△t,得出=,将题目提供的甲乙两物体的质量关系和放热关系、各选项提供的甲乙两物体降低温度之比和比热容之比代入上面比例式,进行判断。
【解答】解:由题知,m甲:m乙=4:1,Q放甲:Q放乙=3:1,
由Q放=cm△t,
可得出==,
A.甲乙物体比热容之比和降低温度之比为1:2,3:4,则放出热量之比:===,故A正确;
B、乙物体比热容之比和降低温度之比为2:1、1:3,则放出热量之比:===,故B错误;
C.甲乙物体比热容之比和降低温度之比为1:2,3:2,则放出热量之比:===,故C正确;
D.甲乙物体比热容之比和降低温度之比为1:3,9:4,则放出热量之比:===,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查物体升高的温度之比和比热容之比,答案不唯一,关键是考查物体吸热公式的灵活运用。
32.
【分析】(1)比热容是物质本身的一种特性。同种物质(状态不变)比热相同,不同物质比热一般不同;
(2)比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系;
(3)由Q=cm△t可知:质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容小的温度升高的多。
【解答】解:A、由表中数据可知,不同物质比热一般不同,但也有的物质比热容相同,如煤油和冰。故A错误;
B、干泥土比湿泥土比热容小,相同条件下,吸收相同的热量,干泥土温度变化快,升温较快。故B错误;
C、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。故C错误;
D、铝块和钢块的质量相等,升高相同的温度,因铝的比热容大于钢块的比热容,所以铝块比钢块吸收的热量多。故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了比热容的概念和热量公式的运用,注意比热容是物质的一种特性,与物体的质量、物体的温度变化和物体吸收热量的多少均无关,它只与物质的种类、状态有关。
33.
【分析】(1)探究不同物质吸热能力时,要控制两种液体的质量相等,需要用天平测质量,测量加热时间的工具秒表;
(2)(3)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法;
比较物质吸热能力的方法:
使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(4)根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量,根据Q吸=ηQ=ηmq即可求出酒精的质量。
【解答】解:
(1)由实验可知,要准确完成本实验除了图中的实验器材,还需的器材有测量质量的工具﹣﹣﹣﹣﹣﹣天平和测量时间的工具﹣﹣﹣﹣秒表;
(2)根据转换法,沙子和水在相同的时间内吸收的热量相等,利用加热相同的时间比较液体升高温度的多少,判断液体的吸热本领;
(3)由图象知,加热相同的时间,水的温度较低,则水温度升高得较慢,说明水的比热容较大;
(4)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J;
由Q吸=ηQ=ηmq得:
4.2×104J=70%×m×3.0×107 J/kg
m=0.002kg=2g。
故答案为:(1)秒表;(2)加热时间;升高的温度;(3)水;水;(4)4.2×104;2。
【点评】本实验比较不同物质吸热能力大小,考查所用的测量工具、控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及Q吸=cm△t公式和效率公式的运用。
34.
【分析】(1)知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据Q=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)解决此题要结合热量公式Q=cm△t进行求解,已知用两只同样的加热器分别给质量相等、初温相同的水和某种液体同时加热,由表格可知两种液体的温度变化,所以=。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.2kg×(23℃﹣19℃)=3360J;
(2)因为Q=cm△t,所以c=,
因为两种液体的质量m相同,并且吸收相等的热量Q,
所以====4:7;
(3)c1=c2=×4.2×103J/(kg?℃)=2.4×103J/(kg?℃),
由表可知,该液体是酒精。
故答案为:(1)第2分钟内水吸收的热量3360J;
(2)c1:c2=4:7;
(3)液体可能是酒精。
【点评】本题是探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关的实验,注意用好控制变量法。同时考查了物体吸收热量公式:Q=Cm△t的运用,要能够利用表中数据发现温度的变化,认识相同加热器体现是相同时间,吸收的热量相同是此题的关键。
35.
【分析】(1)探究“不同物质吸热能力”的实验中,需采用控制变量法;
(2)①不同的物质质量相同时,物质的体积与密度成反比;②在质量相同、升高相同的温度时的不同物质,吸收的热量多的物质,其吸热能力强。
【解答】解:(1)探究“不同物质吸热能力”时,应控制不同物质的质量、初温以及加热器都相同,因此在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油,然后用完全相同的两个加热器加热;
(2)①图甲中可知:Va<Vb,并且ρ水>ρ煤油,由V=可知:质量相同时,V水<V煤油,所以a物质是水。
②根据图乙可知:在质量、升高相同的温度时,a物质的加热时间长,说明a物质吸收的热量比乙物质吸收的热量多;所以物质a的吸热能力强。
故答案为:(1)质量;(2)①水;②a。
【点评】本题考查了不同物质吸热能力与什么因素有关,及能够利用控制变量法分析实验数据的能力。
36.
【分析】(1)两个相同的酒精灯对其加热,加热时间多,放出的热量就多,相应受热物质吸收的热量就多,加热相同的时间说明水和食用油吸收的热量相同;
(2)根据比热容的概念和Q=cm△t进行分析,即△t和质量相等时,加热时间越长,物质吸收的热量越多,吸收的热量越多的物质,比热容越大(即吸热的能力强);
(3)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化量,利用吸热公式Q吸=cm△t求出水吸收的热量
【解答】解:
(1)在此实验中,因为选用相同的酒精灯加热相同的时间,所以水和食用油吸收的热量相同;
(2)由Q=cm△t知:质量相同的物质,升高相同的温度,加热时间越长,物质吸收的热量越多,吸收的热量越多的物质,比热容越大(即吸热的能力强),
因为水和食用油的质量相同,它们的初温相同,要使水和食用油的最后温度相同,水吸收的热量大于食用油吸收的热量,水需要的加热时间长;所以水的比热容大,即水吸热的能力更强。
(3)由图象知水的温度为t=60℃,t0=90℃,m=100g=0.1kg,则水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×0.1kg×(90℃﹣60℃)=1.26×104J
故答案为:(1)相同;(2)水;水;(3)1.26×104J。
【点评】此题考查了我们对于实验数据的分析能力,我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识,并能够将这些知识应用于生活。
37.
【分析】(1)实验中采用了转换法,通过观察液体温度的变化来研究水和食用油的吸热能力;
(2)两个相同的酒精灯对其加热,加热时间多,放出的热量就多,相应受热物质吸收的热量就多;
(3)不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用比热容来描述;
(4)把多变量的问题变成多个单变量的问题;每一次只改变其中的某一个变量,而控制其余几个变量不变,从而研究被改变的这个变量对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法;水和煤油的密度不同,相同体积时,其质量不同,不能达到实验目的;
(5)用相同的酒精灯加热,在相等时间内吸收的热量相等,加热时间越长,液体吸收的热量越多,可以用加热时间的长表示液体吸收热量的多少,把吸收热量的多少用加热时间的长短表示,应用了转换法。
【解答】解:
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较升高的温度(或温度升高的多少等)来研究水和食用油吸热能力的差异。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多。即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,此实验中,水的吸热能力强于是食用油的吸热能力,物质的这种特性用比热容这个物理量来描述。
(4)比较水和食用油的吸热能力的关系时,保持了物体质量、吸收热量相同,比较升高温度的多少,采用的是“控制变量法”;水和煤油的密度不同,相同体积时,其质量不同,不能达到实验目的,故B符合题意。