2020-2021学年人教版初中物理九年级全一册 第十三章 第三节比热容 同步练习（含答案解析）

人教版九年级物理
第十三章
内能之比热容
习题练习（附答案）
一、单选题
1.质量之比为1∶2的甲、乙物体吸收相同的热量，升高的温度之比为2∶1，那么甲乙比热容之比为(　　)
A．
1∶1
B．
1∶2
C．
2∶1
D．
1∶4
2.甲、乙两金属球，质量相等，初温相同，先将甲球投入冷水中，待热平衡后水温升高t℃，取出甲球(设热量与水均无损失)，再迅速把乙球投入水中，这杯水热平衡后水温又升高t℃，设甲、乙两球的比热分别为C甲和C乙，则有(　　)
A．C甲＝C乙
B．C甲＞C乙
C．C甲＜C乙
D．
无法确定
3.甲、乙两块质量相同的不同金属，在沸水里加热一段时间．先取出甲将其投入一杯冷水里，当达到热平衡后，水温升高20
℃.再取出甲块，立即将乙块从沸水中取出投入这杯水中，再次达到热平衡，水温又升高20
℃.若不计热的损失，则由此可判断(　　)
A．
甲的比热容比乙大
B．
甲的比热容比乙小
C．
甲的比热容跟乙相等
D．
无法确定比热容大小
4.已知铝、铁、铜的比热容依次减小，温度相同、质量相等的铝、铁、铜金属块，吸收相等的热量，最后(　　)
A．
三块金属的温度都相等
B．
铝块的温度高
C．
铁块的温度高
D．
铜块的温度高
5.现在许多家庭采用了“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
6.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(　　)
A．
若ma＝mb，则ca＞cb
B．
若ma＝mb，则ca＜cb
C．
若ca＝cb，则ma＝mb
D．
若ca＝cb，则ma＞mb
二、填空题
7.水的比热是________
J/(kg·℃)．装有50
L水的太阳能热水器，在阳光照射下，水温从20
℃上升到50
℃，该热水器中水吸收的热量是________
kJ.
8.为早日实现中国梦，现代社会提倡“绿色出行、低碳生活”以达到节能环保的要求．太阳能由于清洁环保得以大力开发，小明家太阳能热水器内盛有25
℃的水50
kg，在阳光照射下水温升高到65
℃，这些水吸收的热量为___________
J．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]．
9.由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化________(选填“大”或“小”)，因此白天海边的风多是________(选填“从陆地吹向海面”或“从海面吹向陆地”)．
10.亚飞家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住她家，这激发了她探究城乡温差原因的兴趣．她利用双休日时间和同学们一起在中午同一时刻测量了各个测试点的气温，并以此绘制出如图所示的“区域－温度”坐标图．
(1)从图中你发现________的温度最高，这种现象我们称为“城市热岛效应”．
(2)亚飞想起陆游的一句诗“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，说明在陆游得那个时代人们已经察觉到城市暖于郊区．分析城市“热岛效应”的主要原因，一是工厂、交通工具排放大量的废气，释放出许多________；二是建筑物、马路中的沙石、水泥的________小，在相同的日照条件下温度上升明显；三是城市的水面小，水吸热________(多/少)；四是楼群林立，难以形成对流．
(3)如何减少城市环境的热污染，请你提出一条合理化建议：________.
三、实验题
11.如图1所示是“比较不同物体的吸热情况”的实验装置，烧杯中装有质量相同、初温相同的两种液体A和B，将规格相同的电加热器分别浸没在两种液体中，同时加热．用停表测出液体加热到相同温度时所用的时间．表1是小明记录的实验数据．
(1)组装器材时，应将温度计固定在适当的位置，不要碰到烧杯和________．
(2)加热液体A所用的时间如图2所示，为________
S.
(3)上述实验中，加热时间较长的液体，其比热容较________(填“大”或“小”)．
(4)小红想用与小明不同的方法进行实验，则她在实验中应控制________(填“加热时间”或“升高温度”)相同．
12.如图所示，课堂上老师用两个相同的酒精灯、两支温度计及分别装有水和煤油的两只烧杯探究水和煤油的吸热能力．
(1)该实验中________(需要/不需要)控制水和煤油的质量相等．
(2)加热过程中，两种物质的温度随时间的变化关系数据如表所示
K100看表可知：水和煤油的初温都是20
℃.加热3min后，煤油升高的温度为________，水升高的温度为________．由此得知：________的吸热能力更强．
(3)除了采用在相同时间内观察水和煤油升高的温度来比较它们的吸热能力之外，还可以采用什么方法来比较它们的吸热能力？答：________.
四、计算题
13.热水质量20
kg，温度80
℃，与质量30
kg，温度30
℃冷水混合，不计热损失，求：混合后温度．
14.将500
g温度为80
℃的水兑入2.5
kg温度为20
℃的水中，假设没有热量的损失，那么平衡后的水温为多少？
15.将质量为4
kg的冷水与质量为3
kg温度为80
℃的热水混合后，末温度为40
℃，不计热量损失，则
(1)热水放出的热量是多少焦耳？
(2)冷水原来的温度是多少摄氏度？
16.有两个相同的烧杯，第一个装有200
g水，第二个装有200
g酒精，若用相同的加热器给它们加热，根据加热时间与其对应的上升到的温度作成如图所示，求：
(1)这个电加热器每分钟放出的热量是多少焦？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，不计热损失]
(2)酒精的比热容是多少？
答案解析
1.【答案】A
【解析】已知：m甲∶m乙＝1∶2、Q甲∶Q乙＝1∶1、Δt甲∶Δt乙＝2∶1；
根据Q＝cmΔt得，c＝，
所以甲乙两物质的比热容之比为
＝＝＝＝.
2.【答案】C
【解析】方法一：先后将甲乙两金属球投入到同一杯水中，水升高的温度相同，则水吸收的热量相同；
∵不计热量损失，
∴Q吸＝Q放，
∴甲乙两金属块放出的热量相同；
由题知，甲金属球比乙多降低了t℃，即甲金属球的末温低；
由上述分析可知，质量相同的甲乙两金属球，放出相同的热量，甲金属块降低的温度多，所以甲的比热容小．
方法二：(赋值法)
设甲乙两金属块初温为50
℃，水温为10
℃.
投入甲，水温由10
℃升高5
℃变为15
℃，甲末温15
℃，降低了35
℃.
投入乙，水温由15
℃升高
5
℃变为20
℃，乙末温20
℃，降低了30
℃.
∴甲多降低了35－30＝5
℃
∴甲比热容较小．
3.【答案】B
【解析】先后将甲乙两金属块投入到同一杯水中，水升高的温度相同，水吸收的热量相同；
∵不计热的损失，∴Q吸＝Q放，
∴甲、乙两金属块放出的热量相同；
由题知，甲金属块比乙多降低了20
℃；
∴质量相同的甲、乙两金属块，放出相同的热量，甲金属块降低的温度多，所以甲的比热容小，故B正确．
4.【答案】D
【解析】由题知，c铝＞c铁＞c铜，
∵Q吸＝cmΔt，铝、铁、铜金属块的质量相同，吸收的热量相同，
∴Δt铝＜Δt铁＜Δt铜，
即：铜块的温度变化大，
∵铝、铁、铜金属块的初温相同，
∴吸收相同的热量后，铜块的温度最高．
5.【答案】C
【解析】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，放出的热量多，所以“水地暖”利用热水为热媒．
6.【答案】B
【解析】有图像可知
(1)若ma＝mb，吸收相同的热量(加热时间相同)，a的温度升高幅度大，由c＝知，a的比热容较小，b的比热容较大．A选项错误，B选项正确；
(2)若ca＝cb，吸收相同的热量(加热时间相同)，a的温度升高幅度大，由m＝知，a的质量较小，b的质量较大．C选项错误，D选项错误．
7.【答案】4.2×103　6
300.
【解析】水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，已知水的体积是50
L，利用密度公式求水的质量，再利用吸热公式Q吸＝cmΔt求解．
解：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),
水的体积：
v＝50
L＝50×10－3m3,
水的质量：
m＝ρv＝1×103kg/m3×50×10－3m3＝50
kg.
水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt
＝4.2×103J/(kg·℃)×50
kg×(50
℃－20
℃)
＝6.3×106J＝6
300
kJ.
8.【答案】8.4×106
【解析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求水吸收的热量．
解：Q放＝cmΔt
＝4.2×103J/(kg·℃)×50
kg×(65
℃－25
℃)
＝8.4×106J.
9.【答案】大　从海面吹向陆地
【解析】因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天，在太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量，海水温度上升慢；陆地吸热后，温度上升快，热空气上升，风从海洋吹向陆地，形成海风；同样的道理，夜晚的风向则正好相反．
10.【答案】(1)市中心　(2)热量　比热容　少　(3)增大绿化面积
【解析】(1)由图可以看出图中气温最高的是市中心；
(2)引起热岛效应的原因有：工厂、交通工具等排放大量的废气，给空气带来大量的热量；城市建筑材料的沙石的比热容容较小，在相同的日照下(吸收相同的热量)温度上升较快；城市水少，水蒸发时吸收热量少；建筑物较高，空气难以形成对流．
(3)由图可以看出图中气温最低的区域是农田；原因是水多，水的比热容又大，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，使该区域气温较低；因此降低市中心环境气温的办法可以增大绿化面积、建人工湖等．
11.【答案】(1)电加热器　(2)80　(3)大　(4)加热时间
【解析】(1)温度计测量温度时，要让玻璃泡与被测物体充分接触，但不能接触到容器底或容器壁或加热器；
(2)图示测量时间的工具为秒表，即大盘刻度单位为s，小盘刻度为分，所以现在的时间是1
min20
s＝80
s；
(3)由表知：AB两种液体升高相同的温度25
℃时，A液体用时80
s，B液体用时120
s，B液体升温慢，B液体吸收的热量多，由公式c＝知，B液体的比热容大；
(4)实验用相同的酒精灯对AB加热，在相等时间内，AB吸收的热量相等，所以控制加热时间相同也就是控制吸收相同的热量．
12.【答案】(1)需要　(2)24
℃　12
℃　水　(3)比较升高相同温度所需的时间的方法
【解析】(1)为了比较水和煤油的吸热能力，需使水和煤油的质量和初温要相同．
(2)从表中数据可以看出，水和煤油的初温都是20
℃.加热3min后，煤油升高的温度为24
℃，水升高的温度为12
℃.由此得知：对相同质量的水和煤油，加热相同的时间，水的温度上升的比煤油慢，(或升温相同时，水加热的时间比煤油长，)说明水的吸热能力强．
(3)由Q＝cm△t可得c＝，判断在此实验中，为了比较水和煤油两种物质吸热本领的大小，我们可以加热相同的时间，观察温度变化的不同；也可以比较升高相同温度所需的时间的方法来比较两种液体吸热能力的大小．
13.【答案】解：设冷水温度从t01升高到t，吸收的热量为Q1；热水温度从t02降低到t，放出的热量为Q2；
由于不计热损失，则Q吸＝Q放，
即：cm1(t－t01)＝cm2(t02－t)
即：4.2×103J/(kg·℃)×30
kg×(t－20
℃)＝4.2×103J/(kg·℃)×20
kg×(80
℃－t)
解得：t＝50
℃.
答：水混合后的温度为50
℃.
【解析】热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同．知道热水的质量和初温、冷水的质量和初温，又知道水的比热容，利用热平衡方程Q吸＝Q放求水混合后的温度．
14.【答案】解：根据题意可知，不计热量的损失时：Q吸＝Q放，
由Q吸＝cm(t－t0)，Q放＝cm(t0－t)得，
cm冷水(t－t0冷水)＝cm热水(t热水－t),
即：4.2×103J/(kg·℃)×2.5
kg×(t－20
℃)
＝4.2×103J/(kg·℃)×0.5
kg×(80
℃－t),
解得：t＝30
℃.
答：热平衡后的水温为30
℃.
【解析】热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同．知道热水的质量和初温、冷水的质量和初温，又知道水的比热容，利用热平衡方程Q吸＝Q放求水混合后的温度．
15.【答案】解：(1)热水放出的热量：
Q放＝cm2(t热－t)＝4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(80
℃－40
℃)＝5.04×105J；
(2)不计热量损失，Q吸＝Q放＝5.04×105J,
∵Q吸＝cmΔt
∴Δt＝＝＝30
℃
∴冷水的初温：
t冷＝t－Δt＝40
℃－30
℃＝10
℃.
答：(1)热水放出的热量是5.04×105J；
(2)冷水原来的温度是10
℃.
【解析】首先根据Q放＝cm(t0－t)求出热水放出的热量，由于不计热量损失，所以Q吸＝Q放，根据Q吸＝cm(t－t0)求出冷水的初温．
16.【答案】(1)水在5
min内吸收的热量：
Q吸＝c1m1(t1－t01)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.2
kg×(35
℃－15
℃)＝1.68×104J,
不计热损失，所以电加热器5
min放出的热量Q放＝Q吸＝1.68×104J,
电加热器1
min放出的热量：Q放＝＝＝3.36×103J；
(2)酒精在4
min内吸收的热量：
Q吸′＝4×Q放′＝4×3.36×103J＝1.344×104J,
根据Q吸＝cm(t－t0)可知，
酒精的比热容：c2＝＝＝2.2×103J/(kg·℃)
答：(1)这个电加热器每分钟放出的热量是3.36×103J；(2)酒精的比热容是2.2×103J/(kg·℃)．
【解析】(1)从图象中找出水的初温和末温，根据公Q吸＝cm(t－t0)求出水在5
min内吸收的热量，即电加热器5
min放出的热量，再除以5即可得出每分钟放出的热量；
(2)因为是相同的电加热器，所以可以求出酒精在4
min内吸收的热量，再根据公式Q吸＝cm(t－t0)求出酒精的比热容．