人教版初中物理九上 13.3比热容(第2课时)

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名称 人教版初中物理九上 13.3比热容(第2课时)
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-07-12 23:20:33

文档简介

人教版初中物理九上 13.3比热容(第2课时)
一、单选题
1.(2021·凉山)用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,从图中看出(  )
A.液体A的比热容大 B.两种液体的比热容相等
C.液体B的比热容大 D.无法比较
2.(2021·金山模拟)质量不同的甲、乙两铁块(m甲<m乙),吸收相同的热量后,若升高的温度分别为Δt甲、Δt乙,则(  )
A.Δt甲大于Δt乙 B.Δt甲等于Δt乙
C.Δt甲小于Δt乙 D.Δt甲可能等于Δt乙
3.(2021·青羊模拟)用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失)。如图是甲和乙的温度随加热时间变化的图像,已知 , ,下列说法正确的是(  )
A.甲的比热容表示甲的温度升高1℃吸收的热量是
B.乙的比热容为
C.都加热时间t1,乙吸收热量比甲吸收热量多
D.因甲和乙的沸点相同,故甲和乙的吸热能力相同
二、多选题
4.(2021·北京模拟)下列说法中正确的是(  )
A.冰在0℃时有内能
B.扫地时尘土飞扬,说明分子在做无规则运动
C.通常沿海地区比沙漠地区昼夜温差小,是因为水的比热容比沙石的比热容大
D.注射器内封闭的水很难被压缩,说明水分子间有斥力
5.(2021·海淀模拟)根据下表中常见物质在常温常压下的比热容数据,可知下列说法中正确的是(  )
物质 比热容[J/(kg·℃)] 物质 比热容[J/(kg·℃)]
水 4.2×103 冰 2.1×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油 2.1×103 钢铁 0.46×103
水银 0.14×103 铜 0.39×103
A.一杯水的比热容比一桶水的比热容小
B.不同物质的比热容可能相同
C.液体的比热容一定比固体的比热容大
D.质量相等的干泥土和铜块温度都降低1℃,干泥土放出的热量比铜块多
三、填空题
6.(2021·恩施)水沸腾时如果继续吸热,则温度   ;灶上的锅中装有2kg初温30℃的水,当水吸收了7.56×105J的热量后,水温升高了   ℃(当地为标准大气压)。
7.(2021·济宁)完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度是10 、质量为10kg的水吸收,则水吸收的热量为   J,水温将升高到   ℃。([ , ],在1个标准大气压下)
8.(2021·北部湾)海边的气温变化较小,这是因为海水的   较大;腌制海鸭蛋时,盐进入蛋中使蛋变咸是   现象。
9.(2021·云南)民间俗语“霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成属于   过程(填物态变化名称)。如图所示,用相同的酒精灯分别对质量、初温均相同的煤油和蓖麻油加热相同时间,观察到蓖麻油比煤油的温度变化大,说明   的比热容更大。
10.(2017·靖江模拟)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).
11.(2017·徐州模拟)通常情况下,暖气片应安装在窗户的   方(选填“上”或“下”),这样空气受热后密度   (选填“增大”或“减小”).室内空气对流加快,暖气片中用水作为供暖介质是利用了   .
四、实验探究题
12.(2021·青海)“水与食用油”是生活中不可缺少的食品。小红在学习了比热容的知识后,猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大,为了验证这一结论,他设计了如下探究实验:
(1)取两个相同的试管,分别装入   相等、初温相同的水和食用油;
(2)将两支相同的温度计分别正确地插入盛有水和食用油的两个试管内,并将实验装置固定在铁架台上,如图甲所示。打开加热开关,对盛有水和食用油的试管进行加热,实验过程中,其中一支温度计的示数如图乙所示,其读数是   ℃;
(3)小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示,通过分析可知,在相同时间内   的温度变化大,可得出   的吸热本领大。
13.(2021·昆明)图是探究“物质吸热规律”的实验装置:
(1)取质量相同的水和煤油分别放入两个   的容器里,用两盏同样的酒精灯对它们进行加热,升高   温度时比较它们吸收热量的多少,来衡量谁吸热能力更强;
(2)取相同质量的水和煤油的目的,是为了   (选填“便于比较”或“控制变量”);
(3)在对水和煤油加热的方式上,有酒精灯和电加热器两种热源可供选择,选用   更容易控制让煤油和水吸收的热量相同;
(4)如果甲、乙两组同学进行分工合作,甲组对水进行加热和记录,乙组对煤油进行加热和记录。他们加热的水和煤油的初温、末温、质量、电加热器的功率和加热时间等都不相同。若温度差用 表示、质量用m表示、电加热器的功率用P表示、加热时间用t表示,忽略热损失,则吸收的热量为 。此时要衡量水和煤油谁的吸热能力更强,他们应该用   (用已给物理量写出表达式)分别进行计算,得到的   水和煤油、温度升高   吸收的热量,就可以进行比较了。
14.(2021·宝山模拟)探究物质的吸热能力,通常有两种方案:
方案一:取相同质量的不同种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化。
方案二:取相同质量的不同种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量。
表一:
  液体名称 液体质量(克) 液体初温 (℃) 液体末温 (℃) 加热时间 (分钟) 吸收的热量
小明 甲 5 20 30 4 多
乙 5 20 30 2 少
表二:
  液体名称 液体质量(克) 液体初温 (℃) 液体末温 (℃) 加热时间 (分钟) 吸收的热量
小红 丙 5 10 20 2 相同
丁 5 10 25 2 相同
利用如图所示装置,小明和小红分别探究甲、乙、丙、丁四种液体的吸热能力,记录的实验数据如表一、表二。
(1)为了便于开展实验探究,在使用相同热源时,将方案中的“吸收的热量”进行了转换,通过测量   可知吸收热量的多少;
(2)分析表一中数据,可知小明同学采用   比较甲、乙两种液体的吸热能力(选填“方案一”或“方案二”);
(3)分析表二中数据,可知丙、丁两种液体的吸热能力:   ;
(4)若甲、乙、丙、丁四种液体均可作为发动机的冷却剂,则选用液体   作为冷却剂效果最佳(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。
五、计算题
15.(2021·上海)质量为2kg的水温度升高5℃,求吸收的热量Q吸「c水=4.2×103J/kg·℃」
16.(2020九上·重庆期中)合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下, 分类后的垃圾能“榨”出 燃料油,若燃料油的热值为 。求:[ ]
(1) 燃料油完全燃烧能释放多少热量?
(2)若这些热量完全被水吸收,可以将质量为多少的初温30℃的水加热至80℃?
(3)若这些热量的30%用来做有用功,可使牵引力为 的出租车匀速行驶多少距离?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】根据 可知,质量相同时,吸收相同的热量,比热容大的,温度升高的较少,比热容小的,温度升高的多。根据题意,两种液体质量相等,使用完全相同的电加热器加热两分钟,两种液体吸收的热量相等,从图像中可以看出,A液体温度升高的较多,液体B的较少,所以液体A的比热容较小,B的比热容较大。
故答案为:C。
【分析】相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小;加热时间相同,温度上升的缓慢,物质比热容大。
2.【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】质量不同的甲、乙两铁块比热容相同,吸收的热量相同,甲升高的温度为Δt甲=
乙升高的温度为Δt乙=
因为m甲<m乙
所以Δt甲>Δt乙
故答案为:A。
【分析】结合水的质量和吸收的热量,利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
3.【答案】B
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】A.甲的比热容表示1kg的甲的温度升高(或者降低)1℃吸收(或者放出)的热量是 ,A不符合题意;
B.质量相等的甲和乙,升高相同温度,乙所用时间是甲的一半,即吸收的热量是甲的一半,根据 可知,乙的比热容是甲的一半,即为 ,B符合题意;
C.用相同的加热器进行加热,都加热时间t1,乙吸收热量和甲吸收热量一样多,C不符合题意;
D.沸点不能反映物质的吸热能力,比较容是用来反映物质吸热能量的物理量,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】加热器相同,加热相同时间两种液体吸收的热量相同,结合水的比热容求解水吸收的热量,此热量也为另一种液体吸收的热量,根据另外一种液体的质量、温度变化量求解液体的比热容即可。
4.【答案】A,C,D
【知识点】内能的概念;比热容;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,一切物体都有内能,冰在0℃时有内能,A符合题意;
B.尘土飞扬是宏观物质的机械运动,不能说明分子在做无规则运动,B不符合题意;
C.通常沿海地区比沙漠地区昼夜温差小,是因为水的比热容比沙石的比热容大,吸收或放出相同热量时温度变化量较小,C符合题意;
D.分子间同时存在斥力与引力,注射器内封闭的水很难被压缩,说明水分子间有斥力,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】物体的内能是指组成物体的分子动能和势能的总和,物体的内能与物体的质量、状态和温度有关,物体的温度越高,分子运动越剧烈,物体的内能就越大;分子之间存在引力和斥力,例如相互压紧的两个铅块很难被拉开,肥皂泡的收缩都证明了引力的存在,物体很难被压缩,证明了分子间存在斥力。
5.【答案】B,D
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.比热容是物质的基本属性,与物质的种类和状态有关,与其它因素无关,故一杯水与一桶水的比热容相同,A不符合题意;
B.由表格数据可知,煤油和冰的比热容相同,B符合题意;
C.由表格数据可知,液体的比热容一般比固体的比热容大,C不符合题意;
D.由表格数据知,干泥土的比热容比铜块的比热容大,再由 可知,相同质量的干泥土和铜块降低相同的温度,干泥土放出的热量比铜块放出的热量多,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
6.【答案】不变;70
【知识点】蒸发及其现象;热量的计算
【解析】【解答】水沸腾时如果继续吸热,温度保持在沸点不变。水温升高了
但是水沸腾的温度为100℃,故水的温度只能到达100℃,水温升高了
故水温升高了 70 ℃ 。
【分析】(1)水达到沸点时,继续吸热,温度保持不变;
(2)已知水的质量、初温、吸收的热量,运用Q=cm(t末-t初)求出t末,然后运用t末-t初求出升高的水温大小。
7.【答案】;70
【知识点】比热容
【解析】【解答】水吸收的热量
水升高的温度
水温将升高到
【分析】结合燃料的质量,利用热值公式求解燃料释放的热量;乘以加热效率即为水吸收的热量;结合水的质量和吸收的热量,利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
8.【答案】比热容;扩散
【知识点】比热容;分子热运动
【解析】【解答】比热容反映的是物质的吸放热性能,海边的气温变化较小,这是因为海水的比热容较大,吸收相同的热量,温度的变化量比较小。
分子在永不停息的做无规则运动,这是分子的扩散现象。腌制海鸭蛋时,盐进入蛋中使蛋变咸是扩散现象。
【分析】水的比热容大,相同质量的水可以吸收更多的热量,冷却效果更好;相同质量的水可以放出更多的热量,取暖效果更好;分子在永不停息的做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
9.【答案】凝华;煤油
【知识点】凝华及凝华放热;热量的计算
【解析】【解答】霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在建筑物或植被表面。
用相同的酒精灯分别对质量、初温均相同的煤油和蓖麻油加热相同时间,吸收的热量相同,蓖麻油比煤油的温度变化大,说明煤油比热容大。
【分析】物体由气态变为固态的过程称为凝华,凝华放热;相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
10.【答案】A;小于;大
【知识点】比热容
【解析】【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.
【分析】质量相同的沙石和水,根据公式Q=cm△t可知,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,沙石的比热小,温度升的高.
11.【答案】下;减小;水的比热容大
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:暖气片对空气进行加热时,空气受热体积膨胀,密度减小,故热空气会上升,冷空气会下降,所以想要对整个房间加热,暖气片就要装在室内的下方;因为水具有较大的比热容,所以在相同条件下,水吸收和放出的热量比其他物质更多,更适合于作为北方取暖的工作物质.
故答案为:下;减小;水的比热容大.
【分析】热空气的密度小于冷空气,热空气比冷空气轻.轻者向上,重者向下.打开暖气后,热空气向上流动,冷空气向下,房间的气温基本平衡.
在北方的供暖中,水主要起到了“搬运”热量的作用,因为水具有较大的比热容,它才能更好地完成这项任务.
12.【答案】(1)质量
(2)67
(3)食用油;水
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)为了探究水的吸热本领比食用油的吸热本领大,取两个相同的试管,根据控制变量的要求,分别装入质量相等、初温相同的水和食用油。
(2)温度计的分度值为1℃,示数如图乙所示,其读数是67℃ 。
(3)小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示,通过图像可知,在相同时间内吸收相同的热量,食用油的温度变化大,根据 可得出水的比热容大,即水的吸热本领大。
【分析】(1)探究不同物质的吸放热能力,需要控制他们的质量、初始温度相同;
(2)通过观察温度计明确温度计的量程和分度值,再进行读数;
(3)得到的结论:相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
13.【答案】(1)相同;相同
(2)控制变量
(3)加热器
(4);1kg;1℃
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)根据控制变量法,应控制实验器材相同,即相同的容器,用相同的酒精灯进行加热,升高相同的温度,看加热时间长短来比较吸热能力。
(2)根据控制变量,需取相同质量的水和煤油的,使变量为加热时间。
(3)相同的酒精灯因各种因素也很难控制加热效果相同,但电加热器是浸没在液体中,且加热功率相同,因此为控制让煤油和水吸收的热量相同,电加热器优于酒精灯。
(4)根据题目所给物理量,要衡量水和煤油谁的吸热能力更强即比较煤油和水的比热容大小,只需要计算每千克煤油和水,升高1℃所需要的热量即可,而电加热发热等于液体吸热,根据比热容计算公式有
计算得
【分析】(1)为了探究“物质吸热能力”的强弱,运用控制变量法的思想,选用不同的物质,保持其他条件不变;
(2)根据控制变量法思想进行判断;
(3)酒精灯加热时热量不稳定性进行解答。
14.【答案】(1)加热时间
(2)方案二
(3)不同(丙的吸热能力比丁强)
(4)甲
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】①使用相同热源进行加热,可以认为两种液体在相同时间吸收的热量相同,所以可以通过测量加热时间的长短判断吸收热量的多少,即转换法。
②表一中液体质量相同,升高相同温度,吸收热量不同(加热时间不同),所以小明同学采用的是方案二比较甲、乙两种液体的吸热能力。
③表二中相同质量的不同液体,吸收相同热量(加热时间相同)温度变化不同,丙温度变化小,丁温度变化大,所以可知丙、丁两种液体的吸热能力不同(丙的吸热能力比丁强)。
④由表一可知等质量的甲、乙升高相同温度,甲吸收的热量多即甲的吸热能力强,由表二知丙丁两种液体,吸收相同热量(加热时间相同)温度变化不同,丙温度变化小,丁温度变化大,可知丙的吸热能力比丁强。而等质量的甲、丙升高相同的温度,甲吸收的热量更多,说明甲的吸热能力更强,故答案为:甲作为冷却剂效果最佳。
【分析】(1)选用两个相同的加热器进行加热,可以保证相同时间内液体吸收相同的热量,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;
(2)(3)相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
(4)物质的比热容大,相同质量的水可以吸收更多的热量,冷却效果更好。
15.【答案】解:水吸收的热量
Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×5℃=4.2×104J
答:吸收的热量是4.2×104J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】结合水的质量和温度的变化量,利用比热容公式求解水吸收的热量即可。
16.【答案】(1)解:140kg燃料油完全燃烧能释放的热量为
答:140kg燃料油完全燃烧能释放4.2×109J的热量
(2)解:根据公式 ,若这些热量完全被水吸收,可以将初温30℃的水加热至80℃的质量为
答:若这些热量完全被水吸收,可以将质量为2×104千克的初温30℃的水加热至80℃
(3)解:若这些热量的30%用来做有用功,则有用功为
根据公式W=Fs,可使牵引力为 的出租车匀速行驶的距离为
答:若这些热量的30%用来做有用功,可使牵引力为3×103N的出租车匀速行驶420km。
【知识点】热量的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】由热值公式Q放 =qm及热量公式Q吸=cm(t-t0)=cm△t分别求解;求出有用功,用功的公式W=Fs求出匀速行驶的距离。
1 / 1人教版初中物理九上 13.3比热容(第2课时)
一、单选题
1.(2021·凉山)用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,从图中看出(  )
A.液体A的比热容大 B.两种液体的比热容相等
C.液体B的比热容大 D.无法比较
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】根据 可知,质量相同时,吸收相同的热量,比热容大的,温度升高的较少,比热容小的,温度升高的多。根据题意,两种液体质量相等,使用完全相同的电加热器加热两分钟,两种液体吸收的热量相等,从图像中可以看出,A液体温度升高的较多,液体B的较少,所以液体A的比热容较小,B的比热容较大。
故答案为:C。
【分析】相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小;加热时间相同,温度上升的缓慢,物质比热容大。
2.(2021·金山模拟)质量不同的甲、乙两铁块(m甲<m乙),吸收相同的热量后,若升高的温度分别为Δt甲、Δt乙,则(  )
A.Δt甲大于Δt乙 B.Δt甲等于Δt乙
C.Δt甲小于Δt乙 D.Δt甲可能等于Δt乙
【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】质量不同的甲、乙两铁块比热容相同,吸收的热量相同,甲升高的温度为Δt甲=
乙升高的温度为Δt乙=
因为m甲<m乙
所以Δt甲>Δt乙
故答案为:A。
【分析】结合水的质量和吸收的热量,利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
3.(2021·青羊模拟)用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失)。如图是甲和乙的温度随加热时间变化的图像,已知 , ,下列说法正确的是(  )
A.甲的比热容表示甲的温度升高1℃吸收的热量是
B.乙的比热容为
C.都加热时间t1,乙吸收热量比甲吸收热量多
D.因甲和乙的沸点相同,故甲和乙的吸热能力相同
【答案】B
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】A.甲的比热容表示1kg的甲的温度升高(或者降低)1℃吸收(或者放出)的热量是 ,A不符合题意;
B.质量相等的甲和乙,升高相同温度,乙所用时间是甲的一半,即吸收的热量是甲的一半,根据 可知,乙的比热容是甲的一半,即为 ,B符合题意;
C.用相同的加热器进行加热,都加热时间t1,乙吸收热量和甲吸收热量一样多,C不符合题意;
D.沸点不能反映物质的吸热能力,比较容是用来反映物质吸热能量的物理量,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】加热器相同,加热相同时间两种液体吸收的热量相同,结合水的比热容求解水吸收的热量,此热量也为另一种液体吸收的热量,根据另外一种液体的质量、温度变化量求解液体的比热容即可。
二、多选题
4.(2021·北京模拟)下列说法中正确的是(  )
A.冰在0℃时有内能
B.扫地时尘土飞扬,说明分子在做无规则运动
C.通常沿海地区比沙漠地区昼夜温差小,是因为水的比热容比沙石的比热容大
D.注射器内封闭的水很难被压缩,说明水分子间有斥力
【答案】A,C,D
【知识点】内能的概念;比热容;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,一切物体都有内能,冰在0℃时有内能,A符合题意;
B.尘土飞扬是宏观物质的机械运动,不能说明分子在做无规则运动,B不符合题意;
C.通常沿海地区比沙漠地区昼夜温差小,是因为水的比热容比沙石的比热容大,吸收或放出相同热量时温度变化量较小,C符合题意;
D.分子间同时存在斥力与引力,注射器内封闭的水很难被压缩,说明水分子间有斥力,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】物体的内能是指组成物体的分子动能和势能的总和,物体的内能与物体的质量、状态和温度有关,物体的温度越高,分子运动越剧烈,物体的内能就越大;分子之间存在引力和斥力,例如相互压紧的两个铅块很难被拉开,肥皂泡的收缩都证明了引力的存在,物体很难被压缩,证明了分子间存在斥力。
5.(2021·海淀模拟)根据下表中常见物质在常温常压下的比热容数据,可知下列说法中正确的是(  )
物质 比热容[J/(kg·℃)] 物质 比热容[J/(kg·℃)]
水 4.2×103 冰 2.1×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油 2.1×103 钢铁 0.46×103
水银 0.14×103 铜 0.39×103
A.一杯水的比热容比一桶水的比热容小
B.不同物质的比热容可能相同
C.液体的比热容一定比固体的比热容大
D.质量相等的干泥土和铜块温度都降低1℃,干泥土放出的热量比铜块多
【答案】B,D
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.比热容是物质的基本属性,与物质的种类和状态有关,与其它因素无关,故一杯水与一桶水的比热容相同,A不符合题意;
B.由表格数据可知,煤油和冰的比热容相同,B符合题意;
C.由表格数据可知,液体的比热容一般比固体的比热容大,C不符合题意;
D.由表格数据知,干泥土的比热容比铜块的比热容大,再由 可知,相同质量的干泥土和铜块降低相同的温度,干泥土放出的热量比铜块放出的热量多,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
三、填空题
6.(2021·恩施)水沸腾时如果继续吸热,则温度   ;灶上的锅中装有2kg初温30℃的水,当水吸收了7.56×105J的热量后,水温升高了   ℃(当地为标准大气压)。
【答案】不变;70
【知识点】蒸发及其现象;热量的计算
【解析】【解答】水沸腾时如果继续吸热,温度保持在沸点不变。水温升高了
但是水沸腾的温度为100℃,故水的温度只能到达100℃,水温升高了
故水温升高了 70 ℃ 。
【分析】(1)水达到沸点时,继续吸热,温度保持不变;
(2)已知水的质量、初温、吸收的热量,运用Q=cm(t末-t初)求出t末,然后运用t末-t初求出升高的水温大小。
7.(2021·济宁)完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度是10 、质量为10kg的水吸收,则水吸收的热量为   J,水温将升高到   ℃。([ , ],在1个标准大气压下)
【答案】;70
【知识点】比热容
【解析】【解答】水吸收的热量
水升高的温度
水温将升高到
【分析】结合燃料的质量,利用热值公式求解燃料释放的热量;乘以加热效率即为水吸收的热量;结合水的质量和吸收的热量,利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
8.(2021·北部湾)海边的气温变化较小,这是因为海水的   较大;腌制海鸭蛋时,盐进入蛋中使蛋变咸是   现象。
【答案】比热容;扩散
【知识点】比热容;分子热运动
【解析】【解答】比热容反映的是物质的吸放热性能,海边的气温变化较小,这是因为海水的比热容较大,吸收相同的热量,温度的变化量比较小。
分子在永不停息的做无规则运动,这是分子的扩散现象。腌制海鸭蛋时,盐进入蛋中使蛋变咸是扩散现象。
【分析】水的比热容大,相同质量的水可以吸收更多的热量,冷却效果更好;相同质量的水可以放出更多的热量,取暖效果更好;分子在永不停息的做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
9.(2021·云南)民间俗语“霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成属于   过程(填物态变化名称)。如图所示,用相同的酒精灯分别对质量、初温均相同的煤油和蓖麻油加热相同时间,观察到蓖麻油比煤油的温度变化大,说明   的比热容更大。
【答案】凝华;煤油
【知识点】凝华及凝华放热;热量的计算
【解析】【解答】霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在建筑物或植被表面。
用相同的酒精灯分别对质量、初温均相同的煤油和蓖麻油加热相同时间,吸收的热量相同,蓖麻油比煤油的温度变化大,说明煤油比热容大。
【分析】物体由气态变为固态的过程称为凝华,凝华放热;相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
10.(2017·靖江模拟)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).
【答案】A;小于;大
【知识点】比热容
【解析】【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.
【分析】质量相同的沙石和水,根据公式Q=cm△t可知,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,沙石的比热小,温度升的高.
11.(2017·徐州模拟)通常情况下,暖气片应安装在窗户的   方(选填“上”或“下”),这样空气受热后密度   (选填“增大”或“减小”).室内空气对流加快,暖气片中用水作为供暖介质是利用了   .
【答案】下;减小;水的比热容大
【知识点】比热容
【解析】【解答】解:暖气片对空气进行加热时,空气受热体积膨胀,密度减小,故热空气会上升,冷空气会下降,所以想要对整个房间加热,暖气片就要装在室内的下方;因为水具有较大的比热容,所以在相同条件下,水吸收和放出的热量比其他物质更多,更适合于作为北方取暖的工作物质.
故答案为:下;减小;水的比热容大.
【分析】热空气的密度小于冷空气,热空气比冷空气轻.轻者向上,重者向下.打开暖气后,热空气向上流动,冷空气向下,房间的气温基本平衡.
在北方的供暖中,水主要起到了“搬运”热量的作用,因为水具有较大的比热容,它才能更好地完成这项任务.
四、实验探究题
12.(2021·青海)“水与食用油”是生活中不可缺少的食品。小红在学习了比热容的知识后,猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大,为了验证这一结论,他设计了如下探究实验:
(1)取两个相同的试管,分别装入   相等、初温相同的水和食用油;
(2)将两支相同的温度计分别正确地插入盛有水和食用油的两个试管内,并将实验装置固定在铁架台上,如图甲所示。打开加热开关,对盛有水和食用油的试管进行加热,实验过程中,其中一支温度计的示数如图乙所示,其读数是   ℃;
(3)小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示,通过分析可知,在相同时间内   的温度变化大,可得出   的吸热本领大。
【答案】(1)质量
(2)67
(3)食用油;水
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)为了探究水的吸热本领比食用油的吸热本领大,取两个相同的试管,根据控制变量的要求,分别装入质量相等、初温相同的水和食用油。
(2)温度计的分度值为1℃,示数如图乙所示,其读数是67℃ 。
(3)小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示,通过图像可知,在相同时间内吸收相同的热量,食用油的温度变化大,根据 可得出水的比热容大,即水的吸热本领大。
【分析】(1)探究不同物质的吸放热能力,需要控制他们的质量、初始温度相同;
(2)通过观察温度计明确温度计的量程和分度值,再进行读数;
(3)得到的结论:相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
13.(2021·昆明)图是探究“物质吸热规律”的实验装置:
(1)取质量相同的水和煤油分别放入两个   的容器里,用两盏同样的酒精灯对它们进行加热,升高   温度时比较它们吸收热量的多少,来衡量谁吸热能力更强;
(2)取相同质量的水和煤油的目的,是为了   (选填“便于比较”或“控制变量”);
(3)在对水和煤油加热的方式上,有酒精灯和电加热器两种热源可供选择,选用   更容易控制让煤油和水吸收的热量相同;
(4)如果甲、乙两组同学进行分工合作,甲组对水进行加热和记录,乙组对煤油进行加热和记录。他们加热的水和煤油的初温、末温、质量、电加热器的功率和加热时间等都不相同。若温度差用 表示、质量用m表示、电加热器的功率用P表示、加热时间用t表示,忽略热损失,则吸收的热量为 。此时要衡量水和煤油谁的吸热能力更强,他们应该用   (用已给物理量写出表达式)分别进行计算,得到的   水和煤油、温度升高   吸收的热量,就可以进行比较了。
【答案】(1)相同;相同
(2)控制变量
(3)加热器
(4);1kg;1℃
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)根据控制变量法,应控制实验器材相同,即相同的容器,用相同的酒精灯进行加热,升高相同的温度,看加热时间长短来比较吸热能力。
(2)根据控制变量,需取相同质量的水和煤油的,使变量为加热时间。
(3)相同的酒精灯因各种因素也很难控制加热效果相同,但电加热器是浸没在液体中,且加热功率相同,因此为控制让煤油和水吸收的热量相同,电加热器优于酒精灯。
(4)根据题目所给物理量,要衡量水和煤油谁的吸热能力更强即比较煤油和水的比热容大小,只需要计算每千克煤油和水,升高1℃所需要的热量即可,而电加热发热等于液体吸热,根据比热容计算公式有
计算得
【分析】(1)为了探究“物质吸热能力”的强弱,运用控制变量法的思想,选用不同的物质,保持其他条件不变;
(2)根据控制变量法思想进行判断;
(3)酒精灯加热时热量不稳定性进行解答。
14.(2021·宝山模拟)探究物质的吸热能力,通常有两种方案:
方案一:取相同质量的不同种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化。
方案二:取相同质量的不同种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量。
表一:
  液体名称 液体质量(克) 液体初温 (℃) 液体末温 (℃) 加热时间 (分钟) 吸收的热量
小明 甲 5 20 30 4 多
乙 5 20 30 2 少
表二:
  液体名称 液体质量(克) 液体初温 (℃) 液体末温 (℃) 加热时间 (分钟) 吸收的热量
小红 丙 5 10 20 2 相同
丁 5 10 25 2 相同
利用如图所示装置,小明和小红分别探究甲、乙、丙、丁四种液体的吸热能力,记录的实验数据如表一、表二。
(1)为了便于开展实验探究,在使用相同热源时,将方案中的“吸收的热量”进行了转换,通过测量   可知吸收热量的多少;
(2)分析表一中数据,可知小明同学采用   比较甲、乙两种液体的吸热能力(选填“方案一”或“方案二”);
(3)分析表二中数据,可知丙、丁两种液体的吸热能力:   ;
(4)若甲、乙、丙、丁四种液体均可作为发动机的冷却剂,则选用液体   作为冷却剂效果最佳(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。
【答案】(1)加热时间
(2)方案二
(3)不同(丙的吸热能力比丁强)
(4)甲
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】①使用相同热源进行加热,可以认为两种液体在相同时间吸收的热量相同,所以可以通过测量加热时间的长短判断吸收热量的多少,即转换法。
②表一中液体质量相同,升高相同温度,吸收热量不同(加热时间不同),所以小明同学采用的是方案二比较甲、乙两种液体的吸热能力。
③表二中相同质量的不同液体,吸收相同热量(加热时间相同)温度变化不同,丙温度变化小,丁温度变化大,所以可知丙、丁两种液体的吸热能力不同(丙的吸热能力比丁强)。
④由表一可知等质量的甲、乙升高相同温度,甲吸收的热量多即甲的吸热能力强,由表二知丙丁两种液体,吸收相同热量(加热时间相同)温度变化不同,丙温度变化小,丁温度变化大,可知丙的吸热能力比丁强。而等质量的甲、丙升高相同的温度,甲吸收的热量更多,说明甲的吸热能力更强,故答案为:甲作为冷却剂效果最佳。
【分析】(1)选用两个相同的加热器进行加热,可以保证相同时间内液体吸收相同的热量,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;
(2)(3)相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
(4)物质的比热容大,相同质量的水可以吸收更多的热量,冷却效果更好。
五、计算题
15.(2021·上海)质量为2kg的水温度升高5℃,求吸收的热量Q吸「c水=4.2×103J/kg·℃」
【答案】解:水吸收的热量
Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×5℃=4.2×104J
答:吸收的热量是4.2×104J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】结合水的质量和温度的变化量,利用比热容公式求解水吸收的热量即可。
16.(2020九上·重庆期中)合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下, 分类后的垃圾能“榨”出 燃料油,若燃料油的热值为 。求:[ ]
(1) 燃料油完全燃烧能释放多少热量?
(2)若这些热量完全被水吸收,可以将质量为多少的初温30℃的水加热至80℃?
(3)若这些热量的30%用来做有用功,可使牵引力为 的出租车匀速行驶多少距离?
【答案】(1)解:140kg燃料油完全燃烧能释放的热量为
答:140kg燃料油完全燃烧能释放4.2×109J的热量
(2)解:根据公式 ,若这些热量完全被水吸收,可以将初温30℃的水加热至80℃的质量为
答:若这些热量完全被水吸收,可以将质量为2×104千克的初温30℃的水加热至80℃
(3)解:若这些热量的30%用来做有用功,则有用功为
根据公式W=Fs,可使牵引力为 的出租车匀速行驶的距离为
答:若这些热量的30%用来做有用功,可使牵引力为3×103N的出租车匀速行驶420km。
【知识点】热量的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】由热值公式Q放 =qm及热量公式Q吸=cm(t-t0)=cm△t分别求解;求出有用功,用功的公式W=Fs求出匀速行驶的距离。
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