13.3 比热容 尖子生同步培优小练 2021-2022学年人教版物理九年级全一册（含答案）

2021-2022年九年级（上）物理尖子生同步培优小练（人教版）
13.3 比热容
一、单选题（本大题共14小题，每小题只有一个选项符合题意）
1．把质量、初温都相同的铜块与铝块，同时浸入正在沸腾的开水中，隔较长时间后，铜块温度变为t1，吸收的热量为Q1；铝块的温度变为t2，吸收的热量为Q2，已知c铝＞c铜，那么（　　）
A． t1＞t2，Q1＝Q2 B． t1＜t2，Q1＝Q2
C． t1＝t2，Q1＞Q2 D． t1＝t2，Q1＜Q2
2．如图为某物质熔化时温度随加热时间变化的图像（加热装置的功率始终不变），从图中能得到的正确信息是（ ）
A．该物质为晶体，熔点为10℃ B．该物质在AB段的比热容比在CD段小
C．该物质在B、C两点时温度、内能都相等 D．该物质在B、C两点之间温度不变，是因为到B点后不再吸热
3．在1个标准大气压下，1kg20℃的水吸收了3.78×105J的热量后，其温度为(???? )
A．80℃???????? B．90 ℃???????????? C．100℃??????????????? D．110℃
4．下列各种情况下比热容会发生变化的是（ ）
A．一杯水倒去一半
B．水凝固成冰
C．一块铁分成两半
D．false的水变成false的水
5．.经常下厨的小关发现，同时用相同的煤和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，吸热后温度升高得慢
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
6．水具有比热容大的特点，如图现象中与此特点无关的是（　　）
A．海边的昼夜温差较小B．空调房间里放盆水可以增加湿度
C．冬天暖气设备用热水供暖D．用水冷却汽车发动机
7．某实验小组利用酒精灯对500g冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。如图是他们根据记录的数据绘制的“温度﹣时间”图象，已知false，false，由图象可知（　　）
A．水升温比冰慢，说明水的比热容比冰小
B．冰在熔化过程中温度保持不变，内能不变
C．冰的熔化热λ为3.36×105J/kg
D．在CD段，水吸收的热量是2.1×104J
8．用两只相同的电加热器，分别给两种液体加热，图为两种液体的温度随时间变化的图线。已知ρ甲：ρ乙＝4：5，加热的效率都是90%，下列说法正确的是（　　）
A．0~10min，两种液体吸收热量之比Q甲：Q乙＝4：3
B．0~10min，两种液体吸收热量之比Q甲：Q乙＝3：2
C．两种液体体积相同时，比热容之比c甲：c乙＝5：6
D．两种液体质量相同时，比热容之比c甲：c乙＝3：2
9．下列有关比热容的说法中正确的是（　　）
A．物体的温度越高，它的比热容越大
B．比热容在数值上等于某种物质温度升高1°C所吸收的热量
C．我国北方楼房中的暖气用水作为介质，主要是因为水具有较大的比热容
D．铝的比热容比铁大，质量相同的铝和铁放出相同的热量后，铝的温度一定比铁高
10．已知铝、铁、铜的比热依次减小，它们的初温和质量都相等，吸收相等的热量，最后的温度是
A．铝的温度高 B．铁的温度高 C．铜的温度高 D．铝、铁、铜的温度都相同
11．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
12．两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体．用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示．下列说法中正确的是（　　）
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同
C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D．加热相同的时间，甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多
13．水的比热容较大这一特点在日常生活中有广泛的应用。下列事例中不属于应用这一特点的是 （　　）
A．培育水稻秧苗时往稻田里灌水
B．用水来冷却汽车发动机
C．炎热的夏天，往室内地面上洒水降温
D．冬天供暖时用水作循环液
14．夏日晴朗的白天，在太阳光照射下，某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图（图中箭头表示空气流动方向）合理的是（　　）
A． B．C． D．
二、填空题（本大题共4小题）
15．据统计，全世界平均每天发生火灾1万起左右。面对滚滚浓烟和熊熊烈焰，只要冷静机智运火场自救与逃生知识，就能最大限度拯救自己和他人的生命。火灾发生时，会产生大量的高温有害气体，其平均密度________（选填“大于”、“小于”或“等于”）正常空气密度，离地面0.9米以下的范围有害气体含量少，故逃生时应弯腰前行。若条件允许，可用湿棉被裹身逃生，此方法原理之一是利用了水的________较大，________热能力强。
16．某市在科学规划和建设城市时，大量增加水面面积，是利用水的____大的特性，且水在蒸发时______(填“吸热”或“放热”)，可以调节气温，营造“宜居”的舒适环境．
17．水的比热容为false，将false的水倒掉一部分，剩下的水的比热容________（填“变大”“变小”或“不变”）；水结冰后它的比热容将__________（填“改变”或“不变”）。
18．在探究“影响物质放热能力的因素”时，分别用质量相等的水和另一种液体进行实验，并根据实验数据绘出图象，如图．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：_____物质为水，另一种液体的比热容为_____J/（kg·℃）。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
三、解答题（本大题共5小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程）
19．三峡工程建成后，除了获得巨大的电力能源效益以外，同时有关专家估计，它还会对库区的小气候产生一定的影响：空气将比原来湿润，年平均降雨量有所增加；夏季的气温比原来降低false左右，冬季气温将比原来升高false左右．对有关专家的这些估计，你能从物理学的角度找到什么理论依据？请作出简要说明．
20．在冬天为使房间里保持一定的温度，每小时要供给4.2×106焦的热量，若进入散热器中水的温度是80 ℃，从散热器流出的水的温度是70 ℃，问每小时要供给散热器多少千克80 ℃的水？
21．小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间的关系图线（如图所示）。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间内水和冰吸收的热量相同，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。(1)根据图线求CD段水和AB段冰吸收的热量分别是多少？
(2)求冰的比热容。
22．小明想利用如图甲所示的装置，来探究不同物质的吸热能力。方法是：“加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少。”
器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计（以上二个）、 ______ 、质量相等的水和煤油。
(1)在实验中取两个相同规格的电加热器的目的是： ______ ，从表中数据可知，质量相等水和食用油的加热相同时间，食用油的温度比水的温度 ______ （选填“高”或“低”）；
(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，因此我们还可以用：“使 ______ 的不同物质，变化相同的温度，观察加热时间的长度，来判断不同物质的吸热能力”。
(3)通过所测量是实验数据，我们可以得出， ______ （填“水”或“食用油”）吸热的能力更强；
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
时间/min
水
60
20
45
6
食用油
60
20
68
6
(4)某同学在实验时绘制了如图乙所示的图象，该同学认为：“加热相同的时间时，A升高的温度高一些，这说明A吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确？ ______ 。原因是 ______ ；
(5)如果在A、B两种物质中，有一种是水，且它们的质量相同，如在相同的热源下加热，请你根据所给信息判断A、B两种物质中哪个是水？ ______ 。
23．如图所示是“神舟十一号”飞船的返回舱. 返回舱又称座舱,是航天员往返太空时乘坐的舱段,为密闭结构,前端有舱门.返回舱重返地球时,为避免与大气剧烈摩擦产生的高热烧穿舱壁,返回舱表面涂有防热材料.已知物体所具有的重力势能E和高度h的关系是Ep=mgh, 若返回舱的总质量为M,其中防热材料的质量为m,比热容为c,若返回舱进人大气层后,下落时减少的重力势能转化为内能的40%被防热材料吸收.
（1）请推导返回舱进人大气层后 , 返回舱下落高度△h和吸热材料升高的温度Δt的关系表达式 .
（2）已知返回舱的总质量为3×103kg,其中防热材料的质量为500kg,比热容为4×103J/(kg.℃),则飞船在大气层中下落1000m防热材料升高的温度是多少?
参考答案
1．D
【解析】因为把铜块与铝块同时浸入正在沸腾的开水中，并且放入的时间都较长，因此它们最后达到了热平衡，铜块、铝块的末温都与沸水的温度相同，即t1＝t2；由题知，它们的初温相同，则升高的温度?t1＝?t2；由题知c铝＞c铜，m1＝m2，所以由Q吸＝cm?t可知吸收热量的关系为Q1＜Q2。
故选D。
2．B
【解析】A．由图象可知，该物质有一定的熔化温度，则该物质为晶体，且熔化对应的温度是0false，即熔点为0false，故A错误；
B．由图象可知，在相同的时间内，该物质在AB段的升温比CD段快，且相同时间内吸热相等，物质的质量也不变，由Q=cmfalset可知，该物质在AB段的比热容比在CD段小，故B正确；
C．该物质在B、C两点时都是0false，温度相同，但熔化过程中却在不断吸热，所以该物质在B点的内能要比C点的内能小，故C错误；
D．晶体熔化的条件是达到熔点且继续吸热，特点是温度保持不变，所以该物质在B、C两点之间温度不变，但继续吸热，故D错误；
故选B。
3．C
【解析】∵Q吸＝cm△t，∴△t＝false＝90℃，t＝△t+t0＝90℃+20℃＝110℃∵在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，∴水的温度升高到100℃将不再上升．故选C.
4．B
【解析】物质的比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态有关．一杯水倒去一半，物质不变，所以比热容不变；同种物质不同状，比热容不同，当水凝结成冰时，物质的状态发生变化，比热容发生变化；一块铁分成两半，物质的种类不变，仍为铁，所以比热容不变； 15℃的水变成45℃的水，由于物质的种类不变，比热容不变，综上所述只有B符合题意，故选B．
5．B
【解析】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；
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．
6．B
【解析】A．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，使得昼夜的温差小，由此使得海边昼夜温差小，不符合题意；
B．空调房间放盆水增加湿度，是利用水的蒸发，增加水蒸气，与比热容无关，符合题意；
C．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，所以冬天暖气设备用热水供暖，不符合题意；
D．因为水的比热容较大，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，所以用水冷却汽车发动机，不符合题意。
故选B。
7．C
【解析】A．由题知，利用酒精灯对冰均匀加热，即在相同时间内冰吸热相同，由图可知，冰在前5min内温度升高了20℃，水在后10min内升高了20℃，可见升高相同的温度，水的加热时间长，水吸热多；则吸收相同的热量，水温度变化慢，而冰化水质量不变，所以由
false
可知水的比热容比冰的比热容大，故A不符合题意；
B．冰在熔化过程中，吸收热量、内能增加，但温度保持不变，故B不符合题意；
CD．冰化水，质量不变，还是0.5kg，在CD段10min温度变化
false
水吸收的热量
false
1min吸收的热量为4.2×103J/min，冰熔化过程持续了40min，熔化过程吸收的热量为
false
冰的熔化热为
false
故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
8．C
【解析】AB．由于是用两只相同的电加热器，分别给两种液体加热，相同时间内供热相同；而加热效率相等，都是90%，在相同时间内液体吸收的热量相等，所以在0~10min，两种液体吸收热量之比Q甲：Q乙＝1：1，故AB错误；
C．两种液体体积相同时，由密度公式可得m＝ρV，则两种液体的质量之比为
m甲：m乙＝ρ甲V：ρ乙V＝ρ甲：ρ乙＝4：5
两种液体吸收热量相同，由图知升高的温度之比
?t甲：?t乙＝(80℃﹣20℃)：(60℃﹣20℃)＝3：2
由Q吸＝cm?t可得比热容之比为
false
故C正确；
D．两种液体质量相同时，即m甲：m乙＝1：1，两种液体吸收热量之比Q甲：Q乙＝1：1，由图知升高的温度之比为
?t甲：?t乙＝(80℃﹣20℃)：(60℃﹣20℃)＝3：2
由Q吸＝cm?t可得比热容之比为
false
故D错误。
故选C。
9．C
【解析】A．比热容是物质特有的一种属性，只跟物质的种类、状态有关，跟物体的温度没有关系，故A错误；
B．比热容在数值上等于某种物质温度升高1°C所吸收的热量与这种物质的质量和升高温度乘积的比值，故B错误；
C．由于水的比热容较大，在相同的条件下放出的热量较多，所以我国北方楼房中的暖气用水作为介质，故C正确；
D．铝的比热容比铁大，质量相同的铝和铁放出相同的热量后，铝的温度变化量小于铁的温度变化量，由于不知道它们的初温和末温，最终无法判断它们温度的大小，故D错误。
故选C。
10．C
【解析】质量相等的铝、铁、铜金属块，吸收相等的热量后，根据false可知，比热容大的温度变化小；
已知铝、铁、铜的比热容依次减小，又知道初温相同，可以得出吸收相同的热量后，铜块的温度最高．
故选C．
11．C
【解析】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，不符合题意；
B．实验中搅拌器的作用是：使液体受热均匀，故B正确，不符合题意；
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，符合题意；
D．由于煤油的比热容小，根据false，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，不符合题意。
故选C。
12．A
【解析】A．根据false，两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体．用同一热源分别加热，由图可知，时间相同时，液体吸收相同的热量，乙升温较快，甲液体的比热容大于乙液体的比热容，故A正确；
B．根据false，质量相同，升高的温度相同，比热容不同时，吸收的热量不同，故B错误；
C．用同一热源分别加热，加热相同的时间，甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量，故C错误；
D．由图可知，加热相同的时间，甲液体温度升高的比乙液体温度升高的少，故D错误。
故选A。
13．C
【解析】A．培育水稻秧苗时往稻田里灌水，夜间温度下降时，水的比热容较大，水温变化较小，故A不符合题意；
B．用水来冷却汽车发动机，利用水的比热容较大，能吸收更多的热量，故B不符合题意；
C．炎热的夏天，往室内地面上洒水降温，利用了水蒸发吸热，故C符合题意；
D．冬天供暖时用水作循环液，利用水的比热容大，温度变化时，吸收或放出热量较多，故D不符合题意。
故选C。
14．A
【解析】夏日晴朗的白天，在太阳光照射下，海水比热容较大，吸收热量后，温度上升得慢，温度较低，陆地温度较高，热空气上升，风从海面吹向陆地，使空气循环流动，故选A。
15．小于 比热容 吸
【解析】[1]火灾发生时，会产生大量的高温有害气体，有害气体温度高，其体积增大，则有害气体的平均密度小于正常空气密度，会上升到顶部，所以离地面0.9米以下的范围有害气体含量少，故逃生时应弯腰前行。
[2][3]因为水的比热容较大，吸热能力强，在质量相同、吸收的热量相同时，水升高的温度低，因此可用湿棉被裹身逃生。
16．比热容 吸热
【解析】
为了调节气温，常利用水的比热容大的特点来增加水的面积，同时水蒸发吸热也能调节气温，故某市在科学规划和建设城市时，大量增加水面面积，是利用水的比热容大的特性，且水在蒸发时吸热，可以调节气温，营造“宜居”的舒适环境．
17．不变 改变
【解析】[1][2]比热容是物质的一种特性，只与这种物质的种类及存在的状态有关，而与物质的质量无关，将2kg的水倒掉一半，比热容不变，仍为4.2×103J/(kg·℃)，水结冰后，状态改变，比热容将改变。
18．甲 2.1×103
【解析】[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；利用热量的计算公式Q放=cmΔt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，所以若A、B两种液体中，一种液体是水，则一定是甲液体。
[2]由题知，水和液体的质量相同，而水和另种液体在相同时间内放出的热量相等，即
Q水放=Q乙放
c水m水Δt=c乙m(60℃﹣20℃)
4.2×103J/(kg·℃)×m×(60℃﹣40℃)=c乙m(60℃﹣20℃)
c乙=2.1×103J/(kg·℃)
19．三峡大坝将上游的水进行拦截，抬高上游水位，贮存的水量增多，由于水的比热容较大，吸收或放出相同热量的情况下，温度变化较小，起到了调节气候的作用．
【解析】三峡水电站建成后，三峡库区的水增多，由于水的比热容较大，夏天，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，导致气温将比原来下降2℃左右；冬天，（相同质量的水和沙石比较）放出相同的热量，水的温度降低的少，导致气温比原来升高2℃左右．
20．100千克
【解析】由false得
false
答：每小时需要供给散热器100千克80 ℃的水。
21．(1)false，false (2) false
【解析】(1)冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，状态变化，质量不变，水的质量是0.5kg，由图象知，在CD段，水从0℃升高到20℃，水吸收的热量为
false
10min冰或水吸收的热量相同，为4.2×104J。
在CD段，水从0℃升高到20℃，需要的时间是10min，水吸收的热量为false， 由题意知，相同时间冰和水吸收的热量相同，由图象可知，冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要5min，为水吸收热量所需时间的一半，则冰吸收的热量
false
(2)根据false得，冰的比热容为
false
答：(1) CD段水吸收的热量为false，AB段冰吸收的热量为false；
(2)冰的比热容为false。
22．秒表 使水与食用油在相等时间内吸收的热量相等 高 水 质量相同 水 错误 用相同的加热器加热，相等时间内吸收的热量相等 B
【解析】[1]实验需要记录加热时间，需要用到秒表。
(1)[2][3]在实验中取两个相同规格的电加热器的目的是：使水与食用油在相等时间内吸收的热量相等，由表中实验数据可知，质量相等水和食用油的加热相同时间，食用油的温度比水的温度高。
(2)[4][5]在实验中，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，因此我们还可以用：“使质量相同的不同物质，变化相同的温度，观察加热时间的长度，来判断不同物质的吸热能力”。
(3)[6]通过所测量是实验数据，我们可以得出，水吸热的能力更强。
(4)[7][8]用相同的加热器加热，相等时间内吸收的热量相等，因此该同学的说法是错误的。
(5)[9]由实验可知，在相同的热源下加热，升高相同的温度水吸收的热量多，需要更长的加热时间，由图象可知，B是水。
23．△t= false 6 ℃
【解析】
（1）由重力势能和高度的关系可得：EPfalsemgfalse，由于返回舱进入大气层后，下落时减少的重力势能转化为内能的40false被防热材料吸收，可知：Q吸false40falsemgfalse，由Qfalse得：false Q吸false40falseMgfalse，即：false；（2）由（1）得：false.