试卷答案
寻你做寻,想你所想

2023-2024人教版九年级物理同步训练培优卷:13.3 比热容

2023-2024学年人教版九年级物理同步训练培优卷:13.3 比热容
一、单选题
1.(2023九上·武侯期末)在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是(  )
A.寒冷冬天暖水袋中充热水取暖 B.南方初春夜晚向秧田灌水保温
C.常在中暑人额头上擦冷水降温 D.发动机用循环流动的水来冷却
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】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,水释放的热量多,所以暖气管用装流动的热水取暖,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,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里灌水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,B不符合题意;
C.常在中暑人额头上擦冷水,利用的是水蒸发吸热,不是利用水的比热容大的特点,C符合题意;
D.因为水的比热容较大,汽车发动机用水作为冷却剂,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,可以吸收更多的热量,制冷效果好,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】水的比热容大,可以吸热降温或供暖,水蒸发吸热和比热容无关。
2.(2023九上·禅城期末)下列现象中不能用比热容知识来解释的是(  )
A.春天的夜晚,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
B.炎热的夏天常常在教室的地面上洒水
C.城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
D.汽车发动机的冷却循环系统用水做冷却剂
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.春天的夜晚,农民往稻田里灌水,因水的比热容大,与相同质量的土壤相比,放出相同热量后水降温慢,以防秧苗冻坏,A不符合题意;
B.炎热的夏天,往室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,不是利用水的比热容大的特点,B符合题意;
C.城市修建人工湖,使水的覆盖面积增大,因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收相同的热量,温度升高的少,可以减弱热岛效应,C不符合题意;
D.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,所以汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】水的比热容较大,便于对物体降温和供热;水在汽化时吸热,是物态变化时改变热量。
3.(2023九下·济南开学考)如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是:白天在相同日照条件下,与海洋相比,陆地的(  )
A.比热容较小,升温较快,气温较高
B.比热容较小,升温较慢,气温较低
C.比热容较大,升温较快,气温较高
D.比热容较大,升温较慢,气温较低
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】白天,在太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量,由于水的比热容比泥土、沙石的比热容大,所以海水温度上升较慢;而海岸吸收热量后,温度上升较快,气温较高,热空气上升,微风从海洋吹向陆地,形成海风。A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】谁的比热容较大,陆地的比热容小,吸收热量后温度变化大。
4.(2023九上·石门期末)甲、乙两个物体的比热容之比为1:5,质量之比为3:2,若升高的温度相同,则甲、乙吸收的热量之比为(  )
A.10:3 B.3:10 C.2:15 D.15:2
【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】由题知,c甲:c乙=1:5,m甲:m乙=3:2,△t甲:△t乙=1:1,
由Q吸=cm△t得甲、乙两个物体吸收的热量之比:Q甲:Q乙=c甲m甲△t甲:c乙m乙△t乙=(1×3×1):(5×2×1)=3:10.
故答案为:B.
【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量。
5.(2022九上·苏州期中)如图是探究“比较水和煤油吸收热量时温度升高快慢”的实验装置,该实验运用了控制变量法,下列对各个步骤中的控制变量要求正确的是(  )
A.酒精灯中酒精量必须相同 B.两只温度计的量程必须相同
C.水和煤油体积必须相同 D.盛放水和煤油的容器必须相同
【答案】D
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】探究“比较水和煤油吸收热量时温度升高快慢”的实验中,采用的是控制变量法,实验中必须要控制水和煤油的质量相同;由于煤油和水的密度不同,根据 可知,煤油和水的体积是不相同的;实验中应该采用相同的容器,这样容器的吸热情况相同;实验中相同的热源,酒精燃烧在相同的时间内放出热量相同,用加热时间反映液体吸收热量的多少,没有必要控制酒精灯中酒精量必须相同。加热相同时间,吸收相同热量,根据温度计升高的示数来反映吸热能力大小的,所以不需要控制温度计的量程相同,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】探究不同物质的比热容时,选择相同质量的不同物质,容器相同。
6.(2022九上·襄阳期中)由比热的公式, 判断下列哪种说法是正确的(  )
A.物质的比热容跟它的质量成反比
B.物质的比热容跟它的热量成正比
C.物质的比热容跟它的温度变化成反比
D.比热是物质的特性之一,跟热量、质量、温度的变化等因素都无关
【答案】D
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】比热的公式 是由热量的计算公式 变形而来的;比热容是物质的一种属性,每种物质都有自己的比热容,比热容的大小跟质量的大小、温度的高低、吸收或放出热量的多少均无关,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】比热容是物质的特性,和物体的质量、温度差和吸收的热量等无关。
7.(2021九上·江城期末)根据表中几种物质的比热容,判断下列说法不正确的是(  )
物质 比热容/J kg﹣1 ℃﹣1 物质 比热容/J kg﹣1 ℃﹣1
水银 0.14×103 沙石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
A.制作体温计常用水银做介质,原因之一是水银的比热容小
B.北方楼房中的暖气用水做介质,利用了水的比热容大的特性
C.由于水比沙石的比热容大,相同质量的水和沙石吸收相同的热量后水升温比沙石快
D.水和冰的比热容不同,说明比热容的大小与物质状态有关
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.水银的比热容比较小,吸收相同的热量温度升得更高,可以更准确地测量物体的温度,A正确,不符合题意;
B.水的比热容比较大,降低相同的温度时可以放出更多的热量,取暖效果更好,B正确,不符合题意;
C.因为水比沙石的比热容大,在吸收和放出相同的热量时,水的温度变化小,沙石的温度变化大,所以相同质量的水和沙石吸收相同的热量后沙石升温比水快,C错误,符合题意;
D.物质处于不同的状态,比热容不相等,说明比热容的大小与物质状态有关,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】比热容是物质的特性,一般保持不变,状态改变时,比热容会变化;水的比热容较大,在质量和吸收热量相同时,温度变化小。
8.(2021九上·钦北期末)在两个上端开口的正方体容器内,分别装有质量和初温都相同的甲和乙两种液体,如图所示。一起放在太阳下暴晒10min,测得甲、乙两种液体上升相同的温度,已知单位面积的液体在相同时间内,吸收的热量是相同的,忽略容器吸、放热的影响,则下列说法正确的是(  )
A.甲液体的比热容较大 B.乙液体的比热容较大
C.它们的比热容一样大 D.无法比较它们比热容的大小
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】由图可知,乙液体的面积大于甲液体的面积,根据单位面积的液体在相同时间内,吸收的热量是相同的可知,甲乙两种液体都暴晒10min,乙液体吸收的热量大于甲液体吸收的热量;由于甲、乙液体的质量和初温相同,暴晒10min,甲、乙液体升高的温度相同,根据Q吸=cmΔt,当m、Δt相同时,c越大,Q吸越大,由此可知,乙液体的比热容较大。
故答案为:B。
【分析】质量和温度差相同时,吸收热量越多,物体的比热容越大。
9.(2023九上·新化期末)质量和温度都相同的一块铝和一杯水(c铝<c水),它们吸收相等的热量之后,把铝块投入水中,则(  )
A.热量由水传给铝块 B.水和铝块之间没有热传递
C.热量由铝块传给水 D.条件不足,无法判断
【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】水的比热容最大,相同质量的铝块和水,吸收相同的热量后,水的温度变化较小,但由于铝块和水的初温相等,所以铝块的末温较高,把铝块投入水中,热量由铝块传给水,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】质量和吸收的热量相同时,比热容越小,温度差越大;发生热传递时,温度高的物体向温度低的物体传递能量。
10.(2023九上·锦江期末)甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示,以下说法正确的是(  )
A.甲的比热容比乙的小
B.乙、丙的比热容都为2×103J/(kg·℃)
C.1.5kg的丙物质温度升高2℃,需吸收3000J的热量
D.甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量多
【答案】C
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】A.根据Q吸=cmΔt得,比热容 ,甲的质量等于乙的质量,甲升高的温度等于乙升高的温度,甲吸收的热量多,所以甲的比热容大于乙的比热容,A不符合题意;
B.乙的比热容为 ,丙的比热容为 ,B不符合题意;
C.1.5kg的丙物质温度升高2℃,需吸收的热量为Q=c丙mΔt=1000J/(kg·℃)×1.5kg×2℃=3000J,C符合题意;
D.甲的比热容大于乙的,由Q放=cmΔt可知,等质量的甲、乙温度都降低1℃,乙比甲放出的热量少,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当质量和温度差相同时,吸收热量越多,比热容越大;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量。
11.(2023九上·成都期末)如图所示,用相同的加热器给甲、乙两杯液体加热(不计热量损失,加热装置与环境等因素完全一样),得到液体温度与加热时间的关系图,如图丙所示,下列说法正确的是(  )
A.若甲、乙是质量相同的两种液体,则甲、乙两杯中液体的比热容之比为2∶3
B.若甲、乙是质量相同的两种液体,则将甲、乙两杯液体从20℃加热至60℃(均未沸腾)所需时间之比为1∶2
C.若甲、乙是质量不同的同种液体,则甲、乙两杯中液体的质量之比为3∶2
D.若甲、乙是质量不同的同种液体,则甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为2∶3
【答案】A
【知识点】热量的计算;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】由图丙可知,将甲、乙两种液体从20℃加热至40℃时,甲用时2min,乙用时3min,由于加热器相同,则甲乙所吸收的热量之比为 ,
AB.若甲、乙是质量相同的两种液体,由 可知,甲、乙两杯中液体的比热容之比为 ,若将甲、乙两杯液体从20℃加热至60℃(均未沸腾),温度变化量相同,所需吸收的热量之比为 ,因为两加热器相同,吸收热量的多少与时间成正比,故所需时间之比为 ,A符合题意,B不符合题意;
C.若甲、乙是质量不同的同种液体,则甲、乙两杯中液体的质量之比为 ,C不符合题意;
D.用规格相同的加热器加热,意味着在相同时间内加热器放出的热量相同,甲乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比应为1∶1。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】利用相同的加热器探究物体的吸热能力时,若物体的质量和温度差相同,加热时间表示吸收热量的不同,加热时间越长,比热容越大;根据热量和物体的质量、温度差的比值, 可以计算比热容。
12.(2023九上·越秀期末)甲、乙两保温杯装有初温相同、等质量的同种液体,在恒温的室内静置,两杯液体的温度时间变化图像如图所示。下列说法正确的是(  )
A.甲杯内液体的比热容大于乙杯内液体
B.甲杯内液体的比热容小于乙杯内液体
C.0~1h内甲杯内液体放出的热量比乙杯多
D.0~6h甲、乙两杯液体放出的热量一样多
【答案】D
【知识点】热量的概念;热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】AB.根据题意可知,两保温杯装有同种液体,所以两杯液体的比热容相等,AB不符合题意;
CD.两杯液体的初始温度都是100℃,1h甲杯液体的温度是80℃,乙杯液体的温度约是50℃,6h两杯液体的温度都是20℃,利用Q=cmΔt可知,0~1h乙杯放出的热量多,0~6h两杯放出的热量相同,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】质量和放热时间相同,物体放出的热量相同。
13.(2023九上·李沧期末)如图所示,是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图像,假设在热传递过程中没有热损失,由图中信息可知,热水放出的热量与冷水吸收的热量之比、热水与冷水的质量之比分别是(  )
A.1∶1,1∶2 B.2∶1,1∶1 C.1∶2,1∶1 D.1∶1,2∶1
【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】由图像可知,热平衡时,冷水升高的温度为
热水降低的温度为
不计热量损失,热水放出的热量等于冷水吸收热量,即
根据
可得
则热水与冷水的质量之比为
A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】不计热量损失,热水放出的热量等于冷水吸收热量;根据,可求出质量之比。
14.(2023九上·海珠期末)图是小慧同学在恒温封闭环境中做冰熔化实验时绘制的温度一时间图线,容器内的100g的冰最终变化成100g的水,且变成水后,水的质量保持不变。相同时间内该物质吸收的热量相同,下列说法(  )[c水:4.2×103J/(kg·℃),c冰:2.1×103J/(kg·℃)]
①该物质在“1min-2min”段吸收的热量等于它在“20min-21min”段吸收的热量
②该物质在第7min时的内能小于它第10min时的内能
③BC段该物质吸收的热量是3.36×104J
A.只有①是正确的 B.只有①②是正确
C.只有②③是正确 D.①②③都是正确的
【答案】D
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;热量的计算
【解析】【解答】相同时间内该物质吸收的热量相同,在“1min-2min”段加热了1min,在“20min-21min”段也加热了1min,所以该物质在“1min-2min”段吸收的热量等于它在“20min-21min”段吸收的热量,故①正确;
加热时间越长,物体吸收的热量越多,所以该物质在第7min时的内能小于它第10min时的内能,故②正确;
由图可知,物质BC段加热时间是10min,CD段加热时间也是10min,该物质BC段加热时间和CD段加热时间相同,吸收的热量相同,所以
故③正确。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】晶体熔化时,吸收热量,内能增大,温度保持不变;质量和吸收热量相同时,温度差越大, 比热容越小。
15.(2022九上·临澧期中)两实心金属球初温、质量均相等,分别为20℃和2kg,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温度降低了30℃,把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了30℃,则甲球的比热c甲和乙球的比热c乙的大小关系是(  )
A.c甲>c乙 B.c甲<c乙
C.c甲=c乙 D.以上三种情况都有可能
【答案】B
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】甲、乙两球温度相等,设开始时水温为t。甲在水中达到热平衡后温度变化了Δt甲= t﹣30℃﹣20℃=t﹣50℃
乙在水中达到热平衡后温度变化了Δt乙=t﹣30℃﹣30℃﹣20℃=t﹣60℃﹣20℃=t﹣80℃
所以Δt甲>Δt乙
在这两种情况下,水释放出的热量相等。根据 ,可得c甲ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据相同物体的温度差关系,判断吸收热量的多少,结合放热物体的温度差,比较比热容的大小。
16.(2022九上·晋江期中)如图所示,甲乙两容器中装有质量相同的水,水温分别为和,现将一温度为的金属球放入甲容器中,热平衡后水温升高到,然后迅速取出金属球并放入乙容器中,热平衡后乙容器中水温为(不考虑热量散失以及水的质量的变化)(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】当将金属球放入甲容器中时,金属球放出的热量与水吸收的热量相等,即 。设金属球的质量为m金、比热容为c金、水的质量为m水、水的比热容为c水,则有
化简得 ①
当将金属球放入乙容器中时,乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等,即
,由于甲乙容器中的水的质量相等,又是同一个金属球,此时两者共同的温度为t℃,则热平衡时 ②
联立①②解得
由以上计算可知,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据水和金属的比热容,结合热平衡计算质量关系;根据比热容和质量关系,计算温度差。
二、填空题
17.(2023九上·蒙城期末)合肥滨湖湿地公园内,水面碧波荡漾,对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的   较大。
【答案】比热容
【知识点】比热容
【解析】【解答】由于水的比热容较大,在吸收或放出相同的热量时,比其它质量相同的物体温度升高或降低更少,所以可以对周围气温起到很好的调节作用。
【分析】水的比热容较大,吸收热量后,温度变化小。
18.(2022九上·永吉期末)在“母亲节”这天,小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤,然后用盆装了5kg的水,将装汤的碗放在水中通过   的方式使汤内能减小,从而冷却。过了一会儿,水温由20℃升高到30℃,水吸收的热量为   J[c水= 4.2×103 J/(kg·℃)]。
【答案】热传递;2.1×105
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】改变物体内能方法是做功和热传递,小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤,然后用盆装了5kg的水,将装汤的碗放在水中通过热传递的方式使汤内能减小,从而冷却。
水温由20℃升高到30℃,水吸收的热量为Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(30℃﹣20℃)=2.1×105J
【分析】温度不同的物体间,通过热传递改变内能;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量。
19.(2022九上·南海期中)在海滩上进行“沙疗”时,把人体埋在沙子里,沙子放出热量,人体吸收热量后体温升高,内能   ,这是通过   (选填“做功”或“热传递”)来改变内能的;10kg的沙子温度降低1℃放出的热量是    J。【已知c沙=0.92×103J/(kg m3)】
【答案】增加;热传递;0.92×104
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】根据改变物体的内能的两种方式——做功和热传递可知,将人体埋在沙子里,人体吸收热量后体温升高,内能增加,这是通过热传递的方式来改变人体内能的。
沙子温度降低1℃放出的热量Q放=cmΔt=0.92×103J/(kg m3)×10kg×1℃=0.92×104J
【分析】物体吸收热量,内能变大;温度不同的物体间通过热传递改变内能;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量。
20.(2023九下·潜山期末)A、B两种物质,A吸收的热量是B的,B的质量是A的2倍,A升高的温度是B的4倍,则A、B的比热容之比为   。
【答案】1:6
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】根据题意可知,QA:QB=1:3,mA:mB=1:2,△tA:△tB=4:1,
根据Q=cm△t得到:;

解得:。
【分析】根据公式Q=cm△t计算即可。
21.(2023九上·鞍山期末)如图是某沿海城市与某内陆城市同一天的气温变化曲线。请你判断内陆城市一天气温变化所对应的曲线是    (填A或B),这是由于砂石的比热容    (填大于、等于或小于)水的比热容,吸收相同的热量后温度变化
   (填“大”或“小”)。
【答案】A;小于;大
【知识点】比热容
【解析】【解答】内陆地区砂石多,砂石比热容比水小,在质量相同、吸收或放出相同的热量时,温度变化大,使得内陆城市昼夜温差变化大。所以内陆城市一天气温变化所对应的曲线是A。
【分析】砂石比热容比水小,在质量相同、吸收或放出相同的热量时,温度变化大。
22.(2023九上·邳州期末)小明在玻璃试管内装入1kg沙子,将温度计插在沙子中,用力晃动十余下,发现温度计示数变大了0.3℃,这说明沙子的内能   (选填“增大”“减小”或“不变”)了,这主要是通过   的方式改变沙子的内能在这个过程中沙子相当于吸收   J的热量。()
【答案】增大;做功;360
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】用力晃动试管十余下,发现温度计示数变大了,说明沙子的温度升高了,这是因为晃动试管时,试管内的沙子互相摩擦做功,将机械能转化为内能,使沙子的内能增大。在这个过程中沙子相当于吸收的热量
【分析】晃动试管时,试管内的沙子互相摩擦做功,将机械能转化为内能,通过做功使沙子的内能增大;根据公式,可求出吸收的热量。
三、实验探究题
23.(2022九上·讷河期中)如图所示是探究“不同物质的吸热能力”的实验装置。
(1)取   (选填“质量为200g”或“体积为200mL”)、初温均为20℃的甲乙两种液体,分别倒入两个完全相同的烧杯中,再用相同的电加热器加热,实验数据记录如表格。实验中通过比较   (选填“升高的温度”的“加热的时间”)比较两种液体吸收热量的多少。
(2)分析数据可知,当它们升高相同的温度时,   (选填“甲”或“乙”)液体需要吸收的热量更多。
(3)于翔同学认为可以通过比较甲乙两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能量更强。你认为他的方法   (选填“可行”或“不可行”)。
(4)若这两种液体中选出一种液体作为冷却剂用,则   (选填“甲”或“乙”)液体的冷却效果更好。
(5)若其中一种液体是水,则另一种液体的比热容为   J/(kg ℃),这种液体在0~40s的时间内吸收的热量为   J。[水的比热容c=4.2×103J/(kg ℃)]
【答案】(1)质量为200g;加热时间
(2)甲
(3)不可行
(4)甲
(5)2.1×103;8.4×103
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)根据Q=cmΔt,比较不同物质吸热的情况,两个相同的烧杯中分别装有初温和质量相同的液体,而不是体积相同的;选用两个相同规格的电加热器加热,在相同时间内放出的热量是相同的,则液体吸收的热量也是相同的;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,这种方法叫转换法;
(2)分析数据可知,当它们升高相同的温度时,甲加热时间比乙时间长,所以得出甲吸收热量多。
(3)由于甲乙的沸点不同,当两种液体都沸腾时,其温度变化量不同,通过比较“液体甲和液体乙加热至 沸腾的时间长短”来判断谁的吸热能力强,该方法不可行;
(4)由(2)可知,甲的比热容大,所以若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,甲液体冷却效果更好。
(5)水的比热容大,所以甲为水,根据Q=cmΔt可知,在质量相同,升高相同温度时,比热容之比等于吸收热量之比,所以C甲:C乙=Q甲:Q乙=2:1,所以乙的比热容为 2.1×103 J/(kg·℃)这种液体在0~40s的时间内升高的温度为:20℃。所以吸收的热量为:Q=cmΔt=2.1x103J/(kg·℃)x0.2kgx20℃=8.4x103J
故答案为:(1) 质量为200g ;加热的时间;(2) 甲 ;(3) 不可行 ;(4) 甲 ;(5) 2.1×103 ; 8.4×103 ; 。
【分析】本题比较不同物质吸热的情况。两个相同的烧杯中分别装有初温和质量相同的液体,而不是体积相同的;选用两个相同规格的电加热器加热,在相同时间内放出的热量是相同的,则液体吸收的热量也是相同的;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,这种方法叫转换法;
①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;
②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;比热容、吸收热量可以根据Q=cmΔt进行分析。
24.(2023九上·澄城期末)小明同学想测量家中色拉油的比热容.设计了如下的方案:
①在两个相同的易拉罐中分别装入200g水和200g色拉油,测得它们的温度均为20℃;
②按如图所示的装置,将器材装配好;
③用酒精灯给水加热4min,测得其温度为32℃;
④用同样的方法给色拉油加热4min,测其温度48℃;
⑤整理器材,并计算色拉油的比热容.
请替小华完成计算过程:
(1)加热4min,水吸收到的热量是Q水=   J;(已知:c水=4.2×103J/(kg ℃)
(2)色拉油吸收的热量等于水吸收的热量,即Q色拉油=Q水;
计算出色拉油的比热容为c色拉油=   J/(kg ℃);
(3)除了这种方案,你还有其他的方案吗?请简单说明你的方案:   .
【答案】(1)10080
(2)1.8×103
(3)质量相同的水与色拉油,升高相同的温度,比较加热时间
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】(1)根据公式 ,知:Q水=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×12℃=10080J,所以Q色拉油=Q水=10080J
(2)因为 ,所以
(3)根据 ,保证质量相同的水与色拉油,升高相同的温度,比较加热时间,根据比例计算出色拉油的比热容.
【分析】(1)根据公式,可求出水吸收的热量;
(2)根据公式,可求出比热容;
(3)根据 ,保证质量相同的水与色拉油,升高相同的温度,比较加热时间,根据比例计算出色拉油的比热容。
四、计算题
25.(2023九上·莱阳期末)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变化的关系图线如图所示,实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为。
(1)CD段水吸收的热量是多少?
(2)计算出冰的比热容。
【答案】(1)解:因为冰的质量为0.5kg,所以水的质量为0.5kg,由 知道水吸收的热量是
答:CD段水吸收的热量是 ;
(2)解:由图像知道,CD段水从0℃升高到20℃,用了10min的时间,冰从-20℃吸收热量升高到0℃,需要了5min,故冰吸收的热量是
冰的比热容是
答:计算出冰的比热容是 。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】(1)根据比热容、质量和温度差的乘积,计算热量;
(2)根据热量和物体 质量、温度差的比值计算比热容的大小。
26.(2022九上·滁州期中)蔡梅同学利用酒精灯对400g冰均匀加热,她每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态,如图是她根据记录的数据绘制的“温度﹣时间”图像,已知c冰=2.1×103J/(kg ℃),求:
(1)在AB段,冰的内能增加了多少;
(2)若酒精灯在任何相同的时间内产生的热量都相等,那么在BC段,物质吸收的热量是多少?
【答案】(1)解:冰的质量为
在AB段,冰的温度从﹣20℃升温到0℃,温度变化量
冰的内能增加了
答:在AB段,冰的内能增加了
(2)解:AB段的加热时间为5min,BC段加热时间为
BC段加热时间是AB段时间
所以BC段吸收的热量为
答:在BC段,物质吸收的热量是 。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】(1)根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量;
(2)根据相同时间的热量相等,判断不同时长的热量。
2023-2024学年人教版九年级物理同步训练培优卷:13.3 比热容
一、单选题
1.(2023九上·武侯期末)在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是(  )
A.寒冷冬天暖水袋中充热水取暖 B.南方初春夜晚向秧田灌水保温
C.常在中暑人额头上擦冷水降温 D.发动机用循环流动的水来冷却
2.(2023九上·禅城期末)下列现象中不能用比热容知识来解释的是(  )
A.春天的夜晚,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
B.炎热的夏天常常在教室的地面上洒水
C.城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
D.汽车发动机的冷却循环系统用水做冷却剂
3.(2023九下·济南开学考)如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是:白天在相同日照条件下,与海洋相比,陆地的(  )
A.比热容较小,升温较快,气温较高
B.比热容较小,升温较慢,气温较低
C.比热容较大,升温较快,气温较高
D.比热容较大,升温较慢,气温较低
4.(2023九上·石门期末)甲、乙两个物体的比热容之比为1:5,质量之比为3:2,若升高的温度相同,则甲、乙吸收的热量之比为(  )
A.10:3 B.3:10 C.2:15 D.15:2
5.(2022九上·苏州期中)如图是探究“比较水和煤油吸收热量时温度升高快慢”的实验装置,该实验运用了控制变量法,下列对各个步骤中的控制变量要求正确的是(  )
A.酒精灯中酒精量必须相同 B.两只温度计的量程必须相同
C.水和煤油体积必须相同 D.盛放水和煤油的容器必须相同
6.(2022九上·襄阳期中)由比热的公式, 判断下列哪种说法是正确的(  )
A.物质的比热容跟它的质量成反比
B.物质的比热容跟它的热量成正比
C.物质的比热容跟它的温度变化成反比
D.比热是物质的特性之一,跟热量、质量、温度的变化等因素都无关
7.(2021九上·江城期末)根据表中几种物质的比热容,判断下列说法不正确的是(  )
物质 比热容/J kg﹣1 ℃﹣1 物质 比热容/J kg﹣1 ℃﹣1
水银 0.14×103 沙石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
A.制作体温计常用水银做介质,原因之一是水银的比热容小
B.北方楼房中的暖气用水做介质,利用了水的比热容大的特性
C.由于水比沙石的比热容大,相同质量的水和沙石吸收相同的热量后水升温比沙石快
D.水和冰的比热容不同,说明比热容的大小与物质状态有关
8.(2021九上·钦北期末)在两个上端开口的正方体容器内,分别装有质量和初温都相同的甲和乙两种液体,如图所示。一起放在太阳下暴晒10min,测得甲、乙两种液体上升相同的温度,已知单位面积的液体在相同时间内,吸收的热量是相同的,忽略容器吸、放热的影响,则下列说法正确的是(  )
A.甲液体的比热容较大 B.乙液体的比热容较大
C.它们的比热容一样大 D.无法比较它们比热容的大小
9.(2023九上·新化期末)质量和温度都相同的一块铝和一杯水(c铝<c水),它们吸收相等的热量之后,把铝块投入水中,则(  )
A.热量由水传给铝块 B.水和铝块之间没有热传递
C.热量由铝块传给水 D.条件不足,无法判断
10.(2023九上·锦江期末)甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示,以下说法正确的是(  )
A.甲的比热容比乙的小
B.乙、丙的比热容都为2×103J/(kg·℃)
C.1.5kg的丙物质温度升高2℃,需吸收3000J的热量
D.甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量多
11.(2023九上·成都期末)如图所示,用相同的加热器给甲、乙两杯液体加热(不计热量损失,加热装置与环境等因素完全一样),得到液体温度与加热时间的关系图,如图丙所示,下列说法正确的是(  )
A.若甲、乙是质量相同的两种液体,则甲、乙两杯中液体的比热容之比为2∶3
B.若甲、乙是质量相同的两种液体,则将甲、乙两杯液体从20℃加热至60℃(均未沸腾)所需时间之比为1∶2
C.若甲、乙是质量不同的同种液体,则甲、乙两杯中液体的质量之比为3∶2
D.若甲、乙是质量不同的同种液体,则甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为2∶3
12.(2023九上·越秀期末)甲、乙两保温杯装有初温相同、等质量的同种液体,在恒温的室内静置,两杯液体的温度时间变化图像如图所示。下列说法正确的是(  )
A.甲杯内液体的比热容大于乙杯内液体
B.甲杯内液体的比热容小于乙杯内液体
C.0~1h内甲杯内液体放出的热量比乙杯多
D.0~6h甲、乙两杯液体放出的热量一样多
13.(2023九上·李沧期末)如图所示,是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图像,假设在热传递过程中没有热损失,由图中信息可知,热水放出的热量与冷水吸收的热量之比、热水与冷水的质量之比分别是(  )
A.1∶1,1∶2 B.2∶1,1∶1 C.1∶2,1∶1 D.1∶1,2∶1
14.(2023九上·海珠期末)图是小慧同学在恒温封闭环境中做冰熔化实验时绘制的温度一时间图线,容器内的100g的冰最终变化成100g的水,且变成水后,水的质量保持不变。相同时间内该物质吸收的热量相同,下列说法(  )[c水:4.2×103J/(kg·℃),c冰:2.1×103J/(kg·℃)]
①该物质在“1min-2min”段吸收的热量等于它在“20min-21min”段吸收的热量
②该物质在第7min时的内能小于它第10min时的内能
③BC段该物质吸收的热量是3.36×104J
A.只有①是正确的 B.只有①②是正确
C.只有②③是正确 D.①②③都是正确的
15.(2022九上·临澧期中)两实心金属球初温、质量均相等,分别为20℃和2kg,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温度降低了30℃,把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了30℃,则甲球的比热c甲和乙球的比热c乙的大小关系是(  )
A.c甲>c乙 B.c甲<c乙
C.c甲=c乙 D.以上三种情况都有可能
16.(2022九上·晋江期中)如图所示,甲乙两容器中装有质量相同的水,水温分别为和,现将一温度为的金属球放入甲容器中,热平衡后水温升高到,然后迅速取出金属球并放入乙容器中,热平衡后乙容器中水温为(不考虑热量散失以及水的质量的变化)(  )
A. B. C. D.
二、填空题
17.(2023九上·蒙城期末)合肥滨湖湿地公园内,水面碧波荡漾,对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的   较大。
18.(2022九上·永吉期末)在“母亲节”这天,小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤,然后用盆装了5kg的水,将装汤的碗放在水中通过   的方式使汤内能减小,从而冷却。过了一会儿,水温由20℃升高到30℃,水吸收的热量为   J[c水= 4.2×103 J/(kg·℃)]。
19.(2022九上·南海期中)在海滩上进行“沙疗”时,把人体埋在沙子里,沙子放出热量,人体吸收热量后体温升高,内能   ,这是通过   (选填“做功”或“热传递”)来改变内能的;10kg的沙子温度降低1℃放出的热量是    J。【已知c沙=0.92×103J/(kg m3)】
20.(2023九下·潜山期末)A、B两种物质,A吸收的热量是B的,B的质量是A的2倍,A升高的温度是B的4倍,则A、B的比热容之比为   。
21.(2023九上·鞍山期末)如图是某沿海城市与某内陆城市同一天的气温变化曲线。请你判断内陆城市一天气温变化所对应的曲线是    (填A或B),这是由于砂石的比热容    (填大于、等于或小于)水的比热容,吸收相同的热量后温度变化
   (填“大”或“小”)。
22.(2023九上·邳州期末)小明在玻璃试管内装入1kg沙子,将温度计插在沙子中,用力晃动十余下,发现温度计示数变大了0.3℃,这说明沙子的内能   (选填“增大”“减小”或“不变”)了,这主要是通过   的方式改变沙子的内能在这个过程中沙子相当于吸收   J的热量。()
三、实验探究题
23.(2022九上·讷河期中)如图所示是探究“不同物质的吸热能力”的实验装置。
(1)取   (选填“质量为200g”或“体积为200mL”)、初温均为20℃的甲乙两种液体,分别倒入两个完全相同的烧杯中,再用相同的电加热器加热,实验数据记录如表格。实验中通过比较   (选填“升高的温度”的“加热的时间”)比较两种液体吸收热量的多少。
(2)分析数据可知,当它们升高相同的温度时,   (选填“甲”或“乙”)液体需要吸收的热量更多。
(3)于翔同学认为可以通过比较甲乙两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能量更强。你认为他的方法   (选填“可行”或“不可行”)。
(4)若这两种液体中选出一种液体作为冷却剂用,则   (选填“甲”或“乙”)液体的冷却效果更好。
(5)若其中一种液体是水,则另一种液体的比热容为   J/(kg ℃),这种液体在0~40s的时间内吸收的热量为   J。[水的比热容c=4.2×103J/(kg ℃)]
24.(2023九上·澄城期末)小明同学想测量家中色拉油的比热容.设计了如下的方案:
①在两个相同的易拉罐中分别装入200g水和200g色拉油,测得它们的温度均为20℃;
②按如图所示的装置,将器材装配好;
③用酒精灯给水加热4min,测得其温度为32℃;
④用同样的方法给色拉油加热4min,测其温度48℃;
⑤整理器材,并计算色拉油的比热容.
请替小华完成计算过程:
(1)加热4min,水吸收到的热量是Q水=   J;(已知:c水=4.2×103J/(kg ℃)
(2)色拉油吸收的热量等于水吸收的热量,即Q色拉油=Q水;
计算出色拉油的比热容为c色拉油=   J/(kg ℃);
(3)除了这种方案,你还有其他的方案吗?请简单说明你的方案:   .
四、计算题
25.(2023九上·莱阳期末)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变化的关系图线如图所示,实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为。
(1)CD段水吸收的热量是多少?
(2)计算出冰的比热容。
26.(2022九上·滁州期中)蔡梅同学利用酒精灯对400g冰均匀加热,她每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态,如图是她根据记录的数据绘制的“温度﹣时间”图像,已知c冰=2.1×103J/(kg ℃),求:
(1)在AB段,冰的内能增加了多少;
(2)若酒精灯在任何相同的时间内产生的热量都相等,那么在BC段,物质吸收的热量是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】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,水释放的热量多,所以暖气管用装流动的热水取暖,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,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里灌水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,B不符合题意;
C.常在中暑人额头上擦冷水,利用的是水蒸发吸热,不是利用水的比热容大的特点,C符合题意;
D.因为水的比热容较大,汽车发动机用水作为冷却剂,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,可以吸收更多的热量,制冷效果好,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】水的比热容大,可以吸热降温或供暖,水蒸发吸热和比热容无关。
2.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.春天的夜晚,农民往稻田里灌水,因水的比热容大,与相同质量的土壤相比,放出相同热量后水降温慢,以防秧苗冻坏,A不符合题意;
B.炎热的夏天,往室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,不是利用水的比热容大的特点,B符合题意;
C.城市修建人工湖,使水的覆盖面积增大,因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收相同的热量,温度升高的少,可以减弱热岛效应,C不符合题意;
D.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,所以汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】水的比热容较大,便于对物体降温和供热;水在汽化时吸热,是物态变化时改变热量。
3.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】白天,在太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量,由于水的比热容比泥土、沙石的比热容大,所以海水温度上升较慢;而海岸吸收热量后,温度上升较快,气温较高,热空气上升,微风从海洋吹向陆地,形成海风。A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】谁的比热容较大,陆地的比热容小,吸收热量后温度变化大。
4.【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】由题知,c甲:c乙=1:5,m甲:m乙=3:2,△t甲:△t乙=1:1,
由Q吸=cm△t得甲、乙两个物体吸收的热量之比:Q甲:Q乙=c甲m甲△t甲:c乙m乙△t乙=(1×3×1):(5×2×1)=3:10.
故答案为:B.
【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量。
5.【答案】D
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】探究“比较水和煤油吸收热量时温度升高快慢”的实验中,采用的是控制变量法,实验中必须要控制水和煤油的质量相同;由于煤油和水的密度不同,根据 可知,煤油和水的体积是不相同的;实验中应该采用相同的容器,这样容器的吸热情况相同;实验中相同的热源,酒精燃烧在相同的时间内放出热量相同,用加热时间反映液体吸收热量的多少,没有必要控制酒精灯中酒精量必须相同。加热相同时间,吸收相同热量,根据温度计升高的示数来反映吸热能力大小的,所以不需要控制温度计的量程相同,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】探究不同物质的比热容时,选择相同质量的不同物质,容器相同。
6.【答案】D
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】比热的公式 是由热量的计算公式 变形而来的;比热容是物质的一种属性,每种物质都有自己的比热容,比热容的大小跟质量的大小、温度的高低、吸收或放出热量的多少均无关,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】比热容是物质的特性,和物体的质量、温度差和吸收的热量等无关。
7.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.水银的比热容比较小,吸收相同的热量温度升得更高,可以更准确地测量物体的温度,A正确,不符合题意;
B.水的比热容比较大,降低相同的温度时可以放出更多的热量,取暖效果更好,B正确,不符合题意;
C.因为水比沙石的比热容大,在吸收和放出相同的热量时,水的温度变化小,沙石的温度变化大,所以相同质量的水和沙石吸收相同的热量后沙石升温比水快,C错误,符合题意;
D.物质处于不同的状态,比热容不相等,说明比热容的大小与物质状态有关,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】比热容是物质的特性,一般保持不变,状态改变时,比热容会变化;水的比热容较大,在质量和吸收热量相同时,温度变化小。
8.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】由图可知,乙液体的面积大于甲液体的面积,根据单位面积的液体在相同时间内,吸收的热量是相同的可知,甲乙两种液体都暴晒10min,乙液体吸收的热量大于甲液体吸收的热量;由于甲、乙液体的质量和初温相同,暴晒10min,甲、乙液体升高的温度相同,根据Q吸=cmΔt,当m、Δt相同时,c越大,Q吸越大,由此可知,乙液体的比热容较大。
故答案为:B。
【分析】质量和温度差相同时,吸收热量越多,物体的比热容越大。
9.【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】水的比热容最大,相同质量的铝块和水,吸收相同的热量后,水的温度变化较小,但由于铝块和水的初温相等,所以铝块的末温较高,把铝块投入水中,热量由铝块传给水,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】质量和吸收的热量相同时,比热容越小,温度差越大;发生热传递时,温度高的物体向温度低的物体传递能量。
10.【答案】C
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】A.根据Q吸=cmΔt得,比热容 ,甲的质量等于乙的质量,甲升高的温度等于乙升高的温度,甲吸收的热量多,所以甲的比热容大于乙的比热容,A不符合题意;
B.乙的比热容为 ,丙的比热容为 ,B不符合题意;
C.1.5kg的丙物质温度升高2℃,需吸收的热量为Q=c丙mΔt=1000J/(kg·℃)×1.5kg×2℃=3000J,C符合题意;
D.甲的比热容大于乙的,由Q放=cmΔt可知,等质量的甲、乙温度都降低1℃,乙比甲放出的热量少,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当质量和温度差相同时,吸收热量越多,比热容越大;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量。
11.【答案】A
【知识点】热量的计算;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】由图丙可知,将甲、乙两种液体从20℃加热至40℃时,甲用时2min,乙用时3min,由于加热器相同,则甲乙所吸收的热量之比为 ,
AB.若甲、乙是质量相同的两种液体,由 可知,甲、乙两杯中液体的比热容之比为 ,若将甲、乙两杯液体从20℃加热至60℃(均未沸腾),温度变化量相同,所需吸收的热量之比为 ,因为两加热器相同,吸收热量的多少与时间成正比,故所需时间之比为 ,A符合题意,B不符合题意;
C.若甲、乙是质量不同的同种液体,则甲、乙两杯中液体的质量之比为 ,C不符合题意;
D.用规格相同的加热器加热,意味着在相同时间内加热器放出的热量相同,甲乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比应为1∶1。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】利用相同的加热器探究物体的吸热能力时,若物体的质量和温度差相同,加热时间表示吸收热量的不同,加热时间越长,比热容越大;根据热量和物体的质量、温度差的比值, 可以计算比热容。
12.【答案】D
【知识点】热量的概念;热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】AB.根据题意可知,两保温杯装有同种液体,所以两杯液体的比热容相等,AB不符合题意;
CD.两杯液体的初始温度都是100℃,1h甲杯液体的温度是80℃,乙杯液体的温度约是50℃,6h两杯液体的温度都是20℃,利用Q=cmΔt可知,0~1h乙杯放出的热量多,0~6h两杯放出的热量相同,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】质量和放热时间相同,物体放出的热量相同。
13.【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】由图像可知,热平衡时,冷水升高的温度为
热水降低的温度为
不计热量损失,热水放出的热量等于冷水吸收热量,即
根据
可得
则热水与冷水的质量之比为
A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】不计热量损失,热水放出的热量等于冷水吸收热量;根据,可求出质量之比。
14.【答案】D
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;热量的计算
【解析】【解答】相同时间内该物质吸收的热量相同,在“1min-2min”段加热了1min,在“20min-21min”段也加热了1min,所以该物质在“1min-2min”段吸收的热量等于它在“20min-21min”段吸收的热量,故①正确;
加热时间越长,物体吸收的热量越多,所以该物质在第7min时的内能小于它第10min时的内能,故②正确;
由图可知,物质BC段加热时间是10min,CD段加热时间也是10min,该物质BC段加热时间和CD段加热时间相同,吸收的热量相同,所以
故③正确。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】晶体熔化时,吸收热量,内能增大,温度保持不变;质量和吸收热量相同时,温度差越大, 比热容越小。
15.【答案】B
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】甲、乙两球温度相等,设开始时水温为t。甲在水中达到热平衡后温度变化了Δt甲= t﹣30℃﹣20℃=t﹣50℃
乙在水中达到热平衡后温度变化了Δt乙=t﹣30℃﹣30℃﹣20℃=t﹣60℃﹣20℃=t﹣80℃
所以Δt甲>Δt乙
在这两种情况下,水释放出的热量相等。根据 ,可得c甲ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据相同物体的温度差关系,判断吸收热量的多少,结合放热物体的温度差,比较比热容的大小。
16.【答案】D
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】当将金属球放入甲容器中时,金属球放出的热量与水吸收的热量相等,即 。设金属球的质量为m金、比热容为c金、水的质量为m水、水的比热容为c水,则有
化简得 ①
当将金属球放入乙容器中时,乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等,即
,由于甲乙容器中的水的质量相等,又是同一个金属球,此时两者共同的温度为t℃,则热平衡时 ②
联立①②解得
由以上计算可知,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据水和金属的比热容,结合热平衡计算质量关系;根据比热容和质量关系,计算温度差。
17.【答案】比热容
【知识点】比热容
【解析】【解答】由于水的比热容较大,在吸收或放出相同的热量时,比其它质量相同的物体温度升高或降低更少,所以可以对周围气温起到很好的调节作用。
【分析】水的比热容较大,吸收热量后,温度变化小。
18.【答案】热传递;2.1×105
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】改变物体内能方法是做功和热传递,小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤,然后用盆装了5kg的水,将装汤的碗放在水中通过热传递的方式使汤内能减小,从而冷却。
水温由20℃升高到30℃,水吸收的热量为Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(30℃﹣20℃)=2.1×105J
【分析】温度不同的物体间,通过热传递改变内能;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量。
19.【答案】增加;热传递;0.92×104
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】根据改变物体的内能的两种方式——做功和热传递可知,将人体埋在沙子里,人体吸收热量后体温升高,内能增加,这是通过热传递的方式来改变人体内能的。
沙子温度降低1℃放出的热量Q放=cmΔt=0.92×103J/(kg m3)×10kg×1℃=0.92×104J
【分析】物体吸收热量,内能变大;温度不同的物体间通过热传递改变内能;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量。
20.【答案】1:6
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】根据题意可知,QA:QB=1:3,mA:mB=1:2,△tA:△tB=4:1,
根据Q=cm△t得到:;

解得:。
【分析】根据公式Q=cm△t计算即可。
21.【答案】A;小于;大
【知识点】比热容
【解析】【解答】内陆地区砂石多,砂石比热容比水小,在质量相同、吸收或放出相同的热量时,温度变化大,使得内陆城市昼夜温差变化大。所以内陆城市一天气温变化所对应的曲线是A。
【分析】砂石比热容比水小,在质量相同、吸收或放出相同的热量时,温度变化大。
22.【答案】增大;做功;360
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】用力晃动试管十余下,发现温度计示数变大了,说明沙子的温度升高了,这是因为晃动试管时,试管内的沙子互相摩擦做功,将机械能转化为内能,使沙子的内能增大。在这个过程中沙子相当于吸收的热量
【分析】晃动试管时,试管内的沙子互相摩擦做功,将机械能转化为内能,通过做功使沙子的内能增大;根据公式,可求出吸收的热量。
23.【答案】(1)质量为200g;加热时间
(2)甲
(3)不可行
(4)甲
(5)2.1×103;8.4×103
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)根据Q=cmΔt,比较不同物质吸热的情况,两个相同的烧杯中分别装有初温和质量相同的液体,而不是体积相同的;选用两个相同规格的电加热器加热,在相同时间内放出的热量是相同的,则液体吸收的热量也是相同的;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,这种方法叫转换法;
(2)分析数据可知,当它们升高相同的温度时,甲加热时间比乙时间长,所以得出甲吸收热量多。
(3)由于甲乙的沸点不同,当两种液体都沸腾时,其温度变化量不同,通过比较“液体甲和液体乙加热至 沸腾的时间长短”来判断谁的吸热能力强,该方法不可行;
(4)由(2)可知,甲的比热容大,所以若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,甲液体冷却效果更好。
(5)水的比热容大,所以甲为水,根据Q=cmΔt可知,在质量相同,升高相同温度时,比热容之比等于吸收热量之比,所以C甲:C乙=Q甲:Q乙=2:1,所以乙的比热容为 2.1×103 J/(kg·℃)这种液体在0~40s的时间内升高的温度为:20℃。所以吸收的热量为:Q=cmΔt=2.1x103J/(kg·℃)x0.2kgx20℃=8.4x103J
故答案为:(1) 质量为200g ;加热的时间;(2) 甲 ;(3) 不可行 ;(4) 甲 ;(5) 2.1×103 ; 8.4×103 ; 。
【分析】本题比较不同物质吸热的情况。两个相同的烧杯中分别装有初温和质量相同的液体,而不是体积相同的;选用两个相同规格的电加热器加热,在相同时间内放出的热量是相同的,则液体吸收的热量也是相同的;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,这种方法叫转换法;
①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;
②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;比热容、吸收热量可以根据Q=cmΔt进行分析。
24.【答案】(1)10080
(2)1.8×103
(3)质量相同的水与色拉油,升高相同的温度,比较加热时间
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】(1)根据公式 ,知:Q水=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×12℃=10080J,所以Q色拉油=Q水=10080J
(2)因为 ,所以
(3)根据 ,保证质量相同的水与色拉油,升高相同的温度,比较加热时间,根据比例计算出色拉油的比热容.
【分析】(1)根据公式,可求出水吸收的热量;
(2)根据公式,可求出比热容;
(3)根据 ,保证质量相同的水与色拉油,升高相同的温度,比较加热时间,根据比例计算出色拉油的比热容。
25.【答案】(1)解:因为冰的质量为0.5kg,所以水的质量为0.5kg,由 知道水吸收的热量是
答:CD段水吸收的热量是 ;
(2)解:由图像知道,CD段水从0℃升高到20℃,用了10min的时间,冰从-20℃吸收热量升高到0℃,需要了5min,故冰吸收的热量是
冰的比热容是
答:计算出冰的比热容是 。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】(1)根据比热容、质量和温度差的乘积,计算热量;
(2)根据热量和物体 质量、温度差的比值计算比热容的大小。
26.【答案】(1)解:冰的质量为
在AB段,冰的温度从﹣20℃升温到0℃,温度变化量
冰的内能增加了
答:在AB段,冰的内能增加了
(2)解:AB段的加热时间为5min,BC段加热时间为
BC段加热时间是AB段时间
所以BC段吸收的热量为
答:在BC段,物质吸收的热量是 。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】(1)根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量;
(2)根据相同时间的热量相等,判断不同时长的热量。

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