专题02 比热容- 2022-2023 九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版）

专题02  比热容压轴培优专题训练（原卷版）

1．质量相同的A、B两金属块，把它们都加热到100℃，然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中，测量的结果：金属块A使C杯的水温升高了10℃，金属块B使D杯的水温升高了20℃．设两金属块比热容为cA和cB，则cA与cB的比值为（  ）

A．4：9 B．9：4 C．19：9 D．9：19

2．如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中a、c质量相同。下列对图象的分析正确的是（　　）

A．t1﹣t2 时间内物质a的温度不变，内能不变 

B．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量 

C．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多 

D．b的比热容大于c的比热容

3．1千克20℃的水吸收4.2×105焦的热量后，它的温度在下列给出的四个温度中，最多有几个可能温度（　　）

①80℃②100℃③120℃④130℃

A．1 B．2 C．3 D．4

4．夏天，海边的昼夜温差小，这是因为水的比热容较大。下列现象中不能反映水的这一特性的是（　　）

A．北方供暖系统用水循环散热 

B．春天的夜晚，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏 

C．炎热的夏天常常在教室的地面上洒水 

D．城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温

5．北方的汽车司机常用水和酒精的混合液来冷却发动机，这样的好处是防止夜晚水凝固。若测得混合液体的密度为0.96×103（kg/m3），求此液体的比热。（已知：ρ酒精＝0.8×103kg/m3，C酒精＝2.4×103J/（kg•℃），水与酒精混合总体积等于它们的体积之和。）

6．夏季，人们喜欢到海边休息。白天，海风轻拂，带来丝丝凉意，夜间却不会很凉。而沙漠的夏天，温度变化较大，白天气温可达60℃，夜晚则能降到10℃左右。气温不仅受自然环境的影响，还受人造环境的影响。城市的工业和交通急剧发展，每天都消耗大量的燃料，燃料产生的内能，只有一部分做了有用功，大部分成为环境热源。电灯、电机、汽车、火车、空调、冰箱等都在向环境散发热量，城市里过多的人口散发的热量也很可观。大城市散发的热量可达到所接收太阳能的，从而使城市的温度升高，这就是常说的热岛效应。

请回答：

（1）从物理角度解释海边与沙漠气候为什么会有明显不同？

（2）从文中找出两个造成热岛效应的原因。

（3）请你就控制环境热污染提出一条合理化建议。

7．探究“同种物质不同状态中的吸热能力”时，小牛用一个功率为1000W的电加热器给1kg冰加热，如图所示，甲、乙、丙三条图线中的一条，是他依据实验数据绘制而成。若相同时间内水和冰吸收的热量相同。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），c冰＜c水，下列说法正确的是（　　）

A．小牛绘制的图线是甲 B．小牛绘制的图线是乙 

C．冰熔化过程中加热器消耗的电能为2000J 

D．由实验数据可知水与冰的比热容之比c水：c冰＝2：1

8．为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象，如图所示。

（1）根据图象，某同学认为：“加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确？请说明理由。　                    

                                                                     。

（2）要使甲、乙升高相同的温度，应给　  　加热更长的时间，这说明　  　的吸热能力强些。

（3）如果已知甲的比热容是1.8×103J/（kg•℃），则乙的比热容是　      　J/（kg•℃）。

9．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。

（1）要比较不同燃料的热值，应选择　   　两图进行实验，通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏　  　（大/小）。

（2）要比较不同物质吸热升温的特点，应选择　    　两图进行实验；实验中，不同物质吸收热量的多少是通过　                　来反映的。

（3）如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，则从图象可以看出，　　液体的比热容较大，　 　液体的吸热能力更强。

10．为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。

（1）实验中，可以通过比较 　       　（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少；

（2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是 　  　℃；

（3）冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体 　  　（选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳；

（4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和 　      　法。

11．某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置。

（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是　  　。

A．采用完全相同的加热方式          B．酒精灯里所加酒精量相同

C．取相同质量的水和另一种液体      D．盛放水和另一种液体的容器相同

（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是　   　℃，这表明实验时的大气压强　   　（选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压。

（3）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高得多。请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力　   　（选填“相同”或“不同”）．这种液体的比热容　   　（选填“大于”、“小于”或“等于”）水的比热容。

12．同学们在做“比较水和沙子的吸热能力”实验的场景如图所示，他们说该实验有两种探究方法。

（1）实验方法一的设计如图中所示：

①在实验中，加热相同的时间目的　                              　；

②请你指出该同学的设计思路和实验装置中的错误和不足：　                    

　                                                                ；

（2）请你设计出第二种实验方法：

①写出该实验方法所需要的测量仪器　                            　；

②请写出主要设计思路：　                                                        

　                                                                。

13．质量相等的水和酒精，它们放出相等的热量后，降低的温度分别为：△t水、△t酒精，根据下表中的比热容数据，则△t水：△t酒精为（　　）

A．4：7 B．7：4 C．1：2 D．2：1

14．如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，则下列说法正确的是（     ）

A．甲杯水中每分钟吸收的热量为 2.52×105 J 

B．甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为 3：2 

C．加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比 2：3 

D．将甲、乙两容器中的液体从 20℃加热至沸腾所需要的时间之比为 2：3

15．由于液化石油气比二甲醚的价格贵，一些不法商贩为牟取暴利，常将液化石油气与二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户。为此，小明在家中将一定质量的水装入不锈钢锅内，用厨房里的燃气灶充分燃烧钢瓶内的燃气来加热水，尝试对自家所用的瓶装燃气进行检测。下表提供的是小明在实验中的相关信息：

请根据上表信息，通过计算回答问题。

（1）水升温所吸收的热量是　         　J；

（2）若瓶内燃气是纯液化石油气，所消耗的燃气释放的热量是　       　J；

（3）根据以上信息，小明　   　（选填“能”或“不能”）判断出该瓶装液化石油气是否掺混二甲醚、因为　                                                         

　                                                                         。

16．小明用如图甲乙所示的实验装置来比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化的特点。已知甲、乙两容器中分别装有10Ω和5Ω的电加热器。将相同质量的水和食用油分别装入甲、乙两个容器中，然后通电加热。每隔一定时间测量一下液体的温度，从而得到水和食用油的温度随时间变化图象（如图丙）。由图丙可知：水沸腾时吸热，温度　 　（选填“升高”“不变”或“降低”）；加热2min水吸收的热量　  　（选填“大于”“等于”或“小于”）食用油吸收的热量；食用油的比热容为　    　J/（kg•℃）。（假设电加热器放出的热量全部被液体吸收）   

17．小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质量的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量﹣﹣比热容，于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同昵？带着这个疑问，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。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）求：

（1）CD段水吸收的热量是多少？

（2）计算出冰的比热容。

（3）若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热λ。

18．用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示，根据图象

（1）比较甲、乙液体的比热容大小；

（2）质量为500克、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为多少焦。[甲液体的比热容为1.8×103焦/（千克•℃）]。

19．将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失）（　　）

A．0℃ B．6℃ C．6℃以上 D．4℃

20．将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中，冷水的温度升高了20℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高了10℃，如果再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度可再升高（不计热损失，热水和冷水的比热容相同）（　　）

A．8℃ B．7℃ C．6℃ D．5℃

21．小王在家探究冷热水混合温度变化的问题，他将一杯热水放在桌上，然后加入一勺30mL的冷水，待它们热平衡后测得热水的温度下降了4℃，后来他又加入一勺相同的冷水，平衡后测得水温又下降了3℃．若不计混合过程中的热量损失，原来这杯热水的温度比冷水的温度高　  　℃，原来这杯热水的质量为　   　g。

22．有质量相同、比热容不同、温度不同的甲、乙、丙三种液体，甲的温度是44℃，乙的温度是32℃，丙的温度是24℃，若将甲和乙混合后，温度为36℃；若将乙和丙混合后，温度为30℃；若将甲和丙混合后，温度为　  　℃。

23．周杰同学家安装了煤气热水器，在一次使用时，进入热水器前水的温度是10℃，水温升高了30℃周杰就开始使用，所用热水的质量为20kg。求：

（1）水从热水器中吸收了多少热量？

（2）若煤气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，周杰这次用水消耗多少kg的煤气？（煤气的热值q＝4.2×107J/kg）

24．如图甲，网上曾热销一种“55度杯”，称“能很快将开水变成适饮的温水，而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密，某中学物理小组设计了如图乙模型。设此杯内胆中被封存着300g水，室温20℃；现向杯中倒入200g、100℃开水，摇一摇，杯内水温迅速降至t1，饮用后迅速将200g室温矿泉水倒入该杯，摇一摇，矿泉水的温度可升至t2，若忽略内胆及空间的热能消耗，尝试通过计算说明其中的原理。