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沪粤版(2024)九年级上册12.3 研究物质的比热容课时练习
展开一、单选题
1.(2023·全国·九年级校联考假期作业)湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的( )
A.比热容大B.密度大C.流动性大D.热值大
2.(2023春·八年级校联考课时练习)汽车发动机用水作冷却剂是因为( )
A.水的无毒无害B.水没有腐蚀作用
C.取水方便D.水的比热容大
3.(2023·全国·九年级校联考专题练习)依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
A.水的温度升高1℃需吸收4.2×103J的热量
B.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变
C.水和砂石放出相同的热量,水的温度降低得较多
D.使质量相等的水和煤油都升高1℃,煤油吸收的热量较多
4.(2023春·上海·八年级校联考期末)如图所示用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(图甲),若两液体在相同的时间内吸收的热量相等且不计液体热量散失,根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图像(图乙)。分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容,下列推断正确的是( )
A.若ma>mb,则ca=cbB.若ma>mb,则ca<cb
C.若ca<cb,则ma<mbD.若ca=cb,则ma>mb
二、填空题
5.(2023·全国·九年级专题练习)早晨,小威的妈妈用豆浆机打豆浆,从开始加热到豆浆煮熟的过程中豆浆的内能__________(选填“增大”、“减小”或“不变”),煮好的豆浆香气四溢的原因是分子在________________,小威在边吃早餐边听天气预报时发现北京的昼夜温差比大连的大,这是因为水的_______________较大.
6.(2023春·八年级校联考课时练习)质量均为1kg的三种不同的物质,当温度都升高1℃时所吸收的热量如图所示。根据图中信息可得,不同物质的比热容 ___________(选填“有可能”或“不可能”)相同; ___________物质的比热容最大;若都吸收相同的热量,___________物质的温度变化更小;2kg的乙物质温度升高5℃所吸收的热量为 ___________J。
7.(2023春·八年级校联考课时练习)水的比热容是4.2×103焦/(千克•℃),它表示的物理含义是 _____。人们常说“水是生命之源”,一杯水当喝掉半杯后,剩下水的比热容 _____(选填“变大”、“变小”、“不变”),汽车发动机用水作冷却剂,是因为水的 _____,现有质量和初温相等的水和煤油,放出相等热量,_____的末温较高。
8.(2023·河南安阳·统考一模)将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c铜),浸没在沸水中煮较长的一段时间,则三个球的温度______。从沸水中吸热最多的是______球,吸热最少的是______球。
三、实验题
9.(2023秋·陕西宝鸡·九年级统考期末)小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、_________相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是:_________。测得实验数据如表格所示。
(3)时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为_________。
(4)加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点_________(正确/错误)。
(5)分析数据可得沙子的比热容_________(小于/等于/大于)水的比热容。
10.(2023·湖南岳阳·校联考模拟预测)小明为了“探究不同液体(如:水、食用油)的吸热能力”,按如图甲、乙所示两套完全相同的装置进行实验探究,请回答:
(1)实验前,小明同学应选取质量 ___________(选填“相等”或“不相等”)的水和食用油进行实验;
(2)小明每隔2min测量一次水和食用油的温度,将实验数据记录在上表中:分析数据可知 ___________(选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
四、计算题
11.(2023·辽宁大连·大连市第三十四中学校考一模)某家庭燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气,已知水的比热容为,煤气的热值为。求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器烧水的效率。
12.(2023·全国·九年级专题练习)质量为1kg的金属锅中放有的水,现把它们从加热到,金属锅和水一共吸收了的热量。求:[]
(1)水吸收的热量是多少?
(2)金属锅的比热容是多少?
一、单选题
1.(2023秋·四川乐山·九年级校考期末)两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。根据图像可知( )
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,两种液体吸收的热量相同
C.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度升高的度数大于乙液体
2.(2023春·八年级校联考课时练习)A、B两物体质量相等,温度均为10℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃。现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为( )
A.4∶9B.3∶5C.2∶3D.1∶2
3.(2023·四川·校联考模拟预测)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像,其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是( )
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
4.(2023·河南南阳·校联考模拟预测)探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图,则实验中( )
A.物体吸热多少是由物质的种类决定的
B.沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
C.将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同
D.加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
二、填空题
5.(2023春·八年级校联考单元测试)我国幅员辽阔,跨纬度较广,距海远近差距较大,加之地势高低不同,地形类型及山脉走向多样,因而形成了多种多样的气候。如图甲所示为我国地图,其中烟台和太原是处于同纬度的两个城市,如表是2022年12月4日两个城市的气温情况。
(1)由纬度相同可知,在晴朗的气候条件下,两个城市的______是相同的;依据表中的______,可以判断城市甲是______(选填“烟台”或“太原”);
(2)沿海地区炎热晴朗的天气里易形成海陆风。海陆风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。其中把海面吹向陆地的风称为海风,把陆地吹向海面的风称为陆风。图乙和图丙所示的海陆风形成示意图中______图反映的是白天海风的形成。
6.(2023春·八年级校联考课时练习)水的比热容为,将一桶质量为 2kg 的水倒掉一半,剩下的水的比热容将 ______(选填“变大”“变小”“不变”);水结冰后,它的比热容将______(选填“改变”或“不变”),初温为 20℃,质量为 1kg 的水吸收 3.78×105J 热量后温度将升高到______℃。(水上方的气压为 1 标准大气压)
7.(2023春·八年级校联考课时练习)科技小组的同学在老师课上实验后,又用精密的测量仪器做实验比较了质量相等的两种液体放热能力,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。实验中,两种液体在相同时间内放出的热量基本相等。分析图象可以初步得知:______的放热能力强,如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为热源,你认为______(选填:“甲”或“乙”)液体较为合理。
8.(2023春·八年级校联考课时练习)质量均为100g的四种物质,当温度升高1℃时所吸收的热量如图所示。请根据图中信息回答以下问题。
(1)煤油的比热容为 _____;
(2)质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度的变化更 _____(选填“大”或“小”);
(3)1kg的水,从30℃下降到10℃需要放出的热量为 _____J。
三、实验题
9.(2023春·河南洛阳·九年级校考阶段练习)小林同学为了探究不同物质的吸热能力,选用了如图甲所示的装置进行实验,在相同烧杯中装有初温相同的水和煤油,用相同的酒精灯进行加热,根据实验数据绘制了如图乙的温度与时间变化关系图像。
(1)若在组装甲实验装置时发现温度计的玻璃泡触碰到了杯底,应该将图甲装置中的______(选填“A处向上”、“B处向下”)适度调整;
(2)烧杯内水和煤油两种液体的______(选填“质量”或“体积”)应当相等;
(3)若加热时间相同,则水吸收的热量______煤油吸收的热量。据图乙可知,水的吸热能力______煤油的吸热能力(前两空均选填“大于”、“小于”或“等于”),因此通常选择______作为汽车发动机冷却液(选填“水”或“煤油”);
(4)若水的比热容为,根据图乙中的数据可知,煤油的比热容为______。
10.(2023秋·广东肇庆·九年级校考期末)在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入___________、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”)。
(2)实验中选择相同规格的电加热器,可以认为在相同时间内水和煤油___________相同,然后比较___________的方法来完成探究实验的。
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图所示,则___________的吸热能力更强,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容___________。(选填:“较大”或“较小”)
(4)由图像可得煤油的比热容为___________J/(kg•℃)。
四、计算题
11.(2023春·八年级校联考单元测试)寒冷的冬天,我们都用热水洗脸,当我们打来一瓶4kg,温度为85℃热水时,为了节约时间,向热水中加入初温为10℃的冷水,当温度稳定后,水的温度变为40℃, 水的比热容[],不计热量损失。
(1)热水放出的热量?
(2)加入冷水的质量为多少千克?
12.(2023·全国·九年级校联考专题练习)食物也是一种“燃料”,释放化学能的过程不断地发生在人体内,提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。
(1)某种油炸食品,每可提供的能量约为,假设这些能量全部被质量为、温度为的水吸收,可使这些水的温度升高到多少摄氏度?[]
(2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则能把多少千克的物体提升?(取)
12.3 研究物质的比热容
一、单选题
1.(2023·全国·九年级校联考假期作业)湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的( )
A.比热容大B.密度大C.流动性大D.热值大
【答案】A
【解析】A.由公式的变形式
可知,质量相同的不同物质,当吸收或放出相同热量时,比热容较大的物质温度变化较小,因此,比热容大的物质对调节温度有很好的作用。湿地中含有大量的水,而水的比热容较大,当周围环境开始升温时,湿地升高的温度比周围环境升高的温度小,出现温差,从而使热量由周围环境向含水较多的湿地传递,湿地中的水吸收周围环境释放的热量,使周围温度上升较小;当周围环境温度下降时,由于水的比热容大,含水较多的湿地下降的温度比周围环境下降的温度小,出现温差,从而使热量由湿地向周围的环境传递,周围环境吸收热量,温度下降较小;这样利用水的比热容较大使周围环境的温度不会发生太大的变化,起到了调节温度的作用,因此湿地能调节温度主要是因为水的比热容大,故A符合题意;
B.密度是指某种物质组成的物体质量与它的体积之比,是物质的一种特性,水的密度与调节温度无关,故B不符合题意;
C.流动的水在运动过程中与接触且具有温度差的物体之间会发生热传递,但这些传递的热量对与之不接触的环境之间影响不大,故水的流动性大对湿地可以调节温度的功能没有太多贡献,故C不符合题意;
D.热值是指燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比,其物理意义是1kg燃料完全燃烧放出的热量,而水并不是燃料不具有热值,故D不符合题意。
故选A。
2.(2023春·八年级校联考课时练习)汽车发动机用水作冷却剂是因为( )
A.水的无毒无害B.水没有腐蚀作用
C.取水方便D.水的比热容大
【答案】D
【解析】汽车发动机工作时产生大量的热,这些热如果不迅速转移,就可能损害发动机,因此利用水的比热容大的特点,即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,水把这些热迅速吸收,使发动机的温度不致升得太高,与水的无毒无害、腐蚀性以及使用方便无关,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.(2023·全国·九年级校联考专题练习)依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
A.水的温度升高1℃需吸收4.2×103J的热量
B.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变
C.水和砂石放出相同的热量,水的温度降低得较多
D.使质量相等的水和煤油都升高1℃,煤油吸收的热量较多
【答案】B
【解析】A.水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),它表示质量为1千克水,温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是4.2×103J,故A错误;
B.比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故B正确;
C.根据可得,质量相等的水和砂石放出相同的热量,由于水的比热容大于砂石的比热容,故水的温度降低得较少,故C错误;
D.由表格数据可知,水的比热容大于煤油的比热容,由可知,质量相等的水和煤油都升高1℃,水吸收的热量较多,故D错误。
故选B。
4.(2023春·上海·八年级校联考期末)如图所示用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(图甲),若两液体在相同的时间内吸收的热量相等且不计液体热量散失,根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图像(图乙)。分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容,下列推断正确的是( )
A.若ma>mb,则ca=cbB.若ma>mb,则ca<cb
C.若ca<cb,则ma<mbD.若ca=cb,则ma>mb
【答案】B
【解析】由乙图可知a、b两液体吸收相同的热量时a的温度升高幅度大,即,
AB.若,由知,,故A错误,B正确;
C.若,由知,ma与mb的大小关系无法判断,故C错误;
D.若,由知,,故D错误。
故选B。
二、填空题
5.(2023·全国·九年级专题练习)早晨,小威的妈妈用豆浆机打豆浆,从开始加热到豆浆煮熟的过程中豆浆的内能__________(选填“增大”、“减小”或“不变”),煮好的豆浆香气四溢的原因是分子在________________,小威在边吃早餐边听天气预报时发现北京的昼夜温差比大连的大,这是因为水的_______________较大.
【答案】 增大 不停地做无规则运动 比热容
【解析】对豆浆加热过程中,温度升高,分子运动的更剧烈,分子动能增大,内能增大.
豆浆香气四溢的原因是豆浆分子运动到空气中的结果.
由于大连是沿海城市,水的比热容较大,在吸收或放出相同热量情况下,温度升高或降低的较小,所以温差较小.
【点睛】内能指的是分子动能和分子势能的总和,无论分子动能还是分子势能增大,物体内能都增大;由于水的比热容较大,吸放热能力较强,同样的吸放热条件下,凡是水多的地方温度变化都小.
6.(2023春·八年级校联考课时练习)质量均为1kg的三种不同的物质,当温度都升高1℃时所吸收的热量如图所示。根据图中信息可得,不同物质的比热容 ___________(选填“有可能”或“不可能”)相同; ___________物质的比热容最大;若都吸收相同的热量,___________物质的温度变化更小;2kg的乙物质温度升高5℃所吸收的热量为 ___________J。
【答案】 有可能 甲 甲 20000
【解析】[1][2]根据图中信息可知,乙丙是不同物质,当它们的质量和变化的温度相同时,它们吸收的热量也相同,故它们的比热容也相同;根据图中信息可知,甲乙丙质量相同,变化的温度相同时,甲吸收的热量多,故甲物质的比热容大。
[3]吸收相同的热量,比热容大的物质温度变化小,故甲物质的温度变化小。
[4]根据公式
7.(2023春·八年级校联考课时练习)水的比热容是4.2×103焦/(千克•℃),它表示的物理含义是 _____。人们常说“水是生命之源”,一杯水当喝掉半杯后,剩下水的比热容 _____(选填“变大”、“变小”、“不变”),汽车发动机用水作冷却剂,是因为水的 _____,现有质量和初温相等的水和煤油,放出相等热量,_____的末温较高。
【答案】 1kg的水温度每升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103J 不变 比热容大 水
【解析】[1]水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),根据比热容的定义可知,它表示的物理意义是:1kg的水温度每升高1℃吸收的热量为4.2×103J。
[2]一杯水当喝掉半杯后,质量改变,但比热容与质量无关,所以水的比热容不变,仍然为4.2×103J/(kg•℃)。
[3]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,所以常用水给汽车发动机降温。
[4]因为
由
得
质量m相同,Q放相同,可知
又因为二者的初温相同,所以水的末温较高。
8.(2023·河南安阳·统考一模)将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c铜),浸没在沸水中煮较长的一段时间,则三个球的温度______。从沸水中吸热最多的是______球,吸热最少的是______球。
【答案】 相同 铝 铜
【解析】[1]由于热传递的结果是温度相等,所以煮较长的一段时间后三个金属球的温度都与沸水温度相同。
[2][3]根据Q=cm∆t可知,三种质量和初温相同的物质升高相同的温度,比热容大的吸收的热量多,比热容小的吸收的热量少,所以铝球吸收的热量最多,铜球吸收的热量最少。
三、实验题
9.(2023秋·陕西宝鸡·九年级统考期末)小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、_________相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是:_________。测得实验数据如表格所示。
(3)时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为_________。
(4)加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点_________(正确/错误)。
(5)分析数据可得沙子的比热容_________(小于/等于/大于)水的比热容。
【答案】 质量 让物质受热均匀 52 错误 小于
【解析】(1)[1]要比较沙子和水的比热容,利用控制变量法要控制初始温度相同,同时质量也要相同。
(2)[2]加热的时候用玻璃棒搅拌的目的是让水和沙子受热均匀。
(3)[3]根据温度计的刻度,可知此时温度为52度。
(4)[4] 加热相同的时间,相同初始温度,相同质量的水和沙子吸收的热量是等量的,此时升高的温度不同证实它们的比热容不同。
(5)[5]根据比热容的公式可知:相同初始温度相同质量的不同物质,吸收相同热量后升高的温度越高的,其比热容越小。即沙子的比热容小于水的比热容。
10.(2023·湖南岳阳·校联考模拟预测)小明为了“探究不同液体(如:水、食用油)的吸热能力”,按如图甲、乙所示两套完全相同的装置进行实验探究,请回答:
(1)实验前,小明同学应选取质量 ___________(选填“相等”或“不相等”)的水和食用油进行实验;
(2)小明每隔2min测量一次水和食用油的温度,将实验数据记录在上表中:分析数据可知 ___________(选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
【答案】 相等 水
【解析】(1)[1]比较不同物质的吸热能力,要控制不同物质的质量相同,加热时间相同,故实验前,小明同学应选取质量相等的水和食用油进行实验。
(2)[2]由表中数据知,当水和食用油加热相同时间即吸收相同的热量时,水升高的温度的小于食用油升高的温度,所以水的吸热能力强。
四、计算题
11.(2023·辽宁大连·大连市第三十四中学校考一模)某家庭燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气,已知水的比热容为,煤气的热值为。求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器烧水的效率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】解:(1)煤气完全燃烧放出的热量
(2)水吸收的热量
(3)该热水器烧水的效率
答:(1)煤气完全燃烧放出的热量是;
(2)水吸收的热量为;
(3)该热水器烧水的效率是。
12.(2023·全国·九年级专题练习)质量为1kg的金属锅中放有的水,现把它们从加热到,金属锅和水一共吸收了的热量。求:[]
(1)水吸收的热量是多少?
(2)金属锅的比热容是多少?
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)水吸收的热量是
(2)金属吸收热量为
金属锅的比热容是
答:(1)水吸收的热量是;
(2)金属锅的比热容是。
一、单选题
1.(2023秋·四川乐山·九年级校考期末)两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。根据图像可知( )
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,两种液体吸收的热量相同
C.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度升高的度数大于乙液体
【答案】A
【解析】
A.根据图像可知:质量相同的甲、乙两种液体升高相同的温度,甲的加热时间更长,吸收的热量更多,根据公式
质量、升高的温度一定时,吸收的热量和物质的比热容成正比,甲吸收的热量多说明甲的比热容大,故A符合题意;
B.根据下面的图像可知:质量相同的甲、乙两种液体升高相同的温度,甲的加热时间更长,吸收的热量更多,故B不符合题意;
C.同一热源加热,相同的时间内甲、乙两种液体吸收的热量就是相同的,故C不符合题意;
D.根据下面的图像可知:质量相同的甲、乙两种液体加热相同的时间,乙的温度升高值更大,故D不符合题意。
故选A。
2.(2023春·八年级校联考课时练习)A、B两物体质量相等,温度均为10℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃。现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为( )
A.4∶9B.3∶5C.2∶3D.1∶2
【答案】A
【解析】物体A放入甲杯水后
则它们的共同温度为
物体A的温度由10℃升高到46℃,则
水放出的热量
A吸收的热量
根据热平衡方程
即
代入相关数据得
物体B放入乙杯水后
它们的共同温度为
B的温度由10℃升高到42℃,则
水放出的热量
B吸收的热量
根据热平衡方程
即
代入相关数据得
A、B两物体质量相等,即
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(2023·四川·校联考模拟预测)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像,其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是( )
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
【答案】B
【解析】由图象知:
A.t1~t2时间内,物质a的温度虽然不变,但继续吸收热量,所以其内能增加,故A错误;
B.如果a、b是同种物质,比热容相同,升高相同的温度时,b的加热时间长,b吸收的热量多,根据Q=cmΔt知,b的质量大于a的质量,故B正确;
C.温度从T1升高到T2时,a物质的加热时间比b物质短,所以a物质吸收的热量比b少,故C错误;
D.用相同的加热装置对b、c两种物质加热时,0~t1时间内两种物质吸收的热量相同,c物质升高的温度较小,但由于不知道b、c质量的大小,不能判断出b、c比热容的大小,故D错误。
故选B。
4.(2023·河南南阳·校联考模拟预测)探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图,则实验中( )
A.物体吸热多少是由物质的种类决定的
B.沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
C.将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同
D.加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
【答案】D
【解析】A.在本实验中,物体吸热多少是由加热时间决定的,故A错误。
B.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子的比热容小,吸热能力弱,故B错误。
C.将沙子和水加热到相同温度时,根据比热容的计算公式可得,水吸收的热量多,故C错误。
D.加热相同的时间,吸收的热量相等,根据比热容的计算公式可得,末温低的物质比热容大,吸热能力强,故D正确。
故选D。
二、填空题
5.(2023春·八年级校联考单元测试)我国幅员辽阔,跨纬度较广,距海远近差距较大,加之地势高低不同,地形类型及山脉走向多样,因而形成了多种多样的气候。如图甲所示为我国地图,其中烟台和太原是处于同纬度的两个城市,如表是2022年12月4日两个城市的气温情况。
(1)由纬度相同可知,在晴朗的气候条件下,两个城市的______是相同的;依据表中的______,可以判断城市甲是______(选填“烟台”或“太原”);
(2)沿海地区炎热晴朗的天气里易形成海陆风。海陆风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。其中把海面吹向陆地的风称为海风,把陆地吹向海面的风称为陆风。图乙和图丙所示的海陆风形成示意图中______图反映的是白天海风的形成。
【答案】 吸热和放热情况 温度 太原 丙
【解析】(1)[1][2][3]由纬度相同可知,在晴朗的气候条件下,两个城市的吸热和放热情况是相同的,在相同时间内吸收或放出的热量相同,由于水的比热容大于砂石的比热容,在质量相同、吸收热量相同的情况下,水的温度变化较较小。依据表中的温度,可以判断乙是沿海城市,乙是烟台,甲是太原。
(2)[4]由于地面和海水的比热容不同,海水的比热容大于陆地的比热容,在同样太阳光的照射下,地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气形成对流,白天,地面比大海升温快,地面热空气密度较小,热空气上升,海面较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风,故乙图是陆风,丙图是海风。
6.(2023春·八年级校联考课时练习)水的比热容为,将一桶质量为 2kg 的水倒掉一半,剩下的水的比热容将 ______(选填“变大”“变小”“不变”);水结冰后,它的比热容将______(选填“改变”或“不变”),初温为 20℃,质量为 1kg 的水吸收 3.78×105J 热量后温度将升高到______℃。(水上方的气压为 1 标准大气压)
【答案】 不变 改变 100
【解析】[1][2]比热容是物质的一种特性,只与物质的种类、状态有关,与质量无关,故剩下的水的比热容大小不变,水结冰后,状态改变,比热容将改变。
[3]水升高的温度为
故水的末温为
此时大气压为1个标准大气压,故最高温度只能达到。
7.(2023春·八年级校联考课时练习)科技小组的同学在老师课上实验后,又用精密的测量仪器做实验比较了质量相等的两种液体放热能力,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。实验中,两种液体在相同时间内放出的热量基本相等。分析图象可以初步得知:______的放热能力强,如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为热源,你认为______(选填:“甲”或“乙”)液体较为合理。
【答案】 甲 甲
【解析】[1]时间相等,两种液体放出的热量相等,由图可以看出,乙液体的温度降低的多,甲液体温度降低的少;利用热量的计算公式可知,在质量相等、放热也相同的情况下,谁的温度降低得少,则它的比热容大;甲的温度降的少,故甲的比热容大,甲放热能力强;
[2]质量相同的甲、乙两种液体降低相同的温度,因甲的比热容大,利用热量的计算公式可知,甲放热多,如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为热源,甲液体较为合理。
8.(2023春·八年级校联考课时练习)质量均为100g的四种物质,当温度升高1℃时所吸收的热量如图所示。请根据图中信息回答以下问题。
(1)煤油的比热容为 _____;
(2)质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度的变化更 _____(选填“大”或“小”);
(3)1kg的水,从30℃下降到10℃需要放出的热量为 _____J。
【答案】 2.5×103 大 8.4×104
【解析】(1)[1]由图可知,100g煤油温度升高1℃时所吸收的热量为250J,由
可知,煤油的比热容为
(2)[2]由图可知,100g铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量多,由
可知,铝的比热容大,由
可知,质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度的变化更大。
(3)[3]由图可知,100g水温度升高1℃时所吸收的热量为420J,由
可知水的比热容为
则1kg的水,从30℃下降到10℃需要放出的热量
三、实验题
9.(2023春·河南洛阳·九年级校考阶段练习)小林同学为了探究不同物质的吸热能力,选用了如图甲所示的装置进行实验,在相同烧杯中装有初温相同的水和煤油,用相同的酒精灯进行加热,根据实验数据绘制了如图乙的温度与时间变化关系图像。
(1)若在组装甲实验装置时发现温度计的玻璃泡触碰到了杯底,应该将图甲装置中的______(选填“A处向上”、“B处向下”)适度调整;
(2)烧杯内水和煤油两种液体的______(选填“质量”或“体积”)应当相等;
(3)若加热时间相同,则水吸收的热量______煤油吸收的热量。据图乙可知,水的吸热能力______煤油的吸热能力(前两空均选填“大于”、“小于”或“等于”),因此通常选择______作为汽车发动机冷却液(选填“水”或“煤油”);
(4)若水的比热容为,根据图乙中的数据可知,煤油的比热容为______。
【答案】 A处向上 质量 等于 大于 水
【解析】(1)[1]安装甲实验装置时发现温度计的玻璃泡与杯底触碰到了,因为需要用酒精灯的外焰加热,应该将A处向上适当调整一些,使得温度计的液泡浸没在液体中且不接触烧杯底部。
(2)[2]探究物质吸热能力的实验中,需要控制不同物质的质量相同,不是其体积,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油。
(3)[3]用相同的酒精灯加热,相同时间内酒精灯放出的热量相同,所以相同时间内水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
[4]让质量相同的不同物质加热相同的时间,即吸收的热量相同,看温度的变化值,温度变化值大的物质吸热能力弱,比热容较小,图乙中水升高的温度小于煤油升高的温度,说明了水的比热容大于煤油的比热容,故水的吸热能力大于煤油的吸热能力。
[5]水的比热容大于煤油的比热容,质量相同且升高温度相同时,水能吸收更多的热量,所以发动机应选择水作为冷却液,保证能够有良好的冷却效果。
(4)[6]根据图像可知,质量相同时,加热5min时煤油升高的温度是水升高温度的2倍,根据可知。所以其比热容是水的比热容的一半,水的比热容为,所以煤油的比热容为。
10.(2023秋·广东肇庆·九年级校考期末)在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入___________、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”)。
(2)实验中选择相同规格的电加热器,可以认为在相同时间内水和煤油___________相同,然后比较___________的方法来完成探究实验的。
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图所示,则___________的吸热能力更强,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容___________。(选填:“较大”或“较小”)
(4)由图像可得煤油的比热容为___________J/(kg•℃)。
【答案】 质量 吸热 升高温度 水 较大 2.1×103
【解析】(1)[1]根据控制变量法要比较不同物质的吸热能力,要控制不同物质的质量相同吸收热量相同,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油。
(2)[2]实验中选择相同规格的电加热器,在相同时间内电加热器放出热量相同,可以认为水和煤油吸热相同。
[3]水和煤油吸热相同时,是通过比较升高温度来比较水和煤油的吸热能力的方法完成探究实验。
(3)[4]根据水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像知,加热相同时间,水升温慢,说明水的吸热能力更强。
[5]根据,质量相同的不同液体降低相同的温度,比热容大的液体放热多,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容较大。
(4)[6]由图像可知,质量和初始温度均相同的两种液体,加热5分钟,水升高的温度
30℃-10℃=20℃
煤油升高的温度
50℃-10℃=40℃
根据,在质量和吸热相同的情况下,比热容c与△t成反比,故煤油的比热容是
四、计算题
11.(2023春·八年级校联考单元测试)寒冷的冬天,我们都用热水洗脸,当我们打来一瓶4kg,温度为85℃热水时,为了节约时间,向热水中加入初温为10℃的冷水,当温度稳定后,水的温度变为40℃, 水的比热容[],不计热量损失。
(1)热水放出的热量?
(2)加入冷水的质量为多少千克?
【答案】(1);(2)6kg
【解析】解:(1)热水放出的热量
(2)不计热量损失,冷水吸收的热量等于热水放出的热量
冷水的质量
答:(1)热水放出的热量为;
(2)加入冷水的质量为6kg。
12.(2023·全国·九年级校联考专题练习)食物也是一种“燃料”,释放化学能的过程不断地发生在人体内,提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。
(1)某种油炸食品,每可提供的能量约为,假设这些能量全部被质量为、温度为的水吸收,可使这些水的温度升高到多少摄氏度?[]
(2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则能把多少千克的物体提升?(取)
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)由公式
可得,水的温度可以升高到
(2)如果这些能量全部用于克服重力做功,即做功为,由公式
可得,提升物体的质量为
答:(1)可使这些水的温度升高到85摄氏度;
(2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则能把千克的物体提升。物质
比热容c/J(kg•℃)-1
水
4.2×103
煤油
2.1×103
砂石
约0.92×103
加热时间/
0
1
2
3
4
5
温度/
沙子
18
22
29
37
45
—
水
18
19
21
23
25
27
加热时间t/min
0
2
4
6
8
10
温度T/℃
水
0
5
10
15
20
25
食用油
0
10
20
30
40
50
2022年12月4日
城市甲 晴﹣5℃~4℃
城市乙 晴 0℃~6℃
物质
比热容c/J(kg•℃)-1
水
4.2×103
煤油
2.1×103
砂石
约0.92×103
加热时间/
0
1
2
3
4
5
温度/
沙子
18
22
29
37
45
—
水
18
19
21
23
25
27
加热时间t/min
0
2
4
6
8
10
温度T/℃
水
0
5
10
15
20
25
食用油
0
10
20
30
40
50
2022年12月4日
城市甲 晴﹣5℃~4℃
城市乙 晴 0℃~6℃
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