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鲁教版(五四学制)(2024)九年级下册第四节 比热容精品习题
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这是一份鲁教版(五四学制)(2024)九年级下册第四节 比热容精品习题,共17页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,作图题,实验题,综合题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.下列物理量的估测中,最接近实际的是( )
A.分子的直径约为10﹣10nm
B.一个电子的带电量为1.6×10﹣19C
C.瓦特改良的蒸汽机的效率能达到30%~45%
D.铝的比热容约0.88×104J/(kg•℃)
2.质量和初温相同的水和铜块(c水﹥c铜),分别放出相同的热量后,再立即将铜块投入水中,则( )
A.铜块向水传递内能B.水向铜块传递内能
C.铜块向水传递温度D.二者之间不发生热传递
3.下列图像与所表示的物理含义能对应的( )
A. 图中阴影部分的面积表示压强
B. 表示液体压强随深度变化的关系图,深度相同时乙液体的密度大
C. 跳水运动员入水过程中所受浮力随深度变化的关系
D. 相同的电加热器给质量相同的两种液体加热,液体温度随加热时间变化的关系图,甲液体吸热能力强
4.晓雪在学习《热和能》的知识后,记了一些笔记① 温度越高,扩散越快:②车发动机用水来降温,是由于水的比热容较大③ 0℃的水结冰后,质量和内能都不变;④ 做功和热传递都可以改变物体的内能。其中正确的是( )
A.①B.①②
C.①②④D.①②③
5.如图所示,图像a、b、c、d是相同实验装置不同情况下水沸腾时图像,关于图像下列说法正确的是( )
A.a和b图像可知两次实验仅水面气压不同
B.a和c图像可知两次实验仅水面气压不同
C.c和d图像可知两次实验仅水的质量不同
D.b和d图像可知两次实验仅水的质量不同
6.在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,把质量均为0.5kg的水和煤油分别装入两个相同的容器内,用相同的热源给它们加热,其温度随时间变化的图象如图所示,不计热损,下列分析正确的是( )
A.煤油的吸热能力比水强B.煤油的比热容是2.8×103J/(kg·℃)
C.加热2min,煤油比水吸收热量多D.加热2min,煤油吸收热量是4.2×104J
7.下列说法中正确的是
A.物质熔化过程中吸热,温度不变
B.用沙子炒花生是因为沙子比热容较小
C.物体的温度越高,所含的热量越多
D.对物体做功,物体的内能一定增大
8.关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.一个物体吸收了热量,它的温度不一定会升高
B.物体的温度越高,分子运动得越快,物体的动能越大
C.一个物体内能增加了,它一定是吸收了热量
D.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其主要原因是水的温度越高,比热容越大
二、多选题
9.某实验小组利用酒精灯对500g冰均匀加热(相同时间内,吸收的热量相同),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”图像,已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q酒精=3.0×107J/kg,由图像可知( )
A.在AB段冰吸收的热量是
B.冰在熔化过程中温度保持不变,内能不变
C.冰完全熔化后,水的体积是
D.在AB段共消耗酒精,此时热效率为
10.关于物体的内能,下列说法错误的是( )
A.一杯水温度升高,内能增大
B.温度相同的两杯水的内能相同
C.温度在 0℃以上的物体才具有内能
D.两杯水下降相同的温度,内能减少相同
三、填空题
11.用两个完全相同的电热器给质量相同的物质A和B加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示.则物质A和B的比热容之比为 .若其中一种物质是水,则必然是物质 (选填“A”或“B”).
12.由表可知,2kg煤油温度升高5℃吸收的热量Q1为 J;1kg水温度从5℃升高到10℃吸收的热量Q2 Q1(选填“大于”、“等于”或“小于”)煤油吸收的热量;3kg铝温度升高20℃,它的比热容将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
13.北方的暖气大多用水作为散热剂,是因为水的比热容较 。用天然气加热暖气中的水时,随着温度的升高,水的比热容 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
14.某型号家用电热水壶有两个挡位,分别为加热挡和保温挡,其额定功率分别为1000W和100W。工作原理如图所示,加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化,则电阻R2的阻值为 Ω,R1的阻值为 Ω;若电流产生的热90%被水吸收,在一个标准大气压下,用此电热水壶将1kg的10℃的水加热到刚好沸腾需要的时间是 s。[]
15.下图列出的是2016年4月22日,A、B两个城市的气温情况,其中一个是沿海城市,另一个是内陆城市.根据你所学的知识分析,A可能是 城市,B可能是 城市,说出你判断的理由.
16.小华按照课本“WWW”课后题进行探究活动,任选两种物质,将它们放在太阳光下,看看那个物体升温快。多次对比发现实验中影响物体升温快慢的因素除了物体颜色,还有 、 等因素。
四、作图题
17.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产生流动。请在图中圆圈上画上箭头表示空气流动方向。
五、实验题
18.某实验小组利用如图甲所示的装置,比较水和煤油的吸热本领。
(1)加热前,在两个烧杯内倒入 相同的水和煤油;
(2)用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油,使水和煤油在相同的时间内 (选填“升高的温度”或“吸收的热量”)相同;每隔1min记录一次温度,整个实验用时10min。图乙中,若图线②反映煤油的温度随时间的变化规律,则图线 (填序号)可以反映水的温度随时间的变化规律;
(3)实验中,水和煤油吸收热量的多少是通过 (选填“加热时间”或“温度变化”)来判断的;
(4)小月同学将部分实验数据记录在如下表格中:
由表可知,水和煤油比较, 的吸热本领大:若不计热损失,水和煤油的比热容之比为 ;
(5)小明同学在本次实验中用到的研究方法是 。(选填“控制变量法”或者“理想模型法”)
19.为了比较水和煤油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验,实验数据记录如下表。
(1)取 相同(选填“质量”或“体积”)的水和煤油放入两个相同的容器里,用同样的两个酒精灯对它们加热(如图所示);
(2)两种液体吸收热量的多少可通过 比较;(选填“液体温度”、“加热时间”)
(3)根据数据计算煤油的比热容是 J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
六、综合题
20.如图甲所示是一款小浣熊电煮锅,可以通过控制开关S实现高、中、低三挡加热,其简化电路图如图乙所示,R1、R2、R3均为电热丝(R1>R2),已知R1=78Ω,小浣熊电煮锅的部分参数如表,求:
(1)S接1时,电煮锅处于 (选填“高温”“中温”或“低温”)挡;在额定电压下使用中温挡加热时,电路中的电流是 A;
(2)R2、R3的阻值是多少 ?
(3)小浣熊电煮锅的低温挡功率是多少 ?
(4)若不计热量损失,电煮锅在额定电压下使用高温挡加热,2L水从20℃升高到100℃,需要多长时间 ?[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3](结果保留整数)
比热容:J/(kg•℃)
煤油:2.1×103
铝:0.9×102
水:4.2×103
铜:0.39×103
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
300
10
40
10
煤油
300
10
70
10
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间
/min
水
200
20
45
5
煤油
200
20
70
5
额定电压
220V
高温挡功率
2200W
中温挡功率
880W
低温挡功率
容量
2L
参考答案:
1.B
【详解】A.根据分子的知识可知,分子的直径约为0.1nm,故A不符合题意;
B.电子带负电,一个电子的电荷量约为1.6×10-19C,故B符合题意;
C.根据效率的知识可知,瓦特改良的蒸汽机的效率能达到20%左右,故C不符合题意;
D.铝的比热容小于水的比热容,是0.88×103J/(kg•℃),故D不符合题意。
故选B。
2.B
【分析】质量相等的铁块和水,放出相等的热量,比热容大的温度降低的少,而初温相同,可以得出铜块和水的末温高低,进而确定热传递的方向.
【详解】铜块和水的质量相同,水的比热容大,放出相等的热量,水的温度降低的少,而初温相同,水的末温高,将铜块投入水中,铜将从水中吸收热量.
故选B.
3.C
【详解】A.由图可知:横坐标表示受力面积,纵坐标表示压力,压强等于压力和受力面积之比,则阴影部分不能表示压强,故A不符合题意;
B.由图可知:同种液体的压强随深度增加而增大,则图像表示的是液体压强随深度变化的关系图;当甲、乙两种液体的深度都是h0时,甲液体的压强大于乙液体的压强,根据可得
即:乙液体的密度小,故B不符合题意;
C.由图可知:横坐标表示深度,纵坐标表示浮力,浮力是先增大、后不变;
由于在运动员入水的过程中,排开水的体积V排先增大后不变,根据可知:运动员受到的浮力先增大,后不变,所以,图像是跳水运动员入水过程中所受浮力随深度变化的关系,故C符合题意;
D.根据可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,甲液体升高的温度较高,所以甲液体的比热容小于乙液体的比热容,甲液体的吸热能力比乙液体的吸热能力弱,故D不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】① 分子运动的快慢与温度有关,温度越高,分子运动得越剧烈,扩散越快,故①正确;
② 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,所以汽车发动机用水来降温,故②正确;
③ 0℃的水结冰后,状态发生变化,物质多少没有变化,所以水结冰后质量不变;水结冰时放热,内能减少,故③错误;
④ 做功和热传递是改变物体内能的两种途径,故④正确。
故选C。
5.A
【详解】液体沸腾时的温度叫沸点,沸点与液体的种类和大气压强,同种液体气压越高,沸点越高:
A.由a和b图像知:两图像变化快慢相同,说明水的质量相同,b的沸点高,说明b的气压高,所以a和b图像可知两次实验仅水面气压不同,故A正确;
B.由a和c图像知:两图像温度变化快慢不同,沸点相同,说明谁的质量不同,气压相同,故B错误;
C.由c和d图像知:两图像温度变化快慢不同,说明水的质量不同,沸点不同,说明气压不同,故C错误;
D.b和d图像知:两图像温度变化快慢不同,说明水的质量不同,沸点不同,说明气压不同,故D错误。
故选A。
6.D
【详解】A.由图像可知,加热相同时间,即煤油和水吸收相同的热量时,煤油升温更快,说明煤油吸热能力比水弱,故A错误;
B.水和煤油加热相同时间时吸收的热量相同,若加热2min,则有
c煤油m煤油Δt煤油=c水m水Δt水
由上式变形得
故B错误;
C.本实验中采用相同的热源,通过加热时间的长短反映液体吸热的多少,因此加热2min,水和煤油吸收的热量一样多,故C错误;
D.加热2min,煤油吸收的热量为
Q=cmΔt=2.1×103J/(kg·℃)×0.5kg×(60℃-20℃)=4.2×104J
故D正确。
故选D。
7.B
【详解】A.晶体熔化过程中吸热,温度不变,而非晶体熔化吸热温度升高,故A错误;
B.用沙子炒花生是因为沙子比热容较小,沙子很容易被炒热,沙子被炒热后可以均匀的把热量传递给花生,故B正确;
C.热量是热传递过程中内能转移的量度,是一个过程量,不能说物体含有热量多,故C错误;
D.对物体做功,也可能是使物体发生机械运动或形状发生改变,内能不一定增大,故D错误。
故选B。
8.A
【详解】A.一个物体吸收了热量,它的温度不一定会升高。如晶体熔化,都要吸收热量,温度不变,故A正确;
B.分子的无规则运动的速度与物体的温度有关,分子无规则运动越剧烈,而物体的质量、速度不变,动能不变,物体的动能与温度无关,故B错误;
C.一个物体内能增加了,也可能是外界对物体做功,故C错误;
D.因为水的比热容较大,相同质量升高相同的温度,吸收的热量更多,所以可作为冷却剂,比热容是物质的属性,与温度无关。故D错误。
故选A。
9.CD
【详解】A.冰熔化成水,质量不变,水的质量
m水=m冰=500g=0.5kg
由图可知,AB段水升高的温度
Δt冰=20℃
观察图像AB段和CD段可知,质量不变的冰和水升高相同的温度,水的加热时间是冰的两倍,说明水吸收的热量是冰的两倍,由此可得冰吸收的热量
故A不符合题意;
B.冰是晶体,晶体在熔化过程中,温度保持不变,但吸收热量,内能增加,故B不符合题意;
C.500g冰熔化成水的体积
故C符合题意;
D.酒精燃烧放出的热量
Q=m酒精q=2×10-3kg×3.0×107J/kg=6×104J
则此时的热效率
故D符合题意。
故选CD。
10.BCD
【详解】A.一杯水温度升高,分子热运动更剧烈,内能增大,故A正确,不符合题意;
B.温度相同的两杯水,质量不同时,内能不同,故B错误,符合题意;
C.任何物体都有内能,温度在 0℃以下的物体也有内能,故C错误,符合题意;
D.两杯水下降相同的温度,质量不同时,放出热量不同,内能减少两不相同,故D错误,符合题意。
故选BCD。
11. 5:8 B
【详解】用两个完全相同的电热器加热,则物质吸收的热量与加热时间成正比; 物质A和B的质量相同,由图可知,在升高相同温度时(从20℃加热到100℃),A的加热时间为2.5min,B的加热时间为4min,则吸热之比等于加热时间之比,即;根据公式Q=cm△t可知:= ;水的比热容是最大的,若其中一种物质是水,则物质B是水
点睛:由图象知物质A和B质量相同,根据公式Q=cm△t计算比热容的比值;水的比热容是最大的.
12. 2.1×104 等于 不变
【详解】[1][2]由题意可得,煤油吸收的热量为
Q1=c煤油m煤油(t1-t0)=2.1×103J/(kg•℃)×2kg×5℃=2.1×104J
水吸收的热量为
Q2=c水m水(t′1-t′0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(10℃-5℃)=2.1×104J
所以水吸收的热量与煤油吸收的热量相等,即Q1=Q2。
[3]比热容是物质的一种特性,与物质的温度无关,即铝温度升高20℃,它的比热容将不变。
13. 大 不变
【详解】[1]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,水放出的热量较多,故北方的暖气大多用水作为散热剂。
[2]比热容是物体的一种特性,跟物体的种类、状态有关,跟物体的温度无关,故水的比热容不变。
14. 48.4 435.6 420
【详解】[1]由电路图可知,当开关S连接位置1时,R1短路,接入电路电阻的较小,根据可知,电功率较大,电热水壶处于加热挡。当开关S连接位置2时,电阻R1、R2串联,接入电路电阻较大,根据可知,电功率较小,电热水壶处于保温挡。故R2的阻值
[2]保温时,电路中的总电阻
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,故R1的阻值
[3]在一个标准大气压下,水沸腾时的温度为100℃,则水吸收的热量
由可得,加热水需要消耗的电能
由可得,将水加热至沸腾需要的时间
15. 内陆 沿海
【详解】因为沿海地区水多,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,所以沿海地区昼夜的温差小,由此可知,A可能是内陆城市,B可能是沿海城市.
16. 物质的种类 物质的质量
【详解】[1][2]任选两种物质,将它们放在太阳光下照射,物质升温的快慢不同;质量相同的不同物质,照射相同时间,吸收相同的热量,物质的升温情况不同,这说明影响升温快慢的因素是物质的种类;质量不相同的同种物质,照射相同时间,吸收相同的热量,质量小的升温快,这说明影响升温快慢的因素是物质的质量。
17.
【详解】在太阳光照射下,陆地与海面吸收同样多的热量,由于砂石的比热容比水的比热容小,所以陆地温度升高快,海面温度升高慢,则陆地表面空气温度高,热空气上升,海面空气温度低,冷空气下降,然后冷空气从海洋吹向陆地,如下图所示:
18. 质量 吸收的热量 ③ 加热时间 水 2∶1 控制变量法
【详解】(1)[1]加热前,根据控制变量法可知,还需要在另一个相同烧杯中倒入相同质量的煤油。
(2)[2]实验中选用相同电加热器,相同的时间内放出的热量相同,液体吸收的热量相同,所以选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量。
[3]观察图象,在加热时间相同的情况下,①的温度变化量大,所以①的吸热能力最弱;又因②是煤油的温度随时间的变化规律图象,水的比热容又大于煤油的比热容,煤油的温度变化量比水的大;所以,水的温度随时间变化规律将与图线③类似。④温度对时间未发生变化,不符合题意。
(3)[4]根据转换法可知,实验中,水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的。
(4)[5]吸收相同的热量,水升高的温度低,水的吸热本领大。
[6]根据表格中的数据可知,加热时间相同,水升高的温度为
煤油升高的温度为
根据可知,水和煤油的比热容之比为
(5)[7]根据实验操作可知,本实验用到的研究方法是控制变量法。
19. 质量 加热时间 2.1×103
【详解】(1)[1]根据控制变量法知道,实验中应该选取相同质量的两种液体,加热时间相同,比较温度的变化,然后判断吸热能力的强弱。
(2)[2]相同的加热器在相同的时间内放出的热量是相同的,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较,加热时间越长,液体吸收的热量越多。
(3)[3]由表格中的数据知道,加热相同的时间,煤油升高的温度为水升高温度的2倍;由 知道,吸热相同的情况下,故煤油的比热容是
20. 高温 4 33Ω,22Ω 484W 2L水从20℃升高到100℃,需要305s
【详解】(1)[1]当S接1时,为R3的简单电路,当S接2时,R2、R3串联;S接3时,R1、R3串联;根据串联电阻大于其中任一电阻,故S接1时,为R3的简单电路,电路中的电阻最小,根据可知,此时电路的功率最大,为高温挡(即S接1时为高温挡)。
[2]又R1>R2,故当S接2时,R2、R3串联,电路的总电阻较小,根据可知,此时电路的功率较大,为中温挡,即S接2时为中温挡,则S接3时,R1、R3串联,为低温挡;
由表格参数可知,中温挡的功率P中=880W,由可知,在额定电压下使用中温挡加热时,电路中的电流
(2)[3]由表格参数可知,高温挡的功率P高=2200W,由可知,R3的阻值
R2、R3串联的总电阻
根据串联电路的电阻特点可知,R2的阻值
(3)[4]S接3时,R1、R3串联,为低温挡,小浣熊电煮锅的低温挡功率
(4)[5]水的体积
由可知,水的质量
水吸收的热量
不计热量损失,消耗的电能
由可知,加热时间
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