初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第十章 机械能、内能及其转化第三节 比热容随堂练习题

这是一份初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第十章 机械能、内能及其转化第三节 比热容随堂练习题，共14页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.街头常有糖炒板栗的清香弥漫在风中，下列关于糖炒板栗的说法中正确的是（ ）
A . 糖炒板栗，主要是通过做功的方式增大板栗的内能
B . 炒板栗时热量总是从低温的板栗向高温的铁锅转移
C . 用小石头和板栗同炒能提高效率是因为石头的比热容大
D . 板栗的清香弥漫在空中说明分子在不停地做无规则运动
2.下列四个探究实验采用了控制变量法的是（ ）
A . “比较不同物质吸热的情况”时，用加热时间的长短表示吸收热量的多少
B . “探究影响电磁铁磁性强弱的因素”时，用吸引图钉的多少来表示磁性的强弱
C . “测量未知电阻”时，通过 U−I图像来研究导体电阻的变化规律
D . “探究磁场对通电导线的作用”时，保持电流大小和方向不变，改变磁场方向
3.下表中有几种物质的比热容，小张同学根据提供的数据得出了四个结论，其中正确的是（ ）
A . 一杯水比一桶煤油的比热容小
B . 液体的比热容一定比固体的比热容大
C . 水吸收或放出热量的本领较强，常用作冷却剂
D . 比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类有关
4.把100℃的水蒸气和等质量0℃的冰混合后达到热平衡，若此过程中与外界无热传递，最后的温度和状态是（冰的溶解热为3.36×10 5J/kg，水在100℃时的汽化热为2.26×10 6J/kg）（ ）
A . 温度高于0℃低于100℃的水
B . 温度100℃的水
C . 温度0℃的冰水混合物
D . 温度100℃的水和水蒸气
5.小明听新疆的同学说新疆有“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的谚语，这反映了当地昼夜温差大.与沿海地区相比，沙漠地区昼夜温差更大的主要原因是砂石与水具有不同的（ ）
A . 密度 B . 比热容 C . 体积 D . 内能
6.在进行“吸热对不同物质的温度变化影响”的探究时，小明用两个完全相同的容器装有质量和初温都相等的水和食用油，用酒精灯均匀加热，装置如图所示．下列说法正确的是（ ）
​
A . 在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的
B . 实验中，加热相同的时间，末温低的物质比热容较小
C . 实验中，食用油吸热升温较快，说明食用油吸热量较多
D . 通过该实验可以得出质量相同的不同物质吸收相同热量温度变化不同
7.“丸子汤”是一种地方特色小吃，小明午饭点了一份热丸子汤，一杯冰镇饮料。针对这一情景，下列有关说法正确的是（ ）
A . 冰镇饮料和丸子汤都含有热量
B . 丸子汤中一个丸子的内能一定大于冰镇饮料的内能
C . 倒入丸子汤后的碗，温度升高，分子动能增大，内能增大
D . 喝了一口冰镇饮料后感到凉爽是因为热量会从内能大的物体传递到内能小的物体
8.有100kg汽油用去一半后，剩下汽油的（ ）
A . 密度、比热容、热值都不变
B . 密度、比热容不变，热值减小一半
C . 密度减小一半，比热容、热值不变
D . 密度、比热容、热值都减小一半
9.“羲和”逐日、“天问”登火、“嫦娥”探月、“天宫”揽胜……展示着我国航天事业取得举世瞩目的成就，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。我国探索空间的火箭一般使用液氢作为燃料，主要是因为液氢（ ）
A . 密度大 B . 比热容大 C . 热值大 D . 沸点低
二、多选题
1.小明同学的家坐落在绿树环抱、翠竹簇拥的浑河河畔．清晨，朝阳初现，叶下露珠晶莹剔透，院前湖面波光粼粼，屋上炊烟随风飘荡；好一幅社会主义新农村美景．下列对此景的物理学解释正确的是（ ）
A . 绿树翠竹的蒸腾作用，可调节房舍的气温
B . 湖水因比热容大，有“吸热”功能，炎夏时节能降低周边地区的气温
C . 露是水蒸气液化而成的
D . “炊烟随风飘荡”是分子不停地做无规则运动的结果
2.小聪在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q 酒精＝3×10 7J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，（c 水＝4.2×10 3J/kg•℃），则下列说法中正确的是（ ）
A . 酒精燃烧的过程是内能转化为化学能
B . c乙＝2.4×103J/kg•℃
C . 0﹣8min乙吸收的热量为3.36×104J
D . 该酒精灯的加热效率为35%
3.小明根据如表所提供的几种物质的比热容得出以下结论，其中正确的是（ ）
A . 固体的比热容一定比液体的比热容小
B . 同种物质的比热容随物态变化而发生改变
C . 质量相等的水和酒精，吸收相等热量后，酒精温度变化大
D . 铝块和铜块吸收相间的热量，升高的温度相同，铝块的质量大
4.轮船、火车、摩托车等的动力大都来源于内燃机，它们虽然在构造上略有差异，但工作原理都是一样的．下面对内燃机的有关叙述中正确的是（ ）
A . 内燃机是机械能转化为内能的装置
B . 内燃机用水来冷却，是因为水的比热容大
C . 内燃机靠产生的高温、高压燃气做功
D . 内燃机的废气带走了大量的能量，设法利用废气的能量是提高利用率的重要措施
5.一辆越野车以某一速度在平直路面上匀速行驶200km，消耗柴油20L，若这些柴油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动越野车做有用功，所用柴油的热值为 4.3×107J/kg ， 密度为 0.8×103kg/m3 ， 则以下说法正确的是（ ）
A . 越野车行驶时将机械能转化为内能
B . 这些柴油完全燃烧放出的热量为6.88×108J
C . 越野车消耗的有用热量即有用功2.29×108J
D . 这辆越野车以该速度匀速行驶时受到的阻力为1032N
6.端午佳节，人们常食用咸鸭蛋。在煮成鸭蛋的过程中，下列说法正确的是（ ）
A . 煮咸鸭蛋升温的过程中，咸鸭蛋的内能增加
B . 煮成鸭蛋升温的过程中，咸鸭蛋含有的热量增加
C . 煮咸鸭蛋是通过热传递的方式增加咸鸭蛋的内能的
D . 煮咸鸭蛋是通过做功的方式增加咸鸭蛋的内能的
7.昔日高档小轿车，今朝进入百姓家．下列有关小轿车的说法正确的是（ ）
A . 电动汽车的核心部件电动机是利用电磁感应原理制成的
B . 汽油机的做功冲程，主要将内能转化为机械能
C . 开车时要系好安全带，是为了减小人由于惯性而受到的伤害
D . 汽车发动机用水作冷却液，主要是利用水比热容小的特点
三、填空题
1.在家用电器调查活动中，小亮让家里的电热水器单独工作2min， 测得家中如图所示的电能表的转盘转了 70r， 则该电热水器的实际功率为 ________ W，若不计能量损失，这段时间内电热水器里 15kg 的水温度升高了 ________ ℃。[已知水的比热容c水=4.2×10 3J/(kg℃)
2.新疆是著名的瓜果之乡，这里的瓜果格外香甜。主要是因为新疆地区砂石多，日照时间长，砂石比热容（选填“较大”或“较小”） ________ ，使得昼夜温差大，利于水果糖分积累。在白天，充足的光照让气温升高，果园里的灌溉水会发生 ________ 现象。
3.有经验的老司机在下坡前往往先在汽车的轮胎上浇水，防止在下坡时因连续刹车使轮胎和刹车片过热，容易造成交通事故。用水作冷却剂是利用了水的 ________ 大的特点，汽车在连续刹车过程中产生的内能部分被轮胎上的水吸收，水的温度将 ________ 。
4.烧水壶烧水是通过 ________ 的方式改变物体的内能；燃烧的燃料放出的热量为8.4×10 5J，在一个标准大气压下，若这些热量的80%被质量为2kg、初温为22℃的水吸收 ________ ℃。[c 水=4.2×10 3J/（kg•℃）]
5.某电热水壶的额定电压为220 V，额定功率为1 100 W，将它接入家庭电路中正常工作.在标准大气压下，将壶内质量为1 kg、初温为23 ℃的水烧开，不计热量损失，至少需要的时间为 ________ s，此过程中通过电热水壶的电流为 ________ A[已知 c水=4.2×103J/(kg⋅∘C)].
6.某汽车发动机的能量流向如图所示，完全燃烧0.7kg的汽油，输出的有用功为 ________ J，废气带走的能量最多能使 ________ kg的水升高10℃。[q 汽油＝4.6×10 7J/kg，c 水＝4.2×10 3J/（kg·℃）]
四、实验探究题
1.图甲是某兴趣小组同学“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置.[实验中不考虑水的质量变化等因素，已知水的比热容为 4.2×103J/(kg⋅∘C)]
（1） 组装实验器材时，应按 ________ (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序.
（2） 下列措施中，能使冰受热均匀的是____(选填字母).
A . 加热过程中不断搅拌
B . 温度计的玻璃泡完全浸没在冰中
C . 通过水给试管加热
（3） 某时刻温度计的示数如图乙所示，其示数为 ________ ℃.
（4） 根据实验数据绘制的温度随时间变化关系图像如图丙，冰在B 点时的内能 ________ (选填“大于”“小于”或“等于”)在C 点时的内能.
（5） 冰在熔化过程中的特点是 ________
（6） 实验后，某同学根据图丙计算出冰的比热容是 ________ J/(kg·℃).
2.为比较两种液体的吸热能力，小海用图中两个相同的装置做实验：

（1）实验中使用天平的目的是取 ________ 相同的两种液体；实验是通过 ________ 控制两种液体吸热多少的；
（2）器材组装应按 ________ （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行；
（3）由实验数据可知，两种液体相比较， ________ 的吸热能力较弱，选 ________ 更适合用来做冷却剂（两空皆选填“液体1”或“液体2”）。
3.小张随家人到海边玩耍时，发现阳光下的海水和岸边的沙子温差很大。于是他设计了如图甲所示的实验装置来比较沙子和水这两种物质吸热能力的差异。实验时取质量相同的沙子和水，用相同热源进行加热，并记录加热时间与温度。
（1）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较 ________ 来研究水和沙子吸热能力的差异；
（2）小张根据实验数据绘制出图乙所示的图像，可知沙子的吸热能力 ________ 水的吸热能力；
（3）通过实验可以得出不同的物质吸热能力是不同的，物质的这种特性用 ________ 这个物理量来描述。
五、计算题
1.小明在家用炉子将10kg的水从20℃加热至沸腾（一个标准大气压下），燃烧了0.5kg的焦炭，已知水的比热容为 4.2×103J/kg⋅℃ ， 焦炭的热值为3.0×10 7J/kg。求：
（1） 0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量；
（2） 水吸收的热量；
（3） 若小明家用电热水壶进行烧水，他单独将电热水壶接在电路中，电热水壶正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次，则电热水壶的功率为多少W？
2.近几年我国汽车业发展迅猛，如图甲所示是我国自主研制生产的一款环保混合动力汽车，环保混合动力汽车已成为不少人购买汽车的首选。这个混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量：当高速平稳行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。
（1） 若这个混合动力汽车的飞轮转速为1800r/min，它的汽油机中单个汽缸每秒对外做功多少次?
（2） 若这个混合动力汽车在平直公路上高速匀速行驶100km，共消耗汽油10L，所受平均阻力为1000N，若该汽车内燃机的效率为40%，最终使蓄电池增加的电能为多少J?(忽略蓄电池和电动机的热损失及其他损失，ρ 汽油=0.7×103kg/m3,q汽油=4.6×107J/kg)
（3） 若这个混合动力汽车制动减速的过程中，机械能转化为电能和内能，转化的电能( W1与内能 W2之比为9：16，如图乙是机械能的变化量△W与速度变化量Δv的关系图像，若该车从30m/s开始减速，转化的电能为 3.6×104J,则该车的速度将会减小到多少m/s?
3.某电热水器简化电路如图所示，其额定电压为220V，通过控制开关S 2有快速升温和低速升温两个加热挡位，其内部电路由发热电阻R 1和R 2组成，且R 1=2R 2。如果低速升温挡的电功率为550W，试求：
(1)R1的阻值为多少？
(2)快速升温挡的电功率是多大？
(3)在额定电压下，低速升温挡位工作时将5.5kg、初温50℃的水加热至沸腾（外界为一标准大气压）需要多长时间？不计热量损失，水的比热容 c水=4.2×103J/kg⋅℃。
4.当空气湿度比较低时，很多人家里都会使用电热加湿器（如图甲），其工作原理如图乙，相关参数如表所示。工作时，电热加湿器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度：当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入加热仓中。
（1）如果加热仓内冷水的温度为20℃，用最大运行功率正常工作，经过5min36s恰好使水沸腾产生水蒸气，求加热仓中水的质量？[设电热丝R1产生的热量全部被水吸收，当地气压为1标准大气压，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
（2）电热加湿器以最低气雾量工作时，求气雾调节器R2消耗的电功率？

六、综合题
1.2023年的冬天，石室天府中学开展了主题为《鸡宝宝的“电妈妈”》物理跨学科实践活动，同学们在老师的指导下利用所学电学知识进行孵化箱的设计、制作和试验，并且一起见证了鸡宝宝“小四”和“小天”的诞生！
（1） 同学们首先对鸡蛋孵化的条件进行了调研，提炼了一些影响鸡蛋孵化的因素，你认为这些因素中不必考虑的是__________。
A . 保证鸡蛋的孵化环境干净卫生
B . 保证孵化箱内能正常通风透气
C . 保证孵化箱内的空气湿度适宜
D . 保证孵化箱发热电路电流恒定
（2） 对调研结果讨论后同学们确定了关于孵化箱设计的第一个问题，即要保持箱中温度始终在35~40.5℃之间，实现“恒温”。这里“恒温”的含义是当箱中温度达到所需温度后，发热电阻通电产生的热量 ________ 孵化箱散失的热量。
（3） 为了选择一个阻值合适的发热电阻，小楷同学将容积为 0.04m3的孵化箱中的空气加热到40℃后撤去加热源，发现箱内的空气降温5℃用时6.45s，发热电路电压取200V，查阅资料可知 c空气=1.0×103J/kg⋅℃ ， ρ空气=1.29kg/m3 ， 请你计算所需要的发热电阻的阻值大约为 ________ Ω。
（4） 为了能够更加自动化的控制孵化箱内的加热电路，小楷同学所在的小组设计了甲、乙两个恒温孵化箱控制电路，如下图所示，其中 R1为热敏电阻， R2为加热电阻，虚线框表示孵化箱，并对方案进行了简单说明。
甲方案：当孵化箱内的温度低于40℃时，发热电阻 R2在单位时间内产生的热量增加；当温度高于40℃时，发热电阻 R2在单位时间内产生的热量减少。
乙方案：当孵化箱内的温度低于40℃时，衔铁被弹簧拉到上端，加热电阻 R2通电；当温度高于40℃时，衔铁被吸下，加热电阻 R2断电。
随后老师提供了一个热敏电阻，其阻值大小随温度变化规律如图丙所示，如果使用这个热敏电阻实现“控温”，应该选取哪个方案进行试验呢？请你帮小楷选择可行方案，并说明理由 ________ 。
2.电能表是每个家庭度量用电多少的仪器。请你用学过的物理知识解答下列问题。
（1） 小张家门口配电箱中装有如图甲所示的电能表，它是测量 ________ 的仪器；
（2） 小张查询了家中两种用电器的规格，空调“220V，1000W”，电冰箱“220V，200W”，若让空调单独工作2h，电冰箱单独工作10h，在这个过程中，电能表中的转盘转的更快的是______；
A . 空调 B . 电冰箱 C . 一样快
（3） 小张去查看自家现在的电能表，如图乙所示，小张又查询了电能表账单，发现上个月月末的记录是 171.7kW⋅h ， 若每消耗 1kW⋅h ， 费用为0.5元，从上个月月末截止到现在，小张家所用电费为 ________ 元；
（4） 小张还发现很多家用电器可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫待机状态，这一功能虽给人们带来了方便，但用电器在待机状态下仍要消耗电能，如小张家所有用电器待机状态时总功率为21W，每天处于待机状态的时间为20h，则一个月（30天）因用电器待机而浪费的电能若全部用来烧水，可以将 ________ kg初温为 20℃的冷水加热成 100℃的沸水供家庭使用[ c水＝4.2×103J/（kg⋅℃）]。
3.某款智能手机锂电池上标有“电压：3.7V容量：4000mA∙h”字样。该手机搭配了超级快充功能，采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流从原来的1A变为5A，极大的提高了充电功率。电池充满电后，持续使用一段时间，屏幕显示剩余电量不足20%时，系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，此时最好给手机充电续航。若无法充电，则开启“省电模式”后。手机显示还可以持续使用2h，电量将耗尽。手机无线充电是目前比较新的一门技术，无线充电就是不借助数据线等导线对手机进行充电，从而增加手机的续航时间。现阶段使用较多的一种无线充电技术的原理如图甲、乙所示，交流电流过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。

（1）文中描述的手机快充功能将充电功率变为原来的 ________ 倍。为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容 ________ （选填“大”或“小”）的材料；
（2）手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，无线充电工作原理与 ________ （选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似；
（3）文中锂电池最好在电能还剩 ________ J时给它及时充电，此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为 ________ W。
4.如图甲是一种传统的预热式电热水器，其部分参数如表1所示，如图乙是另一种即热式电热水器，其部分参数如表2所示。即热式电热水器较传统的热水器的优点在于：它没有储水箱，体积小巧，即开即热，不开不加热，节能且加热效率高。试完成：
表一：
表二：
（1）电热水器都是利用了电流的 ________ 效应；
（2）预热式电热水器水箱装满水后，至少需要通电加热 ________ s，可以将这些水由30℃加热至52℃；（不计热量损失）
（3）小聪家能安装这种即热式电热水器，请你根据掌握的物理知识判断他家的电能表是下面哪个 ________ （以下是电能表的规格）；
A.“220V ；40A” B.“220V； 30A”
C.“220V； 25A” D.“220V； 20A”
（4）小聪查阅到所谓“防电墙技术”是指在电热水器电路和外壳之间加一个阻值高达1×106Ω的隔离电阻，即便在异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，也可保证人体可能承受的电压低于12V的人体绝对安全电压。请你利用所学知识计算漏电的时候U人＝ ________ V，小于12V，所以防电墙技术能保证人的安全。（人体电阻按照1000Ω来计算）
5.电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能。某型号电压力锅的额定电压为220V，下图是其工作原理图，R 1、R 2分别是主加热器和保压加热器，R 1的额定功率为800W；L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管，当通过它的电流小于40mA时，发红光，达到40mA时，开始发绿光，只要有电流通过L其两端电压就恒为2V；R 0是特殊电阻，其阻值随锅内温度变化而改变；接通电路，开关S自动与触点a、b闭合，开始加热，当锅内水温达到105℃时，S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。
（1） 电压力锅正常工作时，若指示灯L发绿光，求R 0的最大阻值。
（2） 在保压状态下，加热器正常工作1h耗电0.2kW·h，求R 2的阻值。
（3） 用该压力锅对5L、20℃的水加热，正常工作35min后，求水温升高到多少摄氏度?已知消耗的电能有90％被有效利用，水的比热容为4.2×10 3J／(kg·℃)。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最终温度/℃
液体1
50
20
5
45
液体2
50
20
5
68
工作电压
220V
工作频率
50Hz
最大运行功率
40W
储水箱容量
2.4L
气雾调节器最大电阻
990Ω
产品名称
×××
产品型号
×××
容量
60L
额定频率
50Hz
额定电压
220V
额定压力
0.8MPa
额定功率
2200w
防水等级
IPX4
产品名称
×××
产品型号
×××
额定功率
7500W
额定压力
0.6MPa
额定电压
220V
防水等级
IPX4
额定频率
50Hz
调温范围
35~55℃