沪科版（2024）九年级全册（2024）第十四章 内能与热机第二节 物质的比热容课时训练

这是一份沪科版（2024）九年级全册（2024）第十四章 内能与热机第二节 物质的比热容课时训练，共13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.根据下图表中的内容，可以判断下列说法中不正确的是（ ）
A . 由于水比沙石的比热容大，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
B . 北方楼房中的暧气用水做介质，利用了水的比热容大的特性
C . 由于水比冰的比热容大，所以冷却食品时0'C的水比0'C的冰效果好
D . 制作体温计常用水银做介质，原因之一是水银的比热容小
2.小明同学为了比较质量均为200g的水和煤油的吸热能力，利用如图甲所示的实验装置进行实验，实验中两个酒精灯完全一样，加热10min后每个酒精灯消耗酒精5g（ q酒精=3×107J/kg），水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)，用测得的数据绘制了温度随时间变化图像（如图乙）。若单位时间内水和煤油吸收的热量相等，则下列说法正确的是（ ）
A . 煤油的末温比水的高，所以吸热能力更强
B . 煤油的吸热能力与其吸收的热量多少有关
C . 20 min内煤油吸收的热量为1.26×104J
D . 他使用的酒精灯的加热效率为8.4%
3.小明和小华同学在做“探究：比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”的实验时，使用了如图所示的装置．设计实验方案时，他们确定以下需控制的变量，其中多余的是（ ）
A . 采用完全相同的加热方式
B . 水和煤油的初温相同
C . 取相同质量的水和煤油
D . 盛放水和煤油的容器相同
4.某固态物体的质量为 m ， 其物质的比热容为 c ， 用稳定的热源对它加热，到 t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，并绘制出温度随时间变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A . 在 0∼t1时间段，该物体吸收的热量为cmT2−T1
B . 在 0∼t2时间段，该物质吸收的热量为cmT2−T1
C . 在 t4∼t5时间段，该物体的内能不变
D . 该物质在t5～t6时间段的比热容不等于在 0∼t1时间段的比热容
5.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（ ）
A . 加热相同的时间，B吸收的热量较多
B . A的比热容与B的比热容之比为1∶2
C . A和B升高相同的温度，A吸收的热量较多
D . A物质更适宜做汽车发动机的冷却液
6.用水做汽车发动机的冷却液，液态氢做火箭的燃料，是由于（ ）
A . 水的比热容较小，氢的热值较大
B . 水的比热容较大，氢的热值较小
C . 水的比热容较大，氢的热值较大
D . 水的比热容较小，氢的热值较小
7.揽湖山盛景，悦未来之城，成都东部新区自诞生之初就有着独特的山水城市景观。下列对东部新区的各个景色，分析正确的是（ ）
A . 三渔村天然砂岩雕刻的不动石狮的内能为零
B . 彩色田园内花香四溢，是因为分子不停地做无规则运动
C . 观景台炉火煮熟美食，是通过做功的方式改变物体内能
D . 三岔镇湖水调温四季宜人，是因为水的比热容小
8.热学知识与人类生活息息相关。下列说法正确的是（ ）
A . 酒精燃烧过程中，质量减少，热值不变
B . 铁块很难被压缩，说明固体分子之间不存在间隙
C . 内燃机在做功冲程中，气缸内气体温度升高，内能增大
D . 内陆地区比沿海地区昼夜温差大，是由于砂石的比热容比水的比热容大
9.一水滴从60m高空落下，若重力做功使机械能的25%转化成内能被水吸收，问水滴落下后温度升高了（ ）[C 水=4.2×10 3J/(kg·℃)，g=9.8N/kg]
A . 0.35℃
B . 0.035℃
C . 0.0035℃
D . 条件不足，无法计算
二、多选题
1.小叶同学用酒精灯对冰块加热，研究冰的熔化现象。图中，甲乙两条图线中的一条，是他依据实验数据绘制而成。已知m 冰=0.1kg，c 水=4.2×10 3J/（kg℃），c 冰=2.1×10 3J/（kg℃）。下列分析正确的是（ ）
A . 小叶绘制的是乙图线
B . 0~1min内冰块吸收的热量为2.1×103J
C . 1~3min内温度虽然不变，但冰块一定吸收热量
D . 如果酒精完全燃烧，酒精灯的加热效率可以达到100%
2.质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热，它们在相同时间内吸收的热量相等，加热时间都为 6分钟，它们的温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A . 甲在 3-6min内是液态
B . 甲是晶体，乙也可能是晶体
C . 在 4-6min内，甲的内能保持不变
D . 在固态时，甲的比热容小于乙的比热容
3.小刚探究某物质熔化和沸腾的实验如图甲所示，他把100g某种固体碾碎后放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热（物质在相同时间内吸收的热量相等）。根据实验数据画出的图象如图乙所示。实验结束时，小明发现从开始加热到实验结束的10min内消耗4g酒精，酒精的热值 3.0×107J/kg ， 这种物质的液态比热容 c=1.8×103J/kg⋅℃。下列选项正确的是（ ）
A . 该物质熔化时温度虽没有改变但内能却增加了
B . 从开始沸腾到实验结束物质所吸收的热量为10800J
C . 该物质固态时的比热容为2.7×103J/kg⋅℃
D . 该装置能量的转化效率为30%
4.有甲、乙两种不同品牌的保温杯，为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果，小明按照科学探究的程序，明确了具体的探究问题，选择了适当的器材，在控制变量法的前提下，在室内进行了实验，得到了一段时间内，甲、乙保温杯内水的温度的实验数据。根据数据绘制的图像如图所示，根据图像所提供的信息判断正确的是（ ）
A . 乙保温杯的保温效果好
B . 小明探究的问题的自变量是保温杯的品牌
C . 估计实验过程第5小时的室温是25℃
D . 质量相等的甲、乙两杯100℃的水经历最初的4小时，所放出的热量之比为4∶3
5.有关生活中的物理知识，下列说法中正确的是（ ）
A . 夏天使用电风扇时人感觉凉爽，是因为风降低了室温
B . 汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能
C . 把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加
D . 汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容比较大
6.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
7.如图甲、乙所示，规格相同的A、B两杯中分别装有300g和400g的牛奶，并用不同加热器同时对其加热，根据所记录的数据分别得到图丙的温度与加热时间的关系图象A和B。已知加热器的加热效率相同，牛奶的比热容为 2.4×103J/kg⋅∘C(液体加热过程均未达到沸点)，则下列说法正确的是（ ）
A . B杯中牛奶每分钟吸收的热量为2×104J
B . 甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比为9：8
C . 若将A、B两杯中的牛奶都从20℃加热至60℃，需要的时间之比是2：3
D . 若两杯牛奶都从20℃加热5min，A、B两杯牛奶升高的温度之比为3：4
8.质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示。已知 c水=4.2×103J/kg⋅℃ ， c水>c液。下列说法中（ ）
A . 0~12min乙温度降低了20℃
B . 甲物质是水
C . 乙物质的比热容为2.1×103J/kg⋅℃
D . 0~12min甲放出了 8.4×104J的热量
9.用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热（如图甲），根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图象（如图乙）．在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用m a、m b、c a、c b表示a、b两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是（ ）
A . 若ma=mb ， 则ca＞cb
B . 若ma=mb ， 则ca＜cb
C . 若ca=cb ， 则ma＜mb
D . 若ca=cb ， 则ma＞mb
10.把质量为m 温度为30℃的铁块投入到一杯0℃的水中，最终铁块的温度降低到6℃；那么把另一块质量为2m， 温度为30℃的铁块投人到同样的另一杯水中，热平衡后，分析以下说法，正确的是(不计热量损失)（ ）
A . 铁块降低的温度等于水升高的温度
B . 另一块铁块最终的温度为10℃
C . 第一块铁的热量比第二块少
D . 铁块改变的内能等于水改变的内能
三、填空题
1.川人爱吃辣，色香味俱佳的红油辣子是川人家常必备。红油辣子制作关键是对油温的控制，用菜油制作红油辣子的最佳温度为150℃。用沼气将0.1kg菜油从室温17℃加热到制作红油辣子的最佳温度，则菜油吸收了 ________ J的热量，燃烧了 ________ m 3的沼气。已知沼气燃烧释放的热量有50%被菜油吸收，沼气热值取1.9×10 7Ｊ/m 3 ， 取ｃ 菜油=2.0×10 3J·（kg·℃ ） -1。
2.用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃，消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×10 3J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×10 7J/kg，则水吸收的热量为 ________ J，煤气灶烧水的效率为 ________ 。
3.“西气东输”工程中，输送的燃料为天然气。这是利用了天然气 ________ 较大的特性，当0.05m 3天然气完全燃烧可以放出的热量为4.2×10 6J，则天然气的热值为 ________ J/m 3 ， 质量为5kg，温度为15℃的水完全吸收了这些热量后，它的末温为 ________ ℃（在一个标准大气压下）。
4.焦炭的热值是3×10 7J/kg，完全燃烧200g的焦炭则放出的热量为 ________ J。甲、乙两个物体的质量之比是2：1，吸收相同的热量后，升高的温度之比是1：2，则甲、乙两物体比热容之比是 ________ 。
5.从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高，这是因为 ________ （选填“做功”或“热传递”）使铝件内能增加了。已知某铝件加工之前的温度是25℃，加工之后的温度是100℃，如果要让加工后质量为2㎏的铝件[c 铝=0.88×10 3J/(㎏·℃）〕温度冷却到加工前的温度，则该铝件需要放出 ________ J的热量。
6.某研学活动小组在实践活动期间，粗略测量了一农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入5kg水。盖上锅盖，完全燃烧了1kg干木柴使水温从 20°C升高到 80°C ， 水吸收的热量为 ________ J，该柴火灶的热效率为 ________ 。[水的比热容是 4.2×103J/(kg⋅°C)），这种千木柴的热值是 1.0×107J/kg]
四、实验探究题
1.小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热，如图甲所示，以探究水和煤油的吸热能力。
（1）在两烧杯中分别装入初温相同且 ________ 相等的煤油和水；
（2）实验中，是通过比较 ________ 来间接反映煤油和水吸收的热；
（3）小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙，则加热10min，水吸收的热量 ________ （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量，由此可见， ________ 的比热容较大；
（4）由图象可知，煤油的比热容是 ________ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
2.同学，为了研究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，下表是他们的实验记录，根据实验记录，回答下列问题．
​
（1） 比较1、2两烧杯的实验记录，得出的结论是 ________
（2） 比较3、4两烧杯的实验记录，得出的结论是 ________
（3） 比较1、3两烧杯的实验记录，得出的结论是 ________
（4） 综合上述结论，物体温度升高时吸收的热量的多少与 ________ 有关
3.如图，小强用如图所示实验装置探究“比较水与铁砂的吸热能力”。实验数据如表：
（1） 除天平和温度计外此实验应用到的测量仪器还有 ________ 。同学们安装的实验装置如图，其中温度计摆放的顺序是 ________ （选填“最后放”或“先放”）；
（2） 用同一酒精灯同一个试管分别对水和铁砂加热相同的时间表示水与铁砂 ________ 。
五、计算题
1.某同学现有两块质量均为10g铁片和某合金片，测得两者的初始温度均为20℃。
（1） 他先用力快速地将铁片反复弯折若干次，测得其温度为40℃。然后又以同样的方式将合金片弯折相同的次数，测得其温度为45℃，则该合金片的比热容为多大?[不计热量损失，c 铁=0.5×10 3J/(kg℃)]
（2） 冷却到20℃后，接着他又将两金属片串联，接在电压为6V的电源两端，通电50s后，测得铁片和合金片的温度分别为40℃和70℃，不计热量损失，则两金属片的电阻分别为多大?
2.攀枝花市光热充足，日照时间长（全年2443小时），平均气温高，无霜期每年长达300天以上，被誉为天然的“大温室”，家庭使用太阳能热水器的很多。太阳能具有环保、可再生等优点，某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内，将热水器中质量为50kg、初温为15℃的水升高到55℃。[水的比热容c 水＝4.2×10 3J/(kg•℃)]求：
（1） 热水器中水吸收的热量Q；
（2） 若改用焦炭来加热这些水，需要完全燃烧多少千克焦炭？（焦炭的热值q＝3×10 7J/kg，设焦炭燃烧放出的热量60%被水吸收，计算结果保留2位小数）
3.小华尝试估测家里使用的天然气热水器的热效率。他把家里自动洗衣机的“水量”设为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机自动停止注水。已知当时自来水温度是15℃，热水器输出热水的温度是40℃，观察天然气表发现注水前后消耗了 0.16m3天然气。（ c水=4.2×103J/kg⋅℃ ， q天然气=3.2×107J/m3）求：
（1） 洗衣机里的水吸收的热量。
（2） 完全燃烧 0.16m3天然气所释放出来的热量？
（3） 国家出台的《家用燃气快速热水器能效限定值及能效等级》把燃气热水器的能效等级分成了三等：能效最低的为3级，热效率值不低于84%；2级热效率值不低于88%；1级能效最高，热效率值不低于96%。请通过计算，说明他家热水器的热效率值是否达到国家标准。
4.如图甲是电热饮水机的简化示意图，图乙是饮水机的铭牌参数．请你求出：
（1） 初温为20℃的一满箱水，用此饮水机将水升高70℃需要吸收的热量是多少？
（2） 电阻丝R 2的阻值多大？
（3） 在正常加热状态工作下，加热5min需要消耗的电能是多少J？
六、综合题
1.根据所学知识完成下列小题：
（1） 王芳同学站在平面镜前3m处，她的像到镜面的距离为 ________ m，现将一块和镜面一样大的木板放在镜子的后面1m处，如图1所示，这时她 ________ （选填“仍能”或“不能”）在镜中看到自己的像．
（2） 为了探究电阻串联与分电阻的关系，在图2中，应分别将 ________ （选填“甲、乙”、“甲、丙”、“乙、丙”）两次接入丁图中．实验结论是通过观察并比较两次接入并闭合开关后，灯泡的亮暗程度来得到的．灯泡亮的那次，表明接入的电阻 ________ （选填“大”、“小”、“相等”）
（3） 国家标准规定以A0、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格，以“克重”来表示纸张每平方米的质量．刘刚家新买回一包打印纸，包上标注着“A4 70g 500sheet 210×297mm”，意思是该包纸是500张规格为70g、210mm×297mm的A4通用纸．刘刚想知道这种纸的厚度和密度，只需用刻度尺测出这报纸的厚度．如果刘刚测得这包纸的厚度为5cm，那么这种纸的厚度是 ________ mm，密度是 ________ kg/m 3 ．
（4） 2012年“攀登中国：全国攀登健身大赛首站比赛于5月20日在成都开赛，数百名攀登爱好者共同挑战四川广播电视塔，来自四川烹专的封德军第一个登顶成功，他跑上208米、1580级台阶的成绩为8分23秒．如果封德军的体重为70kg，则他登塔所做的功是 ________ J，功率是 ________ W．（g取10N/kg，结果保留整数）
（5） 全世界石油、煤炭消耗量的迅速增长，导致全球能源危机加剧．因此，开发和利用新能源，成为全世界最为关注的问题之一．张浩家的太阳能热水器内装有100kg、25℃的水，经过一天的照射后．温度升高了50℃．则水升温吸收的热量为 ________ J，至少可以节约煤的质量 ________ kg．[假设煤烧水时有效利用的热量占煤燃烧放出热量的10%，且已知水的比热容4.2×10 3J/（kg•℃）．煤的热量值是3.0×10 7J/kg]．
2.保护环境，控制和消除大气污染，已经成为当前世界需要解决的重要课题，近年来，我市积极推进农村天然气管网建设工程，广大乡村居民已逐步用上了管道天然气，减少了大气污染．
（1） 在能源家族中，天然气属于一次能源，也是 ________ 能源．（选填“可再生”或“不可再生”）
（2） 用燃气灶在标准大气压下将质量为4kg、温度为15℃的水加热至沸腾，水需要吸收多少热量？[c 水=4.2×10 3J/（kg•℃）]．
3.2023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 ________ 。
4.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⋅℃）]。
物质
比热容[J/（kg•℃）]
物质
比热容J/（kg•℃）
水银
0.14×103
沙石
0.92×103
水
4.2×103
冰
2.1×103
烧杯号
液体
质量（g）
初温（℃）
末温（℃）
加热时间（min）
1
水
200
20
28
8
2
水
100
20
28
4
3
煤油
200
20
28
4
4
煤油
200
20
24
2
材料
初始温度/℃
最终温度/℃
加热时间/min
水
20
45
6
铁砂
20
68
6