人教版(2024)九年级全册第3节 比热容优秀同步练习题
展开第3节 比热容
知识点1 比热容
1.水是人类资源的瑰宝,我们要节约用水。下列利用了水的比热容较大的性质的是( )
A.冬天,利用热水流过暖气来取暖
B.冬天在菜窖里放几桶水,可防止菜被冻坏
C.夏天,向地面洒些水可降低室温
D.汽车发动机工作时,利用水循环冷却降温
2.“走进厨房,掌握一些烹饪技术”是新时代对中学生的核心素养要求之一。其实厨房中也有很多的物理知识,以下对厨房中的物理知识,表述错误的是( )
A.烧水时从锅内“冒出的白气”是锅内的水汽化成的水蒸气
B.油比水升温更快是因为它的比热容小
C.炒菜比腌菜时咸得更快说明温度越高分子运动剧烈
D.水沸腾后,开大火力也不能使水温升高
3.下表是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃)],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质物质的状态无关
C.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低
D.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较大
4.质量相同,温度相同的铝块甲和铁块乙(),将它们分别加热,吸收相同的热量后接触,此时( )
A.温度从甲传向乙
B.热量从甲传向乙
C.热量从乙传向甲
D.甲、乙间不发生热传递
5.如图所示为济南和青岛两市2022年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差不大,但济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A.海水的密度比砂石的密度大
B.海水的内能比砂石的内能大
C.海水的比热容比砂石的比热容大
D.海水的温度比砂石的温度高
6.暑假期间,小宇一家去海边游玩。小宇发现烈日下海滩上的沙子热得烫脚,而海水却很清凉;傍晚,沙子凉了,海水却依然温暖。这主要是因为( )
A.沙子吸收的热量较多
B.海水吸收的热量较少
C.沙子的比热容较大
D.海水的比热容较大
知识点2. 热量的计算
7.冬天所用“暖手宝”中水的体积为500mL(1mL=1×10-6m3),则暖手宝中水的质量为 kg。在暖手的过程中,“暖手宝”的温度降低了30℃,则“暖手宝”释放出的热量为 J。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)。
8.为了比较物质的比热容,通常有两种方案:
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化量;
方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量;
(1)为便于开展实验探究,小明使用规格完全相同的电加热器分别给质量相同的水和食用油加热,如图所示,此时可以认为液体每秒吸收的热量完全相同,因此本实验中用 反映液体吸收热量的多少;
(2)下表是小明的实验数据,分析表中信息,小明采用的是方案 (选填“一”或“二”);
(3)请你分析表中数据,判断甲、乙两种液体比热容较大的是液体 。
9.在“比较不同物质吸热的情况”的实验中,用两烧杯分别装有质量相等的水和煤油,用甲、乙两个电加热器给它们加热,并画出了它们的温度随时间变化的图像;
(1)实验中,两个电加热器的功率要相同,这样可以用 来比较吸热的多少;
(2)由图像可知:若要使这两种物质升高相同的温度, 吸收的热量更多一些, 物质的比热容更小;(填“a”或“b”)
(3)由图像可知,水的温度随时间变化的图像是 (填“a”或“b”),煤油的比热容为 J/(kg•℃);[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(4)从图中可以看出,煤油看起来比水要“多”一些,这是因为煤油的 小。
10.水的比热容是,用的水把2千克的水从加热到,若不计热量损失,需要的开水多少kg?
11.完全燃烧150g焦炭所放出的热量有70%被质量为10kg的水吸收。求:
(1)水吸收的热量是多少?(,)
(2)若水的初始温度是15℃,则吸收了这些热量后,水的温度将升高到多少?
12.正午,小明对水面获取太阳的能量情况进行研究,他将装有400g水的盘子放在室外平台上,经阳光照射10min,水温升高了2.5℃,不计水的蒸发(水的比热容是4.2×103J/(kg﹒℃))。
(1)该过程水吸收的热量是多少?
(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W,水获取太阳能的效率是多大?
13.秋季,景德镇地区晴天时太阳每平方米的平均辐射功率约为,一天接收太阳辐射的时间以7h计算。
(1)晴朗的秋季,景德镇地区每平方米一天能接收到的太阳能约为多少?
(2)某太阳能热水器的集热面积为,水箱容积为200L,不计能量损失,该热水器装满水后,在晴朗的秋天,一天可使水箱内20℃的水温度升高到多少摄氏度?
14.有一根烧红的铁钉,温度是820℃,质量是2×10﹣3kg,将它投入到某种液体中,该液体的初温是10℃,质量是36.8g,铁和液体的温度达到20℃后不再变化。不考虑周围环境的影响和热损失,铁的比热容为0.46×103J/(kg•℃)。计算:
(1)铁钉放出的热量;
(2)该液体的比热容?
15.中国茶文化源远流长。如图所示是一款煮茶器,正常工作时加热功率为1000W。煮茶器中装有0.5kg初温为20℃的水,在标准大气压下,用这个款茶器在正常工作下将水刚好加热到沸腾,不计热量损失(C水=4.2×103J/(kg·℃)),求:
(1)水吸收的热量;
(2)煮茶器加热的时间。
16.天然气是生活中常用的一种能源。小明家用天然气将5kg的水从10℃加热到50℃。假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收(已知:水的比热容为,天然气的热值为4.2×107J/m3)。试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)加热这些水需要天然气的体积是多少?
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×103
砂石
约0.92×103
铜
0.39×103
液体名称
液体质量m/g
液体初温
液体末温
加热时间t/min
液体吸热情况“多”或“少”
甲
10
30
40
6
多
乙
10
30
40
3
少
参考答案:
1.AD
【详解】A.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度时,水放出的热量多,所以让流动的热水流过暖气来取暖,故A符合题意;
B.冬天在菜窖里放几桶水,可防止菜被冻坏,利用的是水凝固放热,与比热容无关,故B不符合题意;
C.夏天,向地面洒些水可降低室温,利用的是水汽化吸热,与比热容无关,故C不符合题意;
D.汽车发动机用水循环冷却是利用了水的比热容大的特性,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,所以汽车发动机用循环水冷却,故D符合题意。
故选AD。
2.A
【详解】A.白气是汽化后的水蒸气遇冷液化成的小水滴,故A错误,符合题意;
B.油比水的比热容小,吸热能力更弱,所以质量相同的油与水相比,吸收相同的热量,油温度升高的快,故B正确,不符合题意;
C.炒菜比腌菜咸的快,是因为炒菜时温度高,分子运动速度加快,分子无规则运动加剧,温度越高扩散现象越明显,故C正确,不符合题意;
D.水沸腾后,吸热但温度不变,开大火力也不能使水温升高,故D正确,不符合题意。
故选A。
3.D
【详解】A.煤油和冰是不同的物质,但它们的比热容是相同的,故A错误;
B.物质的比热容与物质的状态有关,如水和冰的比热容不同,故B错误;
C.由
知,质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜的比热容小,铜块的末温更高;
D.沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多,因为水的比热容较大,由
可知,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,使得沿海地区昼夜的温差小,故D正确。
故选D。
4.C
【详解】由公式
可知,,铁块和铝块的质量以及吸收的热量相同,铁的比热容小于铝的比热容,所以铁块的温度升高值大于铝的温度升高值,由于初温相同,所以铁的末温大于铝的末温,热传递是从高温物体传向低温物体,所以热量会从铁块传给铝块。
故选C。
5.C
【详解】由于青岛是沿海城市,济南是内陆城市,海水的比热容比砂石的比热容大,相同质量的海水和砂石,吸收或放出相同的热量时,海水的温度比砂石的温度变化少,所以青岛的温差比济南的温差小,与密度、内能、温度都无关,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】水的比热容比沙子的比热容大,同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相同热量,水的温度变化比沙小,因此,在受太阳照射条件相同时,海水比沙滩的温度低,放出相同热量时,海水比沙滩的温度高,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. 0.5 6.3×104
【详解】[1]水的质量为
[2]“暖手宝”释放出的热量为
8. 加热时间 二 甲
【详解】(1)[1]液体吸收热量没办法直接测量出来,选择用相同的加热器加热,用加热时间反映液体吸收热量的多少。
(2)[2] 小明的实验数据中,液体的质量相等,升高的温度相同,故小明采用的是方案二。
(3)[3]甲乙两种液体的质量相等,升高的温度相同,但甲吸收热量的时间长,也就是甲吸收的热量多,由
得甲的比热容大。
9. 加热时间 a b a 2.1×103 密度
【详解】(1)[1]实验中,两个电加热器的功率要相同,由转换法知,这样可以用加热时间来比较吸热的多少。
(2)[2][3]由图像可知,质量相等、都升高20℃,a加热时间长,a吸收的热量更多一些,根据,故a的比热容大,b物质的比热容更小。
(3)[4]因水的比热容大,由知,吸收相同热量,水升温低。由图像可知,水的温度随时间变化的图像是a。
[5]因升高20℃,煤油加热时间为3分钟,水加热6分钟,煤油吸热是水的二分之一,根据可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,若水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则煤油的比热容为
(4)[6]从图中可以看出,煤油看起来比水要“多”一些,已知水和煤油质量相同,根据密度变形公式可,因为煤油的密度小,故煤油的体积大一些。
10.3.3kg
【详解】解:2千克的水从加热到需要吸收的热量为
若不计热量损失,的水降温到放出的热量等于水吸收的热量,则的水的质量为
答:需要的开水约3.3kg。
11.(1);(2)90℃
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)水的初始温度是15℃,根据可得,水的温度将升高到
答:(1)水吸收的热量是;
(2)若水的初始温度是15℃,则吸收了这些热量后,水的温度将升高到90℃。
12.(1)4.2×103J;(2)28%
【详解】解:(1)由Q=cmΔt可得,该过程水吸收的热量为
(2)由W=Pt可得,照射到水面上的太阳能为
故水获取太阳能的效率为
答:(1)该过程水吸收的热量是4.2×103J;
(2)水获取太阳能的效率是28%。
13.(1)1.05×107J;(2)45℃
【详解】解:(1)景德镇地区每平方米一天能接收到的太阳能约为
(2)一天内水吸收的热量为
水的质量为
一天可使水箱内的水升高的温度
水的末温为
答:(1)晴朗的秋季,景德镇地区每平方米一天能接收到的太阳能约为;
(2)不计能量损失,该热水器装满水后,在晴朗的秋天,一天可使水箱内的水温度升高到。
14.(1)736J;(2)2×103J/(kg•℃)
【详解】解:(1)铁钉放出的热量为
(2)由题意知
由液得,该液体的比热容为
答:(1)铁钉放出的热量是736J;
(2)该液体的比热容是2×103J/(kg•℃)。
15.(1)1.68×105J;(2)168s
【详解】解:(1)一个标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量
(2)不计热量损失,煮茶器消耗的电能
由可知,煮茶器加热的时间
答:(1)水吸收的热量为1.68×105J;(2)煮茶器加热的时间为168s。
16.(1)8.4×105 J;(2)0.02 m3
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Q吸=8.4×105J
由Q放=Vq可知加热这些水所需天然气的体积为
答:(1)水吸收的热量是;
(2)加热这些水需要天然气的体积是0.02m3。
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