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第三节 比热容
一、单选题
1．关于以下几幅图片的说法错误的是（　　）
A．南极的冰川虽然温度很低，但也具有内能
B．沙滩上的沙子比海水烫是因为沙子的比热容比海水的比热容小
C．冰块的保鲜效果比水更好是因为冰在熔化过程中要吸热
D．树枝上的霜是凝华现象，霜的形成过程中要向外吸收热量
2．正在建设中的莱芜龙马河湿地公园是以保护和修复龙马河景观为核心，兼具湿地功能的城市综合性公园，湿地公园能很好地调节气温，是因为水具有较大的（　　）
A．热值 B．比热容 C．热量 D．内能
3．质量和初温相同的水和铜块，分别放出相同的热量后，立即将铜块投入水中，则（　　）
A．铜块向水传递热量 B．水向铜块传递热量
C．二者之间不发生热传递 D．水向铜块传递温度
4．已知甲、乙两铝块，吸收热量之比为1∶2，质量之比为2∶3，则甲、乙升温之比及比热容之比分别为（　　）
A．1∶3 1∶1 B．3∶4 4∶3
C．3∶4 1∶1 D．4∶3 1∶1
5．如图1所示，用相同的电加热器给初温及质量均相同的甲、乙两种不同的液体加热，两种液体每秒吸收的热量相同，两种液体的温度加热时间的图像如图2所示。则（　　）
A．加热1min，两种液体吸热关系为Q甲>Q乙
B．乙液体在第2min时的比热容大于第1min时的比热容
C．甲液体的吸放热能力比乙强
D．通过图像分析可得，甲、乙两液体的比热容大小之比c甲：c乙=1：2
6．质量和温度都相同的冷金属块A和B，放在沸水中煮相当长时间后取出，马上分别投入甲、乙两杯盛有质量和温度都相同的冷水中（不计热量损失），到两杯水的温度不再升高时，发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度。由此可知（　　）
A．甲杯冷水从金属块A吸收的热量多
B．金属块B的比热容较小
C．金属块A在冷水中放热比较多
D．金属块B在沸水中吸热比较多
二、填空题
7．比热容是表示　 　的物理量，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），单位读作：　 　，表示　 　。质量相同的水和煤油，升高相同的温度，　 　吸收的热量最多。
8．等质量的水和食用油，用相同的电加热器加热（如图），升高相同温度，　 　需要的加热时间更长，由此得知　 　的比热容较大。
9．学校实施学生营养餐进校园，如图所示，这是我市某学校免费为学生提供的牛奶。该牛奶温度从50℃降低到40℃放出的热量是 　 　J。牛奶喝掉一半，剩余牛奶的比热容 　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。[1mL=1cm3，ρ牛奶=1.02×103kg/m3，c牛奶= 2.0×103 J/(kg·℃)]
10．建筑师傅经常需要用钻孔机钻孔，如图钻头使用时相当于一个　 　（填简单机械名称），可以省力，钻孔时钻头发热是由于克服摩擦　 　使钻头的内能增加了，因此在钻孔过程中需不断地往钻头上注水，利用水的　 　较大，从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。
11．用两个规格相同的电加热器，分别给质量相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的关系图像如图所示。结合图像判断，甲乙都加热10min时，甲液体吸收的热量　 　乙液体吸收的热量，甲液体的比热容　 　乙液体的比热容（两空均填“大于”、“等于”或“小于”）。如果乙液体是水，则甲液体的比热容为　 　 J/（kg·℃）。若乙中的水在前20min内吸收2.52×104J的热量，则1.68×104J的热量可以使甲从0上升至　 　℃。（不计热量损失）
12．如图所示的是在1个标准大气压下某物质熔化时温度随时间变化的图像，第6min时该物质的内能　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）第8min时该物质的内能；该物质在BC段处于　 　态；该物质在CD段的比热容是在AB段的比热容的　 　倍。（被加热物质的质量和吸、放热功率不变）。
三、计算题
13．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＝4.2×103J/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＝3×107J/kg，设焦炭放出的热量全部被水吸收）
14．质量500g温度100℃的金属块，当温度降低到20℃时，放出了3.52×104J的热量，该金属块的比热容是多少？可能是哪种金属？
几种物质的比热容
物质 比热容C/J/（kg ℃）
铝 0.88×103
铁、钢 0.46×103
铜 0.39×103
汞 0.14×103
15．如图甲，网上曾热销一种“55度杯”，称“能很快将开水变成适饮的温水，而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密，某中学物理小组设计了如图乙模型。设此杯内胆中被封存着300g水，室温20℃；现向杯中倒入200g、100℃开水，忽略内胆及空间的热能消耗，热平衡后，求：
（1）杯内水温为多少？
（2）饮用后迅速将200g室温矿泉水倒入该杯，摇一摇，矿泉水的温度将上升至多少？
四、作图题
16．用两个相同的加热器，分别对质量、初温相等的甲、乙两种液体加热，甲的比热容比乙小，图中已经画出甲的温度随时间变化图像，请在图上画出加热相同时间，乙的温度随时间变化的大致图像。
五、实验探究题
17．为了“研究物体通过热传递的方式升温时，温度的升高量与物质的种类是否有关”，小明设计了如下实验：在两只完全相同的烧杯里分别装入质量相同的水和煤油，用两个完全相同的“电热棒”给它们加热，并将数据记录在下表中。
加热时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7
水的温度t水/℃ 20 22 24 26 28 30 32 34
煤油的温度t煤油/℃ 20 24 28 32 36 40 44 48
（1）本实验中，由于物理量　 　无法直接测量，小明可以在实验中观察加热时间从而得出该物理量的大小，这是物理研究中的　 　法；
（2）小明研究的问题中，因变量是　 　；
（3）用两个相同的电热棒加热水和煤油的目的是为了使水和煤油　 　相同；
（4）通过此实验可以得出：当　 　一定时，煤油升高的温度比水多；物体通过热传递的方式升温时，升高的温度与物质的种类　 　关（选填“有”或“无”）。
六、综合题
18．下表是一些物质的比热容[J/（kg ℃）]。
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
砂石 0.92×103 铜 0.39×103
根据表中数据，完成下列填空：
（1）不同物质的比热容一般　 　（选填“相同”或“不同”）比较水和冰的比热容可知，物质的比热容与物质的状态　 　（填“有关”或“无关”）；
（2）100g水的比热容与50g水的比热容相比较，　 　（填“前者是后者的两倍”或“前后两者相等”）；
（3）将质量初温相同的铝、铜两个球，浸没在沸水中煮较长的一段时间，则两个球的温度　 　（选填“相同”或“不同”）。从沸水中吸热较多的是　 　球。
19．如图是“比较不同物质吸热能力”的实验装置，实验时使用相同规格的电加热器给水和食用油加热相同时间。得到如下数据：
（1）为了比较水、食用油的吸热本领，小明提出两种比较方案：
①让两者升高相同的温度比较加热时间；
②让两者加热相同时间比较升高的温度。
在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是　 　（填“①”“②”或“①和②”）；
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
水的温度/℃ 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
食用油的温度/℃ 30 32.5 35 37.5 40 42.5 45 47.5 50 52.5 55
（2）实验结果表明，不同物质，在质量相同、升高的温度相同时，吸收的热量　 　；在相同条件下水和食用油比较，吸热能力强的是　 　。
20．如图所示，是某学校科技节上展示的两件作品。小明为此作了以下解说：
（1）甲是简易的温度计，它的工作原理是利用　 　的性质而制成的。它的测温效果与小玻璃瓶的容积和玻璃管的　 　有关；所用的测温物质是煤油而不是水，这是因为煤油的　 　较小，吸收（或放出）相同的热量时，玻璃管内液体温度变化更为明显；
（2）乙是简易的气压计，当外界气压减小时，玻璃管内液柱的液面会　 　；
【提出问题】小华发现甲、乙的构造非常相似，提出乙是否也能做温度计使用？
【设计实验和进行实验】把两装置中的小玻璃瓶同时没入同一热水中，观察到乙装置中玻璃管内液柱上升更明显，这是由于瓶内的　 　受热膨胀更显著，故乙也能做温度计使用；
【拓展】查阅相关资料，了解到人们很早就发明了如图2所示的气体温度计，当外界环境气温升高时，该温度计中的管内液面会下降，但由于受外界　 　、季节等环境因素变化的影响，所以，这种温度计测量误差较大。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】熔化与熔化吸热特点；凝华及凝华放热；内能的概念；比热容的定义及其计算公式
2．【答案】B
【知识点】比热容的定义及其计算公式
3．【答案】B
【知识点】比热容的定义及其计算公式
4．【答案】C
【知识点】比热容的定义及其计算公式
5．【答案】D
【知识点】比热容的定义及其计算公式
6．【答案】D
【知识点】比热容的定义及其计算公式
7．【答案】物体吸（放）热本领；焦耳每千克摄氏度；1千克的水温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量是4.2×103J；水
【知识点】比热容的定义及其计算公式
8．【答案】水；水
【知识点】比热容的定义及其计算公式
9．【答案】4.08×103；不变
【知识点】密度公式及其应用；比热容的定义及其计算公式
10．【答案】斜面；做功；比热容
【知识点】做功改变物体内能；比热容的定义及其计算公式；斜面的机械效率
11．【答案】等于；小于；2.1×103；60
【知识点】比热容的定义及其计算公式；探究不同物质的吸热能力
12．【答案】小于；固液共存；2
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象；比热容的定义及其计算公式
13．【答案】（1）8.4×106J；（2）0.28kg．
【知识点】比热容的定义及其计算公式
14．【答案】，铝
【知识点】比热容的定义及其计算公式
15．【答案】（1）热水放出的热量：Q放＝cm（t0﹣t），冷水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）|
假设热水放出的热量全部被冷水吸收，
所以Q吸＝Q放，
即4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×（100℃﹣t1）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.3kg×（t1﹣20℃）|
解得t1＝52℃
（2）解：迅速将200g室温矿泉水倒入该杯，摇一摇，矿泉水的温度可升至t2，
即4.2×103J/（kg ℃）×0.3kg×（52℃﹣t2）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×（t2﹣20℃）|
解得t2＝39.2℃
【知识点】比热容的定义及其计算公式
16．【答案】
【知识点】探究不同物质的吸热能力
17．【答案】（1）物体吸收的热量；转换法
（2）温度升高量
（3）相同时间吸收相同热量
（4）质量和吸收热量；有
【知识点】探究不同物质的吸热能力
18．【答案】（1）不同；有关
（2）前后两者相等
（3）相同；铝
【知识点】探究不同物质的吸热能力
19．【答案】（1）①和②
（2）不同；水
【知识点】探究不同物质的吸热能力
20．【答案】液体热胀冷缩；直径；比热容；升高；气体；大气压
【知识点】比热容的定义及其计算公式；大气压强与高度的关系；气压计和抽水机
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