【核心素养】沪科版物理九年级(全一册)课课精编分层练习14.2 物质的比热容(30页)(含解析)

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【核心素养】沪科版物理九年级(全一册)课课精编分层练习14.2 物质的比热容(30页)(含解析)

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【核心素养】14.2 物质的比热容分层作业
1.初春育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,正确的做法是(  )
A.早晨多灌水,傍晚多排水 B.早晨多排水,傍晚多灌水
C.早晨和傍晚都要多灌水 D.早晨和傍晚都不要灌水
2.炎炎夏日,烈日下海滩的沙子热得烫脚,而海水很清凉,傍晚落日后,沙子凉了,海水却依然暖暖的,这主要是因为海水和沙子具有不同的(  )
A.质量 B.密度 C.温度 D.比热容
3.如图所示,在不同的柱状容器中注水,水面会上升。如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比,比热容和容器的下列哪个属性类似(  )
A.高度 B.容积
C.底面积 D.水量与底面积的比
4.对于同一物态的某种物质,根据c得知(  )
A.当吸收热量增大2倍时,比热容增大2倍
B.当质量增大2倍时,比热容增大2倍
C.温度变化量越大,比热容越小
D.不管吸收热量、质量和温度如何变化,比热容不变
5.家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在(  )
A.白天、夜晚 B.夜晚、白天 C.白天、白天 D.夜晚、夜晚
(多选)6.小明在海边玩耍,感觉沙滩上的沙子很热,海水却比较凉爽。某天,他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量,绘成的温度随时间变化图象如图所示。下列分析正确的是(  )
A.早晨6时,海水的温度比沙子高
B.6时到14时,沙子吸收的热量比海水多
C.14时到22时,海水降低的温度比沙子小
D.利用此图象可以比较海水和沙子的比热容
7.一个金属球的质量是0.05kg,当它从98℃降低到38℃时,放出的热量为1.26×103J,金属球的比热容为    J/(kg ℃)。
8.我国许多城市中都建有大型绿地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”,这是因为水的比热容较    (选填“大”或“小”)。质量为1千克的水在太阳的照射下,温度升高5℃,水吸收的热量为    焦。
9.小张同学利用如图所示的实验装置测量煤油的比热容。实验中,在一段时间内电阻丝产生400J的热量,质量为0.04kg的煤油温度升高了5℃,若电阻丝产生的热量全部被煤油吸收,则煤油的比热容为    J/(kg ℃)。
10.“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水比砂石的     大,楼房中的“暖气”用水作为介质,正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃,放出的热量为     J,这一过程中水的内能减少。除热传递外,    也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
11.阅读材料,回答问题。
江南地区早稻播种通常选在3月底到4月初的气温回升季节,环境温度较高,有利于农作物的生长,但有时会出现“倒春寒”的低温天气。为了减小“倒春寒”对农业生产的影响,专家提出:在早稻插秧后,如果日平均气温在10℃以下时,要进行深水护秧,采取“夜灌日排”、“雨灌晴排”的方式,调节秧田水热状况,使秧苗更好地生长。
(1)深水护秧是利用了水的     大;
(2)“夜灌”是因为早春的夜晚温度低,在同等条件下,水放热后温度下降     ,灌水后可以防止秧苗被冻坏;“晴排”是由于晴朗的白天气温高,水吸热后温度     ,不利于秧苗生长,所以要将水排干;
(3)“倒春寒”时期,若一个夜晚1m2面积的水平均放热为2.1×106J,为了秧苗不被冻坏,一个夜晚水温下降不能超过5℃,则农民对水田灌水的深度不应低于     cm。[水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃)]
12.秋冬季节,街头常有糖炒板栗的香味弥漫在空中。细心的小明发现商家炒栗子时都会加砂石,如图所示。小明不禁思考:炒栗子时加砂石有何作用呢?请你利用物理热学相关知识回答小明的思考。
13.三组同学同时用相同的加热设备给冰加热至冰完全熔化成水后一段时间。他们根据各自记录的数据,在相同的坐标纸上绘制出加热全过程图线如图(甲)、(乙)、(丙)所示。老师看过后,根据“加热器每分钟放出的热量相等,各组热损失无明显差异”这一条件,认定其中有一组同学绘制的图线正确。如果你是老师,你会做出何种评价?请说出你的理由。
14.在探究“不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图甲、乙所示。
(1)实验中除了温度计,还需要的测量工具是    和    。
(2)此实验有两种探究方案:方案一:取质量相同的两种物质,用两个    的电加热器给两种物质加热相同的时间,看它们的温度变化,就能比较它们的吸热能力;方案二:    相同,比较加热时间。
(3)每隔1min记录一次温度,整个实验操作无误。记录实验数据并绘制图像,图像中    (填序号)液体的吸热能力强。如果要在甲、乙两液体中选择一种液体作为冷却剂,你认为    (填“甲”“乙”或“都可以”)液体较为合理。
15.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),那么请问:
(1)图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象?
(2)加热满2min时,水吸收了多少热量?
(3)试求出沙子的比热容。
16.如图所示,把要锻打的铁器先在火炉中烧红,然后移到大铁墩上捶打,再将锻好的铁器毛坏放在水中淬火,以增加铁器的硬度。一个质量为2kg的锻好的铁器毛坯,温度为700℃,淬火使它的温度降低到200℃,释放的热量有84%被质量为10kg、初温为16℃的水吸收,求水的末温。[c铁=0.46×103J/(kg ℃),c水=4.2×103J/(kg ℃)]
1.如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是:与海洋相比,陆地的土地(  )
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
2.我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固纯铁柄构从嘴受注”这样的记载,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块没有内能
B.“铁化如水”是通过热传递改变铁的内能的
C.铸好的釜很难被压缩,是因为分子间无间隙
D.用铁铸造的釜加热升温快是因为铁比热容大
3.在各种液体中,通常用水作冷却剂,这是因为(  )
A.水具有较大的密度 B.水的性质很稳定
C.水具有较大的比热 D.水的凝固点较低
4.对质量均为200g,初温相同的甲、乙两种物质,用相同的加热器加热,它们温度随时
间变化的图像如图所示。若单位时间内,甲、乙吸收的热量相同。甲在0~8min的状态下,比热容为c甲=1.9×103J/(kg ℃)。下列说法正确的是(  )
A.乙物质的沸点一定是60℃
B.0~6min,甲的比热容大于乙的比热容
C.0~6min,甲吸收的热量比乙更快
D.8~10min,乙吸收的热量为7.6×103J
5.课后延时服务推出后,在学校用餐的师生增加了。如图,值日老师往保温饭盒下层注入热水,温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。用热水温热饭菜是因为水的(  )
A.凝固点低 B.沸点高 C.密度小 D.比热容大
6.依据表格中的数据,下列说法正确的是(  )
物质 比热容c/[J (kg ℃)﹣1]
水 4.2×103
煤油 2.1×103
砂石 约0.92×103
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B.水和砂石放出相等的热量,水的温度降低得较多
C.水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J
D.质量相等的水和煤油,吸收相等的热量,煤油的温度升高得较多
(多选)7.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>c液,下列说法中正确的是(  )
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
8.在沿海地区炎热的天气里,由于陆地与海水的     不同,易形成海陆风;白天,陆地比大海升温     (选填“快”或“慢”),地面与海面上空的空气形成对流,如图     (选填“甲”或“乙”)所示。
9.小亮家天然气热水器的热效率是70%,他某次洗澡,耗水20kg,热水器进水温度是22℃,出水温度恒定为42℃,他这次洗澡消耗天然气    m3。已知水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),天然气的热值是3.2×107J/m3。
10.周末,小明用热水为家人热盒装牛奶,他把3盒牛奶放入装有温度是90℃、质量是2kg热水的盆中,经过一段时间,3盒牛奶的温度都从10℃变成了45℃,这段时间内每盒牛奶从水中吸收了     J的热量;若盆中热水对牛奶加热的效率是50%,则此时盆中水的温度是     ℃。已知:每盒牛奶的质量0.25kg,牛奶的比热容4.0×103J/(kg ℃),水的比热容4.2×103J/(kg ℃)。
11.如图所示是小李同学在标准大压强下探究某物质熔化时温度随时间变化的图像。第6min时的内能     (选填“大于”、等于”或“小于”)第8min时的内能;该物质在CD段的比热容是AB段比热容的     倍(被热物质的质量和吸、放热功率不变)。
12.现有甲、乙、丙三种初温相同的液体,其中甲、乙为质量不等的同种液体,乙、丙为质量相等的不同液体。对这三种液体分别加热,可根据它们吸收的热量和升高的温度,在“温度﹣热量”图像上分别画出对应的三点甲、乙、丙,如图所示,则甲、丙两种液体的比热容c甲    c丙;甲、丙两种液体的质量m甲    m丙。(两空均选填“>”、“=”或“<”)
13.小明在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔2min记录一次温度。
(1)如图甲所示是小明的实验情景,其中一处有明显错误,请指出错误之处:    。
(2)纠正错误后继续实验,实验中表示物质吸收热量的多少用的是     。
A.加热时间 B.温度计升高的温度
(3)小明根据实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像。已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),则煤油的比热容为     J/(kg ℃)。
(4)如图丙所示,若把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比,比热容和容器的下列哪个属性类似     。
A.高度 B.底面积 C.容积 D.表面积
14.页岩气是一种清洁新能源,对加快节能减排和大气污染防治具有重要意义。页岩气的热值约为3.0×107J/m3。
(1)完全燃烧1m3的页岩气,放出多少热量?
(2)在标准大气压下,完全燃烧1m3的页岩气,能使质量为100kg、初温为30℃水温度升高到多少摄氏度?(c水=4.2×103J/(kg ℃))
15.S195型号柴油机在我国工农业生产中曾被广泛应用。用其做动力犁地时工作效率η为40%,耗油量为每小时5kg。工作过程中,为防止柴油机温度过高,采用循环水冷却,其散热器中装有10kg的水,如图所示为测得的柴油机开机后水温随时间变化的图线。(柴油的热值q=4.3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃))求:
(1)工作1小时消耗的柴油完全燃烧产生的热量Q放;
(2)工作1小时柴油机对外输出的有用机械功W;
(3 )从开机至水箱内的水“开锅”(沸腾),水吸收的热量Q吸。
1.(2025 达州)“一粥一饭,当思来之不易”,稻谷通常要经历育苗、生长、晾晒和储存四个过程。下列说法正确的是(  )
A.育苗期,薄膜内壁附有小水珠是汽化现象
B.生长期,傍晚蓄水是由于水的比热容小保温效果好
C.晾晒时,摊开通风是为了加快稻谷中水的蒸发
D.储存期,稻谷储存不当导致发霉主要是发生物理变化
2.(2025 南通)小明用电水壶烧水给爷爷奶奶泡茶。该壶保温性能较好,烧水时壶会吸收一些热量。在壶中装入500mL的水,加热至沸腾,用时2min。水用完后,他又在壶中装入1000mL的水,加热至沸腾,所需时间最有可能的是(  )
A.2min B.4min
C.大于2min且小于4min D.大于4min
3.(2025 哈尔滨)实验是科学探究的重要形式,关于下面四个实验,说法正确的是(  )
A.甲实验:玻璃板很难被拉离水面,说明分子之间有斥力
B.乙实验:墨水在热水中扩散快,说明温度越高分子无规则运动越剧烈
C.丙实验:沙子中温度计示数升高快,说明沙子吸热能力比水强
D.丁实验:风车越转越快,说明风车的动能正在减小
4.(2025 黑龙江)下列实例中与水的比热容有关的是(  )
A.北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂
B.沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小
C.天热时在地面上撒水是为了降低室内温度
D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些
5.(2025 阿坝州)某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容ca和cb。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从20℃升高到50℃,液体b的温度从10℃升高到70℃,a、b两种液体均未沸腾。由此可知(  )
A.ca>cb B.ca<cb C.ca=cb D.ca=3cb
6.(2025 湖北)某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的(  )
A.比热容 B.密度 C.电阻 D.质量
7.(2025 成都)小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知c水=4.2×103J/(kg ℃),实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是(  )
A.液体M的比热容为2.8×103J/(kg ℃)
B.液体M放热能力比水放热能力强
C.在t2 t4时间段两种物质都是固液共存状态
D.从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量小于M放出的热量
(多选)8.(2025 日照)篆刻艺术是中华艺术文脉上的古老印记。如图,一位艺术家正在篆刻一枚材质质地均匀的方章,与篆刻前相比,篆刻后方章保持不变的物理量是(  )
A.质量 B.密度 C.体积 D.比热容
9.(2025 南京)如图所示,用红外灯加热质量相同的水和沙子,水和沙子吸收热量的多少通过    来反映。加热过程中发现水升温较慢,原因是水的    较大,红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的    效应。
10.(2025 威海)在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清水,用相同热源加热,    (选填“高汤”“清水”)升温较快;清水沸腾后关火,发现继续沸腾一段时间,说明石锅温度     (选填“低于”“等于”“高于”)水的温度。(c高汤<c水)
11.(2025 安徽)小张同学利用如图所示的实验装置测量煤油的比热容。实验中,在一段时间内电阻丝产生400J的热量,质量为0.04kg的煤油温度升高了5℃,若电阻丝产生的热量全部被煤油吸收,则煤油的比热容为    J/(kg ℃)。
12.(2025 哈尔滨)图甲是探究“水沸腾规律”的实验装置,图乙是水的温度随加热时间变化的图像。由图像可知:水在沸腾过程中,温度    。若烧杯中水的质量为0.1kg不变,根据乙图像计算出水在0~6min吸收的热量是    J。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
13.(2025 兰州)如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线,加热过程中物体在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答:
(1)由图可知该物质是    (选填“晶体”或“非晶体”),它的熔点是    ℃;
(2)该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是:c固    c液(选填“>”、“<”或“=”)。
14.(2025 深圳)蓄冷剂是食品运输和保险过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂,财财同学和明海同学为了探究其蓄冷效果,进行了如下的实验探究:财财首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中,标明A、B,放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水,将冰袋从冰箱中拿出放入水中,并用隔热材料密封。明海同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度,如图是明海记录的A、B两蓄冷剂及容器1、2中水的温度随时间的变化曲线。
(1)露露同学发现:蓄冷剂熔化前温度在升高,其分子热运动速度变     ;
(2)0 t1,水和蓄冷剂之间发生热传递,宇婷同学说其热传递方向为     ;
(3)0 t1,蓄冷剂     吸热更快;
(4)t1 t2,容器1中水的温度降低10℃,若热量全部被冰袋吸收,经过计算,汉欢同学发现每克蓄冷剂A吸收的热量为     ;
(5)汉欢同学在深圳市内配送蛋糕时,选择蓄冷剂     更好,理由是     。
15.(2025 徐州)小华在家中烧水时有个疑问:水吸收的热量与什么因素有关呢?她猜想:水吸收的热量与水的质量和升高的温度有关。为了探究其中的关系,她借助一个电热水壶进行实验。
(1)水吸收的热量无法直接测量,实验中用加热时间t表示,因为水吸收的热量Q与加热时间t成    。
(2)在探究水吸收的热量与水升高的温度之间的关系时,小华量取0.8kg水,用电热水壶加热,每隔1min测量一次水的温度。测得数据如下表所示。请在坐标图中画出水的温度随加热时间变化的图像。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
温度/℃ 20 30 40 50 60 70
(3)在探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时,应控制水    相同,量取不同质量的水,分别用电热水壶加热,记录加热时间。小华进行实验并根据数据得出Q与m之间的关系。
(4)小华总结实验结论:水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比,即Q=km Δt。如果想要测出比例系数k的值,她还需要做什么?    。
16.(2025 辽宁)如图(a),某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油,比较它们的吸热能力。
(1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同,电加热器的规格应     。
(2)本实验中使用的液体温度计是根据液体     的规律制成的。
(3)每隔0.5min记录一次温度,并将数据记录在下表中。第2.5min时,食用油中的温度计示数如图(b)所示,为     ℃。
加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 …
水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 …
食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42 …
分析表中数据,发现     吸热能力强。
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,内部应充入吸热能力较     (填“强”或“弱”)的介质。(仅从吸热能力的角度分析)
【参考答案】
1.【答案】B
【解答】初春培育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,傍晚多灌水,当夜晚温度降低时,因为水的比热容大,水放出热量,水的温度降低的比较少,不至于使秧苗受冻。
在早晨把稻田内的水排出,稻田接受太阳光的照射,泥土的比热容小,泥土吸收热量,温度升高快,有利于秧苗的生长。
故选:B。
2.【答案】D
【解答】烈日下海滩的沙子热得烫脚,而海水很清凉,傍晚落日后,沙子凉了,海水却依然暖暖的,这主要是因为海水和沙子具有不同的比热容,由于水的比热容大,所以相同质量的水和沙子比较,同样吸热和放热的情况下,水的温度变化比沙子小,因此,形成不同的冷热感受。与海水和沙子的质量、密度无关,而温度的变化不同,也是比热容不同造成的。故ABC不合题意,D符合题意。
故选:D。
3.【答案】C
【解答】相同条件下升温越快,比热容越小;而相同体积的水在体积膨胀相同的情况下,底面积越小水面升高越大;如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比,比热容和容器的底面积属性类似,故C正确,ABD错误。
故选:C。
4.【答案】D
【解答】比热容是物质的一种特性,与物质的种类有关、与物质的状态有关;对同一物态的某种物质而言,吸收或放出的热量跟质量与温度的变化的乘积之比是一定值;故A、B、C不正确,D正确。
故选:D。
5.【答案】A
【解答】水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风,所以白天风力发电机旋翼朝向大海,如图乙所示;
晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,所以夜晚风力发电机旋翼朝向陆地,如图丙所示。
故选:A。
6.【答案】ACD
【解答】A、根据题图可知:早晨6时,海水的温度比沙子高,故A正确;
B、6时到14时,沙子和海水吸收的热量相同,故B错误;
C、14时到22时,海水降低的温度比沙子小,故C正确;
D、质量相同的水和沙子,利用此图象可以比较海水和沙子的比热容,海水的比热容较大,故D正确。
故选:ACD。
7.【答案】0.42×103
【解答】一个金属球的质量是0.05kg,当它从98℃降低到38℃时,放出的热量为1.26×103J,
根据放热公式 Q放=cmΔt=cm(t0 t),可得金属球的比热容为:

故答案为:0.42×103。
8.【答案】大;2.1×104。
【解答】水的比热容较大,相同质量的水和土壤、砂石比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,所以盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”;
质量为1千克的水在太阳的照射下,温度升高5℃,水吸收的热量为:
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×5℃=2.1×104J。
故答案为:大;2.1×104。
9.【答案】2.0×103。
【解答】在一段时间内电阻丝产生400J的热量,质量为0.04kg的煤油温度升高了5℃,若电阻丝产生的热量全部被煤油吸收,根据Q=cmΔt,则煤油的比热容为
c2.0×103J/(kg ℃)
故答案为:2.0×103。
10.【答案】比热容;6.3×107;做功
【解答】水的比热容较大,同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相同热量,相同质量的水和砂石相比较,水的温度变化比砂石小,所以沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小;
水放出的热量为:Q放=c水mΔt=4.2×103J/(kg ℃)×500kg×(65℃﹣35℃)=6.3×107J;
改变内能的方法有两种:做功和热传递。
故答案为:比热容;6.3×107;做功。
11.【答案】(1)比热容;(2)小;上升小;(3)10。
【解答】(1)深水护秧是利用了水的比热容大,因为质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些;
(2)“夜灌”是因为早春的夜晚温度低,在同等条件下,水放热后温度下降小,灌水后可以防止秧苗被冻坏;“晴排”是由于晴朗的白天气温高,水吸热后温度上升小,不利于秧苗生长,所以要将水排干;
(3)“倒春寒”时期,若一个夜晚1m2面积的水平均放热为2.1×106J,为了秧苗不被冻坏,一个夜晚水温下降不能超过5℃,设农民对水田灌水的深度不应低于hm,
则:c水Shρ水Δt=2.1×106J,即4.2×103J/(kg ℃)×1m2×h×1.0×103kg/m3×5℃=2.1×106J,解得h=0.1m=10cm。
故答案为:(1)比热容;(2)小;上升小;(3)10。
12.【答案】用砂石和板栗同炒,是因为砂石的比热容小,升温较快。
【解答】用砂石和板栗同炒,是因为砂石的比热容小,升温较快。
13.【答案】由于加热器每分钟放出的热量相等,则冰和水在相同的时间内吸收的热量相等。冰的比热容比水小,熔化过程质量不变,故冰和水的质量相等,根据Q吸=cmΔt可知,相同时间冰的温度变化量大于水的温度变化量,丙同学绘制的图线正确。
【解答】答:由于加热器每分钟放出的热量相等,则冰和水在相同的时间内吸收的热量相等。冰的比热容比水小,熔化过程质量不变,故冰和水的质量相等,根据Q吸=cmΔt可知,相同时间冰的温度变化量大于水的温度变化量,丙同学绘制的图线正确。
14.【答案】(1)秒表;天平;(2)相同;取相同质量的两种物质,用两个相同的电加热器给两种物质加热,使它们升高的温度;(3)乙;乙。
【解答】(1)实验中吸收热量的多少是由加热时间来反映的,所以还需用秒表记录时间;实验中需要控制物质的质量相同,所以还需要天平;
(2)此实验有两种探究方案:
方案一:取质量相同的两种物质,用两个相同的电加热器给两种物质加热相同的时间,使物质吸收相同的热量,看它们的温度变化,就能比较它们的吸热能力;
方案二:取相同质量的两种物质,用两个相同的电加热器给两种物质加热,使它们升高相同的温度,比较加热的时间;
(3)根据图像可知,质量相同的甲、乙加热相同时间,吸收相同的热量且温度升高时,乙升温慢,则乙的吸热能力强;根据Q=cmΔt可知,质量相同的甲、乙升高相同的温度,乙的吸热能力强,比热容大,乙吸收的热量多,冷却的效果好,所以乙液体作为冷却剂较为合理;
故答案为:(1)秒表;天平;(2)相同;取相同质量的两种物质,用两个相同的电加热器给两种物质加热,使它们升高的温度;(3)乙;乙。
15.【答案】见试题解答内容
【解答】(1)由图像可知,在加热过程中a物质的温度一直升高(会超过250℃),而b物质的温度升高到某一温度时就不再升高(远低于250℃),因水的沸点约为100℃,且水沸腾时温度不再升高,所以b图是水吸热升温的图象,则a图沙子吸热升温的图象;
(2)由b图象可知,水的温度从20℃上升到70℃,
加热满2min时水吸收的热量:
Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×104J。
(3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,
在2分钟的时间内Q沙吸=Q水吸=4.2×104J,
又因为加热满2min,沙子的温度从20℃上升到250℃,
Δt沙=250℃﹣20℃=230℃,m沙=200g=0.2kg,
c沙0.9×103J/(kg ℃)。
答:(1)图a表示的是沙子吸热升温的过程;
(2)水吸收了4.2×104J的热量;
(3)沙子的比热容为0.9×103J/(kg ℃)。
16.【答案】水的末温为25.2℃。
【解答】
根据Q=cmΔt得出铁器毛坯放热

水吸热

根据Q=cmΔt得出水的升温

水的末温t=16℃+9.2℃=25.2℃。
答:水的末温为25.2℃。
1.【答案】A
【解答】白天,太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量,水的比热容比泥土、沙石的比热容大,海水温度上升慢;而海岸吸热后,温度上升快,热空气上升,微风从海洋吹向陆地,形成海风;
夜晚,海岸和海水放出相同的热量,海水温度降低得少,海面气温较高,空气上升,风就从陆地吹向海上,形成陆风,故A符合题意。
故选:A。
2.【答案】B
【解答】A.一切物体都有内能,炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块有内能,故A错误。
B.“铁化如水”,铁吸收热量,内能增大,温度升高,通过热传递的方式改变铁的内能,故B正确;
C.分子之间存在相互作用的引力和斥力,铸好的釜很难被压缩,是因为分子间存在斥力,故C错误;
D.用铁铸造的釜加热升温快,因为它的比热容小,与质量相同的其它物质相比,吸收相同的热量,升高的温度高,故D错误;
故选:B。
3.【答案】C
【解答】由于水的比热容较大大,所以相同质量的水和其它液体相比较时,在升高相同的温度的情况下,水所能够吸收的热量最多,即其冷却效果最好。
故选:C。
4.【答案】D
【解答】A、甲和乙的末温保持不变,可能处在熔化过程中,也可能处于沸腾过程中,此时的温度不一定是沸点,故A错误;
B、由图可知,在0~6min内,加热时间相同,吸收的热量相同,甲的温度变化快,且两物质的质量相同,根据Q=cmΔt可知,甲的比热容小于乙的比热容,故B错误;
C、实验中用同样的加热器进行加热,在相同时间内物质吸收的热量是相同的,则在0~6min内两物质吸热快慢相同,故C错误;
D、2~4min,甲吸收的热量Q=c甲mΔt=1.9×103J/(kg ℃)×0.2kg×(40℃﹣20℃)=7.6×103J,甲、乙的质量相等,在相同时间内物质吸收的热量是相同的,8~10min,乙吸收的热量等于2~4min甲吸收的热量,所以8~10min乙吸收的热量是7.6×103J,故D正确。
故选:D。
5.【答案】D
【解答】值日老师往保温饭盒下层注入热水,因水的比热容较大,降低较低的温度就可以放出较多的热量,可以温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。
故选:D。
6.【答案】D
【解答】A、比热容是物质的一种特性,与质量无关,一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故A错误;
B、由Δt可知,物体降低的温度还与质量有关,未知质量不能比较降低的温度,故B错误;
C,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)表示质量为1kg的水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量是4.2×103J,故C错误;
D、由Δt可知,水和煤油的质量、吸收热量相等,由于煤油的比热容小,所以煤油温度升高得较多,故D正确。
故选:D。
7.【答案】BC
【解答】A、由图可知,乙液体的初温是60℃,12分钟后乙液体的末温是20℃,乙液体温度降低了40℃,故A错误;
B、时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图可以看出,放热12min乙液体的温度降低得多,甲液体温度降低少,由公式Q放=cmΔt可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,甲的温度降低少,甲的比热容大,而两种液体一种液体是水,甲时水,故B正确;
D、由图可知,甲液体(水)在12min内由60℃降低到40℃,降低的温度是60℃﹣40℃=20℃,
所以甲液体(水)放出的热量:
Q放=c水mΔt水=4.2×103J/(kg ℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J,故D错误;
C、在相同时间内放出的热量相等,在12min内乙液体放出的热量等于甲液体(水)放出的热量,大小为4.2×104J,
由Q放=cmΔt得乙液体的比热容:
c乙2.1×103J/(kg ℃),故C正确。
故选:BC。
8.【答案】比热容;快;乙。
【解答】因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,在太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢,陆地升温快;陆地吸热后,温度上升快,热空气上升,风从海面吹向陆地,形成海风,故乙正确。
故答案为:比热容;快;乙。
9.【答案】0.075
【解答】水吸收的热量为
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg ℃)×20kg×(42℃﹣22℃)=1.68×106J;
根据η可得,天然气完全燃烧放出的热量为

根据Q放=Vq可得,消耗天然气的体积为

故答案为:0.075。
10.【答案】3.5×104;65
【解答】(1)1盒牛奶的质量m牛奶=0.25kg,
1盒牛奶吸收的热量:
Q吸=c牛奶m牛奶Δt牛奶=4.0×103J/(kg ℃)×0.25kg×(45℃﹣10℃)=3.5×104J;
(2)3盒牛奶吸收的热量:
Q吸′=3×3.5×104J=1.05×105J,
由η可得水放出的热量:
Q放2.1×105J,
由Q放=cmΔt得水的温度降低值:
Δt水25℃,
水的末温:
t水=t0水﹣Δt=90℃﹣25℃=65℃。
故答案为:3.5×104;65。
11.【答案】小于;2。
【解答】(1)晶体熔化过程要吸收热量,内能增加。所以第6min时的内能小于第8min时的内能;
(2)根据图中坐标信息可知,该物质在AB段温度升高10℃,被加热4min;在CD段温度升高5℃,被加热4min;
则该物质在AB段吸热与CD段吸热之比为1:1,根据Q=cmΔt可得,

所以该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍。
故答案为:小于;2。
12.【答案】<;>。
【解答】由题知,甲、乙、丙三种物质的初温相同,在“温度﹣热量”图像上分别画出对应的三点甲、乙、丙,将这三点分别与坐标原点相连(初温相同,直线表示液体的温度随吸收热量的变化关系图线),如下图所示:
乙、丙为质量相等的不同液体,即m乙=m丙,由图像可知,在吸收热量相等时,乙升高的温度较多,根据Q吸=cmΔt可知乙液体的比热容较小,即c乙<c丙,由题知甲、乙为同种液体,即c甲=c乙,所以c甲<c丙;
甲、乙为质量不等的同种液体,则c甲=c乙,由图像可知,在吸收热量相等时,甲升高的温度较少,根据Q吸=cmΔt可知甲液体的质量较大,即m甲>m乙,而已知m乙=m丙,所以m甲>m丙。
故答案为:<;>。
13.【答案】(1)没有控制液体的质量相同;(2)A;(3)2.1×103;(4)B
【解答】(1)要探究不同物质的吸热能力,需要控制液体的质量相同,图甲中液面相平,液体的体积相同,由于液体的密度不相同,根据m=ρV知液体的质量不相同,故甲图中的错误是没有控制液体的质量相同;
(2)根据转换法,加热过程中,水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的,故选A;
(3)由图乙可以看出,升高40℃,水要加热8分钟,煤油要4分钟,即升高相同的温度,煤油吸收的热量是水的,根据Q吸=cmΔt可知,在质量和升高温度相同的情况下,比热容c与Q吸正比,故煤油的比热容是:c煤油4.2×103J/(kg ℃)=2.1×103J/(kg ℃);
(4)相同条件下升温越快,比热容越小;而相同体积的水在体积膨胀相同的情况下,底面积越小水面升高越大;如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比,比热容和容器的底面积属性类似,选B。
故答案为:(1)没有控制液体的质量相同;(2)A;(3)2.1×103;(4)B。
14.【答案】见试题解答内容
【解答】
(1)1m3的页岩气完全燃烧后放出的热量:
Q放=Vq=1m3×3.0×107J/m3=3.0×107J;
(2)由题知,Q吸=Q放=3.0×107J,
由Q吸=cmΔt得水升高的温度:
Δt71.4℃,
理论上水的末温t=t0+Δt=30℃+71.4℃=101.4℃,
在一个标准大气压下,水在100℃沸腾,且沸腾后吸热但温度不变,所以最后水温为100℃。
答:(1)完全燃烧1m3的页岩气,放出的热量是3.0×107J;
(2)吸热后,水的温度可升高到100℃。
15.【答案】见试题解答内容
【解答】
(1)柴油机工作1小时消耗的柴油m油=5kg,完全燃烧产生的热量:
Q放=m油q=5kg×4.3×107J/kg=2.15×108J;
(2)由η得工作1小时柴油机对外输出的有用机械功:
W=η×Q放=40%×2.15×108J=8.6×107J;
(3)从开机至水箱内的水“开锅”(沸腾),水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg ℃)×10kg×(100℃﹣25℃)=3.15×106J。
答:(1)工作1小时消耗的柴油完全燃烧产生的热量2.15×108J;
(2)工作1小时柴油机对外输出的有用机械功为8.6×107J;
(3 )从开机至水箱内的水“开锅”(沸腾),水吸收的热量为3.15×106J。
1.【答案】C
【解答】
A.育苗期,薄膜内壁附有小水珠,是水蒸气遇冷液化形成的,不是汽化现象,故A错误;
B.生长期,傍晚蓄水是由于水的比热容大,在质量和放出热量相同时,水降低的温度小,保温效果好,不是比热容小,故B错误;
C.晾晒时,摊开增大表面积,通风加快空气流动,都是为了加快稻谷中水的蒸发,故C正确;
D.储存期,稻谷储存不当导致发霉,有新物质生成,主要是发生化学变化,不是物理变化,故D错误。
故选:C。
2.【答案】C
【解答】用电水壶烧水,已知该壶保温性能较好,且烧水时壶会吸收一些热量,在壶中装入500mL的水,加热至沸腾,用时2min,由Q=cmΔt知壶温度达到水的沸点过程中会吸收一些热量,则仅将500mL的水,加热至沸腾,用时小于2min。水用完后,小明又在壶中装入1000mL的水,加热至沸腾,相当于在第一次的基础上,又单独对500mL的水加热至沸腾,故所需时间大于2min且小于4min,故C正确。
故选:C。
3.【答案】B
【解答】A、玻璃板很难被拉离水面,说明分子之间有引力,故A错误;
B、墨水在热水中扩散快,说明温度越高分子无规则运动越剧烈,故B正确;
C、沙子中温度计示数升高快,由Q吸=cmΔt可知,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度变化小,说明水比热容比沙子大,故C错误;
D、风车越转越快,说明风车的动能越大,故D错误。
故选:B。
4.【答案】B
【解答】A、北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂,是因为水结冰(凝固)时,质量不变、密度变小、体积变大,与水的比热容较大无关,故A错误;
B、内陆地区沙子多水少,沙子的比热容比水小,白天在太阳的照射下,受热情况相同时,沙子的温度上升比水快,而晚上在同样的放热情况下,沙子的温度下降得也快,所以内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大,与水的比热容较大有关,故B正确;
C、天热时在地面上撒水是通过水蒸发吸热来降低室内温度,与水的比热容较大无关,故C错误;
D、刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些,是由于加快了衣服表面的空气流动而加快蒸发,与水的比热容较大无关,故D错误。
故选:B。
5.【答案】A
【解答】ABC、a的温度变化量为Δta=50℃﹣20℃=30℃,b的温度变化量为Δtb=70℃﹣10℃=60℃,ab两种液体的质量相同,吸收相同的热量,根据Q=cmΔt可知比热容c与温度变化量Δt成反比,Δtb>Δta,所以ab液体的比热容ca>cb,故A正确,BC错误;
D、ab两种液体的质量相同,吸收相同的热量,根据Q=cmΔt可知比热容c与温度变化量Δt成反比,所以,所以ca=2cb,故D错误。
故选:A。
6.【答案】A
【解答】科研人员指导农户用水墙替换土墙,是因为白天质量和升高相同的温度时,能吸收更多热量,夜晚,降低相同温蒂时,能放出更多的热量,主要原因是水的比热容大,故A正确,BCD错误。
故选:A。
7.【答案】A
【解答】标准大气压下,水的凝固点为0℃,所以图中右边的图像为水的温度随时间变化图像,则左边的图像为液体M的温度随时间变化图像;
A、单位时间内它们放出的热量相等,0 t2时间段内,水放出热量:
Q水=c水m水Δt=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(20℃﹣4℃)=6720J;
QM=cM×0.1kg×[20℃﹣(﹣4℃)];
Q水=QM;
解得:cM=2.8×103J/(kg ℃),故A正确;
B、因cM<c水,则液体M放热能力比水放热能力弱,故B错误;
C、由图像可知,在t2 t4时间段,物质M处于凝固过程中,有一定的凝固点,该过程中M是固液共存状态;在t2 t3时间段,水为液态(温度逐渐降低,还未凝固),在t3 t4时间段,水处于凝固过程中,此时才是固液共存状态,故C错误;
D、降低相同的温度,比热容大的物质放出热量多,因c水>cM,则水放出的热量大于M放出的热量,故D错误;
故选:A。
8.【答案】BD
【解答】A、质量是物体所含物质的多少。篆刻过程中,方章的部分物质被去除,所含物质减少,所以质量会变小,故A不符合题意;
B、密度是物质的一种特性,它等于质量与体积的比值,且与物质的种类、状态和温度有关,与质量、体积无关。方章材质均匀,篆刻时只是形状改变,物质种类不变,所以密度保持不变,故B符合题意;
C、篆刻时,方章的部分物质被刻掉,占据的空间大小改变,所以体积会变小,故C不符合题意;
D、比热容也是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与质量、体积等无关。方章物质种类不变,所以比热容保持不变,故D符合题意。
故选:BD。
9.【答案】加热时间;比热容;热。
【解答】在该实验中,用红外灯加热质量相同的水和沙子,由于红外灯的加热功率是一定的,那么加热时间越长,水和沙子吸收的热量就越多,所以水和沙子吸收热量的多少通过加热时间来反映;
水的比热容较大,意味着相同质量的水和沙子,在吸收相同热量时,水升高的温度比沙子升高的温度小,即水升温较慢,所以加热过程中发现水升温较慢,原因是水的比热容较大;
红外线具有热效应,它能使被照射的物体发热,所以红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的热效应。
故答案为:加热时间;比热容;热。
10.【答案】高汤;高于。
【解答】两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清水,用相同热源加热,相同时间吸收的热量相等,根据Q=cmΔt可知,比热容越大,升高的温度越小,高汤的比热容小,相同时间升高的温度多,升温快;
沸腾需要吸热,清水沸腾后关火,发现继续沸腾一段时间,此时继续吸热,根据热传递的条件知,说明石锅温度高于水的温度。
故答案为:高汤;高于。
11.【答案】2.0×103。
【解答】在一段时间内电阻丝产生400J的热量,质量为0.04kg的煤油温度升高了5℃,若电阻丝产生的热量全部被煤油吸收,根据Q=cmΔt,则煤油的比热容为
c2.0×103J/(kg ℃)
故答案为:2.0×103。
12.【答案】不变;4.2×103。
【解答】由图像可知:水在沸腾过程中不断吸热,温度不变;
水在0~6min内,温度由90℃升高到100℃,则水吸收的热量为:
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(100℃﹣90℃)=4.2×103J。
故答案为:不变;4.2×103。
13.【答案】(1)晶体;48;(2)>。
【解答】
(1)该物质具有固定的熔化温度,故为晶体;如图所示,熔化时,固定不变的温度,即为熔点,故熔点为48℃。
(2)由图像可知,在固态时,加热相同时间物质温度变化小于在液态时。加热时间相同,吸收的热量相同,固态时温度变化较小,由Q吸=cmΔt可知,固体时的比热容更大,c固>c液。
故答案为:(1)晶体;48;(2)>。
14.【答案】(1)大;(2)从水到蓄冷剂;(3)A;(4)210J;(5)A;蓄冷剂A的降温效果更好,能使蛋糕长时间保持低温。
【解答】(1)蓄冷剂熔化前温度在升高,其分子热运动速度变大。
(2)热传递总是从温度高的物体向温度低的物体传递,0 t1,水和蓄冷剂之间发生热传递方向为从水到蓄冷剂。
(3)根据题图可知:0 t1,蓄冷剂A吸热更快,温度上升快。
(4)水的温度降低10℃,水放出的热量为:;
若热量全部被冰袋吸收,经过计算,汉欢同学发现每克蓄冷剂A吸收的热量为:;
(5)由题知,蓄冷剂A放入容器①中,蓄冷剂B放入容器②中,水的温度随时间的变化曲线如下:
由图可知,在相同时间内容器①中水温降低得更多,说明蓄冷剂A的降温效果更好,能使物质长时间保持低温,所以在深圳市内配送蛋糕时选择蓄冷剂A更好。
故答案为:(1)大;(2)从水到蓄冷剂;(3)A;(4)210J;(5)A;蓄冷剂A的降温效果更好,能使蛋糕长时间保持低温。
15.【答案】(1)正比;(2)
(3)升高的温度;(4)进行多组不同质量水、不同升高温度的实验,利用电能表测出消耗的电能W,不计热损失的话,Q=W,进而得出k值。
【解答】(1)因为电热水壶在相同时间内产生的热量是相同的,水吸收的热量等于电热水壶放出的热量(不考虑热量损失),所以水吸收的热量Q与加热时间成正比。
(2)根据表格中的数据,在坐标图中描点(时间为横坐标,温度为纵坐标),然后用平滑的曲线将这些点连接起来,就可以得到水的温度随加热时间变化的图像,如图所示:
(3)在探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时,根据控制变量法,应控制水升高的温度相同,改变水的质量,分别用电热水壶加热,记录加热时间。
(4)如果Q=km Δt,想要得出比例系数k的值,需要测量水的质量m、升高的温度Δt以及对应消耗的电能,然后根据多组实验数据,通过计算k来求出k的值。即需要进行进行多组不同质量水、不同升高温度的实验,利用电能表测出消耗的电能W,不计热损失的话,Q=W,进而得出k值。
故答案为:(1)正比;(2)
(3)升高的温度;(4)进行多组不同质量水、不同升高温度的实验,利用电能表测出消耗的电能W,不计热损失的话,Q=W,进而得出k值。
16.【答案】(1)相同;(2)热胀冷缩;(3)46;水;(4)弱。
【解答】(1)选择两个完全相同的电加热器,根据转换法,选择相同的电加热器目的是为了相同时间内,两个电加热器对水和食用油放出的热量相同;
(2)实验使用的温度计是根据液体的热胀冷缩规律制成的;
(3)如图b,温度计的分度值为1℃,读数为46℃;
根据列表中的数据可知,加热相同的时间,水和食用油吸收的热量相同,食用油的温度升高的多,说明水的吸热能力强;
(4)为了使它通电后能快速升温,根据Δt知,在质量和吸热相同的条件下,其内部应充入比热容较小的液体,即内部应充入吸热能力较弱的介质。
故答案为:(1)相同;(2)热胀冷缩;(3)46;水;(4)弱。
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