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13.1 热量 比热容
【练基础·过教材】
必备知识-1- 热量
1.“焦耳”是下列哪个物理量的单位 （　　）
A.功率 B.热量 C.压强 D.长度
2.在做“比较不同物质吸热的情况”实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，得到如下数据：
烧杯号 物质 质量m/g 初温t1/ ℃ 末温t2/℃ 加热时间t/min
1 水 300 20 30 12.3
2 水 150 20 30 6.2
3 煤油 300 20 30 6.1
4 煤油 300 20 25 3.1
（1）本实验中，物质吸收热量的多少是通过比较　　　　　　来反映。
（2）分析1、3号烧杯的实验记录，可以得出的初步结论是：　　　　　　，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。
（3）分析1、2号烧杯的实验记录，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的　　　　有关。
必备知识-2- 比热容
3.关于比热容，下列说法正确的是 （　　）
A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的比热容跟物体的温度有关
C.物体的质量越大，它的比热容越大
D.物体的比热容与温度、质量都没有关系
必备知识-3- 热量的计算
4.为比较A、B两保温杯的保温性能，小红在两个保温杯中分别倒入0.1 kg相同温度的热水，用温度计测量其初温t0，示数如图甲所示，t0=　　　℃。绘制水温随时间的变化图像如图乙所示，A杯中水放出的热量为2.1×104 J，保温性能更好的是　　　（选填“A”或“B”）杯。
5.砂石的比热容为0.92×103 J/（kg·℃），它表示质量为　　　　kg的砂石，温度每升高1 ℃所吸收的热量为　　　　J。当质量为30 kg的砂石放出8.28×104 J的热量后，其温度将降低　　　　℃。
必备知识-4- 比热容与生活
6. （原创·大情境） 周末，小明一家人自驾去白洋淀游玩。
（1）在汽车行驶过程中，爸爸脚踩刹车，汽车停下来，说明力能改变物体的　　　　，小明由于　　　　要保持原来的运动状态，所以身体会向前倾。
（2）途中，汽车以10 m/s的速度匀速通过一座大桥，所用时间为40 s，则此桥长是　 　　m，小明发现桥上的路灯在不停地往后退，他是以　　　　为参照物的。
（3）白洋淀水域宽阔，有效调节了周围环境的温度，这是因为水的　　　　大。漫步在湖边小道上，闻到阵阵的花香，这是属于　　　　现象。
7.下列与比热容有关的生活现象，描述正确的是 （　　）
A.沙漠地区昼夜温差小
B.汽车发动机常用水作冷却剂
C.在太阳光的照射下，干泥土比湿泥土升温慢
D.“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
【练综合·提能力】
关键能力-1- 掌握热量的相关计算
8.小红同学阅读了下表后，得出了一些结论，其中正确的是 （　　）
一些物质的比热容/[J·（kg·℃）-1]
水 4.2×103 干泥土 0.84×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
煤油 2.1×103 铅 0.13×103
A.同一物质发生物态变化后，比热容不变
B.一桶水的比热容比一杯水的比热容大
C.质量相等的铜块和铅块，放出相同的热量，铜块降低的温度多
D.质量相等的水和煤油，温度都升高1 ℃，水吸收的热量多
9.一个质量为50 g的烧红的铁块，温度为700 ℃，若它的温度降低到280 ℃，释放的热量全部被质量为100 g、初温为50 ℃的水吸收，求：[c铁=0.46×103 J/（kg·℃），c水=4.2×103 J/（kg·℃）]
（1）铁块放出的热量；
（2）水升高的温度；
（3）水的末温。
关键能力-2- 用比热容知识解释生活中的现象
10. 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
【练真题·育素养】
11. 如图所示的是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如表。
物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 20 4 30
煤油 20 4 40
（1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油的　　　　　（选填“质量”或“体积”）相等。
（2）本实验是通过比较温度的变化来反映水和煤油吸热能力的强弱。分析数据可知　　　　　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强。
（3）若实验中水的质量是200 g，加热4 min，水吸收的热量为　　　　　　J。
（4）汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水　　　　　　的性质。
12. 实验测得0.5 kg某物质温度随时间变化的图像如图所示，已知该物质在固态下的比热容为c1=2.1×103 J/（kg·℃）。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图像解答下列问题：
（1）求在最初的2 min内该物质吸收的热量；
（2）求该物质在液态下的比热容。
参考答案
1.B
2.（1）加热时间　（2）不同物质　（3）质量
3.D　【解析】比热容是物质本身的一种特性，其大小是由物质种类决定的，与是否吸热或放热、温度、质量等因素无关。
4.80　A
5.1　0.92×103　3
【解析】砂石的比热容为0.92×103 J/（kg·℃），它表示质量为1 kg的砂石，温度每升高1 ℃所吸收的热量为0.92×103 J；砂石降低的温度值：Δt===3 ℃。
6.（1）运动状态　惯性
（2）400　汽车
（3）比热容　扩散
7.B　【解析】沙漠地区的砂石多，白天太阳照射，砂石吸收热量，由于砂石的比热容小，因此温度变化大，气温升得很高；晚上，砂石放出热量，由于砂石的比热容小，因此温度变化大，气温降得很低，故会出现早晚温差大的现象，故A错误；水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，因此汽车发动机常用水做冷却剂，故B正确；水的比热容较大，所以湿泥土的比热容比干泥土要大一些；在阳光照射下吸热相同，由Δt=可知，湿泥土升温慢一些，干泥土的温度升高得更快，故C错误；因为沙子的比热容较小，白天，吸收热量后，沙子的温度升高得多，气温较高；夜晚，放出热量后，沙子的温度下降得多，气温较低；由此可知沙漠地区白天黑夜的温差大，产生了“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象，故D错误。
8.D
9.【解】（1）铁块放出的热量：
Q放=c铁m铁（t铁1-t铁2）=0.46×103 J/（kg·℃）×0.05 kg×（700 ℃-280 ℃）=9 660 J
（2）由题意可知，水吸收的热量：
Q吸=Q放=9 660 J
则水升高的温度：
Δt===23 ℃
（3）水的末温：t=t0+Δt=50 ℃+23 ℃=73 ℃
10.A　【解析】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。
11.（1）质量　（2）水　（3）8.4×103　（4）比热容大
12.【解】（1）在最初的2 min内，该物体处于固态的升温吸热过程，
因m=0.5 kg，c1=2.1×103 J/（kg·℃），Δt1=0 ℃-（-20 ℃）=20 ℃
所以，该物质在最初的2 min内吸收的热量：
Q吸=c1mΔt1=2.1×103 J/（kg·℃）×0.5 kg×20 ℃=2.1×104 J
（2）该物质的吸热功率：
P===175 W
由图像可知，10~12 min内该物质处于液态，在t'=2 min=120 s内，该物体温度升高Δt2=10 ℃，
因吸热功率恒定不变，
所以，吸收的热量：
Q吸'=Pt'=175 W×120 s=2.1×104 J
该物质在液态下的比热容：
c2===4.2×103 J/（kg·℃）

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