鲁科五四制版物理九年级下册 比热容随堂检测
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19.4 比热容
一.选择题(共7小题)
1.下面关于热现象的说法,正确的是()
A.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
B.冰在融化时温度不变内能增加
C.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
D.汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较小
2.沿海地区同沙漠地区相比,冬暖夏凉,昼夜温差小,这是因为()A.水的密度比沙石的密度小
B.水的比热容大于沙石的比热容
C.水的传热本领比沙石的传热本领差
D.相同质量的水和沙石,升高相同的温度,沙石吸收的热了多
3.汽车、拖拉机的发动机常用水做冷却剂。
是因为水具有()
A.较小的比热容B.较低的凝固点
C.较大的比热容D.较高的沸点
4.小明在烈日当空的海边玩耍,发现沙子烫脚而海水却很凉,这主要是因为()A.海水的比热容更大B.海水的密度更小
C.砂子的内能更多D.砂子吸收的热量更多
5.关于热现象,下列说法正确的是()
A.物体温度越低,分子运动越剧烈
B.温度越高的物体含有的热量越多
C.冬天用热水袋暖手是用做功的方式改变内能
D.沿海地区昼夜温差较小,是因为海水的比热容大
6.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热。
液体温度与加热时间关系如图所示,根据图中的图线可知()
A.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
B.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
C.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
7.根据下表提供的几种常见物质的比热容,下列四种说法中正确的是()表:几种常见物质的比热容
物质比热容c/[J•(kg•℃)﹣1物质比热容c/[J•(kg•℃)﹣1
水 4.2×103冰 2.1×103
煤油 2.1×103铝0.88×103
水银0.14×103铜0.39×103
A.同种物质的比热容一定相同
B.不同种物质的比热容一定不同
C.“暖气”用水用为介质,是因为水的比热容大
D.质量相同的铜和铝升高相同的温度时,铜吸收和热量多
二.填空题(共5小题)
8.2021年8月30日,我国火星车“祝融号”驶上火星表面满100天。
如图火星又被称为沙漠行星,地表沙丘、砾石遍布,没有稳定的液态水,在这样的环境下,火星的昼夜温差应该(选填“较大”或“较小”),原因是沙石的较小。
9.我国北方楼房中的“暖气”用水作为输送能量的介质,是因为水的较大。
将相同质量的水与煤油比较,若它们都放出相同热量,的温度会降低得更多些。
10.在城市内修建人工湖,可以有效地缓解城市的“热岛效应”,这是利用了水的比热容较的特性。
水蒸发掉一部分后,其比热容。
11.图中所描述的情景为海滨(填“中午”或“夜晚”)的情况,这是因为比热容较大,吸收或放出相同的热量,温度变化较小的缘故。
图中液态的海水很难用压缩
的方法使其体积变小,是因为分子间存在的缘故。
12.如图是“比较不同物质的吸热能力”而设计的实验装置。
两套装置除杯内分别装的是质量相等的水和柴油外,其余都相同。
当用两个完全相同的酒精灯给水和柴油加热时,可以看到:水的温度比柴油的温度上升得(快/慢),表明它们相同时,柴油的温度上升得更(多/少)请你就此现象进行分析物质的吸热能力强。
另外一种比较它们吸热能力的方法是。
三.作图题(共1小题)
13.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,图中给出了甲液体温度与加热时间关系图象,试在图中画出乙液体大致图象(已知c甲<c乙)。
四.实验探究题(共1小题)
14.用一个热源对杯中质量为10g的物体加热,如图为物体的温度随时间变化的图像。
整个过程中,物体每分钟从外界吸收400J热量。
该物体从1min开始熔化,到9min全部熔化为液态。
(不考虑物体对外散热,以及固体升华和液体蒸发的情况)。
(1)该物体是(选填“晶体”或“非晶体”)。
(2)下列哪个图像能反映物体在0~15min的内能随时间的变化?。
(3)若在第2min到7min这段时间内,在加热的同时用搅拌棒搅拌杯中物体,通过做功使物体增加了100J内能。
则熔化所需时间将(选填“增加”“减少”或“不变”)。
(已知相同质量的同种物体熔化所需要的能量是相同的)
(4)该物体在液态时的比热容为J/(kg•℃)。
五.计算题(共1小题)
15.四种物质的比热容如表格所示。
质量为0.5千克的煤油加热一段时间后,温度从20℃升高到40℃。
比热容【单位:】
煤油:2.1×103铝:0.90×103
水:4.2×103铜:0.39×103
①完成表格上方比热容的单位填写。
②求加热过程中煤油所吸收的热量Q吸。
19.4 比热容
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.下面关于热现象的说法,正确的是()
A.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
B.冰在融化时温度不变内能增加
C.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
D.汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较小
【分析】(1)比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与质量、温度计吸放热情况无关;
(2)冰是晶体,晶体熔化的特点是温度不变,但要继续吸热,其内能不断增大;
(3)水在0℃~4℃之间具有热缩冷涨的反常现象;
(4)因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:
A、比热容是物质本身的一种特性,同种物质状态一定时,比热容一定,与质量大小无关。
故A错误;
B、冰是晶体,0℃的冰熔化成0℃水,吸收热量,内能增加,但温度不变。
故B正确;
C、水结冰时,体积膨胀密度变小,所以冬天放在室外盛有水的水缸会破裂,与水的比热
容大小无关。
故C错误;
D、汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较大,故D错误。
故选:B。
【点评】此题涉及到热量与内能的关系,熔化与熔化吸热特点,水的比热容的特点及应用,综合性很强,要求学生具备较为扎实全面的物理知识,难易程度适中,是一道好题。
2.沿海地区同沙漠地区相比,冬暖夏凉,昼夜温差小,这是因为()A.水的密度比沙石的密度小
B.水的比热容大于沙石的比热容
C.水的传热本领比沙石的传热本领差
D.相同质量的水和沙石,升高相同的温度,沙石吸收的热了多
【分析】要解答本题需掌握:水的比热容大,在同样吸放热条件下水的温度变化小。
【解答】解:沿海地区和沙漠地区相比,沿海地区水多,水的比热容大,在相同的吸放热条件下,水的温度变化小,冬暖夏凉,昼夜温差小。
故只有选项B的说法正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对:水的比热容大的特点在生活中的应用的了解和掌握,是一道基础题。
3.汽车、拖拉机的发动机常用水做冷却剂。
是因为水具有()
A.较小的比热容B.较低的凝固点
C.较大的比热容D.较高的沸点
【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,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,据此分析。
【解答】解:汽车发动机工作时产生大量的热,这些热如果不迅速转移,就可能损害发动机,因此利用水的比热容大的特点(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)把这些热迅速吸收,使发动机的温度不致升得太高。
故选:C。
【点评】本题主要考查了学生对水的比热容大在生活中的应用的了解,是一道基础题。
4.小明在烈日当空的海边玩耍,发现沙子烫脚而海水却很凉,这主要是因为()A.海水的比热容更大B.海水的密度更小
C.砂子的内能更多D.砂子吸收的热量更多
【分析】水的比热容较大,相同质量的水和沙子比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少,所以沙子滚烫,而海水依旧凉爽。
【解答】解:因为沙子的比热容小,海水的比热容大,吸收相同热量,相同质量的沙子比海水温度上升高快,所以小明在烈日当空的海边玩耍,感到沙子烫脚,海水却凉凉的。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对“水的比热容大”的了解和掌握,是一道基础题。
5.关于热现象,下列说法正确的是()
A.物体温度越低,分子运动越剧烈
B.温度越高的物体含有的热量越多
C.冬天用热水袋暖手是用做功的方式改变内能
D.沿海地区昼夜温差较小,是因为海水的比热容大
【分析】A、温度越高,分子运动越剧烈;
B、热量是物体通过热传递方式改变的内能,是一个过程量。
C、做功与热传递都可以改变物体内能;
D、比热容是物质的一种特性,和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有
关系,只与物质的种类、状态有关。
【解答】解:A、物体温度越高,分子运动越剧烈,故A错误;
B、热量是一个过程量,不能用“具有”或“含有”来修饰,故B错误;
C、冬天用热水袋暖手是用热传递的方式改变物体内能,故C错误;
D、因为水的比热容较大,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。
【点评】本题综合考查热量、内能与温度的关系,改变内能的方式、以及比热容的应用等,注意水的比热容较大的用处,都是中考的热点。
6.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热。
液体温度与加热时间关系如图所示,根据图中的图线可知()
A.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
B.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
C.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
【分析】①用同一热源加热,相同的加热时间,甲乙液体吸收的热量就是相同的;
②在纵轴上找一点,保证两种液体升高相同的温度;过这点做横轴的平行线,与甲、乙
两种液体的图象有交点,再过交点做纵轴的平行线,与横轴上有交点,比较甲、乙两种液体的加热时间,加热时间长的吸收热量多,根据公式Q吸=cm(t﹣t0)得出比热容的关系;
③在横轴上找一点,保证加热时间相同;过这点做纵轴的平行线,与甲、乙两种液体的
图象有交点,再过交点做横轴的平行线,与纵轴上有交点,比较甲乙升高温度的关系。
【解答】解:
A、甲与乙液体升高的温度相同,质量相同,甲比乙液体的比热容大。
根据Q吸=cm△t
可知,甲比乙液体吸收的热量多。
此选项错误;
B、由公式Q吸=cm△t变形得:c=,由图象可知,质量和吸收的热量都相同的甲、
乙两种液体,甲液体升高的温度低,所以甲比乙液体的比热容大。
此选项正确;
C、由题意知,同一热源分别加热,加热相同的时间,甲与乙液体吸收的热量相同。
此选
项错误;
D、由图象可知,加热相同的时间,甲比乙液体温度升高的少。
此选项错误。
故选:B。
【点评】(1)知道公式Q吸=cm△t,找出两种液体的相同量和不同量,再进行有关量的比较。
(2)看懂图象的含义,其中包含了大量的信息,找出解题需要的量。
7.根据下表提供的几种常见物质的比热容,下列四种说法中正确的是()表:几种常见物质的比热容
物质比热容c/[J•(kg•℃)﹣1物质比热容c/[J•(kg•℃)﹣1
水 4.2×103冰 2.1×103
煤油 2.1×103铝0.88×103
水银0.14×103铜0.39×103
A.同种物质的比热容一定相同
B.不同种物质的比热容一定不同
C.“暖气”用水用为介质,是因为水的比热容大
D.质量相同的铜和铝升高相同的温度时,铜吸收和热量多
【分析】分析表格中的数据,根据比热容的特点及公式Q=cm△t分析判断即可,在分析判断时应注意控制变量法的应用。
【解答】解:
A、据表格能看出,冰和水的成分是相同的,但是其比热容是不同的,故同种物质的比热
容可能不同,即该选项错误;
B、据表格能看出,煤油的比热容和冰的比热容是相同的,故该选项错误;
C、由于水的比热容最大,即相同质量的水和其他的液体相比较时,在降低相同的温度的
情况下,由于水的比热容最大,故水放出的热量最多,故该选项正确;
D、根据表中数据可知,c铜<c铝,由Q=cm△t可知,质量和升高的温度都相同,铝比
铜吸收的热量多,故该选项错误。
故选:C。
【点评】本题考查学生分析数据的能力以及对吸热公式的理解和掌握,是中招考试的热点。
二.填空题(共5小题)
8.2021年8月30日,我国火星车“祝融号”驶上火星表面满100天。
如图火星又被称为沙漠行星,地表沙丘、砾石遍布,没有稳定的液态水,在这样的环境下,火星的昼夜温差应该较大(选填“较大”或“较小”),原因是沙石的比热容较小。
【分析】对物质比热容小的理解:相同质量的不同物质,吸收相同的热量后,比热容小的温度升高的多;放出相同的热量后,比热容小的温度下降的多。
【解答】解:火星的昼夜温差应该较大;因为火星被称为沙漠星球,沙子的特点是比热容小,根据Q=cmΔt可知,当质量一定、吸收和放出的热量相同的情况下,比热容越小,温度变化越大,所以火星昼夜温差应该较大。
故答案为:较大;比热容。
【点评】本题考查了物体吸热公式的应用、比热容,属于基础题。
9.我国北方楼房中的“暖气”用水作为输送能量的介质,是因为水的比热容较大。
将相同质量的水与煤油比较,若它们都放出相同热量,煤油的温度会降低得更多些。
【分析】因为水的比热容较大:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,据此分析。
【解答】解: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,水放出的热量多,取暖效果好,所以暖气装置中用水来供热;
将相同质量的水与煤油比较,若它们都放出相同热量,由于水的比热容大,根据Q=cm Δt可知,煤油的温度会降低得更多些。
故答案为:比热容;煤油。
【点评】本题主要考查了学生对水的比热容大的了解。
对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
10.在城市内修建人工湖,可以有效地缓解城市的“热岛效应”,这是利用了水的比热容较大的特性。
水蒸发掉一部分后,其比热容不变。
【分析】(1)因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,据此分析;
(2)比热容是物质的一种特性,只与这种物质存在的状态有关,而与物质的质量无关。
【解答】解:(1)因为水的比热容较大,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,减弱了周围地区的“热岛效应”;
(2)比热容是物质的一种特性,只与这种物质存在的状态有关,而与物质的质量无关,故水蒸发掉一部分后,比热容不变。
故答案为:大;不变。
【点评】本题考查了水的比热容较大的特点、比热容的特性,难度不大,密切联系生活,属于中考的热点。
11.图中所描述的情景为海滨夜晚(填“中午”或“夜晚”)的情况,这是因为水的比热容较大,吸收或放出相同的热量,温度变化较小的缘故。
图中液态的海水很难用压缩的方法使其体积变小,是因为分子间存在斥力的缘故。
【分析】单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为该物质的比热容,水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙子比较,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,水的额温度高,沙子的温度低,所以图中所描述的情景为海滨夜晚的情况;
液态的海水很难被压缩,是因为分子间存在斥力的缘故。
故答案为:夜晚;水的;斥力。
【点评】本题考查了水的比热容大的应用、分子间的作用力,属于基础题。
12.如图是“比较不同物质的吸热能力”而设计的实验装置。
两套装置除杯内分别装的是质量相等的水和柴油外,其余都相同。
当用两个完全相同的酒精灯给水和柴油加热时,可以看到:水的温度比柴油的温度上升得慢(快/慢),表明它们吸收热量相同时,柴油的温度上升得更多(多/少)请你就此现象进行分析温度上升少的物质的吸热能力强。
另外一种比较它们吸热能力的方法是升高相同的温度,比较加热时间的长短。
【分析】比较不同物质的吸热能力的大小,有两种方法:
①可判断两种物质在吸收相同热量的情况下,升高温度的多少。
温度升高较多的,则比
热较小;
②可判断两种物质在升高相同温度的情况下,所用时间的多少。
用时较多的,说明吸收
的热量多,则比热较大。
【解答】解:(1)在此实验中,为了比较水和煤油吸热本领的大小,我们可以加热相同的时间,观察升高的温度的不同,可以看到:水的温度比柴油的温度上升得慢,表明它们吸收热量相同时,柴油的温度上升得更多,可判断温度上升少的物质的吸热能力强;
(2)在此实验中,为了比较水和煤油吸热本领的大小,也可以让它们其升高相同温度,比较加热时间,来比较它们吸热本领的大小。
质量相同的水和煤油,升高相同温度时,水需要的加热时间更长,说明水吸收的热量更多,表明水的吸热本领大;
故答案为:慢;吸收热量;多;温度上升少的;升高相同的温度,比较加热时间的长短。
【点评】本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容(吸热能力)的大小,解题时要注意控制变量法的应用。
三.作图题(共1小题)
13.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,图中给出了甲液体温度与加热时间关系图象,试在图中画出乙液体大致图象(已知c甲<c乙)。
【分析】质量相同的甲、乙两种液体,加热相同的时间,吸收的热量相等,然后根据△t =判断出升高温度的大小,即可在图象中确定乙液体的大致图象。
【解答】解:质量相同的甲、乙两种液体,用同一热源分别加热相同的时间,吸收的热量相等;
根据△t=可知:比热容越大、升高的温度越小,
∵已知c甲<c乙。
∴甲升高的温度大。
如图所示:
【点评】本题考查物质的比热容与热量、质量和温度变化的关系;知道在质量相同、吸收的热量相等的条件下;比热容越大升高的温度越小。
四.实验探究题(共1小题)
14.用一个热源对杯中质量为10g的物体加热,如图为物体的温度随时间变化的图像。
整个过程中,物体每分钟从外界吸收400J热量。
该物体从1min开始熔化,到9min全部熔化为液态。
(不考虑物体对外散热,以及固体升华和液体蒸发的情况)。
(1)该物体是晶体(选填“晶体”或“非晶体”)。
(2)下列哪个图像能反映物体在0~15min的内能随时间的变化?B。
(3)若在第2min到7min这段时间内,在加热的同时用搅拌棒搅拌杯中物体,通过做功使物体增加了100J内能。
则熔化所需时间将减少(选填“增加”“减少”或“不变”)。
(已知相同质量的同种物体熔化所需要的能量是相同的)
(4)该物体在液态时的比热容为4×103J/(kg•℃)。
【分析】(1)晶体和非晶体在熔化过程中的区别:晶体在熔化过程中,温度不变;非晶体在熔化过程中温度不断上升,晶体熔化时的温度为熔点;
(2)由题意可知,整个过程中,物体每分钟从外界吸收400J热量,所以内能随时间的推移,而不断上升;
(3)通过做功使物体的内能增加了,由于相同质量的同种物体熔化所需要的能量是相同的,所以从外界吸收的热量可以减少;
(4)根据图可求出物体在液态时吸收的热量和物体升高的温度,知道物体的质量,利用c=可以计算出物体的比热容。
【解答】解:(1)由图知,该物质在熔化过程中,温度保持0℃不变,所以该物质为晶体;
(2)由题意可知:整个过程中,物体每分钟从外界吸收400J热量,所以内能随时间的推移,而不断上升,故应选择B图象;
(3)通过做功使物体的内能增加了,由于相同质量的同种物体熔化所需要的能量是相同的,所以从外界吸收的热量可以减少;
(4)由图可知,处于液态时,温度从0℃上升到100℃时所花时间为10分钟,吸收热量Q吸=400J/min×10min=4000J,Δt=100℃,m=0.01kg;
物体在液态时的比热容:c===4×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)晶体;(2)B;(3)减少;(4)4×103。
【点评】本题考查晶体和非晶体的区别和比热容的计算,能从图中找到相关信息是解题的关键。
五.计算题(共1小题)
15.四种物质的比热容如表格所示。
质量为0.5千克的煤油加热一段时间后,温度从20℃升高到40℃。
比热容【单位:J/(kg•℃)】
煤油:2.1×103铝:0.90×103
水:4.2×103铜:0.39×103
①完成表格上方比热容的单位填写。
②求加热过程中煤油所吸收的热量Q吸。
【分析】①在国际单位制中,比热容的单位是J/(kg•℃),读作焦每千克摄氏度;
②由Q吸=cmΔt可求出加热过程中煤油所吸收的热量Q吸。
【解答】解:①在国际单位制中,比热容的单位是J/(kg•℃),读作焦每千克摄氏度;
②质量为0.5千克的煤油加热一段时间后,温度从20℃升高到40℃,煤油所吸收的热量
为:
Q吸=cmΔt=2.1×103J/(kg•℃)×0.5kg×(40℃﹣20℃)=2.1×104J。
答:①J/(kg•℃);
②加热过程中煤油所吸收的热量Q吸为2.1×104J。
【点评】本题主要考查比热容的单位及其计算,比较基础。