学年九年级物理全册第十三章第二节科学探究物质的比热容习题新版沪科版.docx
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学年九年级物理全册第十三章第二节科学探究物质的比热容习题新版沪科版
第十三章第二节科学探究：
物质的比热容
一、单选题
1.暑假里琳琳跟着妈妈去青岛避暑，一天烈日当空，琳琳在海边玩耍时发现海边的沙子热得烫脚，而海水却是凉凉的，这是因为（ ）
A. 水的温度变化较大
B. 水吸收的热量较多
C. 水的比热容较大
D. 沙子的比热容较大
2.水的比热容是煤油比热容的两倍，若水和煤油的质量之比为1：
2，吸收的热量之比为2：
3，则水和煤油升高的温度之比为（ ）
A. 2：
3
B. 3：
2
C. 4：
3
D. 3：
4
3.水的比热容较大，下列做法中不是利用这一特性的是（ ）
A. 炎热的夏天，在室内地上洒水感到凉爽
B. 用水做内燃机的冷却液
C. 在城市里修建人工湖，除了美化环境外，还能调节周围的气温
D. 供暖系统使用热水循环供暖
4.炎热的夏天，小明打着赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现：
岸上的石头热得烫脚，而河水却比较凉，其主要原因是：
（ ）
A. 水吸收的热量少，因此河水比岸上石头的温度低
B. 石头的吸热能力强，因此石头升温快
C. 水的比热容比石头的大，在受到太阳同样照射的情况下，水升高的温度少
D. 这是小明的错觉造成的，实际上岸上石头与水的温度相同
5.烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，海水却很凉爽;傍晚，沙子很快凉了，但海水却仍然暖暖的.同样的日照条件下，沙子和海水的温度不一样的原因是（ ）
A. 沙子的密度比海水的密度大
B. 沙子的比热容比海水的比热容大
C. 沙子的比热容比海水的比热容小
D. 沙子的质量比海水小
6.水的比热容大于酒精的比热容。
下列说法中正确的是（）
A. 升高相同温度的水和酒精，吸热多的质量一定大
B. 初温相同的水和酒精吸收相等的热量，水的末温一定低
C. 质量相等的水和酒精放出相等的热量，水降低的温度一定少
D. 放出相等热量的水和酒精降低相同的温度，水的质量一定大
7.下列事实中最能说明物体吸收的热量跟比热容有关的是（ ）
A. 质量相等的水和铜块温度都升高10℃，它们吸收的热量不相同
B. 体积相等的水和煤油温度都升高10℃，它们吸收的热量不相同
C. 体积相等的两杯水温度都升高10℃，它们吸收的热量相同
D. 质量相等的两块铜块温度分别升高5℃和10℃，它们吸收的热量不相同
8.根据密度公式ρ=
可知，密度等于某种物质的质量m和体积V的比值，但物质的密度反应的是物质的一种特性，密度的大小是由物质种类决定的，与物质的质量m和体积V是无关的，下列公式中所反应的物理量也具有这一特点的是（ ）
A. 压强p=
B. 功率P=
C. 比热容c=
D. 电流I=
二、多选题
9.取质量、初温都相同的甲、乙两种不同的液体，分别装在相同的容器中．现分别对它们加热，控制实验条件使它们在相同的时间内吸收的热量相同．如图是这两种液体在沸腾前其温度随加热时间变化的图象，根据此图象，判断下列说法中正确的是（ ）
A. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B. 甲、乙液体吸收热量相同时，乙液体的温度一定较高
C. 甲、乙液体被加热相同时间，甲液体的温度变化较大
D. 加热到甲、乙液体升高的温度相同时，乙液体吸收的热量较多
三、填空题
10.为了取暖，每天需要给房间供热4.2×107J．若流进房间散热器的水温是60℃，流出的水温是56℃，则每天需要________kg的水流经散热器．[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]．
11.小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示．实验中，水和另种液体在相同时间内放出的热量相等．分析图象可以得出：
________物质为水，另一种液体的比热容为________ J/（Kg•℃）．
12.如图甲所示，A，B，C，三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的初温、质量都相同，请你解答下列问题．
（1）实验时应按照________ 的顺序组装器材（选填“自上而下”或“自下而上”）；
（2）比较不同燃料的热值应选择 BC 两个装置（选填装置序号），当燃料完全燃烧时，通过比较________ 来比较不同燃料热值的大小．
（3）图乙是根据比较不同物质比热容的实验数据绘制的图象，若烧杯内的液体分别是水和食用油，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则食用油的比热容是________ ．
13.热量的计算公式：
Q吸=________，Q放=________．
四、计算题
14.质量为1千克的水温度升高了20℃，求吸收的热量Q吸．[c水=4.2×103焦/（千克•℃）]．
五、解答题
15.质量为2kg，温度为15℃的水，当吸收了2.52×108J的热量后，温度升高到多少摄氏度？
六、实验探究题
16.如图所示是“探究不同物质吸热能力”的实验，将质量相等的煤油和水分别装在两个相同的烧杯中，并测出煤油和水的初温，然后用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度．实验记录如下表所示：
加热时间/min
0
2
4
6
8
温度/℃
煤油
20
25
29
34
38
水
20
22
24
26
28
（1）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和煤油________相同．
（2）由记录表可知，对于质量相等的煤油和水：
吸收相等热量，升温较快的是________；若使两者升高相同的温度，则________吸收的热量较多，________的吸热能力更强，由此得出物质的吸热能力与物质的种类有关．
七、综合题
17.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg．求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【解答】解：
因为沙子的比热容比海水的比热容小，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C正确．
故选C．
【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．
2.【答案】A
【解析】【分析】由题知，水的比热容是煤油比热容的两倍，即：
=
，而
=
、吸收的热量之比：
=
，
∵Q=cm△t，
∴△t=
，
∴它们升高的温度之比为：
=
：
=
×
×
=
×
×
=
．
故选A．
3.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，符合题意，故A正确；
B、因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水做内燃机的冷却液，不符合题意，故B错；
C、在城市里修建人工湖，水增多，因为水的比热容较大，白天，水吸收热量，温度升高的少；夜晚，水放出热量，温度降低的少，能调节周围的气温，不符合题意，故C错；
D、因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天供暖系统使用热水循环供暖，不符合题意，故D错．
故选A．
【分析】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；
水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，即蒸发吸热．
4.【答案】C
【解析】【解答】因为水的比热容比石头的大，相同质量的水和石头比较，吸收相同的热量（都在太阳照射下），水的温度升高的少，故河水是凉凉的，而石头的温度升高的多，热得烫脚.
故答案为：
C.
【分析】水的比热容比较大：
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．
5.【答案】C
【解析】【解答】白天海水和沙子吸收热量温度升高，沙子的比热容小其温度升高得多，傍晚沙子和水放出热量，沙子的比热容小温度降低得多。
故答案为：
C。
【分析】根据Q=cm△t知，当Q、m相同时c越大△t就越小，当Q、m相同时c越小△t就越大。
6.【答案】C
【解析】
【解答】A、由吸热公式Q吸=cm△t可知，升高的温度相同，水的比热容比酒精的大，吸热多的质量不一定大，故A错；
B、初温相同的水和酒精吸收相等的热量，但不知道质量的大小关系，水的末温不一定低，故B错；
C、水的比热容比酒精的大，质量相等的水和酒精放出相等的热量，水降低的温度少，故C正确；
D、放出相等热量的水和酒精降低相同的温度，水的比热容比酒精的大，水的质量不一定大，故D错．
故选C．
【分析】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，可以借助热量公式Q=cm△t分析．本题主要考查了学生对水的比热容大的特点及应用的了解和掌握，注意用好控制变量法，可以借助Q=cm△t帮助分析
7.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、质量相等的水和铜块温度都升高10℃，它们吸收的热量不同．说明物质吸收的热量跟物质比热容有关．故A符合题意．
B、体积相等的煤油和水温度都升高10℃，它们吸收的热量不同，说明物质吸收的热量跟质量有关．故B不符合题意．
C、体积相等的两杯水温度都升高100℃，它们吸收的热量相同，不能说明吸收的热量与任何因素的关系．故C不符合题意．
D、质量相等的两铜块温度分别升高5℃和10℃，它们吸收的热量不同．说明物质吸收的热量跟升高的温度有关．故D不符合题意．
故选：
A．
【分析】根据比热容的概念和Q=cm△t进行分析：
探究物体吸收的热量与比热容有关时，需保证物质种类不同、质量一定、温度升高度数相同，据此分析．
8.【答案】C
【解析】【解答】解：
A、压强等于压力与受力面积的比值，但压强的大小是与压力和受力面积有关的，A不合题意；
B、功率等于功与时间的比值，但功率的大小是与功和时间有关的，B不合题意；
C、比热容等于物体吸收（或放出）的热量与物体质量和温度变化大小乘积的比值，反映了物质的一处特性，比热容的大小与吸收热量、质量和温度均无关，这一特点与密度公式所反应的特点相同，C符合题意；
D、电流等于电压与电阻的比值，但电流的大小是与电压和电阻有关的，D不合题意.
故答案为：
C．【分析】比热容的大小与吸收热量、质量和温度均无关，这一特点与密度公式所反应的特点相同，理解比热容的定义和影响因素是解题的关键.
二、多选题
9.【答案】CD
【解析】【解答】解：
从图中可以看出两物体的初温相同，吸收相同的热量，甲温度升高快，则甲的比热容小，甲的温度较高，温度变化大．所以A，B错误，C正确．甲、乙液体升高的温度相同时，乙需加热时间长，吸收热量多，所以D正确．
【分析】从图象上找出：
（1）两种液体的质量、初温，升高相同温度，比较用时越长的吸收热量越多．
两种液体的质量、初温，吸收相同的热量，比较升高温度越高的比热容越小．
三、填空题
10.【答案】2500
【解析】【解答】解：
由题意知，水放出的热量：
Q放=Q=4.2×107J，
由Q放=cm（t0﹣t）得，每天需要水的质量：
m=
=
=2500kg．
故答案为：
2500．
【分析】知道水放出的热量、水的比热容、初温和末温，根据Q放=cm（t0﹣t）的变形公式m=
求出每天需要水的质量．本题考查了学生对放热公式Q放=cm（t0﹣t）的掌握和运用，属于基础题目，比较简单．
11.【答案】甲；2.1×103
【解析】【解答】解：
（1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢；
利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小；
所以，甲液体的比热容大，所以若A、B两种液体中，一种液体是水，则这种液体一定是甲液体，
由图可知：
液体的初温是60℃，加热15分钟后甲液体的末温是40℃，
则水放出的热量：
Q放=c水m水（t水﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×m×（60℃﹣40℃）．
（2）由题知，而水和液体的质量相同，即m水=m乙
c水m水△t=c乙m（60℃﹣20℃）=4.2×103J/（kg•℃）×m×（60℃﹣40℃）．
解得c乙=2.1×103J/（kg•℃）．
故答案为：
甲；2.1×103．
【分析】
（1）选同样的加热时间，甲和乙吸热相同，根据温度变化的多少判断，温度变化多的比热容小，温度变化少的比热容大，据此分析判断．
（2）根据甲、乙两种液体的比热容的大小判断出哪一种液体是水，由题知，分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验，相同时间水和液体放出的热量不相同．而水和液体的质量相同，根据吸热公式求液体的比热容．
12.【答案】自下而上；温度计示数的变化；2.1×103J/（kg•℃）
【解析】【解答】解：
（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行．
（2）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择B和C两图进行实验．
燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反应．
（3）由图乙所示图象可知，加热相等时间，即物质吸收相等热量时，a升高的温度高，a的比热容小，a是食用油；
水与食用油的质量相等，设为m，由图线b可知，水在6min内吸收的热量：
Q=c水m△t水=4.2×103J/（kg•℃）×m×（60℃﹣10℃）=2.1×105J/（kg•℃）×m，
则水在3min内吸收的热量Q吸=
×2.1×105J/（kg•℃）×m=1.05×105J/（kg•℃）×m，
由于用相同的电热器对水和食用油加热，在相等时间内食用油吸收的热量与水吸收的热量相等，
因为Q吸=c油m△t油，所以c油=
=2.1×103J/（kg•℃）．
故答案为：
（1）自下而上；
（2）BC；温度计示数的变化；（3）2.1×103J/（kg•℃）．
【分析】
（1）实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；
（2）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小．
燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应；
（3）食用油的比热容大于水的比热容，吸收相等热量食用油升高的温度高，分析图乙所示图象判断a、b是什么物质；根据热量公式求出液体的比热容．
13.【答案】cm（t﹣t0）；cm（t0﹣t）
【解析】【解答】解：
物体吸收的热量与物体的比热、质量和升高的温度成正比，写出公式就是Q吸=cm△t=cm（t﹣t0）；
物体放出的热量与物体的比热、质量和降低的温度成正比，写出公式就是Q放=cm△t=cm（t0﹣t）．
故答案为：
cm（t﹣t0）；cm（t0﹣t）．
【分析】在热传递肠过程中，物体内能改变的多少叫热量．物体吸收（放出）的热量多少与物质的比热、物体的质量和升高（降低）的温度都有关系．
四、计算题
14.【答案】解：
水吸收的热量：
Q吸=cm△t
=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×20℃
=8.4×104J
【解析】【分析】知道水的质量、水的比热容、水温度的升高值，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量．
五、解答题
15.【答案】解：
解：
由Q吸=cm△t得：
△t=
=
=30℃；
水温升高后的温度t=△t+t0=30℃+15℃=45℃．
答：
水的温度升高到45摄氏度
【解析】【分析】根据热量公式Q吸=cm△t可计算水的温度升高到多少摄氏度．
六、实验探究题
16.【答案】
（1）吸收热量
（2）煤油；水；水
【解析】【解答】
（1）用相同的酒精灯对水与煤油加热，在相等时间内，水与煤油吸收的热量相等，可以用加热时间反应液体吸收热量的多少．
（2）由记录表可知，对于质量相等的煤油和水：
吸收相等热量，煤油在0﹣2分钟内，温度升高5℃，水在0﹣2分钟内，温度升高2℃，由此可以看出，升温较快的是煤油；若使两者升高相同的温度，水如果升高4℃，需要4分钟，而煤油仅需2分钟，说明水利用的时间多，也就是升高相同的温度，则水吸收的热量较多，这说明水的吸热能力大．
故答案为：
（1）吸收热量；
（2）煤油；水；水．
【分析】本实验采用了控制变量法，在研究设计多个量的问题时，为了研究某两个量间的关系，要控制除这两个量外的其它各量保持不变，这就是控制变量法，在实验中要注意控制变量法的应用.
七、综合题
17.【答案】
（1）解：
煤完全燃烧产生的热量Q放=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J答：
煤完全燃烧产生的热量为6×107J；
（2）解：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（80℃﹣20℃）=2.52×106J答：
经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；
（3）解：
煤炉烧水时的热效率η=
×100%=
×100%=4.2%答：
煤炉烧水时的热效率为4.2%．
【解析】【分析】
（1）已知煤的质量和热值，利用Q=mq可求得煤完全燃烧产生的热量；
（2）由图知，经过6min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量；（3）烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）．
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