13.3 比热容(同步练习)-2024-2025学年九年级物理全一册教材配套同步课件+同步练习(人教版)
2024-08-26
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2份
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21页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第3节 比热容 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 比热容 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.07 MB |
| 发布时间 | 2024-08-26 |
| 更新时间 | 2024-08-26 |
| 作者 | 初高中理科资料站 |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-08-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47014462.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
13.3 比热容(同步练习)(原卷版)
一、单选题
1.炎热的盛夏,人站在水中时感觉凉爽,而当人站在沙土上时却感到烫脚,这主要是因为水和沙具有不同的
A.热量 B.质量 C.比热容 D.密度
2.如图,利用了“水的比热容大”这一特性的是( )
A.利用水冷却 B.利用水做功
C.利用水造雪 D.利用水扑火
3.下表是一些物质的比热容[]根据表中数据,下列判断正确的是( )
水
铝
煤油、冰
干泥土
沙石
铜
A.不同的物质,比热容不可能相同
B.在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢
C.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
D.因为水的比热容较大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大
4.表中列举的是几种物质的比热容,单位是[J/(kg·℃)],下列判断正确的是 ( )
水
4.2×103
铝
0.88×103
冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
沙石
0.92×103
铜
0.39×103
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.150g水的比热容是50g水的比热容的三倍
C.寒冬室外盛水的缸容易破裂是因为水的比热容较大
D.质量相等的铝块和铜块降低相同的温度,铜块放出的热量少
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。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.沙子吸热能力比海水的吸热能力弱
C.沙子吸热比海水多
D.沙子的质量比海水小
6.下列说法,正确的是( )
A.高温物体一定比低温物体的内能大
B.高温物体比低温物体含有的热量多
C.热量总是从比热大的物体传给比热小的物体
D.比热是物质特性之一,它是反映物质吸热(或放热)本领大小的物理量
7.在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是( )
A.夏天在房间内洒水降温
B.用循环水冷却汽车发动机
C.让热水流过散热器供暖
D.沿海地区昼夜温差较小
8.2023年10月31日上午,在完成了5个多月的在轨飞行任务后,神舟十六号飞船返回舱带着航天员和所搭载物品成功着陆,安全返回地球。此次飞行任务完成了多项科学实验,对于此次飞行任务以下说法正确的是( )
A.火箭发射过程中使用了液态氢燃料,主要是因为液态氢的比热容较大
B.神舟十六号与空间站在交会对接过程中,以地球为参照物神舟十六号是静止的
C.在空间站把乒乓球放入水中松手后乒乓球不会上浮,因为乒乓球进入太空后质量变小了
D.飞船在返回地球的过程中经过大气层时外侧温度升高,是通过做功的方式改变其内能的
二、多选题
9.下列说法中不正确的是( )
A.一桶水比一杯水的比热容大
B.物体吸收热量越多,比热容越大
C.某种物质温度升高1℃吸收的热量叫这种物质的比热容
D.质量相同的不同物质升高相同的温度,吸收的热量多的物质比热容大
10.已知:水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),砂石的比热容约是0.92×103J/(kg·℃)。下列说法中正确的是( )
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B.因为水的比热容大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差小
C.1kg的水升高或降低相同的温度,吸收或放出的热量相同
D.1kg的砂石温度升高1℃吸收的热量约为0.92×103 J/(kg·℃)
三、填空题
11.城市公园的建成大大减弱了周围地区的“热岛效应”,这是利用了水的 大的特性.坐在石凳上感到石凳很热,是由于光照使石凳的内能 ,温度升高.
12.现有质量和初温都相等的铝块、铁块和铜块,其比热c铝>c铁>c铜,它们放出相等的热量后,末温最高是 块,末温最低的是 块。
13.“可燃冰”是一种水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质,它的热值很高。若1g“可燃冰”完全燃烧放出的热量为,在标准大气压下,这些热量可使2kg、60℃的水温度升高 ℃;若这些热量被等质量的沙石完全吸收,沙石升高的温度 (选填“大于”“小于”或“等于”)水升高的温度。[水的比热容为]
14.某同学用如图甲所示的实验装置,比较不同物质的比热容。将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管固定在铁架台上,温度传感器的探头与水和食用油良好接触,将温度传感器与计算机相连。计算机上显示温度随时间变化的图线如图乙所示,则物质A是 ,食用油的比热容是 J/(kg•℃)。
15.质量和初温相同的甲乙两种液体,经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度,则甲液体的比热容 乙液体的比热容(填“大于”、“等于”或“小于”).如果液体乙的质量为1 kg,初温为20 ℃,加热一段时间后,温度升高30 ℃,吸收了1.26×105 J的热量,则乙液体的比热容为 J/(kg·℃).
四、实验题
16.为了比较水和食用油的吸热与升温变化情况,小明设计了如下实验步骤:
A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和食用油;
B.用两支温度计分别测出水和食用油的初温;
C.在烧杯中,分别放入相同的电热器,加热相同的时间;
D.用温度计分别测出水和食用油的末温.
(1)步骤A存在的错误是: , 应改为 ;
(2)步骤C加热相同时间是为了使水和食用油 ;
(3)步骤B和D是为了得出水和食用油 ;
(4)通过实验可以得到水和食用油吸收相同热量后升温不同的情况,物质的这种性质用 (填物理量名称)来描述.
17.如图所示,是比较不同物质的吸热情况的实验装置,烧杯中装有质量相同,初温相同的甲乙两种液体。小英将相同的电加热器分别浸没在甲乙两种液体中,同时开始加热,每隔一段时间记录甲乙两种液体的温度值。请按要求完成下列问题:
(1)甲乙两种液体吸收热量的多少可通过 比较(选填“液体升高的温度”或“加热时间”);
(2)下图是根据实验数据绘制的图像,分析可知甲比乙的比热容 (填“大”、“小”)。若从甲乙液体中选取作为暖手袋的供热物质,则应选 (填“甲”、“乙”)。
五、综合题
18.基础问答、作图和计算:(1)在医院中有一些利用声音为我们健康服务的例子,通过B超来检查身体是利用了声音可以 ;通过超声波来“击碎”体内结石是利用了声音可以 。
(2)请画出图中入射光线经平面镜反射后的反射光线,并标注反射角度数。( )
(3)质量为0.5kg,初温度为20℃的水,加热到刚刚沸腾时,它吸收的热量为 。【注:水加热时,周围环境的气压为一个标准大气压。】
19.铁板文蛤是一种特色佳肴,由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成。在体积相同的条件下,餐馆会尽量选择热容量大的炊具。热容量的定义是:物体的温度升高(或降低)1 ℃吸收(或放出)的热量。查阅资料知道:物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关,由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想:
猜想1:物体的质量越大则物体的热容量越大;
猜想2:物质的比热容越大则物体的热容量越大。
同学们先用如图所示装置,将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中,将水加热至沸腾,用温度计测出水的温度;将四个金属块同时从水中取出,快速放入四个相同的保温杯中,杯中盛有质量和初温(约20 ℃)均相同的水,过一段时间后分别测出保温杯内水的末温,收集记录的数据如下表。
金属块
质量m/g
比热容()
末温/℃
铅
565
0.13
34.3
铜
445
0.39
47.2
铁
395
0.46
48.1
铝
135
0.88
40.9
(1)安装装置时应先固定铁夹 (选填“A”或“B”);
(2)由表中数据可知:若金属块放出的热量完全被水吸收,则吸收热量最多的是放入了金属 的杯中的水;热容量最大的是 金属块;
(3)分析数据可判断:猜想1、猜想2都是 的。请选择猜想1或猜想2,说出你对该猜想作出上述判断的理由: ;
(4)请用热容量这个物理量,给比热容下定义: ;
六、计算题
20.2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车,如图。氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一。某国产氢燃料车在某次行驶中消耗的氢燃料为1.2kg。
(1)此过程氢燃料完全燃烧放出的热量。
(2)若加热效率为30%,水吸收的热量是多少?
(3)加热质量为100kg的初温为10℃水,水温升高到的温度是多少?[已知c水=4.2×103J/(kg•℃),q氢=1.4×108J/kg]
试卷第1页,共3页
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13.3 比热容(同步练习)(解析版)
一、单选题
1.炎热的盛夏,人站在水中时感觉凉爽,而当人站在沙土上时却感到烫脚,这主要是因为水和沙具有不同的
A.热量 B.质量 C.比热容 D.密度
【答案】C
【详解】考点:比热容的概念.
分析:炎热的盛夏,水和沙土在吸收相同热量的情况下,由于水的比热容较大,故水升高的温度较低,而沙土的比热容小,所升高的温度较高.
2.如图,利用了“水的比热容大”这一特性的是( )
A.利用水冷却 B.利用水做功
C.利用水造雪 D.利用水扑火
【答案】A
【详解】A.利用水进行冷却,利用的是水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度可以吸收更多的热量。故A符合题意;
B.利用水做功,将内能转化为机械能,没有利用水的比热容大,故B不符合题意;
C.利用水造雪,液态的水变为固态的雪,这是凝固现象,故C不符合题意;
D.利用水扑火,是用水隔绝空气,减少可燃物与空气接触,故D不符合题意。
故选A。
3.下表是一些物质的比热容[]根据表中数据,下列判断正确的是( )
水
铝
煤油、冰
干泥土
沙石
铜
A.不同的物质,比热容不可能相同
B.在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢
C.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
D.因为水的比热容较大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大
【答案】C
【详解】A.由表中数据可知,煤油和冰的比热容相同,故A错误;
B.湿泥土中含有水,由表中数据可知,水的比热容较大,由可知,在吸收相同的热量时,水的温度变化量小,所以在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温快,故B错误;
C.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,由表中数据可知,铝的比热容大于铜的比热容,由可知,铝块吸收的热量多,故C正确;
D.因为水的比热容较大,在吸收或放出等量的热量时,水温变化量小,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差小,故D错误。
故选C。
4.表中列举的是几种物质的比热容,单位是[J/(kg·℃)],下列判断正确的是 ( )
水
4.2×103
铝
0.88×103
冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
沙石
0.92×103
铜
0.39×103
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.150g水的比热容是50g水的比热容的三倍
C.寒冬室外盛水的缸容易破裂是因为水的比热容较大
D.质量相等的铝块和铜块降低相同的温度,铜块放出的热量少
【答案】D
【详解】AB.同种物质在同一状态下,比热是一个不变的定值.物质的状态改变了,比热容随之改变,如水变成冰,故A、B错误;
C.寒冬室外盛水的缸容易破裂是因为水在凝固时体积变大,所以C错误;
D.根据Q=cmΔt,质量相等的铝块和铜块降低相同的温度,由于铜的比热容小,所以,放出的热量少,故D正确。
故选D。
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。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.沙子吸热能力比海水的吸热能力弱
C.沙子吸热比海水多
D.沙子的质量比海水小
【答案】B
【详解】白天海滩上的沙子热得烫脚,海水却很凉爽,是因为同样的日照条件下,它们吸收的热量相同,由于水的比热容比沙子的比热容大,温度升高比沙子要慢,即水的吸热能力比沙子强,所以白天海滩上的沙子热得烫脚,海水却很凉爽。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.下列说法,正确的是( )
A.高温物体一定比低温物体的内能大
B.高温物体比低温物体含有的热量多
C.热量总是从比热大的物体传给比热小的物体
D.比热是物质特性之一,它是反映物质吸热(或放热)本领大小的物理量
【答案】D
【详解】A.内能的大小与物体的温度、状态等有关,所以高温物体的内能不一定比低温物体的内能大,故A错误;
B.热量是一个过程量,只能说吸收(或者放出)了多少热量,不能某物体含有多少热量,故B错误;
C.热传递的实质是热量的转移,热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移,故C错误;
D.比热容是物质特有的一种特性,比热容大的物质吸热能力强,比热容小的吸热能力就弱,所以能够反应物质的吸热本领,故D正确。
故选D。
7.在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是( )
A.夏天在房间内洒水降温
B.用循环水冷却汽车发动机
C.让热水流过散热器供暖
D.沿海地区昼夜温差较小
【答案】A
【详解】A.夏天在房间内洒水降温,利用的是蒸发吸热,不是利用水的比热容大的特点,故A符合题意;
B.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度时,水吸收的热量多,所以用循环水冷却汽车发动机,故B不符合题意;
C.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,所以让流动的热水流过散热器取暖,故C不符合题意;
D.因为水的比热容大于砂石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小,故D不符合题意。
故选A。
8.2023年10月31日上午,在完成了5个多月的在轨飞行任务后,神舟十六号飞船返回舱带着航天员和所搭载物品成功着陆,安全返回地球。此次飞行任务完成了多项科学实验,对于此次飞行任务以下说法正确的是( )
A.火箭发射过程中使用了液态氢燃料,主要是因为液态氢的比热容较大
B.神舟十六号与空间站在交会对接过程中,以地球为参照物神舟十六号是静止的
C.在空间站把乒乓球放入水中松手后乒乓球不会上浮,因为乒乓球进入太空后质量变小了
D.飞船在返回地球的过程中经过大气层时外侧温度升高,是通过做功的方式改变其内能的
【答案】D
【详解】A.火箭选用液态氢做燃料,主要是因为液态氢具有较大的热值,与相同质量的其它燃料相比,其完全燃烧放出的热量更多,故A错误;
B.以地球为参照物,“神舟十六号”与地球之间有位置变化,所以“神舟十六号”是运动的,故B错误;
C.浮力随着重力产生的,是物体的上下表面所受压力差,若将乒乓球轻轻放入该水球中,乒乓球上下表面几乎没有受到压力,也没有压力差,所以乒乓球在水中几乎不受浮力,乒乓球不会上浮;且物体的质量不随位置的改变而改变,乒乓球进入太空后质量不变,故C错误;
D.飞船进入大气层后,克服摩擦做功,温度迅速升高,内能增大,这是通过做功的方式改变物体的内能,故D正确。
故选D。
二、多选题
9.下列说法中不正确的是( )
A.一桶水比一杯水的比热容大
B.物体吸收热量越多,比热容越大
C.某种物质温度升高1℃吸收的热量叫这种物质的比热容
D.质量相同的不同物质升高相同的温度,吸收的热量多的物质比热容大
【答案】ABC
【详解】AB.比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物质的质量、吸热的多少等因素无关,故AB错误,符合题意;
C.比热容是指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,该选项中没有说明是单位质量,故C错误,符合题意;
D.由Q=cmΔt可知,质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量多的物质比热容大的,故D正确,不符合题意。
故选ABC。
10.已知:水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),砂石的比热容约是0.92×103J/(kg·℃)。下列说法中正确的是( )
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B.因为水的比热容大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差小
C.1kg的水升高或降低相同的温度,吸收或放出的热量相同
D.1kg的砂石温度升高1℃吸收的热量约为0.92×103 J/(kg·℃)
【答案】BC
【详解】A.比热容是物质的一种属性,一杯水倒出一半后其比热容保持不变,故A错误;
B.因为水的比热容大,吸收或放出相同热量时温度变化小,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差小,故B正确;
C.根据可知,1kg的水升高或降低相同的温度,吸收或放出的热量相同,故C正确;
D.1kg的砂石温度升高1℃吸收的热量约为
热量的单位是J,故D错误。
故选BC。
三、填空题
11.城市公园的建成大大减弱了周围地区的“热岛效应”,这是利用了水的 大的特性.坐在石凳上感到石凳很热,是由于光照使石凳的内能 ,温度升高.
【答案】比热容,增大
【详解】分析:(1)由于城市建筑群密集、柏油路和水泥路面材料比热较小,同样受热温度升高幅度大,热量向四周和大气中大量辐射,造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温,高温的城区处于低温的郊区包围之中,如同汪洋大海中的岛屿,人们把这种现象称之为城市热岛效应.
(2)改变物体内能有两个方法:做功和热传递.其中做功改变内能本质是机械能与内能的转化,热传递改变内能本质是内能的转移.
解答:解:
(1)与其它物质相比,水的比热容最大,在质量和吸收(或放出)的热量相同时,水温度变化的幅度最小.城市增加绿地、水体,可以调节气温,使日气温变化减小.
(2)光照在石凳上,发生热传递,使石凳的内能增加,温度升高.
故答案为
比热容;增大.
12.现有质量和初温都相等的铝块、铁块和铜块,其比热c铝>c铁>c铜,它们放出相等的热量后,末温最高是 块,末温最低的是 块。
【答案】 铝 铜
【详解】[1][2]放出相等的热量,质量相等,,根据热量的计算公式可知
。
又初温t0相等,由此可知末温
13.“可燃冰”是一种水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质,它的热值很高。若1g“可燃冰”完全燃烧放出的热量为,在标准大气压下,这些热量可使2kg、60℃的水温度升高 ℃;若这些热量被等质量的沙石完全吸收,沙石升高的温度 (选填“大于”“小于”或“等于”)水升高的温度。[水的比热容为]
【答案】 40 大于
【详解】[1]已知1g的“可燃冰”完全燃烧放出的热量为,由题意可知,水吸收的热量
由可知,水升高的温度
由题意可知,水的初温为60℃,升高50℃,为110℃,但在标准大气压下,水的沸点为100℃,故水升高的温度为
[2]水的比热容大于沙石的比热容,由题可知,水和沙石的质量相等,吸收的热量又相等,根据可知,沙石升高的温度大于水升高的温度。
14.某同学用如图甲所示的实验装置,比较不同物质的比热容。将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管固定在铁架台上,温度传感器的探头与水和食用油良好接触,将温度传感器与计算机相连。计算机上显示温度随时间变化的图线如图乙所示,则物质A是 ,食用油的比热容是 J/(kg•℃)。
【答案】 食用油 2.8×103
【详解】[1]用两个相同的电热器给质量相同的食用油和水加热,由图象可知,A温度升高20℃需要2min,B温度升高20℃需要3min,加热时间越长,吸收的热量越多,吸热能力越强,所以B为水,A为食用油。
[2]因为加热器相同,则物质吸收的热量和加热时间成正比,所以质量相同的食用油和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为
由可知
则
15.质量和初温相同的甲乙两种液体,经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度,则甲液体的比热容 乙液体的比热容(填“大于”、“等于”或“小于”).如果液体乙的质量为1 kg,初温为20 ℃,加热一段时间后,温度升高30 ℃,吸收了1.26×105 J的热量,则乙液体的比热容为 J/(kg·℃).
【答案】 小于 4.2×103
【详解】根据题意知道,用同一加热器加热时间相同,说明两种液体吸收的热量相同;由Q吸=cm△t知道,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,比热容小的物质升温快,所以,甲的比热容小,乙的比热容大;由Q=cm(t-t0 )知道,乙液体的比热容是:c=Q/m(t−t0)=1.26×105J/1kg×30℃=4.2×103 J/(kg•℃).
四、实验题
16.为了比较水和食用油的吸热与升温变化情况,小明设计了如下实验步骤:
A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和食用油;
B.用两支温度计分别测出水和食用油的初温;
C.在烧杯中,分别放入相同的电热器,加热相同的时间;
D.用温度计分别测出水和食用油的末温.
(1)步骤A存在的错误是: , 应改为 ;
(2)步骤C加热相同时间是为了使水和食用油 ;
(3)步骤B和D是为了得出水和食用油 ;
(4)通过实验可以得到水和食用油吸收相同热量后升温不同的情况,物质的这种性质用 (填物理量名称)来描述.
【答案】 装入等体积的水和食用油 装入等质量的水和食用油 吸收相同热量 温度改变量 比热容
【详解】(1)[1][2]根据控制变量法可知,A中不应装体积相同的水和食用油,应在两个同样的烧杯中装入质量相同的水和食用油;
(2)[3]使用相同热源加热相同时间是为了保证液体吸收的热量相同;
(3)[4]步骤B和D分别测出了加热前后水和食用油的温度,则是为了得出当吸收相同热量时,水和食用油的温度改变量分别为多少;
(4)[5]物质这种吸收相同热量后升温不同的性质,用比热容来描述。
17.如图所示,是比较不同物质的吸热情况的实验装置,烧杯中装有质量相同,初温相同的甲乙两种液体。小英将相同的电加热器分别浸没在甲乙两种液体中,同时开始加热,每隔一段时间记录甲乙两种液体的温度值。请按要求完成下列问题:
(1)甲乙两种液体吸收热量的多少可通过 比较(选填“液体升高的温度”或“加热时间”);
(2)下图是根据实验数据绘制的图像,分析可知甲比乙的比热容 (填“大”、“小”)。若从甲乙液体中选取作为暖手袋的供热物质,则应选 (填“甲”、“乙”)。
【答案】 加热时间 小 乙
【详解】(1)[1]由于两个加热器相同,相同时间产生的热量相同,故甲乙两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来反映。
(2)[2]如图所示,加热相同的时间,即吸收相同的热量,甲液体的温度上升的多,根据可知,等质量的两种液体,甲的温度变化比乙的温度变化大,则甲的比热容比乙小。
[3]由于乙的比热容大于甲的比热容,等质量的甲乙两种液体,在改变相同温度时乙放出或吸收的热量比甲更多,故若从甲乙液体中选取作为暖手袋的供热物质,则应选乙。
五、综合题
18.基础问答、作图和计算:(1)在医院中有一些利用声音为我们健康服务的例子,通过B超来检查身体是利用了声音可以 ;通过超声波来“击碎”体内结石是利用了声音可以 。
(2)请画出图中入射光线经平面镜反射后的反射光线,并标注反射角度数。( )
(3)质量为0.5kg,初温度为20℃的水,加热到刚刚沸腾时,它吸收的热量为 。【注:水加热时,周围环境的气压为一个标准大气压。】
【答案】 传递信息 传递能量 1.68×105
【分析】声可以传递信息和能量;根据光的反射定律画出反射光线;根据热量的公式得到水吸收的热量。
【详解】(1)[1][2]通过B超来检查身体是利用了声音可以传递信息。通过超声波来“击碎”体内结石是利用了声音可以传递能量。
(2)[3]因为入射光线与镜面的夹角是30°,所以入射角为
90°-30°=60°
根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也为60°,如图所示:
(3)[4] 1标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,则水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.68×105J
19.铁板文蛤是一种特色佳肴,由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成。在体积相同的条件下,餐馆会尽量选择热容量大的炊具。热容量的定义是:物体的温度升高(或降低)1 ℃吸收(或放出)的热量。查阅资料知道:物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关,由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想:
猜想1:物体的质量越大则物体的热容量越大;
猜想2:物质的比热容越大则物体的热容量越大。
同学们先用如图所示装置,将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中,将水加热至沸腾,用温度计测出水的温度;将四个金属块同时从水中取出,快速放入四个相同的保温杯中,杯中盛有质量和初温(约20 ℃)均相同的水,过一段时间后分别测出保温杯内水的末温,收集记录的数据如下表。
金属块
质量m/g
比热容()
末温/℃
铅
565
0.13
34.3
铜
445
0.39
47.2
铁
395
0.46
48.1
铝
135
0.88
40.9
(1)安装装置时应先固定铁夹 (选填“A”或“B”);
(2)由表中数据可知:若金属块放出的热量完全被水吸收,则吸收热量最多的是放入了金属 的杯中的水;热容量最大的是 金属块;
(3)分析数据可判断:猜想1、猜想2都是 的。请选择猜想1或猜想2,说出你对该猜想作出上述判断的理由: ;
(4)请用热容量这个物理量,给比热容下定义: ;
【答案】 B 铁 铁 错误 猜想1中铁的质量没有铜大,但铁热容量比铜大 物体的热容量与质量之比
【详解】(1)[1]为了确保用酒精灯的外焰加热,应由下向上组装,即应先固定线夹B。
(2)[2][3]若金属块放出的热量完全被水吸收,根据Q=cm∆t知,质量相同的水温度升高的越多,水吸收的热量越多,则金属块放出的热量越多,由表格数据可知放入了铁块的杯子中的水温度升高的最多,即这杯水吸收的热量最多,也就是铁块放出的热量最多;开始时金属块的初温都为99℃,最后的末温是铁块最高,则铁块的温度减少的最小,由于铁块放出的热量最多,温度却降低的最小,所以结合热容量的定义可知,铁块的热容量最大。
(3)[4][5]根据表格数据可知猜想1、猜想2都是错误的,以猜想1为例铁的质量没有铜大,但铁热容量比铜大。
(4)[6]因为热容量是物体的温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量,而比热容是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,所以比热容是物体的热容量与质量之比。
六、计算题
20.2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车,如图。氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一。某国产氢燃料车在某次行驶中消耗的氢燃料为1.2kg。
(1)此过程氢燃料完全燃烧放出的热量。
(2)若加热效率为30%,水吸收的热量是多少?
(3)加热质量为100kg的初温为10℃水,水温升高到的温度是多少?[已知c水=4.2×103J/(kg•℃),q氢=1.4×108J/kg]
【答案】(1)1.68×108J;(2)8.04×107J;(3)100℃
【详解】解:(1)1.2kg氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放=m氢q氢=1.2kg×1.4×108J/kg=1.68×108J
(2)根据题意,水吸收的热量
Q吸=ηQ放=30%×1.68×108J=5.04×107J
(3)由题意可知,水吸收的热量
Q吸′=Q吸=5.04×107J
由Q吸=cmΔt可得,水升高的温度
则水的末温
t=t0+Δt=10℃+120℃=130℃
标准大气压下,水的沸点是100℃,所以水的末温为100℃。
答:(1)此过程氢燃料完全燃烧放出的热量为1.68×108J;
(2)水吸收的热量是5.04×107J;
(3)加热质量为100kg的初温为10℃水,水温升高到的温度为100℃。
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