内容正文:
ZDR·九年级物理上册
专题 2 探究物质的吸热能力
1. (7 分) (郑州月考)如图甲所示是“探究不同
物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个
相同的易拉罐(图中用虚线框表示)分别装入
质量相等的 A、 B 两种液体,用相同的装置
加热。
甲
乙
(1)小华要完成该探究实验,除了图中所示的
器材温度计外,他还需要用到的测量工具有
和
。
(2)根据实验数据绘制的温度与时间的关系
图象如图乙所示,分析图象可知:质量相等的
A 和 B 两种液体,在升高相同温度时,
吸收的热量较多;质量相等的 A 和 B 两种液
体,在吸收相同热量时, 升温较高。
(3)若在这两种液体中选择一种作为汽车发
动机的冷却剂,则应选择 液体。 为
此物理上引入了一个比较吸热能力大小的物
理量是
。
丙
(4)如图丙是沿海城市青岛
和内陆城市郑州同一天气温
变化曲线。 请你判断青岛一
天气温变化所对应的曲线是
。
甲
2. (8 分) (辽宁二模)
某班同学利用图甲
所示的实验装置探
究水和煤油的吸热
能力。
(1)实验中搅拌器的
作用是使液体 。
(2)实验中第 1、2 两个小组记录的实验数据
如表:
实验
组别
液体 质量 / g 初温 / ℃ 末温 / ℃
加热时
间 / min
1
水 200 25 40 12
煤油 200 25 40 6
2
水 200 25 40 10
煤油 200 25 40 5
通过分析实验数据,能得出:
(填“水” 或“煤油”) 的比热容比较大,依据
是:
。
(3)如图是第 1 组同学绘制的“吸收热量-时
间”和“温度-时间”图象,能正确描述该实验
真实情况的图象是 (选填序号)。
(4)本实验除了采用控制变量法外,还采用相
同的热源,通过比较 来比较水和煤
油吸收热量的多少,这种解决物理问题的方
法叫 法。
(5)使质量相同的水升高相同的温度,加热时
间应该相同,但 1、2 两组的同学在交流实验
数据时发现:第 1 小组的加热时间明显偏长,
其原因可能是 。
乙
(6)这两组同学对图甲的装置进
行了改进,将分别装有水和煤油
的试管放在同一个烧杯中用水
加热,如图乙所示,而不是用两
个酒精灯分别加热,这样做的好
处是
。
8
专题 3 比热容的应用
利用公式分析
1. (2 分)家用电器中大功率电子元件在工作时
会产生较多的热量,为了尽快散热,通常在大
功率元件上安装金属散热片。 下表是四种金
属材料的比热容,选作散热片最好的材料
是( )
物质 比热容 c / [J / (kg·℃)]
铝 0. 88×103
铁 0. 46×103
锌 0. 39×103
铅 0. 13×103
A. 铝 B. 铁 C. 锌 D. 铅
2. (2 分)质量相同的两金属块,吸收相同的热
量,升高的温度不同,则( )
A. 升高温度较大的金属块比热容一定大
B. 温度高的金属块比热容一定大
C. 升高温度较大的金属块比热容一定小
D. 温度高的金属块比热容一定小
利用现象分析
3. 【生活情境】 (2 分) (武汉模拟)下列现象中,
没有利用 “ 水的比热容较大” 这个特点的
是( )
A. 夏天在地面上洒水,人感到凉快
B. 用热水袋焐手,可以保暖较长时间
C. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物
体自身的温度
D. 楼房中的“暖气”用水作介质,把燃料燃烧
时产生的热量带到房屋中取暖
4. (2 分)(平顶山期末)许多公园里都有供游人
休息的石凳或木椅,在夏日阳光的照射下,用
手摸石凳和木椅,感到石凳比木椅热。 对于
产生这种现象的原因是( )
A. 石头比木头的质量大
B. 石头比木头的比热容小
C. 石头比木头的密度大
D. 石头比木头传热快
利用图象分析
5. (2 分)如图是嵩山国家森林公园某白天的气
温及园内湖的水温随时间变化的图线。 据图
可以判断( )
A. 实线是气温图线,虚线是水温图线,因为水
的比热容较大
B. 实线是水温图线,虚线是气温图线,因为水
的比热容较小
C. 实线是水温图线,虚线是气温图线,因为水
的比热容较大
D. 实线是气温图线,虚线是水温图线,因为水
的比热容较小
6. 【探究实践】 (5 分)小强家住市中心,奶奶嫌
城市夏天太热而住在乡下,这激发了他探究
城乡温差的原因。 某星期天,他请全班同学
分别到选定的地点,于中午同一时刻测出各
测试点的气温,以此绘制出图示的“温度—区
域”坐标图。
(1)图中气温最低的区域是 ,简析该
区域气温低的主要原因:
。
(2)请提出一种降低市中心环境气温的方法:
。
9
ZDR·九年级物理上册
专题 4 热量的计算
公式的基本应用
1. (2 分)在 1 标准大气压下,质量为 1
kg、初温
为 80
℃的水吸收 1. 26×105
J 热量后,其温度
升高到 ℃ ,若这些热量被 5
kg 的铜
块吸收,则铜块的温度将升高 ℃ 。
[c水 = 4. 2×103
J / ( kg·℃ ),c铜 = 0. 39×103
J /
(kg·℃ ),最后结果保留一位小数。]
2. (4 分)在冬天,为了使房间里保持一定的温
度,每小时需要供给 4. 2×106
J 的热量。 若进
入散热器的水的温度是 80
℃ ,从散热器流出
的水的温度是 72
℃ ,问每小时要供给散热器
多少 80
℃的水? [c水 = 4. 2×103
J / (kg·℃ )]
图象问题
3. (2 分)(信阳期末)如图是用相同的加热装置
对 a、b、c 三种固态物质加热时它们的温度随
时间变化的图象,其中 T1 ∶T2 ∶T3 ∶T4 = 1 ∶2 ∶3 ∶
4。 下列分析正确的是( )
A. 4~ 6
min 时间内物质 a 的温度不变,内能不
变
B. 温度从 T1 升高到 T2 时,a、b 吸收的热量
相等
C. 如果 a、b 是同种物质,a 与 b 质量之比为 3 ∶2
D. 如果 a、c 质量相同,a 与 c 比热容之比为 1 ∶3
第 3 题图 第 4 题图
4. (2 分) (济宁中考)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
某种液体(注:c水 >c液体)进行了实验,实验中,
水和该液体在相同时间内放出的热量相等。
两种液体的温度随时间的变化关系如图所
示。 分析图象可以得出 (填“甲”或
“乙”) 物质为水, 另一种液体的比热容为
J / (kg·℃ )。 [水的比热容为 4. 2×
103
J / (kg·℃ )]
热平衡方程
5. (2 分)(禹州一模)将一温度为 20
℃ 、质量为
4. 2
kg 的铁块的温度升高到 80
℃ ,需要吸收
J 的热量。 然后将其放入一个装有温
度为 10
℃、质量为 1. 35
kg 水的量热器中,最
后水的温度将升到 ℃ 。 [忽略量热
器吸热,c水 = 4. 2×103
J / (kg·℃ ),c铁 = 0. 45×
103
J / (kg·℃ )]
6. (8 分)如图甲所示,小明将质量为 400
g、初温
为 80
℃的牛奶放入质量为 500
g、初温为 20
℃
的水中进行冷却,同时,他还利用温度计和钟
表测出温度的变化情况,并作出了如图乙所
示的水和牛奶的温度随时间变化的关系曲
线。 忽略热量的损失以及盛牛奶和水的器皿
吸放热的影响,c水 =4. 2×103
J / (kg·℃)。 求:
(1)水、牛奶达到的相同温度为 。
(2)达到相同温度时,水吸收的热量。
(3)牛奶的比热容。
01
8. C 【解析】A. t4 时刻物体的内能不为零,A 错误;BC. t2
时刻物体的内能大于 t3 时刻物体的内能,B 错误,C 正
确;D. t1 时刻温度比 t2 时刻温度高,故 t1 时刻物体分子
的动能比 t2 时刻大,D 错误。 故选 C。
9. 大于 晶体在熔化过程中,温度不变,但在吸收热量
【解析】 t1 ~ t5 为该晶体熔化过程,其特点是吸收热量,但
温度不变,故其内能在增加,所以在 t3 时刻的内能大于
在 t2 时刻的内能。
第 3 节 比热容
【知识清单】1. 质量 温度 相等
等于 2. 不同 小
3. cm(t-t0) cm(t0 -t)
1. D 【解析】A. 实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸
热能力弱,A 错误;B. 因为是用酒精灯同时开始均匀加
热,则物体吸收热量多少与加热时间有关,与物质种类
无关,B 错误;C. 因为沙子和水的吸热能力不同,所以将
沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量不相同,C
错误。 故选 D。
2. 质量 吸收相同热量 热传递
3. (1)26 (2)加热时间 (3)液体 1
4. A 【解析】A. 夏天在地上洒水感到凉快是利用了水的
蒸发吸热,而不是利用水的比热容大的特点。 故选 A。
5. 小 沸点
6. A 【解析】由 Q= cmΔt 知,当质量相同,温度变化值相同
时,比热容大的物质,吸收热量大,故选 A。
7. 0. 47×103 0. 47×103 【解析】由 Q = cmΔt 知,c = Q
mΔt
=
Q
m( t2 -t1)
= 4. 7×10
4 J
10kg×(30℃ -20℃ )
= 0. 47× 103 J / ( kg·℃ ),
比热容是物质的特性,与质量无关,所以若将该物质用
去 5kg,则剩余部分比热容仍为 0. 47×103 J / (kg·℃ )。
8. 解:(1)钢刀放出的热量:Q放 = c钢 m钢 Δt钢 = 0. 46× 10
3 J /
(kg·℃ )×0. 25kg×(560℃ -20℃ )= 6. 21×104 J;
(2)钢刀放出的热全部被水吸收,则 Q吸 = Q放 = 6. 21 ×
104 J,由 Q吸 = c水 m水 Δt水 得,水升高温度:Δt水 =
Q吸
c水 m水
=
6. 21×104 J
4. 2×103 J / (kg·℃ )×0. 5kg
≈29. 6℃ 由 Δt水 = t- t0 得,水
的终温:t=Δt水 +t0 = 29. 6℃ +30℃ = 59. 6℃ 。
9. D 【解析】比热容是物质的一种特性,只与物质的种类
和状态有关,与物体吸收或放出的热量、温度的变化、质
量的大小均无关,ABC 错误,D 正确。 故选 D。
10. A 【解析】因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,
白天,在太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量,海水
温度上升慢;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,A 正确。 故选 A。
11. B 【解析】A. 比热容是物质的一种性质,只与物质的
种类和状态有关,与质量等因素无关,因此一杯水倒出
一半,杯内剩余水的比热容不变,A 错误;B. 由 Q = cmΔt
可知,质量相同的不同物质,吸收或放出相同的热量,
比热容大的物质温度变化得小,而水的比热容比沙石
的比热容大,因此沿海地区的昼夜温差比内陆地区的
小,B 正确;C. 水的比热容表示 1kg 的水温度升高(或
降低)1℃所吸收(或放出)的热量是 4. 2×103 J,C 错误;
D. 由表知煤油的比热容是水的一半,由 Q = cmΔt 可知,
质量相同的水和煤油,吸收相等的热量,水升高的温度
是煤油升高的温度的一半,D 错误。 故选 B。
12. B 【解析】A. 由图可知,在吸收相同的热量时(即加热
相同时间),乙升高的温度低于甲升高的温度,且两种
液体的质量相同;由 Q吸 = cmΔt 可知,乙的比热容大,吸
热能力强,故乙是水,A 错误;B. 由图可知,在升高相同
的温度时,乙的加热时间为甲的三倍,即乙吸收的热量
为甲吸收热量的三倍;由 Q吸 = cmΔt 可知,乙的比热容
为甲的比热容的三倍,即 c乙 = c水 = 3c甲,所以 c甲 =
1
3
c水
= 1
3
×4. 2× 103 J / (kg·℃ )= 1. 4× 103 J / (kg·℃ ),B 正
确;C. 质量相同的甲、乙下降相同的温度,因为乙的比
热容是甲的 3 倍,由 Q放 = cmΔt 可知,乙放出的热量多,
C 错误;D. 质量相同的甲、乙吸收相同的热量,且 c甲 =
1
3
c乙,由 Q吸 = cmΔt 可知,甲升高的温度多,D 错误。 故
选 B。
专题 2 探究物质的吸热能力
1. (1)天平 秒表 (2)A B (3)A 比热容 (4)B
2. (1)受热均匀
(2)水 相同质量的水和煤油升高相同的温度,水的加
热时间长,吸收的热量多
(3)C (4)加热时间 转换
(5)酒精灯的火焰大小不同
(6)保证了在相同时间内水和煤油吸收的热量相同
专题 3 比热容的应用
1. A 【解析】表中提供的四种物质的比热容不同,铝的比
热容最大,由 Q吸 = cmΔt 可知,在 m 和 Δt 相同的情况下,
铝吸收的热量最多,所以选铝作为散热材料最好。 故
选 A。
2. C 【解析】根据 Q= cmΔt 知,相同质量的不同物质,吸收
相同的热量,比热容大的温度升高慢,比热容小的温度
升高快,所以升高温度较大的金属块,其比热容一定小,
C 正确。 故选 C。
3. A 【解析】A. 夏天在地面上洒水,人感到凉快,是利用
了水的蒸发吸热,A 符合题意。 故选 A。
4. B 5. A
6. (1)农田 水多,水的比热容大,在日照条件相同时,温
度变化较小 (2)增大绿化面积
专题 4 热量的计算
1. 100 64. 6 【解析】 Q = cm( t2 - t1 ),则 t2 =
Q
c水 m
+ t1 =
1. 26×105 J
4. 2×103 J / (kg·℃ )×1kg
+ 80℃ = 110℃ ,因为 1 标准大
气压下水的沸点为 100℃ ,故水在此标准气压下,温度最
高能达到 100℃ ,即水温升高到 100℃;由题可知 1. 26×105J
=c铜 m铜 Δt铜,则 Δt铜 =
1. 26×105J
0. 39×103J / (kg·℃)×5kg
≈64. 6℃。
2. 解:由题意知,Q放 = 4. 2×10
6 J,Δt = 80℃ -72℃ = 8℃ ,c水 =
4. 2×103 J / (kg·℃ ),由 Q放 = c水 m水 Δt,得 m水 =
Q放
c水 Δt
=
4. 2×106 J
4. 2×103 J / (kg·℃ )×8℃
= 125kg,即每小时要供给散热
器 125kg
80℃的水。
3. D 【解析】A. 4 ~ 6min 时间内物质 a 的温度虽然不变,
但继续吸收热量,所以其内能增加,A 错误;B. 温度从 T1
升高到 T2 时,a 物质的加热时间比 b 物质短,所以 a 物
质吸收的热量比 b 少,B 错误;C. 如果 a、b 是同种物质,
比热容相同,升高相同的温度时,a 加热 4min,b 加热
6min,相同时间内吸收的热量相同,则
Qa
Qb
= 2
3
,
cmaΔt
cmbΔt
=
—2—
2
3
,则
ma
mb
= 2
3
,C 错误;D. 如果 a、c 质量相同,a 从 T1 升
高到 T4,加热 4min,c 从 T1 升高到 T3,加热 8min,由题可
知 T1 ∶T2 ∶T3 ∶T4 = 1 ∶2 ∶3 ∶4,则
Δta
Δtc
= 3
2
,Qa ∶Qc = 1 ∶2,则
Qa
Qc
=
camaΔta
ccmcΔtc
,则
ca
cc
= 1
3
,D 正确。 故选 D。
4. 甲 2. 1×103 【解析】时间相等时,两种液体放出的热
量相等,由图象可知,乙液体的温度降低的快,甲液体温
度降低慢;且甲、乙质量相同,根据 Q放 = cmΔt 可知,甲液
体的比热容大,则甲液体一定是水;由题知,水和液体的
质量相同,即 m水 =m乙,水和液体在相同时间内放出的热
量相等,即 Q水放 =Q乙放,则 c水 m水 Δt = c乙 m乙 Δt′,结合图
象(15min 以内)可得:4. 2×103 J / (kg·℃ )×m水 ×(60℃ -
40℃ )= c乙 m乙 × ( 60℃ - 20℃ ),解得: c乙 = 2. 1 × 10
3 J /
(kg·℃ )。
5. 1. 134×105 27. 5 【解析】铁块吸收的热量 Q吸 = c铁 mΔt
= 0. 45× 103 J / (kg·℃ ) × 4. 2kg×(80℃ - 20℃ )= 1. 134×
105 J;将铁块投入到盛水的量热器中,达到热平衡时铁块
和水的末温度相同,设此时温度为 t,铁块放出的热量等
于水吸收的热量,即 Q水吸 = Q铁放,Q水吸 = c水 m水( t- t0水),
Q铁放 = c铁 m铁( t0铁 -t),所以有 c水 m水( t-t0水)= c铁 m铁( t0铁 -
t),即:4. 2× 103 J / (kg·℃ ) × 1. 35kg×( t- 10℃ )= 0. 45×
103 J / (kg·℃ )×4. 2kg×(80℃ -t),解得 t= 27. 5℃ 。
6. 解:(1)40℃
(2)水吸收的热量:Q吸 = cm( t-t0 ) = 4. 2×10
3 J / (kg·℃ )
×0. 5kg×(40℃ -20℃ )= 4. 2×104 J;
(3)牛奶放出的热量等于水吸收的热量,即 Q放 = Q吸 =
4. 2× 104 J,由 Q放 = cm ( t0 - t) 得, c牛奶 =
Q放
m牛奶( t0 ′-t′)
=
4. 2×104 J
0. 4kg×(80℃ -40℃ )
= 2. 625×103 J / (kg·℃ )。
追梦第十三章章末复习
1. A 【解析】A. 尘土在风中飞舞属于机械运动,A 错误。
故选 A。
2. (1)在不停地做无规则运动 不能 (2)热 温度
3. D 【解析】A. 热量是一个过程量,不能说含有热量,A
错误;B. 物体的内能与温度、质量、状态等都有关,物体
的温度不变,物体的内能不一定不变,如晶体熔化,B 错
误;C. 物体的内能与机械能没有关系,同一个物体的机
械能增加,其内能不一定增加,C 错误;D. 内能小的物
体,可能温度高,所以它可能将热量传递给内能大的物
体,D 正确。 故选 D。
4. B 【解析】敲打铁钉时,铁钉温度升高,内能增大,属于
用做功的方式改变物体的内能,B 错误。 故选 B。
5. 增加 加快 6. 减小
增大 做功
7. C 【解析】比热容是物质本身的一种特性,物质的比热
容只跟物质的种类和状态有关,与物质质量、温度高低、
吸收或放出热量的多少均无关。 故选 C。
8. B 【解析】AB. 甲、乙质量和吸收热量相等,由 c = Q
mΔt
知,温度变化大的比热容小,A 错误,B 正确;C. 由于不
知温度变化量,所以无法判断甲、乙的比热容大小,C 错
误;D. 如果甲、乙的比热容大小相同,在吸收相同热量
时,变化的温度可能是相等的,D 错误。 故选 B。
9. (1)相同 (2)加热时间 (3)甲 比热容
(4)天平 (5)A
10. 解:由图象可知,该物质 10min 升高温度:Δt = 50℃ -
20℃ = 30℃ ,由 Q吸 = cmΔt 得,该物质的比热容:c =
Q吸
mΔt
= 7. 2×10
3 J
0. 1kg×30℃
= 2. 4×103 J / (kg·℃ )。
11. C 【解析】 A. 由表格中的数据可知,铁的比热容为
0. 46×103 J / (kg·℃ ),它表示质量为 1kg 的铁温度每升
高 1℃所吸收的热量是 0. 46×103 J,A 错误;B. 1kg 的煤
油从 15℃ 降低到 10℃ 温度变化 5℃ ,从 50℃ 升高到
55℃温度变化 5℃ ,由 Q= cmΔt,可知它们放出的热量和
吸收的热量是相同的,B 错误;C. 由表中数据可知,煤
油和水密度之比 ρ煤油 ∶ρ水 = 0. 8×10
3 kg / m3 ∶1×103 kg / m3
= 4 ∶5;已知煤油和水体积之比 V煤油 ∶V水 = 2 ∶1,由 m= ρV
可得质量之比为 m煤油 ∶m水 = ρ煤油 V煤油 ∶ ρ水 V水 = (4× 2) ∶
(5×1)= 8 ∶5;已知吸收热量之比 Q煤油 ∶Q水 = 12 ∶5,其比
热容之比 c煤油 ∶c水 = 2. 1×10
3 J / (kg·℃ ) ∶4. 2×103 J / (kg
·℃ )= 1 ∶ 2;由 Q吸 = cmΔt 可得升高温度之比 Δt煤油 ∶
Δt水 =
Q煤油
c煤油 m煤油
∶
Q水
c水 m水
= 12
1×8
∶ 5
2×5
= 3 ∶1,C 正确;D. 因为
铜的比热容小于铁的比热容,吸收相同的热量后,铜块
的温度升高的快;因为铁块和铜块的初温相同,所以铜
块升高的温度更多,末温更高,则相互接触时,内能将
从温度高的铜块转移到温度低的铁块,D 错误。 故
选 C。
12. 解:(1)由 Q放 = cmΔt 得,该液体的比热容
c液 =
Q放
m液 Δt
=
3×104 J
0. 5kg×30℃
= 2×103 J / (kg·℃ );
(2)由题意可得,铁球吸收热量 Q吸 =Q放 ×60% = 3×10
4 J
×60% = 1. 8× 104 J,由 Q吸 = cmΔt 得,铁球升高的温度:
Δt′=
Q吸
c铁 m铁
= 1. 8×10
4 J
0. 45×103 J / (kg·℃ )×2kg
= 20℃ 。
第十四章 内能的利用
第 1 节 热机
【知识清单】1. 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲
程 压缩 做功 2. 汽油和空气
空气 火花塞 喷油
嘴 柴油机
1. C 【解析】热机是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械
能的装置,故选 C。
2. 热机 内
3. (1)做功 增大 升高 机械 内
(2)做功 内 机械
4. C 【解析】四冲程汽油机工作时,只有在做功冲程中将
燃料燃烧释放的内能转化为机械能,为汽油机工作提供
动力,其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。 故
选 C。
5. D 【解析】由图可知,进气门和排气门都是关闭的,活塞
上行,因此是压缩冲程,压缩冲程中机械能转化为内能。
故选 D。
6. B 【解析】四冲程汽油机工作过程中,压缩冲程是活塞
压缩汽缸内气体做功过程,即机械能转化为内能的过
程,故选 B。
7. 做功 减小 【解析】由图可知,汽油机的进气门和排气
门都是关闭的,火花塞产生电火花,活塞下行,可以判断
汽油机正处于做功冲程;做功冲程中内能转化为机械
能,汽缸内气体混合物的内能减小。
8. B 【解析】在构造上,汽油机与柴油机的不同处是汽油机
汽缸顶部是火花塞,柴油机的汽缸顶部是喷油嘴,故选 B。
9. D 【解析】吸气冲程中,汽油机吸入的是汽油和空气的
—3—