内容正文:
2024—2025学年九年级物理人教版13.3 比热容
一、单选题
1.下列一些关于生活中的物理现象及原因分析,正确的是( )
A.晶体在熔化过程中吸热、温度不变,但内能增大
B.霜打的茄子“蔫了”,说明霜的形成过程需吸热
C.用“干冰”来给食物保鲜是利用了“干冰”熔化时能吸收大量的热
D.医生常用涂酒精的方法给发高烧的病人降温,原因是酒精比热容较大
2.质量和初温都相同的铜块和水,分别放出相等的热量后,将铜块迅速投入水中,已知铜的比热容小于水的比热容,此时将会出现( )
A.铜块将热量传递给水 B.水将热量传递给铜块
C.铜块和水不发生热传递 D.水将温度传给铜块
3.下面有关比热容的说法中正确的是( )
A.今年夏天,成都暑热难耐,发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温,是因为水的比热容大
B.在北方寒冬季节,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
C.比热容是物质的一种特性,80℃水的比热容与40℃水的比热容一样大
D.铜的比热容比铝小,所以在吸收相同的热量后铜升高的温度比铝高
4.质量、初温相同的铜块和铝块吸收相同的热量后相接触则热量(c铝>c铜)( )
A.由铜块传给铝块 B.由铝块传给铜块
C.不发生热传 D.以上都有可能
5.对相同质量的甲、乙两种液体,同时加热一定时间,得到的温度随时间变化的图像如图所示,已知加热时间相同时,两种液体吸收的热量相等。则由图像可知( )
A.加热时间相同时,乙的温度高 B.温度相同时,甲吸收的热量多
C.甲的比热容小于乙的比热容 D.加热时间相同时,甲、乙温度变化量相同
6.有甲、乙两个温度和质量都相等的金属球,先将甲球放入盛有热水的烧杯中,热平衡后水温降低了Δt。然后,把甲球取出,再将乙球放入烧杯中,热平衡后水温又降低了Δt,则两种金属的比热容大小的关系是( )
A.c甲>c水 B.c甲=c乙 C.c甲>c乙 D.c甲<c乙
7.质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都为6分钟,它们的温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲在3~6min内是液态
B.甲是晶体,乙是非晶体
C.在3~6min内,甲的内能保持不变
D.在固态时,甲的比热容小于乙的比热容
8.在标准大气压下用相同的加热器加热质量均为500g,初温相同的水和某种物质,它们温度随时间变化的图像如图所示,水的比热容为,下列说法正确的是( )
A.乙物质的沸点一定是80℃
B.0~4min,乙物质的比热容为2.8×103J/(kg•℃)
C.0~4min,乙吸收的热量大于甲吸收的热量
D.8~10min,甲吸收的热量为1.68×105J
9.下列说法中正确的是
A.没有吸热过程和放热过程,说热量是毫无意义的
B.物质的比热容与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化有关
C.两个物体升高相同的温度,吸收的热量也一定相同
D.热总是从含有热量多的物体传递给热量少的物体
10.不同的物理量具有不同的意义,下列物理量中能反映物质特性的是( )
A.内能 B.比热容 C.热量 D.温度
11.用一个放热稳定的热源给一个物体均匀加热,得到它的熔化图像如图所示,那么,它固态时的比热与它液态时的比热之比是
A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.4:1
12.下列事例中,不是利用水的比热容大这一特性的是( )
A.北方楼房内的“暖气”用水作为介质
B.在较大的河流上建水电站,用水发电
C.汽车发动机用循环水冷却
D.冬季,晚上向稻田里放水,以防冻坏秧苗
13.下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是( )
A. 热水袋用水来取暖
B. 初春夜晚要向农田灌水
C. 夏天中午洒水车洒水降温
D. 城市建造人工湖降温
14.如图所示。对于下列实验中所描述的物理过程分析正确的是( )
①图甲中试管内的水蒸气推动塞子冲出去时,水蒸气对瓶塞做功,水蒸气的内能减小
②图乙中长时间压在一起的的铅板和金板互相渗入,这是扩散现象
③图丙中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在引力
④图丁中利用相同的电加热器分别加热质量、初温均相同的水和食用油相同时间,若水的温度变化大,说明水的比热容比食用油的比热容大
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确
C.只有①③正确 D.只有②④正确
15.用相同的电加热器分别对质量相等的和两种液体加热不计热量损失,如图是和的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.的比热容与的比热容之比为
B.的比热容与的比热容之比为
C.都加热时间,和吸收热量之比为
D.和升高相同的温度,吸收热量之比为
二、填空题
16.小丽在做水沸腾实验时,对质量是10g的水加热,使20℃的水温度升高了40℃,水吸收的热量是 J。
17.如图甲、乙所示,规格相同的烧杯中装了相同质量的煤油,用不同的加热器进行加热(忽略散热),得到如图丙所示的水温—时间图线,则加热相同的时间,两只烧杯中的煤油吸收的热量 ,甲杯中的煤油加热2min与乙杯中的煤油加热3min吸收的热量 (两空均选填“相同”或“不同”)
18.为研究物质的吸热性能,小川同学分别对质量都为500g,初温都为20℃的水和煤油加热,当水温升高到70℃时,水吸收的热量是 J;若煤油吸收的热量和水吸收的热量相同,则煤油的温度升高到 ℃。(不考虑热损失,已知,,煤油的沸点是150℃)
19.小明在玻璃试管内装入1kg沙子,将温度计插在沙子中,用力晃动十余下,发现温度计示数变大了0.3℃,这说明沙子的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)了,这主要是通过 的方式改变沙子的内能在这个过程中沙子相当于吸收 J的热量。()
三、实验题
20.在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示:
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
20
27
34
41
48
乙的温度/℃
20
35
50
65
80
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:秒表和 ;
(2)实验中应选用规格 (选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据;
(3)分析实验数据可知,此实验是通过比较 (选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的,所以 (选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强;
(4)该实验用到的研究方法有转换法和 。
四、综合题
21.如图所示,是某学校科技节上展示的两件作品。小明为此作了以下解说:
(1)甲是简易的温度计,它的工作原理是利用 的性质而制成的。它的测温效果与小玻璃瓶的容积和玻璃管的 有关;所用的测温物质是煤油而不是水,这是因为煤油的 较小,吸收(或放出)相同的热量时,玻璃管内液体温度变化更为明显;
(2)乙是简易的气压计,当外界气压减小时,玻璃管内液柱的液面会 ;
【提出问题】小华发现甲、乙的构造非常相似,提出乙是否也能做温度计使用?
【设计实验和进行实验】把两装置中的小玻璃瓶同时没入同一热水中,观察到乙装置中玻璃管内液柱上升更明显,这是由于瓶内的 受热膨胀更显著,故乙也能做温度计使用;
【拓展】查阅相关资料,了解到人们很早就发明了如图2所示的气体温度计,当外界环境气温升高时,该温度计中的管内液面会下降,但由于受外界 、季节等环境因素变化的影响,所以,这种温度计测量误差较大。
五、计算题
22.质量为1kg的水,温度降低了20℃,求水放出的热量Q放(已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃))。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
A
C
D
D
B
A
B
题号
11
12
13
14
15
答案
C
B
C
A
C
1.A
【详解】A.晶体在熔化过程中,需吸热,虽然温度不变,但内能增加,故A正确;
B.霜的形成是凝华,需放热,故B错误;
C.利用干冰降温防止食品变质,利用了干冰升华吸热,故C错误;
D.把酒精擦在身上后,酒精易挥发,即会发生蒸发现象,在蒸发过程会从身上吸收热量,这样会降低身上的温度,故D错误。
故选A。
2.B
【详解】质量和初温都相同的铜块和水,水的比热容大,放出相等的热量,水的温度降低的少,而初温相同,水的末温高,将铜块投入水中,铜将从水中吸收热量,即水把热量传递给铜块,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】A.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温,这是因为水在额头上会蒸发,蒸发吸热,不是因为水的比热容大,故A错误;
B.在北方寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,是因为冰的密度比水的密度小,水在结冰时,体积变大,使水缸破裂,故B错误;
C.比热容是物质的一种特性,与物质的种类有关,与物质的温度无关,所以80℃水的比热容与40℃水的比热容一样,故C正确;
D.由可知,物体温度的变化与吸收热量、比热容以及质量有关,铜的比热容比铝小,所以在吸收相同的热量后,由于不确定铜和铝的质量关系,所以无法确定铜与铝升高的温度大小关系,故D错误。
故选C。
4.A
【详解】质量、初温相同的铜块和铝块吸收相同的热量,c铝>c铜,由知道,铝块升高的温度小,末温低,铜块末温高,二者接触后,热量由铜块传向铝块,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.C
【详解】
A.如图所示,加热时间相同时,初温相同时,甲的温度高,故A不符合题意;
B.初温相同,温度相同时,乙需要加热的时间长一些,则乙吸收的热量多,故B不符合题意;
CD.如图所示,加热相同时间,即吸收相同的热量,初温相同,甲的末温较高,即甲的温度变化量较大,根据可知,在质量相同时,甲的比热容小于乙的比热容,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】先后将甲乙两球投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,由题知
不计热损失,甲乙两球吸收的热量相同,而乙球比甲球少升高了Δt,即乙球的末温低,由上述分析可知,质量相同的甲乙两球,吸收相同的热量,乙球升高的温度少,所以乙球的比热容大,即
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.D
【详解】AB.初始时甲为固态,随着加热温度逐渐升高,加热3min后温度不变,则3~6min处于固液共存状态,且可知甲有固定熔化温度为晶体,由于图中图像有限,且不知乙的状态,不知在已知加热时间内是否熔化,无法判断乙是否为晶体,故AB错误;
C.在3~6min内,甲温度不变,但持续吸热,内能增大,故C错误;
D.前3min加热相同时间,甲处于固态,甲、乙吸收热量相同,由图可知甲升高温度大于乙,又由于甲、乙质量相同,则由可知在固态时,甲的比热容小于乙的比热容,故D正确;
故选D。
8.B
【详解】A.由题意和图像可知,在标准气压下甲的沸点是100℃,所以甲是水,而乙是另外一种物质,因乙物质可能是固态,所以,也可能是乙物质的沸点为80℃,故A错误;
B.在标准气压下,因为甲是水,0~4min水吸收的热量为
所以乙在0~4min内吸收的热量也是8.4×104J,则乙的比热容为
故B正确;
C.0~4min内,因为用相同的加热器加热相同的时间,所以甲乙吸收的热量相等,故C错误;
D.由B知,加热4min吸收的热量是8.4×104J,故加热2min吸收的热量为4.2×104J,故D错误。
故选B。
9.A
【详解】A.热量是指在热传递的过程中,内能改变的多少,即热量是过程量,说法正确;
B.物质的比热容是物体的一种特性,与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化无关,说法错误;
C.由Q=cm△t,物体吸收的热量与物体的比热容、质量、温度变化量都有关系,说法错误;
D.热总是从高温的物体传递给低温的物体,或从物体的高温部分传向低温部分,说法错误。
故选A。
10.B
【详解】A .内能是物体内部所有分子具有的能量,与温度、质量有关。所以内能不是物质的特性,故A不符合题意;
B .比热是物质的一种特性,同种物质(状态一定)比热容相同;不同物质比热容一般不同;故B符合题意;
C .热量是内能变化的度量,与质量、温度差等有关。所以热量不是物质的特性;故C不符合题意;
D. 温度是物体的冷热程度,一个物体可以有不同的温度值。所以温度不是物质的特性。故D不符合题意。
故选B。
11.C
【分析】从图上可以看出,在质量不变的前提下,分析各段温度的变化量和加热时间,根据热量的公式得到固态时的比热容与它液态时的比热容之比.
【详解】如图所示:
AB段是固态,温度升高40℃,CD段是液态,温度升高20℃,AB段加热时间2min,CD段加热时间4min,CD段加热时间是AB段加热时间的2倍,AB段吸收的热量与CD段吸收的热量之比为1:2,根据Q=cm△t计算可知该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比是.
故选C.
12.B
【详解】A.北方楼房内的“暖气”用水作为介质,这是因为水的比热容大,质量相同时,降低相同的温度,水能放出更多热量,A项不合题意;
B.在较大的河流上建水电站,用水发电,这是把水能转化为电能,不是利用水的比热容大这一特性,选项B符合题意;
C.汽车发动机用循环水冷却,这是因为水的比热容大,质量相同时,升高相同的温度,水能吸收更多热量,C项不合题意;
D.冬季,晚上向稻田里放水,以防冻坏秧苗,这是因为水的比热容大,质量相同时,降低相同的温度,水能放出更多热量,D项不合题意。
13.C
【详解】A.热水袋用水来取暖,因为水的比热容大,所以降低相同的温度时,放出的热量多,利用了水的比热容大的特性,故A不符合题意;
B. 初春夜晚要向农田灌水,利用了水的比热容大的特性,放出相同的热量时,温度降低的少,不至于冻坏禾苗,故B不符合题意;
C.夏天中午洒水车洒水降温,利用了水汽化吸热的特点,没有利用水的比热容大的特点,故C符合题意;
D.城市建造人工湖降温,利用了水的比热容大的特性,吸收相同的热量时,升高的温度低,所以可以降低环境温度,故D不符合题意。
故选C。
14.A
【详解】①甲图中试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,温度降低,故①正确;
②图乙中长时间压在一起的铅板和金板互相渗入,这种现象是扩散现象,故②正确;
③图丙中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在相互作用的引力,故③正确;
④用相同的酒精灯分别加热质量、初温均相同的水和食用油相同时间,水和食用油吸收的热量相同,若水的温度变化大,说明水的比热容比食用油小,故④错误。
故BCD错误,A正确。
故选A。
【点评】
15.C
【详解】.由于、液体质量相等,初温相同,用相同的加热器加热相同的时间,表示、吸收的热量相同,温度升高了
B温度升高了
根据可得,的比热容,B的比热容,比热容之比为
故A错误;
C.用相同的加热器加热相同的时间,表示、吸收的热量相同,由此可知,都加热、吸收的热量相同,即、吸收的热量之比
故C正确;
D.由于、液体质量相等,初温相同,当、升高相同的温度,吸收的热量
B吸收的热量
A、吸收的热量之比
故D错误。
故选。
16.1.68×103
【详解】水的质量
m=10g=0.01kg
水吸收的热量为
Q吸=cmt=4.2×103J/(kg•℃)×0.01kg×40℃=1.68×103J
17. 不同 相同
【详解】实验中,用不同加热器加热,相同时间内,加热器放出的热量不同,所以相同时间内两杯煤油吸收的热量不同;
根据图丙可知,甲杯煤油的加热2min与乙杯煤油的加热3min升高的温度相同,两杯煤油的质量相同,根据Q吸=cm△t可知,吸收的热量相同.
18. 1.05×105 120
【详解】[1]水吸收的热量是
[2]若煤油吸收的热量和水吸收的热量相同,即煤油吸收的热量
由得,煤油升高的温度为
则煤油的温度升高到
19. 增大 做功 360
【详解】[1][2]用力晃动试管十余下,发现温度计示数变大了,说明沙子的温度升高了,这是因为晃动试管时,试管内的沙子互相摩擦做功,将机械能转化为内能,使沙子的内能增大。
[3]在这个过程中沙子相当于吸收的热量
20. 天平 相同 质量 温度变化 甲 控制变量法
【详解】(1)[1]根据比较物质的吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量(质量测量工具为天平)相同,故该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:秒表和天平。
(2)[2][3]根据密度公式有,不同物质密度不同,若体积相同,则质量不同,故应选用质量相同的不同液体;根据转换法,实验中应选用规格相同的电加热器分别给初温相同且质量相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据。
(3)[4][5]分析实验数据可知,加热时间相同,比较温度的变化,此实验是通过比较温度变化来判断吸热能力强弱的,由表中数据,根据比较吸热能力的第二种方法,甲液体吸热本领强。
(4)[6]实验中应选用规格相同的电加热器分别给初温相同且质量相同的甲、乙两种液体加热,并通过控制加热的时间来控制两种液体吸收热量的多少,这里用到了控制变量法。
21. 液体热胀冷缩 直径 比热容 升高 气体 大气压
【详解】(1)[1]甲图中的温度计是利用玻璃瓶内液体的热胀冷缩的性质制成的。
[2]这种简易温度计的测温效果与小玻璃瓶的容积和玻璃管的直径有关。玻璃管的直径越小,则管内液面升降越明显。
[3]所用的测温物质是煤油而不是水,是因为煤油的比热容较小,与质量相同的水比较,在吸收或放出相同热量时,玻璃管内煤油温度变化更明显。
(2)[4]图乙中,玻璃瓶内的气压保持不变,当外界气压减小时,瓶内气压会将玻璃瓶内的液体往外压,那么玻璃管内液柱的液面会升高。
[5]将甲、乙中的玻璃瓶同时没入热水中,乙中玻璃瓶内的气体受热体积膨胀要比甲中液体的体积膨胀更明显,那么乙中玻璃管内液柱上升更明显。
[6]图2中的气体温度计,玻璃管上端是封闭的,而玻璃瓶却是开口的,那么当外界大气压变化时,就算温度没有变化,玻璃管内的液面也会变化,这会带来较大的测量误差。
22.8.4×104J
【详解】解:水放出的热量
答:水放出的热量为8.4×104J。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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