内容正文:
13.1 热量 比热容 同步练习
一、单选题
1.关于燃料及其热值,下列说法中正确的是( )
A. 没有燃烧的燃料,热值等于零
B. 燃料完全燃烧时,它的热值最大
C. 热值是燃料的一种特性,与燃料的质量和燃烧状态无关
D. 燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
2.在标准大气压下,将0.2 kg的水从25 ℃加热至沸腾需要吸收的热量是[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] ( )
A.2.1×103 J B.6.3×103 J
C.2.1×104 J D.6.3×104 J
3.糖炒栗子是很多人喜爱的零食,制作糖炒栗子时一般会在锅中加入砂石,这是因为砂石的( )
A.熔点高 B.硬度大 C.导热性差 D.比热容小
4.有两个初温和质量都相同的金属球,先把甲球放入盛有热水的杯中,甲球与水温度相同时,水温降低了10℃;把甲球取出,再把乙球放入杯中,乙球与水温度相同时,水温又降低了10℃,则两球比热容的大小关系是( )
A.甲的比热容大 B.乙的比热容大
C.甲和乙的比热容一样大 D.无法判断
5.[2024山东济南期中]甲、乙两物体的比热容之比是,吸收的热量之比是,它们升高了相同的温度,则甲、乙两物体的质量之比是( )
A. B. C. D.
6.夏季在海边,由于水和砂石的比热容不同,常形成海风或者陆风。海风指从海上吹向陆地的风,反之为陆风。如图是某地空气流动情况,据此判断此时为 ( )
A.白天,形成的是海风
B.晚上,形成的是海风
C.白天,形成的是陆风
D.晚上,形成的是陆风
7.下列情况下比热容会发生变化的是
A.一杯水倒掉一半
B.水凝固成冰
C.0℃的水变成4℃的水
D.铁块加工成铁板
8.下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身温度,以免温度变化太快对生物体造成严重损害。
B.烈日当空的海边,沙子烫脚,而海水却是凉凉的;和沿海地区相比,沙漠地区的昼夜温差很大。
C.北方楼房中的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。
D.早春,晚间向秧田里灌水;夏季向室内地面洒水降温。
9.用两个相同的电加热器给质量和初温相同的甲、乙两种液体加热,它们的温度随时间变化的情况如图所示,下列说法中( )
,甲、乙两种液体吸收的热量之比为
②甲、乙两种液体的比热容之比为
③当甲、乙两种液体的温度都升高至时,吸收的热量之比为
A. ①②正确 B. 只有③正确
C. ②③正确 D. ①②③都正确
10.将一个温度为、质量为的物块放入温度为、质量为的水中,物块和水的温度随时间的变化图像如图所示(不计热损失)。以下说法正确的是( )
A. 前,物块吸收的热量是
B. 前,水放出的热量为
C. 前,物块吸收的热量小于水放出的热量
D. 物块的比热容与水的比热容之比为
二、填空题
11.利用传感器可以比较不同物质的比热容。将温度传感器插入质量相同的水和色拉油中,然后让他们吸收相同的热量,会发现 里的传感器温度高些,说明水的比热容 色拉油的比热容。
12.“曲水流觞”是古代文人墨客的一种雅事。将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动,会降低酒的温度,酒盏里质量为100g的酒在漂流过程中,温度从30℃降低至25℃,会放出 J的热量。[]
13.同学们从地理学中了解到温带海洋性气候与温带大陆性气候有较大差异,气温上的差异尤为明显,从图中可发现1月与7月的月平均温度的温差较大的是________气候,从物理学角度考虑造成这种情况的原因是________________________________。
14.小丽用相同的电加热器分别对质量为的水和质量为的另一种液体进行加热,根据实验数据绘制的图像如图所示,则另一种液体的比热容为____________。
15.用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失)。如图是甲和乙的温度随加热时间变化的图像,已知t2=2t1,c甲=2.4×103J/(kg⋅℃),则乙的比热容为 ;都加热时间t1,乙吸收热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)甲吸收热量;甲和乙的吸热能力 同。
三、实验题
16.某同学在两个相同的烧杯内分别装入初温、质量相同的沙子和水,用如图所示的实验装置探究沙子和水的吸热能力。
(1)实验中用两盏相同的酒精灯同时对沙子和水进行加热,通过比较 来反映两种物质吸收热量的多少;
(2)加热过程中需用玻璃棒不断搅拌,测得实验数据如表格所示,其中第5min时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其示数为 ;
加热时间/
5
温度/
沙子
—
水
(3)分析数据可知沙子的吸热能力 (选填“小于”、“等于”或“大于”)水的吸热能力;
(4)若把水吸收的热量当作燃料完全燃烧放出的热量,从而计算出燃料的热值,得到的结果与燃料的实际热值相比是 (选填“偏大”或“偏小”)。
四、计算题(本大题共1小题)
17.物理兴趣小组的同学在探究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两个完全相同的酒精灯,分别给质量都是的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是,求:
(1) 加热时,水吸收的热量。
(2) 沙子的比热容(结果保留1位有效数字)。
参考答案
1.【答案】C
【解析】热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃料是否完全燃烧、燃烧时产生的热量、燃烧时的温度无关,故错误,正确。
【刷有所得】
热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等无关。
2.【答案】D
【解析】Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(100 ℃-25 ℃)=6.3×104 J。故选D。
3.【答案】D
【详解】制作糖炒栗子时,为了让温度上升得较快,一般会在锅中加入砂石,这是因为砂石的比热容小,与质量相同的其它物质相比,吸收相同的热量后,温度升高的较快,故D符合题意,A、B、C不符合题意。
4.【答案】B
【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,由题可知,Q吸=Q放,所以甲、乙两球吸收的热量相同,而乙球比甲球少升高了10℃,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,根据Q吸=cmΔt可知,乙球的比热容大。故ACD不符合题意,B符合题意。
5.【答案】A
【解析】由题知,,,,由得,甲、乙两物体质量之比。故选。
6.【答案】A
【解析】海水的比热容比砂石的比热容大,白天,在太阳照射下,陆地和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢,陆地温度上升快,热空气上升,海面冷空气就会补充过来,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风。题图中近地面风从海洋吹向陆地,是海风,且陆地近地面处有上升气流,说明题图为白天形成海风时的情况,故A符合题意,B、C、D不符合题意。
7.【答案】B
【分析】各种物质都有自己的比热容,与物质的质量、温度、形状无关.
【详解】A、一杯水倒掉一半,物质的种类没有改变,水的比热容不变,故A不符合题意;
B、水凝固成冰,变成了另一种物质,比热容发生变化,故B符合题意;
C、0℃的水变成4℃的水,物质的种类没有改变,水的比热容不变,故C不符合题意;
D、铁块加工成铁板,物质的种类没有改变,比热容不变,故D不符合题意.
故选B.
8.【答案】D
【详解】A.因为水的比热容较大,在质量相同、吸收或放出的热量相同时,水的温度变化小,所以,生物体内水的比例很高有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害,故A不符合题意;
B.海水比沙子的比热容大,因此,相同质量的海水和沙子,在吸收相同的热量时,沙子温度高,海水温度低,故可以感觉到沙子烫脚,而海水却是凉凉的,故B不符合题意;
C.我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,是因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,水可以放出更多的热量,故C不符合题意;
D.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,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗;因水蒸发有致冷作用,使周围空气温度降低,所以夏天洒水是利用了蒸发吸热的道理,与比热容无关,故D符合题意。
9.【答案】C
【解析】由题意可知,甲、乙两种液体质量相等、初温相同,用两个相同的电加热器加热,在相等时间内两液体吸收的热量相等,则,甲、乙两种液体吸收的热量之比为;由图像可以看出,从升高至,甲需要加热,乙需要加热,甲、乙两液体吸收的热量之比为,根据可知,甲、乙两种物质的比热容之比也为。综上,①错误,②③正确。故选。
10.【答案】A
【详解】由图像可知,水放出热量后温度降低,水在前温度从降低到,则前水放出的热量 ;不计热损失,物块吸收的热量和水放出的热量相等,则前物块吸收的热量;物块吸收热量后温度升高,由图像可知,物块前温度从升高到,物块的比热容,则物块的比热容与水的比热容之比 。故正确。
11.【答案】色拉油;大于
【详解】将温度传感器插入质量相同的水和色拉油中,然后让他们吸收相同的热量,会发现色拉油里的传感器温度高些,说明色拉油升高的温度较多,由得,水的比热容大于色拉油的比热容。
12.【答案】
【详解】酒盏里的酒放出的热量。
13.【答案】温带大陆性; 不同物质的比热容不同(合理即可)
【解析】从图中可以看出,温带大陆性气候1月与7月的月平均温度的温差较大。从物理学角度来看,造成这种情况的原因是不同物质的比热容不同。由于温带海洋性气候地区靠近海洋,水的比热容大,与比热容小的其他物质相比,吸收或放出相同热量时,水的温度变化相对较小。而温带大陆性气候地区远离海洋,主要以沙石为主,沙石的比热容较小,与水相比,吸收或放出相同热量时,沙石的温度变化相对较大。
14.【答案】
【解析】由题图知,水的初温,加热,水的末温,吸收的热量,用相同的电加热器加热,另一种液体加热时,液体吸收的热量为水加热吸收的热量的一半,即,由得,解得。
15.【答案】1.2×103J/(kg⋅℃) 等于 不
【详解】由图可知,用相同的加热器对甲和乙加热,说明加热相同时间两种液体吸收的热量相同,而t2=2t1
则 Q甲=2Q乙
由题意知m甲=m乙
由Q吸=cm(t2-t1)得 2.4×103J/(kg⋅℃)×m甲×(t2-t1)=2c乙m乙(t2-t1)
解得c乙=1.2×103J/(kg⋅℃)
相同的电加热器,都加热相同的时间(不计热量损失),甲和乙吸收热量相同。
由以上分析知甲比热容大于乙的比热容,则甲的吸热能力较强。那么甲、乙的吸热能力不同。
16.【答案】(1)加热时间
(2)52℃
(3)小于
(4)偏小
【详解】(1)实验中采用相同的加热装置进行加热,所以两种物质吸收热量通过加热时间来反映。
(2)温度计的分度值为1℃,示数为52℃。
(3)加热相同时间,相同质量下的沙子和水,温度升高的较快的为沙子,可知沙子的吸热能力小于水。
(4)由于存在能量损耗,酒精灯不可能完全燃烧等原因,测量的热值比实际热值偏小。
17.【答案】(1) 【解】由图像可知,加热时水的温度从上升到,水吸收的热量。
(2) 相同时间内完全相同的酒精灯燃烧放出相同的热量,在2分钟的时间内,又因为加热时,沙子的温度从上升到,,,。
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