内容正文:
12.3物质的比热容(题型优练)——2025-2026年九年级物理精品课(80题)(原卷版)
【题型1 温度热量和内能的区别】
【题型2 探究不同物质吸热本领】
【题型3 比热容的计算公式】
【题型4 比热容的比例计算】
【题型5 会用比热容解释简单的自然现象】
【题型6 会进行物体吸热放热的简单计算】
知识详解
一、比热容
1. 探究不同物质吸热升温的情况
(1)研究方法:控制变量法、转换法。
①转换法:用加热时间替代吸收的热量。
②控制变量法:探究物质吸的热量与质量、升高的温度及物质种类的关系时,每次实验控制两个量不变。
(2)进行实验
用酒精灯加热沙子和水
①将质量相等的沙子和水分别装入易拉罐中,测量并记录沙子和水的初温。
②把装有沙子的易拉罐放在石棉网上,用酒精灯加热,用玻璃棒不断进行搅拌,每隔1min测量记录一次温度,一段时间后,撤去酒精灯,将数据记入表格。
③把装有水的易拉罐放在石棉网上,用酒精灯加热,用玻璃棒不断进行搅拌,每隔1min测量记录一次温度,一段时间后,撤去酒精灯,将数据记入表格。
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
28
36
44
52
水
20
24
28
32
36
(3)分析与结论
①根据实验数据,在坐标系中画出沙子和水温度随时间变化的图像。
分析图像可知:在加热时间相同时,沙子升温快,升高的温度高。进行推理可得:质量相等的沙子和水升高相同的温度,水吸收的热量多。
换用其他的不同物质进行实验,得到的结果是类似的.
②实验结论:不同物质在质量相等,升高温度相同的条件下,吸收的热量不相等。
2. 比热容
(1)物理意义:用来比较物质吸热能力的物理量。
(2)定义:在物理学中,将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比,叫作比热容。
(3)公式: c=
(4)单位:J/(kg·℃),读作:焦耳每千克摄氏度。
(5)比热容是物质的一种物理属性。它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变,只要物质相同,比热容就相同。
3. 水的比热容比较大
(1)物理意义
水的比热容比较大,在质量一定时,升高相同温度时,水吸收热量多;降低相同温度时,水放出的热量多。
(2)现象:例如沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小;海陆风的成因。
(3)应用:用热水取暖;用冷水冷却发动机。
二、热量的计算
1. 吸热公式:Q吸=cm (t-t0) =cmΔt
2. 放热公式:Q放=cm (t0-t) =cmΔt
c表示比热容,单位是J/(kg·℃);m表示质量,单位是kg;t0、t分别表示初温、末温,单位是℃;Q表示热量,单位是J。
学有所成,学以致用
【题型1 温度热量和内能的区别】
1.(19-20九年级上·湖北十堰·阶段练习)下列说法中正确的是( )
A.物体吸收了热量温度一定升高
B.内能多的物体热量一定多
C.两个物体升高了相同的温度,吸收的热量一定相等
D.没有吸热过程和放热过程,说热量是毫无意义的
2.(25-26九年级上·全国·课后作业)以米入菜是江西菜的一大特色,粉蒸肉就是其中具有影响力的代表之一。下列有关说法正确的是( )
A.蒸粉蒸肉时,锅里的水在沸腾的过程中,温度不变,内能不变
B.刚蒸好的粉蒸肉吃起来烫嘴,是因为粉蒸肉含有的热量多
C.蒸好的粉蒸肉端上桌子后会逐渐变凉,其内能会减少
D.蒸粉蒸肉时,粉蒸肉的温度升高,热量增多
3.(25-26九年级上·安徽·课后作业)下图所示的是明朝的《天工开物》中用铜铸币的情景,下列说法正确的是( )
A.用炉火加热铜是通过做功的方式使铜内能增大的
B.熔化的液态铜温度高因为其含有的热量多
C.铜熔化时,质量不变,内能也不会变化
D.铜币在冷却过程中,将内能转移给模具和空气
4.(2025·广东珠海·三模)兴义杠子面是“贵州名点风味小吃”,小翠运用劳动课上学习到的烹饪技能为家人制作了美味的杠子面,如图所示。下列说法正确的是( )
A.滚烫的杠了面含有的热量多
B.随着杠子面的温度降低,其内能减小
C.当杠子面完全冷却后,其内能为零
D.刚出锅的杠子面“热”得烫嘴,其中的“热”表示的是内能
5.(2025·山东淄博·二模)我县新建湿地公园环境优美景色宜人,下列说法正确的是( )
A.春天,飘来阵阵花香,是扩散现象
B.夏天,河水温度升高,含有的热量增多
C.秋天,植物叶子上的两滴露珠靠近后能合成一滴,说明分子是运动的
D.冬天,河水结冰的过程中,温度降低、内能为零
6.(2025·陕西咸阳·二模)养面饸饹是陕西著名的面食小吃。用饸饹床子挤压面团,被挤出来的饸饹面条落进沸水中,面条煮熟后再辅以各种调料即成。下列分析正确的是( )
A.在压饸饹的过程中,面团对饸饹床子没有力的作用
B.烧水过程中,锅内水温度升高,所含热量增多
C.煮饸饹时,是通过热传递的方式使饸饹的内能增大
D.关火后,面汤停止沸腾,汤的沸点变低
7.(25-26九年级上·全国·课后作业)下列现象中,物质的比热容会发生变化的是( )
A.玻璃杯被摔成碎片 B.水凝固成冰
C.铁块被加工成锄头 D.的水变成的水
【题型2 探究不同物质吸热本领】
8.(25-26九年级上·全国·课后作业)若质量为2kg的某种物质的温度从升高到,吸收的热量是,则该物质的比热容为 ,如果该物质再吸收的热量(状态不发生改变),则该物质的比热容将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.(25-26九年级上·全国·课后作业)关于物质的比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的性质之一,它反映的是物质吸热或放热本领的大小
B.物体的比热容跟物体的质量大小有关
C.温度高的物体比温度低的物体的比热容大
D.比热容跟物体吸收的热量有关,物体吸收的热量越多,比热容越大
10.(25-26九年级上·全国·课后作业)质量相同的两个金属块,吸收相同的热量,升高的温度不同,则( )
A.升高温度较多的金属块的比热容一定较大
B.温度高的金属块的比热容一定较大
C.升高温度较多的金属块的比热容一定较小
D.温度高的金属块的比热容一定较小
11.(25-26九年级上·全国·课后作业)初温为30℃、质量为2kg的水温度升高到50℃时,需要吸收的热量为 J。现在将2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容 (选填“变大”“变小”或“不变”)。﹝已知水的比热容为]
12.(25-26九年级上·全国·课后作业)根据下表中几种物质的比热容,判断下列说法正确的是( )
物质
比热容/
水银
水
沙石
冰
A.生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度
B.制作体温计常用水银做测温液体,原因之一是水银的比热容小
C.由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时的水比的冰效果好
D.由于水的比热容大,因此长江水系大大减弱了其经过城区的“热岛效应”
13.(18-19八年级下·上海浦东新·期末)下列情境中,能反映物体吸收热量多少与升高的温度有关的是( )
A.相同质量的酒精,升高不同温度时吸收的热量不同
B.不同质量的柴油,升高相同温度时吸收的热量不同
C.相同质量的铅和铝,升高相同温度时吸收的热量不同
D.不同质量的锡和锰,升高相同温度时吸收的热量不同
14.(22-23九年级上·江苏南京·期中)如表所示是一些物质的比热容,由表可知:
物质
水
铝
干泥土
沙石
铁、钢
铜
比热容/
4.2×103
0.88×103
0.84×103
0.92×103
0.46×103
0.39×103
(1)物质的比热容与质量 (有关/无关);
(2)在阳光照射下,干泥土比湿泥土温度升高得 (快/慢);
(3)质量相等的铝块和铁块升高相同的温度, (铝块/铁块)吸收的热量较少;
(4)从节能的角度,烧开水时用质量相等的铜壶和铝壶相比,选用 壶更节能。
【题型3 比热容的计算公式】
15.(24-25九年级上·山东临沂·阶段练习)如图所示是加热-30℃的冰时温度随时间变化的图像,根据图像下列判断正确的是( )
A.BC段是冰的熔化过程,温度不变,说明熔化不需要吸热
B.由图可知,该物质凝固点是-30℃
C.冰熔化时温度保持0℃不变、说明冰是非晶体
D.CD阶段温度逐渐上升,说明在吸收热量,BC阶段温度不变, 也要吸热
16.(23-24九年级上·北京朝阳·阶段练习)有两块金属块,它们的质量之比为1∶3,吸收相同的热量后,它们升高的温度之比为3∶2,那么它们的比热容之比为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.2∶9 D.9∶2
17.(17-18九年级上·河北保定·期末)两个不同的金属的质量之比为1∶4,吸收相同的热量后升高的温度之比是2∶1,则两个金属块的比热容之比为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶8 D.8∶1
18.(23-24九年级上·山东济宁·阶段练习)小明根据下表中几种物质的比热容得出结论,下列结论中正确的有( )
常温常压下的比热容
水4.2×103
冰2.1×103
酒精2.4×103
砂石0.92×103
煤油2.1×103
铝0.88×103
水银0.14×103
铜0.39×103
①固体的比热容都比液体的比热容小
②质量相等的水和煤油吸收相同的热量,煤油升高的温度多
③质量相等的铝块和铜块温度都降低,铝块放出的热量多
④比热容是物质的一种属性,不同物质的比热容一定不同
A.① ④ B.②③ C.①③ D.②④
【题型4 比热容的比例计算】
19.(23-24九年级上·内蒙古通辽·阶段练习)甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高10℃,乙物体温度升高20℃时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍,则甲、乙两物体的比热容之比为( )
A.1∶2 B.4∶1 C.2∶1 D.1∶4
20.(24-25九年级上·江苏苏州·期末)同学们通过地理课的学习知道,温带海洋性气候大多分布在沿海地区,而温带大陆性气候大多分布在内陆地区。如图所示,为两气候地区的全年温度变化曲线,从物理的角度分析,下列说法正确的是( )
A.A气温变化小是因为沙石吸收热量少 B.A气温变化小是因为海水的比热容大
C.B气温变化大是因为砂石放出热量多 D.B气温变化大是因为海水吸收热量多
21.(2025·江苏无锡·二模)用如图装置探究不同物质吸热升温的现象。将相等质量的沙子和水分别装入瓷盘中,用温度计测出它们的初始 ,用红外灯均匀照射两个瓷盘。红外热成像仪显示出沙子升温比水快。由此推得,质量相等的沙子和水,升高相同的温度, 吸收的热量多。
22.(24-25九年级上·江苏淮安·期末)甲、乙两种物质质量相同,分别用相同的加热器对两种物质加热,记录的两物质升高的温度与加热时间如下表中所示,则有:在相同时间内,甲吸收的热量 (选填“小于”“等于”或“大于”,下同)乙吸收的热量;加热相同的时间,甲升高的温度 乙升高的温度;甲的比热容 乙的比热容。
加热时间/min
1
2
3
4
5
6
升高温度/℃
甲
1
2
3
4
5
6
乙
2
4
6
8
10
12
【题型5 会用比热容解释简单的自然现象】
23.(24-25九年级上·安徽蚌埠·阶段练习)如图所示是2024年9月13日沿海城市上海和内陆城市兰州两地的气温情况,请根据两个地方的气温变化情况判断城市 (选填“甲”或“乙”)是上海。
2024年9月13日星期五
城市甲:多云14~24℃
城市乙:多云28~34℃
24.(24-25九年级上·安徽池州·阶段练习)2024年的暑假,瑶瑶同学和家人去了山东海边避度假。海边吹的陆风(陆地吹向海洋)和海风(海洋吹向陆地)统称海陆风,海陆风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。如图所示是海陆风形成的示意图,其中 图反映夜里海陆风的形成。
25.(23-24九年级上·湖北省直辖县级单位·阶段练习)甲铁块质量是乙铁块的3倍,吸收相同的热量,则甲、乙两铁块的比热容之比和升高的温度之比分别为( )
A.1︰1 ,1︰3 B.1︰3 ,1︰3
C.3︰1 ,1︰3 D.3︰1 ,3︰1
26.(19-20九年级上·江苏常州·期末)初温相同的甲、乙两个实心铁块,甲的质量是乙的3倍,使它们各自吸收相等的热量(不计热散失)后立即接触,则
A.热量从甲传到乙
B.热量从乙传到甲
C.温度从甲传到乙
D.温度从乙传到甲
27.(24-25九年级上·北京·阶段练习)将质量和初温相等的铁块和铝块(c铝 > c铁)浸没在沸水中加热相当长的时间后,比较铁块和铝块的吸收热量和升高温度的多少,则( )
A.吸收的热量相等 B.铁块吸收的热量少
C.铁块升高的温度多 D.铝块升高的温度多
28.(24-25九年级上·北京·期中)根据下表所提供的几种物质的比热容得出以下几个结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水
冰
酒精
铁
煤油
铝
砂石
铜
A.质量和初温相同的水和酒精放出相同热量后再混合在一起,热量将从酒精传递给水
B.质量相等的实心铁块和实心铝块,升高相同的温度,铁块吸收的热量一定较少
C.将质量与初温相等的铜块与铝块放在冰上,一段时间后铜块附近的冰熔化得多
D.冬天供暖时,用水作为循环液是利用水的比热容大的特性
29.(24-25九年级上·山东济宁·阶段练习)为了比较水和食用油的吸热能力,小新同学用相同的热源给质量和初温均相同的水和食用油加热,实验装置如图甲所示。
(1)实验中采用相同热源加热的目的是通过加热时间比较水和食用油 ;
(2)小新将记录的实验数据绘制成如图乙所示的图像,则升高相同的温度, (选填“水”或“食用油”)吸收的热量多;已知水的比热容为,根据图像计算,食用油的比热容为 ;
(3)小林同学受到小新实验的启发,设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小:
①小林先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间,如图丙所示(加热装置未画出);
②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度相同的水的A、B两容器中,并将容器用隔热材料密封,如图丁所示;
③经过足够长的时间后,同时测量A、B两容器中水的温度,记录数据分别为40℃和47℃;
④分析比较可得:在过程②中, (选填“铜块”或“铝块”)放出的热量多,可以判断出 (选填“铜”或“铝”)的比热容大。
【题型6 会进行物体吸热放热的简单计算】
30.(11-12九年级上·福建漳州·期中)一杯水,温度由30℃加热到50℃时吸收的热量为Q1 , 再由50℃加热到70℃时吸收的热量为Q2 , Q1与Q2的大小关系为
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2 C.Q1<Q2 D.无法判断
31.(24-25九年级上·河南驻马店·期中)将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球()浸没在沸水中煮足够长的一段时间后,从沸水中吸热最多的是 球。将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上,经过一定时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图所示,则三块金属比热容最小的是 。
32.(23-24九年级上·广东佛山·期中)将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(比热容大小关系:)浸没于一直沸腾的水中,三个球最后的温度 (选填“相同”或“不相同”),吸热最多的是 球;若三个球单位时间内从沸水中吸收的热量相等,则最先达到沸水温度的 球。
33.(23-24九年级上·河南南阳·期中)将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c铜)浸没在沸水中煮较长的一段时间后,从沸水中吸热最多的是 球。先达到100℃的是 球。
34.(22-23八年级上·广东湛江·期末)如果甲、乙两个实心物体的密度之比为9︰4,乙的体积是甲的3倍,则甲、乙两物体的质量之比是 。质量、外形和体积完全相同的铁球、木球和铝球(ρ木<ρ铝<ρ铁),如果其中只有一个球是实心的,那么这个球一定是 球,同时空心部分最大的球是 球。
35.(22-23九年级上·甘肃兰州·期中)甲、乙两个实心铁球,甲的质量是乙的3倍,它们吸收相同多的热量后,乙升高的温度是甲的 倍。若升高相同的温度,甲吸收的热量是乙的 倍。
36.(20-21九年级上·广东佛山·阶段练习)将一瓶质量为0.5kg,温度为25℃的纯净水放入冰箱,一段时间后纯净水的温度降低到5℃,则这瓶纯净水的内能减少了 J,这是通过 的方式改变了水的内能,利用水做传热物质是由于水的 较大。
37.(24-25九年级上·广东佛山·期中)佛山南海建有不少大型绿地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,在盛夏时期能大大减弱周围地区的“热岛效应”,这是因为水的比热容较 (选填“大”或“小”)。现有一人工湖,湖水吸收了的热量后,水温升高,则湖水的质量为 ,若这些热量被同等质量的砂石全部吸收,,则砂石升高的温度将 。(填“大于”、“小于”或“等于”)
38.(22-23九年级上·广东中山·阶段练习)炎炎夏季,都市的气温往往比郊外要高,这就是热岛效应,人们修建人工湖、喷水池,主要利用水的 大来调节气温;3kg的水,质量减少到原来一半时,剩下水的比热容 (填“变大”、“不变”或“变小”);在1标准大气压下,质量为0.1kg的水,初温为30℃,当它完全吸收了8.4×103J的热量后,水的温度升高到 。水的比热容为c水=4.2×103J / (kg·℃)。
39.(23-24九年级下·广东广州·阶段练习)质量均为100g的四种物质,当温度升高1℃时所吸收的热量如图所示。请根据图中信息回答以下问题。
(1)煤油的比热容为 J/(kg·℃);
(2)等质量实心的铝块、铜块吸收相同的热量,根据公式 可判断 温度变化更大;
(3)质量相等的水和煤油温度降低5℃时,放出的热量 。(选填“相等”或“不相等”)。
40.(24-25九年级上·贵州黔东南·阶段练习)小华同学用相同的加热装置分别对质量都为2kg、初温都为30℃的水和煤油加热,结果水的温度升高到60℃,求:[c水=4.2×103J/(kg·℃) ,c煤油=2.1×103J/(kg·℃) ,此状况下煤油的沸点为150℃。]
(1)水吸收的热量;
(2)若对水和煤油加热的时间相同,煤油升高的温度。
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41.(22-23九年级上·江苏盐城·阶段练习)将质量相等的铜块和铁块分别冷却,当它们放出相等的热量后,彼此接触,则(c铜<c铁)( )
A.它们之间不发生热传递 B.热量会从铜块传到铁块
C.热量会从铁块传到铜块 D.无法确定热传递的情况
42.(24-25九年级上·江苏常州·期中)在标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后,冰块形状不再变化,状态如图所示。则下列对于此时三块金属分析正确的是( )
A.甲的放热能力更强 B.甲金属放出的热量最多
C.丙的放热能力更强 D.此时丙的温度最高
43.(22-23九年级上·江苏苏州·期中)将质量相等、初温相同的水和煤油分别倒入两个完全一样的试管中,然后将这两个试管同时放入温度较高的热水中,如图所示,经过足够长的时间以后,试管中的水和煤油从热水中吸收的热量分别为Q1、Q2。温度升高分别为Δt1、Δt2,则(已知c水大于c煤油)( )
A.Q1>Q2,Δt1=Δt2 B.Q1=Q2,Δt1=Δt2
C.Q1=Q2,Δt1<Δt2 D.Q1>Q2,Δt1<Δt2
44.(21-22九年级上·江苏镇江·期中)用两个相同的电加热器给质量都为1kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10min吸收的热量为( )
A.2.52×105J B.4.2×105J
C.1.26×105J D.条件不足,无法计算
45.(20-21九年级上·江苏泰州·阶段练习)在一个标准大气压、20℃室温下,烧开一壶5kg的水,需要吸收的热量大约为 J,(已知水的比热容为4.2×103J(kg·℃))实际上,烧开这一壶水所需提供的热量比上述热量 (选填“多”或“少”),原因是 。
46.(24-25九年级上·山东滨州·开学考试)为了测定铅的比热容,把质量为200g的铅块加热到98℃,再投入到80g的12℃的水中,混合后最终水的温度为18℃。若不计热损失,c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)铅的比热容。
47.(21-22九年级上·湖南株洲·期中)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
48.(21-22九年级·山东青岛·自主招生)有两个温度和质量都相同的金属球,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了Δt,把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了Δt,则甲球比热 c甲和乙球比热c乙大小的关系是( )
A.c甲> c乙 B.c甲 < c乙
C. c甲 = c乙 D.以上三种情况都有可能
49.(2024·山东东营·中考真题)取质量相同、初温相同的两种物质的粉末状样品a和b,用完全相同的加热装置同时对a、b加热,它们的温度随加热时间变化的图像如图所示。由图可知,物质a的比热容 (选填“大于”或“小于”)物质b的比热容;在t1~t2时间内,物质b的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。(样品受热均匀,不计热损失)
50.(24-25九年级上·四川成都·阶段练习)某同学用一种加热器将质量为1000g的冰持续加热熔化直至沸腾,记录并绘制出温度–时间图象如图所示,根据图象可知物质在B点的内能 在C点的内能(选填“大于”、“小于”或“等于”),CD段所吸收的热量为 J[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
51.(2017·山东烟台·中考真题)小明在探究物质的放热能力与哪些因素有关时,分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图像对实验数据进行了处理。如图所示,实验过程中, 水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出 (填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为 。这种液体在0-15min内放出的热量为 。
52.(23-24九年级上·贵州黔南·期中)学习了比热容的知识后,小新设计了如下的两个实验。
实验一:
(1)小新用如图所示的装置进行实验比较酒精和煤油的比热容。
①向两个规格相同的烧杯中倒入质量相等的酒精和煤油;
②用两个相同规格的电加热器来加热酒精和煤油、液体每升高,记录下相应的加热时间,分析数据发现,每升高,酒精的加热时间比煤油的加热时间长。可知: 的比热容大;
③该实验中利用加热时间来反映液体吸收热量的多少,这里用到的实验方法是 法。
实验二:
(2)小新想要比较铜和铝的比热容的大小。
①小新将质量相等的铜块和铝块放入冰箱,使它们的温度均降低到;
②取出后,将铜块和铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是的水中,并将容器用隔热材料密封,如图所示;
③一段时间后,温度稳定,同时测量甲、乙两容器中水的温度,分别是和
④对比数据可判断, 的温度变化大, 从水中吸收的热量多,说明 的比热容大。(均选填“铝”或“铜”)
53.(21-22九年级上·山东青岛·期中)甲、乙两物体的比热容之比为2:3,乙的质量是甲质量的两倍,若它们吸收相等的热量,则甲、乙两物体升高温度之比为( )
A.3∶4 B.4∶3 C.1∶3 D.3∶1
54.(20-21九年级上·福建龙岩·阶段练习)甲物体的质量是乙物体的4倍,当甲物体的温度从10℃升高到50℃,乙物体的温度从30℃升高到60℃时,甲、乙两物体吸收热量之比为3:1,则甲物体与乙物体的比热容之比是 ,然后让甲乙吸收相同热量后再将它们相互接触, (选填“甲”或“乙”)把热量传给另一物体。
55.(23-24九年级上·安徽合肥·期中)一个质量为的钢件,先将其加热到,然后放在室温为的空气中让其自然冷却。求:
(1)该钢件在冷却的过程中所释放的热量;
(2)如果这些热量被质量为,初温为的水吸收,最多能使水的温度升高到多少摄氏度?[,,计算结果保留一位小数]
56.(23-24九年级上·山东临沂·阶段练习)铁的比热容大于铜的比热容。质量相等的铁球和铜球放入开水中很长的一段时间,如果拿出释放相同的热量后,相互接触( )
A.铜球传给铁球 B.铁球传给铜球
C.不进行热传递 D.不确定
57.(23-24九年级上·湖北武汉·假期作业)不计热量损失,若将一杯质量 300g 的热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高 10℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高 6℃。若再向容器内倒入同样一杯热水,则下列说法正确的是( )
A.再倒入同样一杯热水后,冷水温度升高 3℃
B.最开始,冷水和热水的温差为 40℃
C.一开始容器内冷水的质量为 150g
D.一开始容器内冷水的质量为 450g
58.(24-25九年级上·河南周口·期末)糖炒栗子是人们钟爱的一道传统美食,如图所示,为了让栗子快速、均匀受热,常将砂石与栗子混合在一起翻炒,这主要是利用了砂石的比热容 (选填“大”或“小”),相同质量的栗子和砂石吸收相同的热量,砂石的温度升高的更 (选填“多”或“少”)。
59.(24-25九年级上·陕西西安·开学考试)用稳定的热源给一个0.5kg物体均匀加热,得到它的熔化图象如图所示,已知该物体在固态时的比热容为0.2×103J/(kg·℃),则该物质在液态时的比热容是 J/( kg·℃); 物体在BC段熔化过程中吸收的热量为 J。若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所需吸收的热量叫做该物质的熔化热”,根据图中所给的信息,计算出该物质的熔化热为 J/ kg。
60.(18-19九年级上·重庆·阶段练习)质量相等的甲、乙两金属球,用酒精灯加热至相同温度后,先将甲球投入一杯冷水中,待热平衡后水温升高Δt1℃,此时甲球放出的热量为Q甲;然后迅速把乙球投入水中(甲球未取出),热平衡后水温又升高Δt2℃,此时乙球放出的热量为Q乙.若Q甲=Q乙,则Δt1 Δt2,甲、乙两球的比热容C甲 C乙(两空均选填“>”“<”或“=”)(不及热量损失及水的质量损失).
61.(23-24九年级上·河南周口·阶段练习)在一个标准大气压下,一质量为2kg的金属块,被加热到500℃后,立即投入质量为1kg、温度为20℃的水中,不计热量损失,最终水的温度升高到80℃。[]
(1)金属块的最终温度是 ℃;
(2)求水吸收的热量;
(3)求金属块的比热容;
(4)取出金属块后,给80℃的水继续加热,水又吸收了的热量,求水的末温。
62.(24-25九年级上·江苏盐城·期中)阅读短文,回答问题。
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为(),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热,内能减少,这种改变内能的方式叫做 ;
(2)物体与环境的温差越 (大/小)时,物体的散热越快;
(3)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是______;
A.速度 B.密度 C.功率 D.效率
(4)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的放热快慢为q,当物体温度降低到29℃时,散热快慢为 q;
(5)如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30℃,周围环境温度保持20℃不变,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示。已知水的比热容为,盐水的密度为,则盐水的比热容为 J/(kg·℃)
63.(2025·江苏连云港·二模)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,两个相同的烧杯中分别装有初温相同的a、b两种液体,用同一盏酒精灯先后进行加热,根据两次记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.实验装置中玻璃棒可以不要
B.a、b两种液体的体积需要相同
C.液体a的比热容是液体b的比热容的2倍
D.液体吸热的多少可以通过加热时间来反映
64.(2025·四川成都·中考真题)小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是( )
A.液体M的比热容为
B.液体M放热能力比水放热能力强
C.在时间段两种物质都是固液共存状态
D.从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量小于M放出的热量
65.(25-26九年级上·全国·课后作业)某金属球在炉火中被加热到,然后迅速投入质量为、初温为的某种液体中,达到热平衡后金属球的温度为。已知金属球的比热容为,不计热损失。此过程中,金属球放出的热量为。
(1)求金属球的质量;
(2)求该液体的比热容;
(3)取出金属球后,金属球表面不沾有该液体。若该液体再吸收的热量,求该液体的末温。(该液体没有沸腾)
66.(2025·江苏苏州·二模)体外肺膜氧合(简称ECMO)技术挽救了许多危重患者的生命。如图甲所示ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外,经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内,起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温,需用热交换器对流入人体的血液进行加热;ECMO的工作电压与家庭电路电压相同,使用中如短时停电,可振动如图乙所示的摇把,维持血液循环。血流速度和血流量(血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积)是衡量心肺功能的重要指标,研究表明,血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化,且血液匀速通过血管时,受到的阻力与血液的流速成正比,当血管横截面积为正常值的倍时,测得血管内血液匀速流动的速度与的数值如表所示,血液的比热容为,密度为,人体组织的比热容与水相当,为。
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
0.180
0.200
0.225
0.240
0.300
(1)血液经热交换器加热后使病人维持正常体温过程中,是利用 的方式使人体的内能增加的;当血流速度为,血流量为时,对应血管的横截面积为 ;
(2)在一次抢救中使用ECMO技术,每过点血流量为,若要将血液的温度升高,则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为 ;
(3)正常人的心脏在一次搏动中泵出血液约,在一次搏动中推动血液流动的平均压强为,设心脏每分钟搏动75次,则正常人心脏推动血液流动的平均功率为 W;若某病人心脏推动血液流动的平均功率为2.5W,则该病人血管的横截面积为正常人的 倍。
67.(24-25九年级上·四川达州·阶段练习)下面是小秦同学“探究物质吸热能力大小”的实验情况,试完成下面问题:
(1)他选用一套器材做加热水和煤油的实验,如图甲所示,在组装器材时应先调节 (选填“A”或“B”)的高度,调节它的高度是为了 。
(2)组装好器材,他先后在同一个烧杯中装上 (选填“质量”“体积”或“温度”)相等的水和煤油,因此,要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的测量工具是 。分别用两个完全相同的酒精灯同时进行加热,并用玻璃棒不断搅拌,加热相同的时间,比较水和煤油 ,得出正确结论。
(3)在对实验进行反思时,他认为原方案有酒精灯火焰是否相同等缺点,因此改进了实验方案,并设计了图乙所示水浴法加热的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是 (答出一个即可)。
(4)通过以上实验比较,它们在相同时间内升温少的物质吸热能力 。
(5)下列现象可用比热容知识来解释的是______(多选)。
A.夏天用热水洗脸感到更凉爽
B.热岛效应
C.沙漠地区昼夜温差较大
D.金属勺装有塑料手柄
68.(23-24九年级上·福建福州·阶段练习)把的某铁块投入质量为、温度为的水中,热平衡后温度为把另一块的同样的铁块投入质量为、温度为的水中,热平衡后温度为如果把同样的铁块投入质量为、温度为的水中,热平衡后温度为( )
A. B. C. D.
69.(23-24九年级上·江苏淮安·阶段练习)在探究不同物质吸热升温特点实验中,如图甲,小明用同一装置给水和食用油加热。
(1)实验中,要控制水和食用油的 (选填“质量”或“体积”)相同,通过 (选填“温度的升高多少”或“加热时间长短”)来比较液体吸收热量的多少;
(2)实验后发现水的比热容较大,要使水和食用油升高相同的温度,就要给水加热更长的时间,此过程中水吸收的热量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)食用油吸收的热量;
(3)根据实验数据作出两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙,其中吸热本领较强的是 图线(选填“A”或“B”)对应的液体;它们的比热容之比cA∶cB= ;
(4)同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小:将两初温均为t1的相同金属块,分别浸没在温度均为t2的水与食用油中(t1>t2),待分别温度稳定(热传递结束)时,测得水温低于食用油的温度,若不计热损失,据此得出水的比热容比食用油大的结论,请评价该设计思路是否可行。 (选填“可行”或“不可行”)。
70.(22-23九年级上·河北廊坊·期末)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是 10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验时要观察 比较两种燃料的热值大小;
(2)若图甲烧杯中为 50mL的水,若 10g 酒精燃烧后放出的热量被水吸收,温度计示数升高了20℃,则酒精的热值是 。这种方法测出的热值比“标准值” (选填“偏大”“偏小”或“一样”)。理由是 。
(3)比较不同物质的比热容,老师选用图丁中的装置进行试验,根据实验结果绘制出 a、b两种液体的温-时间图像(如图戊)。由图像可看出液体 a的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”)液体 b 的比热容。若液体 b 是水[],则液体 a 的比热容为 。
71.(2025·江苏无锡·二模)某实验小组用两套如甲所示完全相同的加热装置探究固体熔化时温度的变化规律,两套装置的烧杯中都装了相同质量的水、试管中分别装有少量相等质量的固体M和固体N。用两个完全相同的酒精灯对它们加热,它们的温度随时间变化的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.固体N一定是非晶体、熔点为100℃
B.固体M一定是晶体、熔点为80℃、熔化时间持续了25min
C.35min后,烧杯中两试管内物质的温度会超过100℃
D.固体M的比热容比固体N的比热容小
72.(2025·江苏南京·二模)根据表中数据,下列说法正确的是( )
物质
密度/
(常温、常压)
物质
熔点/℃
(标准大气压)
物质
比热容
水
冰
0
水
酒精
固态酒精
-117
酒精
水银
固态水银
-39
水银
铜
铜
1083
铜
铝
铝
660
铝
A.冶炼工业中可以用铝锅来炼铜
B.最多能装500g酒精的瓶子装不下水
C.质量相等的铝块和铜块降低相同的温度,铝块放出的热量多
D.在气温低至-40℃时,水银和酒精温度计都能使用
73.(2025·江苏常州·二模)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100g水和100g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。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃);不计热量损失,下列说法正确的是( )
A.图线A描述的是水
B.食用油的比热容为2.8×103 J/(kg·℃)
C.0~2min,水吸收的热量为1.68×104 J
D.加热2min,水吸收的热量大于食用油温度传感器吸收的热量
74.(2025·江苏南京·一模)某固体的质量为m,其比热容为c。先对它加热一段时间(设在相同时间内吸收的热量相等),停止加热让其冷却(设冷却时在相同时间内放出的热量相等),整个过程中温度随时间的变化情况如图所示。不计质量变化,下列说法正确的是( )
A.在0~t2时间段,该物体吸收的热量为cm(T2-T1)
B.该物质在t2~t3时间段的比热容小于t3~t4时间段的比热容
C.在t4~t5时间段,该物体放出的热量为
D.该物体在t5~t6时间段放出的热量等于在0~t1时间段吸收的热量
75.(2025·江苏无锡·一模)探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图。下列说法正确的是( )
A.在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的
B.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
C.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
D.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同
76.(2025·江苏南京·一模)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,两个相同的易拉罐中分别装有质量相同的a、b两种液体,用相同的装置加热(不计热量损失),根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,实验中,可以通过 来比较两种液体吸收热量的多少;若升高相同温度, 液体吸收热量更多,a液体与b液体的比热容之比为 。
77.(2025·江苏泰州·三模)如图甲是小华“探究不同物质吸热本领”的实验装置,用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热:
(1)该实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处: ;
(2)实验时,通过比较 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来间接反映煤油和水吸收的热量多少;
(3)小华根据实验的数据绘制出了如图乙所示的图像,由图像可知,加热5min时,b物质的温度上升的更明显,说明b的吸热能力 (选填“强”或“弱”),此时a、b两种液体吸收的热量关系是Qa Qb。(选填“>”“<”或“=”),由图像可知a物质是 (选填“水”或“煤油”);
(4)实验结束后,小华又用该装置探究了水在升高相同的温度时,吸收热量多少与质量大小的关系。得到了如图丙所示的不同质量的水在加热过程中的温度随时间变化关系图像。由图像可知 (选填“A”或“B”)图像对应水的质量较大。
78.(2025·江苏宿迁·三模)某实验小组用规格完全相同的实验器材,对初温相同的100g水、200g水、100g煤油进行加热,如图所示。
(1)若要探究不同物质的吸热能力,应选择 (选填“甲、乙、丙”)两图进行对比实验;此实验通过 (选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少。
(2)在组装实验器材的过程中, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;加热时液体温度升高,这是通过 方式来增大液体内能的。
(3)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁,分析可知100g煤油对应的图像是 (选填“b”或“c”)。(已知)
79.(2025·江苏扬州·二模)在探究液体沸腾实验中,用完全相同的加热方式,在室温下同时对甲(150g水)、乙(200g水)、丙(200g食用油)进行加热,绘制出液体的温度随时间变化图象如图甲所示。
(1)通过对甲图分析可知,物质甲的图线是图中 (a/b/c),根据实验可知:食用油的比热容 水的比热容(大于/小于/等于);
(2)水沸腾后,撤去酒精灯,将烧瓶从铁架台上取下。拿橡皮塞塞紧瓶口,采用乙、丙两种方式用冷水喷洒瓶底,方式 里面的水能重新沸腾,这是因为 。
80.(2025·江苏南京·一模)如图所示,在“探究水和某未知液体沸腾前后温度变化的特点”实验中,两个试管中分别装有初温相同的水和未知液体,用酒精灯同时对它们进行加热(不考虑热量的损失)。
(1)一段时间后,放在未知液体中温度计的示数如图甲所示为 ℃。
(2)图乙为水和未知液体从加热至沸腾温度随时间变化的图像,6~8min内未知液体吸收的热量 水吸收的热量(选填“大于”“等于”或“小于”),质量为500g的水在8~10min内吸收的热量为 J【c水=4.2×103J/(kg·℃)】。
(3)若未知液体的质量是水的质量的2倍,则未知液体的比热容c= J/(kg·℃)。
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12.3物质的比热容(题型优练)——2025-2026年九年级物理精品课(80题)(解析版)
【题型1 温度热量和内能的区别】
【题型2 探究不同物质吸热本领】
【题型3 比热容的计算公式】
【题型4 比热容的比例计算】
【题型5 会用比热容解释简单的自然现象】
【题型6 会进行物体吸热放热的简单计算】
知识详解
一、比热容
1. 探究不同物质吸热升温的情况
(1)研究方法:控制变量法、转换法。
①转换法:用加热时间替代吸收的热量。
②控制变量法:探究物质吸的热量与质量、升高的温度及物质种类的关系时,每次实验控制两个量不变。
(2)进行实验
用酒精灯加热沙子和水
①将质量相等的沙子和水分别装入易拉罐中,测量并记录沙子和水的初温。
②把装有沙子的易拉罐放在石棉网上,用酒精灯加热,用玻璃棒不断进行搅拌,每隔1min测量记录一次温度,一段时间后,撤去酒精灯,将数据记入表格。
③把装有水的易拉罐放在石棉网上,用酒精灯加热,用玻璃棒不断进行搅拌,每隔1min测量记录一次温度,一段时间后,撤去酒精灯,将数据记入表格。
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
28
36
44
52
水
20
24
28
32
36
(3)分析与结论
①根据实验数据,在坐标系中画出沙子和水温度随时间变化的图像。
分析图像可知:在加热时间相同时,沙子升温快,升高的温度高。进行推理可得:质量相等的沙子和水升高相同的温度,水吸收的热量多。
换用其他的不同物质进行实验,得到的结果是类似的.
②实验结论:不同物质在质量相等,升高温度相同的条件下,吸收的热量不相等。
2. 比热容
(1)物理意义:用来比较物质吸热能力的物理量。
(2)定义:在物理学中,将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比,叫作比热容。
(3)公式: c=
(4)单位:J/(kg·℃),读作:焦耳每千克摄氏度。
(5)比热容是物质的一种物理属性。它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变,只要物质相同,比热容就相同。
3. 水的比热容比较大
(1)物理意义
水的比热容比较大,在质量一定时,升高相同温度时,水吸收热量多;降低相同温度时,水放出的热量多。
(2)现象:例如沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小;海陆风的成因。
(3)应用:用热水取暖;用冷水冷却发动机。
二、热量的计算
1. 吸热公式:Q吸=cm (t-t0) =cmΔt
2. 放热公式:Q放=cm (t0-t) =cmΔt
c表示比热容,单位是J/(kg·℃);m表示质量,单位是kg;t0、t分别表示初温、末温,单位是℃;Q表示热量,单位是J。
学有所成,学以致用
【题型1 温度热量和内能的区别】
1.(19-20九年级上·湖北十堰·阶段练习)下列说法中正确的是( )
A.物体吸收了热量温度一定升高
B.内能多的物体热量一定多
C.两个物体升高了相同的温度,吸收的热量一定相等
D.没有吸热过程和放热过程,说热量是毫无意义的
【答案】D
【详解】A.物体吸收了热量,温度不一定升高,比如晶体在熔化过程中,吸热但温度不变,故A错误;
C.根据公式Q=cmΔt可知,物体吸收热量的多少跟物体的质量、比热容、升高的温度有关,升高相同的温度,吸收的热量不一定相等,故C错误;
BD.热量只存在于吸热或放热的过程中,是个过程量,热量不是内能,也不是温度;热量是从高温物体传向低温物体,或者从高温部分传向低温部分;因此没有吸热、放热,谈论热量是没有意义的。故B错误,D正确。
故选D。
2.(25-26九年级上·全国·课后作业)以米入菜是江西菜的一大特色,粉蒸肉就是其中具有影响力的代表之一。下列有关说法正确的是( )
A.蒸粉蒸肉时,锅里的水在沸腾的过程中,温度不变,内能不变
B.刚蒸好的粉蒸肉吃起来烫嘴,是因为粉蒸肉含有的热量多
C.蒸好的粉蒸肉端上桌子后会逐渐变凉,其内能会减少
D.蒸粉蒸肉时,粉蒸肉的温度升高,热量增多
【答案】C
【详解】A.水在沸腾的过程中吸收热量,温度保持不变,内能增加,故A错误;
BD.热量是一个过程量,不能说物体含有热量,也不能说物体含有的热量多或少,故BD错误;
C.蒸好的粉蒸肉端上桌子后会逐渐变凉,其温度降低,放出了热量,内能减少,故C正确。
故选C。
3.(25-26九年级上·安徽·课后作业)下图所示的是明朝的《天工开物》中用铜铸币的情景,下列说法正确的是( )
A.用炉火加热铜是通过做功的方式使铜内能增大的
B.熔化的液态铜温度高因为其含有的热量多
C.铜熔化时,质量不变,内能也不会变化
D.铜币在冷却过程中,将内能转移给模具和空气
【答案】D
【详解】用炉火加热铜是通过热传递的方式使铜内能增大的,故A错误。热量是过程量,不能说含有热量,故B错误。铜熔化时要吸热,质量不变,内能变大,故C错误。铜币在冷却过程中,温度降低,放出热量,将内能转移给模具和空气,故D正确。
4.(2025·广东珠海·三模)兴义杠子面是“贵州名点风味小吃”,小翠运用劳动课上学习到的烹饪技能为家人制作了美味的杠子面,如图所示。下列说法正确的是( )
A.滚烫的杠了面含有的热量多
B.随着杠子面的温度降低,其内能减小
C.当杠子面完全冷却后,其内能为零
D.刚出锅的杠子面“热”得烫嘴,其中的“热”表示的是内能
【答案】B
【详解】A.热量是过程量,不能用含有来描述,故A错误;
B.同一物体,温度越低,内能越小,随着杠子面的温度降低,其内能减小,故B正确;
C.一切物体都具有内能,当杠子面完全冷却后,其内能不为零,故C错误;
D.刚出锅的杠子面“热”得烫嘴,其中的“热”表示的是温度高,故D错误。
故选B。
5.(2025·山东淄博·二模)我县新建湿地公园环境优美景色宜人,下列说法正确的是( )
A.春天,飘来阵阵花香,是扩散现象
B.夏天,河水温度升高,含有的热量增多
C.秋天,植物叶子上的两滴露珠靠近后能合成一滴,说明分子是运动的
D.冬天,河水结冰的过程中,温度降低、内能为零
【答案】A
【详解】A.春天飘来阵阵花香,是花香分子在空气中做无规则运动,属于扩散现象,故A正确;
B.热量是一个过程量,不能说物体 “含有热量”,只有两个物体间发生热传递时,才能体现出热量,故B错误;
C.秋天植物叶子上两滴露珠靠近后能合成一滴,说明分子间存在引力,不是说明分子是运动的,故C错误;
D.冬天河水结冰过程中,温度不变,放出热量,内能减小,一切物体在任何温度下都有内能,内能不可能为零,故D错误。
故选 A。
6.(2025·陕西咸阳·二模)养面饸饹是陕西著名的面食小吃。用饸饹床子挤压面团,被挤出来的饸饹面条落进沸水中,面条煮熟后再辅以各种调料即成。下列分析正确的是( )
A.在压饸饹的过程中,面团对饸饹床子没有力的作用
B.烧水过程中,锅内水温度升高,所含热量增多
C.煮饸饹时,是通过热传递的方式使饸饹的内能增大
D.关火后,面汤停止沸腾,汤的沸点变低
【答案】C
【详解】A. 在压饸饹的过程中,饸饹床子对面团有力的作用,根据力的相互作用性可知面团对饸饹床子有力的作用,故A错误;
B. “热量”是过程量,不能用“含有”表示,故B错误;
C. 做功和热传递均可以改变物体的内能,煮饸饹时,是通过热传递的方式使饸饹的内能增大,故C正确;
D. 面汤关火后停止沸腾是因为汤在沸腾的过程中要不断吸热,关火后面汤不能继续吸热,因此停止沸腾,沸点不变,故D错误。
故选C。
7.(25-26九年级上·全国·课后作业)下列现象中,物质的比热容会发生变化的是( )
A.玻璃杯被摔成碎片 B.水凝固成冰
C.铁块被加工成锄头 D.的水变成的水
【答案】B
【详解】比热容是物质的一种属性,与物体的状态、种类有关,与质量、形状、温度等无关,玻璃杯被摔成碎片、把铁块加工成锄头、15℃的水变成45℃的水,这些情况物质的比热容均不发生变化。水凝固成冰,物质的状态发生了变化,比热容发生改变。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【题型2 探究不同物质吸热本领】
8.(25-26九年级上·全国·课后作业)若质量为2kg的某种物质的温度从升高到,吸收的热量是,则该物质的比热容为 ,如果该物质再吸收的热量(状态不发生改变),则该物质的比热容将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 不变
【详解】[1]根据比热容的定义可知,该物质的比热容
[2]比热容是物质的一种性质,它的大小与物质的种类有关,与物质吸热的多少无关,故该物质继续吸收热量后,其比热容不变。
9.(25-26九年级上·全国·课后作业)关于物质的比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的性质之一,它反映的是物质吸热或放热本领的大小
B.物体的比热容跟物体的质量大小有关
C.温度高的物体比温度低的物体的比热容大
D.比热容跟物体吸收的热量有关,物体吸收的热量越多,比热容越大
【答案】A
【详解】A.由比热容的定义可知,比热容反映了物质吸热或放热本领的大小,故A正确;
BCD.比热容是物质的一种特性,同一种物质,状态不变时,其比热容与温度高低、温度升高或降低的多少、质量的大小、吸收或放出热量的多少都无关,故BCD错误。
故选A。
【点睛】
10.(25-26九年级上·全国·课后作业)质量相同的两个金属块,吸收相同的热量,升高的温度不同,则( )
A.升高温度较多的金属块的比热容一定较大
B.温度高的金属块的比热容一定较大
C.升高温度较多的金属块的比热容一定较小
D.温度高的金属块的比热容一定较小
【答案】C
【详解】根据Q=cmΔt知,相同质量的不同物质,吸收相同的热量,温度升高少的比热容大,温度升高多比热容小,所以升高温度较大的金属块,其比热容一定小,升高温度较小的金属块比热容一定大;故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【点睛】
11.(25-26九年级上·全国·课后作业)初温为30℃、质量为2kg的水温度升高到50℃时,需要吸收的热量为 J。现在将2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容 (选填“变大”“变小”或“不变”)。﹝已知水的比热容为]
【答案】 1.68×105 不变
【详解】[1]水吸收的热量为
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(50℃﹣30℃)=1.68×105J
[2]因为比热容是物质的一种特性,只与这种物质存在的状态有关,所以,现在将2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容不变。
12.(25-26九年级上·全国·课后作业)根据下表中几种物质的比热容,判断下列说法正确的是( )
物质
比热容/
水银
水
沙石
冰
A.生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度
B.制作体温计常用水银做测温液体,原因之一是水银的比热容小
C.由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时的水比的冰效果好
D.由于水的比热容大,因此长江水系大大减弱了其经过城区的“热岛效应”
【答案】ABD
【详解】A.水的比热容较大,由Q=cmΔt可知,质量相同的情况下,吸收或放出相同的热量,水会比其他物质温度变化得少,因此生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度,故A正确;
B.水银的比热容较小,由Q=cmΔt可知,质量相同的情况下,吸收或放出相同的热量,水银会比其他物质温度变化得多,因此制作体温计常用水银做测温液体,故B正确;
C.用0℃的冰冷却食品,冰吸收热量首先熔化成0℃的水,比用质量相等的0℃的水直接冷却食品多了一个冰熔化吸热的过程,所以要使物体冷却,用质量相等的0℃的冰比0℃的水效果好些,故C错误,不符合题意;
D. 因为水比沙石的比热容大,在吸收和放出相同的热量时,水的温度变化值小,沙石的温度变化值大,所以长江水系大大减弱了其经过城区的“热岛效应”,故D正确;
故选ABD 。
13.(18-19八年级下·上海浦东新·期末)下列情境中,能反映物体吸收热量多少与升高的温度有关的是( )
A.相同质量的酒精,升高不同温度时吸收的热量不同
B.不同质量的柴油,升高相同温度时吸收的热量不同
C.相同质量的铅和铝,升高相同温度时吸收的热量不同
D.不同质量的锡和锰,升高相同温度时吸收的热量不同
【答案】A
【详解】A.根据可知,物体吸收热量的多少与物质的比热容、物体的质量、升高的温度有关;要说明物体吸收热量多少与升高的温度有关,根据可知,就应该控制物质的比热容相同(即物质种类相同)、物体的质量相同,而升高的温度不同;让相同质量的酒精升高不同温度,比热容相同、质量相同,升高的温度不同,比较吸收热量的多少,故A正确;
B.让不同质量的柴油升高相同温度,比热容相同,升高的温度相同,质量不同, 故B错误;
CD.用两种不同的物质做实验,没有控制物质的比热容相同,故CD错误.
14.(22-23九年级上·江苏南京·期中)如表所示是一些物质的比热容,由表可知:
物质
水
铝
干泥土
沙石
铁、钢
铜
比热容/
4.2×103
0.88×103
0.84×103
0.92×103
0.46×103
0.39×103
(1)物质的比热容与质量 (有关/无关);
(2)在阳光照射下,干泥土比湿泥土温度升高得 (快/慢);
(3)质量相等的铝块和铁块升高相同的温度, (铝块/铁块)吸收的热量较少;
(4)从节能的角度,烧开水时用质量相等的铜壶和铝壶相比,选用 壶更节能。
【答案】 无关 快 铁块 铜
【详解】(1)[1]比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质的质量无关。
(2)[2]在受太阳光照射的条件相同时,干泥土比湿泥土的比热容小,根据可知,吸收相同热量时,干泥土比湿泥土升温快。
(3)[3]已知,质量相等的铝块和铁块升高相同的温度,根据可知,铁块吸收的热量较少。
(4)[4]同样烧开一壶水,壶吸收的热量越少越好,由可知,质量和初温都相同的铜和铝,由于铜的比热容小于铝的比热容,铜壶吸收的热量较小,故选用铜壶较好。
【题型3 比热容的计算公式】
15.(24-25九年级上·山东临沂·阶段练习)如图所示是加热-30℃的冰时温度随时间变化的图像,根据图像下列判断正确的是( )
A.BC段是冰的熔化过程,温度不变,说明熔化不需要吸热
B.由图可知,该物质凝固点是-30℃
C.冰熔化时温度保持0℃不变、说明冰是非晶体
D.CD阶段温度逐渐上升,说明在吸收热量,BC阶段温度不变, 也要吸热
【答案】D
【详解】A.由图知道,BC段是冰的熔化过程,需要不断吸收热量,温度保持不变,故A错误;
B.由图知道,冰的熔点是0℃,所以凝固点也是0℃,故B错误;
C.由图像知道,在BC段,物质的温度保持0℃不变,所以该固体的熔点是0℃,冰熔化时温度保持0℃不变,说明冰是晶体,故C错误;
D.CD阶段温度逐渐上升,说明在吸收热量,BC阶段熔化吸热,温度不变,需要不断吸收热量,故D正确。
故选D。
16.(23-24九年级上·北京朝阳·阶段练习)有两块金属块,它们的质量之比为1∶3,吸收相同的热量后,它们升高的温度之比为3∶2,那么它们的比热容之比为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.2∶9 D.9∶2
【答案】B
【详解】它们的比热容之比为
故选B。
17.(17-18九年级上·河北保定·期末)两个不同的金属的质量之比为1∶4,吸收相同的热量后升高的温度之比是2∶1,则两个金属块的比热容之比为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶8 D.8∶1
【答案】B
【详解】两个金属块的比热容之比
故选B。
18.(23-24九年级上·山东济宁·阶段练习)小明根据下表中几种物质的比热容得出结论,下列结论中正确的有( )
常温常压下的比热容
水4.2×103
冰2.1×103
酒精2.4×103
砂石0.92×103
煤油2.1×103
铝0.88×103
水银0.14×103
铜0.39×103
①固体的比热容都比液体的比热容小
②质量相等的水和煤油吸收相同的热量,煤油升高的温度多
③质量相等的铝块和铜块温度都降低,铝块放出的热量多
④比热容是物质的一种属性,不同物质的比热容一定不同
A.① ④ B.②③ C.①③ D.②④
【答案】B
【详解】①由表格可知,砂石的比热容大于水银的比热容,因此,固体的比热容不一定比液体的小,故①错误;②水的比热容大于煤油的比热容,由可知,质量相等的水和煤油吸收相同的热量,煤油升高的温度多,故②正确;③铝的比热容大于铜的比热容,由可知,质量相等的铝块和铜块温度都降低,铝放出的热量多,故③正确;④由表格可知,煤油和冰是不同的物质,比热容相同,因此④错误。综上所述,②③正确,①④错误。故ACD错误,B正确。
故选B。
【题型4 比热容的比例计算】
19.(23-24九年级上·内蒙古通辽·阶段练习)甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高10℃,乙物体温度升高20℃时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍,则甲、乙两物体的比热容之比为( )
A.1∶2 B.4∶1 C.2∶1 D.1∶4
【答案】B
【详解】甲、乙两物体质量相等,则甲乙两物体的比热容之比为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
20.(24-25九年级上·江苏苏州·期末)同学们通过地理课的学习知道,温带海洋性气候大多分布在沿海地区,而温带大陆性气候大多分布在内陆地区。如图所示,为两气候地区的全年温度变化曲线,从物理的角度分析,下列说法正确的是( )
A.A气温变化小是因为沙石吸收热量少 B.A气温变化小是因为海水的比热容大
C.B气温变化大是因为砂石放出热量多 D.B气温变化大是因为海水吸收热量多
【答案】B
【详解】AB.根据生活常识可知,沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多;因为水的比热容较大,沙石的比热容小,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,各月份平均气温变化小;而内陆城市的昼夜温差较大,各月份平均气温变化也较大,由图可知,A气温变化小,这是因为海水的比热容大,吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小,故A错误,B正确;
CD.由图可知,B气温变化大,属于温带大陆性气候,这是因为沙石的比热容较小,吸收或放出相同的热量时,沙石的温度变化大,并不是沙石放出的热量多,故CD错误。
故选B。
21.(2025·江苏无锡·二模)用如图装置探究不同物质吸热升温的现象。将相等质量的沙子和水分别装入瓷盘中,用温度计测出它们的初始 ,用红外灯均匀照射两个瓷盘。红外热成像仪显示出沙子升温比水快。由此推得,质量相等的沙子和水,升高相同的温度, 吸收的热量多。
【答案】 温度 水
【详解】[1]温度计是测量温度的仪器,因此用温度计测出它们的初始温度。
[2]相等质量的沙子和水,吸收相同的热量,沙子升温比水快,根据可知,沙子的比热容比较小,水的比热容比较大,根据可知,质量相等的沙子和水,升高相同的温度,水吸收的热量多。
22.(24-25九年级上·江苏淮安·期末)甲、乙两种物质质量相同,分别用相同的加热器对两种物质加热,记录的两物质升高的温度与加热时间如下表中所示,则有:在相同时间内,甲吸收的热量 (选填“小于”“等于”或“大于”,下同)乙吸收的热量;加热相同的时间,甲升高的温度 乙升高的温度;甲的比热容 乙的比热容。
加热时间/min
1
2
3
4
5
6
升高温度/℃
甲
1
2
3
4
5
6
乙
2
4
6
8
10
12
【答案】 等于 小于 大于
【详解】[1]用相同的加热器对两种物质加热,相同时间内放出的热量相同,则甲乙在相同时间内吸收的热量相同。
[2][3]甲乙的质量相同,加热时间相同,吸收的热量相同,由数据表可知,甲升高的温度小于乙升高的温度,所以根据知,甲的比热容大于乙的比热容。
【题型5 会用比热容解释简单的自然现象】
23.(24-25九年级上·安徽蚌埠·阶段练习)如图所示是2024年9月13日沿海城市上海和内陆城市兰州两地的气温情况,请根据两个地方的气温变化情况判断城市 (选填“甲”或“乙”)是上海。
2024年9月13日星期五
城市甲:多云14~24℃
城市乙:多云28~34℃
【答案】乙
【详解】水的比热容大于干泥土,相同质量的水和干泥土,若吸收或放出同样多的热量,由公式Q=cmΔt可知,干泥土的温度比水的温度变化更大;由图可知,城市甲的温度的最高、最低气温差比城市乙的大,温差低的为上海,所以城市乙是上海。
24.(24-25九年级上·安徽池州·阶段练习)2024年的暑假,瑶瑶同学和家人去了山东海边避度假。海边吹的陆风(陆地吹向海洋)和海风(海洋吹向陆地)统称海陆风,海陆风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。如图所示是海陆风形成的示意图,其中 图反映夜里海陆风的形成。
【答案】甲
【详解】由于陆地上砂石的比热容比海水的比热容小,晚上,地面比大海降温快,地面冷空气密度较大,冷空气下降,海面上空较热的空气就会流过来补充,在靠近地面的冷空气就会沿陆地吹向大海,形成陆风,故图甲是晚上形成的陆风。
25.(23-24九年级上·湖北省直辖县级单位·阶段练习)甲铁块质量是乙铁块的3倍,吸收相同的热量,则甲、乙两铁块的比热容之比和升高的温度之比分别为( )
A.1︰1 ,1︰3 B.1︰3 ,1︰3
C.3︰1 ,1︰3 D.3︰1 ,3︰1
【答案】A
【详解】比热容是物质的一种特性,与质量无关, 甲、乙两铁块物质种类相同,则比热容相同,即甲、乙两铁块的比热容之比为1︰1;根据可得,同种物质吸收热量相同时,温度的变化量与质量成反比,由甲铁块质量是乙铁块的3倍,可得乙铁块升高的温度是甲铁块的3倍,即甲、乙两铁块升高的温度之比为1︰3。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
26.(19-20九年级上·江苏常州·期末)初温相同的甲、乙两个实心铁块,甲的质量是乙的3倍,使它们各自吸收相等的热量(不计热散失)后立即接触,则
A.热量从甲传到乙
B.热量从乙传到甲
C.温度从甲传到乙
D.温度从乙传到甲
【答案】B
【详解】甲、乙两铁块的初温相同,甲的质量是乙的3倍,相同;由△知,吸收的热量和比热容都相同,质量越大,温度变化越小,因此乙的温度变化比甲的温度变化大,即乙升高的温度比甲升高的温度多,乙的末温高,因此热量由乙传向甲。故选B。
27.(24-25九年级上·北京·阶段练习)将质量和初温相等的铁块和铝块(c铝 > c铁)浸没在沸水中加热相当长的时间后,比较铁块和铝块的吸收热量和升高温度的多少,则( )
A.吸收的热量相等 B.铁块吸收的热量少
C.铁块升高的温度多 D.铝块升高的温度多
【答案】B
【详解】质量和初温都相等的铁块和铝块(c铝 > c铁)浸没在沸腾的水中加热相当长的时间,末温相同,初温相同,所以升高的温度相同;由于铝块的比热容大于铁块的比热容,根据可知,铝块吸收的热量多,铁块吸收的热量少。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
28.(24-25九年级上·北京·期中)根据下表所提供的几种物质的比热容得出以下几个结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水
冰
酒精
铁
煤油
铝
砂石
铜
A.质量和初温相同的水和酒精放出相同热量后再混合在一起,热量将从酒精传递给水
B.质量相等的实心铁块和实心铝块,升高相同的温度,铁块吸收的热量一定较少
C.将质量与初温相等的铜块与铝块放在冰上,一段时间后铜块附近的冰熔化得多
D.冬天供暖时,用水作为循环液是利用水的比热容大的特性
【答案】BD
【详解】A.水的比热容大于酒精,根据,质量和初温相同的水和酒精放出相同热量后,酒精降低的温度多,末温低,则混合在一起后,热量将从水传递给酒精,故A错误;
B.铁的比热容小于铝,根据,质量相等的实心铁块和实心铝块,升高相同的温度,铁块吸收的热量一定较少,故B正确;
C.铜的比热容小于铝,放热能力差,将质量与初温相等的铜块与铝块放在冰上,一段时间后铜块附近的冰熔化得少,故C错误;
D.水的比热容大,根据,降低相同的温度时,放出的热量较多,所以冬天供暖时,用水作为循环液,故D正确。
故选BD。
29.(24-25九年级上·山东济宁·阶段练习)为了比较水和食用油的吸热能力,小新同学用相同的热源给质量和初温均相同的水和食用油加热,实验装置如图甲所示。
(1)实验中采用相同热源加热的目的是通过加热时间比较水和食用油 ;
(2)小新将记录的实验数据绘制成如图乙所示的图像,则升高相同的温度, (选填“水”或“食用油”)吸收的热量多;已知水的比热容为,根据图像计算,食用油的比热容为 ;
(3)小林同学受到小新实验的启发,设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小:
①小林先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间,如图丙所示(加热装置未画出);
②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度相同的水的A、B两容器中,并将容器用隔热材料密封,如图丁所示;
③经过足够长的时间后,同时测量A、B两容器中水的温度,记录数据分别为40℃和47℃;
④分析比较可得:在过程②中, (选填“铜块”或“铝块”)放出的热量多,可以判断出 (选填“铜”或“铝”)的比热容大。
【答案】(1)吸收热量的多少
(2) 水
(3) 铝块 铝
【详解】(1)用相同的电加热器给等质量的水和食用油加热,相同时间物质内吸收的热量相同,所以,采用相同热源加热的目的是通过加热时间比较水和食用油吸收热量的多少。
(2)[1]由图像知道,水和食用油升高相同的温度,水加热的时间长,因此水吸收的热量大于食用油吸收的热量,即吸收的热量不同,并且水的吸热能力强,物质吸、放热能力越强,它的比热容就越大。
[2]由图像知道,水和食用油都升高到30℃,水的加热时间为6min,食用油的加热时间为3min,所以
由知道
则油的比热容
(3)[1][2]由于小林先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间,所以,铜块和铝块放入盛有质量相等、温度相同的水的A、B两容器中时的温度都是100℃;由于经过足够长的时间后,同时测量A、B两容器中水的温度,记录数据分别为40℃和47℃,即B两容器中水温度变化大,由知道,B两容器中水吸收热量多,即在过程②中铝块放出的热量多;而铝的温度变化小,由 知道,铝的比热容大。
【题型6 会进行物体吸热放热的简单计算】
30.(11-12九年级上·福建漳州·期中)一杯水,温度由30℃加热到50℃时吸收的热量为Q1 , 再由50℃加热到70℃时吸收的热量为Q2 , Q1与Q2的大小关系为
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2 C.Q1<Q2 D.无法判断
【答案】B
【详解】由题知,两次水温度升高值:△t1=50℃−30℃=20℃,△t2=70℃−50℃=20℃,可见升高的温度值相同,质量m相同,根据Q吸=cm△t可知,两次水吸收的热量相同,即Q1=Q2.故选B.
31.(24-25九年级上·河南驻马店·期中)将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球()浸没在沸水中煮足够长的一段时间后,从沸水中吸热最多的是 球。将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上,经过一定时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图所示,则三块金属比热容最小的是 。
【答案】 铝 甲
【详解】[1]由于热传递的结果是温度相等,所以煮较长的一段时间后,三个金属球的温度都与沸水温度相同。由于铝的比热容较大,升高相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多,故从沸水中吸收热量最多的是铝球。
[2]金属块丙下方的冰块熔化快,说明金属块丙放出的热量多;甲、乙、丙的初温、末温都是相等的,温度变化值就是相同的,根据公式
Q放=cm(t-t0)可知:甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的,金属块甲放出的热量最少,金属块丙放出的热量最多,所以金属块甲的比热容最小,金属块丙的比热容比最大。
32.(23-24九年级上·广东佛山·期中)将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(比热容大小关系:)浸没于一直沸腾的水中,三个球最后的温度 (选填“相同”或“不相同”),吸热最多的是 球;若三个球单位时间内从沸水中吸收的热量相等,则最先达到沸水温度的 球。
【答案】 相同 铝 铜
【详解】[1]水沸腾时,持续吸热,温度不变,由于热传递的结果是温度相等,所以将三个球浸没于一直沸腾的水中,三个球最后的温度相同,与沸水的温度相同。
[2]由题意可知
根据热量公式
分析可知,三种质量和初温相同的物质升高相同的温度,比热容大的吸收的热量多,比热容小的吸收的热量少,所以铝球吸收的热量最多。
[3]由题意可知
根据热量公式
分析可知,当升高相同的温度,比热容小的吸收的热量少,吸热时间短,所以铜吸热的时间最短,最先达到沸水温度。
33.(23-24九年级上·河南南阳·期中)将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c铜)浸没在沸水中煮较长的一段时间后,从沸水中吸热最多的是 球。先达到100℃的是 球。
【答案】 铝 铜
【详解】[1]由于热传递的结果是温度相等,所以煮较长的一段时间后,三个金属球的温度都与沸水温度相同,由于铝的比热容最大,升高相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多,故从沸水中吸收热量最多的是铝球。
[2]由分析可知,当升高的温度相同时,比热容越小,吸收的热量越少,吸热的时间越短,铜的比热容最小,所以铜吸热的时间最短,最先达到100摄氏度。
34.(22-23八年级上·广东湛江·期末)如果甲、乙两个实心物体的密度之比为9︰4,乙的体积是甲的3倍,则甲、乙两物体的质量之比是 。质量、外形和体积完全相同的铁球、木球和铝球(ρ木<ρ铝<ρ铁),如果其中只有一个球是实心的,那么这个球一定是 球,同时空心部分最大的球是 球。
【答案】 3︰4 木 铁
【详解】[1]甲、乙两个实心物体的密度之比为9:4,根据密度公式,可得
有
[2][3]根据密度公式,可知
质量相同的铁球、木球和铝球,因ρ木<ρ铝<ρ铁,故V木>V铝>V铁,即木的体积最大,铁的体积最小。由于三球的质量、外形和体积相等,如果其中只有一个球是实心的,则这个球一定是木球,铁球和铝球一定是空心的,且空心部分最大的铁球。
35.(22-23九年级上·甘肃兰州·期中)甲、乙两个实心铁球,甲的质量是乙的3倍,它们吸收相同多的热量后,乙升高的温度是甲的 倍。若升高相同的温度,甲吸收的热量是乙的 倍。
【答案】 3 3
【详解】[1]甲、乙两个实心铁球,甲的质量是乙的3倍,它们吸收相同多的热量后,根据可知,在比热容和吸热相同的条件下,升高的温度与质量成反比,故甲升高的温度是乙的,乙升高的温度是甲的3倍。
[2]若升高相同的温度,根据可知,在比热容和升高的温度相同时,吸热多少与质量成正比,故甲吸收的热量是乙的3倍。
36.(20-21九年级上·广东佛山·阶段练习)将一瓶质量为0.5kg,温度为25℃的纯净水放入冰箱,一段时间后纯净水的温度降低到5℃,则这瓶纯净水的内能减少了 J,这是通过 的方式改变了水的内能,利用水做传热物质是由于水的 较大。
【答案】 4.2×104 热传递 比热容
【详解】[1]水降低的温度为
Δt=t0-t=25℃-5℃=20℃
水放出的热量为
Q放=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J
水放出热量、内能减少,减少的内能等于放出的热量,则减少内能为4.2×104J。
[2]改变内能的两种方式分别是:做功和热传递,水的温度降低通过热传递的方式改变水的内能。
[3]水的比热容最大,与质量相同的其它物质比较,降低相同温度放出热量多,所以,用水做传热物质。
37.(24-25九年级上·广东佛山·期中)佛山南海建有不少大型绿地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,在盛夏时期能大大减弱周围地区的“热岛效应”,这是因为水的比热容较 (选填“大”或“小”)。现有一人工湖,湖水吸收了的热量后,水温升高,则湖水的质量为 ,若这些热量被同等质量的砂石全部吸收,,则砂石升高的温度将 。(填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 大 大于
【详解】[1]水的比热容较大,和相同质量的泥土相比,吸收或放出相等热量时,水的温度变化较小,所以,修建人工湖可以起到调节气温的作用,减弱周围地区的“热岛效应”。
[2]湖水的质量为
[3]砂石的比热容比水小,根据可知,若这些热量被同等质量的砂石全部吸收,则砂石升高的温度将大于。
38.(22-23九年级上·广东中山·阶段练习)炎炎夏季,都市的气温往往比郊外要高,这就是热岛效应,人们修建人工湖、喷水池,主要利用水的 大来调节气温;3kg的水,质量减少到原来一半时,剩下水的比热容 (填“变大”、“不变”或“变小”);在1标准大气压下,质量为0.1kg的水,初温为30℃,当它完全吸收了8.4×103J的热量后,水的温度升高到 。水的比热容为c水=4.2×103J / (kg·℃)。
【答案】 比热容 不变 50
【详解】[1]由于水的比热容最大,跟相同质量的其它物质相比,升高相同的温度时,水能吸收更多的热量,从而降低周围温度,故人们常修建人工湖、喷水池来调节气温。
[2]比热容只与物质种类和状态有关,与质量无关,所以3kg的水,质量减少到原来一半时,剩下水的比热容不变。
[3]由得,水升高的温度为
则水的温度升高到
39.(23-24九年级下·广东广州·阶段练习)质量均为100g的四种物质,当温度升高1℃时所吸收的热量如图所示。请根据图中信息回答以下问题。
(1)煤油的比热容为 J/(kg·℃);
(2)等质量实心的铝块、铜块吸收相同的热量,根据公式 可判断 温度变化更大;
(3)质量相等的水和煤油温度降低5℃时,放出的热量 。(选填“相等”或“不相等”)。
【答案】 2500 铜块 不相等
【详解】(1)[1]由得,煤油的比热容为
(2)[2][3]由图得,相同质量的铜、铝,升高相同温度,铝吸收热量较多,由得,铝的比热容较大;等质量实心的铝块、铜块吸收相同的热量,由得,可判断铜温度变化更大。
(3)[4]质量相等的水和煤油温度升高相同温度,水吸收热量较多,则水的吸热能力较强,因此质量相等的水和煤油温度降低5℃时,放出的热量不相等。
40.(24-25九年级上·贵州黔东南·阶段练习)小华同学用相同的加热装置分别对质量都为2kg、初温都为30℃的水和煤油加热,结果水的温度升高到60℃,求:[c水=4.2×103J/(kg·℃) ,c煤油=2.1×103J/(kg·℃) ,此状况下煤油的沸点为150℃。]
(1)水吸收的热量;
(2)若对水和煤油加热的时间相同,煤油升高的温度。
【答案】(1)2.52×105J
(2)60℃
【详解】(1)水吸收的热量为
Q吸水=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(60℃-30℃)=2.52×105J
(2)由于加热时间相同,则吸收热量也相同,所以煤油吸收的热量为
Q吸煤油=Q吸水=2.52×105J
由Q=cmΔt可得,煤油升高的温度为
此时煤油的温度为
t煤油=t0煤油+Δt=30℃+60℃=90℃<150℃
可见煤油未沸腾,故煤油升高的温度为60℃。
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41.(22-23九年级上·江苏盐城·阶段练习)将质量相等的铜块和铁块分别冷却,当它们放出相等的热量后,彼此接触,则(c铜<c铁)( )
A.它们之间不发生热传递 B.热量会从铜块传到铁块
C.热量会从铁块传到铜块 D.无法确定热传递的情况
【答案】D
【详解】质量相等的铜块和铁块分别冷却,当它们放出相等的热量后,c铜<c铁,由可得,铁块温度降低的少,铜块温度降低的多,由于不知道铜块和铁块的初温,所以无法比较铜块和铁块的末温,也无法确定热传递的情况,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
42.(24-25九年级上·江苏常州·期中)在标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后,冰块形状不再变化,状态如图所示。则下列对于此时三块金属分析正确的是( )
A.甲的放热能力更强 B.甲金属放出的热量最多
C.丙的放热能力更强 D.此时丙的温度最高
【答案】C
【详解】冰块的形状最终不发生变化,即冰块不再吸收热量,所以最终三金属块的温度与冰的温度相同,因此三块金属的初温相同、末温相同,即温度的变化量相同,其中丙下方冰块熔化的最多,表明丙放出热量最多,甲下方冰块熔化的最少,甲放出的热量最少,根据可知,在质量和温度变化量相同时,放出热量多的放热能力强,所以丙的放热能力更强,故ABD错误,C正确。
故选C。
43.(22-23九年级上·江苏苏州·期中)将质量相等、初温相同的水和煤油分别倒入两个完全一样的试管中,然后将这两个试管同时放入温度较高的热水中,如图所示,经过足够长的时间以后,试管中的水和煤油从热水中吸收的热量分别为Q1、Q2。温度升高分别为Δt1、Δt2,则(已知c水大于c煤油)( )
A.Q1>Q2,Δt1=Δt2 B.Q1=Q2,Δt1=Δt2
C.Q1=Q2,Δt1<Δt2 D.Q1>Q2,Δt1<Δt2
【答案】A
【详解】已知煤油和水的质量相等、初温相同,分别倒入两个完全一样的试管中,且c水>c煤油,经过足够长的时间以后,试管中的煤油和水的末温相同,升高的温度相同,即Δt1=Δt2;由Q吸=cmΔt可得,水从热水中吸收的热量更多,即Q1>Q2,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
44.(21-22九年级上·江苏镇江·期中)用两个相同的电加热器给质量都为1kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10min吸收的热量为( )
A.2.52×105J B.4.2×105J
C.1.26×105J D.条件不足,无法计算
【答案】C
【详解】由图像可知:用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,水温度升高60℃需要20min,物质甲温度升高60℃需要10min。所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为
由热量计算公式得
所以
又因为,所以
甲物质10min升高了60℃
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
45.(20-21九年级上·江苏泰州·阶段练习)在一个标准大气压、20℃室温下,烧开一壶5kg的水,需要吸收的热量大约为 J,(已知水的比热容为4.2×103J(kg·℃))实际上,烧开这一壶水所需提供的热量比上述热量 (选填“多”或“少”),原因是 。
【答案】 1.68×106 多 水壶和周围空气也要吸热,存在热损失
【详解】[1][2][3]根据公式,求出水吸收的热量
在实际中烧开这一壶水所需提供的热量比上述热量多,因为水壶和周围空气也要吸热,存在热损失。
46.(24-25九年级上·山东滨州·开学考试)为了测定铅的比热容,把质量为200g的铅块加热到98℃,再投入到80g的12℃的水中,混合后最终水的温度为18℃。若不计热损失,c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)铅的比热容。
【答案】(1)2016J
(2)0.13×103J/(kg·℃)
【详解】(1)水吸收的热量
(2)因为不计热损失
所以铅的比热容
47.(21-22九年级上·湖南株洲·期中)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
【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。
故选B。
48.(21-22九年级·山东青岛·自主招生)有两个温度和质量都相同的金属球,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了Δt,把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了Δt,则甲球比热 c甲和乙球比热c乙大小的关系是( )
A.c甲> c乙 B.c甲 < c乙
C. c甲 = c乙 D.以上三种情况都有可能
【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,在热平衡中
Q物吸=Q水放
所以甲、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,乙球升高的温度低,所以乙球的比热容大。
故选B。
49.(2024·山东东营·中考真题)取质量相同、初温相同的两种物质的粉末状样品a和b,用完全相同的加热装置同时对a、b加热,它们的温度随加热时间变化的图像如图所示。由图可知,物质a的比热容 (选填“大于”或“小于”)物质b的比热容;在t1~t2时间内,物质b的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。(样品受热均匀,不计热损失)
【答案】 大于 增加
【详解】[1]由图可知,对a、b两物质加热,使两物质升高相同的温度,a物质加热的时间长,a物质吸收的热量多,a物质吸热能力强,则a物质的比热容大。
[2]在t1~t2时间内,物质b的温度保持不变,可能处于熔化过程中,由于物质b不断的吸收热量,则内能会增加。
50.(24-25九年级上·四川成都·阶段练习)某同学用一种加热器将质量为1000g的冰持续加热熔化直至沸腾,记录并绘制出温度–时间图象如图所示,根据图象可知物质在B点的内能 在C点的内能(选填“大于”、“小于”或“等于”),CD段所吸收的热量为 J[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 小于 4.2×105
【解析】【小题1】冰是晶体,在熔化时温度保持不变,但需要持续吸热,内能逐渐变大。由图可知BC段冰正在熔化,故C点内能大于B点内能,即物质在B点的内能小于在C点的内能。
【小题2】CD段吸收的热量
51.(2017·山东烟台·中考真题)小明在探究物质的放热能力与哪些因素有关时,分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图像对实验数据进行了处理。如图所示,实验过程中, 水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出 (填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为 。这种液体在0-15min内放出的热量为 。
【答案】 甲 2.1×103J/(kg·℃) 4.2×104J
【详解】[1]如图,两种液体的质量相等,放出相同的热量(相等的时间内),甲的温度降低得少,说明甲的比热容大,而水的比热容大,所以甲是水。
[2] 水和乙的质量相等,升高相同的温度,15min时,放出的热量相同,水的温度降低了20℃,乙的温度降低了40℃,可知乙与水的比热容之比为
所以煤油的比热容为
[3]水和乙在相同的时间内放出的热量相同,所以这种液体在0-15min内放出的热量为
Q放=c水m(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(60℃-40℃)=4.2×104J
52.(23-24九年级上·贵州黔南·期中)学习了比热容的知识后,小新设计了如下的两个实验。
实验一:
(1)小新用如图所示的装置进行实验比较酒精和煤油的比热容。
①向两个规格相同的烧杯中倒入质量相等的酒精和煤油;
②用两个相同规格的电加热器来加热酒精和煤油、液体每升高,记录下相应的加热时间,分析数据发现,每升高,酒精的加热时间比煤油的加热时间长。可知: 的比热容大;
③该实验中利用加热时间来反映液体吸收热量的多少,这里用到的实验方法是 法。
实验二:
(2)小新想要比较铜和铝的比热容的大小。
①小新将质量相等的铜块和铝块放入冰箱,使它们的温度均降低到;
②取出后,将铜块和铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是的水中,并将容器用隔热材料密封,如图所示;
③一段时间后,温度稳定,同时测量甲、乙两容器中水的温度,分别是和
④对比数据可判断, 的温度变化大, 从水中吸收的热量多,说明 的比热容大。(均选填“铝”或“铜”)
【答案】 酒精 转换 铜 铝 铝
【详解】(1)[1][2]用相同的加热器加热,加热相同的时间,放出的热量就是相等的,两种液体吸收的热量也就是相等的,所以液体吸热的多少是通过加热时间来反映的,这用到了转换法。在实验过程中,用相同的电加热器加热质量相同的酒精和煤油时,可以发现两种液体升高相同的温度,酒精的加热时间比煤油的加热时间长,说明酒精吸收的热量多,由
可得,酒精的吸热能力强,即酒精的比热容大。
(2)[3]根据已知条件,铜块和铝块原来的温度均到0℃,一段时间后温度稳定,同时测量甲、乙两容器中水的温度,分别是20℃和17℃,即铜、铝的末温分别为20℃和17℃,故可知铜的温度变化大。
[4]因同质量水的初温均为23℃,甲、乙两容器中水的末温分别20℃和17℃,故乙图中水的温度变化大,根据Q=cmΔt,乙图中水放热多,因没有热损失,故铝从水中吸收的热量多。
[5]根据
可得,质量相同的铝和铜,因铝吸热多,而铝的温度变化小,故铝的比热容大。
53.(21-22九年级上·山东青岛·期中)甲、乙两物体的比热容之比为2:3,乙的质量是甲质量的两倍,若它们吸收相等的热量,则甲、乙两物体升高温度之比为( )
A.3∶4 B.4∶3 C.1∶3 D.3∶1
【答案】D
【详解】已知
由可得
甲、乙两物体升高温度之比
故ABC不符合题意,D 符合题意。
故选D。
54.(20-21九年级上·福建龙岩·阶段练习)甲物体的质量是乙物体的4倍,当甲物体的温度从10℃升高到50℃,乙物体的温度从30℃升高到60℃时,甲、乙两物体吸收热量之比为3:1,则甲物体与乙物体的比热容之比是 ,然后让甲乙吸收相同热量后再将它们相互接触, (选填“甲”或“乙”)把热量传给另一物体。
【答案】 9:16 乙
【详解】[1]由题知,甲物体与乙物体升高的质量之比为
m甲:m乙=4:1
甲物体与乙物体的温度之比为
甲物体与乙物体吸收热量之比为
Q甲:Q乙=3:1
则甲物体与乙物体的比热容之比:
[2]吸收相同的热量后,甲升高的温度之比为
由题意可知,最终乙的温度高于甲的温度,当它们接触后,温度高的乙会向温度低的甲传递热量。
55.(23-24九年级上·安徽合肥·期中)一个质量为的钢件,先将其加热到,然后放在室温为的空气中让其自然冷却。求:
(1)该钢件在冷却的过程中所释放的热量;
(2)如果这些热量被质量为,初温为的水吸收,最多能使水的温度升高到多少摄氏度?[,,计算结果保留一位小数]
【答案】(1);(2)57.4°C
【详解】解:(1)钢件在冷却过程中放出的热量
(2)水吸收的热量
水升高的温度
水的末温
答:(1)钢件放出的热量为;
(2)水温升高到57.4°C。
56.(23-24九年级上·山东临沂·阶段练习)铁的比热容大于铜的比热容。质量相等的铁球和铜球放入开水中很长的一段时间,如果拿出释放相同的热量后,相互接触( )
A.铜球传给铁球 B.铁球传给铜球
C.不进行热传递 D.不确定
【答案】B
【详解】质量相同的铜球和铁球,因为
放出相同的热量后,由可知,铜球的温度降低的多;铁球和铜球的初温度相同,则放出相同的热量后,铜球的末温度更低,热量从高温物体传递给低温物体,则热量从铁球传给铜球,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
57.(23-24九年级上·湖北武汉·假期作业)不计热量损失,若将一杯质量 300g 的热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高 10℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高 6℃。若再向容器内倒入同样一杯热水,则下列说法正确的是( )
A.再倒入同样一杯热水后,冷水温度升高 3℃
B.最开始,冷水和热水的温差为 40℃
C.一开始容器内冷水的质量为 150g
D.一开始容器内冷水的质量为 450g
【答案】B
【详解】设一开始热水和冷水的温度差为t,质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水中,使得冷水温度升高了10℃,不计热量损失Q吸=Q放从而可知
cm0(t﹣10℃)=cm×10℃ ①
又倒入一小杯同质量为m0同温度的热水,水温又上升了6℃,,从而可知
cm0(t﹣10℃﹣6℃)=c(m+m0)×6℃ ②
则①﹣②得
6℃×cm0=10℃×cm﹣6℃×cm﹣6℃×cm0
整理得
12℃×cm0=4℃×cm
解得m=3m0,代入①式可得,t=40℃;假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知
3m0c(40℃﹣Δt)=mcΔt
因为m=3m0;联立两式解得Δt=20℃;则注入后3杯水后,水温还会上升
20℃﹣10℃﹣6℃=4℃
则一开始容器内冷水的质量为
m=3m0=3×300g=900g
故ACD错误,B正确。
故选B。
58.(24-25九年级上·河南周口·期末)糖炒栗子是人们钟爱的一道传统美食,如图所示,为了让栗子快速、均匀受热,常将砂石与栗子混合在一起翻炒,这主要是利用了砂石的比热容 (选填“大”或“小”),相同质量的栗子和砂石吸收相同的热量,砂石的温度升高的更 (选填“多”或“少”)。
【答案】 小 多
【详解】[1][2]比热容表示物质的吸热能力,砂石的比热容小,根据可知,相同质量的砂石与其他物质相比较,吸收相同的热量,温度升高的更多,因此,将砂石与栗子混合在一起翻炒,可以让栗子快速、均匀受热。
59.(24-25九年级上·陕西西安·开学考试)用稳定的热源给一个0.5kg物体均匀加热,得到它的熔化图象如图所示,已知该物体在固态时的比热容为0.2×103J/(kg·℃),则该物质在液态时的比热容是 J/( kg·℃); 物体在BC段熔化过程中吸收的热量为 J。若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所需吸收的热量叫做该物质的熔化热”,根据图中所给的信息,计算出该物质的熔化热为 J/ kg。
【答案】 1.2×103 8×103 1.6×104
【详解】[1]从图上可以看出,AB段为固态,CD段为液态,在质量不变的前提下,AB段温度升高40℃,CD段温度升高20℃,温度升高之比为
CD段加热时间是AB段加热时间的3倍,吸收热量之比为
根据Q=cmΔt知,固态与液态物质比热容之比为
则液态时的比热容为
[2]AB段吸收的热量为
因为是供热稳定的热源,所以相同时间内供热相同,物体吸热相同。则该物体在BC段吸收的热量是AB段吸收热量的2倍,即
[3]根据题意可得该晶体的熔化热
60.(18-19九年级上·重庆·阶段练习)质量相等的甲、乙两金属球,用酒精灯加热至相同温度后,先将甲球投入一杯冷水中,待热平衡后水温升高Δt1℃,此时甲球放出的热量为Q甲;然后迅速把乙球投入水中(甲球未取出),热平衡后水温又升高Δt2℃,此时乙球放出的热量为Q乙.若Q甲=Q乙,则Δt1 Δt2,甲、乙两球的比热容C甲 C乙(两空均选填“>”“<”或“=”)(不及热量损失及水的质量损失).
【答案】 > <
【分析】甲、乙两金属球,先后投入到同一杯水中,由题意可知,不计热量损失,甲球投入水中,放出的热量传递给水,待热平衡后,甲球和水的温度相同,水温升高Δt1℃;乙球投入水中时,因为甲球未取出,所以乙球放出的热量传递给了水和甲球,待热平衡后,甲球、乙球和水的温度相同,水温又升高了Δt2℃,由放热公式可求出Δt1和Δt2的关系及甲金属与乙金属的比热容关系.具体见详解.
【详解】设甲乙加热到T温度,甲乙的质量为M;水初温为t,质量为m.甲球投入水中,水温升高Δt1℃后,水和甲球的温度变为:
℃,则根据热平衡方程可得:
;
乙球投入水中(甲球未取出),热平衡后水温又升高Δt2℃,则甲乙球和水的温度变为:℃,则根据热平衡方程可得:
;
因为 ,所以,可得出>;
,即=,可得出,则<.
61.(23-24九年级上·河南周口·阶段练习)在一个标准大气压下,一质量为2kg的金属块,被加热到500℃后,立即投入质量为1kg、温度为20℃的水中,不计热量损失,最终水的温度升高到80℃。[]
(1)金属块的最终温度是 ℃;
(2)求水吸收的热量;( )
(3)求金属块的比热容;( )
(4)取出金属块后,给80℃的水继续加热,水又吸收了的热量,求水的末温。( )
【答案】 80
【详解】(1)[1]将金属块投入水中,最终水的温度升高到,则水和金属块的末温相同,都为80℃。
(2)[2]水吸收的热量
(3)[3]由题意可知,金属块放出的热量与水吸收的热量相等,即
由得,金属块的比热容
(4)[4]由得,水升高的温度
则水的末温
在一个标准大气压下,水的沸点为,所以水的末温为。
62.(24-25九年级上·江苏盐城·期中)阅读短文,回答问题。
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为(),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热,内能减少,这种改变内能的方式叫做 ;
(2)物体与环境的温差越 (大/小)时,物体的散热越快;
(3)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是______;
A.速度 B.密度 C.功率 D.效率
(4)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的放热快慢为q,当物体温度降低到29℃时,散热快慢为 q;
(5)如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30℃,周围环境温度保持20℃不变,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示。已知水的比热容为,盐水的密度为,则盐水的比热容为 J/(kg·℃)
【答案】(1)热传递
(2)大
(3)C
(4)0.9
(5)3103
【详解】(1)物体向周围散热,内能减少,周围环境的内能增加,能量的形式没有发生变化,因此物体向周围散热属于热传递。
(2)根据题意物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比,因此物体与环境的温差越大,物体的散热越快。
(3)由题目提供的信息可知,散热快慢的定义是单位时间内散失热量的多少;
A.速度的定义是单位时间内通过的路程,故A不符合题意;
B.密度的定义是单位体积某种物质的质量,故B不符合题意;
C.功率的定义是单位时间内做的功,与散热快慢一样都是描述的单位时间内的能量,故C符合题意;
D.效率的定义是有用的能量与总能量之比,故D不符合题意。
故选C。
(4)由题意可知
解得,由于散热系数k与物体的表面性质、表面积、周围 环境性质等因素有关,和物质种类无关,因此当物体温度降低到29℃时,散热系数k不变,则当物体温度降低到29℃时,散热快慢
(5)因为水和盐水的初温和末温都相同,即
所以此时水和盐水的散热快慢相同, 则水和盐水放出热量之比
由图可知,水和盐水的体积相同,因为,所以有
解得
63.(2025·江苏连云港·二模)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,两个相同的烧杯中分别装有初温相同的a、b两种液体,用同一盏酒精灯先后进行加热,根据两次记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.实验装置中玻璃棒可以不要
B.a、b两种液体的体积需要相同
C.液体a的比热容是液体b的比热容的2倍
D.液体吸热的多少可以通过加热时间来反映
【答案】D
【详解】A.为使液体受热均匀,实验中要用玻璃棒不断搅拌,故A错误;
B.根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,不同物质密度不同,根据m=ρV,体积相同的不同物质质量不同,故B错误;
C.根据图乙可知,升高40℃,a、b的加热时间分别为4min和8min,由转换法,B、A的吸热之比为2:1,根Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,液体a的比热容是液体b的比热容的0.5倍,故C错误;
D.实验中用同一盏酒精灯先后进行加热,液体在相同时间吸收的热量相同,所以液体吸热的多少可以通过加热时间来反映,采用了转换法,故D正确。
故选D。
64.(2025·四川成都·中考真题)小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是( )
A.液体M的比热容为
B.液体M放热能力比水放热能力强
C.在时间段两种物质都是固液共存状态
D.从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量小于M放出的热量
【答案】A
【详解】A.由图可知,上面物质的熔化图像中,熔点为0℃,下面物质的熔化图像中,熔点为-4℃,所以上面物质是水,下面物质是液体M;由题意可知,单位时间内它们放出的热量相等,则
由图可知,0~t2时间内,它们放出的热量相等,水由20℃降温到4℃,液体M由20℃降温到-4℃,则
则水和某液体M的质量相等,则液体M的比热容为
故A正确;
B.由于水和某液体M的质量相等,单位时间内它们放出的热量相等,水的温度变化慢,所以水的放热能力强,故B错误;
C.由图可知,液体M在时间段处于凝固过程中,是固液共存状态,水在时间段处于凝固过程中,是固液共存状态,故C错误;
D.由图可知,从20℃刚好降到0℃时,水放热时间比液体M放热时间长,由于单位时间内它们放出的热量相等,所以水放出的热量大于M放出的热量,故D错误。
故选A。
65.(25-26九年级上·全国·课后作业)某金属球在炉火中被加热到,然后迅速投入质量为、初温为的某种液体中,达到热平衡后金属球的温度为。已知金属球的比热容为,不计热损失。此过程中,金属球放出的热量为。
(1)求金属球的质量;
(2)求该液体的比热容;
(3)取出金属球后,金属球表面不沾有该液体。若该液体再吸收的热量,求该液体的末温。(该液体没有沸腾)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】解:(1)金属球的质量:
(2)不计热量损失,该液体吸收的热量:
该液体的比热容:
(3)该液体再吸收的热量后,该液体升高的温度:
所以该液体的末温:
答:(1)金属球的质量为;(2)该液体的比热容为;(3)该液体的末温为。
66.(2025·江苏苏州·二模)体外肺膜氧合(简称ECMO)技术挽救了许多危重患者的生命。如图甲所示ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外,经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内,起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温,需用热交换器对流入人体的血液进行加热;ECMO的工作电压与家庭电路电压相同,使用中如短时停电,可振动如图乙所示的摇把,维持血液循环。血流速度和血流量(血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积)是衡量心肺功能的重要指标,研究表明,血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化,且血液匀速通过血管时,受到的阻力与血液的流速成正比,当血管横截面积为正常值的倍时,测得血管内血液匀速流动的速度与的数值如表所示,血液的比热容为,密度为,人体组织的比热容与水相当,为。
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
0.180
0.200
0.225
0.240
0.300
(1)血液经热交换器加热后使病人维持正常体温过程中,是利用 的方式使人体的内能增加的;当血流速度为,血流量为时,对应血管的横截面积为 ;
(2)在一次抢救中使用ECMO技术,每过点血流量为,若要将血液的温度升高,则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为 ;
(3)正常人的心脏在一次搏动中泵出血液约,在一次搏动中推动血液流动的平均压强为,设心脏每分钟搏动75次,则正常人心脏推动血液流动的平均功率为 W;若某病人心脏推动血液流动的平均功率为2.5W,则该病人血管的横截面积为正常人的 倍。
【答案】(1) 热传递 5×10-4
(2)3.57×104J
(3) 1.6 0.8
【详解】(1)[1]血液经热交换器加热后流过人体,将热量传递给人体,使病人维持正常体温,该过程是利用热传递的方式使人体的内能增加的。
[2]1s内通过血管横截面的血液体积为V=10-4m3/s×1s=10-4m3
血流过的长度l=0.2m/s×1s=0.2m
则血管的横截面积为
(2)每分钟流过的血液体积V0=血流量×时间=5L/min×1min=5L
质量为m=ρV0=1.05×103kg/m3×5×10-3m3=5.25kg
血液每分钟需要从热交换器吸收的热量Q=cmΔt=0.85×103J/(kg·℃)×5.25kg×8℃=3.57×104J
(3)[1]正常人的心脏在一次搏动中所做功为W=FL=pSlL=pV=1.6×104Pa×80×10-6m3=1.28J
心脏每分钟搏动75次,每分钟所做的总功为W总=nW=75×1.28J =96J
则正常人心脏推动血液流动的平均功率为
[2]根据题意知f=kv,又P=fv,所以P=kv2
因为P1︰P2=1.6W︰2.5W=16︰25
故v1︰v2=4︰5
当血管横截面积为正常值的n倍时,测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示,由表格可知v与n成反比,可得n2︰n1=v1︰v2=4︰5
故该病人血管的横截面积为正常人的 倍。
67.(24-25九年级上·四川达州·阶段练习)下面是小秦同学“探究物质吸热能力大小”的实验情况,试完成下面问题:
(1)他选用一套器材做加热水和煤油的实验,如图甲所示,在组装器材时应先调节 (选填“A”或“B”)的高度,调节它的高度是为了 。
(2)组装好器材,他先后在同一个烧杯中装上 (选填“质量”“体积”或“温度”)相等的水和煤油,因此,要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的测量工具是 。分别用两个完全相同的酒精灯同时进行加热,并用玻璃棒不断搅拌,加热相同的时间,比较水和煤油 ,得出正确结论。
(3)在对实验进行反思时,他认为原方案有酒精灯火焰是否相同等缺点,因此改进了实验方案,并设计了图乙所示水浴法加热的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是 (答出一个即可)。
(4)通过以上实验比较,它们在相同时间内升温少的物质吸热能力 。
(5)下列现象可用比热容知识来解释的是______(多选)。
A.夏天用热水洗脸感到更凉爽
B.热岛效应
C.沙漠地区昼夜温差较大
D.金属勺装有塑料手柄
【答案】(1) A 确保酒精灯用外焰加热
(2) 质量 天平 升高的温度
(3)受热更均匀(合理即可)
(4)强
(5)BC
【详解】(1)[1][2]酒精灯外焰温度最高,因此实验中都用酒精灯用外焰加热,所以在组装器材时应先调节A的高度,即确保酒精灯用外焰加热。
(2)[1]探究不同物质吸热能力,运用了控制变量法,控制质量相等的水和煤油。
[2]本实验需要测量温度,使用了温度计,还需要用天平称量质量相同的水和煤油。
[3]控制质量相等的水和煤油,加热相同的时间,根据可知,比较水和煤油的升高的温度,温度升高的慢的,吸热能力强。
(3)如图丁所示的装置,采用水浴加热,水浴加热的特点除了不需要两次加热、耗时短等优点外,还有受热更均匀等优点。
(4)使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强,所以通过以上实验比较,它们在相同时间内升温少的物质吸热能力强。
(5)A.夏天用热水洗脸感到更凉爽,是因为蒸发吸热具有致冷作用,故A不符合题意;
B.热岛效应建筑群、马路中的矿石、水泥的比热容小,在相同的日照条件下温度上升更明显,故B符合题意;
C.沙子的比热容较小,质量一定时,吸收或放出相同的热量,升高或降低的温度多,导致沙漠地区昼夜温差变化大,故C符合题意;
D.金属勺装有塑料手柄,是因为塑料是热的不良导体,故D不符合题意。
故选BC。
68.(23-24九年级上·福建福州·阶段练习)把的某铁块投入质量为、温度为的水中,热平衡后温度为把另一块的同样的铁块投入质量为、温度为的水中,热平衡后温度为如果把同样的铁块投入质量为、温度为的水中,热平衡后温度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】把的铁块投入质量为的的水中,热平衡后温度为,则
即
把的同样的铁块投入质量为的的水中,热平衡后温度为,则
即
由得
把的同样的铁块投入质量为的的水中,设热平衡后温度为t,则
由得,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
69.(23-24九年级上·江苏淮安·阶段练习)在探究不同物质吸热升温特点实验中,如图甲,小明用同一装置给水和食用油加热。
(1)实验中,要控制水和食用油的 (选填“质量”或“体积”)相同,通过 (选填“温度的升高多少”或“加热时间长短”)来比较液体吸收热量的多少;
(2)实验后发现水的比热容较大,要使水和食用油升高相同的温度,就要给水加热更长的时间,此过程中水吸收的热量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)食用油吸收的热量;
(3)根据实验数据作出两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙,其中吸热本领较强的是 图线(选填“A”或“B”)对应的液体;它们的比热容之比cA∶cB= ;
(4)同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小:将两初温均为t1的相同金属块,分别浸没在温度均为t2的水与食用油中(t1>t2),待分别温度稳定(热传递结束)时,测得水温低于食用油的温度,若不计热损失,据此得出水的比热容比食用油大的结论,请评价该设计思路是否可行。 (选填“可行”或“不可行”)。
【答案】 质量 加热时间长短 大于 A 9∶4 可行
【详解】(1)[1]探究水与食用油吸热能力大小关系时,采用的是控制变量法,实验中需要保持水与食用油的质量相等。
[2]用两个相同的加热装置分别给水和食用油加热,相同时间内,酒精灯放出的热量相同,水和食用油吸收的热量相同,所以用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。
(2)[3]在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多。即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
(3)[4]由图可知,加热时间相同,即吸收的热量相同,A升高的温度低于B升高的温度,故A的吸热能力强。
[5]由图可知,A的加热时间是B加热时间的1.5倍,A升高的温度是B升高温度的,根据吸热公式可知:A对应的液体吸收的热量为QA=cAmΔtA,B对应的液体吸收的热量为QB=cBmΔtB,则
整理得
则它们的比热容之比为
(4)[6]该方案可行,因为在该过程中水吸收的热量多,而升高的温度小,所以水的比热容大。
70.(22-23九年级上·河北廊坊·期末)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是 10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验时要观察 比较两种燃料的热值大小;
(2)若图甲烧杯中为 50mL的水,若 10g 酒精燃烧后放出的热量被水吸收,温度计示数升高了20℃,则酒精的热值是 。这种方法测出的热值比“标准值” (选填“偏大”“偏小”或“一样”)。理由是 。
(3)比较不同物质的比热容,老师选用图丁中的装置进行试验,根据实验结果绘制出 a、b两种液体的温-时间图像(如图戊)。由图像可看出液体 a的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”)液体 b 的比热容。若液体 b 是水[],则液体 a 的比热容为 。
【答案】 甲、乙 温度计升高的度数 小 酒精未完全燃烧及热量散失,导致吸收的热量小于放出的热量 小于
【详解】(1)[1][2]比较不同燃料的热值,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后,给相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度, 得出不同燃料放出热量的多少;故应选择甲、乙两图进行实验,实验时要观察温度计的示数或液体升高的温度)比较两种燃料的热值大小。
(2)[3]50mL水的质量为
温度计示数升高了 20℃,水吸收的热量
酒精的热值为
[4][5]这样算出的热值比标准值偏小,理由是:酒精未完全燃烧及热量散失,导致吸收的热量小于放出的热量。
(3)[6]根据绘制出温度-时间图像可知,使用相同的热源,加热相同时间,液体吸收的热量相同,a升温高,说明a的吸热能力弱,液体a的比热容小于液体 b的比热容。
[7]若液体b 是水,a、b两种液体温度从20℃升高到60℃升高的温度相同,即,b用的时间是a的2倍,说明b吸收的热量使a吸收热量的2倍,即,则液体 a 的比热容为
71.(2025·江苏无锡·二模)某实验小组用两套如甲所示完全相同的加热装置探究固体熔化时温度的变化规律,两套装置的烧杯中都装了相同质量的水、试管中分别装有少量相等质量的固体M和固体N。用两个完全相同的酒精灯对它们加热,它们的温度随时间变化的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.固体N一定是非晶体、熔点为100℃
B.固体M一定是晶体、熔点为80℃、熔化时间持续了25min
C.35min后,烧杯中两试管内物质的温度会超过100℃
D.固体M的比热容比固体N的比热容小
【答案】D
【详解】A.固体N在加热过程温度先升高后不变,因为采用水浴法加热,当N的温度与水的温度相同时,N的温度不再升高,故不能确定这个不变的温度是不是N的熔点,故不能确定N是晶体还是非晶体,故A错误;
B.由图乙知道,M有一定的熔点,其熔点为80℃,M是晶体,熔化持续的时间为
故B错误;
C.35min时,M、N的温度都达到了100℃,因采用水浴法加热,水沸腾后温度保持不变,因此35min后,M、N不能再继续从水中吸热,烧杯中两试管内物质的温度不会超过100℃,故C错误;
D.由于用两个完全相同的酒精灯对等质量的固体M和固体N加热,相同加热10min,两物质吸收的热量相等,由图像乙可知,固体M升高的温度比固体N高,根据可得,固体M的比热容比固体N的比热容小,故D正确。
故选D。
72.(2025·江苏南京·二模)根据表中数据,下列说法正确的是( )
物质
密度/
(常温、常压)
物质
熔点/℃
(标准大气压)
物质
比热容
水
冰
0
水
酒精
固态酒精
-117
酒精
水银
固态水银
-39
水银
铜
铜
1083
铜
铝
铝
660
铝
A.冶炼工业中可以用铝锅来炼铜
B.最多能装500g酒精的瓶子装不下水
C.质量相等的铝块和铜块降低相同的温度,铝块放出的热量多
D.在气温低至-40℃时,水银和酒精温度计都能使用
【答案】C
【详解】A.铝的熔点660,铜的熔点1083,用铝锅炼铜时,铜还没熔化,铝锅先熔化了,不能用铝锅炼铜,故A错误;
B.根据,则,酒精密度,水密度,质量m相同时,密度小的体积大,所以500g酒精体积大于500g水的体积,能装500g酒精的瓶子能装下500g水,故B错误;
C.根据,m、相同,c 铝= ,c铜= ,则c铝>c铜,所以铝块放出热量多,故C正确;
D.水银的凝固点是-39,气温低至-40时,水银已凝固,不能用水银温度计,酒精凝固点-117,此时酒精温度计可使用,故D错误。
故选C。
73.(2025·江苏常州·二模)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100g水和100g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。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃);不计热量损失,下列说法正确的是( )
A.图线A描述的是水
B.食用油的比热容为2.8×103 J/(kg·℃)
C.0~2min,水吸收的热量为1.68×104 J
D.加热2min,水吸收的热量大于食用油温度传感器吸收的热量
【答案】B
【分析】该实验装置通过水和食用油在相同时间内,吸收相同热量,观察温度的变化来比较它们的比热容,温度变化快的比热容小,温度变化慢的比热容大。
【详解】A.由图乙可知,相同质量下,用相同热源加热相同时间,B液体的温度上升较慢,即B液体是水,故A错误;
B.由图乙可知,当水和食用油上升40℃时,食用油与水所吸收热量之比为2:3,根据可知食用油的比热容,故B正确;
CD.0-2min水吸收的热量和食用油吸收的热量相同,即
故CD错误;
故选B。
74.(2025·江苏南京·一模)某固体的质量为m,其比热容为c。先对它加热一段时间(设在相同时间内吸收的热量相等),停止加热让其冷却(设冷却时在相同时间内放出的热量相等),整个过程中温度随时间的变化情况如图所示。不计质量变化,下列说法正确的是( )
A.在0~t2时间段,该物体吸收的热量为cm(T2-T1)
B.该物质在t2~t3时间段的比热容小于t3~t4时间段的比热容
C.在t4~t5时间段,该物体放出的热量为
D.该物体在t5~t6时间段放出的热量等于在0~t1时间段吸收的热量
【答案】D
【详解】A.据图可知,0~t1时间段内,升高的温度为T2-T1,因此cm(T2-T1)是物质0~t1时间段内吸收的热量,由于t1~t2时间段熔化吸热,则0~t2时间段,该物体吸收的热量大于cm(T2-T1)。故A错误;
B.由图可知,该物体在t2~t3时间段、t3~t4时间段,均处于液态,由于比热容与物质的种类和状态有关,该物质的种类和状态相同,则该物质在t2~t3时间段的比热容与t3~t4时间段的比热容相等,故B错误;
C.由图可知,该物质冷却过程中单位时间放出热量不等于该物体升温过程中单位时间吸收热量,由于该物质熔化过程中吸收的热量等于该物质凝固过程中放出的热量,所以在t4~t5时间段,该物体放出的热量等于在t1~t2时间段,该物体吸收的热量,所以在t4~t5时间段,该物体放出的热量,故C错误;
D.该物质先熔化后凝固,且温度变化相同,则熔化过程中吸收的热量与凝固过程中放出的热量相等,即物体在t5~t6时间段放出的热量等于在0~t1时间段吸收的热量,故D正确。
故选D。
75.(2025·江苏无锡·一模)探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图。下列说法正确的是( )
A.在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的
B.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
C.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
D.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同
【答案】B
【详解】A.该实验用同一个酒精灯加热物体,则相同时间两物体吸收的热量相同,故物体吸热多少是由加热时间决定的,故A错误;
B.因沙子和水的质量和初温都相等,加热相同的时间,末温低的物质升高的温度较少,说明升高相同的温度该物质吸热较多,故该物质吸热能力强,故B正确;
C.沙子吸热升温较快,说明升高相同的温度,沙子吸收的热量较少,说明沙子的吸热能力较弱,故C错误;
D.将沙子和水加热到相同温度时,因为两物质吸热能力不同,它们吸收的热量不同,故D错误。
故选B。
76.(2025·江苏南京·一模)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,两个相同的易拉罐中分别装有质量相同的a、b两种液体,用相同的装置加热(不计热量损失),根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,实验中,可以通过 来比较两种液体吸收热量的多少;若升高相同温度, 液体吸收热量更多,a液体与b液体的比热容之比为 。
【答案】 加热时间 b 2∶5
【详解】[1]实验中,用相同的装置加热,相同时间内放出的热量相同,因此可以通过加热时间来比较两种液体吸收热量的多少,加热时间越长,液体吸收的热量越多。
[2]根据乙图可知,加热3分钟(吸热相同),a液体与b液体升高的温度分别∆ta=80℃-30℃=50℃,∆tb=40℃-20℃=20℃
故若升高相同温度,b液体需要加热时间更长,吸收热量更多。
[3]根据Q=cmΔt可知,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度之积为一定值,升高的温度与比热容成反比,a液体与b液体的比热容之比为ca∶cb=20℃∶50℃=2∶5
77.(2025·江苏泰州·三模)如图甲是小华“探究不同物质吸热本领”的实验装置,用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热:
(1)该实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处: ;
(2)实验时,通过比较 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来间接反映煤油和水吸收的热量多少;
(3)小华根据实验的数据绘制出了如图乙所示的图像,由图像可知,加热5min时,b物质的温度上升的更明显,说明b的吸热能力 (选填“强”或“弱”),此时a、b两种液体吸收的热量关系是Qa Qb。(选填“>”“<”或“=”),由图像可知a物质是 (选填“水”或“煤油”);
(4)实验结束后,小华又用该装置探究了水在升高相同的温度时,吸收热量多少与质量大小的关系。得到了如图丙所示的不同质量的水在加热过程中的温度随时间变化关系图像。由图像可知 (选填“A”或“B”)图像对应水的质量较大。
【答案】(1)没有控制水和煤油质量相等
(2)加热时间
(3) 弱 = 水
(4)B
【详解】(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同。因为不同物质密度不同,根据,质量相同的不同物质体积不同,所以图甲是所用的实验装置的错误之处:没有控制水和煤油质量相等。
(2)因为实验中用相同的加热装置分别给水和煤油加热,相同的加热器在相同的时间内放出相同的热量。所以根据转换法,实验中,可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少。
(3)[1][2][3]由图像知道,加热5min时,物质b的温度上升的更明显,说明物质b的吸热能力弱,物质a吸热能力强,由于加热时间相同,则吸收的热量是相同的。由于水的吸热能力比煤油大,故物质a是水。
(4)用该装置探究了水在升高相同的温度时,吸收热量多少与质量大小的关系。由图丙可知,B加热相同的时间温度升高的慢,可知B图像对应水的质量较大。
78.(2025·江苏宿迁·三模)某实验小组用规格完全相同的实验器材,对初温相同的100g水、200g水、100g煤油进行加热,如图所示。
(1)若要探究不同物质的吸热能力,应选择 (选填“甲、乙、丙”)两图进行对比实验;此实验通过 (选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少。
(2)在组装实验器材的过程中, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;加热时液体温度升高,这是通过 方式来增大液体内能的。
(3)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁,分析可知100g煤油对应的图像是 (选填“b”或“c”)。(已知)
【答案】(1) 甲、丙 加热时间的长短
(2) 需要 热传递
(3)c
【详解】(1)[1]探究不同物质的吸热能力,需要控制物质的质量相同、加热条件相同,改变物质的种类,所以应选择甲、丙两图进行对比实验。
[2]因为使用相同的酒精灯加热,相同时间内放出的热量相同,那么液体吸收的热量就相同,所以此实验通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。
(2)[1]在组装实验器材时,需要根据酒精灯外焰的高度来固定铁圈等器材的位置,所以需要点燃酒精灯。
[2]加热时液体温度升高,这是通过热传递的方式来增大液体内能的,热传递是由于温度差引起的热能传递现象。
(3)根据,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容小的物质温度升高得快。已知c水>c煤油,100g水和100g煤油质量相同,加热相同时间(吸收相同热量)时,煤油的比热容小,温度升高得快。由图丁可知,c图像温度升高得比b快,所以100g煤油对应的图像是c。
79.(2025·江苏扬州·二模)在探究液体沸腾实验中,用完全相同的加热方式,在室温下同时对甲(150g水)、乙(200g水)、丙(200g食用油)进行加热,绘制出液体的温度随时间变化图象如图甲所示。
(1)通过对甲图分析可知,物质甲的图线是图中 (a/b/c),根据实验可知:食用油的比热容 水的比热容(大于/小于/等于);
(2)水沸腾后,撤去酒精灯,将烧瓶从铁架台上取下。拿橡皮塞塞紧瓶口,采用乙、丙两种方式用冷水喷洒瓶底,方式 里面的水能重新沸腾,这是因为 。
【答案】(1) b 小于
(2) 乙 气压减小,液体的沸点降低
【详解】(1)[1]甲乙均为水,丙为食用油,甲的质量小于乙的质量,则甲乙的沸点相同,丙的沸点与甲乙不同;由图甲得,甲乙丙的初温相同,则甲加热到沸腾,升高的温度与乙相等,由得,甲加热到沸腾吸收的热量较小,实验中采用相同的加热装置,在甲被加热到沸腾的时间小于乙被加热到沸腾的时间,则物质甲的温度随时间变化的图线是图中b,物质乙的温度随时间变化的图线是c,物质丙的温度随时间变化的图线是图中a。
[2]由图甲得,丙加热到沸腾的时间小于乙加热到沸腾的时间,则丙加热到沸腾吸收的热量小于乙加热到沸腾吸收的热量;加热到沸腾丙升高温度大于乙升高温度;依题意得,乙丙的质量相等,由得,色拉油的比热容小于水的比热容。
(2)[1][2]乙图方式用冷水浇瓶底,瓶内的水蒸气遇冷液化,是瓶内的气压变小,瓶内水沸点降低,里面的水会重新沸腾;丙图方式用冷水喷洒瓶底,瓶内水的温度降低,小于水的沸点,则里面的水不能重新沸腾。
80.(2025·江苏南京·一模)如图所示,在“探究水和某未知液体沸腾前后温度变化的特点”实验中,两个试管中分别装有初温相同的水和未知液体,用酒精灯同时对它们进行加热(不考虑热量的损失)。
(1)一段时间后,放在未知液体中温度计的示数如图甲所示为 ℃。
(2)图乙为水和未知液体从加热至沸腾温度随时间变化的图像,6~8min内未知液体吸收的热量 水吸收的热量(选填“大于”“等于”或“小于”),质量为500g的水在8~10min内吸收的热量为 J【c水=4.2×103J/(kg·℃)】。
(3)若未知液体的质量是水的质量的2倍,则未知液体的比热容c= J/(kg·℃)。
【答案】(1)91
(2) 等于 4.2×104
(3)1.4×103
【详解】(1)由图甲可知温度计的分度值为1℃,此时温度计的示数为91℃。
(2)[1][2]用同一酒精灯同时对两种液体加热,在相同时间内,两种液体吸收的热量相同,即6~8min内未知液体吸收的热量等于水吸收的热量; 质量为500g的水在8~10min内吸收的热量等于它在0~6min内吸收热量的三分之一, 由图乙可知,水在0~6min内升高的温度Δt水=100℃-40℃=60℃
水在0~6min内吸收的热量Q吸水=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×500×10-3kg×60℃=1.26×105J
则它在8~10min内吸收的热量
(3)未知液体的质量是水的质量的2倍,即m液=m水=2×500g=1000g=1kg
由图乙可知,未知液体在0~6min内升高的温度 Δt液=130℃-40℃=90℃
它吸收的热量等于水在0~6min内吸收的热量,即Q吸液=Q吸水=1.26×105J, 根据Q吸=cmΔt可得,未知液体的比热容
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