12.3 物质的比热容（重难点训练）物理沪粤版2024九年级上册

12.3 物质的比热容 一、不同物质的吸热本领（共6小题） 二、比热容的概念与物理意义（共7小题） 三、比热容的公式与比值计算（共6小题） 四、比热容的应用（共7小题） 五、比热容的计算（共6小题） 六、热平衡方程及应用（共6小题） 一、不同物质的吸热本领（共6小题） 1．小夏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进行了实验（），并对实验数据进行了图像处理，如图所示。实验中，水和这种液体在相同时间内放出的热量相等[]。分析图像可以得出（    ） A．甲物质是水， B．甲物质是水， C．乙物质是水， D．乙物质是水， 【答案】A 【详解】由图可知，相同时间内，乙液体的温度降低得快，甲液体温度降低得慢；根据Q=cmΔt可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，乙的温度降低得快，乙的比热容小；所以，甲液体的比热容大，甲物质为水，水和液体的质量相同，水和液体在相同时间内放出的热量相等，当15min时，水降低的温度Δt甲=60℃-40℃=20℃ 液体降低的温度为Δt乙=60℃-20℃=40℃ 由Q=cmΔt可知，当m、Q相同时，c与Δt成反比，故液体的比热容为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．探究物质的吸热能力，通常有以下两种方案； 方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量，比较温度的变化。 方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量。 (1)为便于开展实验探究，热源相同时，我们通过______可知吸收热量的多少。 (2)下表是小明探究甲、乙两种液体的吸热能力时记录的实验数据； 液体名称 液体质量m/g 初温/℃ 末温t/℃ 加热时间/min 甲 10 30 40 6 乙 30 40 3 ①分析表格中信息可知，小明采用的是方案______（选填“一”或“二”）。 ②小明所取的乙液体的质量是______g。 ③由表格中数据可知，______液体的吸热能力强； (3)若将甲、乙两种液体都加热6min，则______液体升高的温度多，它的吸热能力______（选填“强”或“弱”）。 (4)实验结果表明，不同物质的吸热能力一般不同，物理学中用______这一物理量来描述物质的这种特性。 【答案】(1)加热时间 (2) 二 10 甲 (3) 乙 弱 (4)比热容 【详解】（1）热源相同时，相同的时间内放出的热量相同，相同的时间内液体吸收的热量相同，加热时间越长，吸收的热量越多，我们通过加热时间来反映吸收热量的多少。 （2）[1]分析表格中的数据可知，都从30℃升到40℃，升高相同的温度，比较加热时间，故选择的方案二。 [2]由于探究甲、乙两种液体的吸热能力实验，甲、乙液体的种类不同，其它的物理量需要保证相同，需要控制甲、乙两种液体的质量相同，故乙液体的质量是10g。 [3]由表格中数据可知，质量相同，升高相同的温度，甲液体需要6min，乙液体需要3min，甲液体比乙液体加热时间长，甲吸收的热量多，故甲液体的吸热能力强。 （3）[1]甲液体升高10℃需要6min，乙液体升高10℃，只需要3min，若乙再加热3min，则升高的温度大于10℃，若将甲、乙两种液体都加热6min，乙液体升高的温度多。 [2]若将甲、乙两种液体都加热6min，吸收相同的热量，甲升高的温度低于乙升高的温度，说明甲液体的吸收能力强，乙液体吸收热量的能力弱。 （4）实验结果表明，不同物质的吸热能力一般不同，物理学中用比热容这一物理量来描述物质的这种特性，比热容指的单位质量升高1℃所吸收的热量或者降低1℃所放出的热量。 3．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图甲所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表： 物质 质量/g 温度升高10℃所需要的时间/s 温度升高20℃所需要的时间/s 温度升高30℃所需要的时间/s 沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 (1)在实验中，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子，其目的是使水和沙子______。 (2)分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量______（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量。 (3)可以推想，如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间，______（选填“沙子”或“水”）温度升高得会更高些。 (4)如图乙所示是小明探究“海水和沙滩的温度随时间变化的规律”时画的一张示意图。根据图中所给的信息。小明观察的时间是______（选填“中午”或“夜晚”），产生这一现象的原因是水的______比沙石的大。 【答案】(1)受热均匀 (2)大于 (3)沙子 (4) 夜晚 比热容 【详解】（1）在实验中，为了使水和沙子受热均匀，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子。 （2）实验过程中，用相同的酒精灯加热，可以保证在相同时间内提供相同的热量。分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，需要给水加热更长的时间，水需要吸收更多的热量，水吸收的热量大于沙子吸收的热量。 （3）如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间，沙子温度升高得会更高些，水的温度升高得会低一些，需要给水加热更长的时间才能使水与沙子升高相同的温度。 （4）[1][2]根据“海水和沙滩的温度随时间变化的规律”示意图可知，海水温度高，沙滩温度低。由于水的比热容大于沙子的比热容，同样的吸热、放热条件，水的温度变化慢，沙子温度变化快。夜晚水和沙子都要放热，水的温度降低得慢，沙子的温度降低得快，小明观察的时间是夜晚。之所以海水温度高，沙滩温度低，原因是水的比热容比沙石的大。 4．如图所示，小佳同学在两个相同的烧杯里分别装入水和食用油，比较它们吸热的情况： (1)实验中要求两个烧杯中放入规格______的电加热器，目的是使水和食用油在相同时间内吸收的热量______（选填“相等”或“不相等”），从而通过______（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映吸收热量的多少； (2)在两个烧杯中应分别装入______、初温均相同的水和食用油； (3)每隔2min测量一次水和食用油的温度，将实验数据记录在表中。分析数据可知，若要使水和食用油升高到相同的温度，则需要给水加热更______（选填“长”或“短”）的时间，此时水吸收的热量______（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量； 加热时间t/min 0 2 4 6 8 10 温度T/℃ 水 10 15 20 25 30 35 食用油 10 20 30 40 50 60 (4)实验表明，______（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强。 【答案】(1) 相同 相等 加热时间 (2)质量 (3) 长 大于 (4)水 【详解】（1）[1][2][3]为了便于比较，实验中要求两烧杯中放入规格相同的电加热器，则在相同时间内加热器放出的热量相同，则水和食用油在相同时间内吸收的热量相等，由转换法，可通过加热时间来反映吸收热量的多少。 （2）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故应在两只烧杯中应分别装入质量相等的水和食用油。 （3）[1]分析数据可知，温度升高到20℃，水需要加热4min，食用油需要2min；温度升高到30℃，水需要加热8min，食用油需要4min；所以，若要使水和食用油升高到相同的温度，则需要给水加热更长。 [2]实验中通过加热时间反映吸热多少，水的加热时间长，则水吸收的热量大于食用油吸收的热量。 （4）分析数据可知，相同质量的水和食用油相比，加热相同时间，即吸收相同热量，水的温度变化小，故水的吸热能力更强。 5．某同学在做“比较不同液体吸热情况”的实验时，使用相同的电加热器给液体甲和乙加热，如图所示。 液体 次序 质量m/kg 升高的温度/℃ 加热时间t/min 甲 1 0.1 5 1 2 0.1 10 2 3 0.2 10 4 乙 4 0.1 10 1 5 0.1 20 2 6 0.2 20 4 (1)此实验的主要探究方法是______。 (2)分析第1、4次，第2、5次或第3、6次实验数据，某同学认为加热相同的时间时，乙升高的温度高一些，这说明乙吸收的热量多一些。这位同学的判断是否正确？请说明理由：______。 (3)分析第2、3次或第5、6次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，物质的______越大，吸收的热量就越______（选填“多”或“少”）。 (4)通过比较第2、4次实验数据可知，液体吸收热量的多少与液体的______有关。 (5)根据表中实验数据分析，如果在两种液体中选一种作为冷却剂，应该选______（选填“甲”或“乙”）液体。 【答案】(1)控制变量法和转换法 (2)不正确，实验中使用相同的电加热器，加热相同的时间，甲、乙两种液体吸收的热量相等 (3) 质量 多 (4)种类 (5)甲 【详解】（1）我们使用相同的加热器，为控制变量法，又通过加热时间的长短来比较吸热的多少，为转换法。 （2）用相同的电加热器加热，加热相同的时间，两液体吸收的热量相等，因此该同学的判断是不正确的。 （3）由表中第2、3次或第5、6次实验数据可知，液体的种类和液体升高的温度相等而液体质量不同，液体质量越大，需要的加热时间越长，液体吸收的热量越多，由此可得：同种物质升高相同温度时，物质的质量越大，吸收的热量就越多。 （4）根据表中2、4次实验数据可知，液体的种类不同，质量相同，升高的温度相同时，加热时间不同，因此液体吸收热量的多少与液体的种类有关。 （5）由第4问分析可知，液体吸收热量的多少与液体的种类有关，两种液体质量和升高温度相同，因为甲的加热时间长，吸收的热量多，所以甲的吸热能力更强，因此甲更适合做冷却剂。 6．小华在家里学习烧饭做菜的过程中，经常要加热食用油和水。因此，她对一些物理现象有了一定的认识，她猜想食用油的比热容比水的小。 (1)下列能够支持她这一猜想的一个事实是________（填字母）。 A．食用油能把食物炸得焦黄，而水不能 B．食用油能漂在水面上 C．食用油比水难蒸发 D．相同条件下，加热时食用油比水热得快 (2)为了验证自己的猜想，小华进行如下探究：将水和食用油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。 ①图甲是小华的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：________________。 ②纠正错误后继续实验，实验中用________表示物质吸热的多少。 ③小华根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像，由图像可知________的吸热能力较强。已知水的比热容为，则食用油的比热容为________。 ④实验结束后，小华评估实验时认为用图丙中的实验装置进行实验更好，你认为选择电加热器加热的优点是____________________（写出一个即可）。 【答案】(1)D (2) 没有控制水和食用油的质量相同 加热时间 水 容易控制水和食用油吸收的热量相同 【详解】（1）比热容是反映物质吸热能力的物理量，比热容越小，物质吸收相同热量时温度升高越快，或升高相同温度时吸收的热量越少。 A．食用油能把食物炸焦黄而水不能，是因为食用油的沸点远高于水的沸点（标准大气压下水沸点 100℃，食用油沸点通常 200℃以上），与比热容无关，故A不符合题意； B．食用油漂在水面上，是因为食用油的密度小于水的密度，属于密度特性，与比热容无关，故B不符合题意； C．食用油比水难蒸发，是因为食用油的分子间作用力较大、挥发性较弱，与比热容无关，故C不符合题意； D．相同条件下加热时食用油比水热得快，说明在吸收相同热量（相同加热条件）时，食用油的温度升高更快，根据比热容的物理意义，这表明食用油的吸热能力较弱，即比热容比水小，能支持小华的猜想，故D符合题意。 故选D。 （2）[1]探究不同物质的比热容大小，需根据控制变量法保证除物质种类不同外，其他影响实验的因素均相同，包括物质的质量、初温、加热源规格、烧杯规格等。图甲装置中，两个烧杯内的水和食用油体积相同，由于水和食用油的密度不同，则烧杯中水和食用油的质量不相等，因此明显错误是没有控制水和食用油的质量相同。 [2]实验中使用两个相同的酒精灯加热，相同规格的酒精灯在相同时间内释放的热量相同（不考虑热量损失时），物质吸收的热量等于酒精灯释放的热量。因此，加热时间越长，物质吸收的热量越多，可用加热时间表示物质吸热的多少，采用了转换法。 [3]由温度随时间变化的图像可知，水和食用油从20℃升高到60℃，升高相同温度，水的加热时间为8min，食用油的加热时间为4min。由于加热时间反映吸热多少，说明水吸收的热量是食用油的2倍，水的吸热能量较强。对于水来说，对于食用油来说，故，整理得 [4]图丙装置使用电加热器加热，与酒精灯相比，电加热器的优点在于：电加热器可以精确控制在相同时间内释放的热量完全相同，能更准确地保证水和食用油吸收的热量相同，避免了酒精灯火焰大小不稳定导致的热量供应不均匀问题，减少实验误差 二、比热容的概念与物理意义（共7小题） 1．用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容_______（选填“相同”或“不同”）。若某个铜球的比热容为，则半个铜球的比热容为_______。一滴酒精的比热容小于一滴水的比热容，则一大桶酒精和一滴水相比较，它们的比热容较大的是_______（选填“一大桶酒精”或“一滴水”）。 【答案】 相同 一滴水 【详解】[1]比热容是物质本身的一种特性，它只与物质的种类和状态有关，与物质的质量、体积等因素无关。用同种物质制成的两个物体，无论质量是否相等，只要物质种类和状态相同，它们的比热容就相同。 [2]铜球的比热容是铜这种物质的特性，与铜球的质量大小无关。半个铜球虽然质量是原来铜球的一半，但它的物质种类依然是铜，状态也没有改变，所以其比热容仍然与完整铜球的比热容相同，即。 [3]比热容只取决于物质的种类和状态，与物质的质量多少没有关系。已知一滴酒精的比热容小于一滴水的比热容，说明酒精这种物质的比热容本身就比水的比热容小，所以即使是一大桶酒精，其比热容还是酒精的比热容，与一滴水的比热容相比，仍然是一滴水的比热容较大。 2．下列几种情况中，比热容不会发生变化的是（    ） A．20℃的水变成4℃的水 B．一块钢板压制成钢锅 C．水结成冰 D．把开水倒入冷水中 【答案】ABD 【详解】ABD． 比热容是物质本身的一种属性，比热容与物质的种类和状态有关。20℃的水变成4℃的水，钢板压制成钢锅，把开水倒入冷水中，物质的种类和状态都不变，比热容都不变，故ABD符合题意； C．水结成冰，物质的状态变化了，比热容发生变化，故C不符合题意。 故选ABD。 3．下表列出了一些物质的比热容，小明根据表格中的数据得出了如下结论，其中正确的是（    ） 物质 比热容 物质 比热容 水 铝 煤油 约 干泥土 约 冰 铁、钢 A．液体的比热容一定比固体的比热容大 B．相同质量的铝块和铁块升高相同的温度，铁块吸收的热量多 C．相同质量的干泥土和水，吸收相等的热量，水的温度升高得较多 D．不同物质的比热容有可能相等 【答案】D 【详解】A．比热容是物质的一种特性，与物质的状态（固体、液体 ）有关，但不是液体的比热容一定比固体的大。例如，表格中冰是固体，比热容为，而煤油是液体，比热容约 ，二者相等，故A错误； B．由热量，当质量m相同、升高的温度Δt相同时，吸收的热量Q与比热容c成正比。已知铝的比热容 ，铁、钢的比热容 ， 。所以相同质量的铝块和铁块升高相同的温度，铝块的比热容大，铝块吸收的热量多，故B错误； C．由热量，变形可得 。当质量m相同、吸收的热量Q相等时，温度变化量Δt与比热容c成反比 。水的比热容 ，干泥土的比热容， 。所以相同质量的干泥土和水，吸收相等的热量，干泥土的温度升高得较多，水的温度升高得较少，故C错误； D．从表格中可以看到，煤油的比热容约为 ，冰的比热容也是约为 ，煤油和冰是不同物质，但比热容相等。这说明不同物质的比热容有可能相等，故D正确。 故选D。 4．两个相同的容器中分别装有质量相同的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。下列分析正确的是（    ） A．加热10min时，甲吸收的热量比乙吸收的热量多 B．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 C．若升高相同的温度，甲吸收的热量比乙吸收的热量少 D．从吸热能力方面看，选择甲液体做冷却剂比乙液体效果好 【答案】C 【详解】A．实验中，用相同的热源加热，则加热相同的时间，甲、乙吸收的热量相等，故A错误； B．由图示知，加热相同时间，即吸收相同热量时，甲升温比乙快，根据吸热公式Q吸=cmΔT可知，因为甲的温度升高量更大，所以甲的比热容比乙的小，故B错误； C．由图示知，升高相同的温度，甲所需时间比乙的少，则甲吸收的热量比乙的少，故C正确； D．由图象可知，甲、乙升高相同的温度，加热乙的时间长，则乙吸收的热量多，乙吸热能力较强，选择乙液体做冷却剂比甲液体效果好，故D错误； 故选 C。 5．如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的质量大于b的质量。用两个相同的电热丝分别对液体a、b加热，电热丝每秒放出的热量相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（    ） A．a液体的吸热能力更强 B．a的比热容小于b的比热容 C．0-t时间内b液体吸收的热量大于a液体吸收的热量 D．t时刻b液体分子比a液体分子运动更剧烈 【答案】BD 【详解】ABC．用两个相同的电热丝分别对液体a、b加热，电热丝每秒放出的热量相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，所以相同时间内a吸收的热量等于b吸收的热量，根据可知，因液体a的质量大于b的质量，故液体a的比热容小，则a液体的吸热能力更弱，故B正确，AC错误； D．在t时刻，b液体的温度高于a液体的温度，故b液体分子运动剧烈程度大于a液体分子运动剧烈程度，故D正确。 故选BD。 6．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。 7．探究小组用如图甲所示数字化实验设备探究水和食用油的吸热本领，装置中的两个试管分别装有100g水和100g食用油。根据实验数据绘制温度随加热时间变化的图像，如图乙。则不正确的是（　　） A．A是水 B．比热容 C．B的比热容 D．加热3min，A吸收热量 【答案】B 【详解】A．由实验数据可知，A、B两种物质在相同时间内吸收相同的热量，但温度变化不同。A的温度变化较慢，说明其吸热能力较强；B的温度变化较快，说明其吸热能力较弱。水的比热容较大，吸热能力较强，在相同加热条件下温度升高较慢，因此A是水，故A正确，不符合题意； BC．根据比热容公式 Q=cmΔt，在质量相同、吸收热量相同的条件下，由可知，比热容与温度变化成反比。A（水）6min从20℃升高到40℃，B（食用油）6min从20℃升高到60℃，说明B的温度变化是A的2倍，因此A与B的比热容关系应为2∶1（B的比热容为A的一半，为 故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．加热3min时，A的温度从20℃升高到30℃（因A每3min升高10℃），吸收的热量为，故D正确，不符合题意。 故选B。 三、比热容的公式与比值计算（共6小题） 1．甲、乙两物体，质量之比为1：2，吸收相同的热量，升高的温度之比为1：2，则甲、乙比热容之比为（   ） A．4∶ 1 B．1∶ 4 C．1∶ 2 D．1∶ 1 【答案】A 【详解】根据可得，，则 故选A。 2．有甲、乙两个金属块，它们的质量之比为，比热容之比为，某段时间内放出的热量之比为，则甲、乙两个金属块的温度变化量之比为（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据公式可得，甲、乙两个金属块的温度变化量之比为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容和。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后，液体a的温度从升高到，液体b的温度从升高到，a、b两种液体均未沸腾。由此可知（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】ABC．由题意，已知a、b两种液体质量相同，吸收相同的热量，即， a液体吸收热量后，温度变化量 b液体吸收热量后，温度变化量 由，变形得，因为、相同，越大，越小。由于，所以a、b两种液体的比热容，故A符合题意，BC不符合题意； D．两种液体温度变化量比值，则 a液体的比热容，b液体的比热容 则，则 故D不符合题意。 故选A。 4．甲、乙两个实心铜球吸热后，温度分别升高了、，已知甲球吸收的热量小于乙球吸收的热量，甲球的质量小于乙球的质量，则（　　） A．一定大于 B．一定等于 C．可能等于 D．一定小于 【答案】C 【详解】甲、乙均是实心铜球，比热容c相同，甲球吸收的热量小于乙球吸收的热量，甲球的质量小于乙球的质量，由可知，的数值关系不确定，所以与的大小关系不确定，可能大于、可能相等、可能小于，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。下列说法正确的是 （　　） A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 C．质量相同的甲乙液体，升高相同温度，乙液体吸收热量少 D．质量相同的甲乙液体，加热相同的时间， 甲液体比乙液体温度升高得多 【答案】D 【详解】A．由可得，质量相同的甲、乙两种液体，用同一热源加热相同时间时，吸收的热量相同，升高的温度越高，说明液体的比热容越小，甲液体升高的温度高，故甲液体的比热容小于乙液体的比热容，故A错误； B．用同一热源加热相同时间时，吸收的热量相同，甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量，故B错误； C．由可知，在质量相同，升高相同温度时，比热容越大，吸收的热量越多，乙液体的比热容大于甲液体的比热容，乙液体吸收的热量比甲液体多，故C错误； D．由可得，加热时间相同说明吸收热量相同，质量也相同，比热容越小，升高的温度越大，甲液体的比热容小于乙液体，所以甲液体比乙液体温度升高得多，故D正确。 故选D。 6．如图甲是某种物体熔化时温度随加热时间变化的图像（假设在加热过程中物质的质量不变，单位时间内吸收的热量相同）． （1）这种物质的固体属于________（选填“晶体”或“非晶体”），如图乙，在某一时刻，用温度计测得物质的温度为________℃； （2）在CD段时，此物质处于________（选填“固”、“液”或“固液共存”）态； （3）该物质在AB段和CD段的比热容分别为c1、c2，则c1:c2 =________。 【答案】 晶体 -6 液 1:2 【详解】（1）[1]由图甲可知，该物质在熔化过程中，温度保持0℃不变，即有固定的熔点，所以该物质为晶体。 [2]由图乙可知，温度计的分度值为1℃，温度在0℃以下六小格，故温度为-6℃。 （2）[3]CD段的温度高于熔点，物质已完成熔化，处于液态。 （3）[4]方法一： AB段用时 温度升高了 在CD段取相同的用时 温度升高了 因为加热过程中物质的质量不变，单位时间内吸收的热量相同，根据比热容的计算公式可知 四、比热容的应用（共7小题） 1．如图所示为某一天中央电视台天气预报的截图。小颜发现西宁的温差要比厦门的温差大，造成这种差别的主要原因是（   ） A．水的比热容比沙土的比热容大 B．水的热量比沙土的热量多 C．水的比热容比沙土的比热容小 D．水的温度比沙土的温度低 【答案】A 【详解】A．西宁多沙土，厦门多水，水的比热容比沙土的比热容大，在吸收或放出相同热量时，水的温度变化小，沙土的温度变化大，所以西宁的温差比厦门大，故A符合题意； B．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，且热量多少与温差大小无关，故B不符合题意； C．水的比热容比沙土的比热容大，而不是小，该说法本身错误，故C不符合题意； D．温差大小与物质的比热容有关，与水和沙土的温度高低无关，故D不符合题意。 故选A。 2．跨学科  下列实例中，与“水的比热容较大”这一特性无关的是（    ） A．让热水流过散热器供暖 B．用循环水冷却汽车发动机 C．夏天在房间内洒水降温 D．城市建造人工湖来调节气温 【答案】C 【详解】A．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多，所以让热水流过散热器供暖，故A不符合题意； 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，所以汽车发动机用循环水冷却，故B不符合题意； C．炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发时会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，故C符合题意； D．城市建造人工湖来调节气温，是由于水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量时，温度变化较小，故D不符合题意。 故选C。 3．沿海地区的昼夜温差较小，而内陆地区（尤其是沙漠）的昼夜温差较大，这主要是因为（    ） A．水的热量多，沙石的热量少 B．水的导热性好，沙石的导热性差 C．水的比热容大，沙石的比热容小 D．水吸收的热量多，沙石吸收的热量少 【答案】C 【详解】A．热量是一个过程量，不能说 “水的热量多，沙石的热量少” ，只能说吸收或放出热量，故A不符合题意； B．昼夜温差大小与导热性关系不大，主要是比热容差异导致的，故B不符合题意； CD．由于水的比热容大，沙石的比热容小，质量相同的水和沙石相比，在吸收或放出相等热量时，水的温度变化较小，所以就形成了沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大的结果，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 4．下图是某公司设置在海底的一个数据中心，它运行时产生的热量被水吸收，可以很好地解决冷却降温的问题，这是利用了水的______较大的特点。通常情况下，与相同质量的其他物质相比，在升高相同的温度时，水吸收的热量较______，冷却效果较好。 【答案】 比热容 多 【详解】[1]在海底的数据中心，是利用水的比热容较大，质量相同时，在升高相同温度时水能吸收较多的热量，从而可以更好地带走数据中心产生的热量，起到冷却降温的作用。 [2]水的比热容大，与相同质量的其他物质相比，在升高相同的温度时，水吸收的热量较多，冷却效果较好。 5．中国地处东半球的北半部，疆域辽阔、地大物博。整体观之：东、南面临海，西、北面背靠亚欧大陆。请结合物理知识分析，在夏季和冬季我国盛行的分别是（　　） A．东风  西风 B．南风  北风 C．东南风  西北风 D．西风  东风 【答案】C 【详解】我国东、南面临海，西、北面背靠亚欧大陆，内陆地区的砂石多，沿海地区的水多；由于水的比热容大，在夏季，同等情况下，吸收相同的热量，水的温度升高得慢，陆地的温度升高得快，所以陆地上方的热空气上升，海洋上的空气过来补充，形成了东南风；冬季相反，形成西北风，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．水具有比热容大的特点，下列现象中与此特点无关的是（   ） A．在城区建造人工湖缓解“热岛效应” B．用水冷却发电机的线圈 C．冬天暖气设备用热水供暖 D．在开空调的房间内放盆水增加湿度 【答案】D 【详解】A．在城区建造人工湖，增大城区水的含量，水的比热容大，和相同质量的砂石相比，吸收或放出相同热量时，温度变化较小，可以缓解“热岛效应”，故A不符合题意； B．用水冷却发电机的线圈，是因为水的比热容大，和相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多热量，故B不符合题意； C．冬天暖气设备用热水供暖，是因为水的比热容大，和相同质量的其它物质相比，降低相同温度时可以放出更多热量，故C不符合题意； D．空调房间放盆水增加湿度，是利用水蒸发有致冷作用，使房间温度降低，与比热容无关，故D符合题意。 故选D。 7．如图所示，把装有足量水的气球放在点燃的蜡烛上烤，但气球并没有破裂，请你用比热容的知识进行解释。 【答案】见详解 【详解】当用点燃的蜡烛烤装有足量水的气球时，蜡烛燃烧释放的热量会传递给气球，而气球内的水会吸收这些热量。由于水的比热容大，它能够吸收大量的热量，却不会使自身的温度快速升高。这样一来，气球本身因吸收热量而升高的温度就被控制在较低的范围内，不会达到气球材料的燃点，所以气球不会破裂。 五、比热容的计算（共6小题） 1．中国是茶的故乡及茶文化发源地，茶的发现和利用史超4700年。如图是围炉煮茶的情境，煮茶时将500g水从25℃加热到95℃，水吸收的热量为______J；茶水沸腾时，吸收热量，温度______。[J/（kg·℃）] 【答案】 1.47×105 保持不变 【详解】[1]水的质量 温度的变化量 水吸收的热量 [2]液体沸腾的特点是：吸收热量，但温度保持不变。所以茶水沸腾时，吸收热量，温度保持不变。 2．一个质量为1.5kg的钢刀，加热到，然后在空气中自然冷却，室温为。已知钢的比热容为，水的比热容为，室内气压为标准大气压。 (1)这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？ (2)若把这些热量给30℃、1.0kg的水加热，水温能够升高到多少摄氏度？ 【答案】(1) (2)100℃ 【详解】（1）已知，，钢刀的温度变化量是 由公式可知，钢刀放出的热量为 （2）水吸收的热量 由可得 理论末温 但标准大气压下，水的沸点为100℃，因此实际水温升高至100℃。 3．学校开展以“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动教育实践活动。小红在妈妈指导下走进厨房进行劳动实践。如图所示，小红用密闭的电热锅烧水炖制鲫鱼汤，已知锅内汤的质量为，汤的初温为，电热锅每分钟产生的热量，且全部被汤吸收，汤的比热容为，则10分钟后汤的温度上升到多少摄氏度？ 【答案】102℃ 【详解】汤10min吸收的热量 设汤的末温为t，根据热量计算公式 Q吸 = m c Δt，代入数据可得 解得t=102℃。 因电热锅是封闭的，气压高于1标准大气压，所以汤的温度为102℃。 4．淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃，然后放在室温为20℃的空气中自然冷却，求：[已知金属块的比热容为，水的比热容为] (1)金属块在冷却过程中放出的热量； (2)若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热，在标准大气压下水升高的温度。 【答案】(1) (2)65℃ 【详解】（1）金属块在冷却过程中放出的热量 （2）依题意得，水吸收的热量为 由得，水的理论温度升高 水的初始温度为 ，则水的理论末温为 但标准大气压下水的沸点为 ，因此实际升高的温度为 5．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。下表是氢燃料和其他传统燃料的热值。 燃料 热值 燃料 热值 汽油 煤油 柴油 氢 (1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (2)这些热量最多能将多少千克初温为的水加热至沸腾？（当地大气压为1个标准大气压） (3)如果完全燃烧汽油跟完全燃烧氢燃料放出的热量相等，汽油的质量与氢燃料的质量之比为多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）1个标准大气压下，水的沸点为，由题意可知， 由可知，水的质量 （3）完全燃烧汽油跟完全燃烧氢燃料放出的热量相等，即。 由可得，需要汽油与氢燃料的质量之比 6．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。 六、热平衡方程及应用（共6小题） 1．周末，小明用热水为家人热瓶装牛奶，这是通过___________的方式改变了牛奶的内能。如图所示，他将400g、20℃的牛奶放入的热水中，一段时间后，水的温度降低了，不计热量损失，则牛奶的温度将达到___________℃。为了缩短热牛奶的时间，可以___________。 【答案】 热传递 62 提高水的初温 【详解】[1]用热水给热瓶装牛奶，瓶装牛奶吸收热量，是通过热传递的方式改变内能的。 [2]不计热量损失，水放出的热量和牛奶吸收的热量相等，则牛奶吸收的热量为 则牛奶升高的温度为 则牛奶的温度将达到 [3]实验中为了缩短热牛奶的时间，可以增加水的初温，使水放出的热量更多，即牛奶吸收的热量更多。 2．如图甲所示，把质量为250g的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热，经过一段时间，牛奶和热水的温度随时间的变化图象如图乙所示。已知c水=4.2×103J/（kg·℃），c奶=2.5×103J/（kg·℃）。求： (1)牛奶不再升温时吸收的热量； (2)若损失的热量占60%，则水放出的热量。 【答案】(1)1.25×104J (2)3.125×104J 【详解】（1）由图乙知道，牛奶的初温t0奶=20℃、末温t=40℃，则牛奶加热过程中吸收的热量 （2）由 知道，水放出的热量为 3．将质量为1kg、温度为80℃的热水倒入2kg的冷水中，最后温度为40℃，热水的温度下降了______℃，热水放出的热量为______J，如果不计热损耗，冷水吸收的热量为______J，冷水的温度升高了______℃，冷水的初温是______℃。[] 【答案】 40 20 20 【详解】[1]热水初温为80℃，末温为40℃，热水的温度下降 [2]由热量公式，则热水放出的热量 [3]不计热损耗，冷水吸收的热量等于热水放出的热量，则冷水吸收的热量 [4]由热量公式，公式变形，则冷水的温度升高 [5]冷水末温为40℃，温度升高20℃，则冷水的初温 4．在探究水的沸腾实验中，用酒精灯对水进行加热，实验中完全燃烧了5.6g酒精，则放出了___________J的热量；若这些热量的30%被150g、25℃的水吸收，则水升高的温度是___________℃。将一高温的金属块投入水中冷却，图乙是记录金属块和水的温度随时间变化的图象，其中能反映金属块的温度随时间变化情况的是曲线___________（选填“I”或“II”）。（，，环境为1标准大气压） 【答案】 1.68×105 75 I 【详解】[1]由题意，酒精质量 酒精的热值 ，则酒精完全燃烧放出的热量 [2]水的质量 初温，水的比热容，热量利用率，则水吸收的热量 根据热量公式，可得升高的温度 考虑1标准大气压下水的沸点为，则水的末温 超过沸点，故水实际升高的温度为 [3]高温金属块投入水中后，金属块向水放热，温度持续降低，直至与水达到热平衡；而水吸收热量，温度升高，最终趋于稳定。曲线Ⅰ的温度随时间逐渐降低，符合金属块放热降温的规律；曲线Ⅱ的温度随时间升高，对应水吸热升温的过程。因此，反映金属块温度变化的是曲线Ⅰ。 5．温度不同的两个物体相互接触后会发生热传递现象．若不计热量的损失，则当两个物体达到热平衡状态时，它们的温度是相同的，且高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即．若把质量为、温度为的热水与质量为、温度为的冷水混合（不计热损失），则热平衡时混合水的温度为多少摄氏度？〔水的比热容为〕 【答案】 【详解】设冷水温度从升高到t，吸收的热量为；热水温度从降低到t，放出的热量为，不计热损失，即,则 解得 6．“淬火”是金属热处理工艺之一，即把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现将一块质量为20g的铁制品加热到，将它投入某种液体中，该液体的初温是，质量是368g，铁制品和液体的温度达到后不再变化。不考虑周围环境的影响和热损失，铁的比热容为。求： (1)铁制品放出的热量； (2)该液体的比热容。 【答案】(1)7360J (2) 【详解】（1）铁制品放出的热量 （2）不考虑周围环境的影响和热损失，液体吸收的热量 由可知，该液体的比热容 试卷第2页，共28页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.3 物质的比热容 一、不同物质的吸热本领（共6小题） 二、比热容的概念与物理意义（共7小题） 三、比热容的公式与比值计算（共6小题） 四、比热容的应用（共7小题） 五、比热容的计算（共6小题） 六、热平衡方程及应用（共6小题） 一、不同物质的吸热本领（共6小题） 1．小夏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进行了实验（），并对实验数据进行了图像处理，如图所示。实验中，水和这种液体在相同时间内放出的热量相等[]。分析图像可以得出（    ） A．甲物质是水， B．甲物质是水， C．乙物质是水， D．乙物质是水， 2．探究物质的吸热能力，通常有以下两种方案； 方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量，比较温度的变化。 方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量。 (1)为便于开展实验探究，热源相同时，我们通过______可知吸收热量的多少。 (2)下表是小明探究甲、乙两种液体的吸热能力时记录的实验数据； 液体名称 液体质量m/g 初温/℃ 末温t/℃ 加热时间/min 甲 10 30 40 6 乙 30 40 3 ①分析表格中信息可知，小明采用的是方案______（选填“一”或“二”）。 ②小明所取的乙液体的质量是______g。 ③由表格中数据可知，______液体的吸热能力强； (3)若将甲、乙两种液体都加热6min，则______液体升高的温度多，它的吸热能力______（选填“强”或“弱”）。 (4)实验结果表明，不同物质的吸热能力一般不同，物理学中用______这一物理量来描述物质的这种特性。 3．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图甲所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表： 物质 质量/g 温度升高10℃所需要的时间/s 温度升高20℃所需要的时间/s 温度升高30℃所需要的时间/s 沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 (1)在实验中，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子，其目的是使水和沙子______。 (2)分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量______（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量。 (3)可以推想，如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间，______（选填“沙子”或“水”）温度升高得会更高些。 (4)如图乙所示是小明探究“海水和沙滩的温度随时间变化的规律”时画的一张示意图。根据图中所给的信息。小明观察的时间是______（选填“中午”或“夜晚”），产生这一现象的原因是水的______比沙石的大。 4．如图所示，小佳同学在两个相同的烧杯里分别装入水和食用油，比较它们吸热的情况： (1)实验中要求两个烧杯中放入规格______的电加热器，目的是使水和食用油在相同时间内吸收的热量______（选填“相等”或“不相等”），从而通过______（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映吸收热量的多少； (2)在两个烧杯中应分别装入______、初温均相同的水和食用油； (3)每隔2min测量一次水和食用油的温度，将实验数据记录在表中。分析数据可知，若要使水和食用油升高到相同的温度，则需要给水加热更______（选填“长”或“短”）的时间，此时水吸收的热量______（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量； 加热时间t/min 0 2 4 6 8 10 温度T/℃ 水 10 15 20 25 30 35 食用油 10 20 30 40 50 60 (4)实验表明，______（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强。 5．某同学在做“比较不同液体吸热情况”的实验时，使用相同的电加热器给液体甲和乙加热，如图所示。 液体 次序 质量m/kg 升高的温度/℃ 加热时间t/min 甲 1 0.1 5 1 2 0.1 10 2 3 0.2 10 4 乙 4 0.1 10 1 5 0.1 20 2 6 0.2 20 4 (1)此实验的主要探究方法是______。 (2)分析第1、4次，第2、5次或第3、6次实验数据，某同学认为加热相同的时间时，乙升高的温度高一些，这说明乙吸收的热量多一些。这位同学的判断是否正确？请说明理由：______。 (3)分析第2、3次或第5、6次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，物质的______越大，吸收的热量就越______（选填“多”或“少”）。 (4)通过比较第2、4次实验数据可知，液体吸收热量的多少与液体的______有关。 (5)根据表中实验数据分析，如果在两种液体中选一种作为冷却剂，应该选______（选填“甲”或“乙”）液体。 6．小华在家里学习烧饭做菜的过程中，经常要加热食用油和水。因此，她对一些物理现象有了一定的认识，她猜想食用油的比热容比水的小。 (1)下列能够支持她这一猜想的一个事实是________（填字母）。 A．食用油能把食物炸得焦黄，而水不能 B．食用油能漂在水面上 C．食用油比水难蒸发 D．相同条件下，加热时食用油比水热得快 (2)为了验证自己的猜想，小华进行如下探究：将水和食用油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。 ①图甲是小华的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：________________。 ②纠正错误后继续实验，实验中用________表示物质吸热的多少。 ③小华根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像，由图像可知________的吸热能力较强。已知水的比热容为，则食用油的比热容为________。 ④实验结束后，小华评估实验时认为用图丙中的实验装置进行实验更好，你认为选择电加热器加热的优点是____________________（写出一个即可）。 二、比热容的概念与物理意义（共7小题） 1．用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容_______（选填“相同”或“不同”）。若某个铜球的比热容为，则半个铜球的比热容为_______。一滴酒精的比热容小于一滴水的比热容，则一大桶酒精和一滴水相比较，它们的比热容较大的是_______（选填“一大桶酒精”或“一滴水”）。 2．下列几种情况中，比热容不会发生变化的是（    ） A．20℃的水变成4℃的水 B．一块钢板压制成钢锅 C．水结成冰 D．把开水倒入冷水中 3．下表列出了一些物质的比热容，小明根据表格中的数据得出了如下结论，其中正确的是（    ） 物质 比热容 物质 比热容 水 铝 煤油 约 干泥土 约 冰 铁、钢 A．液体的比热容一定比固体的比热容大 B．相同质量的铝块和铁块升高相同的温度，铁块吸收的热量多 C．相同质量的干泥土和水，吸收相等的热量，水的温度升高得较多 D．不同物质的比热容有可能相等 4．两个相同的容器中分别装有质量相同的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。下列分析正确的是（    ） A．加热10min时，甲吸收的热量比乙吸收的热量多 B．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 C．若升高相同的温度，甲吸收的热量比乙吸收的热量少 D．从吸热能力方面看，选择甲液体做冷却剂比乙液体效果好 5．如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的质量大于b的质量。用两个相同的电热丝分别对液体a、b加热，电热丝每秒放出的热量相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（    ） A．a液体的吸热能力更强 B．a的比热容小于b的比热容 C．0-t时间内b液体吸收的热量大于a液体吸收的热量 D．t时刻b液体分子比a液体分子运动更剧烈 6．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 7．探究小组用如图甲所示数字化实验设备探究水和食用油的吸热本领，装置中的两个试管分别装有100g水和100g食用油。根据实验数据绘制温度随加热时间变化的图像，如图乙。则不正确的是（　　） A．A是水 B．比热容 C．B的比热容 D．加热3min，A吸收热量 三、比热容的公式与比值计算（共6小题） 1．甲、乙两物体，质量之比为1：2，吸收相同的热量，升高的温度之比为1：2，则甲、乙比热容之比为（   ） A．4∶ 1 B．1∶ 4 C．1∶ 2 D．1∶ 1 2．有甲、乙两个金属块，它们的质量之比为，比热容之比为，某段时间内放出的热量之比为，则甲、乙两个金属块的温度变化量之比为（   ） A． B． C． D． 3．某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容和。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后，液体a的温度从升高到，液体b的温度从升高到，a、b两种液体均未沸腾。由此可知（　　） A． B． C． D． 4．甲、乙两个实心铜球吸热后，温度分别升高了、，已知甲球吸收的热量小于乙球吸收的热量，甲球的质量小于乙球的质量，则（　　） A．一定大于 B．一定等于 C．可能等于 D．一定小于 5．两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。下列说法正确的是 （　　） A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 C．质量相同的甲乙液体，升高相同温度，乙液体吸收热量少 D．质量相同的甲乙液体，加热相同的时间， 甲液体比乙液体温度升高得多 6．如图甲是某种物体熔化时温度随加热时间变化的图像（假设在加热过程中物质的质量不变，单位时间内吸收的热量相同）． （1）这种物质的固体属于________（选填“晶体”或“非晶体”），如图乙，在某一时刻，用温度计测得物质的温度为________℃； （2）在CD段时，此物质处于________（选填“固”、“液”或“固液共存”）态； （3）该物质在AB段和CD段的比热容分别为c1、c2，则c1:c2 =________。 四、比热容的应用（共7小题） 1．如图所示为某一天中央电视台天气预报的截图。小颜发现西宁的温差要比厦门的温差大，造成这种差别的主要原因是（   ） A．水的比热容比沙土的比热容大 B．水的热量比沙土的热量多 C．水的比热容比沙土的比热容小 D．水的温度比沙土的温度低 2．跨学科  下列实例中，与“水的比热容较大”这一特性无关的是（    ） A．让热水流过散热器供暖 B．用循环水冷却汽车发动机 C．夏天在房间内洒水降温 D．城市建造人工湖来调节气温 3．沿海地区的昼夜温差较小，而内陆地区（尤其是沙漠）的昼夜温差较大，这主要是因为（    ） A．水的热量多，沙石的热量少 B．水的导热性好，沙石的导热性差 C．水的比热容大，沙石的比热容小 D．水吸收的热量多，沙石吸收的热量少 4．下图是某公司设置在海底的一个数据中心，它运行时产生的热量被水吸收，可以很好地解决冷却降温的问题，这是利用了水的______较大的特点。通常情况下，与相同质量的其他物质相比，在升高相同的温度时，水吸收的热量较______，冷却效果较好。 5．中国地处东半球的北半部，疆域辽阔、地大物博。整体观之：东、南面临海，西、北面背靠亚欧大陆。请结合物理知识分析，在夏季和冬季我国盛行的分别是（　　） A．东风  西风 B．南风  北风 C．东南风  西北风 D．西风  东风 6．水具有比热容大的特点，下列现象中与此特点无关的是（   ） A．在城区建造人工湖缓解“热岛效应” B．用水冷却发电机的线圈 C．冬天暖气设备用热水供暖 D．在开空调的房间内放盆水增加湿度 7．如图所示，把装有足量水的气球放在点燃的蜡烛上烤，但气球并没有破裂，请你用比热容的知识进行解释。 五、比热容的计算（共6小题） 1．中国是茶的故乡及茶文化发源地，茶的发现和利用史超4700年。如图是围炉煮茶的情境，煮茶时将500g水从25℃加热到95℃，水吸收的热量为______J；茶水沸腾时，吸收热量，温度______。[J/（kg·℃）] 2．一个质量为1.5kg的钢刀，加热到，然后在空气中自然冷却，室温为。已知钢的比热容为，水的比热容为，室内气压为标准大气压。 (1)这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？ (2)若把这些热量给30℃、1.0kg的水加热，水温能够升高到多少摄氏度？ 3．学校开展以“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动教育实践活动。小红在妈妈指导下走进厨房进行劳动实践。如图所示，小红用密闭的电热锅烧水炖制鲫鱼汤，已知锅内汤的质量为，汤的初温为，电热锅每分钟产生的热量，且全部被汤吸收，汤的比热容为，则10分钟后汤的温度上升到多少摄氏度？ 4．淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃，然后放在室温为20℃的空气中自然冷却，求：[已知金属块的比热容为，水的比热容为] (1)金属块在冷却过程中放出的热量； (2)若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热，在标准大气压下水升高的温度。 5．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。下表是氢燃料和其他传统燃料的热值。 燃料 热值 燃料 热值 汽油 煤油 柴油 氢 (1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (2)这些热量最多能将多少千克初温为的水加热至沸腾？（当地大气压为1个标准大气压） (3)如果完全燃烧汽油跟完全燃烧氢燃料放出的热量相等，汽油的质量与氢燃料的质量之比为多少？ 6．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） 六、热平衡方程及应用（共6小题） 1．周末，小明用热水为家人热瓶装牛奶，这是通过___________的方式改变了牛奶的内能。如图所示，他将400g、20℃的牛奶放入的热水中，一段时间后，水的温度降低了，不计热量损失，则牛奶的温度将达到___________℃。为了缩短热牛奶的时间，可以___________。 2．如图甲所示，把质量为250g的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热，经过一段时间，牛奶和热水的温度随时间的变化图象如图乙所示。已知c水=4.2×103J/（kg·℃），c奶=2.5×103J/（kg·℃）。求： (1)牛奶不再升温时吸收的热量； (2)若损失的热量占60%，则水放出的热量。 3．将质量为1kg、温度为80℃的热水倒入2kg的冷水中，最后温度为40℃，热水的温度下降了______℃，热水放出的热量为______J，如果不计热损耗，冷水吸收的热量为______J，冷水的温度升高了______℃，冷水的初温是______℃。[] 4．在探究水的沸腾实验中，用酒精灯对水进行加热，实验中完全燃烧了5.6g酒精，则放出了___________J的热量；若这些热量的30%被150g、25℃的水吸收，则水升高的温度是___________℃。将一高温的金属块投入水中冷却，图乙是记录金属块和水的温度随时间变化的图象，其中能反映金属块的温度随时间变化情况的是曲线___________（选填“I”或“II”）。（，，环境为1标准大气压） 5．温度不同的两个物体相互接触后会发生热传递现象．若不计热量的损失，则当两个物体达到热平衡状态时，它们的温度是相同的，且高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即．若把质量为、温度为的热水与质量为、温度为的冷水混合（不计热损失），则热平衡时混合水的温度为多少摄氏度？〔水的比热容为〕 6．“淬火”是金属热处理工艺之一，即把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现将一块质量为20g的铁制品加热到，将它投入某种液体中，该液体的初温是，质量是368g，铁制品和液体的温度达到后不再变化。不考虑周围环境的影响和热损失，铁的比热容为。求： (1)铁制品放出的热量； (2)该液体的比热容。 试卷第2页，共28页 / 学科网（北京）股份有限公司 $