专题02 比热容和热值（期中专项训练）九年级物理上学期新教材北师大版

专题02 比热容和热值 题型1比热容的应用 题型5热值 题型2比热容比例计算 题型6比较不同燃料燃烧时放出的热量 题型3探究不同物资吸热能力 题型7“比较不同物质的吸热能力”和“不同燃料燃烧时放出的热量” 题型4比热容基础计算 题型一 比热容的应用（共4小题） 1．下表是一些物质的比热容[单位]，根据表中数据和生活现象，下列判断中正确的是（　　） 水 铝 煤油、冰 铁、钢 砂石 约 铜 A．不同种类的物质，比热容一定不同 B．比热容与物质的状态无关 C．质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块的末温更低 D．沿海地区昼夜温差小，是因为水的比热容较大 2．如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是：与海洋相比，陆地的土地（　　） A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高 B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高 D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 3．在生产和生活中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，以下事例中与这一特性无关的是（   ） A．沿海地区的气温比内陆地区变化小 B．夏天，洒水车给路面洒水降温 C．夜间，在秧田里灌水保温 D．汽车发动机用水作冷却液 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。 题型二 比热容比例计算（共2小题） 5．甲、乙两物体质量之比为，甲物体温度降低，乙物体温度升高时，乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍，甲、乙两物体比热容之比是（　　） A． B． C． D． 6．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． 题型三 探究不同物质的吸热能力（共2小题） 7．某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石，用相同的酒精灯加热，如图所示。 (1)图甲的实验装置中有一处明显的错误，错误之处是 。 (2)更正错误后继续实验，加热过程中用玻璃棒搅拌的目的是 。 (3)加热相同的时间，沙石升高的温度比水多，说明沙石的比热容比水的 （选填“大”或“小”）。 (4)比较全班不同小组的实验数据，发现各小组的实验数据之间有较大的差异，可能原因是 （请写出一条）。 (5)另一小组的小华用图丙装置做同样的实验，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，实验中选用同一热源加热，目的是使水和沙石在相等时间内 。该实验通过观察 来比较比热容的大小。 8．如图甲所示，小明同学在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油，用规格相同的电加热器给它们加热，探究它们吸热本领的强弱。 (1)在此实验中，除了如图甲中所示的器材外，还需要的测量工具是秒表和 。选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等时间内 ； (2)由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器直接测量，实验中我们是根据 （选填“加热时间”或“升高温度”）来反映水和食用油吸收热量的多少； (3)经过实验操作和数据记录，绘制出了如图乙所示的图像。根据图像可知：加热6min时，水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量； (4)小明同学经过仔细观察和认真思考，便想到了以下两种比较水和食用油吸热本领强弱的方法： ①质量相同的水和食用油升高相同的温度时，吸收热量较多的物质是 ，所以其吸热能力较强； ②质量相同的水和食用油吸收相同的热量时，温度变化较大的物质是 ，所以其吸热能力较 （选“强”或“弱”）。 题型四 比热容基础计算（共2小题） 9．将质量为的铅块加热到，然后投入温度为、质量为的煤油中，测出混合后煤油的最高温度为，不计热损失。求： (1)铅块放出的热量。 (2)煤油的比热容。（结果用科学记数法表示，保留到小数点后两位） 10．“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。 题型五 热值（共3小题） 11．酒精燃料是一种由粮食制成的环保燃料，当酒精燃料用掉一半时（　　） A．其热值和比热容都不变 B．比热容减半，热值不变 C．热值减半，比热容不变 D．比热容和热值都变为原来的一半 12．关于燃料的热值及能量守恒，以下说法正确的是（    ） A．燃料的质量越大，热值越大 B．燃烧某种燃料放出的热量，则这种燃料的热值为 C．燃料的热值与燃料的质量和燃烧状况无关 D．因为能量守恒，所以“永动机”可以制成 13．近年来，我国航天事业取得了长足发展。运载火箭通常选用液态氢做燃料是因为液态氢 。假设某次发射，燃烧液态氢2.1×104kg，若这些热量用干木柴来获取，至少需要 kg干木柴。（已知：液态氢的热值为1.4×108J/kg，干木柴的热值为1.2×107J/kg） 题型六 比较不同燃料燃烧时放出的热量（共1小题） 14．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，图中搅拌器未画出。燃料的质量都为10g，烧杯内的液体初温相同。 温度/℃ 20 30 40 50 加热时间/s 液体a 0 40 82 126 液体b 0 18 40 64 (1)在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量 （选填“必须”或“无须”）相等； (2)若要比较不同燃料的热值大小，应选择图甲和图 进行实验；实验中，用 （选填“加热时间”或“升高温度”）来表示液体吸收热量的多少； (3)某同学选用甲、丙两图进行实验，所得数据如表所示，分析表中数据，你认为a、b两种液体中，比热容较大的是 （选填“a”或“b”）液体。 题型七 “比较不同物质的吸热能力”和“不同燃料燃烧时放出的热量”（共1小题） 15．小梅同学进行“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验，实验装置如图。 (1)“比较不同燃料燃烧时放出的热量”，应选择 两图进行实验：“探究不同物质吸热升温的现象”，应选择 两图进行实验； (2)除了图中已经呈现的器材，你认为两个实验都还要用到的其它测量工具是 ；“探究不同物质吸热升温的现象”实验还需要的测量工具是 ； (3)“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验是通过 来反映燃料放出热量的多少，“探究不同物质吸热升温的现象”实验是通过 来反映物质吸收热量的多少；（两空均选填序号） ①燃料质量  ②吸热物质的质量  ③加热时间  ④温度计示数的变化 第 16 页 共 23 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 比热容和热值 题型1比热容的应用 题型5热值 题型2比热容比例计算 题型6比较不同燃料燃烧时放出的热量 题型3探究不同物资吸热能力 题型7“比较不同物质的吸热能力”和“不同燃料燃烧时放出的热量” 题型4比热容基础计算 题型一 比热容的应用（共4小题） 1．下表是一些物质的比热容[单位]，根据表中数据和生活现象，下列判断中正确的是（　　） 水 铝 煤油、冰 铁、钢 砂石 约 铜 A．不同种类的物质，比热容一定不同 B．比热容与物质的状态无关 C．质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块的末温更低 D．沿海地区昼夜温差小，是因为水的比热容较大 【答案】D 【详解】A．煤油和冰是不同物质，但比热容均为2.1×103J/(kg·℃)，说明不同物质比热容可能相同，故A错误； B．比热容与物质状态有关，例如水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，而冰为2.1×103J/(kg·℃)，故B错误； C．由公式Q = cmΔt可知，质量、初温相同的铝和铜吸收相同热量时，铜的比热容更小，温度变化Δt更大，因此铜的末温更高，故C错误； D．水的比热容大，沿海地区水多，白天吸收或夜晚释放相同热量时温度变化小，导致昼夜温差小，故D正确。 故选D。 2．如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是：与海洋相比，陆地的土地（　　） A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高 B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高 D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 【答案】A 【详解】因为水的比热容比陆地的土地的比热容大，由可知，等质量的水和陆地的土地，在相同日照条件下，吸收相同热量，陆地的土地升温较快，气温较高，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．在生产和生活中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，以下事例中与这一特性无关的是（   ） A．沿海地区的气温比内陆地区变化小 B．夏天，洒水车给路面洒水降温 C．夜间，在秧田里灌水保温 D．汽车发动机用水作冷却液 【答案】B 【详解】A．沿海地区水多，内陆地区砂石多。水的比热容大，白天吸收相同热量后升温慢，夜晚放出相同热量后降温慢，因此，沿海地区的气温比内陆地区气温变化小，与水的比热容大有关，故A不符合题意； B．夏天洒水车给路面洒水，水蒸发时从路面和周围空气中吸热，使环境温度降低，利用的是水蒸发吸热的特性，与比热容无关，故B符合题意； C．夜间在秧田里灌水，由于水的比热容大，夜晚降温时放出大量热量，可防止秧苗冻坏，与水的比热容大有关，故C不符合题意； D．汽车发动机用水作冷却液，是因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同温度能吸收更多热量，冷却效果好，与水的比热容大有关，故D不符合题意。 故选B。 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。 题型二 比热容比例计算（共2小题） 5．甲、乙两物体质量之比为，甲物体温度降低，乙物体温度升高时，乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍，甲、乙两物体比热容之比是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据可知 则 故BCD不符合题意，A符合题意 故选A。 6．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。 题型三 探究不同物质的吸热能力（共2小题） 7．某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石，用相同的酒精灯加热，如图所示。 (1)图甲的实验装置中有一处明显的错误，错误之处是 。 (2)更正错误后继续实验，加热过程中用玻璃棒搅拌的目的是 。 (3)加热相同的时间，沙石升高的温度比水多，说明沙石的比热容比水的 （选填“大”或“小”）。 (4)比较全班不同小组的实验数据，发现各小组的实验数据之间有较大的差异，可能原因是 （请写出一条）。 (5)另一小组的小华用图丙装置做同样的实验，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，实验中选用同一热源加热，目的是使水和沙石在相等时间内 。该实验通过观察 来比较比热容的大小。 【答案】(1)温度计的玻璃泡接触了烧杯底 (2)使水和沙石受热均匀 (3)小 (4)各小组所用水和沙石的质量不同/酒精灯的火焰大小不同 (5) 吸收的热量相同 温度的变化 【详解】（1）在实验装置中，温度计的玻璃泡不应接触烧杯底或烧杯壁，因为烧杯底直接受热，温度可能高于液体温度，导致温度测量不准确。 （2）加热过程中用玻璃棒搅拌的目的是使水和沙石受热均匀。搅拌可以避免局部过热，确保热量均匀分布，从而获得准确的温度读数。 （3）加热相同的时间，意味着水和沙石吸收的热量相同。沙石升高的温度比水多，表明沙石的温度变化更大。根据比热容的定义 在质量m和热量Q相同的情况下，温度变化△t越大，比热容c越小。因此，沙石的比热容比水小。 （4）各小组的实验数据之间有较大的差异，可能原因是各小组所用水和沙石的质量不同（或酒精灯的火焰大小不同），即无法控制吸收的热量相等。 （5）[1][2]实验中选用同一热源加热，目的是确保在相等时间内水和沙石吸收的热量相同（因为热源功率相同）。该实验通过观察温度变化的大小来比较比热容：在吸收相同热量、质量相同的情况下，温度变化较大的物质比热容较小，温度变化较小的物质比热容较大。计算机连接温度传感器可以精确记录温度变化，提高实验准确性。 8．如图甲所示，小明同学在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油，用规格相同的电加热器给它们加热，探究它们吸热本领的强弱。 (1)在此实验中，除了如图甲中所示的器材外，还需要的测量工具是秒表和 。选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等时间内 ； (2)由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器直接测量，实验中我们是根据 （选填“加热时间”或“升高温度”）来反映水和食用油吸收热量的多少； (3)经过实验操作和数据记录，绘制出了如图乙所示的图像。根据图像可知：加热6min时，水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量； (4)小明同学经过仔细观察和认真思考，便想到了以下两种比较水和食用油吸热本领强弱的方法： ①质量相同的水和食用油升高相同的温度时，吸收热量较多的物质是 ，所以其吸热能力较强； ②质量相同的水和食用油吸收相同的热量时，温度变化较大的物质是 ，所以其吸热能力较 （选“强”或“弱”）。 【答案】(1) 天平 吸收相同的热量 (2)加热时间 (3)等于 (4) 水 食用油 弱 【详解】（1）[1]探究不同物质的吸热能力，需要控制不同物质的质量相同，因此实验中还需要天平这一测量工具。 [2]实验中使用相同的加热装置，相同的时间放出相同的热量，则相同时间内物质吸收的热量相同。 （2）可根据加热时间的长短来反应吸收热量的多少，加热时间越长，物质吸收的热量越多。 （3）根据加热时间的长短来反应吸收热量的多少。加热6min时，水和食用油的加热时间相同，水吸收的热量等于食用油吸收的热量。 （4）[1]据图可知，质量相同的水和食用油，升高相同的温度，水需要加热的时间长，说明水吸收的热量多，吸热能力较强。 [2][3]质量相同的水和食用油，吸收相同的热量，即加热时间相同，食用油升高的温度多，说明食用油吸热能力较弱。 题型四 比热容基础计算（共2小题） 9．将质量为的铅块加热到，然后投入温度为、质量为的煤油中，测出混合后煤油的最高温度为，不计热损失。求： (1)铅块放出的热量。 (2)煤油的比热容。（结果用科学记数法表示，保留到小数点后两位） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）已知铅块的比热容，铅块的质量，铅块降低的温度 则铅块放出的热量 （2）由题意可知，不计热量损失情况下，煤油吸收的热量等于铅块放出的热量，煤油吸收的热量 已知煤油质量，煤油升高的温度 由吸放热公式可得煤油的比热容 10．“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 题型五 热值（共3小题） 11．酒精燃料是一种由粮食制成的环保燃料，当酒精燃料用掉一半时（　　） A．其热值和比热容都不变 B．比热容减半，热值不变 C．热值减半，比热容不变 D．比热容和热值都变为原来的一半 【答案】A 【详解】比热容、热值都是物质的一种特性，不随物体的多少而变化，所以当酒精燃料用掉一半时，其热值和比热容都不变，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12．关于燃料的热值及能量守恒，以下说法正确的是（    ） A．燃料的质量越大，热值越大 B．燃烧某种燃料放出的热量，则这种燃料的热值为 C．燃料的热值与燃料的质量和燃烧状况无关 D．因为能量守恒，所以“永动机”可以制成 【答案】C 【详解】AC．燃料的热值仅与燃料的种类有关，与其质量、燃烧情况无关，如一堆煤和一块同样的煤的热值相同，故A错误，C正确； B．热值的定义：在物理学中，把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量的比叫做这种燃料的热值，热值的定义要求燃料‘完全燃烧’，题中并未说明，因此不能断定该燃料的热值就是”。故B错误； D．能量守恒定律指出：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转移和转化的过程中，总量保持不变。而永动机要求不消耗能量却能持续对外做功，这就要求机器在运行过程中“无中生有”地产生能量，显然违反了能量守恒定律，故D错误。 故选C。 13．近年来，我国航天事业取得了长足发展。运载火箭通常选用液态氢做燃料是因为液态氢 。假设某次发射，燃烧液态氢2.1×104kg，若这些热量用干木柴来获取，至少需要 kg干木柴。（已知：液态氢的热值为1.4×108J/kg，干木柴的热值为1.2×107J/kg） 【答案】 热值大 2.45×105 【详解】[1]火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。 [2]根据题意，干木柴完全燃烧放出的热量与燃烧液态氢放出的热量相等，即，由于，则可得 所以需要干木柴的质量为 题型六 比较不同燃料燃烧时放出的热量（共1小题） 14．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，图中搅拌器未画出。燃料的质量都为10g，烧杯内的液体初温相同。 温度/℃ 20 30 40 50 加热时间/s 液体a 0 40 82 126 液体b 0 18 40 64 (1)在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量 （选填“必须”或“无须”）相等； (2)若要比较不同燃料的热值大小，应选择图甲和图 进行实验；实验中，用 （选填“加热时间”或“升高温度”）来表示液体吸收热量的多少； (3)某同学选用甲、丙两图进行实验，所得数据如表所示，分析表中数据，你认为a、b两种液体中，比热容较大的是 （选填“a”或“b”）液体。 【答案】(1)必须 (2) 乙 升高温度 (3)a 【详解】（1）在探究不同燃料热值或不同物质比热容的实验中，需要控制变量，改变烧杯内物质的种类或者燃料种类，需要其他因素相同，所以烧杯中a、b液体质量必须相等。 （2）[1]要比较不同燃料的热值大小，应控制被加热的液体种类、质量相同，燃料不同，所以应选择图甲和图乙进行实验（甲中燃料1，乙中燃料2，液体都是a且质量相同）。 [2]要比较不同燃料的热值大小实验中，是通过比较燃料燃尽后液体升高温度的多少来表示液体吸收热量的多少，升高的越多，吸收的热量越多，意味着燃料放出的热量越多，从而比较出热值的大小。 （3）甲、丙两图中，燃料相同（燃料1），则相同时间内放出热量相同，即单位时间内液体a和b吸收的热量相同。根据热量公式，质量m相同、Δt相同时，Q越大，c越大。 由表格数据，升高相同温度（如从20℃到30℃），液体a加热时间40s，液体b加热时间18s，a吸收的热量更多，所以a的比热容较大，即比热容较大的是a液体。 题型七 “比较不同物质的吸热能力”和“不同燃料燃烧时放出的热量”（共1小题） 15．小梅同学进行“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验，实验装置如图。 (1)“比较不同燃料燃烧时放出的热量”，应选择 两图进行实验：“探究不同物质吸热升温的现象”，应选择 两图进行实验； (2)除了图中已经呈现的器材，你认为两个实验都还要用到的其它测量工具是 ；“探究不同物质吸热升温的现象”实验还需要的测量工具是 ； (3)“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验是通过 来反映燃料放出热量的多少，“探究不同物质吸热升温的现象”实验是通过 来反映物质吸收热量的多少；（两空均选填序号） ①燃料质量  ②吸热物质的质量  ③加热时间  ④温度计示数的变化 【答案】(1) 甲乙 甲丙 (2) 天平 秒表 (3) ④ ③ 【详解】（1）[1]根据控制变量法，“比较不同燃料燃烧时放出的热量”，应保持被加热的物质相同，改变燃料的种类，因此应选择甲乙两图进行实验。 [2]根据控制变量法，“探究不同物质吸热升温的现象”，应使燃料种类相同，改变被加热的物质，因此应选择甲丙两图进行实验。 （2）[1]在两个实验中，烧杯中的液体都必须质量相等，所以，两个实验都还要用到的测量工具是天平。 [2]“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，不需要测量时间，“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，需要每隔一定时间记录一次液体的温度，所以还需要的测量工具是秒表。 （3）[1][2]根据控制变量法和转换法可知“比较不同燃料燃烧时放出的热量”是通过比较被加热液体升高的温度，即温度计示数的变化来反映物质吸收热量的多少。探究不同物质吸热升温的现象”实验是通过加热时间来反映物质吸收热量的多少。 第 16 页 共 23 页 学科网（北京）股份有限公司 $