内容正文:
【第十三章内能】第1节 热量 比热容
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.炎炎夏日,小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现,在这里白天的风常常从海面吹向陆地,而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析,并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图,如图所示。形成这一现象的主要原因是( )
A.海水的密度小于砂石的密度 B.海水的密度大于砂石的密度
C.海水的比热容小于砂石的比热容 D.海水的比热容大于砂石的比热容
2.用两个完全相同的电热器分别对质量相同的液体a、b进行加热。液体a、b的温度随加热时间变化关系如图所示。不考虑热损失,下列说法正确的是( )
A.液体a比液体b温度升高得快
B.液体a的比热容是液体b的比热容的2倍
C.相同时间内,液体a吸收的热量比液体b吸收的热量少
D.升高相同温度,液体a吸收的热量比液体b吸收的热量多
3.如图甲,用金属镓晶体制成的“小人”在室温20℃时是固态,将其放在人手中就会熔化(如图乙),由此可判断( )
A.金属镓的熔点与手的温度相同 B.金属镓适合用来制作戒指
C.金属镓熔化过程中,温度比手低 D.金属镓不会汽化
4.小杨同学学习了初中物理知识后,用其研究地理中的相关问题,其中分析正确的是( )
A.大陆性气候昼夜温差较大 B.海洋性气候昼夜温差较大
C.沿海地区白天吹陆海风 D.多云天气大气压升高
5.如图所示,千湖国家湿地公园环境优美且景色宜人,是旅游的绝佳胜地。下列有关说法正确的是( )
A.闻到阵阵花香,说明分子在不停地做无规则运动
B.冬天,湖水温度很低,没有内能
C.在阳光的照射下,湖水温度升高,含有的热量增多
D.夏天在湖边觉得沙子热得发烫而湖水却不怎么热,是因为沙子的比热容大
6.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
二、填空题
7.“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。[]
8. 热量的计算:Q=_______。式中,Δt叫做温度的变化量。它等于热传递过程中末温度与初温度之差。
9. 把2kg的水从20℃加热到100℃,水的温度升高了_______℃,水吸收的热量为_______J。过了一段时间后水温降低了10℃,水散失的热量为_______J。[]
10. 把2kg的水从20℃加热到100℃,水的温度升高了_______℃,水吸收的热量为_______J。过了一段时间后水温降低了10℃,水散失的热量为_______J。[]
11.用相同的电加热器分别加热质量相等,温度均为20℃的水和另一种液体(不计热量损失),如图所 示是水和另一种液体的温度随时间变化的图像。由图像可知:水和另一种液体的比热容之比是 。
12.用相同的电加热器对相同质量的水和另一种液体进行加热,它们的温度随加热时间的变化图像如图所示,若加热过程中热量损失忽略不计,则可以推算出“另一种液体”的比热容为 J/(kg·℃)【水的比热容为4.2103 J/(kg·℃)】。
13.因为水的 较大,凭借112万吨的蓄水量,洋湖湿地让周边气温更稳定,若112万吨洋湖水的温度升高1℃会吸收 J的热量。[]
三、实验题
14.为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)除了图中给的器材外,本实验还需要的测量工具是秒表和 ;
(2)本实验通过比较 来比较吸收热量的多少;
(3)根据实验数据,绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。分析可知,吸热能力较强的是 (选填“”或“”)。
15.“诚信”学习小组的同学们用如图甲所示装置比较不同物质的比热容。用铁夹将温度传感器及分别盛有水和食用油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和食用油良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。对盛有水和食用油的试管进行加热,测得数据的对应图像如图乙所示。
(1)实验前除让两个试管内的水和食用油初温相同外,还必须控制水和食用油的 相同;
(2)若 ,通过图像计算食用油的比热容为 J/(kg·℃);
(3)质量为500g;初温为20℃的水吸收了1.89×105J的热量,水的温度升高了 ℃(气压为一标准大气压)。
4、 计算题
16.护城河雾霭升腾,坐上古色古香雕梁画栋的游船,围炉煮茶,恍若穿越千年时光。茶壶中装入0.5kg初温为20℃的水,用火炉加热至100℃,已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求水吸收的热量是多少?
17.珊珊同学测量天然气灶火焰中心温度时,把一枚150克的金属块放在火焰中心加热足够长的时间后,立即投入到盛有200克、20℃水的绝热容器中,水温最高升到80℃。若金属块的比热容c金属=0.5×103J/(kg•℃),不计热量损失。求:
(1)水吸收的热量;
(2)火焰中心的温度。
《【第十三章内能】第1节热量 比热容(同步分层)物理人教版2024九年级全册》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
D
C
A
A
D
1.D
【详解】质量相同的水和沙吸收相同的热量,水的温度变化低于沙石的温度变化,是因为水的比热容大于沙石的比热容;在相同的日晒情况下,沙石上方的空气温度会升得较快,其密度也变得较小而上升,海面上温度较低密度较大的空气会补充过来,从而形成海面吹向陆地的风,而晚上,沙石上方的空气温度下降得较快,其密度也变得较大而下降,海面上温度下降慢且温度较高、密度较小、空气上升,陆地的空气会补充过来,从而形成陆地吹向海面的风,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.D
【详解】AB.由图可知,加热时间是8min,液体a升高的温度是20℃-10℃=10℃
液体b升高的温度是40℃-10℃=30℃
液体a比液体b温度升高得慢,液体a和b的质量相同,加热相同的时间,即吸收相同的热量,由Q=cmΔt可知,比热容与升高的温度成反比,液体a和b的比热容之比
所以液体a的比热容是液体b的比热容的3倍,故AB错误;
C.相同时间内,液体a吸收的热量和液体b吸收的热量相等,故C错误;
D.由图可知,升高相同温度,液体a加热时间比液体b加热时间长,液体a吸收的热量比液体b吸收的热量多,故D正确。
故选D。
3.C
【详解】AC.金属镓熔化过程中温度达到熔点,且不断吸收热量,金属镓在手中会熔化,金属镓在手中可以吸收热量,说明金属镓的熔点低于手的温度,故A不符合题意,C符合题意;
B.金属镓的熔点低于手的温度,在手上会熔化,不适合用来制作戒指,故B不符合题意;
D.液态的金属镓吸收热量会汽化,故D不符合题意。
故选C。
4.A
【详解】A.大陆性气候区域(如内陆)地表以沙石为主,比热容较小,吸热和散热更快,导致昼夜温差较大,故A正确;
B.海洋性气候因水的比热容大,温度变化缓慢,昼夜温差较小,故B错误;
C.因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,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;陆地吸热后,温度上升快,热空气上升,风从海洋吹向陆地,形成海陆风;同样的道理,夜晚的风向则正好相反,故C错误;
D.多云天气常伴随低气压(因水汽多、空气密度较低或上升气流强),而晴天通常气压较高,故D错误。
故选A。
5.A
【详解】A.闻到花香是由于花的芳香分子在空气中做无规则运动扩散到人的鼻子中,说明分子在不停地做无规则运动,故A正确;
B.一切物体在任何温度下都具有内能,湖水温度虽低,但水分子仍在运动,具有内能,故B错误;
C.热量是过程量,不能说物体含有热量,湖水温度升高是通过热传递增加了内能,故C错误;
D.沙子的比热容比水小,在相同受热情况下温度升高更快,所以夏天沙子比湖水热,故D错误。
故选A。
6.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。
7.
【详解】酒盏里的酒放出的热量
8.
9.
10.
11.5∶2
【详解】由图像可知,在水沸腾前,水和另一液体温度从20℃都升高到98℃时,水加热时间为20min,另一液体加热时间为8min,相同时间内吸收相等热量,两种液体的质量相等,所以,水和另一种液体的比热容之比是
12.
【详解】加热8min时水与另一种液体吸收的热量相同。当加热16min时水吸收的热量为
则加热8min时另一种液体吸收的热量为
由可知,另一种液体的比热容为
13. 比热容
【详解】[1]水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量时,水的温度变化小;在温度变化相同时,水吸收或放出的热量多。洋湖湿地凭借大量的蓄水,能调节周边气温,使气温更稳定,正是利用了水比热容大的特点。
[2]首先将水的质量m等于112万吨换算为。根据热量计算公式,已知,, ,代入可得
14.(1)天平
(2)加热时间
(3)A
【详解】(1)在探究不同物质的吸热能力实验中,需要测量液体的质量、加热时间和液体的温度。 图中已经给出了温度计用于测量液体的温度,还需要用天平测量液体的质量,用秒表测量加热时间,所以除了图中给的器材外,本实验还需要的测量工具是秒表和天平。
(2)本实验使用相同的加热装置给两种液体加热,在相同时间内,加热装置放出的热量是相同的,液体吸收的热量也就相同, 所以可以通过比较加热时间来比较吸收热量的多少,加热时间越长,液体吸收的热量越多。
(3)在探究不同物质的吸热能力实验中,采用控制变量法,控制两种液体的质量相同、吸收的热量相同(加热时间相同),通过比较温度的变化来判断吸热能力的强弱; 吸热能力强的物质,在吸收相同热量时,温度升高得慢;吸热能力弱的物质,在吸收相同热量时,温度升高得快; 由图乙可知,在加热时间相同(即吸收的热量相同)的情况下,A液体升高的温度比B液体升高的温度低,说明A液体吸热能力较强。
15.(1)质量
(2)2.1×103
(3)80
【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,实验前除让两个试管内的水和食用油初温相同外,还必须控制水和食用油的质量相同。
(2)根据乙可知,加热3分钟(吸热相同),a、b升高的温度分别为Δta=30℃-10℃=20℃,Δtb=20℃-10℃=10℃
根据比较吸热能力的方法,b的吸热能力强,比热容较大,b为水,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,则食用油的比热容
(3)根据Q吸=cmΔt可得,水升高的温度
因为标准大气压下水的沸点为100℃, 所以水的温度只能升高到100℃,实际升高的温度Δt‘=100℃-20℃=80℃
16.1.68×105J
【详解】水吸收的热量
17.(1)5.04×104J;(2)752℃
【详解】解:(1)水吸收的热量
Q吸=c水m水(t﹣t水0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(80℃﹣20℃)=5.04×104J
(2)金属块放出的热量
Q放=Q吸=5.04×104J
即
c金m金(t金0﹣t)=5.04×104J
故
0.5×103J/(kg•℃)×0.15kg×(t﹣80℃)=5.04×104J
解得t金0=752℃
答:(1)水吸收的热量为5.04×104J;
(2)火焰中心的温度是752℃。
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