内容正文:
人教版九年级物理全一册第13章第1节《热量 比热容》同步练习
课前练习
1.下列关于热量的说法正确的是( )
A. 物体温度越高,所含热量越多
B. 热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
C. 热量是热传递过程中传递能量的多少
D. 物体吸收热量,温度一定升高
2.质量为1kg的水温度升高1℃时吸收的热量是______J,这个数值就是水的比热容,其单位是______。
3.夏天在海边游玩时,沙滩被太阳晒得发烫,而海水却很凉爽,这是因为海水的______比沙滩大,吸收相同的热量时温度变化更______。
课堂练习
4.关于比热容,下列说法错误的是( )
A. 比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类有关
B. 同种物质在不同状态下比热容可能不同
C. 物质的比热容越大,吸收相同热量时温度升高得越多
D. 比热容的单位是J/(kg·℃)
5.质量为3kg的水,温度从25℃升高到45℃,需要吸收的热量为______J(水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃))。
6.质量相等的水和煤油,吸收相同的热量后, 的温度升高得更多(已知c水>c煤油),这是因为它的比热容更 。
7.用相同的加热器加热质量相等的甲、乙两种液体,加热时间相同,甲液体升高的温度比乙液体多,则甲液体的比热容比乙液体______(选填“大”或“小”)。
8.质量为4kg的某种金属,温度从20℃升高到50℃时吸收的热量是3.6×10⁴J,该金属的比热容为( )
A. 300J/(kg·℃) B. 3×10³J/(kg·℃)
C. 1.2×10³J/(kg·℃) D. 120J/(kg·℃)
9.甲、乙两种物质的比热容之比为2:3,质量之比为3:1,若它们升高的温度相同,则吸收的热量之比为( )
A. 2:1 B. 1:2 C. 6:1 D. 1:6
10.用相同的加热器分别加热质量相等的水和食用油,测得温度随加热时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲是食用油,乙是水
B. 水的比热容比食用油大
C. 加热10分钟,水吸收的热量比食用油多
D. 升高相同温度,水和食用油吸收的热量相同
11.质量为5kg的水和质量为10kg的煤油,吸收相同的热量后,升高的温度之比为______(已知c水=4.2×10³J/(kg·℃),c煤油=2.1×10³J/(kg·℃))。
12.为探究不同物质的吸热能力,某同学用相同的酒精灯分别加热质量相等的水和食用油,记录升高相同温度时所需的加热时间。实验中,加热时间的长短反映了物质______的强弱,若加热水的时间更长,说明水的吸热能力比食用油______。
课后练习
13.质量为2kg的水和某种液体,分别从15℃加热到45℃,水吸收的热量是液体吸收热量的2倍,已知水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃),则该液体的比热容为( )
A. 2.1×10³J/(kg·℃) B. 4.2×10³J/(kg·℃)
C. 1.05×10³J/(kg·℃) D. 8.4×10³J/(kg·℃)
14.某太阳能热水器内装有100kg的水,经过一天的照射,水温从10℃升高到40℃,求水吸收的热量(水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃))。
15.质量为3kg的水和质量为2kg的某种液体混合后,比热容变为3.36×10³J/(kg·℃),已知水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃),忽略混合过程中的热量损失,求该液体的比热容。
16.某工厂用质量为500kg的水来冷却机器,水的初温为20℃,吸收热量后温度升高到40℃。若改用比热容为1.05×10³J/(kg·℃)的油来冷却,质量相同且吸收相同的热量,油的温度会升高多少摄氏度?结合计算结果说明为什么工厂常用水作为冷却介质。
答案及解析
课前练习
1.答案:C
解题思路:热量是过程量,只能描述为“吸收”或“放出”,不能说“含有”,排除A;热传递的条件是存在温度差,而非内能大小,内能大的物体温度可能低于内能小的物体,排除B;晶体熔化时吸收热量但温度不变(如冰熔化为水),排除D;根据热量的定义,热量是热传递过程中传递能量的多少,C正确。
易错点提醒:易误将热量当作状态量,混淆“温度高”与“热量多”的关系,忽略热量与热传递过程的必然联系。
2.答案:4.2×10³;J/(kg·℃)
解题思路:教材明确规定水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃),其物理意义就是1kg水温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量为4.2×10³J,比热容的单位是焦每千克摄氏度,符号为J/(kg·℃)。
易错点提醒:容易混淆质量单位,误将“1kg”记为“1g”,导致数值写错;单位书写不规范,遗漏括号或符号大小写错误。
3.答案:比热容;小
解题思路:根据公式Q=cmΔt,夏季海边环境中,海水和沙滩吸收的热量Q相同、质量m相近,海水的比热容c远大于沙滩,因此温度变化Δt更小,所以海水感觉凉爽,沙滩感觉发烫。
易错点提醒:易颠倒比热容与温度变化的关系,误认为“温度变化小的物体比热容小”,忽略控制变量(Q、m相同)的前提条件。
课堂练习
4.答案:C
解题思路:比热容是物质的固有特性,与物质种类、状态有关(如冰和水比热容不同),A、B正确;根据Q=cmΔt,质量相同时,比热容越大,吸收相同热量时温度升高得越少,C错误;比热容的单位是J/(kg·℃),D正确。
易错点提醒:忽略“质量相同”这一控制变量,误选C;忘记物质状态对於比热容的影响,认为同种物质比热容一定相同。
5.答案:2.52×10⁵
解题思路:直接套用吸热公式Q吸=cmΔt,其中c=4.2×10³J/(kg·℃),m=3kg,Δt=45℃-25℃=20℃,代入计算:Q吸=4.2×10³×3×20=2.52×10⁵J。
易错点提醒:计算时易遗漏温度差的计算,或误将末温当作温度差;科学计数法运算错误,如将4.2×10³×3×20误算为25.2×10⁴。
6.答案:煤油;小
解题思路:根据Q=cmΔt变形得Δt=Q/(cm),吸收热量Q相同、质量m相等时,比热容c越小,温度变化Δt越大。已知c水>c煤油,因此煤油升高的温度更多。
易错点提醒:混淆比热容与温度变化的反比关系,误认为比热容大的物质温度变化更大。
7.答案:小
解题思路:相同加热器加热时,相同时间内放出的热量相同,即甲、乙液体吸收的热量Q相同。质量m相等时,根据Q=cmΔt,Δt越大,说明c越小,因此甲液体的比热容比乙液体小。
易错点提醒:误将“温度升高多”当作“吸热能力强”,忽略“吸收相同热量、质量相等”的控制条件。
8.答案:A
解题思路:根据比热容公式c=Q/(mΔt),已知Q=3.6×10⁴J,m=4kg,Δt=50℃-20℃=30℃,代入计算:c=3.6×10⁴/(4×30)=300J/(kg·℃),对应选项A。
易错点提醒:温度差计算错误(如误算为50℃-20℃=20℃);公式变形错误,将c=Q/(mΔt)写成c=Qmt。
9.答案:A
解题思路:根据Q=cmΔt,升高温度Δt相同,吸收热量之比Q甲:Q乙=(c甲m甲Δt):(c乙m乙Δt)=c甲m甲:c乙m乙。已知c甲:c乙=2:3,m甲:m乙=3:1,代入得Q甲:Q乙=(2×3):(3×1)=2:1,对应选项A。
易错点提醒:比例计算时易颠倒比热容或质量的比例关系,忘记热量与比热容、质量均成正比。
10.答案:B
解题思路:相同加热器加热时,加热时间反映吸收热量多少(时间越长,吸热越多)。由图可知,升高相同温度时,甲的加热时间比乙长,说明甲吸热更多。根据Q=cmΔt(m、Δt相同),吸热多的物质比热容大,因此甲是水,乙是食用油,A错误、B正确;加热10分钟时,两者加热时间相同,吸收热量相等,C错误;升高相同温度时,甲(水)加热时间长,吸热更多,D错误。
易错点提醒:易混淆“温度变化快慢”与“吸热多少”的关系,误将温度升得快的物质当作吸热多的物质;忽略“相同加热器加热时间与吸热多少的对应关系”。
11.答案:2:1
解题思路:根据Q=cmΔt,吸收热量Q相同,Δt与c、m成反比,即Δt水:Δt煤油=(c煤油m煤油):(c水m水)。代入数据:c水=4.2×10³J/(kg·℃),c煤油=2.1×10³J/(kg·℃),m水=5kg,m煤油=10kg,得Δt水:Δt煤油=(2.1×10³×10):(4.2×10³×5)=2:1。
易错点提醒:比例关系颠倒,误将Δt与c、m成正比,导致计算结果错误。
12.答案:吸热能力;强
解题思路:相同酒精灯加热时,加热时间越长,液体吸收的热量越多,因此加热时间反映物质吸热能力的强弱;升高相同温度时,水的加热时间更长,说明水吸收的热量更多,即水的吸热能力比食用油强。
易错点提醒:混淆“加热时间”的物理意义,误将其当作“温度升高的快慢”;误解“吸热能力强”的含义,认为温度升高快则吸热能力强。
课后练习
13.答案:A
解题思路:水和液体的质量相同(m=2kg)、温度变化相同(Δt=45℃-15℃=30℃),由Q=cmΔt得Q水:Q液=c水:c液。已知Q水=2Q液,因此c液=c水×Q液/Q水=4.2×10³×1/2=2.1×10³J/(kg·℃),对应选项A。
易错点提醒:比例计算时易混淆Q水与Q液的倍数关系,误将Q水=2Q液写成Q液=2Q水,导致结果错误。
14.答案:1.26×10⁷J
解题思路:套用吸热公式Q吸=cmΔt,其中c=4.2×10³J/(kg·℃),m=100kg,Δt=40℃-10℃=30℃,代入计算:Q吸=4.2×10³×100×30=1.26×10⁷J。
易错点提醒:计算时易出现数值错误,如4.2×10³×100=4.2×10⁵,再乘以30误算为1.26×10⁶;忽略温度差的计算,直接用末温代入公式。
15.答案:2.1×10³J/(kg·℃)
解题思路:混合后总热量等于水和液体吸收的热量之和(忽略热量损失),即Q总=Q水+Q液。根据Q=cmΔt,混合后总质量m总=3kg+2kg=5kg,设升高的温度为Δt,則c总m总Δt=c水m水Δt+c液m液Δt,约去Δt得c总m总=c水m水+c液m液。代入数据:3.36×10³×5=4.2×10³×3+c液×2,解得:1.68×10⁴=1.26×10⁴+2c液,2c液=4.2×10³,c液=2.1×10³J/(kg·℃)。
易错点提醒:容易忽略“总质量”的计算,直接用单一质量代入;误将混合后的比热容当作水和液体比热容的平均值,跳过公式推导直接计算。
16.答案:40℃;水的比热容大,相同质量、吸收相同热量时,水的温度变化小,冷却效果更持久
解题思路:吸收相同热量Q、质量m相同时,根据Q=cmΔt得c水Δt水=c油Δt油。已知c水=4.2×10³J/(kg·℃),c油=1.05×10³J/(kg·℃),Δt水=40℃-20℃=20℃,代入得4.2×10³×20=1.05×10³×Δt油,解得Δt油=40℃。工厂常用水作为冷却介质,因为水的比热容大,相同条件下温度升高慢,能持续吸收机器热量,冷却效果更稳定。
易错点提醒:混淆“吸热效果相同”的含义,误将Δt当作相同量;计算时颠倒水和油的比热容比例,导致温度变化计算错误。
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