内容正文:
10.3比热容 练习卷
一、单选题
1.下列各种情况下比热容会发生变化的是
A.一杯水倒去一半 B.水凝结成冰
C.一块铁块加工成铁屑 D.15℃的水变成45℃的水
2.“全液冷超级充电桩”可使电动汽车的充电更加快速安全。某款“全液冷超级充电桩”的充电枪内部有电缆和冷却管,冷却管内流动的冷却液可带走充电时电缆产生的大量热量,这一过程中主要利用了冷却液具有较大的( )
A.比热容 B.质量 C.密度 D.内能
3.由同种物质组成的甲乙两物体,质量之比为1:2,它们升高的温度之比为2:3,则它们吸收的热量之比是( )
A.1∶3 B.3∶1 C.4∶3 D.3∶4
4.关于比热容的物理意义,下列说法正确的是( )
A.比热容反映物质吸热能力,与物质种类相关 B.一桶水的比热容比一杯水的比热容大
C.物质温度升高越多,比热容越大 D.北方冬季用热水供暖,是因为水的比热容小
5.在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图,由图像可知( )
A.a液体比热容小
B.b液体是水
C.0~3min内a液体吸收的热量少
D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
6.糖炒栗子是我国北方非常有名的美食,传统糖炒栗子的精髓在于砂石的导热和糖的焦香。关于糖炒栗子的制作,下列说法正确的是( )
A.选用砂石炒制是因为砂石颗粒小,有利于板栗受热均匀
B.砂石升温较快,是因为它的吸热能力强
C.刚炒出的栗子烫手是因为含有的热量多
D.炒制过程主要是通过做功的方式增大栗子的内能
7.质量相等的两金属块A、B长时间放在沸水中,将它们从沸水中取出后,立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中。不计热量损失,当甲、乙两杯水的温度不再升高时,发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度。则下列说法中不正确的是( )
A.金属块A的末温比B的末温高 B.金属块B放出的热量比A多
C.金属块A的比热容比B的比热容小 D.甲杯中的水比乙杯中的水吸收的热量少
二、填空题
8.用水冷却汽车发动机是因为 。质量均为1kg,初温均为20℃的甲、乙两种液体,经同一加热器加热相同时间后,甲液体升温到50℃,乙液体升温到80℃,那么甲液体的比热容 (选填“大于”或“小于”)乙液体的比热容,若其中一种液体是水,那么另一种液体的比热容是 。[]
9.如图所示的是热管的工作原理图,当热管的热端受热时,吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气,跑到冷端,在冷端放热液化后再回到热端,这个过程循环往复,不断地将热量从热端带到冷端。已知该液体的比热容为1.2×103J/(kg·℃),则50g的液体吸收2400J的热量后,温度升高了 ℃。
10.某同学用一种加热器将质量为的冰持续加热使其熔化直至沸腾,记录并绘制出温度一时间图像,如图所示,根据该图像可以看出该物质在点的内能 (填“大于”“等于”或“小于”)在点的内能,原因是 .根据该图像还可以看出段的比热容 (填“大于”“等于”或“小于”)段的比热容.
11.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 则该物质在液态时的比热容为 J/(kg⋅°C):物体在 BC段熔化过程中吸收的热量为 J。
12.用两个规格相同的电加热器,分别给质量相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的关系图像如图所示。结合图像判断,甲、乙都加热10min时,甲液体吸收的热量 乙液体吸收的热量,甲液体的比热容 乙液体的比热容(两空均填“大于”、“等于”或“小于”)。如果乙液体是水,则甲液体的比热容为 。若乙中的水在前20min内吸收的热量,则吸收同样的热量可以使甲从上升至 ℃。(不计热量损失)
三、实验题
13.如图甲,小明用传感器比较不同物质的比热容:他用铁夹将温度传感器及分别盛有甲、乙两种液体的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分要与试管内的液体良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连。打开红外加热器开关对盛有液体的试管进行加热,在计算机上可以得到相应的温度-时间实验图线。
(1)实验前,除让两个试管内的液体初温相同外,还必须控制它们的 相同;
(2)实验时,对两种物质加热相同的时间,通过比较 来比较它们的吸热本领;
(3)某次实验中,在计算机上得到的温度-时间实验图线如图乙所示。分析图像可知, (选填“甲”或“乙”)液体的吸热本领强;
(4)若乙液体是水,则甲液体的比热容是 ;
(5)请列举一个生活中利用水的比热容较大的事例: 。
四、计算题
14.晚饭后小明和奶奶在客厅看电视,奶奶口渴了,小明就拿出一盒牛奶准备烫热后给奶奶喝,他发现整箱牛奶的参数如图所示,已知,,。
(1)这盒牛奶的质量是多少kg?
(2)已知牛奶的初温是20℃,小明想用热水将其烫热,要达到40℃,则这个过程中牛奶吸收的热量是多少?
试卷第1页,共3页
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《10.3比热容 练习卷》参考答案
1.B
【详解】物质的比热容是物质本身的一种特性,与质量、温度、形状无关.水凝结成冰,物质状态发生改变,比热容也因此改变.
2.A
【详解】A.比热容是表示物质吸热能力的物理量。比热容大的液体,在吸收相同热量时,温度升高较小,能更有效地带走热量。冷却液利用其较大的比热容来吸收并带走大量热量,故A符合题意;
B.质量是物体所含物质的多少,虽然质量大的物体吸热可能更多,但这不是冷却液带走热量的主要物理特性,故B不符合题意;
C.密度是指单位体积的某种物质的质量,与物质的吸热能力没有直接关系,故C不符合题意;
D.内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。冷却液带走充电时电缆产生的大量热量,其内能会增加,但这不是它被选用的原因;它被选用是因为其具有吸热能力强的特性,即比热容大,故D不符合题意。
故选A。
3.A
【详解】同种物质的比热容相同,即c甲:c乙=1:1,质量之比m甲:m乙=1:2,升高温度之比Δt甲:Δt乙=2:3,
根据得,它们吸收的热量之比:
,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.A
【详解】A.比热容是反映物质自身性质的物理量,它反映物质的吸热能力,且与物质的种类有关,故A正确;
B.比热容是物质的一种特性,与物质的质量无关,一桶水和一杯水都是水,比热容相同,故B错误;
C.比热容是反映物质自身性质的物理量,与物质温度升高的多少无关,故C错误;
D.北方冬季用热水供暖,是因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量多,故D错误。
故选A。
5.D
【详解】ABC.质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,相同时间内吸收的热量相同,根据,温度升高较慢的比热容较大,而水的比热容最大,因此a液体比热容大是水,故ABC不符合题意;
D.b液体的比热容较小,根据Q=cmΔt可知,升高相同的温度时,b液体吸收的热量少,故D符合题意。
故选D。
6.A
【详解】A.选用砂石炒制是因为砂石颗粒比较小,用砂石给板栗加热,有利于板栗受热均匀,故A正确;
B.砂石升温较快,是因为它的吸热能力弱,与其他质量相同的物质相比,加热相同时间,砂石吸收相同的热量后升高的温度多,故B错误;
C.热量是过程量,不能说物质含有热量的多少,故C错误;
D.炒制过程主要是通过热传递的方式增大栗子的内能,栗子吸收热量内能增大,故D错误。
故选A。
7.A
【详解】A.达到热平衡后,金属块的末温等于水的末温,因为甲杯水的温度低于乙杯水的温度,所以金属块A的末温比金属块B的末温低,故A错误,符合题意;
B.两金属块使水温升高,甲杯水的温度低于乙杯水的温度,甲杯水吸热少,则金属块A放热少,故B正确,不符合题意;
C.由题意可知,甲杯水最终温度较低,升温较小,因此吸收的热量较少。根据不计热量损失可知,金属块A放出的热量比金属块B放出的热量少,即。根据放热公式及两金属块质量相等,可得。又因为,所以金属块A的温度变化量大于金属块B的温度变化量。综合以上两个不等式可知,金属块A的比热容比B的比热容小,即。故C正确,不符合题意。
D.甲杯水的温度低于乙杯水的温度,而初温相同,甲杯水的温度变化小,而甲、乙两杯水的质量相同,根据公式可知,甲杯里的水比乙杯里的水吸收的热量少,故D正确,不符合题意。
故选A。
8. 水的比热容大 大于 2.1×103
【详解】[1]水的比热容较大,在质量相同时,升高相同温度能吸收较多的热量。所以用水冷却汽车发动机是因为水的比热容大。
[2]由题可知,同一加热器加热时间相同时,即两种液体吸收的热量相同,乙的温度升高的快;根据Q吸=cmΔt可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,比热容小的物质升温快;所以,甲的比热容大于乙的比热容小。
[3]若其中一种液体是水,因为水的比热容大,所以甲液体是水; 由得,
即
所以乙液体的比热容为。
9.40
【详解】由得,50g的液体吸收2400J的热量后,升高的温度为
10. 大于 熔化过程要吸收热量 小于
【详解】[1][2]由题图可知,该物质有一定的熔点,属于晶体,点和点的温度相等,因为熔化过程要吸收热量,所以该物质在点时的内能大于在点时的内能;
[3]在整个过程中冰与水的质量相等,用相同的加热器加热,在相等时间内吸收的热量相等,由图像知AB段比CD段温度升高得快,故AB段的比热容小于CD段的比热容.
11.
【详解】[1]由图知物体在AB段和BC段的吸热大小关系以及升高的温度大小关系,然后根据公式Q=cmΔt可得在AB段和BC段的比热容的大小关系,进而求出液体时的比热容,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2∶1,CD段加热时间是AB段加热时间的3倍,吸收热量之比为1∶3,根据Q=cmΔt知,固态与液态物质比热容之比为
所以该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比是1∶6,所以液态时的比热容为c液=6×0.2×103J/(kg·℃)=1.2×103J/(kg·℃)
[2]先根据吸热公式求出AB段吸收的热量,因为是供热稳定的热源,相同时间内供热相同、物体吸热相同,据此求熔化过程吸收的热量。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
12. 等于 小于 2.1×103 60
【详解】[1]用两个规格相同的电加热器同时加热,相同时间内电加热器放出的热量相同,不计热量损失时,液体吸收的热量等于电加热器放出的热量。所以甲、乙都加热10min时,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量。
[2]根据Q=cmΔt,质量m相同、吸收热量Q相同时,温度变化Δt越大,比热容c越小。由图像可知,加热10min时,甲的温度变化比乙大,所以甲液体的比热容小于乙液体的比热容。
[3]由图像可知,两液体都从0℃加热到60℃时,乙需要20min,而甲需要10min,即乙需要的时间是甲的两倍,那么吸收的热量Q乙=2Q甲,根据Q吸=cmΔt得 ,
因为甲、乙的质量相等,升高的温度又相同,故c乙=2c甲; 如果乙液体是水,则甲液体的比热容
[4]加热20min,乙温度升高60℃,则乙的质量为
因为甲、乙的质量相等,故
由图像可知甲液体的沸点为60℃,让甲吸收2.52×104J的热量时,甲升高的温度为
所以甲液体的末温为60℃。
13.(1)质量
(2)升高的温度
(3)乙
(4)
(5)冬天暖气设备用水循环供暖
【详解】(1)实验前,除让两个试管内的液体初温相同外,根据比较不同物质吸热能力的方法,还必须控制它们的质量相同。
(2)实验时,对两种物质加热相同的时间,吸热相同,通过比较升高的温度来比较它们的吸热本领。
(3)根据温度-时间实验图线知,升高,甲、乙加热时间分别为和,乙液体吸收的热量多,说明乙液体的吸热本领强。
(4)由(3)知,升高甲、乙吸热之比为
若乙液体是水,根据可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,则甲液体的比热容是
(5)根据,在质量和降低的温度相同时,水的比热容大,水放热多,故冬天暖气设备用水循环供暖。
14.(1)0.255kg
(2)12750J
【详解】(1)由图可知,这盒牛奶的容积为250mL,则这盒牛奶的质量
(2)牛奶的初温是20℃,要达到40℃,则这个过程中牛奶吸收的热量
答案第1页,共2页
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