内容正文:
10.3比热容 同步练习
一、单选题
1.将一杯500mL的开水放置在20℃的教室足够长时间后,大约会放出的热量为( )
A.1.68×103J B.1.68×104J
C.1.68×105J D.1.68×106J
2.甲、乙两物体的比热容之比为,吸收相同的热量后,甲的温度升高了,乙的温度升高了,则甲、乙的质量之比为( )
A. B. C. D.
3.家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海洋与陆地间的温差也导致了近地面大气密度和气压的差异,进而出现海陆风现象。如果气流会从低温区域向高温区域运动。仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在( )
A.白天、夜晚 B.夜晚、白天 C.白天、白天 D.夜晚、夜晚
4.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.加热时,和吸收热量相同
D.加热,A吸收热量
5.给某物质组成的一个物体均匀加热,设物体吸收的热量与加热时间成正比,得到其温度随时间变化的曲线如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.该物质是晶体,它的熔点是 80℃
B.该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比是 1∶2
C.该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比是 2∶1
D.该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比是 1∶4
6.水的比热容大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与它的这一特性无关的是( )
A.夏天洒水降温 B.夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗
C.汽车发动机用水循环冷却 D.让流动的热水通过散热器供暖
7.质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容,。下列说法中( )
①甲物质是水
②0~12min乙温度降低了20℃
③0~12min甲放出了的热量
④乙物质的比热容为
A.只有①②正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.只有①④正确
8.关于物质的比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的特性之一,它反映物质吸热或放热本领的大小
B.物质的比热容与物体吸收或放出的热量多少有关
C.温度高的铁钉比温度低的铁丝的比热容大
D.比热容与物质的质量、升高的温度有关
二、填空题
9.汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高。为了确保安全,可用循环水进行冷却,用水来冷却是因为水的 大;如果散热器中装有10kg的水,在温度升高的过程中,水吸收的热量是 J。【水的比热容为】
10.将1kg某种固态物质放入加热功率恒定的装置中,对其均匀加热至沸腾,温度随时间变化的关系如图所示,该物质在ab段加热过程中内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),若该物质液态时的比热容为2.4×103J/(kg·℃),该物质在ab段吸收的热量为 J。
11.盛夏的一天,小明一家三口到万平口度假,漫步在海滩上他感觉空气中弥漫着“大海的味道”,这种现象是分子不停地做 的缘故;同时他还感觉到脚下的沙子热得烫脚,而海水却很凉,这主要是因为沙子的 比海水小得多。
12.图甲是用水来冷却热牛奶的示意图。图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像,图乙中表示热牛奶的温度随时间变化的曲线应是 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。若水的质量为,在这个过程中水吸收的热量是 。[]
13.周末,小明用热水为家人热盒装牛奶,他把3盒牛奶放入装有温度是90℃、质量是2kg热水的盆中,经过一段时间,3盒牛奶的温度都从10℃变成了45℃,这段时间内每盒牛奶从水中吸收了 J的热量;若盆中热水对牛奶加热的效率是50%,则此时盆中水的温度是 ℃。已知:每盒牛奶的质量0.25kg,牛奶的比热容4.0×103J/(kg•℃),水的比热容4.2×103J/(kg•℃)。
三、实验题
14.如图所示是三个热学实验。请根据实验现象回答相关问题:
甲图 A 瓶中装有无色的空气、B瓶中装有红棕色的二氧化氮气体;
乙图用弹簧测力计拉玻璃板,玻璃板的下表面与水面接触未分开,发现弹簧测力计的示数大于玻璃板的重力;
丙图加热使水沸腾,水蒸气冲起软木塞;
(1)甲实验中两个瓶口上下相对,然后抽掉玻璃板。上面放置 (选填“A”或“B”)瓶,说明气体扩散现象;
(2)其中乙实验现象表明分子间存在 力;
(3)丙实验展示了内燃机的工作原理。燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气;塞子受到水蒸气的压力而冲出去,水蒸气的 能转化为塞子的动能。
15.如下图甲、乙所示,在探究“不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图所示。
(1)在两个相同的烧杯中加入 (选填“质量”或“体积”)相同的水和食用油;
(2)水和食用油温度随时间变化的图像如图丙所示。①根据图丙可判断出a物质是 (填“水”或“食用油”)。②在本实验中,为比较水和食用油吸热能力的大小,还可以采用的方法是升高相同的温度,通过记录加热 来进行比较。
加热时间/min
0
2
3
4
5
6
A的温度/℃
30
38
42
46
50
54
B的温度/℃
10
22
28
34
40
46
(3)换用另外两种质量相同的液体A、B再次实验,通过实验记录数据如表格所示。A、B两种液体,从开始加热到46℃,吸收热量的关系为QA QB(选填“小于”“等于”或“大于”);
(4)A的比热容 B的比热容(选填“小于”“等于”或“大于”)。
16.在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制出如图所示的图像(不计热量损失)。
(1)实验时,选用初温和 均相等的甲、乙两种液体;
(2)加热10min,甲吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)乙吸收的热量,甲液体的沸点是 ℃;
(3)乙液体的比热容是甲液体比热容的 倍,冬天用热水袋取暖,你认为在热水袋中装同温度的 液体取暖效果更好。
四、计算题
17.一个质量为250g的钢件,加热到560℃,然后在空气中自然冷却,室温为20℃,这个钢件在冷却过程中放出多少热量?[钢的比热容为
试卷第1页,共3页
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《10.3比热容 同步练习》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
A
B
D
A
D
A
1.C
【详解】开水放置在20℃的教室足够长时间后,水的末温约为,水的体积
水的质量
水放出的热量大约为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.B
【详解】根据热量公式 ,甲、乙吸收的热量相等,即
代入已知条件:,,可得
则
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选 B。
3.A
【详解】水的比热容大于砂石和泥土的比热容,白天太阳照射时,海洋升温慢,陆地升温快,陆地的热空气就上升,地面附近海洋的空气来补充,气流就从海洋向陆地,即风从海洋吹向陆地;
晚上陆地很快就冷却下来,而海洋则很慢,海洋的温度高,而陆地的温度低,地面气体就从陆地流向海洋,即风从陆地吹向海洋。因此白天,风力发电机翼朝向大海,晚上,风力发电机翼朝向陆地。则图乙是白天,图丙是晚上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.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,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;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。因此A与B的比热容关系应为2∶1,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。
5.D
【详解】A.由图像可以看出,某种晶体熔化过程中在第2min到第8min温度保持60℃不变,该温度为该物质的熔点,故A错误;
BCD.第0min到2min,加热2min物体温度变化量
第8min到12min,加热4min物体温度变化量
同一个加热器,加热相同时间表示物体吸收的热量相同,所以第8min到12min吸收的热量是第0min到2min吸收的热量的2倍,即
即
则该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比
故BC错误,D正确。
故选D。
6.A
【详解】A.夏天洒水降温,利用水的蒸发吸热来降温,不是利用水的比热容大,故A符合题意;
BCD.都是利用了水的比热容比较大,降温放出大量热,升温吸收大量的热,因而温差较小,故BCD均不符合题意。
故选A。
7.D
【详解】①时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图像可知,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;根据Q放=cmΔt可知,在质量相等、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小;所以,甲液体的比热容大,若A、B两种液体中,一种物质是水,则一定是甲物质,故①正确;
②由图可知,0~12min乙的温度从60℃降低至20℃,所以乙的温度降低
Δt乙=60℃-20℃=40℃
故②错误;
③0~12min甲放出的热量
Q水放=c水m水Δt甲=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(60℃-40℃)=4.2×104J
故③错误;
④由题知,而水和液体的质量相同,即m水=m乙,而水和另种液体在相同时间内放出的热量相等,即Q水放=Q乙放,则
c水m水Δt甲=c乙m乙Δt乙
结合图像可得,0~12min水放出的热量,即另一种液体放出的热量
Q水放=Q乙放=4.2×104J
则另一种液体的比热容
故④正确,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.A
【详解】A.由比热容的定义可知,比热容反映了物质吸热或放热本领的大小,故A正确。
BCD.比热容是物质的一种特性,同一种物质,状态不变时,其比热容与温度高低、温度升高或降低的多少、质量的大小、吸收或放出热量的多少都无关,故BCD错误。
故选A。
9. 比热容
【解析】【小题1】[1]水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低得少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
[2]10kg的水,在温度升高的过程中,水吸收的热量
10. 增大 63000
【详解】[1]如图所示,ab、cd段温度不变,且ab段温度较低,故ab段是物质的熔化过程,cd段是液体沸腾过程。虽然ab段温度保持不变,但物质持续从加热装置吸收热量,因此物质的内能是增大。
[2]由图像可知,该物质在bc段为液态,加热时间为tbc=19min-11min=8min
该物质在液态时吸收的热量为
则1min吸收的热量为
在ab段加热时间为tab=11min-4min=7min
因为加热装置的功率恒定,则相同的时间内物质吸热相等,则该物质在ab段吸收的热量为
11. 无规则运动 比热容
【解析】【小题1】[1]空气中弥漫着“大海的味道”,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动(或热运动)
[2]脚下沙子热,海水凉,是因为沙子的比热容比海水小得多,相同吸热时沙子升温快。
12. Ⅰ
【详解】[1]用水来冷却热牛奶,热牛奶的温度逐渐降低,所以图乙中表示热牛奶的温度随时间变化的曲线应是Ⅰ;
[2]由图乙可知,牛奶在水中冷却后的温度恒定在,所以在冷却过程中,水吸收的热量:
故填:Ⅰ;。
13. 65
【详解】[1]这段时间内每盒牛奶从水中吸收了
这段时间内每盒牛奶从水中吸收了。
[2]三盒牛奶能够吸收能量为
水放出的热量为
水降低的温度为
此时盆中水的温度是
此时盆中水的温度是65℃。
14.(1)A
(2)引
(3)内
【详解】(1)由于重力的影响,把密度大的气体放在密度小的气体上面时,上面的气体会自动的向下运动;此时无法判断气体的混合是因为重力的影响还是因为气体分子做永不停息的无规则运动导致的;因此要把密度小的空气放在上面。
(2)实验中,弹簧测力计的示数大于玻璃板的重力,说明玻璃板还受到了竖直向下的力,即玻璃分子与水分子间存在相互作用的引力。
(3)丙实验中,高温高压的水蒸气把活塞推飞出去,水蒸气的内能转化为活塞的机械能;这一过程与内燃机的做功冲程原理相同,内燃机的做功冲程中,燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能。
15.(1)质量
(2) 水 时间
(3)小于
(4)大于
【详解】(1)根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相同的水和食用油两种液体。
(2)[1]根据图丙水和食用油温度随时间变化的图像知,在加热相同时间时,即吸收相同的热量,a的温度变化量小,可知液体a的吸热能力强,比热容大,故a物质是水。
[2]在本实验中,为比较水和食用油吸热能力的大小,还可以采用的方法是升高相同的温度,比较加热时间来进行比较。相同质量的水和食用油,升高相同的温度,加热时间越长,吸热能力越强。
(3)通过实验记录数据如表格所示,A、B两种液体,从开始加热到46℃,加热时间分别为4分钟和6分钟,根据转换法,A、B两种液体吸收热量的关系为QA<QB。
(4)由表中数据可知,A加热4分钟,温度升高为46℃-30℃=16℃
而B加热4分钟,升高的温度为34℃-10℃=24℃
因A、B加热时间相同,故吸收的热量相同,根据比较吸热能力的方法可知,A的温度变化量小,A物质的吸热能力更强,A的比热容较大。
16.(1)质量
(2) 等于 60
(3) 2 乙
【详解】(1)要研究两种液体的吸热本领,应控制两个烧杯中所装的甲、乙两种液体的初温相同、质量相等。
(2)[1]相同加热器加热相同时间,加热器放出的热量相等,因此甲吸收的热量等于乙吸收的热量。
[2]根据图像可知,当甲加热到60℃时,甲的温度不再上升,说明甲开始沸腾,因此甲液体的沸点是60℃。
(3)[1]根据图像可知,甲加热10min温度的变化量等于乙加热20min温度的变化量,即
由图可知,由题可知m甲=m乙
则,即,则c乙=2c甲
即乙液体的比热容是甲液体比热容的2倍。
[2]冬天用热水袋取暖,在热水袋中装同温度的甲、乙液体,温度变化相同时,乙液体放出的热量多,则乙液体取暖效果更好。
17.
【详解】钢件在冷却过程中放出的热量为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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