13.1《热量与比热容》 同步练习 提高B 2026-2027学年九年级物理人教版 全一册
第十三章 内能《热量与比热容》分层作业设计 提高B
一、选择题
1.质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热,它们温度随时间变化的图(1)如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲物质的沸点一定是80℃,乙物质的沸点一定是40℃
B.0~6 min 甲比乙吸收的热量多
C.8~10 min 甲和乙继续吸热,温度保持不变,甲和乙内能都不断增加
- 甲的比热容大于乙的比热容
图(1) 图(2) 图(3)
2.质量均为0.5 kg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上(2)图所示。已知水的比热容,c水>c液。下列说法中( )
①甲物质是水 ②0~12 min 乙温度降低了20℃ ③0~12 min 甲放出了8.4×104J的热量
④乙物质的比热容为2.1× 103J/(kg • ℃)
A. 只有①②正确 B.只有②④正确 C. 只有①③正确 D. 只有①④正确
3.在相同的加热条件下,对质量为m1、比热容为c1的物质A和质量为m2、比热容为c2的物质B均匀加热,物质A、B的温度随加热时间的变化情况如上图(3)所示。根据图像分析可推断出正确的结论是( )
A.若c1=c2,则m1<m2 B.若c1>c2,则m1>m2
C.若m1>m2,则c1<c2 D.若m1<m2,则c1>c2
4.某实验小组利用酒精对容器中500g冰均匀加热,他们每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。如图是他们根据记录的数据绘制的“温度一时间”图象,已知c冰= 2.1×103J/(kg •℃),由图象可知( )
A. 在BC段,容器中物质吸收的热量是1.68×105J
B. 冰在熔化过程中温度保持不变,内能不变
C. 冰在熔化前内能增加4.2 ×104J
D.水升温比冰慢,说明水的比热容比冰小
5.如图所示,规格相同的甲乙两容器中分别装有3kg和2kg 的纯净水,并用不同的加热器加热不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像,则下列说法正确的是( )
A. 甲容器中水每分钟吸收的热量为2.52 ×105J
B. 甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量之比3:2
C. 加热相同的时间,甲、乙两容器中水升高的温度之比2:3
D. 将甲、乙两容器中的液体从 20℃加热至沸腾所需要的时间之比2:3
多选题
6.现有甲、乙、丙初温相同的液体,其中甲、乙为质量相等的不同液体,乙、丙为质量不等的同种液体。若对这三种液体分别加热,根据它们各自吸收的热量和末温,在升高的温度——吸收的热量图像上分别画出对应的甲、乙、丙三点。如图所示,下列关于甲、乙、丙之间比热容和质量的大小关系中正确的是( )
A. B.
C. D.
7.质量相同的甲、乙两物体放出相同的热量后接触,热量从乙传向甲,则关于两物体的初始温度t甲、t乙,及比热容c甲、c乙,下列关系式中可以成立的是( )
A.t甲<t乙,c甲<c乙 B.t甲>t乙,c甲>c乙 C.t甲>t乙,c甲=c乙 D.t甲<t乙,c甲>c乙
二、填空题
8.把质量为m1的铁块加热到温度为t1,迅速放到质量为m2、温度为t2的冷水中,待热平衡时,测得水温为t,水的比热容是c水,则铁的比热容是 。(用所给字母代数式表示,不计热损失和水的汽化现象)
9.甲、乙两杯水的质量相等,温度均为60℃。A、B两物体的质量相等,温度均为30℃。现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水的温度降低了5℃,乙杯水的温度降低了10℃。若不考虑热量的损失,则A、B两物体的比热容之比为 。
10. 小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg 的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16 min 内吸收的热量为 J,另一种液体的比热容为 J/(kg • ℃).
三、实验题
11.同学们有时会接半杯冷水和半杯热水混合成温水来饮用。一天,小明和小华在同一饮水机上接水饮用时,小明的嘴被烫了。小华很纳闷:为什么同样是半杯冷水和半杯热水混合,我的水不烫嘴,而小明的水烫嘴呢?为此他们成立了研究小组,展开了相关的探究活动。研究小组猜想发生烫嘴现象的可能因素:
①不同材料的水杯; ②同学排队接水的先后次序;③接冷、热水的先后顺序。
他们进行了初步的探究,实验记录如下表:
影响因素 | 不同材料的水杯 | 同学排队接水的先后次序 | 接冷、热水的先后顺序 |
温度变化 | 变化不大 | 变化不大 | 变化明显 |
(1)分析表格可知,影响水温的主要因素是______________。
(2)研究小组完成实验后对“冷、热水混合产生不同现象的原因”进行了更深入的讨论:温度高于4℃时,热水密度_______冷水的密度,所以将半杯热水刚倒入半杯冷水中时,相当于热水在冷水中_______(选填“漂浮”或“下沉”)。因此,为了防止烫嘴,应先接______(选填“冷水”或“热水”)。
(3)如图所示,这是热水与冷水混合后温度随时间变化的图像。若热水的质量为1kg,则在400s时间内热水放出的热量为_________J;若忽略热损失,则冷水的质量为_________kg。[]
12.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质量、初温都相同的两种液体A、B,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,可以通过比较_________来反映两种液体吸收热量的多少;
(2)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,从同时开始加热到第5分钟,这段时间内A吸收的热量_________(选填“大于”“小于”或“等于”) B吸收的热量;由图像可知:_________液体的吸热本领更强;
(3)如图丙,某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成,为使大棚晚上保温效果更好,科研人员建议农户将土墙换成空心玻璃墙并填充________(填“A”或“B”)液体从而实现该效果;
(4)小明再用50g水和100g水做实验,以吸收的热量为纵坐标,升高的温度
为横坐标,分别画出50g和100g水的
图像,它们都是过原点的直线,即
,进一步分析发现,这两条直线的
值之比与对应水的_____________之比相等(选填“密度”“质量”或“体积”)。
三、计算题
13.某同学制作了一个透明玻璃箱,在玻璃箱内装有质量为10kg,温度是20℃的水,阳光照射一段时间后,太阳辐射的能量6×105J,若有42%的能量被水吸收,
求:(1)水吸收的热量;(2)可以使玻璃箱内的水温度升高到多少℃
14.小明用同一个稳定的热源加热某物质,并将该物质熔化时温度与时间的图像绘制如图,已知物质的质量为100g,固态时的比热容是0.75 ×103J/(kg•℃)。
(1)该物质在固态时吸收的热量是多少?
(2)该物质在2min到8 min 吸收的热量是多少?
(3)该物质在液态时的比热容是多少?
参考答案
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
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答案 | C | D | D | A | D | AD | AD |
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1.A
A. 图象中甲在80℃ 时温度不再上升,乙在℃时温度不再上升,但仅凭此图不能确定它们一定是沸点(可能是液体沸腾前的平台或熔化平台等),因此“一定是沸点”的表述不严谨。A错误。
B.0~6 min 内,甲、乙由同一热源加热,加热时间相同,故吸收的热量相同(Q吸只与加热时间有关)。B错误。
C.8~10 min 内,甲、乙继续吸热,温度保持不变(处于相变过程,如沸腾或熔化),吸收的热量全部用于改变分子势能,内能不断增加。C正确。
D.在相同时间内(即吸收热量Q相同)比较温度变化:由图可以看出甲的温度上升速度比乙快,根据比热容的定义,表明甲的比热容小于乙的比热容。D错误。
2. D
1.判断甲是否为水(说法①)
相同时间内两者放出热量相等,质量也相等(均0.5 kg)。由图可知,相同时间内乙温度下降比甲快,即 Δt乙> Δt甲。由Q放=cmΔt,在Q放、m.相同时,Δt越小则C越大。甲温降慢,故C甲>C乙。已知C水 >C液,所以甲是水。①正确。
2.0~12 min 乙降温(说法②)
由图读数:乙初温 60℃,12 min 时约 20℃,降低60-20 =40℃,并非20℃。②错误。
3.0~12 min 甲放出热量(说法③)
甲(水)0~12 min 由60℃ 降至约40℃,Δt甲=20℃。甲放出热量:Q放=C水mΔt甲=4.2×
103 J/(kg•℃)× 0.5 kg × 20 ℃ = 4.2 ×104 J.不是8.4×104J。③错误
4.乙的比热容(说法④,按常见命题为正确项)
相同时间放热相等:C水m.Δt甲= C乙mΔt乙,质量相消:
=2.1×103J/(kg•℃)
该结论正确,故④正确
综上,①④正确,故选D
3.D
【详解】由可知
同图像知,给两物质加热相同的时间,即两物质吸收的热量相同,物质B的温度变化较大,即
即
A.若c1=c2,则m1>m2,故A错误;B.若c1>c2,则质量关系无法判断,故B错误;
C.若m1>m2,则比热容关系无法判断,故C错误;D.若m1<m2,则c1>c2,故D正确。
故选D。
- A
冰的质量为500g=0.5kg,温度变化Δt0℃-(-20℃)= 20℃,AB阶段5 min物质吸收的热量:Q吸=cmΔt=2.1×103J/(kg•℃)×0.5kg×20℃=2.1×104J;因为相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了8×2.1×104J=1.68×105J的热量;故A正确:
B、冰在熔化过程中,吸收热量、内能增加,但温度保持不变,故B错;