内容正文:
沪粤版(2024)九年级上册12.3 物质的比热容 题型专练
【题型1】比热容的概念
【典例】在下列中华美食烹调的蒸、煮、炸、炒中,对物理知识认识正确的是( )
A.蒸包子是通过做功的方式增加汤包的内能
B.开大火能提高燃料的热值
C.炸油条时,油温升高快,是因为食用油的比热容小
D.栗子和沙子一起炒,主要是利用沙子的比热容较大,升温较快
【举一反三1】汽车发动机正常工作温度一般在之间,温度过低或过高,都会损坏发动机,所以要给汽车加冷却液。依据下面表格中数据,判断正确的是( )
A.应加甘油,因为甘油的沸点比水高
B.应加冷水,因为水的比热容比甘油大
C.应加甘油,因为甘油的比热容比水小
D.应加沸水,因为水沸腾时会吸收大量的热
【举一反三2】为比较水和食用油的吸热能力,小明用两套相同的装置做实验,如图所示。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度,并用钟表记录加热时间。实验数据如下表。
在实验过程中控制水和食用油的质量和 相同,通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。若实验中热量散失忽略不计,已知水的比热容 ,则食用油的比热容是 J/(kg·℃)。
【举一反三3】已知水的比热容为,这表示质量是1kg的水温度升高(或降低)1℃, ;若将1kg水倒掉一半,剩余水的比热容将 。
【题型2】比热容与社会生活
【典例】下列事例中不是利用水的比热容较大这一特性的是( )
A.让热水流过散热器取暖
B.洗衣机
C.冬天的傍晚向稻田里放水,以防冻坏秧苗
D.利用循环水冷却汽车发动机
【举一反三1】下列与比热容有关的生活现象,描述正确的是( )
A.“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
B.在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢
C.汽车发动机常用水做冷却剂
D.沙漠地区昼夜温差小
【举一反三2】夏日午后,南湖公园湖边的沙石热得烫脚,而湖水却很清凉;傍晚日落,沙石凉了,湖水却暖暖的。主要是因为水和沙石具有不同的( )
A.热值
B.内能
C.比热容
D.热量
【举一反三3】沿海地区由于陆地和海水的比热容不同,常常会形成海陆风。由图中红旗的情形可以知道出现该现象时在 (选填“白天”或“夜晚”),原因是 的比热容小温度高。
【举一反三4】在海滨地区看海,只要天气晴朗,白天和夜晚吹的风是有区别的,甲图发生在 (白天/夜晚),白天站在沙滩上,脚会感到热这是通过 改变脚的内能。
【举一反三5】在炎热、晴朗的天气中经常会产生海风和陆风。海水和陆地的比热容不同,使海洋和陆地产生温差从而形成空气流动,即为海风或陆风。请你在图中画出“海风”的气流的方向在图中虚线框的四边上画出表示气流方向的箭头。
【题型3】有关热量的计算
【典例】用加热设备给一间容纳60人的教室加热,空气温度升高4℃的过程中吸收的热量约为[空气的比热容为1×103J/(kg·℃),空气的密度为1.29 kg/m3,不考虑室内空气向外散失的热量] ( )
A.1×103J
B.1×104J
C.1×105J
D.1×106J
【举一反三1】我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染,已越来越引起人们的关注。现在大多数家庭已经改用天然气取暖,以降低对大气的污染。小明家的住房面积约110m2,若将住房的门窗关闭好,用天然气燃烧取暖,并使室温升高10℃,已知天然气的热值为 4.4×107 J/kg, 空气的密度约为1.3kg/m3,空气的比热容为 1.0×103 J/(kg⋅℃), 所需的天然气约为 ( )
A.0.01kg
B.0.1kg
C.1kg
D.10kg
【举一反三2】如图所示的“胶囊胃镜”是一种磁控微型机器人,重0.05N,患者吞服后15分钟即可完成胃部检查。胶囊的质量为 g,胶囊材料比热容为2000J/(kg·°C),胶囊进入胃部后,温度从25°C上升到37°C,该过程胶囊吸收 J的热量。(g取10N/kg)
【举一反三3】毛血旺是重庆的传统美食,小明在家做毛血旺时,他先把2kg、温度为20℃的水倒入燃气灶上的锅中加热,是通过 (选填“做功”或“热传递”)增加了水的内能,当水温升高到40℃时,水吸收的热量为 J。()
【举一反三4】质量为5千克的水经电热水器加热后温度升高了。求:
(1)水的体积。
(2)水吸收的热量
【举一反三5】有一种便携式气炉,用丁烷气体为燃料。一次烧水时,将2kg初温为20℃的水加热至 90℃,消耗了25g丁烷气体。已知水的比热容c为4.2×103J/(kg℃),丁烷的热值q=4.8×107J/kg。求 :
(1)加热过程中水吸收的热量;
(2)消耗的丁烷气体完全燃烧释放的热量。
沪粤版(2024)九年级上册 第十二章 内能与热机12.3 物质的比热容 题型专练(参考答案)
【题型1】比热容的概念
【典例】在下列中华美食烹调的蒸、煮、炸、炒中,对物理知识认识正确的是( )
A.蒸包子是通过做功的方式增加汤包的内能
B.开大火能提高燃料的热值
C.炸油条时,油温升高快,是因为食用油的比热容小
D.栗子和沙子一起炒,主要是利用沙子的比热容较大,升温较快
【答案】C
【解析】蒸包子是通过热传递的方式增加汤包的内能,故A错误;
燃料的热值与燃料的种类有关,开大火不能提高燃料的热值,故B错误;
比热容小的物质吸热能力弱,炸油条时,油温升高快,是因为食用油的比热容小,故C正确;
栗子常常用干净的沙子来炒制,是为了使栗子受热均匀,同时利用沙子的比热容较小特性,吸收相同的热量,沙子温度升高的多的性质,故D错误。
故选C。
【举一反三1】汽车发动机正常工作温度一般在之间,温度过低或过高,都会损坏发动机,所以要给汽车加冷却液。依据下面表格中数据,判断正确的是( )
A.应加甘油,因为甘油的沸点比水高
B.应加冷水,因为水的比热容比甘油大
C.应加甘油,因为甘油的比热容比水小
D.应加沸水,因为水沸腾时会吸收大量的热
【答案】B
【解析】由表格数据可知,水的比热容大于甘油的比热容,相同质量的水和甘油相比,升高相同的温度,水吸收的热量多,而沸水温度高于了汽车发动机正常工作温度,所以冷水适合作为汽车发动机的冷却液,故B正确,ACD错误。
故选B。
【举一反三2】为比较水和食用油的吸热能力,小明用两套相同的装置做实验,如图所示。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度,并用钟表记录加热时间。实验数据如下表。
在实验过程中控制水和食用油的质量和 相同,通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。若实验中热量散失忽略不计,已知水的比热容 ,则食用油的比热容是 J/(kg·℃)。
【答案】初始温度 升高的温度
【解析】为了比较水和食用油的吸热能力,通过控制变量法可知,实验过程中需要控制水和食用油两种液体的质量和初始温度相同。
在质量和吸收热量相同的时,水和食用油升高的温度不同,则反应其吸热能力不同,所以可通过比较升高的温度来研究水和食用油吸热能力的差异。
根据公式可知,水吸收的热量为
由题意可知,加热相同时间,水和食用油吸收的热量相等,为
则食用油的比热容为
【举一反三3】已知水的比热容为,这表示质量是1kg的水温度升高(或降低)1℃, ;若将1kg水倒掉一半,剩余水的比热容将 。
【答案】见解析 不变
【解析】水的比热容是,它表示的物理意义是:1kg的水温度升高(或降低)1℃,所吸收(或放出)的热量是4.2×103J。
比热容是物质的一种特性,与物质的种类、状态有关,而与质量无关,故将1kg的水倒掉一半,剩余水的比热容不变。
【题型2】比热容与社会生活
【典例】下列事例中不是利用水的比热容较大这一特性的是( )
A.让热水流过散热器取暖
B.洗衣机
C.冬天的傍晚向稻田里放水,以防冻坏秧苗
D.利用循环水冷却汽车发动机
【答案】B
【解析】因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以让流动的热水流过散热器取暖,故A不符合题意;
在洗涤过程中,洗衣机通过水流和旋转的力量,将水和衣物混合在一起,利用水流的冲击力将污渍从衣物上清除出去,故与比热容无关,故B故符合题意;
因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故C不符合题意;
因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,故D不符合题意。
故选B。
【举一反三1】下列与比热容有关的生活现象,描述正确的是( )
A.“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
B.在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢
C.汽车发动机常用水做冷却剂
D.沙漠地区昼夜温差小
【答案】C
【解析】与沿海地区相比,由于沙漠地区的沙子的比热容比水的比热容小,白天吸收相同的热量后,沙子的温度升高得多,气温较高;夜晚放出相同热量后,沙子的温度下降得多,气温较低,因此沙漠地区昼夜温差大,故“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沙漠地区的生活写照,故AD错误;
水的比热容大,湿泥土中含水多,因此干泥土的比热容小于湿泥土的比热容,在同等质量、同样的吸热情况下,干泥土的温度上升比较快,故B错误;
水的比热容大,相同质量的水和其它物质相比,升高相同温度时,水吸收的热量多,因此用水来做发动机的冷却剂,故C正确。
故选 C。
【举一反三2】夏日午后,南湖公园湖边的沙石热得烫脚,而湖水却很清凉;傍晚日落,沙石凉了,湖水却暖暖的。主要是因为水和沙石具有不同的( )
A.热值
B.内能
C.比热容
D.热量
【答案】C
【解析】水的比热容比沙石的比热容大,同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相同热量,水的温度变化比沙石小;因此,在受太阳照射条件相同时,湖水比沙石的温度低,放出相同热量时,湖水比沙石的温度高,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【举一反三3】沿海地区由于陆地和海水的比热容不同,常常会形成海陆风。由图中红旗的情形可以知道出现该现象时在 (选填“白天”或“夜晚”),原因是 的比热容小温度高。
【答案】夜晚 陆地
【解析】因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,所以相同质量的水和泥土、砂石吸收(或放出)相同的热量,水的温度升高(或降低)得慢;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,陆地升温快;陆地吸热后,温度上升快,热空气上升,风从海面吹向陆地,形成海风;晚上,陆地和海水放出相同的热量,海水温度降低慢,陆地降低快;海水上方的热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风;由图可知,红旗向右飘,说明风从陆地吹向海面,这是陆风的形成过程,在夜晚出现。
【举一反三4】在海滨地区看海,只要天气晴朗,白天和夜晚吹的风是有区别的,甲图发生在 (白天/夜晚),白天站在沙滩上,脚会感到热这是通过 改变脚的内能。
【答案】白天 热传递
【解析】因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,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,形成海风;据上述的分析可知,白天风由大海吹向陆地,晚上风由陆地吹向大海,故甲为白天吹来的风,乙为夜晚吹来的风。
白天站在沙滩上,脚吸收热量,内能会增加,因此脚会感到热,是通过热传递的方式改变脚的内能的。
【举一反三5】在炎热、晴朗的天气中经常会产生海风和陆风。海水和陆地的比热容不同,使海洋和陆地产生温差从而形成空气流动,即为海风或陆风。请你在图中画出“海风”的气流的方向在图中虚线框的四边上画出表示气流方向的箭头。
【答案】见解析图
【解析】水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风,如下图
【题型3】有关热量的计算
【典例】用加热设备给一间容纳60人的教室加热,空气温度升高4℃的过程中吸收的热量约为[空气的比热容为1×103J/(kg·℃),空气的密度为1.29 kg/m3,不考虑室内空气向外散失的热量] ( )
A.1×103J
B.1×104J
C.1×105J
D.1×106J
【答案】D
【解析】容纳60人的教室的长、宽、高分别约为10m、7m、3m,体积约为
由得,教室内空气的质量约为
教室内空气温度升高4℃的过程中吸收的热量约为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【举一反三1】我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染,已越来越引起人们的关注。现在大多数家庭已经改用天然气取暖,以降低对大气的污染。小明家的住房面积约110m2,若将住房的门窗关闭好,用天然气燃烧取暖,并使室温升高10℃,已知天然气的热值为 4.4×107 J/kg, 空气的密度约为1.3kg/m3,空气的比热容为 1.0×103 J/(kg⋅℃), 所需的天然气约为 ( )
A.0.01kg
B.0.1kg
C.1kg
D.10kg
【答案】B
【解析】住房的高约3m,则住房内空气的体积为
室内空气的质量为
空气吸收的热量为
所需的天然气约为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【举一反三2】如图所示的“胶囊胃镜”是一种磁控微型机器人,重0.05N,患者吞服后15分钟即可完成胃部检查。胶囊的质量为 g,胶囊材料比热容为2000J/(kg·°C),胶囊进入胃部后,温度从25°C上升到37°C,该过程胶囊吸收 J的热量。(g取10N/kg)
【答案】5 120
【解析】胶囊的质量
胶囊吸收的热量Q吸=cmΔt=2000J/(kg·°C)×0.005kg×(37℃-25℃)=120J
【举一反三3】毛血旺是重庆的传统美食,小明在家做毛血旺时,他先把2kg、温度为20℃的水倒入燃气灶上的锅中加热,是通过 (选填“做功”或“热传递”)增加了水的内能,当水温升高到40℃时,水吸收的热量为 J。()
【答案】热传递
【解析】当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递,所以水加热是通过热传递增加了水的内能。
由可得,水吸收的热量为。
【举一反三4】质量为5千克的水经电热水器加热后温度升高了。求:
(1)水的体积。
(2)水吸收的热量
【答案】(1)5×10-3m3 (2)4.2×105J
【解析】(1)水的体积
(2)水吸收的热量
【举一反三5】有一种便携式气炉,用丁烷气体为燃料。一次烧水时,将2kg初温为20℃的水加热至 90℃,消耗了25g丁烷气体。已知水的比热容c为4.2×103J/(kg℃),丁烷的热值q=4.8×107J/kg。求 :
(1)加热过程中水吸收的热量;
(2)消耗的丁烷气体完全燃烧释放的热量。
【答案】(1)5.88×105J (2)1.2×106J
【解析】(1)加热过程中水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(90℃-20℃)=5.88×105J
(2)消耗的丁烷气体完全燃烧释放的热量Q放=mq=25×10-3kg×4.8×107J/kg=1.2×106J
学科网(北京)股份有限公司
$