苏科版物理九年级全册12.3物质的比热容素养提升练含解析

第第页苏科版物理九年级全册12.3物质的比热容素养提升练（含解析）第十二章机械能和内能

三、物质的比热容

基础过关全练

知识点1比热容

1.【环境保护】【新独家原创】盐城黄海湿地是东半球第一块潮间带世界自然遗产,拥有世界上规模最大的潮间带滩涂。湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的()

A.流动性大B.比热容大C.热值大D.密度大

2.(2022江苏南京玄武外国语学校月考)关于比热容,下列说法中正确的是()

A.一杯水的比热容比一桶水的比热容小

B.比热容越大的物质吸收热量越多

C.物质的比热容与物质的种类、吸收的热量、升高的温度、物质的质量均无关

D.可以用水循环来冷却汽车发动机

3.两个相同的容器中分别装入质量相同的甲、乙两种液体,使用相同的热源为其加热,液体温度与加热时间的关系如图所示,若甲、乙两液体吸收相同的热量,则液体升高的温度较多;两者比较,液体更适合作汽车的冷却剂。

知识点2热量的计算

4.(2022江苏南通一中月考)水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),1kg的水温度从50℃降低30℃,所放出的热量是()

A.1.26×105JB.8.4×104J

C.2.4×105JD.2.1×105J

5.(2022江苏常州清潭中学期中)质量为1kg,温度为20℃的水吸收了3.78×105J的热量后,在1标准大气压下,其温度升高了[c水=4.2×103J/(kg·℃)]()

A.110℃B.90℃

C.80℃D.条件不够,无法计算

6.(2023江苏常州钟楼期中)在“母亲节”这天,小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤,然后用盆子装了5kg的水,将装汤的碗放在水中冷却。小唐同学用水进行冷却主要是利用了水的大。过了一会儿,水温由20℃升高到40℃,水吸收的热量为J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

7.小明做“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验,绘制出如图所示的图像,由图像可知水沸腾时继续吸热,温度,若烧杯中水的质量为200g,加热至沸腾,至少需要吸收J的热量,实际上,提供的热量水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

8.【跨学科·物理学与日常生活】(2022湖南怀化中考)如图所示为冬天人们常用的电热水袋,使用十分方便,充电加热后,能够放热较长时间,其内部液体主要成分是水,是因为利用了水的较大;若该热水袋装有1kg的水,充电加热后温度为50℃,使用一段时间后温度降低到20℃,则此过程中放出的热量为J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

能力提升全练

9.【物理跨地理】(2022山东济南中考,9,★★☆)炎炎夏日,小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现,在这里白天的风常常从海面吹向陆地,而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析,并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图,如图所示。形成这一现象的主要原因是()

A.海水的密度小于砂石的密度

B.海水的密度大于砂石的密度

C.海水的比热容小于砂石的比热容

D.海水的比热容大于砂石的比热容

10.(2022山东潍坊中考,11,★★★)(多选)用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热,它们的温度随加热时间变化关系如图所示。不计热量损失,以下分析正确的是()

A.t1~t2时间内,a、c吸收热量相同

B.t2~t3时间内,a的内能不变

C.b的比热容可能大于c的比热容

D.若a、b是同种物质,则b的质量小于a的质量

11.(2022湖北宜昌中考,35,★★☆)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16min内吸收的热量为J,另一种液体的比热容为J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

12.(2023江苏盐城盐都期中,19,★★☆)测量温度时,有时需要考虑温度计对测量结果的影响。例如,当被测物体质量较小,但温度较高时,温度计会(选填“吸收”或“放出”)热量使被测物体温度(选填“升高”“不变”或“降低”),此时为了使测量值更接近真实值,应选择(选填“酒精”或“煤油”)温度计。[假定温度计玻璃泡相同,ρ酒精=ρ煤油=0.8×103kg/m3,c酒精=2.4×103J/(kg·℃),c煤油=2.1×103J/(kg·℃)]

13.【实验探究·分析论证】(2022江苏常州中考,27,★★☆)小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。

(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、相同的沙子和水。

(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是。测得实验数据如表格所示。

加热时间/min012345

温度/℃沙子1822293745—

水181921232527

(3)5min时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为℃。

(4)加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点(正确/错误)。

(5)分析数据可得沙子的比热容(小于/等于/大于)水的比热容。

14.【物理跨生物】(2022山东聊城中考,24,★★☆)食物也是一种“燃料”,释放化学能的过程不断地发生在人体内,提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。

(1)某种油炸食品,每100g可提供的能量约为1.26×106J,假设这些能量全部被质量为5kg、温度为25℃的水吸收,可使这些水的温度升高到多少摄氏度[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

(2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则能把多少千克的物体提升10m(g取10N/kg)

素养探究全练

15.【物理观念】阅读短文,回答问题。

牛顿冷却定律

当一个物体表面温度比周围环境温度高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为q=k(t物-t环),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。

(1)物体向周围环境散热,内能减少,这种改变内能的方式叫作;

(2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是;

A.速度B.密度C.功率D.效率

(3)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到29℃时,散热快慢为。

答案全解全析

基础过关全练

1.B因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高得少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低得少,使得昼夜的温差小,能有效调节周围环境的温度。

2.D比热容是物质的特性,与物质的种类有关,与吸收的热量、升高的温度、物质的质量均无关,故A、C错误;由Q=cmΔt可知,物体吸收热量的多少与比热容、质量、温度的变化有关,比热容大的物质吸收热量不一定多,故B错误;因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机可以用水循环冷却,故D正确。

3.甲乙

解析由图像可知,加热相同的时间,甲升高的温度大于乙升高的温度,由于采用相同的热源加热,加热相同的时间时,甲、乙两液体吸收的热量相等,因此甲、乙两液体吸收相同的热量时,甲液体升高的温度较多。由图像可知,在质量和温度变化量相同时,乙加热的时间长,由于采用相同的热源加热,加热时间长的吸收的热量多,因此乙液体吸收的热量多,故乙液体更适合作汽车的冷却剂。

4.A水放出的热量Q放=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×30℃=1.26×105J。注意“降低”与“降低到”的区别。

5.C由Q吸=cmΔt可得Δt==90℃,则理论上水的末温t=t0+Δt=20℃+90℃=110℃,因1标准大气压下水的沸点为100℃,则水实际升高的温度Δt'=100℃-20℃=80℃。

6.比热容4.2×105

解析由于水的比热容大,质量相同的水和其他物质相比,升高相同的温度,水吸热多,冷却效果好,所以将装汤的碗放在水中进行冷却是利用水的比热容大这一特性;水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(40℃-20℃)=4.2×105J。

7.保持不变4.2×104大于

解析由图像可知,水沸腾时继续吸热,温度保持不变;由图像可知,水的初温t0=48.0℃,水沸腾时的温度t=98.0℃,因此将烧杯中的水加热至沸腾至少需要吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×200×10-3kg×(98.0℃-48.0℃)=4.2×104J;由于对水加热的过程中存在热量损失,因此实际提供的热量大于水吸收的热量。

8.比热容1.26×105

解析因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以电热水袋用水作为介质;Q放=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(50℃-20℃)=1.26×105J。

能力提升全练

9.D沿海地区水多,水的比热容较大;内陆地区,地表以砂石泥土为主,砂石泥土比热容较小;因为水的比热容大,所以对于相同质量的水和砂石,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小,而砂石的温度变化大,所以白天陆地温度高,海水温度低,晚上陆地温度低,海水温度高;白天陆地上方空气的温度高,密度小,陆地上方的热空气上升,海面上的冷空气过来补充,所以白天的风常常从海面吹向陆地,而晚上海面上方的热空气上升,风从陆地吹向海面,故D正确。

10.AC由题知,用相同的加热装置,t1~t2时间内,加热时间相同,所以a、c吸收热量相同,故A正确;t2~t3时间内物质a处于熔化过程,温度虽然不变,但继续吸收热量,所以其内能增加,故B错误;用相同的加热装置对物质b、c加热时,0~t3时间内两物质吸收的热量相同,c物质升高的温度较小,但物质b、c质量不确定,由公式c=知,b的比热容可能大于c的比热容,故C正确;如果a、b是同种物质,比热容相同,升高相同的温度时,b的加热时间长,b吸收的热量多,根据Q=cmΔt知,b的质量大于a的质量,故D错误。

举一反三此题考查的是对物理规律的掌握和对图像分析的能力,以图像的形式考查物理规律,具有直观、客观的特点,是现在物理测试的热点考查方式。解题关键是要结合题意弄清两个坐标轴代表的物理量,图像的斜率、与坐标轴的交点等具有的特殊意义。

11.2.52×1041.4×103

解析由图知,水的初温t0=10℃,16min时温度t=40℃,16min内水吸收的热量Q吸水=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J;另一种液体加热8min,吸收的热量Q吸=2.52×104J×=1.26×104J;由Q吸=c液m液(t液-t0液)得,1.26×104J=c液×0.3kg×(50℃-20℃),解得c液=1.4×103J/(kg·℃)。

12.吸收降低煤油

解析当被测物体温度较高时,物体和温度计之间存在温度差,物体就会和温度计发生热传递,温度计会吸收热量使被测物体温度降低,由吸热公式可知,在物体的质量、温度变化相同的条件下,物质的比热容越小,吸热越少,因为煤油的比热容比酒精的比热容小,所以为了使测量值更接近真实值,应选择煤油温度计。

13.(1)质量(2)使沙子和水受热均匀(3)52(4)错误(5)小于

解析(1)根据比较物质吸热能力的两种方法,应控制不同物质的质量相同,故在两易拉罐中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水;

(2)为了使沙子和水受热均匀,实验中应用玻璃棒不断搅拌;

(3)温度计每一个小格代表1℃,示数是52℃;

(4)实验中用相同的酒精灯加热,加热相同的时间,水和沙子吸收的热量相同;

(5)根据表格中的数据可知,质量相同的水和沙子,加热相同的时间,吸收相同的热量,水的温度升高得慢,则水的吸热能力强,即水的比热容大,故沙子的比热容小于水的比热容。

14.解析(1)每100g这种油炸食品可提供的能量约为1.26×106J,假设这些能量全部被水吸收,则Q吸=1.26×106J,根据公式Q吸=c水m(t-t0),则水升高到的温度t=+25℃=85℃。(2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则W=1.26×106J,根据W=Gh=mgh得m==1.26×104kg。

素养探究全练

15.(1)热传递(2)C(3)0.9q

解析(1)物体向周围环境散热,内能减少,周围环境的内能增加,能量的形式没有变化,因此物体向周围环境散热属于热传递;

(2)由题目提供的信息