資源簡介

13.1 熱量 比熱容 同步練習
學校:___________姓名:___________班級:___________學號:___________
一、單選題
1．在國際單位制中，熱量的單位是（　　）
A．牛（N） B．焦耳（J） C．瓦特（W） D．安培（A）
2．下列各種情況下,物質的比熱容會發生變化的是 （ ）
A．水凝固成冰 B．一杯水倒去一半
C．讓水吸收更多的熱量 D．15 ℃的水變成45 ℃的水
3．許多公園里都有供游人休息的石凳或木椅，在夏日陽光的照射下，用手摸石凳和木椅，感到石凳比木椅熱。對于產生這種現象的原因是（ ）
A．石頭比木頭的質量大
B．石頭比木頭的比熱容小
C．石頭比木頭的密度大
D．石頭比木頭傳熱
4．兩個相同的容器分別裝滿了質量相同的甲、乙兩種液體。用同一熱源分別加熱，液體溫度與加熱時間關系如圖所示。下列說法中正確的是（　　）
A．甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容
B．如果升高相同的溫度，兩液體吸收的熱量相同
C．加熱相同的時間，甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量
D．加熱相同的時間，甲液體溫度升高的比乙液體溫度升高的多
5．小明用如圖所示完全相同的兩套加熱裝置進行探究“水的吸熱與其溫度、質量的關系”實驗，下列說法不正確的是（ ）
A. 實驗中加熱相同的時間，甲、乙吸收的熱量相同
B. 實驗中加熱相同的時間，甲裝置的溫度變化較大
C. 實驗中溫度變化相同時，甲裝置需要的加熱時間長
D. 實驗中溫度計的規格需要控制相同
6．在沒有電熱毯等取暖設備的年代，人們用如圖所示的玻璃瓶裝滿開水放進被窩暖腳，睡覺前灌開水進去放被窩里，第二天早上還感覺溫溫的，水的比熱容為，這樣一瓶水一夜放出的熱量大約為（ ）
A. B. C. D.
7．小明在海邊玩耍，感覺沙灘上的沙子很熱，海水卻比較涼爽。某天，他從6時到22時對沙子和海水的溫度進行了測量，繪成的溫度隨時間變化圖像如圖所示。下列分析不正確的是（　　）
A．早晨6時，海水的溫度比沙子高 B．6時到14時，沙子吸收的熱量比海水多
C．14時到22時，海水降低的溫度比沙子小 D．利用此圖像可以比較海水和沙子的比熱容
8．如圖是用相同的加熱裝置對a、b、c三種物質熱時它們的溫度隨時間 t 變化的圖像，其中a、c質 量相同。下列對圖像的分析正確的是（　　）
A．b 的比熱容小于 c 的比熱容
B．t1 ~t2時間內物質 a 的溫度不變， 內能不變
C．溫度從T1升高到T2時， a 物質吸收的熱量比 b 多
D．如果 a 、 b 是同種物質， b 的質量大于 a 的質量
二、填空題
9．一家火鍋店用某種材質的紙折成火鍋，加上水，放在點燃的天然氣爐上涮菜，如圖所示。紙鍋中的水在沸騰過程中溫度 （選填“繼續升高”或“保持不變”），該溫度低于紙的著火點。若紙鍋中水的質量為1kg，水溫從20℃升高到100℃，則水需要吸收 J的熱量。[已知水的比熱容為]
10．如圖所示的“膠囊胃鏡”是一種磁控微型機器人，重0.05N，患者吞服后15分鐘即可完成胃部檢查。膠囊的質量為 g，膠囊材料比熱容為2000J/(kg·°C)，膠囊進入胃部后，溫度從25°C上升到37°C，該過程膠囊吸收 J的熱量。（g取10N/kg）
11．水的比熱容為，現有1kg水，用掉了一半，則剩余水的比熱容將 ；若剩余的水又凝固成了冰，其比熱容將 。（本題選填“變大”、“變小”或“不變”）
12．在“探究水在沸騰前后溫度變化的特點”實驗中，自下而上安裝了如圖甲所示的裝置，溫度計所顯示水的初始溫度為 ℃，得到的溫度隨時間變化的圖像如圖乙所示，可知水的沸點為 ℃，燒杯內的水在前7分鐘內吸收了 J的熱量。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)]
三、實驗題
13．為了比較甲乙兩種不同液體吸熱情況，某同學做了如圖所示的探究實驗，并在實驗過程中記錄了下表中的數據．
質量/g 溫度升高10℃所需時間/s 溫度升高20℃所需時間/s 溫度升高30℃所需時間/s
液體甲 30 96 202 323
液體乙 30 64 133 212
（1）該實驗中，在兩個相同的燒杯中分別裝上質量、初溫都相同的液體甲和液體乙，并用兩個相同的酒精燈對其加熱，這其中運用了常用的物理科學方法，即 ．
（2）在該實驗中利用了“轉化思想”，即用加熱時間的長短來表示液體甲和液體乙 ．
（3）對表中數據進行分析，液體乙的比熱容 （選填“大于”、“小于”或“等于”）液體甲的比熱容．
14．為了比較水和沙子吸熱能力的大小，小石做了如圖所示的實驗：在兩個相同的燒杯中，分別裝有質量、初溫都相同的水和沙子，用兩個相同的酒精燈對其加熱，實驗數據記錄如下表：
質量/g 升溫10℃所需時間/s 升溫20℃所需時間/s 升溫30℃所需時間/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
（1）本實驗中除了圖中已有的測量工具，還需要 和 ；
（2）在此實驗中，用 反映水和沙子吸熱的多少；
（3）分析表格中的數據，可得出的結論是： ；
（4）下列事實能用上述實驗結果解釋的是（ ）
A．固體和液體很難被壓縮
B．50mL酒精和50mL水混合，總體積小于100mL
C．沿海地區晝夜溫差會比內陸地區小
D．多次用力晃動裝有沙子的玻璃試管后，發現沙子變熱
（5）小七利用圖丙對冰進行了加熱，繪制了如圖丁中冰的熔化過程中的部分圖像。已知到達C點時，試管里的冰恰巧完全熔化成了水，請利用所學習的知識畫出C點之后，水在2分鐘內的溫度隨時間變化的大致圖像。（已知水的比熱容是冰的比熱容的2倍）
四、計算題
15．吃早飯時，媽媽用熱水給小雪加熱250g的袋裝牛奶，為了使這袋牛奶的溫度由12℃升高到42℃，媽媽至少要用60 ℃的熱水多少kg？[水的比熱容為），設該牛奶的比熱容為，不計熱量損失]
16．如圖所示的是某種物質熔化的圖像，該物質的質量為100g，從開始熔化到剛好熔化結束吸收的熱量為9000J。假設該物質在單位時間內吸收的熱量是相同的。
（1）該物質在固態時吸收的熱量是多少？
（2）該物質在液態時的比熱容是多少？
參考答案
1．【答案】B
【詳解】在物理學中，熱量與功的國際單位均為焦耳。故ACD錯誤，不符合題意；B正確，符合題意。
2．【答案】A
【詳解】比熱容是物質的一種特性,其大小只與物質的種類和狀態有關,與質量、吸收或放出的熱量、溫度等無關,故A正確,B、C、D錯誤。
3．【答案】B
【詳解】木頭的比熱容比石頭大，相同質量的木頭與石頭，吸收相同熱量后，木頭升高的溫度比較少，所以在夏日陽光的照射下，用手摸石凳和木椅，感到石凳比木椅熱，故ACD不符合題意，B符合題意。
4．【答案】A
【詳解】ACD．用同一熱源加熱相同的時間，物體吸收的熱量是相同的。讀圖像可以知道，在吸收熱量相同時，甲液體升高的溫度小，根據比熱容定義可以知道，甲的比熱容比乙大。故A正確，CD錯誤；
B．讀圖像可以知道，升高相同的溫度，對甲加熱的時間長，即甲吸收的熱量多。故B錯誤。
5．【答案】B
【解析】實驗中用相同的加熱裝置進行加熱，當加熱相同時間時，兩裝置吸收的熱量相同，故正確，不符合題意；當物體溫度升高或降低時，它吸收或放出的熱量與物體質量的大小、溫度變化的多少成正比，加熱相同的時間，甲裝置燒杯中的水較多，水的質量較大，溫度變化較小，故錯誤，符合題意；實驗中溫度變化相同時，甲裝置燒杯中水較多，需要吸收較多的熱量，故需要的加熱時間長，故正確，不符合題意；實驗中溫度計的作用是讀取水的溫度，為了方便比較，需要控制溫度計的規格相同，故正確，不符合題意。故選。
6．【答案】C
【詳解】玻璃瓶中裝滿水的體積，由得水的質量為；水的初溫約為，水的末溫約為，水放出的熱量，與選項最接近。故選。
【識題解讀】
7．【答案】B
【詳解】A．由圖可知，早晨6時，海水的溫度為15℃，沙子的溫度為10℃，海水的溫度比沙子高，故A正確，不符合題意；
B．在同一片天空，太陽每小時放出的熱量相同，即海水和沙子每小時吸收的熱量相同，故6時到14時，沙子吸收的熱量和海水吸收的熱量相等，故B錯誤，符合題意；
C．由圖可知，在14時海水溫度比沙子低，在22時海水的溫度比沙子高，故14時到22時，海水降低的溫度比沙子小，故C正確，不符合題意；
D．根據可知，相同質量的海水和沙子，吸收或放出相同的熱量溫度變化大的比熱容小，溫度變化小的比熱容大，故利用此圖像可以比較海水和沙子的比熱容，故D正確，不符合題意。
8．【答案】D
【詳解】A．用相同的加熱裝置對b、c兩種物質加熱時，0~t1時間內兩種物質吸收的熱量相同，c物質升高的溫度較小，但由于不知道b、c質量的大小，不能判斷出b、c比熱容的大小，故A錯誤；
B．t1~t2時間內物質a的溫度雖然不變，但繼續吸收熱量，所以其內能增加，故B錯誤；
C．溫度從T1升高到T2時，a物質的加熱時間比b物質短，所以a物質吸收的熱量比b少，故C錯誤；
D．如果a、b是同種物質，比熱容相同，升高相同的溫度時，b的加熱時間長，b吸收的熱量多，根據Q=cmΔt知，b的質量大于a的質量，故D正確。
9．【答案】保持不變；3.36×105J
【詳解】水沸騰時仍要繼續吸熱，溫度不變。
若紙鍋中水的質量為1kg，水溫從20℃升高到100℃，則水需要吸收的熱量為
10．【答案】5；120
【詳解】膠囊的質量
膠囊吸收的熱量Q吸=cmΔt=2000J/(kg·°C)×0.005kg×(37℃-25℃)=120J
11．【答案】不變；變小
【詳解】根據比熱容的意義可以知道，比熱容是物質的一種特性，只與物質種類有關，所以，將1kg的水，用掉了一半，水的比熱容不變。
水結冰后，狀態改變，比熱容發生改變，冰的比熱容為，所以，水結冰后比熱容將變小。
12．【答案】18；98；1.68105
【詳解】由圖甲可知，溫度計的分度值為1℃，由液柱位置可知，此時溫度計的示數為18℃，即水的初溫為18℃。
由圖乙可知，當水的溫度達到98℃時，繼續吸熱，溫度保持不變，所以水的沸點是98℃。
由圖乙可知，7min內，水升高的溫度Δt=98℃-18℃=80℃
水的質量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×500×10-6m3=0.5kg
水吸收的熱量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×80℃=1.68×105J
13．【答案】控制變量法；吸收的熱量；小于
【分析】通過控制相同熱源的不同加熱時間來控制吸收的熱量多少．
【詳解】運用了控制變量法，控制變量法實質在于控制一個變量作比較，其余量均不變，該題中僅有液體不同這一個變量，質量、初溫、加熱方式均相同，則為控制變量法；由于使用相同熱源進行加熱，故認為加熱時間越長吸收熱量越多，加熱時間相等時吸收熱量相同，即用加熱時間的長短來表示液體甲和液體乙吸收熱量多少；由公式可知，當質量、溫度改變量相同時，吸收熱量越多，比熱容越大，由表中數據可知，當質量、初溫相同的甲、乙均升高10℃時，甲加熱時間更長，故吸收熱量更大，比熱容更大。
14．【答案】（1）天平；秒表
（2）加熱時間
（3）見解析
（4）C
（5）
【詳解】（1）實驗中要使得沙子和水的初溫和質量相等，需要的測量工具有天平、溫度計（圖中已有）；根據轉換法，在此實驗中，用加熱時間的長短來表示物質吸收熱量的多少，需要用秒表測量時間。
（2）根據轉換法，在此實驗中，用加熱時間的長短來表示物質吸收熱量的多少。加熱時間越長表示吸收的熱量越多。
（3）根據表中數據，質量相同的水和沙子，升高相同的溫度，水加熱時間長，水吸收的熱量多，說明水的吸熱能力強。
（4）A．固體和液體很難被壓縮，說明分子間存在斥力，故A不符合題意；
B．50mL酒精和50mL水混合，總體積小于100mL，說明分子間存在間隙，故B不符合題意；
C．相同質量的水和干泥土相比較，在相同的受冷和受熱的情況下，由于水的比熱容大（水的吸熱能力大），水溫度變化慢，而干泥土溫度變化快，沿海地區水分較多，內陸地區泥沙土較多。故沿海地區晝夜溫差會比內陸地區小，故C符合題意；
D．將裝有沙子的試管用力晃動多次，發現沙子變熱，是由于沙子克服摩擦做功，使沙子的內能增大，故D不符合題意。
（5）已知水的比熱容是冰的比熱容的2倍，加熱相同的時間，吸收的熱量相同，冰在0~2min升高的溫度是4℃，冰熔化成水，質量不變，由Q=cmΔt可知升高的溫度與比熱容成反比，水在2min內升高的溫度。
15．【答案】
【詳解】解：牛奶吸收的熱量是
因為不計熱量損失，所以，又因為
所以媽媽至少要用60℃的熱水質量為
答：媽媽至少要用60℃的熱水0.25kg。
16．【答案】（1）3000J
（2）
【詳解】（1）物質從開始熔化到剛好熔化結束，持續的時間為
吸收的熱量為9000J，則單位時間內吸收的熱量為
該物質在固態時的時間為，吸收的熱量是
（2）該物質在液態時的時間為，在液態時吸收的熱量為
在液態時升高的溫度為，該物質在液態時的比熱容是
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