九年级（上）同步练习
第十二章 内能与热机
12.3 研究物质的比热容
一．选择题
1、关于比热容，下列说法正确的是（ ）
A．比热容是物质自身的性质，与质量，状态，吸收或放出的热量均无关
B．相同质量的铝和铜，吸收了相同的热量，铝上升的温度高（c铝＞c铜）
C．沿海地区昼夜温差较小，而内陆沙漠地区的昼夜温差较大，这主要是因为海水吸收的热量少，砂石吸收的热量多
D．我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质是利用水的比热容大
2、下列情况下，比热容会发生变化的是（ ）
A．水凝固成冰 B．一杯水倒去一半
C．16℃的水变成60℃的水 D．一块铁加工成铁屑
3、根据表格中的数据，下列说法中正确的是（ ）
A．不同物质的比热容一定不同
B．同种物质在不同状态下比热容一定相等
C．初温相等的酒精和砂石，吸收相等的热量后，酒精的末温一定比砂石的末温高
D．质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铝块比铜块吸收的热量多
4、水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生产、生活服务。下列事例不是主要利用这一特性的是（ ）
A．夏天洒水降温 B．汽车发动机用循环水冷却
C．让热水流过散热器供暖 D．傍晚向稻田里放水以防冻坏秧苗
5、在标准大气压下用相同的加热器加热质量均为500g,初温相同的水和某种物质，它们温度随时间变化的图像如图所示，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），下列说法正确的是（ ）
A．乙物质的沸点一定是80℃
B．0～4min,乙物质的比热容为2.8×103J/（kg ℃）
C．0～4min,乙吸收的热量大于甲吸收的热量
D．8～10min,甲吸收的热量为1.68×105J
6、甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙温度都降低1℃，甲比乙放出的热量少
B．乙的比热容比丙小
C．丙的比热容为2×103J/（kg ℃）
D．3kg的丙物质温度升高2℃，需吸收6000J的热量
7、小明同学在家用电热水壶烧水，他家中的电热水壶如图所示可装1kg的自来水，标准大气压下将初始温度为20摄氏度烧开一壶水，水吸收的热量为[c水=4.2×103J/（kg ℃）]（ ）
A．3.36×104J B．3.36×105J C．8.4×104J D．8.4×105J
8、“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著，其主要原因是沙石比水具有较小的（ ）
A．热量 B．密度 C．比热容 D．内能
9、质量相等、初温相同的水和铁砂，分别用两套完全相同的装置加热（不计热损失），加热过程中温度变化如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．甲升温快、比热容小，是铁砂
B．乙升温慢、比热容大，是铁砂
C．甲升温快、比热容大，是水
D．乙升温慢、比热容小，是水
10、甲、乙两金属球，质量相等，初温相同，先将甲球投入冷水中，待热平衡后水温升高t℃，取出甲球（设热量与水均无损失），再迅速把乙球投入水中，这杯水热平衡后水温又升高t℃，设甲、乙两球的比热分别为C甲和C乙，则有（ ）
A．C甲=C乙 B．C甲＞C乙 C．C甲＜C乙 D．无法确定
11、用图甲所示装置探究冰的熔化特点，绘制出如图乙所示的图象，则（ ）
A．应先固定试管再固定烧杯
B．冰的熔化过程持续了25min
C．冰熔化时温度和内能都不变
D．水的比热容比冰的比热容大
二．填空题
12、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 较大，这是通过 的方式来改变发动机的内能。内能从高温的发动机转移到低温的水，而不是自发地从低温的水转移到高温发动机，这一现象说明能量的转移具有方向性；如果散热器中装有10kg的水，在温度升高50℃的过程中，水吸收的热量是 J；这些热量相当于完全燃烧 kg的天然气放出的热量。（c水=4.2×103J/（kg ℃），q天然气=7×107J/kg）。
13、小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g,烧杯中水的质量为200g,初温为23℃，点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q= J。他想利用Q放=Q计算酒精的热值，还需进行的实验操作是 ，他所测算出的热值与真实值相比偏 。[c水=4.2×103J/（kg ℃）]
14、将一壶质量为1kg、初温为20℃的水加热到100℃，水需要吸收的热量为 J；实际烧开此壶水，所提供的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）此值。
15、水的比热容是4.2×103 焦/（千克 ℃），它的单位读作 。人们常说“水是生命之源”，一杯水喝掉一半后，剩余水的比热容 （选填“变大”、“变小”、“不变”）。
16、2023年1月22日7时，黑龙江省大兴安岭地区漠河市阿木尔镇劲涛气象站实测最低温度突破漠河市最低气温的历史极值-52.3℃（1969年出现），打破我国有气象记载以来的历史最低气温记录。该气象站当时的温度计示数如图所示，此温度为 ℃。气温极低时，空气的比热容会 （选填“降低”“不变”或“升高”）。
17、AB两种物质，A吸收的热量是B的；B的质量是A的2倍；A升高的温度是B的4倍。则AB的比热容之比为 。
18、从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高，这是因为 （填“做功”或“热传递”）使铝件内能 （填“增加”或“减小”）了。已知某铝件加工之前的温度为20℃，加工之后的温度为95℃，如果要让加工后质量为2kg的铝件温度冷却到加工前的温度，则该铝件需要放出 J的热量。[C铝=0.88×103J/（kg ℃）]
19、将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（c铝＞c铁＞c铜），浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度 。从沸水中吸热最多的是 球，吸热最少的是 球。
20、一个标准大气压下，质量为2kg、初温为25℃的水吸收6.72×105J的热量后，其温度为 。
21、用两个完全相同的电加热器，分别给质量相同的A、B两种液体加热，它们的温度随时间变化的图象如图所示。不计热量的损失，根据图象上的相关数据分析计算可得出，A、B两种液体的比热容之比为 。
22、对于同一种物质，物体吸收的热量与物体的 有关，与物体升高的 有关。不同的物质，在质量相等，温度升高相同时，吸收的热量是 的。
23、装水质量为100kg的某太阳能热水器，集热管接收太阳能的有效面积为2m2，如果每小时1m2面积上接收太阳能约为2.1×106J，若热水器的效率为50%，则每小时水温可升高 ℃。
24、铁的比热容为0.45×103J/（kg ℃），其含义是1kg的铁，温度每下降1℃就会释放 J的热量。餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”，将1kg的铁板加热到130℃，再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上，等铁板温度降到70℃时，牛肉已十成熟了。铁板在此降温过程中释放出的热量为 J，其中60%被牛肉吸收，则牛肉从铁板处吸收了 J的热量。
25、某同学用一种加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度--时间图象如图所示，根据图象可以看出AB段的比热容 CD段的比热容 （选填“大于”、“等于”或“小于”），AB段所吸收的热量为 J．（C水=4.2×103J/（kg ℃））。
26、汽车中安装有水箱，用水做发动机冷却液，是因为水的 大；当水结成冰后，比热容将 （填“改变”或“不变”）；夏天教室中洒水降温与用水做发动机冷却液的原理 （填“相同”或“不同”）。
27、李白在《望庐山瀑布》中写道：“日照香炉生紫烟”，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式来改变香炉的内能。“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1：4，砂石和水的密度之比为3：2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时，它们升高的温度之比为 。
三．计算题
28、小明的妈妈做饭时，使用铁锅烧水，小明发现把2kg的水从10℃加热到85℃时，共消耗了0.5kg的干木柴，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg）。求：
（1）干木柴完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）铁锅烧水的效率。
29、小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
（1）CD段水吸收的热量是多少；
（2）计算出冰的比热容？
四．实验探究题
30、如图1是小刚将质量为500g的冰捣碎后装入大试管中，采用“水浴”法加热，探究其温度随时间变化的实验装置图。如图2是小刚作出的温度随时间变化的图像。
（1）采用“水浴”法加热，其目的是使冰块 （填“受热均匀”或“升温更快”）。小刚观察到：随着水温升高，烧杯口上方出现大量的“白气”，“白气”的形成是杯内的水先 后 （填物态变化的名称）。
（2）由图2可知：冰的熔点为 ℃，在6min～8min时间段内，冰处于 状态（填“固体”、“液体”或“固液共存”），内能 （填“不变”、“增大”或“减小”）。
（3）若冰的比热容为c=2.1×103J/（kg ℃），在最初2min内，冰的温度升高了40℃，则冰吸收的热量为 J。由图2可知，最初2min比最后2min升温较 （填“快”或“慢”），其主要原因是冰的比热容比水的比热容 （填“大”或“小”）。
（4）图3是小吴根据小刚的实验数据重新绘制的水温随时间的变化图像，据图可知，水的沸点 100℃，其原因可能是当时的气压 一个标准大气压（填“高于”、“低于”或“等于”）。
31、如图甲所示是“探究水和煤油吸热能力”的实验装置：在两个相同的烧杯中分别加入质量和初温都相等的水和煤油，用两个相同的酒精灯同时开始加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔1min记录一次温度。
（1）选择两个相同的酒精灯进行实验的目的是使水和煤油 。水和煤油吸收热量的多少是通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。
（2）根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，水和煤油都加热相同时间， 的温度变化快一些，由图像可知 吸热能力更强些。
（3）使用酒精灯加热水和煤油的过程，也是酒精的化学能不断转化为 能的过程。水和煤油温度升高、内能增大的过程是通过 的方式来实现的。
（4）细心的同学还发现，水的温度达到98℃后就不再变化，而煤油的温度却继续升高，由此可推断出煤油的 比水的高。
32、如题图1所示，规格相同的两个烧杯中分别装有甲、乙两种液体，m甲=m乙=1kg。用两个规格不同的加热器加热，该过程中忽略液体蒸发且加热器产生的热量全部被液体吸收，得到如题图2所示的温度与加热时间的图线。
（1）前6min甲、乙两杯液体吸收的热量情况如题图3，则两种液体的比热容c甲 c乙（选填“＞”“＜”、“=”或“无法比较”），你判断的依据是 。
（2）甲液体比热容的大小为c甲= J/（kg ℃）。
（3）甲液体在2min时的内能 4min时的内能（选填“＞”、“＜”、“=”），你判断的依据是 。
答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
D A D A B D B C A C D
12、比热容 热传递 2.1×106 0.03
13、1.68×104 测出剩余酒精的质量 小
14、3.36×105 大于
15、焦耳每千克摄氏度 不变
16、-53 不变
17、1：6
18、做功；增加；1.32×105
19、相同 铝 铜
20、100℃
21、1：2
22、质量 温度 不同
23、5
24、4.5×102 2.7×104 1.62×104
25、小于 5.25×104
26、比热容 改变 不同
27、热传递 8：3
28、解：（1）干木柴完全燃烧放出的热量：Q放=qm=1.2×107 J/kg×0.5kg=6×106J；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm′（t2-t1）=4.2×103 J/（kg ℃）×2kg×（85℃-10℃）=6.3×105J；
（3）铁锅烧水的效率：η= ×100%= ×100%=10.5%。
29、解：（1）m水=m冰=0.5kg,由图可知CD段水温的变化量Δt=20℃，
故CD段水吸收的热量是：
Q水=c水m水Δt水=0.5kg×4.2×103 J/（kg ℃）×20℃=4.2×104 J；
（2）由图象可知，冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要5min,CD段水从0℃升高到20℃，需要10min,故冰在AB段吸收的热量为：
Q冰=Q水=×4.2×104 J=2.1×104 J
冰的比热容为：
c冰= =2.1×104J/0.5kg×20℃=2.1×103 J/（kg ℃）
30、（1）受热均匀 汽化 液化
（2）0 固液共存 增大
（3）4.2×104 快 小
（4）低于；低于
31、（1）在相同时间内吸收的热量相同 加热时间
（2）煤油 水
（3）内 热传递
（4）沸点。
32、（1）＜ 质量与初温相等的不同物质，甲吸收的热量少，但甲变化的温度大，比热容小
（2）2.1×103
（3）＜ 同一物质，温度越高内能越大
