沪科版九年级全册第二节 科学探究：物质的比热容随堂练习题

这是一份沪科版九年级全册第二节 科学探究：物质的比热容随堂练习题，共8页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

测试时间:25分钟
一、选择题
1.下列过程中,物质的比热容会发生变化的是( )
A.冰熔化成水
B.将块状的盐研磨成粉末状的盐
C.将金属块放进冷水中冷却后取出
D.冶金工人将铜屑熔化后铸成铜块
2.用水作为暖气中的传热介质是因为水的( )
A.沸点高 B.密度大 C.比热容大 D.导电性强
3.两个相同的烧杯装有质量和初温都相同的水和食用油,用相同的电加热器分别给它们加热相同的时间,则下列说法中正确的是( )
A.水吸收的热量多 B.水上升的温度较高
C.它们吸收的热量相同 D.它们上升的温度相同
4.为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小明做了如下实验,将盛有30 ℃冷水的小烧杯放入盛有70 ℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制成如图所示的图像。下列说法错误的是( )
A.热水和冷水到达同一温度的时间是相同的
B.热水温度下降比冷水温度升高得快
C.热水放出的热量等于冷水吸收的热量
D.热水的质量可能小于冷水的质量
5.如图是由甲、乙两种物质组成的两个相同质量的物体吸热后温度变化的情况,图中横坐标是物体的温度变化量,纵坐标是物体吸收的热量。关于甲、乙两种物质的比热容的大小,下列判断正确的是( )
A.c甲>c乙 B.c甲6.质量和初温都相等的铝块和铜块(c铝>c铜),放出相等热量后,把它们放到一起,热量( )
A.由铝块传给铜块 B.由铜块传给铝块
C.没有发生传递 D.无法判断
7.甲、乙两物体的质量之比为1∶2,当它们降低相同的温度时放出的热量之比为2∶1,则组成甲、乙两物质的比热容之比为( )
A.1∶4 B.4∶1 C.2∶1 D.1∶2
8.质量相同的甲、乙两种物质从固态开始同时加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都为35分钟,它们的温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲物质的比热容随着温度的升高在变小
B.为固态时,甲的比热容大于乙的比热容
C.在10~25 min内,乙的内能保持不变
D.甲和乙升高相同的温度,吸收的热量相等
二、填空题
9.体温计采用水银作为测温物质而不用酒精是因为水银的 较小,相同条件下吸热升温快,能快捷、灵敏地测量体温。
10.小林将质量为2 kg的水从28 ℃加热至沸腾时测得水温为98 ℃,由此可知当地大气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)1标准大气压;水吸收的热量是 J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
11.水稻是喜温植物,春季育秧时,农民通常在傍晚向秧田灌水,早晨再将水放出,以防霜冻,这是因为水的 较大,当气温降低时,水能放出较多的热量;如果某秧田中水的温度降低了2 ℃,放出了3.36×107 J的热量,则该秧田内水的质量为 kg。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
12.如图是冰熔化时温度随时间变化的图像,冰在熔化过程中,质量和温度均不变,内能 (选填“增大”“减小”或“不变”),分析图像信息,冰在熔化前后,加热时间相同,冰升高的温度 (选填“较高”或“较低”),说明冰与水的 不同。
13.一个质量为2 g的烧红的铁钉,温度为600 ℃,若它的温度降低到100 ℃,释放的热量为 J;若这些热量全部用于加热100 g常温的水,则水温将升高 ℃。[c铁=0.46×103 J/(kg·℃),c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
14.有一种节能锅,如图所示。它由内锅和外锅组成,内锅底部固定有一个用特殊材料制成的物块,烹饪食物时,先把内锅置于火上加热,待内锅里的水沸腾、物块被烧红时关闭火源,立即把内锅放在外锅里密闭,烧红的物块继续给食物加热,直到食物被煮熟。要放出更多的热量,此物块应该具有质量 、比热容 的特点。
15.1 kg的酒精,温度从10 ℃上升到11 ℃所吸收的热量 温度从20 ℃下降到19 ℃所放出的热量(选填“大于”“小于”或“等于”)。
16.用两个相同的“热得快”,分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的图像如图。根据图像可知,甲液体的比热容 (填“大于”“小于”或“等于”)乙液体的比热容。如果乙液体是水,质量为500 g,初温为20 ℃,吸收1.89×105 J的热量,乙液体的温度升高了 ℃(气压为一标准大气压)。
三、实验探究题
17.小卓在烈日炎炎的松花江边玩耍,发现沙子烫脚,而江水凉爽,同样的太阳光照射,为什么会出现不同的结果呢?于是她从江边取了一些沙子和江水带到实验室去探究。小卓在两个相同试管中分别装上相同质量的江水和沙子,用相同酒精灯同时对它们加热,记录的数据如表所示:
(1)实验中记录加热时间的目的是 ;能说明被加热的物体内能增加了的现象是 。
(2)分析表中的数据得出的实验结论是 。
(3)请根据实验得出的结论解释“海陆风”形成的主要原因:等 的水和沙子,吸收 的热量,由于 ,所以 ,形成吹向陆地的风。
四、计算题
18.质量为2千克的水温度升高10 ℃,求水吸收的热量Q吸。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
19.小华在天津的家中用电热水壶烧水,将质量为2 kg的水从20 ℃加热到70 ℃。已知水的比热容c水=4.2×103 J/( kg·℃),求水吸收的热量。
一、选择题
1.答案 A 比热容是物质本身的一种特性,与物质状态有关;在物质状态相同时,与物质的形状、温度无关,冰熔化成水,状态发生改变,比热容发生变化。
2.答案 C 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,取暖效果好,所以暖气装置中用水来供热,C正确、A、B、D错误。
3.答案 C 因为是用相同电加热器加热相同时间,所以水和食用油吸收的热量相等,A错误,C正确;水的比热容大于食用油的比热容,由Q=cmΔt可知质量和初温都相同的水和食用油,在吸收相同热量的情况下,水上升的温度低于食用油上升的温度,B、D错误。
4.答案 C 由图可知,400 s时,热水和冷水到达同一温度40 ℃,所以热水和冷水到达同一温度的时间是相同的,A正确,不符合题意;400 s内,热水温度由70 ℃下降到40 ℃,下降30 ℃,冷水温度由30 ℃上升到40 ℃,上升10 ℃,热水温度下降比冷水温度升高得快,B正确,不符合题意;冷水和热水的质量未知,由Q=cmΔt可知热水放出的热量不一定等于冷水吸收的热量,C错误,符合题意;由题可知,冷水和热水的质量未知,热水的质量可能小于冷水的质量,D正确,不符合题意。故选C。
5.答案 A 根据图像可知,两个物体吸收相同的热量时,乙物质组成的物体的温度变化量较大,两个物体的质量相同,由c=Q吸mΔt可知,温度升高多的比热容小,所以乙物质的比热容小。
6.答案 A 因铜和铝的质量、初温均相同,c铝>c铜,所以根据Q=cmΔt可知,当它们放出相同的热量后,铜降低的温度比铝降低的温度多,所以铝的温度会高于铜的温度,放在一起,热量由铝块传给铜块。故选A。
7.答案 B 由题意可知,m甲m乙=12,Δt甲Δt乙=11,Q放甲Q放乙=21,由Q放=cmΔt可得,组成甲、乙的两物质的比热容之比c甲c乙=Q甲m甲Δt甲Q乙m乙Δt乙=Q放甲Q放乙×m乙m甲×Δt乙Δt甲=21×21×11=41,故选B。
8.答案 B 由图像知道,间隔相同的时间,甲的温度变化量随着温度的升高越来越小,由公式Q=cmΔt知道,甲物质的比热容随着温度的升高在变大,故A错误;质量相等的甲、乙都为固态时,加热相同的时间它们吸收的热量是相等的,由Q=cmΔt知,甲升高的温度小,所以甲的比热容大,故B正确;乙是晶体,在10~25 min内,乙处于熔化过程中,吸收热量,内能增加,温度保持不变,故C错误;甲、乙两物质的质量相同,比热容不同,据公式Q=cmΔt知,升高相同的温度时,吸收的热量不相等,故D错误。
二、填空题
9.答案 比热容
解析 体温计是用水银作为测温物质,主要是因为水银比热容较小,质量相同的水银和其他物质相比,吸收相同的热量,水银的温度变化大,能快捷、灵敏地测量体温。
10.答案 小于 5.88×105
解析 水沸腾时的温度低于100 ℃,所以当地大气压小于1标准大气压;这些水吸收的热量为Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(98 ℃-28 ℃)=5.88×105 J。
11.答案 比热容 4 000
解析 水稻是喜温植物,因此需要保温防霜冻,水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,放出相同的热量,水降低的温度少,能起到保温作用;如果某秧田中水的温度降低了2 ℃,放出了3.36×107 J的热量,则该秧田内水的质量m=Q放c水Δt=3.36×107J4.2×103J/(kg·℃)×2℃=4 000 kg。
12.答案 增大 较高 比热容
解析 由图可知,冰是晶体,在熔化过程中质量和温度均不变,但仍不断吸热,内能增大。由图可知,AB段为固态,CD段为液态,由于熔化前后加热时间相同,说明吸收的热量相同,物质质量不变,而AB段温度变化量较大,故冰升高的温度较高,根据Q=cmΔt可知,冰与水的比热容不同。
13.答案 460 1.1
解析 铁钉释放的热量Q放=c铁m铁Δt铁=0.46×103 J/(kg·℃)×2×10-3 kg×(600 ℃-100 ℃)=460 J,根据题意可知Q吸=Q放=460 J,水温将升高Δt水=Q吸c水m水=460J4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg≈1.1 ℃。
14.答案 大 大
解析 由公式Q=cmΔt可知,物体放出热量的多少与物体质量、比热容以及温度变化量有关,所以要放出更多的热量,此物块应该具有质量大、比热容大的特点。
15.答案 等于
解析 由公式Q=cmΔt可知,同一种液体(酒精),比热容相同,因为酒精质量一定,温度变化量也相等,所以温度从10 ℃上升到11 ℃所吸收的热量等于温度从20 ℃下降到19 ℃所放出的热量。
16.答案 小于 80
解析 加热相同时间时,甲、乙吸收相等的热量,且两液体质量相等,甲液体升高的温度高,根据c=QmΔt可知甲液体的比热容小于乙液体的比热容;如果乙液体是水,根据Q=cmΔt,得乙液体的末温t=Q吸c水m+t0=1.89×105J4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg+20 ℃=110 ℃,气压为一标准大气压时,水的沸点为100 ℃,达到沸点后继续吸热温度不再升高,所以水温只能升高到100 ℃,即乙液体的温度升高了80 ℃。
三、实验探究题
17.答案 (1)比较两种物质的吸热多少 物体温度升高 (2)水的吸热能力大于沙子的吸热能力 (3)质量 相同 水的比热容大于沙子的比热容 海洋上方空气温度升高得比陆地上方空气温度升高得慢
解析 (1)根据转换法,实验中通过比较加热时间来比较两种物质的吸热多少;能说明被加热的物体内能增加了的现象是物体温度升高;(2)由表中数据知,相同质量的水和沙子升高相同的温度,水加热时间长,吸收的热量多,由Q=cmΔt知,水的吸热能力大于沙子的吸热能力;(3)由(2)知,水的吸热能力大于沙子的吸热能力,即水的比热容大于沙子的比热容;等质量的水和沙子,白天吸收相同的热量后,由于水的比热容大于沙子的比热容,海洋上方空气温度升高得较慢,气压高,陆地上方空气温度升高得较快,气压低,风从气压高的海洋流向气压低的陆地。
四、计算题
18.答案 84 000 J
解析 水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×10 ℃=8.4×104 J。
19.答案 4.2×105 J
解析 水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(70 ℃-20 ℃)=4.2×105 J。
质量/g
温度升高10 ℃
所需要的时间/s
温度升高20 ℃
所需要的时间/s
温度升高30 ℃
所需要的时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220