《科学探究：物质的比热容》能力提升练

学而优教有方2/2第二节科学探究：物质的比热容一、选择题1.（2021·河南郑州巩义期中）两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。下列说法正确的是（）A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同C.加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.加热相同的时间，甲液体升高的温度比乙液体升高的温度大2.（2019·浙江杭州中考）对于同一物态的某种物质，根据c=得知（）A.比热容跟热量成正比B.比热容跟质量成反比C.比热容跟温度变化成反比D.吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量3.（2018·重庆七十一中定时作业）质量相同的两物体，比热容之比为1：2，升高的温度之比为3：2，则它们吸收的热量之比为（）A.4:3B.3:4C.1:3D.3:14.（2020·福建厦门双十中学月考）甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为25℃和75℃，现将一温度为85℃的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到45℃，然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后乙容器中水温为（不计热量散失和水的质量的变化）（）A.65℃B.60℃C.55℃D.50℃5.（2021·安徽合肥工大附中月考）水的比热容较大，下列做法中不是利用这一特性的是（）A.炎热的夏天，在室内地上洒水打开窗户过一会儿感到凉爽B.用水做内燃机的冷却液C.在城市里修建人工湖，除了美化环境外，还能调节周围的气温D.供暖系统使用热水循环供暖二、填空题6.（2020·安徽芜湖月考）甲、乙两种金属的比热容之比是2：1，质量之比是1：4。当它们吸收相同的热量后，甲物体的温度升高了10℃，则乙物体的温度升高了________℃。三、综合题7.（2021·河南焦作温县期中）为了比较水和食用油的吸热能力，某实验小组选取的器材有：两个规格相同的酒精灯、两个规格相同的烧杯、两支规格相同的温度计、两个铁架台、火柴、停表。请问：（1）还需要的器材是：________。（2）对水和食用油的选取，需满足的条件是：________。（3）怎样确定水和食用油是否吸收了相同的热量：________。（4）探究发现最后得出的结论是：________。8.（2021·福建南安新营中学月考）小明为了比较不同物质的吸热情况，她制定了两个方案：A.让研究对象都升高相同的温度，然后比较它们吸收热量的多少。B.让研究对象都吸收相同的热量，然后比较它们升高温度的高低。他进行了如下实验：在2个相同的烧杯中分别盛有质量相等的水和油，用两个相同热源进行加热，如表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题：（1）小明选择的是方案________（选填“A”或“B”）。（2）由表可知，________的吸热本领强。（3）在这个实验中，使用________间接表示水和油吸收的热量多少。结合表格中的数据，可知油的比热容为________J/（kg·℃）。9.（2021·独家原创试题）小明家在楼房顶上安装了太阳能热水器，小明查阅太阳能热水器的铭牌后得知其参数如表所示：若太阳能热水器水箱内装满水，在阳光照射下，水的温度升高了10℃。求：水吸收的热量。[水的比热容为4.2×J/（kg·℃）]10.（2021·福建厦门湖里中学月考）小芳用加热器给温度均为20℃的甲、乙液体加热（>），两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度-加热时间关系图线如图1所示。图1（1）在最初的60s内，甲液体吸收的热量________乙液体吸收的热量。甲液体第30s的内能________第35s的内能（均选填“大于”“等于”或“小于”）。（2）若=300g，60s内甲吸收了3.6×J的热量，则甲的比热容=________J/（kg·℃）；（3）请根据图中0至30s图线及题目所给信息，写出判断甲、乙两液体的比热容大小关系的分析过程：________。11.（2017·广东中考）防冻冷却剂汽车行驶时，发动机的温度会升得很高，利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动，将发动机多余内能带走，使发动机能以正常工作温度运转，防冻冷却液主要由水和不易汽化、密度比水小的某种防冻剂（简称原液）混合而成，原液含量（防冻剂占防冻冷却液体积的比例）越高，防冻冷却液的比热容越小，防冻冷却液的凝固点和沸点与原液含量的关系分别如图乙和丙所示。甲乙丙选用时，防冻冷却液的凝固点至少比环境最低温度低10℃，而沸点一般高于发动机最高工作温度5℃以上。（1）若用水代替防冻冷却液，在北方寒冷的冬天，停车时间较长，会因水结冰容易导致散热器管道胀裂，为什么？因为当水结冰时，________所以把散热器管道胀裂。（2）设某品牌汽车的发动机工作温度为90~101℃，所在地区最低温度为-17℃，应选用何种较合适比例的防冻冷却液________（选填“35%”“45%“55%”或“65%”），简述选用理由：________。（3）现有原液含量为75%的防冻冷却液长时间使用后，由于汽化会减少，与原来相比，防冻冷却液的哪些物理量发生了变化，如何变化？（示例：体积变小）①________；②________；③________；④________；⑤________。

参考答案一、选择题1.答案：D解析：已知两种液体质量相等，相同热源加热说明相同时间内两液体吸收的热量相等。由图像可以看出：在吸收热量相同时甲液体升高的温度更大，C错误，D正确。由知，甲液体比热容较小，A错误；由图像可知，升高相同温度时，甲的加热时间较短，也就是甲吸收的热量较少，B错误。2.答案：D解析：比热容是物质的一个特性，与热量、质量、温度变化均无关；比热容等于吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比。3.答案：B解析：由吸收热量的计算公式得，，由题意可知，代入公式可得：=3：4。4.答案：A解析：当将金属球放人甲容器中时，金属球放出的热量与水吸收的热量相等，即。设金属球的质量为、比热容为，水的质量为、水的比热容为，则，=，因为，所以=，化简得；当将金属球放入乙容器中时，乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等，即，由于甲、乙容器中的水的质量相等，又是同一个金属球，所以仍设金属球的质量为、比热容为，水的质量为、水的比热容为，两者共同的温度为t，则，因为，即=，所以，解得。选A。5.答案：A解析：炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，A符合题意；用水做内燃机的冷却液、在城市里修建人工湖、供暖系统使用热水循环供暖，都利用了水的比热容较大的性质。综上分析可知，本题选A。二、填空题6.答案：5解析：根据题意知，甲、乙两种金属的比热容之比是2：1，质量之比是1：4，吸收相同的热量，由知道，两种金属升高温度之比是，根据题意知，，所以。三、综合题7.答案：（1）天平（2）水和食用油的质量相同（3）比较加热时间（4）水的吸热能力大于食用油的吸热能力解析：（1）要控制水和食用油的质量相同，故还需要的器材是天平。（2）对水和食用油的选取，需满足的条件是：水和食用油的质量相同。（3）根据转换法，水和食用油是否吸收了相同的热量是通过比较加热时间来判断的。（4）探究后发现，质量相同的水和食用油升高相同的温度，水加热时间长，即最后得出的结论是：水的吸热能力大于食用油的吸热能力。8.答案：（1）B（2）水（3）加热时间解析：（1）从表中数据可知，水和油的质量相同，在实验过程中控制加热时间相同，吸收的热量相同，通过比较升高的温度（或温度升高的多少）来研究水和油吸热能力的差异，小明选择的是方案B；（2）由表可知，相同质量的水和油，吸收相同的热量，油升高的温度多，则油的吸热能力差，水的吸热能力强；（3）在相同的时间内，热源放出的热量相同，则物质吸收的热量相同，用加热时间表示吸收热量的多少；相同，由表中数据可知，油升高的温度是水升高的温度的2倍，根据可知，油的比热容是水的二分之一，即油的比热容为。9.答案：解析：太阳能热水器水箱内装满水时水的质量：。水吸收的热量：10.答案：（1）等于小于（2）（3）相同时间内甲、乙吸收的热量相同、升高的温度相同，由于甲的质量大于乙的质量，根据可知，甲的比热容小于乙的比热容。解析：物理学科素养指的是学生通过在物理学科内的学习所应达成的专业素质。本题考査学科核心素养中的科学探究能力，本题创设了真实的实验情境，考查学生对实验原理和方法的理解，以及对实验数据的分析处理能力。（1）由题意可知，两种液体每秒吸收的热量相同，所以在最初的60s内，甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量；由题图可知，甲液体从30s到35s时，一直吸收热量，温度升高，内能变大，即甲液体第30s的内能小于第35s的内能；（2）由图可知，60s内甲液体升高的温度，根据得，甲的比热容；（3）由图可知，在0至30s内为液体升温过程，甲、乙的温度随时间变化的图线是重合的，即相同时间内甲、乙吸收的热量相同、升高的温度相同，由于，根据可知，甲的比热容小于乙的比热容。11.答案：（1）质量不变，冰的密度比水的小，体积变大（2）55%在满足凝固点和沸点要求的条件下，选择比热容较大的防冻冷却液（3）①质量变小②比热容变小③沸点升高④凝固点升高⑤重力变小（或密度变小）解析：本题重点考查学生从文字、图像获取信息的能力，在解决每一个问题时，都应该从文字和图像中寻取相关信息进行分析并解决问题。（1）水凝固时，密度变小，体积变大。（2