九年级物理全册10.3探究-物质的比热容测试含解析新版北师大版

Page110.3探究物质的比热容一．选择题（共15小题）1．（中考•天门二模）新疆“那拉提草原”是著名全国的旅游景区。夏天，当你赤脚在烈日当空的小河边游玩时，你会发觉：岸上的小石头热得烫脚，而河水却是冰凉的，这是因为（）A．水比小石头的温度变更大 B．水比小石头的比热容大 C．水比小石头汲取的热量小 D．水比小石头的比热容小【答案】B。【解析】因为水的比热容比小石头的大，相同质量的水和小石头比较，汲取相同的热量（都在太阳照耀下），水的温度上升的少，湖水是凉凉的，而小石头的温度上升的多，热得烫脚。2．（中考•邵阳）电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中，它们都是利用电动机来工作的，电动机工作过程中能量转化状况主要是（）A．电能转化成热能 B．电能转化成机械能 C．机械能转化成电能 D．太阳能转化成机械能【答案】B。【解析】电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，故B正确。3．（中考•泰州一模）两个相同的容器中各盛有质量相等、初温相同的水和煤油，用功率相同的电加热器分别加热，其温度随时间的变更如图所示。由图象可以推断（）A．甲是水，比热容较大 B．甲是煤油，比热容较大 C．乙是水，比热容较大 D．乙是煤油，比热容较大【答案】C。【解析】如图所示，在某肯定时间时，甲的温度的变更量比乙的温度变更量大；利用热量的计算公式Q＝cm△t分析，甲的比热容小，是煤油；乙的比热容大，是水。4．（中考•蒙阴县二模）为探究不同物质的吸热实力，选取质量和初温均相同的不同物质A和B，用相同的酒精灯同时加热相同的时间，温度随时间的变更图象如图所示。下列说法正确的是（）A．由图象可推断，A的吸热实力大 B．加热相同时间，A汲取的热量多 C．A、B上升相同的温度，B汲取的热量多 D．A、B上升相同的温度，A汲取的热量多【答案】C。【解析】ACD、由图象可知，上升相同的温度，B须要的加热时间比A的加热时间长，即B须要汲取的热量比A多，B的吸热实力大，故AD错、C正确；B、加热相同的时间，即汲取的热量相等，故B错。5．（中考•上海）两个质量相同的不同物质，汲取相同的热量，下列说法中正确的是（）A．比热容大的物质上升温度较小 B．比热容小的物质上升温度较小 C．比热容大的物质上升温度较大 D．上升温度相同，与比热容大小无关【答案】A。【解析】依据Q＝cm△t知，相同质量的不同物质，汲取相同的热量，比热容大的温度上升小，故A正确。6．（中考•福建）如表列出一些物质的比热容，依据表中数据，下列推断正确的是（）物质水煤油冰铝铜比热容/（J•kg﹣1•℃﹣1）4.2×1032.1×1032.1×l030.88×1030.39×103A．不同物质的比热容肯定不同 B．物质的物态发生变更，比热容不变 C．质量相等的铝和铜上升相同的温度，铝汲取的热量更多 D．质量相等的水和煤油汲取相同的热量，水上升的温度更多【答案】C。【解析】A、由表中数据可知，不同物质的比热容一般不同，但也有的物质比热容相同，如煤油和冰，故A错误；B、水和冰是水的两种状态，分析表中数据可知，其比热容是不同的，说明比热容与物质状态有关，物质的物态发生变更，比热容也会发生变更，故B错误；C、由表中数据可知，铝的比热容大于铜的比热容；质量相等的铝和铜上升相同的温度，因铝的比热容大，则依据Q＝cm△t可知铝汲取的热量更多，故C正确；D、质量相等的水和煤油汲取相同的热量，因为水的比热容大，所以依据Q＝cm△t可知水上升的温度少，故D错误。7．（中考•杭州）对于同一物态的某种物质，依据c＝得知（）A．比热跟热量成正比 B．比热跟质量成反比 C．比热跟温度变更成反比 D．汲取或放出的热量跟质量与温度变更的乘积之比是个恒量【答案】D。【解析】比热容是物质的一种特性，是物质本身的固有的属性。与物质的种类有关、与物质的状态有关。对同一物态的某种物质而言，汲取或放出的热量跟质量与温度的变更的乘积之比是一衡量，即比热容。故A、B、C不正确，D正确。8．（中考春•浦东新区期末）下列物理量中，可以用来鉴别物质种类的是（）A．密度和比热容 B．内能与机械能 C．质量与重力 D．温度和热量【答案】A。【解析】因为密度和比热容都是物质的特性，不同物质的密度和比热容一般是不同的，而内能与机械能、质量与重力、温度和热量都不是物质的特性，和物质的种类没有关系，所以应当用密度和比热容来鉴别物质的种类。9．（中考春•黄浦区期末）下列四种状况下，物质比热容会发生变更的是（）A．一瓶酒精倒去一半 B．水凝聚成冰 C．一块铁锻打成宝刀 D．铜块降温20℃【答案】B。【解析】物质的比热容是物质本身的一种特性，与质量、温度、形态无关。故A、C、D状况下的比热容不会发生变更。水凝聚成冰，状态发生变更，比热容也会发生变更。10．（中考•镇平县二模）某同学用同一热源加热质量相等的水和煤油，视察到煤油的温度比水的温度上升得快。若水和煤油的比热容分别用c水和c煤油表示，则（）A．c水＞c煤油 B．c水＜c煤油 C．水的质量减半时，比热容变为原来的一半 D．煤油汲取的热量越多，其比热容越大【答案】A。【解析】AB、因为用同一热源加热，时间相同状况下，水和煤油汲取的热量相同，又由于水和煤油的质量相同，所以依据Q＝cm△t可知，在Q与m相同的条件下，c与△t成反比，因为煤油上升的温度比水多，所以煤油的比热容比水的比热容小，即c水＞c煤油，故A正确，B错误；C、比热容是物质的一种特性，与质量没有关系，所以水的质量减半时，比热容不变，故C错误；D、比热容是物质的一种特性，与热量多少没有关系，所以煤油汲取的热量越多，其比热容不变，故D错误。11．（中考•东城区二模）下表是一些物质的比热容，依据表格中的信息，下列说法正确的是（）一些物质的比热容物质比热容c/[J•（kg•℃）﹣1]物质c/[J•（kg•℃）﹣1]水4.2×103铝0.88×103酒精2.4×103干泥土约0.84×103煤油2.1×103铁、钢0.46×103冰2.1×103铜0.39×103色拉油1.97×103水银0.14×103沙石约0.92×103铅0.13×103A．质量相同的铜块和铝块，放出相同热量，铜块温度降低较小 B．固体的比热容都小于液体的比热容 C．水和色拉油都上升1℃，水汲取的热量肯定大于色拉油汲取的热量 D．生物体内水的比例很高，有助于保持生物体自身温度的恒定【答案】D。【解析】A、由表中信息可知c铜＜c铝，又知道m相同，放出相同热量，依据放热公式Q放＝cm△t可知铜块降低的温度较大，故A错误；B、冰为固体，其比热容大于液体色拉油的比热容，故B错误；C、由Q吸＝cm△t可知汲取热量的多少与上升温度、比热容以及质量都有关，由于不知道水和色拉油的质量关系，所以不能推断水和色拉油汲取热量的多少，故C错误；D、因为水的比热容比较大，在汲取或放出相同的热量时，水的温度变更小，因此生物体内水的比例很高，有助于保持生物体自身温度的恒定，故D正确。12．（中考•丰台区二模）“比热容”表示物质汲取或放出热量实力的特性，相同质量的不同物质，上升相同的温度，比热容大的汲取热量多。所以我们在生活中会选择比热容较大的水来做汽车发动机的制冷剂；“导热性”表示物质传导热量快慢的属性。导热性好的物质，吸热快，散热也快。一般状况下金属的导热性优于非金属，所以我们炒菜时用的锅是铁锅。我国北方广阔地区冬季供暖的暖气，就是用水作为工作物质来向室内供应热量的，暖气的外壳是金属物质。对此说明正确的是（）A．水的导热性好，金属的比热容大 B．水的比热容大，金属的导电性强 C．水的比热容大，金属的导热性好 D．水的比热容小，金属的导热性好【答案】C。【解析】质量相同的水和其他液体，在降低相同的温度时，因为水具有较大的比热容，所以水放出的热量比其他液体更多，更适合于作为北方取暖的工作物质；因金属的导热性好，散热快，所以暖气的外壳是金属物质，故C正确。13．（中考•宿迁三模）如图所示，甲、乙两个相同的容器装了相同质量的纯净水，用不同的加热器加热，不计热量散失，得到如图所示的水温与时间的图线，下列说法正确的是（）A．温度计内测温液体的液面上升了，它的质量也增加了 B．加热相同的时间，两杯水汲取的热量相同 C．汲取相同的热量，甲杯的水升温比乙杯多 D．甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min汲取的热量相同【答案】D。【解析】A、温度计内测温液体的液面上升，是因为温度上升，体积变大，但质量不随温度变更，故A错误；B、试验中，用不同加热器加热，相同时间内，加热器放出的热量不同，所以相同时间内两杯水汲取的热量不同，故B错误；C、两杯中水的质量相同，汲取相同的热量时，依据△t＝可知，两杯水上升的温度相同，故C错误；D、依据图乙可知，甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min上升的温度相同，且两杯水的质量相同，依据Q＝cm△t可知，两杯水汲取的热量相同，故D正确。14．（中考•濉溪县二模）用相同的电加热器加热相同质量的水和煤油的过程中，水和煤油的温度随时间变更的图象如图所示，关于这一过程，下列说法正确的是（）A．此时液面气压大于一个标准大气压 B．20min后水的温度不变的过程中将不再汲取热量 C．煤油的温度上升的较快，说明煤油的比热容比水的比热容小 D．8min时间内煤油汲取的热量比水汲取的热量多【答案】C。【解析】A、由图象可知，水的沸点为98℃，说明当时气压低于一个标准大气压，故A错误；B、20min后，水已经沸腾，水沸腾过程中，吸热温度不变，故B错误；C、通电相同时间，水和煤油汲取热量相同，煤油上升的温度比水快，说明水的吸热实力更强，煤油的比热容比水小，故C正确；D、相同时间内，水和煤油汲取的热量相同，故D错误。15．（中考•成都）用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在起先和加热3min时各记录一次温度，如下表所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3．c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ油＝0.8×103kg/m3，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点，下列说法正确的是（）加热时间（min）03水的温度（℃）1828油的温度（℃）1843A．这种油的比热容为1.68×103J/（kg•℃） B．这种油的比热容为2.1×103J/（kg•℃） C．因为这种油的密度比水小，所以它的比热容比水小 D．加热效率没有达到100%，是因为电加热器没有把电能全部转化为内能【答案】B。【解析】AB、取两种液体都加热了3分钟为探讨对象，因为是用的两个相同的电加热器，且加热效率都为90%，所以Q水＝Q油，设它们的体积为V，则水的质量：m水＝ρ水V，油的质量：m油＝ρ油V，因为Q水＝c水m水（t水﹣t0），Q油＝c油m油（t油﹣t0）所以c水ρ水V（t水﹣t0）＝c油ρ油V（t油﹣t0），4.2×103J/（kg•℃）×1.0×103kg/m3×（28℃﹣18℃）＝c油×0.8×103kg/m3×（43℃﹣18℃）解得：c油＝2.1×103J/（kg•℃）。故A错误、B正确；C、密度和比热容都是物质的一种属性，二者的大小之间没有必定的联系，故C错误；D、加热效率没有达到100%，主要是因为电加热器产生的热量没有全部被液体汲取，而是存在肯定的损失，而不是因为电加热器没有把电能全部转化为内能，故D错误。二．填空题（共5小题）16．（中考•桂林）我国于中考年5月17日在西昌卫星放射中心用长征三号丙运载火箭，胜利放射一颗北斗导航卫星。如图所示，长征三号丙运载火箭升空时，燃料燃烧后通过做功，把内能转化为机械能。【答案】内；机械。【解析】燃料燃烧时化学能转化为内能，燃料燃烧后通过做功，使火箭升空，将内能转化为机械能。17．（中考•锦州二模）小芳探究水沸腾的特点，用热水做试验，这是为了节约时间；小芳发觉水沸腾时接着加热，水温保持不变，停止加热，水很快停止沸腾，这说明水沸腾时须要汲取热量。若试验中烧杯中的水停止加热后，水放出的热量为2.52×104J，相当于完全燃烧0.84g酒精放出的热量。（q酒精＝3.0×l07J/kg）【答案】节约时间；汲取热量；0.84。【解析】（1）小芳探究水沸腾的特点，用热水做试验，可以更快的使水沸腾，即可以节约时间；在试验过程中，停止加热，水很快停止沸腾，这说明水沸腾时须要汲取热量；（2）水放出的热量Q放水＝2.52×104J；由题知，酒精完全燃烧放出的热量Q放酒精＝Q放水＝2.52×104J，由Q放＝mq可得，完全燃烧酒精的质量：m酒精＝﹣＝8.4×10﹣4kg＝0.84g。18．（中考•怀化）云南省罗富县有一长达27km的连续下坡山区马路，有阅历的老司机在下坡前往往先在汽车的各个轮胎上浇水，防止在下坡时因连续刹车使轮胎和刹车片过热。简洁造成交通事故。用水作冷却剂是利用了水的比热容大的特点，汽车在连续刹车过程中产生的内能部分被轮胎上的水汲取。水的温度将上升（选填“上升”、“不变”或“降低”）。【答案】比热容；上升。【解析】（1）水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，汲取或放出相同的热量，水的温度上升或降低的少，因此，用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较大的性质；（2）汽车在连续刹车过程中产生的内能部分被轮胎上的水汲取，所以水的温度将上升。19．（中考•齐齐哈尔）如图所示是四冲程汽油机内部剖面图，汽油机工作过程中，做功冲程可以使汽车获得动力。汽油机工作时会产生大量热，须要用水进行降温，是利用水的比热容大的特性。【答案】做功；比热容。【解析】四冲程汽油机工作时，只有在做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能，为内燃机工作供应动力，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的；汽油机工作时会产生大量热，一般用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在上升相同的温度时可以汲取更多的热量，降低发动机的温度。20．（中考•攀枝花）我国在南海海底开采出的自然气水合物，俗称“可燃冰”，1m3可释放出约0.8m3的水和164m3的自然气。居民运用自然气烧水是利用热传递（填“热传递”或“做功”）的方式变更水的内能。自然气热值为1.9×107J/m3，完全燃烧50m3的自然气释放的热量为9.5×108J。【答案】热传递；9.5×108。【解析】居民运用自然气烧水是通过热传递的方式变更了水的内能；完全燃烧50m3的自然气释放的热量：Q放＝Vq＝50m3×1.9×107J/m3＝9.5×108J。三．试验探究题（共3小题）21．（中考春•江阴市校级月考）依据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某爱好小组设计了如图所示的试验：在容器里装肯定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度上升，结合水的比热计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。（1）为了完成此试验，除已供应测质量的电子天平外，还须要的测量工具有：刻度尺、温度计。（2）爱好小组在试验过程中发觉，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种缘由：滑轮存在摩擦。（3）改进试验后，获得了如下数据，规律得到验证。试验序号重物质量（kg）下降高度（m）上升温度（℃）试验序号重物质量（kg）下降高度（m）上升温度（℃）12050.5410100.5220101.0530101.5320151.5640102.0若使容器内相同质量水的温度上升2.5℃，则25kg的重物需下降20m。（4）若已知容器中水的质量是0.2kg，计算其次次试验中，当重物下降，重物的重力做功转化为水的内能增加的效率。【答案】（1）刻度尺、温度计；（2）滑轮存在摩擦；（3）20；（4）其次次试验中，当重物下降，重物的重力做功转化为水的内能增加的效率为42%。【解析】（1）试验中应须要用刻度尺测量重物下降的高度、用温度计水上升的温度；（2）在试验的过程中，由于滑轮存在摩擦、液体会散热等状况，使得水内能的增加量小于重物做功的大小；（3）由2次试验可知：20kg的重物下降10m，上升的温度为1℃，则每kg的重物下降1m，上升的温度为；使容器内相同质量水的温度上升2.5℃，则须要的高度为：h＝＝20m。（3）重物的重力：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，重物的重力做功：W＝Gh＝200N×10m＝2000J；水增加的内能为：Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×1.0℃＝840J。重物的重力做功转化为水的内能增加的效率：η＝＝×100%＝42%。22．（中考•广州一模）小明同学想测量家中色拉油的比热容。设计了如下的方案：①在两个相同的易拉罐中分别装入200g水和200g色拉油，测得它们的温度均为20℃；②按如图所示的装置，将器材装配好；③用酒精灯给水加热4min，测得其温度为32℃；④用同样的方法给色拉油加热4min，测其温度48℃；⑤整理器材，并计算色拉油的比热容。请替小华完成计算过程：（1）加热4min，水汲取到的热量是Q水＝1.008×104J；（已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃）（2）色拉油汲取的热量等于水汲取的热量，即Q色拉油＝Q水；（3）计算精彩拉油的比热容为c色拉油＝1.8×103J/（kg•℃）；（4）除了这种方案，你还有其他的方案吗？请简洁说明你的方案：使相同质量的水和色拉油上升相同的温度，比较汲取的热量（即比较加热时间），汲取热量多的吸热实力强。【答案】（1）1.008×104；（3）1.8×103；（4）使相同质量的水和色拉油上升相同的温度，比较汲取的热量（即比较加热时间），汲取热量多的吸热实力强。【解析】（1）加热4min，水汲取到的热量是：Q水＝m水c水△t＝0.2kg×4.2×103J/（kg•℃）×（32℃﹣20）℃＝1.008×104J；（2）色拉油汲取的热量等于水汲取的热量，即Q色拉油＝Q水；（3）依据Q＝mc△t，色拉油的比热容为：c色拉油＝＝＝1.8×103J/（kg•℃）；（4）小明比较比热容的方法是：使相同质量的不同物质汲取相同的热量，比较温度的变更；另一种方案是：使相同质量的水和色拉油上升相同的温度，比较汲取的热量（即比较加热时间），汲取热量多的吸热实力强。23．（中考•乐陵市二模）从下面的表格供应的信息中，我们可以看出：水酒精水银密度（kg/m3）1.0×1030.8×10313.6×103比热容J/（kg•℃）]4.2×1032.4×1030.14×103沸点（℃、标准气压下）10078357凝固点（℃）0﹣117﹣39（1）制作一个能测量北极寒冷气温的温度计，应选择里面的液体是酒精的温度计；（2）假如用三个相同的加热设备同时对质量相同的三种液体加热，则升温最快的液体是水银；（3）假如取质量相同的三种液体分别放入三个相同的烧杯中，则液面最高的是酒精。【答案】（1）酒精；（2）水银；