13.3比熱容（解析版）

13.3比熱容課后培優(yōu)練課后培優(yōu)練級練培優(yōu)第一階——基礎過關練1．下列各物理量可用來鑒別物質(zhì)的是（）①密度

②體積

③質(zhì)量

④比熱容A．①② B．②③ C．①④ D．②④【答案】C【解析】密度和比熱容是物質(zhì)的特性，一般情況下不同物質(zhì)的特性不同，所以可用密度和比熱容來鑒別物質(zhì)，而體積和質(zhì)量不是物質(zhì)的特性，不能用來鑒別物質(zhì)，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。2．位于沙漠邊緣的羅布泊晝夜溫差比沿海地區(qū)大，這是因為與水相比，砂石的（）A．比熱容較小 B．比熱容較大 C．密度較小 D．密度較大【答案】A【解析】AB．沙漠邊緣的羅布泊晝夜溫差比沿海地區(qū)大，這是因為與水相比，砂石的比熱容小，升溫快，晝夜溫差大，故A符合題意；B不符合題意；CD．密度是質(zhì)量與體積之比，密度的大小與升溫快慢無關，故CD不符合題意。故選A。3．關于比熱容，下面說法中正確的是（）A．物質(zhì)的比熱容跟溫度有關B．物質(zhì)的比熱容跟吸收或放出的熱量有關C．物質(zhì)的比熱容跟物體的質(zhì)量有關D．物質(zhì)的比熱容跟物質(zhì)種類有關【答案】D【解析】物質(zhì)的比熱容是表示物質(zhì)吸熱或放熱能力的物理量，是物質(zhì)本身的一種屬性，與物質(zhì)的種類、狀態(tài)有關，與物體的溫度、質(zhì)量、吸收或放出的熱量無關，故ABC錯誤，D正確。故選D。4．初溫與質(zhì)量相同的甲、乙兩物體，放出相同熱量后再相互接觸，熱量從乙傳遞到甲。若兩物體的比熱容分別為c甲、c乙，則（）A．c甲一定大于c乙 B．c甲一定小于c乙C．c甲一定等于c乙 D．c甲可能等于c乙【答案】B【解析】甲、乙兩個不同的物體的質(zhì)量、初溫均相同，放出相同熱量后再相互接觸，熱量從乙傳遞到甲，說明乙的溫度高于甲的溫度，則開始放出相同熱量時乙降低的溫度值比甲降低的小，由可知，乙的比熱容大于甲的比熱容，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。5．兩個質(zhì)量不同的金屬塊，放出相同熱量時降低的溫度相同，那么（）A．質(zhì)量大的金屬塊的比熱容小 B．質(zhì)量大的金屬比熱容大C．兩金屬的比熱容相同 D．兩金屬的比熱容大小無法確定【答案】A【解析】根據(jù)公式Q放=cmΔt可得，已知兩金屬塊放出的熱量及降低的溫度相同，則質(zhì)量大的金屬塊的比熱容較小，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。6．相同質(zhì)量的水和食用油，放出了相同的熱量（c水＞c食用油），下列說法中正確的是（）A．水的末溫較低 B．食用油的末溫較低C．水降低的溫度較多 D．食用油降低的溫度較多【答案】D【解析】由Q=cmΔt可知，質(zhì)量相同的水和食用油放出相同的熱量，由于水的比熱容比食用油大，因此水的溫度降低得少，食用油溫度降低得多，由于不知道水和食用油的初溫，因此不能確定水和食用油的末溫高低，故ABC錯誤，D正確。故選D。7．表一列出了幾種物質(zhì)的比熱容，下列說法中正確的是（）表一幾種物質(zhì)的比熱容/[J·（kg·℃）-1]水4.2×103鐵0.46×103酒精2.4×103銅0.39×103煤油2.1×103干泥土0.54×103冰2.1×103水銀0.14×103A．一杯水的比熱容比一桶煤油的比熱容小B．水的溫度升高1℃吸收的熱量是4.2×103JC．水和干泥土放出相等的熱量，干泥土的溫度降低得較多D．質(zhì)量相等的水和煤油，如果吸收相等的熱量，煤油溫度升高得較多【答案】D【解析】A．比熱容是物質(zhì)的一種特性，與質(zhì)量的多少無關，從表中可以看出，水的比熱容大于煤油的比熱容，故A錯誤；B．根據(jù)可知，物體吸收熱量的多少，還與物體的質(zhì)量有關，1kg水的溫度升高1℃吸收的熱量是4.2×103J，故B錯誤；C．由可得，放出相等的熱量，溫度的變化還與物體的質(zhì)量與比熱容的大小有關，題目中不確定水和干泥土的質(zhì)量多少，無法比較溫度的變化，故C錯誤；D．由可得，質(zhì)量相等的水和煤油，如果吸收相等的熱量，比熱容小的溫度變化的多，從表中可以看出，水的比熱容大于煤油的比熱容，所以，煤油溫度升高得較多，故D正確。故選D。8．燒杯中水的溫度升高時，下列會影響水吸收熱量多少的因素是（）A．比熱容 B．初溫 C．體積 D．升高的溫度【答案】D【解析】由Q吸=cm?t知，物體溫度升高時，決定吸熱多少與物質(zhì)的比熱容、質(zhì)量和升高的溫度有關，而水的比熱容是一定的，所以會影響水吸收熱量多少的因素是升高的溫度，與初溫和體積無關。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。9．水的比熱容是4.2×103焦/（千克·℃），它的單位讀作______，表達的物理意義為______。一杯水喝掉一半后，剩余水的比熱容______（選填“變大”、“變小”、“不變”）。汽車發(fā)動機用水作冷卻劑，是因為水的比熱容在常見物質(zhì)中較______。【答案】

焦耳每千克攝氏度

每千克的水溫度升高或者下降1攝氏度，吸收或者放出的熱量為4.2×103焦

不變

大【解析】[1][2][3]在物理學中，我們采用“比值定義法”來定義比熱容這個物理量；比熱容為熱量與“質(zhì)量和溫度的乘積”之比；表示每千克的物質(zhì)溫度升高或者降低1攝氏度時，吸收或者放出的熱量；比熱容是物質(zhì)的一種屬性，反映物質(zhì)吸放熱的能力。一杯水喝掉一半后，剩余水的比熱容不變。[4]汽車發(fā)動機采用水作為冷卻劑，是因為水的比熱容較大，一定質(zhì)量的水吸收相同的熱量時，溫度升高的小。10．2千克的水溫度升高50℃，水吸收的熱量為____焦。[]在水、砂石和鐵三種物質(zhì)中，______的比熱容最大。家里廚房間燒菜時可以聞到菜的香味，說明了________?！敬鸢浮?/p>

水

分子在不停地做無規(guī)則運動【解析】[1]根據(jù)可知水吸收的熱量為[2]水的比熱容為，砂石的比熱容為，鐵的比熱容為，比較可知水的比熱容最大。[3]家里廚房間燒菜時可以聞到菜的香味，這是擴散現(xiàn)象，擴散現(xiàn)象表明分子在不停地做無規(guī)則運動。11．生活中用熱水來取暖，生活中又用冷水來降溫，在兩種不同的應用中都選擇了水，用熱學知識加以說明及生活中的應用?！敬鸢浮俊窘馕觥可钪杏脽崴畞砣∨?，是因為水的比熱容大，與質(zhì)量相同的其他物質(zhì)相比，在降低相同溫度時，水放出熱量多，故用熱水來取暖；用冷水降溫，是因為水的比熱容大，在質(zhì)量和升高相同溫度相同時，吸收的熱量多，降溫效果好。12．一杯質(zhì)量為0.2千克的水溫度從40℃升高到100℃，求水吸收的熱量Q吸[水的比熱容為4.2×103焦/（千克·℃）]?！敬鸢浮?.04×104J【解析】解：水吸收的熱量Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×0.2kg×(100℃－40℃)=5.04×104J即水吸收的熱量是5.04×104J。答：水吸收的熱量為5.04×104J。13．如圖甲所示是“探究水和煤油吸熱能力”的實驗裝置：在兩個相同的燒杯中分別加入質(zhì)量和初溫都相等的水和煤油，用兩個相同的酒精燈同時開始加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，每隔1min記錄一次溫度。（1）選擇兩個相同的酒精燈進行實驗的目的是使水和煤油________。水和煤油吸收熱量的多少是通過________（選填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”）來反映的；（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出了水和煤油的溫度隨加熱時間變化的圖像，如圖乙所示，水和煤油都加熱相同時間，________的溫度變化快一些，由圖像可知________吸熱能力更強些；（3）使用酒精燈加熱水和煤油的過程，也是酒精的化學能不斷轉化為________能的過程。水和煤油溫度升高、內(nèi)能增大的過程是通過________的方式來實現(xiàn)的；（4）細心的同學還發(fā)現(xiàn)，水的溫度達到98℃后就不再變化，而煤油的溫度卻繼續(xù)升高，由此可推斷出煤油的________比水的高?！敬鸢浮?/p>

在相同時間內(nèi)吸收的熱量相同

加熱時間

煤油

水

內(nèi)

熱傳遞

沸點【解析】（1）[1][2]實驗中用兩個相同的酒精燈同時進行加熱，相同時間內(nèi)酒精燈放出的熱量相同；水和食用油在相同時間內(nèi)吸收的熱量相同，加熱時間長放出的熱量多，液體吸收的熱量也多，所以實驗中通過加熱時間的長短來比較吸熱多少，這用到了轉換法。（2）[3][4]分析圖像可知，水和煤油加熱相同時間，水和煤油吸收相同熱量時，煤油溫度升高較多；若使兩者升高相同的溫度，若升高98℃-68℃＝30℃水加熱16分鐘，煤油加熱8分鐘，水用的時間是煤油的2倍，即水吸收的熱量是煤油的2倍，則水吸收的熱量較多，根據(jù)可知，水的吸熱能力更強些。（3）[5][6]燃燒過程將化學能轉化為內(nèi)能，使用酒精燈加熱水和煤油的過程，也是酒精的化學能不斷轉化為內(nèi)能的過程；改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，水和煤油溫度升高、內(nèi)能增大的過程是酒精燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能通過熱傳遞的方式傳遞給水和煤油的。（4）[7]水的溫度達到98℃后就不再變化，說明已經(jīng)達到了水的沸點，而煤油的溫度卻繼續(xù)升高，說明煤油的溫度還沒有達到沸點，由此可推斷出煤油的沸點比水的高。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練14．甲乙兩物體的質(zhì)量之比為2:3，吸收相等熱量后，升高的溫度之比為3:4，則甲乙的比熱容之比為（）A．2:1 B．1:2 C．8:9 D．9:8【答案】A【解析】由于甲乙兩物體吸收相等的熱量，由可知，甲乙的比熱容之比等與甲乙的質(zhì)量之比和甲乙升高的溫度之比的倒數(shù)的乘積，即15．質(zhì)量和溫度都相同的一塊銅塊和一杯水，吸收相等的熱量后，把銅塊投入水中，那么（）A．熱量一定由水傳給銅塊 B．熱量一定由銅塊傳給水C．銅塊和水之間沒有熱傳遞 D．條件不足，無法判斷是否發(fā)生熱傳遞【答案】B【解析】銅的比熱容小于水的比熱容，據(jù)Q吸=cm(t-t0)知，質(zhì)量和溫度相同的銅和水吸收相等熱量后，銅升溫高，水升溫低。即吸收熱量后，銅塊的溫度高于水的溫度，把銅塊投入水中，熱量由高溫物體向低溫物體傳遞，所以熱量由銅塊傳給水。故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。16．熱平衡，指同外界接觸的物體，其內(nèi)部溫度各處均勻且等于外界溫度的狀況。在熱平衡時，物體各部分以及物體同外界之間都沒有熱量交換，即。將400g、5℃的冷水與200g、80℃的熱水混合（與外界無熱量交換），混合后的溫度是（）A．30℃ B．37.5℃ C．60℃ D．70℃【答案】A【解析】冷水和熱水混合，混合后冷水和熱水最后的溫度相同，設混合后的溫度為t，冷水吸收的熱量熱水放出的熱量又因為冷水與熱水混合時與外界無熱量交換，冷水吸收的熱量與熱水放出的熱量相等，即所以解得混合后的溫度t=30℃。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。17．天氣轉涼，吃早飯的時候，媽媽用熱水給小雪加熱250g的袋裝牛奶，這袋牛奶的初溫為12℃媽媽準備了60℃的熱水250g來加熱牛奶，已知牛奶的比熱容為，水的比熱容為，不計熱量損失則牛奶加熱可達到的最高溫度是（）A．42℃ B．36℃ C．45℃ D．39℃【答案】A【解析】根據(jù)題意，牛奶和水的質(zhì)量相等為牛奶由12℃升溫到t時吸收的熱量為熱水由60℃降低到t時放出的熱量為不計熱量損則有Q吸＝Q放，即解方程可得。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A18．對質(zhì)量均為200g，初溫相同的甲、乙兩種物質(zhì)，用相同的加熱器加熱，它們溫度隨時間變化的圖像如圖所示．若單位時間內(nèi)，甲、乙吸收的熱量相同。甲在0~8min的狀態(tài)下，。下列說法正確的是（）A．乙物質(zhì)的沸點一定是60°CB．0~6min，甲的比熱容大于乙的比熱容C．0~6min，乙吸收的熱量小于甲吸收的熱量D．8~10min，乙吸收的熱量為【答案】D【解析】A．乙物質(zhì)在第6分鐘至第10分鐘內(nèi)，溫度保持不變，若乙為晶體，則這一過程有可能是該物質(zhì)的熔化過程，故60°C可能是該物質(zhì)的熔點，故A錯誤；B．0~6min，兩物質(zhì)吸收的熱量相同，且質(zhì)量相同，但甲的溫度變化量更大，由比熱容公式可得，甲的比熱容小于乙的比熱容，故B錯誤；C．用相同的加熱器加熱，故0~6min，乙吸收的熱量等于甲吸收的熱量，故C錯誤；D．已知0~8min時，甲吸收的熱量為因此，2分鐘時間甲吸收的熱量為用的是同一加熱器，故在2分鐘內(nèi)乙物質(zhì)吸收的熱量也是，所以8~10min，乙吸收的熱量為，故D正確。故選D。19．如圖甲、乙別是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”和“比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量”的兩組實驗裝置關于這兩個實驗，下列要求正確的是（）A．所用燃料的質(zhì)量都必須相等B．都要用計時器來測量加熱時間C．燒杯中被加熱物體的質(zhì)量都必須相等D．都要測量燃料完全燃燒后被加熱物質(zhì)的溫度【答案】C【解析】A．甲實驗中只要兩個相同的酒精燈加熱相同時間放出的熱量就相同，沒有必要控制燃料的質(zhì)量相同，乙實驗中需要控制燃料的質(zhì)量相等，故A錯誤；B．乙實驗中，只要兩種不同燃料完全燃燒完即可，故沒有必要用到計時器，故B錯誤；C．甲實驗中探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象，則需要燃燒相同的燃料，加熱相同的時間，比較質(zhì)量和初溫相同的物質(zhì)升高的溫度，由可知，比較溫度的變化，溫度升高越多，則吸熱能力越??；乙實驗為了比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量，要用質(zhì)量相同不同的燃料，加熱質(zhì)量相同的同種液體，根據(jù)Q=cmΔt可得，液體升溫越高，則燃料放出的熱量越多，根據(jù)可知，這種燃料熱值越大，故C正確；D．甲實驗中不需要等酒精完全燃燒后再測量被加熱物質(zhì)的溫度，在加熱過程中直接觀察兩邊溫度計的示數(shù)變化即可得出結論，故D錯誤。故選C。20．甲、乙兩物體質(zhì)量相等，當甲物體溫度升高15℃，乙物體溫度升高30℃時，甲物體吸收的熱量是乙物體吸收熱量的1.5倍，則甲的比熱是乙的比熱的（）A．0.5倍 B．3倍 C．4倍 D．0.25倍【答案】B【解析】已知甲物體溫度升高15℃，乙物體溫度升高30℃，即甲乙物體的溫度變化量之比為Δt甲：Δt乙=15℃：30℃=1：2又已知Q甲=1.5Q乙，即甲乙物體吸收的熱量之比為Q甲：Q乙=3：2由Q=cmΔt可知，甲、乙的比熱容之比為即c甲=3c乙，因此甲的比熱容是乙的比熱容的3倍，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。21．由如下比熱容表可知：1千克的煤油溫度升高1℃，需吸收的熱量為______焦；質(zhì)量相等的水和煤油，升高相同的溫度，______吸收的熱量多；質(zhì)量相等的鋁塊與銅塊，放出相等的熱量，______降低的溫度多。比熱容【J/(kg·℃)】煤油2.1103鋁0.90103水4.2103銅0.39103【答案】

2.1×103

水

銅塊【解析】[1]煤油的比熱容為2.1×103J/(kg·℃)，表示1千克的煤油溫度升高1℃，吸收的熱量為2.1×103J，所以1千克的煤油溫度升高1℃，需吸收的熱量為2.1×103J。[2]質(zhì)量相同的煤油和水，水的比熱容大于煤油的比熱容，升高相同的溫度，由Q吸=cm?t知，比熱容大的，吸收熱量多，所以水吸收的熱量多。[3]質(zhì)量相同的鋁塊和銅塊，鋁的比熱容大于銅的比熱容，放出相同的熱量后，由Q放=cm?t可知，比熱容小的溫度變化多，所以銅塊的溫度降低的多。22．鐵塊和鐵絲的質(zhì)量之比是3∶1，當它們升高相同的溫度，吸收的熱量之比是______，它們的比熱容之比是______，若它們放出相等的熱量，降低的溫度之比是______。【答案】

3∶1

1∶1

1∶3【解析】[1][2]鐵塊和鐵絲的質(zhì)量之比是3∶1，當它們升高相同的溫度，即溫度變化量之比為1∶1，因為比熱容是物質(zhì)的一種特性，鐵塊與鐵絲是同種物質(zhì)，故比熱容之比為1∶1。由可得，吸收的熱量之比是[3]若它們放出相等的熱量，降低的溫度之比是23．用兩個相同的電熱器給質(zhì)量同為2kg的物質(zhì)A和B加熱，它們的溫度隨時間的變化關系如圖所示。則物質(zhì)______（選填“A”或“B”）的比熱容大；物質(zhì)A和物質(zhì)B的比熱容之比cA：cB=______?！敬鸢浮?/p>

A

2∶1【解析】[1]根據(jù)題意知道，物質(zhì)A和B質(zhì)量相同，相同時間內(nèi)B物質(zhì)升高的溫度比A快，由知道，物質(zhì)B的比熱容比A的比熱容小。[2]由圖象知道，A、B兩種物質(zhì)5.5min熱量，溫度變化又因為兩種物質(zhì)的質(zhì)量相同，吸收相同的熱量；A、B兩種物質(zhì)的比熱容之比為24．小林同學為了探究不同物質(zhì)的吸熱能力，選用了如圖甲所示的裝置進行實驗，在相同燒杯中裝有初溫相同的水和煤油，用相同的酒精燈進行加熱，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙的溫度與時間變化關系圖像。（1）若在組裝甲實驗裝置時發(fā)現(xiàn)溫度計的玻璃泡觸碰到了杯底，應該將圖甲裝置中的__________（選填“A處向上”、“B處向下”）適度調(diào)整；（2）燒杯內(nèi)水和煤油兩種液體的__________（選填“質(zhì)量”或“體積”）應當相等；（3）若加熱時間相同，則水吸收的熱量__________煤油吸收的熱量。據(jù)圖乙可知，水的吸熱能力__________煤油的吸熱能力（前兩空均選填“＞”、“＜”或“＝”），因此通常選擇__________作為汽車發(fā)動機冷卻液（選填“水”或“煤油”）；（4）若水的比熱容為，根據(jù)圖乙中的數(shù)據(jù)可知，煤油的比熱容為__________?！敬鸢浮?/p>

A處向上

質(zhì)量

等于

大于

水

2.1×103【解析】（1）[1]甲實驗裝置時發(fā)現(xiàn)溫度計的玻璃泡觸碰到了杯底，因為需要用酒精燈的外焰加熱，應該將A處向上，使得溫度計的液泡浸沒在液體中且不接觸燒杯底部，所以A向上合理一些；（2）[2]根據(jù)比較不同物質(zhì)吸熱能力的兩種方法，要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同，故在兩個完全相同的燒杯中分別裝入質(zhì)量初溫都相同的水和煤油。（3）[3]用相同的酒精燈加熱，相同時間內(nèi)酒精燈放出的熱量相同，所以相同時間內(nèi)水吸收的熱量等于煤油吸收的熱量。[4]讓質(zhì)量相同的不同物質(zhì)加熱相同的時間，看溫度的變化值，溫度變化值大的物質(zhì)吸熱能力弱，比熱容較小，圖乙水升高的溫度小于煤油升高的溫度，說明了水的比熱容大于煤油的比熱容，故水的吸熱能力大于煤油的吸熱能力。[5]水的比熱容大于煤油的比熱容，質(zhì)量相同且升高溫度相同時，水能吸收更多的熱量，所以發(fā)動機選擇水作為冷卻液，保證能夠有良好的冷卻效果。（4）[6]根據(jù)圖象可知，質(zhì)量相同時，加熱5min時煤油升高的溫度是水升高溫度的2倍，根據(jù)Q=cmΔt可知。所以其比熱容是水的比熱容的一半，水的比熱容為，所以煤油的比熱容為2.1×103J/(kg·℃)。25．為了探究在熱傳遞過程中物體吸收的熱量與哪些因素有關，某同學進行了三組實