第十三章 第二節 科學探究：物質的比熱容一、單選題1.暑假里琳琳跟著媽媽去青島避暑，一天烈日當空，琳琳在海邊玩耍時發現海邊的沙子熱得燙腳，而海水卻是涼涼的，這是因為（ ） A.水的溫度變化較大B.水吸收的熱量較多C.水的比熱容較大D.沙子的比熱容較大2.水的比熱容是煤油比熱容的兩倍，若水和煤油的質量之比為1：2，吸收的熱量之比為2：3，則水和煤油升高的溫度之比為（ ） A.2：3B.3：2C.4：3D.3：43.水的比熱容較大，下列做法中不是利用這一特性的是（） A.炎熱的夏天，在室內地上灑水感到涼爽B.用水做內燃機的冷卻液C.在城市里修建人工湖，除了美化環境外，還能調節周圍的氣溫D.供暖系統使用熱水循環供暖4.炎熱的夏天，小明打著赤腳在烈日當空的小河邊游玩時發現：岸上的石頭熱得燙腳，而河水卻比較涼，其主要原因是：（ ） A.水吸收的熱量少，因此河水比岸上石頭的溫度低B.石頭的吸熱能力強，因此石頭升溫快C.水的比熱容比石頭的大，在受到太陽同樣照射的情況下，水升高的溫度少D.這是小明的錯覺造成的，實際上岸上石頭與水的溫度相同5.烈日炎炎的夏季，白天海灘上的沙子熱得燙腳，海水卻很涼爽;傍晚，沙子很快涼了，但海水卻仍然暖暖的.同樣的日照條件下，沙子和海水的溫度不一樣的原因是( ) A.沙子的密度比海水的密度大B.沙子的比熱容比海水的比熱容大C.沙子的比熱容比海水的比熱容小D.沙子的質量比海水小6.水的比熱容大于酒精的比熱容。下列說法中正確的是（） A.升高相同溫度的水和酒精，吸熱多的質量一定大B.初溫相同的水和酒精吸收相等的熱量，水的末溫一定低C.質量相等的水和酒精放出相等的熱量，水降低的溫度一定少D.放出相等熱量的水和酒精降低相同的溫度，水的質量一定大7.下列事實中最能說明物體吸收的熱量跟比熱容有關的是（） A.質量相等的水和銅塊溫度都升高10，它們吸收的熱量不相同B.體積相等的水和煤油溫度都升高10，它們吸收的熱量不相同C.體積相等的兩杯水溫度都升高10，它們吸收的熱量相同D.質量相等的兩塊銅塊溫度分別升高5和10，它們吸收的熱量不相同8.根據密度公式= 可知，密度等于某種物質的質量m和體積V的比值，但物質的密度反應的是物質的一種特性，密度的大小是由物質種類決定的，與物質的質量m和體積V是無關的，下列公式中所反應的物理量也具有這一特點的是（） A.壓強p= B.功率P= C.比熱容c= D.電流I= 二、多選題9.取質量、初溫都相同的甲、乙兩種不同的液體，分別裝在相同的容器中現分別對它們加熱，控制實驗條件使它們在相同的時間內吸收的熱量相同如圖是這兩種液體在沸騰前其溫度隨加熱時間變化的圖象，根據此圖象，判斷下列說法中正確的是（ ） A.甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容B.甲、乙液體吸收熱量相同時，乙液體的溫度一定較高C.甲、乙液體被加熱相同時間，甲液體的溫度變化較大D.加熱到甲、乙液體升高的溫度相同時，乙液體吸收的熱量較多三、填空題10.為了取暖，每天需要給房間供熱4.2107J若流進房間散熱器的水溫是60，流出的水溫是56，則每天需要_kg的水流經散熱器水的比熱容為4.2103J/（kg） 11.小夏在探究“物質的放熱能力與哪些因素有關”時，分別用質量相等的水和另一種液體進行了實驗，并用圖象對實驗數據進行了處理，如圖所示實驗中，水和另種液體在相同時間內放出的熱量相等分析圖象可以得出：_物質為水，另一種液體的比熱容為_J/（Kg）12.如圖甲所示，A，B，C，三個實驗裝置完全相同，燃料的質量都為10g，燒杯內液體的初溫、質量都相同，請你解答下列問題（1）實驗時應按照_的順序組裝器材（選填“自上而下”或“自下而上”）；（2）比較不同燃料的熱值應選擇BC兩個裝置（選填裝置序號），當燃料完全燃燒時，通過比較_來比較不同燃料熱值的大小（3）圖乙是根據比較不同物質比熱容的實驗數據繪制的圖象，若燒杯內的液體分別是水和食用油，已知水的比熱容為4.2103J/（kg），則食用油的比熱容是_ 13.熱量的計算公式：Q吸=_，Q放=_ 四、計算題14.質量為1千克的水溫度升高了20，求吸收的熱量Q吸 c水=4.2103焦/（千克） 五、解答題15.質量為2kg，溫度為15的水，當吸收了2.52108J的熱量后，溫度升高到多少攝氏度？ 六、實驗探究題16.如圖所示是“探究不同物質吸熱能力”的實驗，將質量相等的煤油和水分別裝在兩個相同的燒杯中，并測出煤油和水的初溫，然后用兩個相同的酒精燈加熱，每隔2min記錄一次溫度實驗記錄如下表所示：加熱時間/min02468溫度/煤油2025293438水2022242628（1）實驗中選用相同的酒精燈加熱，可以認為相同時間內水和煤油_相同 （2）由記錄表可知，對于質量相等的煤油和水：吸收相等熱量，升溫較快的是_；若使兩者升高相同的溫度，則_吸收的熱量較多，_的吸熱能力更強，由此得出物質的吸熱能力與物質的種類有關 七、綜合題17.某物理興趣小組的同學，用煤爐給10kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線若在6min內完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為4.2103J/（kg），煤的熱值約為3107J/kg求：（1）煤完全燃燒產生的熱量； （2）經過6min時間加熱，水所吸收的熱量； （3）煤爐燒水時的熱效率 答案解析部分一、單選題1.【答案】C 【解析】【解答】解： 因為沙子的比熱容比海水的比熱容小，吸收相同熱量，相同質量的沙子比海水溫度上升高快，所以小明在烈日當空的海邊玩耍，感到沙子燙腳，海水卻涼涼的，故C正確故選C【分析】水的比熱容較大，相同質量的水和沙子比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少，所以沙子滾燙，而海水依舊涼爽2.【答案】A 【解析】【分析】由題知，水的比熱容是煤油比熱容的兩倍，即： = ，而 = 、吸收的熱量之比： = ，Q=cmt，t= ，它們升高的溫度之比為：= ： = = = 故選A3.【答案】A 【解析】【解答】解：A、炎熱的夏天，在室內地面上灑水，水蒸發會從周圍吸熱而降低周圍環境的溫度，使人感到涼爽，不是利用水的比熱容大的特點，符合題意，故A正確；B、因為水的比熱容較大，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以用水做內燃機的冷卻液，不符合題意，故B錯；C、在城市里修建人工湖，水增多，因為水的比熱容較大，白天，水吸收熱量，溫度升高的少；夜晚，水放出熱量，溫度降低的少，能調節周圍的氣溫，不符合題意，故C錯；D、因為水的比熱容較大，降低相同的溫度，水放出的熱量多，所以冬天供暖系統使用熱水循環供暖，不符合題意，故D錯故選A【分析】對水的比熱容大的理解：相同質量的水和其它物質比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多；水分的蒸發會從周圍吸熱而降低周圍環境的溫度，即蒸發吸熱4.【答案】C 【解析】【解答】因為水的比熱容比石頭的大，相同質量的水和石頭比較，吸收相同的熱量（都在太陽照射下），水的溫度升高的少，故河水是涼涼的，而石頭的溫度升高的多，熱得燙腳.故答案為：C.【分析】水的比熱容比較大：相同質量的水和其它物質比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多5.【答案】C 【解析】【解答】白天海水和沙子吸收熱量溫度升高，沙子的比熱容小其溫度升高得多，傍晚沙子和水放出熱量，沙子的比熱容小溫度降低得多。故答案為：C。【分析】根據Q=cmt知，當Q、m相同時c越大t就越小，當Q、m相同時c越小t就越大。6.【答案】C 【解析】【解答】A、由吸熱公式Q吸=cmt可知，升高的溫度相同，水的比熱容比酒精的大，吸熱多的質量不一定大，故A錯；B、初溫相同的水和酒精吸收相等的熱量，但不知道質量的大小關系，水的末溫不一定低，故B錯；C、水的比熱容比酒精的大，質量相等的水和酒精放出相等的熱量，水降低的溫度少，故C正確；D、放出相等熱量的水和酒精降低相同的溫度，水的比熱容比酒精的大，水的質量不一定大，故D錯故選C【分析】對水的比熱容大的理解：相同質量的水和其它物質比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多，可以借助熱量公式Q=cmt分析本題主要考查了學生對水的比熱容大的特點及應用的了解和掌握，注意用好控制變量法，可以借助Q=cmt幫助分析7.【答案】A 【解析】【解答】解：A、質量相等的水和銅塊溫度都升高10，它們吸收的熱量不同說明物質吸收的熱量跟物質比熱容有關故A符合題意B、體積相等的煤油和水溫度都升高10，它們吸收的熱量不同，說明物質吸收的熱量跟質量有關故B不符合題意C、體積相等的兩杯水溫度都升高100，它們吸收的熱量相同，不能說明吸收的熱量與任何因素的關系故C不符合題意D、質量相等的兩銅塊溫度分別升高5和10，它們吸收的熱量不同說明物質吸收的熱量跟升高的溫度有關故D不符合題意故選：A【分析】根據比熱容的概念和Q=cmt進行分析：探究物體吸收的熱量與比熱容有關時，需保證物質種類不同、質量一定、溫度升高度數相同，據此分析8.【答案】C 【解析】【解答】解：A、壓強等于壓力與受力面積的比值，但壓強的大小是與壓力和受力面積有關的，A不合題意；B、功率等于功與時間的比值，但功率的大小是與功和時間有關的，B不合題意；C、比熱容等于物體吸收（或放出）的熱量與物體質量和溫度變化大小乘積的比值，反映了物質的一處特性，比熱容的大小與吸收熱量、質量和溫度均無關，這一特點與密度公式所反應的特點相同，C符合題意；D、電流等于電壓與電阻的比值，但電流的大小是與電壓和電阻有關的，D不合題意.故答案為：C【分析】比熱容的大小與吸收熱量、質量和溫度均無關，這一特點與密度公式所反應的特點相同，理解比熱容的定義和影響因素是解題的關鍵.二、多選題9.【答案】CD 【解析】【解答】解：從圖中可以看出兩物體的初溫相同，吸收相同的熱量，甲溫度升高快，則甲的比熱容小，甲的溫度較高，溫度變化大所以A，B錯誤，C正確 甲、乙液體升高的溫度相同時，乙需加熱時間長，吸收熱量多，所以D正確【分析】從圖象上找出：（1）兩種液體的質量、初溫，升高相同溫度，比較用時越長的吸收熱量越多兩種液體的質量、初溫，吸收相同的熱量，比較升高溫度越高的比熱容越小三、填空題10.【答案】2500 【解析】【解答】解：由題意知，水放出的熱量：Q放=Q=4.2107J，由Q放=cm（t0t）得，每天需要水的質量：m= = =2500kg故答案為：2500【分析】知道水放出的熱量、水的比熱容、初溫和末溫，根據Q放=cm（t0t）的變形公式m= 求出每天需要水的質量本題考查了學生對放熱公式Q放=cm（t0t）的掌握和運用，屬于基礎題目，比較簡單11.【答案】甲；2.1103 【解析】【解答】解：（1）時間相等時，兩種液體放出的熱量相等，由圖示可以看出，乙液體的溫度降低的快，甲液體溫度降低慢；利用熱量的計算公式Q吸=cmt可知，在質量相等、初溫相同、放熱也相同的情況下，誰的溫度降低得快，它的比熱容小；所以，甲液體的比熱容大，所以若A、B兩種液體中，一種液體是水，則這種液體一定是甲液體，由圖可知：液體的初溫是60，加熱15分鐘后甲液體的末溫是40，則水放出的熱量：Q放=c水m水（t水t0）=4.2103J/（kg）m（6040）（2）由題知，而水和液體的質量相同，即m水=m乙c水m水t=c乙m（6020）=4.2103J/（kg）m（6040）解得c乙=2.1103J/（kg）故答案為：甲；2.1103 【分析】（1）選同樣的加熱時間，甲和乙吸熱相同，根據溫度變化的多少判斷，溫度變化多的比熱容小，溫度變化少的比熱容大，據此分析判斷（2）根據甲、乙兩種液體的比熱容的大小判斷出哪一種液體是水，由題知，分別用質量相等的水和另一種液體進行了實驗，相同時間水和液體放出的熱量不相同而水和液體的質量相同，根據吸熱公式求液體的比熱容12.【答案】自下而上；溫度計示數的變化；2.1103J/（kg） 【解析】【解答】解：（1）酒精燈需用外焰加熱，所以要放好酒精燈，再固定鐵圈的高度；而溫度計的玻璃泡要全部浸沒到液體中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好燒杯后，再調節溫度計的高度，因此必須按照自下而上的順序進行（2）為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質量相同，通過溫度計的示數高低得出吸熱多少，進而判斷熱值大小，應選擇B和C兩圖進行實驗燃料完全燃燒放出的熱量的多少，是通過溫度計示數的變化來反應（3）由圖乙所示圖象可知，加熱相等時間，即物質吸收相等熱量時，a升高的溫度高，a的比熱容小，a是食用油；水與食用油的質量相等，設為m，由圖線b可知，水在6min內吸收的熱量：Q=c水mt水=4.2103J/（kg）m（6010）=2.1105J/（kg）m，則水在3min內吸收的熱量Q吸= 2.1105J/（kg）m=1.05105J/（kg）m，由于用相同的電熱器對水和食用油加熱，在相等時間內食用油吸收的熱量與水吸收的熱量相等，因為Q吸=c油mt油 ， 所以c油=2.1103J/（kg）故答案為：（1）自下而上；（2）BC；溫度計示數的變化；（3）2.1103J/（kg）【分析】（1）實驗時，需用酒精燈的外焰加熱，所以要調整好鐵圈的高度，然后根據溫度計的使用規則固定好其位置；（2）燃料的熱值大小不能直接測量，需要通過液體吸收熱量的多少來體現燃料燃燒放出熱量的多少，而液體吸收熱量的多少跟液體的質量和升高的溫度有關，因此為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質量相同，通過溫度計的示數高低得出吸熱多少，進而判斷熱值大小燃料完全燃燒釋放的熱量可以通過液體溫度計示數變化來反應；（3）食用油的比熱容大于水的比熱容，吸收相等熱量食用油升高的溫度高，分析圖乙所示圖象判斷a、b是什么物質；根據熱量公式求出液體的比熱容13.【答案】cm（tt0）；cm（t0t） 【解析】【解答】解： 物體吸收的熱量與物體的比熱、質量和升高的溫度成正比，寫出公式就是Q吸=cmt=cm（tt0）；物體放出的熱量與物體的比熱、質量和降低的溫度成正比，寫出公式就是Q放=cmt=cm（t0t）故答案為：cm（tt0）；cm（t0t）【分析】在熱傳遞腸過程中，物體內能改變的多少叫熱量物體吸收（放出）的熱量多少與物質的比熱、物體的質量和升高（降低）的溫度都有關系四、計算題14.【答案】解：水吸收的熱量： Q吸=cmt=4.2103J/（kg）1kg20=8.4104J 【解析】【分析】知道水的質量、水的比熱容、水溫度的升高值，利用吸熱公式Q吸=cmt求水吸收的熱量五、解答題15.【答案】解：解：由Q吸=cmt得：t= = =30；水溫升高后的溫度t=t+t0=30+15=45答：水的溫度升高到45攝氏度 【解析】【分析】根據熱量公式Q