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第二节科学探究:物质的比热容
精选练习
考点一、比热容
1.(2017·广东省江门市)两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温
度与加热时间关系如图所示。根据图线可知()
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,两种液体吸收的热量相同
C.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
【答案】A
【解析】根据下面的图象可知:质量相同的甲乙两种液体升高相同的温度,甲的加热时间更长,吸收的热
量更多,根据公式 Q 吸=cm(t–t0),质量、升高的温度一定时,吸收的热量和物质的比热容成正比,甲吸
收的热量多说明甲的比热容大,所以 A 正确;根据下面的图象可知:质量相同的甲乙两种液体升高相同的
温度,甲的加热时间更长,吸收的热量更多,所以 B 错误;同一热源加热,相同的时间内甲乙两种液体吸
收的热量就是相同的,所以 C 错误;根据下面的图象可知:质量相同的甲乙两种液体加热相同的时间,乙
的温度升高值更大,所以 D 错误;图象如下:故选 A。
2.(2018·广东深圳)一瓶酒精用去三分之二,则剩余酒精的密度、比热容()
A.密度、比热容减小为三分之一 B.两个量都不变
C.两个量都变为原来的三分之一 D.密度不变、比热容变为原来的三分之一2
【答案】B
【解析】密度、比热都是物质的一种特性,它们的大小与物体的质量和体积均无关系,所以选项 ACD 错误,
B 正确。
3.(2017·河北保定)小阳从一些常见物质的比热容表中分析归纳出了几个结论,其中正确的是()
水 4.2×103 水银 0.14×103 玻璃 0.84×103 钢铁 0.46×103
冰 2.1×103 酒精 2.44×103 木材 2.4×103 铜 0.39×103
煤油 2.1×103 沙石 0.92×103 铝 0.88×103 铅 0.13×103
蓖麻油 1.8×103 干泥土 0.84×103
A.在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢 B.不同物质的比热容都不一样
C.物质的比热容与物质的形态有关 D.水银的比热容太小,不宜用来做温度计中的液体
【答案】C
【解析】在阳光照射下,干泥土的比热容比湿泥土的比热容小,吸收相同的热量升温较快,故 A 错误;从
表中可知,冰和煤油的比热容一要,干泥土和玻璃的比热容一样,故 B 错误;水和冰是同种物质的不同形
态,它们的比热容不同,所以可得出物质的比热容与物质的形态有关,故 C 正确;从表中可知,水银的比
热容比较小,当温度变化相同时比其他物质吸收或放出的热量少,这样一方面不会影响被测物体的温度,
另一方面吸收相同热量时,比其他物质的温度的改变量大,所以适合用来做温度计中的液体,故 D 错误。
考点二、比热容的应用
4.(2017·山西太原)沿海地区昼夜温差较小,而内陆地区的昼夜温差较大,甚至出现“早穿棉袄午穿纱,
围着火炉吃西瓜”的现象,这主要是因为()
A.海水的比热容大,沙石的比热容小 B.海水的密度小,沙石的密度大
C.海水的内能多,沙石的内能少 D.海水吸收的热量少,沙石吸收的热量多
【答案】A
【解析】因为沙子的比热容较小,白天,吸收热量后,沙子的温度升高的多,气温较高;夜晚,放出热量
后,沙子的温度下降的多,气温较低;由此可知内陆地区白天黑夜的温差大,产生了早穿皮袄午穿纱的现
象,因此,A 符合题意。
5.(2017·江苏省东台市)一定质量的冰熔化成水的过程中,下列判断正确的是()
A.内能不变,比热容不变 B.内能不变,温度不变
C.比热容不变、温度不变 D.比热容变大、内能增加
【答案】D3
【解析】一定质量的冰熔化成水的过程中,吸收热量,内能增加,温度不变,物态发生了变化,由于比热
容与物质的种类和物质所处的状态有关,当冰熔化成水后,比热容变大。故 ABC 错误,D 正确。
6.(2017·浙江温州)蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时,为了避免手被烫伤,要先用手蘸
一下凉水,他这样做的主要道理是()
A.利用凉水是热的不良导体,把手和热馒头分开
B.利用凉水温度低,能快速降低蒸笼内水蒸气的温度
C.利用凉水蒸发要吸热,能降低水的温度
D.利用凉水先对手进行冷却,同时又由于水的比热容较大,避免手被烫伤
【答案】D
【解析】手沾水后,在遇到高温的馒头时,手上的水要汽化,水汽化时要吸热,同时又由于水的比热容较
大,这样可以避免手的烫伤,故选 D。
7.(2017·广州)湿地具有美化环境、调节气候等功能。从物理学的角度分析:湿地能调节空气的湿度,
是因为大量水_______(填写物态变化的名称)可以提高空中水蒸气的含量;湿地能调节空气的温度,是因
为水的_________大。
【答案】汽化比热容
【解析】湿地含有水,水会不停地汽化(蒸发),变成水蒸气,散在空气中,所以可以提高空气中水蒸气
的含量,调节空气湿度;因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石泥土比较,吸收相同的热量,
水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,能有效调节周围环
境的气温。
考点三、热量的计算
8.(2018·河南)用凉水冷却滚烫的鸡蛋,鸡蛋的温度降低,内能减少,这是通过_____的方式改变鸡蛋
的内能;如果水的质量是 1 kg,初温为 20 ℃,鸡蛋取出时水温为 30 ℃,水吸收的热量是_______J。(c
水=4.2×103J/(kg·℃))
【答案】热传递 4.2×104
【解析】用凉水冷却滚烫的鸡蛋,鸡蛋放出热量、温度降低,是通过热传递的方式改变内能的;水吸收的
热量:Q 吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(30 ℃﹣20 ℃)=4.2×104 J。
9.(2018·石家庄)将一个温度为 20℃质量为 4.2kg 的铁块的温度升高到 80℃,需要吸收____J 的热量。
然后将其放入一个装有温度为 10 ℃质量为 1.15 kg 的水的量热器中,最后水的温度将升高到_____℃。(忽
略量热器吸热,c 水=4.2×103 J/(kg·℃),c 铁=0.46×103 J/(kg·℃))4
【答案】115 920 34
【解析】由吸热公式 Q 吸=cmΔt 可得,铁块需要吸收的热量 Q 吸=cmΔt=0.46×103 J/(kg·℃)×4.2 kg×
(80 ℃–20 ℃)=115 920 J。根据热平衡方程 Q 吸=Q 放,水吸收的热量等于铁块放出的热量。设最后水的
温度将升高到 t ℃,则 c 水 m 水(t–10 ℃)=c 铁 m 铁(80 ℃–t)解得:t=34 ℃,最后水的温度将升高到
34 ℃。
10.(2017·河南)水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃),将 4 kg 的水倒掉一半,剩下的水的比热容是
____J/(kg·℃);初温为 30 ℃、质量为 2 kg 的水吸收 2.1×105 J 的热量后温度将升高到______℃。
【答案】 55
【解析】比热容是物质的一种属性,只和物体的种类和状态有关,与物体的质量的大小、温度、吸收或放
出热量的多少均无关;因此将 4kg 的水倒掉一半,虽然水的质量和体积改变了,但比热容与质量和体积无
关,所以水的比热不变,根据吸热公式可知,吸热后水升高到的温度:
11.(2017·自贡)关于物质的比热容,下列说法中正确的是()
A.比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关 B.同种物质质量越大比热容就越 大
C.因为水的比热容较大所以比较适合做冷却剂 D.物质的状态发生变化时其比热容一般不变
【答案】C
【解析】比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系;比热容是反映不同
物质吸放热能力强弱的一个物理量。比热容与物质的种类、状态有关,故 A 错误;比热容是物质的一种特
性,和物体质量的大小没有关系,故 B 错误;水的比热容最大,和其他物质比较,升高相同温度吸收热量
多,所以汽车散热器常用水作为冷却剂,故 C 正确;比热容与物质的种类、状态有关,种类不同,状态不
同,比热容一般不同,故 D 错误。故选 C。
12.(2017·广州)甲、乙两物体质量都为 1 kg,丙物体质量为 2 kg,三个物体温度都升高 1 ℃,吸收热
量如图所示,以下说法正确的是()
34.2 10×
5
0 3
2.1 10 J +30 554.2 10 J / (kg ) 2kg
Qt tcm
×= + = =× ⋅ ×
吸 ℃ ℃℃5
A.乙的比热容与丙的相等 B.甲的比热容与乙的大
C.甲的温度升高 1 ℃,需吸收 2 000 J 的热量 D.甲、乙的温度都降低 1 ℃,乙比甲放出的热量多
【答案】B
【解析】乙丙的和吸收的热量相同,比热容与温度成反比,乙的温度变化小,乙的比热容比丙的大,故 A
错误。甲乙质量相等,温度变化相同,比热容与吸收热量成正比,甲吸收热量比乙多,故甲的比热容比乙
的大,B 正确;从图像看出,甲的温度升高 1 摄氏度,要吸收 3000J 的热量,C 错误;根据 B 选项分析,甲、
乙的温度都降低 1 摄氏度,甲比乙放出的热量多,D 错误。
13.(2017·成都)小明根据下表所提供的数据得出了四个结论,其中正确的是
A.液体的比热容一定比固体的比热容大 B.同种物质发生物态变化后,比热容不变
C.由于水的比热容大,白天海水温度比沙滩高 D.2 kg 的水温度升高 50 ℃,吸收的热量是 4.2×105
J
【答案】D
【解析】水银的比热容比砂石小,选项 A 错误;水结成冰后比热容变小,选项 B 错误;由于水的比热容大,
白天吸收相同的热量后,温度变化小,故海水温度比沙滩低,选项 C 错误;由 Q 吸=cmΔt 求得 2 kg 的水温
度升高 50 ℃,吸收的热量是 4.2×105 J,选项 D 正确。故本题正确选项是 D。
14.(2017·宜昌)下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是
A.夏天,在地上洒水会感到凉快 B.北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C.海边昼夜温差变化比沙漠中小 D.生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度6
【答案】A
【解析】夏天在地上洒水感到凉快是利用了水的蒸发吸热,而不是利用水的比热容大的特点,故 A 符合题
意;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,所以北方楼
房内的“暖气”用水作为介质,故 B 不符合题意;沿海地区和沙漠地区相比,沿海地区水多,水的比热容
大,在相同的吸放热条件下,水的温度变化小,冬暖夏凉,昼夜温差小;沙漠地区多砂石,砂石的比热容
较小,在相同的吸热条件下,砂石的温度变化大,故 C 不符合题意;生物体内水的比例很大,有助于调节
自身的温度,是利用了水的比热容大的特点,故 D 不符合题意;故应选 A。
15.(2017·衡阳)如图为某物质熔化时温度随加热时间变化而变化的图象(加热装置的功率不变),从
图中能得到的正确信息是
A.该物质为晶体,熔点为 0 ℃ B.熔化过程持续了 4 min
C.该物质在 AB 段的比热容比在 CD 段小 D.该物质在 B、C 段两点时温度、内能都相同
【答案】AC
【解析】由图象可知,BC 段持续加热,温度保持不变,所示是晶体,0 ℃温度保持不变,开始熔化,所以
熔点是 0 ℃;熔化过程是 BC 段,持续了 3 min;相同时间,AB 段、CD 段吸收热量相同 AB 段温度变化比较
快,所以 AB 段比热容较小;从 B—C 持续吸热,温度虽然不变,但吸热会使内能增加,影响内能的因素不
只是温度还跟物体状态等有关系;故应选 AC。
16.(2018·四川广安)水与酒精是我们日常生活中最常见的两种物质。下表列出了它们在标准大气压下
的部分物理特征数据,请你参照这些特征分析:让质量及初温都相等的水和酒精冷却,待它们放出相等的
热量后再倒在一起混合。下列哪个判断是错误的
物质 密度[kg/m3] 比热容(J/(kg·℃) 凝固点[℃] 沸点[℃]
水 1.0×103 4.2×103 0 100
酒精 0.8×103 2.4×103 -117 78
A.在混合过程中,热将从酒精传递给水 B.均匀混合后,混合液的凝固点将比水的凝固点低些
C.均匀混合后,混合液的密度将比水的密度小些 D.均匀混合后,混合液的比热容将比水的比热容小些7
【答案】A
【解析】由于水的比热容大于酒精的比热容,当质量相同,放出的热量也相同时,水的末温高,所以热从
水传到酒精,故 A 错误;水的凝固点是 0 ℃,掺入酒精后混合液的凝固点要低于 0 ℃,凝固点会降低,故
B 正确;水和酒精混合后,混合液的密度将比水的密度小些,比酒精的密度大一些,故 C 正确;由于水的比
热容大于酒精的比热容,所以水和酒精混合液的比热容将比水的比热容小些,比酒精的比热容大一些,故 D
正确。
17.(2017·威海)生活中热现象随处可见,下列说法中不正确的是()
A.在远处前闻到花的香味,是分子无规则运动的结果
B.冬天很冷的时候搓手就感到暖和,是用做功的方式改变内能
C.夏天在河岸边觉得沙子热得发烫而河水却不怎么热,是因为水的比热容大
D.使用高压锅更容易把食物煮熟,是利用了液体沸点随气压增大而降低的原理
【答案】D
【解析】我们能闻到花的香味是因为分子在做无规则运动,故 A 正确;搓手时,我们通过做功改变了内能,
故 B 正确;沙子发烫而水不热是因为水的比热容大,故吸收相同的热量沙子升高的温度要大,故 C 正确;
使用高压锅更容易把食物煮熟,是利用了液体沸点随气压增大而增大的原理,故 D 错误。
18.(2017·黔西南)在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的。这是因为的比热
容较大,当沙子和水同时接受相同的阳光照射时,的温度升高得更快的缘故。
【答案】海水沙子
【解析】质量相同的不同物质,吸收相同的热量时,比热容大的温度变化小。故在烈日当空的海边玩耍,
你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的。这是因为海水的比热容较大,当沙子和水同时接受相同的阳光 照
射时,沙子的温度升高得更快的缘故。
19.(2017·德阳)质量和初温相同的甲乙两种液体,经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的
温度,则甲液体的比热容 乙液体的比热容(填“大于”、“等于”或“小于”)。如果乙液体的质量
为 1 kg,初温为 20 ℃,加热一段时间后温度升高到 50 ℃,吸收的热量为 1.26×105 J,则乙液体的比热
容为 J/(kg·℃)。
【答案】小于 4.2×103
【解析】由题可知,同一加热器加热时间相同时,即两种液体吸收的热量相同,甲的温度升高得快;根据 Q
吸=cm△t 可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,比热容小的物质升温快;所以,甲的比热容
小,乙的比热容大;由 Q 吸=cm(t﹣t0)得,乙液体的比热容:8
。
20.(2017·武汉)图 1 是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。两个相同的烧杯中分别装有质量相
等的水和食用油。
(1)选用两个相同规格的电加热器加热,目的是使水和食用油在相等时间内 。
(2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和 。
(3)图 2 中能合理反映该实验结果的图象是 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
【答案】(1)吸收的热量相同(2)加热器(3)乙
【解析】(1)选用两个相同规格的电加热器加热,目的是使水和食用油在相等时间内吸收的热量相同;
(2)为准确测量液体的温度,温度计的玻璃泡应充分与被测液体接触,实验过程中温度计的玻璃泡不要碰
到烧杯和加热器;(3)相同质量的水和食用油在吸收相同的热量时(加热时间相同),因水的比热容大,
由 Q 吸=cm△t 可知,水的温度变化小,故题图 2 中能合理反映该实验结果的图象是乙。
5
3
0
1.26 10 J 4.2 10 J/(kg( ) 1kg (50 0 )
Qc m t t
×= = = × ⋅− × −
吸 ℃)℃ 2 ℃