【比热容精选练习题含详细答案】在初中物理的学习中,比热容是一个非常重要的知识点。它不仅与热量的计算密切相关,还涉及到日常生活中许多现象的解释。为了帮助同学们更好地掌握这一部分知识,以下是一些关于比热容的精选练习题,并附有详细的解答过程,便于理解和巩固。
一、选择题
1. 下列物质中,比热容最大的是( )
A. 水
B. 酒精
C. 铁
D. 铜
答案:A
解析:水的比热容为4.2×10³ J/(kg·℃),是常见物质中最大的。其他选项中,酒精约为2.4×10³,铁约为0.45×10³,铜约为0.39×10³。
2. 质量相同的水和煤油,吸收相同的热量后,温度变化较大的是( )
A. 水
B. 煤油
C. 一样大
D. 无法判断
答案:B
解析:根据公式 Q = cmΔt,当质量 m 和热量 Q 相同时,比热容 c 越小,温度变化 Δt 越大。煤油的比热容小于水,因此温度变化更大。
3. 关于比热容的说法,正确的是( )
A. 物质的质量越大,比热容越大
B. 物质的温度越高,比热容越大
C. 比热容是物质的一种特性,不随状态改变
D. 同种物质的不同状态,比热容可能不同
答案:D
解析:比热容是物质的属性,与质量、温度无关。但同一物质在不同状态下(如固态、液态、气态)比热容可能不同,例如水和冰的比热容不同。
二、填空题
1. 比热容的单位是 ________。
答案:J/(kg·℃) 或 J/(kg·K)
2. 1 kg 的水温度升高 1 ℃,需要吸收的热量是 ________ J。
答案:4200
3. 一个物体的比热容为 2.1×10³ J/(kg·℃),质量为 2 kg,温度升高 10 ℃,则吸收的热量为 ________ J。
答案:4.2×10⁴
解析:Q = cmΔt = 2.1×10³ × 2 × 10 = 4.2×10⁴ J。
三、简答题
1. 为什么沿海地区昼夜温差比内陆小?
答:因为海水的比热容较大,吸热和放热都比较缓慢,因此在白天吸收热量后温度上升不多,夜晚释放热量时温度下降也不多,所以昼夜温差较小。而内陆地区主要是沙石,比热容较小,温度变化快,导致昼夜温差大。
2. 如何通过实验测定某种液体的比热容?请写出实验步骤。
答:
- 准备已知质量的待测液体和温度计;
- 将液体放入加热装置中,记录初始温度;
- 加热一段时间后,记录最终温度和消耗的电能(或热量);
- 利用公式 Q = cmΔt 计算比热容 c = Q / (mΔt)。
四、计算题
1. 某金属块质量为 0.5 kg,吸收了 1.05×10⁵ J 的热量后,温度从 20℃ 升高到 70℃,求该金属的比热容。
解:
Δt = 70℃ - 20℃ = 50℃
根据公式 Q = cmΔt
得 c = Q / (mΔt) = 1.05×10⁵ / (0.5 × 50) = 1.05×10⁵ / 25 = 4200 J/(kg·℃)
答:该金属的比热容为 4200 J/(kg·℃)。
2. 若将 2 kg 的水从 20℃ 加热到 60℃,需要多少热量?
解:
Δt = 60℃ - 20℃ = 40℃
Q = cmΔt = 4.2×10³ × 2 × 40 = 3.36×10⁵ J
答:需要 3.36×10⁵ J 的热量。
五、拓展思考题
为什么冬天洗澡时,热水比冷水更暖和?是否与比热容有关?
答:这主要与水的比热容有关。由于水的比热容大,相同质量的热水和冷水在温度变化时吸收或释放的热量更多,因此热水能够提供更多的热量,让人感觉更暖和。
通过以上练习题的训练,可以帮助学生深入理解比热容的概念及其在实际中的应用。建议在学习过程中结合实验操作,增强对物理概念的理解和记忆。