1.水的比热容为$4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$,其物理意义是水温度升高(或降低)吸收(或放出)的热量为J。一杯温水被喝掉一半后,剩下水的密度,质量,比热容。(后三空均选填“变大”“变小”或“不变”)
答案
解:
第一空:质量为1kg的
第二空:1℃
第三空:$4.2×10^3$
第四空:不变
第五空:变小
第六空:不变
第一空:质量为1kg的
第二空:1℃
第三空:$4.2×10^3$
第四空:不变
第五空:变小
第六空:不变
解析
【分析】首先明确比热容的定义,即单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量,据此填写前三个空;再根据密度、质量、比热容的特性:密度和比热容是物质的特性,与质量、体积无关,质量是物体所含物质的多少,与物质的多少有关,据此填写后三个空。
【解析】根据比热容的定义:水的比热容为$4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$,其物理意义是质量为1kg的水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为$4.2×10^3$J。密度是物质的固有特性,与质量、体积无关,所以一杯水喝掉一半后,剩下水的密度不变;质量是物体所含物质的多少,喝掉一半水,所含物质减少,所以质量变小;比热容也是物质的特性,与质量无关,所以剩下水的比热容不变。
【答案】质量为1kg的;1℃;$4.2×10^3$;不变;变小;不变
【知识点】比热容的概念;密度的特性;质量的概念
【点评】本题考查比热容、密度、质量的基础概念,属于对物理基本概念的直接考查,难度较低,需牢记各物理量的定义及特性。
【难度系数】0.9
【解析】根据比热容的定义:水的比热容为$4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$,其物理意义是质量为1kg的水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为$4.2×10^3$J。密度是物质的固有特性,与质量、体积无关,所以一杯水喝掉一半后,剩下水的密度不变;质量是物体所含物质的多少,喝掉一半水,所含物质减少,所以质量变小;比热容也是物质的特性,与质量无关,所以剩下水的比热容不变。
【答案】质量为1kg的;1℃;$4.2×10^3$;不变;变小;不变
【知识点】比热容的概念;密度的特性;质量的概念
【点评】本题考查比热容、密度、质量的基础概念,属于对物理基本概念的直接考查,难度较低,需牢记各物理量的定义及特性。
【难度系数】0.9
2.江西省的鄱阳湖国家湿地公园是中国最大的淡水湖泊湿地公园,它可以有效地调节气温,这是因为水的比沙土的大,所以在同等强度的日照下,湿地、湖泊较多的地区温度变化较(选填“大”或“小”),能够有效地减弱周围地区的(选填“温室”或“热岛”)效应。
答案
解:
根据比热容相关规律,水的比热容比沙土的大,在同等强度的日照下,相同质量的水和沙土吸收相等的热量时,由热量计算公式$Q=cm\Delta t$推导可得$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,水的温度变化量更小,因此湿地、湖泊较多的地区温度变化较小,能够有效地减弱周围地区的热岛效应。
三个横线处答案依次为:比热容、小、热岛。
根据比热容相关规律,水的比热容比沙土的大,在同等强度的日照下,相同质量的水和沙土吸收相等的热量时,由热量计算公式$Q=cm\Delta t$推导可得$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,水的温度变化量更小,因此湿地、湖泊较多的地区温度变化较小,能够有效地减弱周围地区的热岛效应。
三个横线处答案依次为:比热容、小、热岛。
解析
【分析】
要解答本题,需先回忆水的比热容较大的特性,结合热量公式推导温度变化规律,再联系热岛效应的相关知识。具体思路:1. 明确水与沙土比热容的大小关系;2. 利用热量公式$Q=cm\Delta t$,分析相同热量、相同质量下,比热容对温度变化的影响;3. 结合温度调节作用,判断对热岛效应的影响。
【解析】
根据比热容的特性,水的比热容比沙土的大。由热量计算公式$Q=cm\Delta t$变形得$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,在同等强度的日照下,相同质量的水和沙土吸收的热量$Q$相同,由于水的比热容$c$更大,所以水的温度变化量$\Delta t$更小,因此湿地、湖泊较多的地区温度变化较小。城市热岛效应是指城市因人工发热、高蓄热体及绿地减少等导致的“高温化”,湿地、湖泊能调节温度,可减弱周围地区的热岛效应。
【答案】比热容;小;热岛
【知识点】比热容、热岛效应
【点评】本题考查比热容在生活中的应用,结合热岛效应知识,属于基础概念应用题,侧重对基础知识点的理解与运用。
【难度系数】0.8
要解答本题,需先回忆水的比热容较大的特性,结合热量公式推导温度变化规律,再联系热岛效应的相关知识。具体思路:1. 明确水与沙土比热容的大小关系;2. 利用热量公式$Q=cm\Delta t$,分析相同热量、相同质量下,比热容对温度变化的影响;3. 结合温度调节作用,判断对热岛效应的影响。
【解析】
根据比热容的特性,水的比热容比沙土的大。由热量计算公式$Q=cm\Delta t$变形得$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,在同等强度的日照下,相同质量的水和沙土吸收的热量$Q$相同,由于水的比热容$c$更大,所以水的温度变化量$\Delta t$更小,因此湿地、湖泊较多的地区温度变化较小。城市热岛效应是指城市因人工发热、高蓄热体及绿地减少等导致的“高温化”,湿地、湖泊能调节温度,可减弱周围地区的热岛效应。
【答案】比热容;小;热岛
【知识点】比热容、热岛效应
【点评】本题考查比热容在生活中的应用,结合热岛效应知识,属于基础概念应用题,侧重对基础知识点的理解与运用。
【难度系数】0.8
3.在沿海地区炎热晴朗的天气里,易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。图12.3-1是海陆风形成的示意图,其中图反映海风形成的时间是白天,海风多是从(选填“海面”或“陆地”)吹向(选填“海面”或“陆地”)。形成海陆风的根本原因是水和陆地的不同。

答案
解:
白天,相同质量的水和陆地吸收相同的热量后,由于水的比热容较大,升温比陆地慢,因此海面上方空气温度较低,陆地上方空气温度较高,热空气上升,近地面的冷空气从海面流向陆地,形成海风。
因此图乙符合海风的形成特征,海风多是从海面吹向陆地,形成海陆风的根本原因是水和陆地的比热容不同。
答案依次为:乙;海面;陆地;比热容。
白天,相同质量的水和陆地吸收相同的热量后,由于水的比热容较大,升温比陆地慢,因此海面上方空气温度较低,陆地上方空气温度较高,热空气上升,近地面的冷空气从海面流向陆地,形成海风。
因此图乙符合海风的形成特征,海风多是从海面吹向陆地,形成海陆风的根本原因是水和陆地的比热容不同。
答案依次为:乙;海面;陆地;比热容。
解析
【分析】
要解决这道题,需结合比热容的知识分析海陆风的形成原理:水的比热容比陆地(砂石、泥土)大,相同质量的水和陆地吸收或放出相同热量时,温度变化不同。白天陆地升温快、夜晚降温快,导致近地面气压差异,形成空气流动(风),据此区分白天海风对应的图及风的方向。
【解析】
1. 比热容特性:水的比热容大于陆地的比热容,相同质量的海水和陆地吸收相同热量时,海水升温更慢,陆地升温更快。
2. 白天海风形成:白天,陆地温度高,上方空气受热上升,近地面形成低压;海面温度低,近地面形成高压,空气从高压的海面流向低压的陆地,形成海风,对应图乙(图乙近地面箭头从海面指向陆地,符合海风特征)。
3. 根本原因:海陆风形成的本质是水和陆地的比热容不同,导致温度变化差异,进而产生气压差形成空气流动。
【答案】
乙;海面;陆地;比热容
【知识点】
比热容、海陆风形成原理
【点评】
本题将比热容知识与实际的海陆风现象结合,考查学生对热学知识的应用能力,需理解温度变化与气压的关系,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合比热容的知识分析海陆风的形成原理:水的比热容比陆地(砂石、泥土)大,相同质量的水和陆地吸收或放出相同热量时,温度变化不同。白天陆地升温快、夜晚降温快,导致近地面气压差异,形成空气流动(风),据此区分白天海风对应的图及风的方向。
【解析】
1. 比热容特性:水的比热容大于陆地的比热容,相同质量的海水和陆地吸收相同热量时,海水升温更慢,陆地升温更快。
2. 白天海风形成:白天,陆地温度高,上方空气受热上升,近地面形成低压;海面温度低,近地面形成高压,空气从高压的海面流向低压的陆地,形成海风,对应图乙(图乙近地面箭头从海面指向陆地,符合海风特征)。
3. 根本原因:海陆风形成的本质是水和陆地的比热容不同,导致温度变化差异,进而产生气压差形成空气流动。
【答案】
乙;海面;陆地;比热容
【知识点】
比热容、海陆风形成原理
【点评】
本题将比热容知识与实际的海陆风现象结合,考查学生对热学知识的应用能力,需理解温度变化与气压的关系,难度适中。
【难度系数】
0.5
4.电暖器和暖手宝是我们生活中常用到的物品。电暖器中充入的是比热容(选填“大”或“小”)的液体,是为了通电后升温(选填“快”或“慢”);暖手宝的内部液体通常采用水,这是因为水的比热容(选填“大”或“小”),它在一次通电加热后能够放出的热量(选填“多”或“少”)。
答案
解:根据热量计算公式$Q=cm\Delta t$:
在质量相同、吸收热量相同的条件下,比热容越小的物质,温度升高越快,因此电暖器中充入的是比热容小的液体,通电后升温快;
在质量相同、温度变化量相同的条件下,比热容越大的物质,放出的热量越多,水的比热容大,因此暖手宝采用水作为内部液体,一次通电加热后能够放出的热量多。
答案依次为:小;快;大;多。
在质量相同、吸收热量相同的条件下,比热容越小的物质,温度升高越快,因此电暖器中充入的是比热容小的液体,通电后升温快;
在质量相同、温度变化量相同的条件下,比热容越大的物质,放出的热量越多,水的比热容大,因此暖手宝采用水作为内部液体,一次通电加热后能够放出的热量多。
答案依次为:小;快;大;多。
解析
【分析】
本题需结合热量计算公式$Q=cm\Delta t$分析电暖器和暖手宝的液体选择逻辑:对于电暖器,要求通电后升温快,需根据公式判断比热容与温度变化的关系;对于暖手宝,要求加热后放出更多热量,需根据公式判断比热容与放出热量的关系,从而确定液体的比热容大小及温度变化、热量多少。
【解析】
根据热量计算公式$Q=cm\Delta t$:
1. 电暖器:通电后吸收相同热量,若要升温快(即温度升高量$\Delta t$大),在质量$m$和吸收热量$Q$一定时,比热容$c$越小,温度变化$\Delta t$越大,因此电暖器充入比热容小的液体,升温快;
2. 暖手宝:一次通电加热后,若要放出更多热量,在质量$m$和温度变化量$\Delta t$一定时,比热容$c$越大,放出的热量$Q$越多,水的比热容大,因此暖手宝采用水,放出热量多。
【答案】
小;快;大;多
【知识点】
比热容的应用、热量计算公式$Q=cm\Delta t$
【点评】
本题结合生活中常见的电暖器、暖手宝,考查比热容公式的实际应用,核心是理解热量公式中各物理量的关联,将物理知识与生活场景结合,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
本题需结合热量计算公式$Q=cm\Delta t$分析电暖器和暖手宝的液体选择逻辑:对于电暖器,要求通电后升温快,需根据公式判断比热容与温度变化的关系;对于暖手宝,要求加热后放出更多热量,需根据公式判断比热容与放出热量的关系,从而确定液体的比热容大小及温度变化、热量多少。
【解析】
根据热量计算公式$Q=cm\Delta t$:
1. 电暖器:通电后吸收相同热量,若要升温快(即温度升高量$\Delta t$大),在质量$m$和吸收热量$Q$一定时,比热容$c$越小,温度变化$\Delta t$越大,因此电暖器充入比热容小的液体,升温快;
2. 暖手宝:一次通电加热后,若要放出更多热量,在质量$m$和温度变化量$\Delta t$一定时,比热容$c$越大,放出的热量$Q$越多,水的比热容大,因此暖手宝采用水,放出热量多。
【答案】
小;快;大;多
【知识点】
比热容的应用、热量计算公式$Q=cm\Delta t$
【点评】
本题结合生活中常见的电暖器、暖手宝,考查比热容公式的实际应用,核心是理解热量公式中各物理量的关联,将物理知识与生活场景结合,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
5.对公式$c=\frac{Q}{m(t-t_0)}$的理解,下列说法正确的是()
A.物体的质量越大,比热容越小
B.物体吸热或放热越多,比热容越大
C.物质的比热容与温度变化量成反比
D.比热容与物体质量的多少、温度变化大小、吸热或放热的多少无关
A.物体的质量越大,比热容越小
B.物体吸热或放热越多,比热容越大
C.物质的比热容与温度变化量成反比
D.比热容与物体质量的多少、温度变化大小、吸热或放热的多少无关
答案
D
解析
【分析】
要理解比热容公式$c=\frac{Q}{m(t-t_0)}$,需明确比热容是物质的固有特性,仅由物质种类和状态决定,公式只是计算式而非决定式。逐一分析选项:A选项认为比热容与质量有关,错误;B选项认为与吸放热多少有关,错误;C选项认为与温度变化量有关,错误;D选项符合比热容的特性,正确。
【解析】
比热容是物质的一种固有特性,反映物质吸热或放热的能力,其大小仅由物质的种类和状态决定,与物体的质量、温度变化量($t-t_0$)、吸收或放出的热量($Q$)均无关。公式$c=\frac{Q}{m(t-t_0)}$是比热容的计算式,可用于计算物质的比热容,但不能决定比热容的大小。对各选项分析如下:
A选项:比热容与物体质量无关,该说法错误;
B选项:比热容与物体吸放热多少无关,该说法错误;
C选项:比热容与温度变化量无关,该说法错误;
D选项:比热容与物体质量、温度变化、吸放热多少均无关,该说法正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容的概念,比热容的特性
【点评】
本题考查对比热容概念的理解,核心是区分比热容的计算式与决定式,明确比热容是物质的固有特性,不受质量、温度变化、吸放热等因素影响,属于基础概念题,需准确掌握比热容的物理意义。
【难度系数】
0.8
要理解比热容公式$c=\frac{Q}{m(t-t_0)}$,需明确比热容是物质的固有特性,仅由物质种类和状态决定,公式只是计算式而非决定式。逐一分析选项:A选项认为比热容与质量有关,错误;B选项认为与吸放热多少有关,错误;C选项认为与温度变化量有关,错误;D选项符合比热容的特性,正确。
【解析】
比热容是物质的一种固有特性,反映物质吸热或放热的能力,其大小仅由物质的种类和状态决定,与物体的质量、温度变化量($t-t_0$)、吸收或放出的热量($Q$)均无关。公式$c=\frac{Q}{m(t-t_0)}$是比热容的计算式,可用于计算物质的比热容,但不能决定比热容的大小。对各选项分析如下:
A选项:比热容与物体质量无关,该说法错误;
B选项:比热容与物体吸放热多少无关,该说法错误;
C选项:比热容与温度变化量无关,该说法错误;
D选项:比热容与物体质量、温度变化、吸放热多少均无关,该说法正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容的概念,比热容的特性
【点评】
本题考查对比热容概念的理解,核心是区分比热容的计算式与决定式,明确比热容是物质的固有特性,不受质量、温度变化、吸放热等因素影响,属于基础概念题,需准确掌握比热容的物理意义。
【难度系数】
0.8
6.下列实例中,没有利用水的比热容较大的这一特性的是()
A.海边地区的昼夜温差小于沙漠地区的昼夜温差
B.北方楼房的供暖系统,以水作为热量输送的介质
C.冬季北方菜窖内放置一桶水,防止菜窖内温度过低导致蔬菜冻伤
D.生物体内水的含量较高,可避免生物体自身温度变化过快对机体造成损害
A.海边地区的昼夜温差小于沙漠地区的昼夜温差
B.北方楼房的供暖系统,以水作为热量输送的介质
C.冬季北方菜窖内放置一桶水,防止菜窖内温度过低导致蔬菜冻伤
D.生物体内水的含量较高,可避免生物体自身温度变化过快对机体造成损害
答案
C
解析
【分析】要解决这道题,需先明确水的比热容较大的核心特性:相同质量的水与其他物质相比,吸收或放出相同热量时,水的温度变化更小;或温度变化相同时,水吸收/放出的热量更多。接下来逐一分析各选项,判断是否利用了水的比热容大的特性,选出未利用的选项。
【解析】
1. 选项A:海边地区水多,沙漠地区砂石多。水的比热容比砂石大,相同质量的水和砂石吸收/放出相同热量时,水的温度变化更小,因此海边昼夜温差小于沙漠,利用了水的比热容大的特性,不符合题意。
2. 选项B:北方供暖系统用水作为介质,是因为水的比热容大,相同质量的水降低相同温度时能放出更多热量,适合输送热量,利用了水的比热容大的特性,不符合题意。
3. 选项C:冬季菜窖内放水,是利用水凝固时会放出热量,使菜窖内温度不会过低,这一过程利用的是凝固放热的原理,而非水的比热容大的特性,符合题意。
4. 选项D:生物体内水含量高,水的比热容大,能避免生物体温度变化过快,利用了水的比热容大的特性,不符合题意。
【答案】C
【知识点】水的比热容的特点及应用
【点评】本题考查水的比热容特性的实际应用,需区分比热容应用与凝固放热等其他热现象的原理,属于基础概念辨析题。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 选项A:海边地区水多,沙漠地区砂石多。水的比热容比砂石大,相同质量的水和砂石吸收/放出相同热量时,水的温度变化更小,因此海边昼夜温差小于沙漠,利用了水的比热容大的特性,不符合题意。
2. 选项B:北方供暖系统用水作为介质,是因为水的比热容大,相同质量的水降低相同温度时能放出更多热量,适合输送热量,利用了水的比热容大的特性,不符合题意。
3. 选项C:冬季菜窖内放水,是利用水凝固时会放出热量,使菜窖内温度不会过低,这一过程利用的是凝固放热的原理,而非水的比热容大的特性,符合题意。
4. 选项D:生物体内水含量高,水的比热容大,能避免生物体温度变化过快,利用了水的比热容大的特性,不符合题意。
【答案】C
【知识点】水的比热容的特点及应用
【点评】本题考查水的比热容特性的实际应用,需区分比热容应用与凝固放热等其他热现象的原理,属于基础概念辨析题。
【难度系数】0.6
7. 在下列几种情况中,物质的比热容会发生变化的是()
A.一杯水倒掉一半
B.$0°\mathrm{C}$的水凝固成冰
C.把开水倒入冷水中
D.将冰块锉成冰球
A.一杯水倒掉一半
B.$0°\mathrm{C}$的水凝固成冰
C.把开水倒入冷水中
D.将冰块锉成冰球
答案
B
解析
【分析】首先明确比热容是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与质量、体积、温度、形状等因素无关。接下来逐一分析各选项:A选项中,一杯水倒掉一半,仅改变了水的质量,物质种类和状态均未变化,比热容不变;B选项中,0℃的水凝固成冰,物质状态由液态变为固态,比热容会发生变化;C选项中,开水和冷水都是液态水,物质种类和状态未变,比热容不变;D选项中,冰块锉成冰球仅改变了形状,物质种类和状态未变,比热容不变。因此只有B选项符合要求。
【解析】比热容是物质的固有特性,仅由物质的种类和状态决定,与质量、体积、温度、形状等无关。A选项,水倒掉一半,质量减小,物质种类和状态不变,比热容不变;B选项,水凝固成冰,状态由液态变为固态,比热容改变;C选项,开水与冷水均为液态水,种类和状态不变,比热容不变;D选项,冰块锉成冰球仅改变形状,种类和状态不变,比热容不变。故答案为B。
【答案】B
【知识点】比热容的特性
【点评】本题考查比热容的基本特性,核心是掌握比热容的影响因素为物质种类和状态,需准确判断各选项中物质的种类和状态是否改变,属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】比热容是物质的固有特性,仅由物质的种类和状态决定,与质量、体积、温度、形状等无关。A选项,水倒掉一半,质量减小,物质种类和状态不变,比热容不变;B选项,水凝固成冰,状态由液态变为固态,比热容改变;C选项,开水与冷水均为液态水,种类和状态不变,比热容不变;D选项,冰块锉成冰球仅改变形状,种类和状态不变,比热容不变。故答案为B。
【答案】B
【知识点】比热容的特性
【点评】本题考查比热容的基本特性,核心是掌握比热容的影响因素为物质种类和状态,需准确判断各选项中物质的种类和状态是否改变,属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】0.8
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