13.3 比热容（专题训练）【五大题型】（解析版）

133 比热容（专题训练）【五大题型】 【题型1 比热容解释简单的自然现象】................................................................................................................. 1 【题型2 有关比热容的图象问题】.........................................................................................................................5 【题型3 比较不同物质吸热的情况实验探究 】..................................................................................................14 【题型4 热量的计算】...........................................................................................................................................22 【题型5 热平衡方程的应用】...............................................................................................................................28 【题型1 比热容解释简单的自然现象】 1．（2023•历城区三模）暑假期间，小军一家从济南到青岛旅游，小军发现白天风从海上 吹向陆地，晚上反之，如图所示，形成这一现象的主要原因是海水和陆地具有不同的（ ） ．比热容 B．内能 ．密度 D．温度 【答】 【分析】水的比热容较大，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小；热空气会上升。 【解答】解：沿海地区水多，水的比热容较大；内陆地区，地表以砂石泥土为主，砂石 泥土比热容较小；由于水的比热容大，所以对于相同质量的水和砂石相比较，在吸收或 放出相同的热量时，水的温度变化小，而砂石的温度变化大，所以白天陆地的温度高、 海水温度低，晚上陆地温度低、海水温度高；白天陆地上方空气的温度高度，密度小， 砂石上方空气上升，海面上的冷空气过来补充，所以白天的风常常从海面吹向陆地，而 晚上海面上方的热空气上升，风从陆地吹向海面。 故选。 2．（2023•同安区校级一模）如图，利用了“水的比热容大”这一特性的是（ ） ． 利用水冷却 B． 利用水做功 ． 利用水造雪 D． 利用水扑火 【答】 【分析】水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸 收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少。 【解答】解：、热机的冷却系统利用水做为冷却液，是利用了水的比热容大的特点，即 相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，故正确； B、利用水做功，内能转化为机械能，没有利用水的比热容大，故B 错误； 、利用水造雪属于凝固现象，故错误； D、利用水扑火减少氧气含量，故D 错误。 故选：。 3．（2023•张店区二模）如图是2023 年5 月1 日﹣3 日淄博和青岛两地的气象信息。由图 可知：内陆城市淄博的昼夜温差较大，沿海城市青岛的昼夜温差较小。这主要是因为（ ） ．海水的温度比砂石的温度低 B．海水的比热容比砂石的比热容大 ．海水的内能比砂石的内能少 D．海水吸收热量比砂石吸收热量少 【答】B 【分析】沿海地区水多，因为水的比热容较大，相同质量的水和泥土沙石比较，吸收或 放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，据此分析。 【解答】解：沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相 同质量的水和沙石比较，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，使得沿海地区昼夜的温差小，所以海滨城市青岛的昼夜温差较小， 而淄博的昼夜温差较大，故B 正确。 故选：B。 4．（2023•东城区校级模拟）（多选）下列说法中正确的是（ ） ．风吹动柳絮漫天飞舞，这是扩散现象，说明分子是运动的 B．分子间的引力和斥力总是同时存在的 ．物体吸收热量，温度一定升高 D．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比砂石的比热容大 【答】BD 【分析】（1）人们通常以10 10 ﹣m 为单位来量度分子，肉眼无法直接观察分子； （2）分子间存在相互作用的引力和斥力； （3）物体的内能发生变化，可能表现在物体的温度变化，也可能是状态的变化； （4）水的比热容比砂石的较大，因此在同样受冷和受热时，水的温度变化较小，砂石 的温度变化较大。 【解答】解： 、风吹动柳絮漫天飞舞，是固体颗粒的运动，不是分子的无规则运动，故错误； B、分子间的引力和斥力是同时存在的，故B 正确； 、物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸热但温度不变，故错误； D、沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因沿海地区多水，内陆地区多砂石，水的 比热容比砂石的比热容大，同样受冷和受热时温度变化小，故D 正确。 故选：BD。 5．（2023•长岭县一模）炎热的夏季，运输口罩的车辆的发动机常用水做冷却液，这是利 用了水的 比热容 大的特点。 【答】比热容 【分析】水的比热容比较大：相同质量的水和其他物质比较，升高或降低相同的温度， 水吸收或放出的热量多。 【解答】解：汽车发动机是用水做冷却液，是因为水的比热容较大，相同质量的水和其 他液体比较，升高相同的温度，水吸收的热量多； 故答为：比热容。 6．（2023•涡阳县一模）在遥远的月球背面，嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车分别 于2020 年11 月10 日3 时12 分和11 月9 日10 时17 分结束月夜休眠，受光照自主唤醒， 迎来第24 月昼。监测发现月球表面昼夜温差达300 多摄氏度，说明月面土壤的比热容 较小 （选填“较大”或“较小”）。 【答】较小 【分析】一定质量的物体，吸收或放出相同的热量，比热容越小，其温度变化越大，据 此可结合题意进行判断。 【解答】解：根据Q＝mΔt 可知，当物质的质量一定，吸收或放出热量一定时，物质的 比热容越小，所引起的温度变化越大，月球表面昼夜温差达300 多摄氏度，故可判断月 面土壤的比热容较小。 故答为：较小。 7．（2023•望花区模拟）烤串是人们特别喜爱的一道美食，在烤制过程中人们逐渐闻到香 味是 扩散 现象，随着温度的升高，烤串分子无规则运动的速度逐渐变 大 。烤 制时铁签温度上升的非常快，是因为铁的比热容 小 （选填“大”或“小”）。 【答】扩散；大；小。 【分析】组成物质的分子永不停息地做无规则；分子无规则运动的剧烈程度与温度有关， 温度越高，分子无规则运动越剧烈。 质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容小的物质升高的温度高。 【解答】解：烤串是人们特别喜爱的一道美食，在烤制过程中人们逐渐闻到香味是扩散 现象； 温度越高，分子无规则运动越剧烈，随着温度的升高，烤串分子无规则运动的速度逐渐 变大； 烤制时铁签温度上升的非常快，是因为铁的比热容小。 故答为：扩散；大；小。 8．（2023•凉州区二模）“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新 疆的某些地区夏季昼夜气温变化大，而沿海地区比内陆地区昼夜气温变化小，请你用所 学的物理知识解释这奇妙的现象。 【答】新疆是内陆地区，内陆地区多砂石、泥土，它们的比热容较小，在同样吸放热条 件下，砂石、泥土温度变化大，所以内陆沙漠地区昼夜温度变化较大；沿海地区多水， 水的比热容大，在同样吸放热条件下，水的温度变化小，所以沿海地区不像内陆地区昼 夜气温变化那么大。 【分析】比热容是指单位质量的物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。 比热容小的物体与比热容大物体吸收同样的热量，比热容小的物体温度升高的快。 【解答】答：新疆是内陆地区，内陆地区多砂石、泥土，它们的比热容较小，在同样吸 放热条件下，砂石、泥土温度变化大，所以内陆沙漠地区昼夜温度变化较大；沿海地区 多水，水的比热容大，在同样吸放热条件下，水的温度变化小，所以沿海地区不像内陆 地区昼夜气温变化那么大。 【题型2 有关比热容的图象问题】 9．（2023•虎林市校级二模）两个相同的容器内分别盛有质量和初温相同的甲、乙两种液 体，用相同规格的电加热器同时加热，液体温度与加热时间的关系如图所示。下列说法 正确的是 （ ） ．甲液体的比热容小于乙液体的比热容 B．如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同 ．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 D．加热相同的时间，甲液体升高的温度比乙液体升高的温度多，说明甲液体吸热能力 强 【答】 【分析】质量和初温相同的甲、乙两种液体，用相同规格的电加热器同时加热时，相同 时间吸收的热量相等，温度升高快的，比热容小。 【解答】解：、从图像可知，给质量和初温相同的甲、乙两种液体加热时，用相同规格 的电加热器加热相等时间时，甲上升的温度高，根据比热容公式可知，甲的比热容小， 故正确。 B、如果升高相同的温度，因为乙的比热容大，故乙吸收的热量更多，故B 错误； 、加热相同的时间，甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量，故错误； D、加热相同的时间，甲液体升高的温度比乙液体升高的温度多，说明甲液体吸热能力 弱，故D 错误。 故选：。 10．（2023•白云区一模）如图所示，甲、乙相同容器中分别装了质量相等的、B 两种液体， 用相同的电加热器加热，忽略散热损失，得到如图丙所示的液体温度与加热时间的图象。 下 列 说 法 正 确 的 是 （ ） ．液体的比热容与B 液体的比热容之比为1：3 B．、B 图象的交点处表示两种液体升高了相同温度 ．加热6m 时的温度比B 高，说明吸收的热量更多 D．如果两者温度都升高1℃，它们将吸收相同的热量 【答】 【分析】（1）根据Q 吸＝mΔt 比较比热容的大小关系； （2）根据图象分析升高温度的关系； （3）根据加热时间判定吸热的多少； （4）根据Q 吸＝mΔt 来分析解答。 【解答】解：、由图可知，加热4m 后，升高的温度为15℃，B 升高的温度为5℃，B 的质量相同，吸收的热量也相同，根据Q 吸＝mΔt 可知，比热容的大小与升高的温度成 反比，则比热容之比为5℃：15℃＝1：3，故正确； B、由图可知，、B 图象的交点处表示两种液体温度相同，但升高的温度是不同的，故 B 错误； 、用相同电加热器加热6m，加热器放出的热量相同，则B 吸收的热量也是相同的，故 错误； D、、B 两种液体质量相等，由Q 放＝mΔt 可知，当两者温度都升高1℃时，B 的比热容 大，故B 吸收的热量多，故D 错误。 故选：。 11．（2023•金坛区二模）用相同的酒精灯分别对、b 两种液体加热（如图甲），根据测得 的数据分别描绘出这两种液体的温度随加热时间变化的图像（如图乙）。在相同的时间 内两种液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用m、mb、、b表示、b 两种液体 的质量和比热容，则结合图中信息做出的下列推断正确的是（ ） ．若 m＝mb，则＞b B．若 m＝mb，则 ＜b ．若＝b，则 m＝mb D．若＝b，则 m＞mb 【答】B 【分析】物质吸收热量的多少与比热容、质量和升高的温度成正比，由题意知，相同时 间两种液体吸收的热量相同，由图像可以得到升高的温度与热量的关系，利用Q＝mΔt 变形公式对比热容和质量大小作出判断。 【解答】解：由题可知，在相同的时间内两液体吸收的热量相等；由乙图可知，在相同 的时间内升高温度的较大； 、若m＝mb，吸收相同的热量，的温度升高幅度大，由＝ 可知，的比热容较小，b 的比热容较大，即＜b，故错误，B 正确； 、若＝b，吸收相同的热量，的温度升高幅度大，由m＝ 可知，的质量较小，b 的 质量较大，即m＜mb，故错误，D 错误。 故选：B。 12．（2022 秋•汉寿县期末）用相同的热源分别给质量相等的甲、乙两种不同液体同时持 续加热，其温度随时间变化的图象如图所示。则下列说法正确的是（ ） ．两种液体的比热容都随温度的升高而增大 B．乙比甲更适合作为汽车发动机的冷却剂 ．升高相同温度时，甲液体和乙液体吸收的热量相同 D．加热过程中，乙液体比甲液体的温度变化快 【答】B 【分析】（1）同种物体比热容相同，比热容的大小与温度无关。 （2）质量和初温相同的不同物质，吸收相同热量时，温度变化快的比热容小。 （3）质量和初温相同的不同物质，升高相同温度时，比热容大的吸收的热量多。 （4）根据图示判断甲、乙的温度变化快慢。 【解答】解：、两种液体的比热容都不随温度的升高而增大，故错误。 B、从图中可知，吸收相同的热量时，乙温度变化较小，故乙的比热容大，降低相同温 度时，放出的热量多，故乙比甲更适合作为汽车发动机的冷却剂，故B 正确。 、从图中可知，吸收相同的热量时，乙温度变化较小，故乙的比热容大，升高相同温度 时，乙液体吸收的热量更多，故错误。 D、从图中可知，加热相同的时间，甲升温60℃，乙升温40℃，故甲的温度变化快， 故D 错误。 故选：B。 13．（2022 秋•运河区校级期末）甲、乙、丙三个物体的质量关系为m 甲＝m 乙＞m 丙，当 其吸收热量情况如图所示时，升高的温度关系为Δt 甲＜Δt 乙＝Δt 丙，则关于这三个物体， 下列说法正确的是（ ） ．乙的比热容最小 B．甲、乙的比热容相等 ．甲、乙的末温一定相等 D．若三个物体的温度都降低1℃，丙放出的热量最少 【答】 【分析】由图可知，甲和乙吸收的热量相同，丙吸收的热量大于甲和乙吸收的热量。根 据公式Q 吸＝mΔt 可知，质量和吸收的热量相等时，温度变化越明显，则比热容越小。 由于不知道甲和乙的初温，因此无法比较甲和乙的末温；由图可知，乙、丙升高相同的 温度，丙吸收的热量多，所以乙、丙温度都降低1℃，丙放出的热量比乙多。 【解答】解： B、由图可知Q 吸丙＞Q 吸乙＝Q 吸甲，甲、乙的质量和吸收的热量都相同，Δt 甲＜Δt 乙，根 据＝ 可知，甲＞乙； 又Δt 乙＝Δt 丙，由图可知Q 吸丙＞Q 吸乙，根据Q＝mΔt 可知，丙m 丙＞乙m 乙，又因为m 丙 ＜m 乙，故丙＞乙，故正确，B 错误； 、不知道甲和乙的初温，因此无法比较甲和乙的末温，故错误； D、因为m 甲＝m 乙，甲＞乙，根据Q＝mΔt 知，温度都降低1℃，甲、乙放出的热量关系 为Q 甲放＞Q 乙放；由图可知，乙、丙升高相同的温度，丙吸收的热量多，所以乙、丙温 度都降低1℃，丙放出的热量比乙多，故D 错误。 故选：。 14．（2022 秋•高新区期末）如图所示，用相同的加热器给甲、乙两杯液体加热（不计热 量损失，加热装置与环境等因素完全一样），得到液体温度与加热时间的关系图，如图 丙所示，下列说法正确的是（ ） ．若甲、乙是质量相同的两种液体，则甲、乙两杯中液体的比热容之比为2：3 B．若甲、乙是质量相同的两种液体，则将甲、乙两杯液体从20℃加热至60℃（均未 沸腾）所需时间之比为1：2 ．若甲、乙是质量不同的同种液体，则甲、乙两杯中液体的质量之比为3：2 D．若甲、乙是质量不同的同种液体，则甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比 为2：3 【答】 【分析】用规格相同的加热器加热，意味着在相同时间内加热器放出的热量相同，不计 热量损失，加热装置与环境等因素完全一样，则加热相同的时间，甲、乙两种液体吸收 的热量相同。升高相同的温度，比较加热时间可得吸收热量之比。 （1）若甲乙是质量相同的两种液体，升高相同的温度，由＝ 可求出比热容之比； （2）质量相同，升高相同的温度，吸收热量与比热容成正比，加热时间与吸收热量成 正比； （3）若甲乙是质量不同的同种液体，由Q 吸＝mΔt 可知甲、乙两杯中液体的质量之比； （4）用规格相同的加热器加热，意味着在相同时间内加热器放出的热量相同。 【解答】解：由图丙可知，将甲、乙两种液体从20℃加热至40℃时，甲用时2m，乙用 时3m，由于加热器相同，则甲乙所吸收的热量之比为： ＝ ＝ 。 、若甲乙是质量相同的两种液体，根据＝ 可得甲、乙两杯中液体的比热容之比为： ＝ ＝ ＝ ，故正确； B、若甲乙是质量相同的两种液体，则将甲、乙两种液体从20℃加热至60℃（均未沸 腾），即温度变化相同，所需要吸收的热量之比为： ＝ ＝ ＝ ， 而两个加热器是相同的，吸收热量多少与时间成正比，所以所需时间之比为： ＝ ＝ ，故B 错误； 、若甲乙是质量不同的同种液体，则甲、乙两杯中液体的质量之比为： ＝ ＝ ＝ ，故错误； D、用规格相同的加热器加热，意味着在相同时间内加热器放出的热量相同，甲、乙两 杯中的加热器每分钟放出的热量之比应为1：1，故D 错误。 故选：。 15．（2023•岱岳区一模）小华同学利用恒定热源，在一个标准大气压下探究某物质熔化时 温度随时间变化的图像如图所示。该物质在第2m 时的内能 小于 第4m 时的内能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）；若该物质在D 段时的比热容是42×103/（kg• ℃），则它在B 段时的比热容为 21×10 3 /（kg•℃）。 【答】（1）小于；（2）21×103/（kg•℃）。 【分析】（1）物质熔化时，不断吸热，温度不变。 （2）质量相同不同物质，加热相同时间，比热容大的物质温度变化小。 【解答】解：（1）晶体熔化过程要吸收热量，内能增加，但温度不变，所以第2m 与第 4m 时虽然温度相同，但该物质在第2m 时的内能小于第4m 时的内能。 （2）由图象可知，该物质在B 段温度升高10℃，加热2m，在D 段温度升高5℃，加 热2m，它们利用相同热源加时间相同，所以吸收的热量之比为1：1，升高的温度不相 同，升高温度之比为： 10℃：5℃＝2：1； B 段和D 段物质的质量m 相同，由Q＝mΔt，可得＝ ，所以该物质在B 段的比热 容为D 段比热容的 ，该物质在D 段时的比热容是42×103/（kg•℃），则它在B 段时的 比热容为21×103/（kg•℃）。 故答为：（1）小于；（2）21×103/（kg•℃）。 16．（2023•无为市一模）两个相同的容器中分别装入质量相等的甲、乙两种液体，使用相 同的热源为其加热，液体温度与加热时间的关系如图所示，两者比较，更适合作汽车冷 却剂的是 乙 液体。 【答】乙 【分析】用同一热源加热，加热的时间长的吸收的热量多；由图象可知，升高相同的温 度，甲、乙液体加热时间的关系，进而可知两液体吸收热量的关系，吸收的热量多的液 体更适合作汽车的冷却剂。 【解答】解：由图象可知，在质量和温度升高度数相同时，乙加热的时间长，由于采用 同一热源加热，加热的时间长的吸