12.3 物质的比热容（专题训练）【五大题型】-2024-2025学年九年级物理上册同步知识解读与专题训练（苏科版）

12.3 物质的比热容（专题训练）【五大题型】 一．比热容的概念及其计算（共10小题） 二．比热容解释简单的自然现象（共6小题） 三．实验 比较不同物质吸热的情况（共4小题） 四．热量的计算（共10小题） 五．热平衡方程的应用（共8小题） 一．比热容的概念及其计算（共10小题） 1．如图所示是婷婷在家做的色香味美的蛋炒饭，其制作过程中所涉及的物理知识下列说法正确的是（　　） A．炒鸡蛋时会产生油烟，说明分子在做无规则运动 B．蛋炒饭成金黄色，是因为油的比热容比水的比热容大 C．蛋炒饭主要是通过热传递的方式增加内能 D．刚炒熟的蛋炒饭冒“白气”是因为它含有的热量多 2．依据表格中的数据，下列说法正确的是（　　） 物质 比热容c/[J•（kg•℃）﹣1] 水 4.2×103 煤油 2.1×103 砂石 约0.92×103 A．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J B．质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多 C．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 D．水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多 3．关于比热容，下列说法正确的是（　　） A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B．物体质量越大，它的比热容越大 C．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量无关 D．大多数固体的比热容都比液体的比热容大 4．两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热。在开始时和加热3min时各记录一次温度。如下表所示，已知ρ油＝0.8×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），加热的效率为90%，油的末温没有达到它的沸点。下列说法正确的是（　　） 加热时间/min 0 3 水的温度/℃ 18 28 油的温度/℃ 18 43 A．这种油的比热容为2.1×103J/（kg•℃） B．这种油的比热容为1.68×103J/（kg•℃） C．因为这种油的密度比水小，所以它的比热容比水大 D．加热三分钟的过程中，水吸收的热量比油少 5．初温相同的金属A和B，它们的比热容之比是3：1，质量之比是2：3，若它们吸收相等的热量，金属A升高的温度与金属B升高的温度之比是（　　） A．1：2 B．2：1 C．2：9 D．9：2 6．小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体（水的比热容大于另一种液体）进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示。实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：　 　（填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为 　 　，这种液体在0～15min内放出的热量为 　 　J。 7．将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（c铝＞c铁＞c铜）浸没在沸水中煮很长一段时间，则三个球的温度 　 　（填“相同”或“不相同”）。从沸水中吸热最多的是 　 　球。 8．如甲图所示，将装有热奶的奶瓶放入水中冷却（热奶和水质量相同）；根据测得的数据，作出热奶和水的温度随时间的变化图像，如图乙所示。根据图像回答下列问题： （1）表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的 　 　（选填“A”或“B”）； （2）温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的 　 　（选填“A”或“B”），变化慢是因为该物质的比热容 　 　； （3）热奶和水内能发生变化，是通过 　 　方式，B物质在10min到15min 　 　（选填“继续”或“停止”）吸收热量； （4）若水和热奶的质量之比为2：1，如果不计热损失，从乙图通过计算可得热奶的比热容是 　 　J/（kg•℃）。 9．有一根烧红的铁钉，质量是0.002kg，放出920J的热量后，温度从1020℃降低到20℃，求铁钉这物质的比热容c是多少。 10．有一堆从河中捞出的湿砂子，测得其比热容为1.2×103J/（kg•℃）。已知干砂子的比热容为0.9×103J/（kg•℃），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）则这堆砂子含水的质量百分比是多少？ 二．比热容解释简单的自然现象（共6小题） 11．课后延时服务推出后，在学校用餐的师生增加了。如图，值日老师往保温饭盒下层注入热水，温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。用热水温热饭菜是因为水的（　　） A．凝固点低 B．沸点高 C．密度小 D．比热容大 12．新疆有句谚语叫“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”。关于形成这种气候的原因，说法正确的是（　　） A．新疆的地理位置特殊导致当地的气压变化比较大，所以温差就比较大 B．新疆地区的沙石比较多，而沙石的比热容较小，在有太阳照射的时候温度升高得比较快，没有太阳照射的时候温度下降的也比较快，所以温差比较大 C．这种现象和沿海地区的温差比内陆地区的温差小的原因是不同的 D．因为沙石的比热容比较大，吸收的热量比较多，温度的变化就会比较大 13．冬天，我们常用热水袋取暖，这主要是因为水具有较大的 　 　，夏天，在教室的地面上洒水会感觉凉爽，　 　（填“可以”或“不可以”）用这一特性解释。 14．汽车用水作为发动机冷却液是因为水的 　 　大，由于水箱中的水不断吸热，水的内能会 　 　，当水箱中的水不断汽化后，质量减少了，则剩下的水比热容 　 　（后两空选填“增大”“减小”或“不变”）。 15．生活中很多有趣的物理现象都可以用物理知识解释。 （1）庐山云雾茶是我国名茶，茶叶采摘后经过多道工序加工，再用热水冲泡，茶香四溢，这是 　 　现象。其中“初干”工序就是将茶叶放在80℃的锅中翻炒，使得茶叶温度升高，含水量降低，这是通过 　 　来改变茶叶的内能。 （2）在海边晴好天气的中午，会有风由 　 　吹向 　（选填“陆地”或“海面”）；到了晚间，风向恰好相反，这主要是由于海水比泥土、沙石的比热容大的缘故。 16．近年来，有些地方的市政府投入了大量资金，种植花草树木，提高绿地覆盖率，修建人工湖，扩大水域面积，大大改善了市民的居住环境。请你运用所学的物理知识，分析说明扩大水域面积为什么可以调节周围环境的气温。 三．实验 比较不同物质吸热的情况（共4小题） 17．为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 （1）实验中，通过比较 　 　（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映液体吸收热量的多少； （2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是 　 　℃； （3）实验数整理成如图丙中的图线，由图象可知，可知液体A和液体B的比热容之比是 　 　，说明 　 　的吸热性能更好（选填“A”或“B”）； （4）如果你想自制暖手袋，应选液体 　 　（选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳。 18．在“比较不同物质吸热能力”的实验中，组装了如图a所示的装置。将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯中，用相同的酒精灯同时加热。记录相关数据，并绘制出如图b的图像。（不计热量损失） （1）实验装置如图，应该 　 　（选填“由上而下”、“由下而上”）进行安装； （2）实验中，除了图（a）中所展示的实验器材外，还必须用到的测量工具有秒表和 　 　； （3）同时开始加热到第4分钟，这段时间，从图像上可以看到，甲液体升温比乙液体快，那么，这段时间，甲吸收的热量 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的热量； （4）实验中，给相同质量的不同物质，加热相同的时间，通过比较 　 　，可以判断它们的吸热能力的强弱。从图像可知，　 　物质吸热能力更强； （5）甲、乙两种液体的比热容之比是 　 　； （6）同时开始加热到第4分钟，这段时间，甲的比热容与升高温度的乘积 　 　（填“大于”“等于”或“小于”）乙的比热容与升高温度的乘积。 19．为了比较“水和煤油吸热本领的大小”，小明做了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装有水和炼油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。 物质 质量/g 初温/℃ 水温/℃ 加热时间/min 水 60 20 45 6 煤油 60 20 70 6 （1）实验中选用相同的电热器对 　 　相等的水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量； （2）对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油升高的温度； （3）实验表明，　 　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。若水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），煤油的比热容为 　 　J/（kg•℃）。 20．如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，以探究水和煤油吸热能力的大小。 （1）在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将 　 　（填“A处向上”或“B处向下”）调整。 （2）要完成该实验，除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和 　 　。 （3）实验过程中通过 　 　反映两种液体吸热的多少。 （4）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙，由图象可知煤油的比热容是 　 　J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （5）实验用酒精20g，这些酒精完全燃烧放出的热量是 　 　J。（q酒精＝3.0×107J/kg） （6）实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，并根据测得的数据绘制了如图丁所示的图象，在BC阶段中C点处物质的内能 　 　（填“大于”“小于”或“等于”）B点处物质的内能；由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间更长，其原因是 　 　。 四．热量的计算（共10小题） 21．甲金属块的质量是乙金属块的2倍，甲金属的比热容是乙的3倍，若两金属块吸收相同热量，则甲、乙两金属块升高温度之比是（　　） A．1：6 B．2：3 C．3：2 D．6：1 22．图甲为一款新型水杯，将300g开水（100℃）倒入杯中，轻摇一会（约1min），水温便可降至55℃左右，保温3h。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其常温下是固态，会随着温度的变化在固态和液态之间转换【已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】。下列说法正确的是传热材料（　　） A．传热材料熔化过程温度不变，内能也不变 B．轻摇杯子水温降低，主要是通过做功的方式改变水的内能 C．水杯与水之间传递的是温度 D．300g水温度从100℃降低到55℃，放出的热量是5.67×104J 23．对质量均为0.2kg，初温相同的甲、乙两种物质，用相同的加热器同时加热，它们温度随时间变化的图像如图所示。若单位时间内，甲、乙吸收的热量相同。甲在0～8min内，c甲＝1.9×103J/（kg•℃）则下列说法错误的是（　　） A．乙物质的熔点可能是60℃ B．0～6min，甲的比热容小于乙的比热容 C．0～6min，甲吸收的热量等于乙吸收的热量 D．6～8min，乙物质吸收的热量是9.6×103J 24．如图所示，从甲到丁是冰放在一个标准大气压的恒温环境下，熔化过程中先后经历的过程。图中标出了杯内物质的温度和质量，水到达20℃后不再从环境吸热。从图甲到乙，烧杯中完全是冰，杯中物体吸收的热量是Q1；从图乙到丙，物体吸收的热量是Q2，从图丙到丁，物体吸收的热量是Q3。已知比热容c水＞c冰，则（　　） A．Q1＜Q2＜Q3 B．Q1＜Q2＝Q3 C．Q1＜Q3＜Q2 D．Q1＞Q2＞Q3 25．体积相同的两种不同实心物体，它们的比热容分别为C1和C2、密度分别为ρ1和ρ2，吸收相等的热量后，升高温度之比是（　　） A． B． C． D． 26．如图所示，“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入鱼和调制好的汤，鹅卵石放热使汤沸腾，完成烹饪。在制作过程中，鱼的内能 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过 　 　的方式来改变内能的。若质量为1kg的鹅卵石从300℃放出了1.6×105J的热量后，鹅卵石的温度是 　 　℃。[c鹅卵石＝0.8×103J/（kg•℃）] 27．小明某天从早上8：00开始分别对室外工地的气温和公园人工湖的水温进行了测量，如图是他们根据记录的数据绘成温度t1随时间t2变化的图线。据图可以判断： （1）表示公园人工湖的水温变化的是图线 　 　（选填“甲”、“乙”）； （2）质量为10kg的水在太阳光的照射下，温度升高了2℃，水吸收的热量为 　 　J，这是通过 　 　的方式改变水的内能。[水的比热容为c＝4.2×103J/（kg•℃）] 28．小林将质量为2kg的水从23℃加热至沸腾时测得水温为98℃，则水吸收的热量为 　 　J，生物体内水的比例很高，这有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成伤害，这主要是因为水的 　 　较大。【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】 29．物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），求： （1）加热满2min时，水吸收的热量。 （2）沙子的比热容。 30．质量为2千克的水，温度升高了50℃．求水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）] 五．热平衡方程的应用（共8小题） 31．将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了3℃，然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水，水温又上升了2.5℃。不计热量的损失，则可判断（　　） A．热水和冷水的温度差为87℃，m0：m＝1：28 B．热水和冷水的温度差为33℃，m0：m＝1：10 C．热水和冷水的温度差为54℃，m0：m＝1：24 D．热水和冷水的温度差为48℃，m0：m＝1：20 32．关于热现象，下列说法正确的是（　　） A．一定量的冰熔化成水的过程中温度不变，内能减小 B．小米与大豆放在一起总体积变小，说明分子间有间隔 C．温度高的物体，含有的热量一定多 D．将质量为m0的一小杯95℃热水倒入盛有质量为m的15℃冷水的保温容器中，混合后水温为25℃。不计热量的损失，则可判断m：m0＝7：1 33．甲、乙两物体质量相等，温度相同，把甲投入一杯热水中，平衡后水温降低10℃，取出甲（不计热量和水的损失），再把乙投入杯中，平稳后水温又降低了10℃，由此可知（　　） A．甲的比热比乙大 B．甲的比热比乙小 C．甲的比热与乙相等 D．无法比较比热大小 34．如图所示，温度高的热水和温度低的煤油接触发生热传递时温度随时间变化关系图像，假设在热传递过程中没有热量损失，由图中所给的信息可知，水与煤油的质量比、水放出的热量与煤油吸收的热量比分别是[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），c煤油＝2.1×103J/（kg•℃）]（　　） A．1：4，1：4 B．4：1，4：1 C．4：1，1：1 D．1：4，1：1 35．冷水的温度为t1，热水的温度为t2，现要把冷水和热水混合成温度为t3的温水，若不计热量损失，冷水和热水的质量比应为（　　） A． B． C． D． 36．天然气热水器将40kg的水从15℃加热到65℃，此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收，需要消耗天然气 　 　kg。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4×107J/kg] 37．A、B两物体质量相等，温度均为10℃，甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃，现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了4℃，乙杯水温降低了8℃，不考虑热量的损耗，则A、B两物体吸收的热量之比为　 ，A、B两种物体的比热容之比为　 　。 38．甲、乙两种液体，它们的比热容和质量分别为c1、c2和m1、m2，它们的初温度依次是t1、t2，若将甲、乙两种液体相混合，测混合的温度为 　 　。（不计热损失） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.3 物质的比热容（专题训练）【五大题型】 一．比热容的概念及其计算（共10小题） 二．比热容解释简单的自然现象（共6小题） 三．实验 比较不同物质吸热的情况（共4小题） 四．热量的计算（共10小题） 五．热平衡方程的应用（共8小题） 一．比热容的概念及其计算（共10小题） 1．如图所示是婷婷在家做的色香味美的蛋炒饭，其制作过程中所涉及的物理知识下列说法正确的是（　　） A．炒鸡蛋时会产生油烟，说明分子在做无规则运动 B．蛋炒饭成金黄色，是因为油的比热容比水的比热容大 C．蛋炒饭主要是通过热传递的方式增加内能 D．刚炒熟的蛋炒饭冒“白气”是因为它含有的热量多 【答案】C 【解答】解：A、油烟不是分子，炒鸡蛋时会产生油烟，这是油烟的机械运动，不能说明分子在做无规则运动，故A错误； B、蛋炒饭成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点高，故B错误； C、凉蛋炒饭被加热，吸收热量，温度升高，内能增大，通过热传递的方式增加内能，故C正确； D、刚炒熟的蛋炒饭冒“白气”是水蒸气液化形成的，热量是过程量，不能说含有热量，故D错误。 故选：C。 2．依据表格中的数据，下列说法正确的是（　　） 物质 比热容c/[J•（kg•℃）﹣1] 水 4.2×103 煤油 2.1×103 砂石 约0.92×103 A．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J B．质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多 C．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 D．水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多 【答案】B 【解答】解： A.由表格数据可知，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），它表示1kg的水温度每升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量是4.2×103J，故A错误； B.由表格数据可知，水的比热容大于煤油的比热容，由Δt＝可知，质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多，故B正确； C.比热容是物质的一种特性，与质量无关，一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容不变，故C错误； D.由表格数据可知，水的比热容大于砂石的比热容，由Δt＝可知，水和砂石放出相等热量，由于质量关系未知，所以无法比较降低的温度关系，故D错误。 故选：B。 3．关于比热容，下列说法正确的是（　　） A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B．物体质量越大，它的比热容越大 C．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量无关 D．大多数固体的比热容都比液体的比热容大 【答案】C 【解答】解：比热容的影响因素为：种类、状态。所以AB都不对； 一般来说固体的比热容都比液体的比热容小，比如水的比热容大于冰的比热容，所以D不对； 故选：C。 4．两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热。在开始时和加热3min时各记录一次温度。如下表所示，已知ρ油＝0.8×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），加热的效率为90%，油的末温没有达到它的沸点。下列说法正确的是（　　） 加热时间/min 0 3 水的温度/℃ 18 28 油的温度/℃ 18 43 A．这种油的比热容为2.1×103J/（kg•℃） B．这种油的比热容为1.68×103J/（kg•℃） C．因为这种油的密度比水小，所以它的比热容比水大 D．加热三分钟的过程中，水吸收的热量比油少 【答案】A 【解答】解：D．由转换法知，相同的加热器在相同时间内放出的热量相等，用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，且加热效率相同，加热三分钟的过程中，水吸收的热量和油一样多，故D错误； ABC．加热三分钟后，水升高的温度为Δt水＝t水﹣t0＝28℃﹣18℃＝10℃， 油升高的温度为Δt油＝t油﹣t0＝43℃﹣18℃＝25℃， 水吸收的热量为Q水＝c水m水Δt水＝c水ρ水V水Δt水， 油吸收的热量为Q油＝c油m油Δt油＝c油ρ油V油Δt油， 可得c水ρ水V水Δt水＝c油ρ油V油Δt油，即c水ρ水V水×10℃＝c油ρ油V油，×25℃， 解得油的比热容为2.1×103J/（kg•℃），故A正确，BC错误。 故选：A。 5．初温相同的金属A和B，它们的比热容之比是3：1，质量之比是2：3，若它们吸收相等的热量，金属A升高的温度与金属B升高的温度之比是（　　） A．1：2 B．2：1 C．2：9 D．9：2 【答案】A 【解答】解：由题知，mA：mB＝2：3，cA：cB＝3：1， A和B吸收的热量相等，即：QA：QB＝1：1， 由Q吸＝cmΔt得，A、B升高温度之比： ΔtA：ΔtB＝：＝：＝。 故选：A。 6．小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体（水的比热容大于另一种液体）进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示。实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：　甲　（填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为 　2.1×103J/（kg•℃）　，这种液体在0～15min内放出的热量为 　4.2×104　J。 【答案】甲；2.1×103J/（kg•℃）；4.2×104。 【解答】解：（1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢； 根据热量的计算公式Q放＝cmΔt可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小； 所以，甲液体的比热容大于乙液体的比热容，所以甲液体是水，乙液体是另一种液体， 由图可知：液体的初温是60℃，放热15分钟后甲液体的末温是40℃， 则水放出的热量： Q放＝c水m水（t水﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×m×（60℃﹣40℃）。 （2）由题知，而水和乙液体的质量相同，即m水＝m乙， Q水放＝Q乙放，即：c水m水Δt＝c乙m（60℃﹣20℃）＝4.2×103J/（kg•℃）×m×（60℃﹣40℃）。 解得c乙＝2.1×103J/（kg•℃）。 （3）读图可得，乙在15min内由60℃降低到20℃，降低的温度是60℃﹣20℃＝40℃， 所以乙放出的热量Q放＝cmΔt＝2.1×103J/（kg•℃）×0.5kg×40℃＝4.2×104J。 故答案为：甲；2.1×103J/（kg•℃）；4.2×104。 7．将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（c铝＞c铁＞c铜）浸没在沸水中煮很长一段时间，则三个球的温度 　相同　（填“相同”或“不相同”）。从沸水中吸热最多的是 　铝　球。 【答案】相同；铝 【解答】解：（1）由于热传递的结果是温度相等，所以煮较长的一段时间后三个金属球的温度都与沸水温度相同； （2）根据热量公式Q＝cmΔt分析可知，三种质量和初温相同的物质升高相同的温度，比热容大的吸收的热量多，比热容小的吸收的热量少，所以铝球吸收的热量最多，铜球吸收的热量最少。 故答案为：相同；铝。 8．如甲图所示，将装有热奶的奶瓶放入水中冷却（热奶和水质量相同）；根据测得的数据，作出热奶和水的温度随时间的变化图像，如图乙所示。根据图像回答下列问题： （1）表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的 　A　（选填“A”或“B”）； （2）温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的 　B　（选填“A”或“B”），变化慢是因为该物质的比热容 　大　； （3）热奶和水内能发生变化，是通过 　热传递　方式，B物质在10min到15min 　停止　（选填“继续”或“停止”）吸收热量； （4）若水和热奶的质量之比为2：1，如果不计热损失，从乙图通过计算可得热奶的比热容是 　3.36×103　J/（kg•℃）。 【答案】（1）A；（2）B；大；（3）热传递；停止；（4）3.36×103。 【解答】解：（1）装有热奶的奶瓶放在冷水中要放出热量，温度降低，由图乙可知，A的温度不断降低，因此表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的A； （2）由图乙所示图象可知，图象A比较陡峭，温度变化较快，图象B比较平缓，温度变化比较慢，由此可知，温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的B；变化慢是因为该物质的比热容较大； （3）由于热奶与水具不同的温度，它们间存在温度差，所以热奶和水会发生热传递； 由图知A、B物质在10min到15min时温度相同，不会发生热传递，所以B位置停止吸收热量； （4）由图乙所示图象可知，水的初温是20℃，热奶的初温是90℃，热奶的末温是40℃，水的末温是40℃； 若水和奶的质量之比为2：1，如果不计热损失，热奶放出的热量全部被水吸收，所以： 由Q吸＝Q放知：c水2mΔt水＝c奶mΔt奶，即4.2×103J/（kg•℃）×2m×（40℃﹣20℃）＝c奶×m×（90℃﹣40℃） 解得：c奶＝3.36×103J/（kg•℃） 故答案为：（1）A；（2）B；大；（3）热传递；停止；（4）3.36×103。 9．有一根烧红的铁钉，质量是0.002kg，放出920J的热量后，温度从1020℃降低到20℃，求铁钉这物质的比热容c是多少。 【答案】铁钉的比热容为460J/（kg•℃）。 【解答】解：铁物质的比热容为c＝＝＝460J/（kg•℃）。 答：铁钉的比热容为460J/（kg•℃）。 10．有一堆从河中捞出的湿砂子，测得其比热容为1.2×103J/（kg•℃）。已知干砂子的比热容为0.9×103J/（kg•℃），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）则这堆砂子含水的质量百分比是多少？ 【答案】这堆砂子含水的质量百分比约为9.1%。 【解答】解：设干砂子的质量m1，水的质量m2，砂子和水的混合物的质量m； 干砂子的比热容c1，水的比热容c2，砂子和水的混合物的比热容c； 干砂子吸收的热量Q1，水吸收的热量Q2，砂子和水的混合物吸收的热量Q；升高的温度为Δt。 砂子和水的混合物、砂子、水各自吸收的热量可以表示为： Q＝c（m1+m2）Δt，Q1＝c1m1Δt，Q2＝c2m2Δt， c（m1+m2）Δt＝c1m1Δt+c2m2Δt， c（m1+m2）＝c1m1+c2m2， cm1+cm2＝c1m1+c2m2， cm1﹣c1m1＝c2m2﹣cm2， m1（c﹣c1）＝m2（c2﹣c）， ， ； 代入数值可得：＝×100%≈9.1%。 答：这堆砂子含水的质量百分比约为9.1%。 二．比热容解释简单的自然现象（共6小题） 11．课后延时服务推出后，在学校用餐的师生增加了。如图，值日老师往保温饭盒下层注入热水，温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。用热水温热饭菜是因为水的（　　） A．凝固点低 B．沸点高 C．密度小 D．比热容大 【答案】D 【解答】解：值日老师往保温饭盒下层注入热水，因水的比热容较大，降低较低的温度就可以放出较多的热量，可以温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。 故选：D。 12．新疆有句谚语叫“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”。关于形成这种气候的原因，说法正确的是（　　） A．新疆的地理位置特殊导致当地的气压变化比较大，所以温差就比较大 B．新疆地区的沙石比较多，而沙石的比热容较小，在有太阳照射的时候温度升高得比较快，没有太阳照射的时候温度下降的也比较快，所以温差比较大 C．这种现象和沿海地区的温差比内陆地区的温差小的原因是不同的 D．因为沙石的比热容比较大，吸收的热量比较多，温度的变化就会比较大 【答案】B 【解答】解：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；由此可知沙漠地区白天黑夜的温差大，产生了“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象，故B正确。 故选：B。 13．冬天，我们常用热水袋取暖，这主要是因为水具有较大的 　比热容　，夏天，在教室的地面上洒水会感觉凉爽，　不可以　（填“可以”或“不可以”）用这一特性解释。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：因为水的比热容较大，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，所以用热水袋取暖。 在教室的地面上洒水，水蒸发从周围吸热，会使人感觉凉爽，与水的比热容大小无关。 故答案为：比热容；不可以。 14．汽车用水作为发动机冷却液是因为水的 　比热容　大，由于水箱中的水不断吸热，水的内能会 　增大　，当水箱中的水不断汽化后，质量减少了，则剩下的水比热容 　不变　（后两空选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】比热容；增大；不变 【解答】解：（1）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水做冷却剂； （2）比热容是物质本身的一种特性，决定于物质的种类和状态，与质量多少无关，所以当水箱中的水减少了三分之一以后，则剩下的水的比热容不变； 由于水箱中的水不断吸热，水的内能会增大。 故答案为：比热容；增大；不变。 15．生活中很多有趣的物理现象都可以用物理知识解释。 （1）庐山云雾茶是我国名茶，茶叶采摘后经过多道工序加工，再用热水冲泡，茶香四溢，这是 　扩散　现象。其中“初干”工序就是将茶叶放在80℃的锅中翻炒，使得茶叶温度升高，含水量降低，这是通过 　热传递　来改变茶叶的内能。 （2）在海边晴好天气的中午，会有风由 　海面　吹向 　陆地　（选填“陆地”或“海面”）；到了晚间，风向恰好相反，这主要是由于海水比泥土、沙石的比热容大的缘故。 【答案】（1）扩散；热传递；（2）海面；陆地。 【解答】解：（1）茶叶热水冲泡，醇厚味甘，茶香持久，由于茶叶中的芳香分子不停地做无规则运动，是扩散现象；将茶叶放在80℃的锅中翻炒，使得茶叶温度升高，是通过热传递来改变茶叶的内能。 （2）海水的比热容大于陆地的比热容，白天吸收了相同的热量后，海洋上空空气的温度升高的较慢，陆地上方空气升高的较快，所以，陆地上方空气的气压低，海洋上方空气的气压高，风从气压高的海面吹向气压低的陆地；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，海洋上空的气温高，气压低，风从陆地吹向海面。 故答案为：（1）扩散；热传递；（2）海面；陆地。 16．近年来，有些地方的市政府投入了大量资金，种植花草树木，提高绿地覆盖率，修建人工湖，扩大水域面积，大大改善了市民的居住环境。请你运用所学的物理知识，分析说明扩大水域面积为什么可以调节周围环境的气温。 【答案】水的比热容较大，白天，相同质量的水和土壤、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，使得昼夜的温差小，所以扩大水域面积，能有效调节周围环境的气温 【解答】答：水的比热容较大，白天，相同质量的水和土壤、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，使得昼夜的温差小，所以扩大水域面积，能有效调节周围环境的气温。 三．实验 比较不同物质吸热的情况（共4小题） 17．为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 （1）实验中，通过比较 　加热时间　（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映液体吸收热量的多少； （2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是 　42　℃； （3）实验数整理成如图丙中的图线，由图象可知，可知液体A和液体B的比热容之比是 　2：1　，说明 　A　的吸热性能更好（选填“A”或“B”）； （4）如果你想自制暖手袋，应选液体 　A　（选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳。 【答案】（1）加热时间；（2）42；（3）2：1；A；（4）A。 【解答】解：（1）根据转换法，实验中，通过加热时间来反映液体吸收热量的多少； （2）如图乙所示，温度计的分度值为1℃，此时温度计示数是42℃； （3）由图丙可知，加热5min，A、B两种液体吸收相同的热量，A液体升高的温度：ΔtA＝30℃﹣10℃＝20℃， B液体升高的温度：ΔtB＝50℃﹣10℃＝40℃， 即B升高的温度是A升高温度的2倍，且A、B质量相同，根据公式c＝可知，B液体的比热容是A的一半，A的吸热性能更好，可知液体A和液体B的比热容之比是2：1； （4）如图丙所示，A、B两种物体加热相同的时间，吸收相同的热量，A升高的温度小于B升高的温度，说明A的吸热能力比B强，所以应选液体A作为供暖物质，其效果更佳； 故答案为：（1）加热时间；（2）42；（3）2：1；A；（4）A。 18．在“比较不同物质吸热能力”的实验中，组装了如图a所示的装置。将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯中，用相同的酒精灯同时加热。记录相关数据，并绘制出如图b的图像。（不计热量损失） （1）实验装置如图，应该 　由下而上　（选填“由上而下”、“由下而上”）进行安装； （2）实验中，除了图（a）中所展示的实验器材外，还必须用到的测量工具有秒表和 　天平　； （3）同时开始加热到第4分钟，这段时间，从图像上可以看到，甲液体升温比乙液体快，那么，这段时间，甲吸收的热量 　等于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的热量； （4）实验中，给相同质量的不同物质，加热相同的时间，通过比较 　升高的温度　，可以判断它们的吸热能力的强弱。从图像可知，　乙　物质吸热能力更强； （5）甲、乙两种液体的比热容之比是 　1：2　； （6）同时开始加热到第4分钟，这段时间，甲的比热容与升高温度的乘积 　等于　（填“大于”“等于”或“小于”）乙的比热容与升高温度的乘积。 【答案】（1）由下而上；（2）天平；（3）等于；（4）升高的温度；乙；（5）1：2；（6）等于。 【解答】解：（1）酒精灯需用外焰加热，所以先放好酒精灯，再固定铁圈的高度，最后调整温度计的高度，使其不要碰到容器底，所以要按照自下而上的顺序进行； （2）实验中应用秒表测量吸热的时间，用天平测量两种液体的质量； （3）同时开始加热到第4分钟，加热时间相同，甲吸收的热量等于乙吸收的热量； （4）实验中，给相同质量的不同物质，加热相同的时间，吸收相同的热量，通过比较温度计示数可以判断它们的吸热能力的强弱； 从图像可知，加热相同时间，乙升高的温度小，则乙物质吸热能力更强； （5）若加热4min，甲升高的温度为：Δt甲＝60℃﹣20℃＝40℃；乙升高的温度为：Δt乙＝30℃﹣10℃＝20℃； 甲、乙的质量相同，即Q甲＝Q乙，则：c甲mΔt甲＝c乙mΔt乙，则：＝＝＝； （6）根据Q甲＝cmΔt可知，比热容与升高温度的乘积为：cΔt＝，同时开始加热到第4分钟，加热时间相同，吸收的热量相同，甲、乙的质量相同，所以甲的比热容与升高温度的乘积等于乙的比热容与升高温度的乘积。 故答案为：（1）由下而上；（2）天平；（3）等于；（4）升高的温度；乙；（5）1：2；（6）等于。 19．为了比较“水和煤油吸热本领的大小”，小明做了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装有水和炼油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。 物质 质量/g 初温/℃ 水温/℃ 加热时间/min 水 60 20 45 6 煤油 60 20 70 6 （1）实验中选用相同的电热器对 　质量　相等的水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量 　等于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量； （2）对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度 　小于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油升高的温度； （3）实验表明，　水　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。若水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），煤油的比热容为 　2.1×103　J/（kg•℃）。 【答案】（1）质量；等于；（2）小于；（3）水；2.1×103。 【解答】解：（1）根据转换法，实验中选用相同的电热器对质量相等的水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量等于煤油吸收的热量； （2）由表中数据，对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度小于煤油升高的温度； （3）因质量相同的水和煤油，加热相同的时间后，水升高的温度小于煤油升高的温度，根据比较吸热能力的方法，水的吸热能力更强； 由表中数据，加热6分钟时，水升高的温度为：45℃﹣20℃＝25℃； 煤油升高的温度为：70℃﹣20℃＝50℃， 根据Q＝cmΔt，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比， 故煤油的比热容为c′＝×c＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。 故答案为：（1）质量；等于；（2）小于；（3）水；2.1×103。 20．如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，以探究水和煤油吸热能力的大小。 （1）在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将 　A处向上　（填“A处向上”或“B处向下”）调整。 （2）要完成该实验，除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和 　天平　。 （3）实验过程中通过 　加热时间长短　反映两种液体吸热的多少。 （4）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙，由图象可知煤油的比热容是 　2.1×103　J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （5）实验用酒精20g，这些酒精完全燃烧放出的热量是 　6×105　J。（q酒精＝3.0×107J/kg） （6）实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，并根据测得的数据绘制了如图丁所示的图象，在BC阶段中C点处物质的内能 　大于　（填“大于”“小于”或“等于”）B点处物质的内能；由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间更长，其原因是 　水的比热容比冰的大　。 【答案】（1）A处向上；（2）天平；（3）加热时间长短；（4）2.1×103；（5）6×105；（6）大于；水的比热容比冰的大。 【解答】解：（1）实验中要用酒精灯的外焰加热，故在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将A处向上调整； （2）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和天平； （3）根据转换法，实验过程中通过加热时间长短反映两种液体吸热的多少； （4）根据图丙可知升高30℃，水和煤油的加热时间分别为20min和10min，由转换法知水、煤油的吸热之比为2：1，根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，煤油的比热容是：c＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。 （5）若本实验共消耗酒精20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是： Q＝mq酒＝0.02kg×3.0×107J/kg＝6×105J； （6）熔化是吸热过程，在BC阶段中C点处物质的内能大于B点处物质的内能； 冰熔化为水后质量不变，图象中AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间长，说明水吸收的热量较多，根据公式Q吸＝cmΔt可知，这是因为水的比热容比冰的大。 故答案为：（1）A处向上；（2）天平；（3）加热时间长短；（4）2.1×103；（5）6×105；（6）大于；水的比热容比冰的大。 四．热量的计算（共10小题） 21．甲金属块的质量是乙金属块的2倍，甲金属的比热容是乙的3倍，若两金属块吸收相同热量，则甲、乙两金属块升高温度之比是（　　） A．1：6 B．2：3 C．3：2 D．6：1 【答案】A 【解答】解：假设乙金属块的质量为m，则甲金属块的质量为2m，乙金属的比热容为c，则甲金属的比热容为3c，甲、乙吸热的热量为Q， 由Q吸＝cmΔt可知，甲、乙金属块升高的温度之比：＝＝＝。 故选：A。 22．图甲为一款新型水杯，将300g开水（100℃）倒入杯中，轻摇一会（约1min），水温便可降至55℃左右，保温3h。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其常温下是固态，会随着温度的变化在固态和液态之间转换【已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】。下列说法正确的是传热材料（　　） A．传热材料熔化过程温度不变，内能也不变 B．轻摇杯子水温降低，主要是通过做功的方式改变水的内能 C．水杯与水之间传递的是温度 D．300g水温度从100℃降低到55℃，放出的热量是5.67×104J 【答案】D 【解答】解：A、传热材料是晶体，晶体在熔化过程中，要吸收热量，内能增加，温度保持不变，故A错误； B、轻摇杯子，传热材料从水中吸收热量，使水的内能减少，温度降低，这是通过热传递的方式改变水的内能，故B错误； C、温度表示物体的冷热程度，所以水杯与水之间传递的是内能，而不是温度，故C错误； D、水放出的热量：Q放＝cm（t0﹣t）＝4.2×103J/（kg•℃）×300×10﹣3kg×（100℃﹣55℃）＝5.67×104J，故D正确。 故选：D。 23．对质量均为0.2kg，初温相同的甲、乙两种物质，用相同的加热器同时加热，它们温度随时间变化的图像如图所示。若单位时间内，甲、乙吸收的热量相同。甲在0～8min内，c甲＝1.9×103J/（kg•℃）则下列说法错误的是（　　） A．乙物质的熔点可能是60℃ B．0～6min，甲的比热容小于乙的比热容 C．0～6min，甲吸收的热量等于乙吸收的热量 D．6～8min，乙物质吸收的热量是9.6×103J 【答案】D 【解答】解：A、甲和乙的末温保持不变，可能处在熔化过程中，也可能处于沸腾过程中，由图可知，乙物质在60℃时，继续吸热，温度保持不变，所以乙物质的熔点可能是60℃，故A正确； B、由图可知，在0～6min内，加热时间相同，吸收的热量相同，甲的温度变化快，且两物质的质量相同，根据Q＝cmΔt可知，甲的比热容小于乙的比热容，故B正确； C、根据题意可知，单位时间内，甲、乙吸收的热量相同，所以0～6min，甲吸收的热量等于乙吸收的热量，故C正确； D、由图可知，甲物质在0～6min升高的温度Δt＝80℃﹣20℃＝60℃，则甲吸收的热量Q＝c甲mΔt＝1.9×103J/（kg•℃）×0.2kg×60℃＝2.28×104J，甲、乙的质量相等，在相同时间内物质吸收的热量是相同的，则6～8min乙吸收的热量等于0～6min甲吸收的热量的，所以6～8min乙吸收的热量是Q′＝Q＝×2.28×104J＝7.6×103J，故D错误。 故选：D。 24．如图所示，从甲到丁是冰放在一个标准大气压的恒温环境下，熔化过程中先后经历的过程。图中标出了杯内物质的温度和质量，水到达20℃后不再从环境吸热。从图甲到乙，烧杯中完全是冰，杯中物体吸收的热量是Q1；从图乙到丙，物体吸收的热量是Q2，从图丙到丁，物体吸收的热量是Q3。已知比热容c水＞c冰，则（　　） A．Q1＜Q2＜Q3 B．Q1＜Q2＝Q3 C．Q1＜Q3＜Q2 D．Q1＞Q2＞Q3 【答案】C 【解答】解：比较甲、丙两图知，水和冰的质量相同，升高的温度相同，c水＞c冰，根据Q＝cmΔt知水吸收的热量多，所以Q1＜Q3； 从图乙到丙，包含了两个物理过程，首先是0℃的冰熔化成0℃的水，这个过程虽然温度不升高，但要不断的吸收热量，然后是熔化成的0℃的水再变成10℃的水，这个过程吸收的热量与从图丙到丁物体吸收的热量相同，所以从图乙到丙吸收的热量大于从图丙到丁物体吸收的热量，即Q3＜Q2，所以Q1＜Q3＜Q2，故C正确。 故选：C。 25．体积相同的两种不同实心物体，它们的比热容分别为C1和C2、密度分别为ρ1和ρ2，吸收相等的热量后，升高温度之比是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：由于两个实心物体的体积相同， ∵ρ＝， ∴m＝ρv， ∴＝＝， 由于Q吸相同， ∵Q吸＝cmΔt， ∴Δt＝ ∴＝＝。 故选：D。 26．如图所示，“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入鱼和调制好的汤，鹅卵石放热使汤沸腾，完成烹饪。在制作过程中，鱼的内能 　增大　（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过 　热传递　的方式来改变内能的。若质量为1kg的鹅卵石从300℃放出了1.6×105J的热量后，鹅卵石的温度是 　100　℃。[c鹅卵石＝0.8×103J/（kg•℃）] 【答案】增大；热传递；100。 【解答】解：由题意可知，在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入鱼和调制好的汤，鹅卵石放热使汤沸腾，完成烹饪。在制作过程中，鱼的温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式来增加内能的。 根据Q放＝cmΔt可知，鹅卵石放热后的温度为t＝t0﹣＝300℃﹣＝100℃。 故答案为：增大；热传递；100。 27．小明某天从早上8：00开始分别对室外工地的气温和公园人工湖的水温进行了测量，如图是他们根据记录的数据绘成温度t1随时间t2变化的图线。据图可以判断： （1）表示公园人工湖的水温变化的是图线 　乙　（选填“甲”、“乙”）； （2）质量为10kg的水在太阳光的照射下，温度升高了2℃，水吸收的热量为 　8.4×104　J，这是通过 　热传递　的方式改变水的内能。[水的比热容为c＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】（1）乙；（2）8.4×104；热传递。 【解答】解：（1）湖内的水和陆地在同样吸放热条件下，因为水的比热容大，在其它条件相同时，水的温度变化小，所以温度变化较小的乙图线是水温的图线，温度变化较大的甲图线是气温的图线； （2）水吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×2℃＝8.4×104J； 这是通过热传递的方式改变水的内能的。 故答案为：（1）乙；（2）8.4×104；热传递。 28．小林将质量为2kg的水从23℃加热至沸腾时测得水温为98℃，则水吸收的热量为 　6.3×105　J，生物体内水的比例很高，这有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成伤害，这主要是因为水的 　比热容　较大。【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】 【答案】6.3×105；比热容。 【解答】解：（1）水吸收的热量： Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（98℃﹣23℃）＝6.3×105J； （2）因为水的比热容比较大，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，所以生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害。 故答案为：6.3×105；比热容。 29．物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），求： （1）加热满2min时，水吸收的热量。 （2）沙子的比热容。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）由b图象可知，水的温度从20℃上升到70℃， 加热满2min时水吸收的热量： Q水吸＝c水m水△t水＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×104J。 （2）相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量， 在2分钟的时间内Q沙吸＝Q水吸＝4.2×104J， 又因为加热满2min，沙子的温度从20℃上升到250℃， △t沙＝250℃﹣20℃＝230℃，m沙＝200g＝0.2kg， c沙＝＝≈0.9×103J/（kg•℃）。 答：（1）加热满2min，水吸收了4.2×104J的热量； （2）沙子的比热容为0.9×103J/（kg•℃）。 30．质量为2千克的水，温度升高了50℃．求水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）] 【答案】见试题解答内容 【解答】解：Q吸＝c水mΔt ＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×50℃ ＝4.2×105J； 答：水吸收的热量为4.2×105J。 五．热平衡方程的应用（共8小题） 31．将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了3℃，然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水，水温又上升了2.5℃。不计热量的损失，则可判断（　　） A．热水和冷水的温度差为87℃，m0：m＝1：28 B．热水和冷水的温度差为33℃，m0：m＝1：10 C．热水和冷水的温度差为54℃，m0：m＝1：24 D．热水和冷水的温度差为48℃，m0：m＝1：20 【答案】B 【解答】解：设热水和冷水的温度差为t， 由题知，将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了3℃， 不计热量的损失，所以Q放＝Q吸，由下图可知热水降低的温度Δt降＝t﹣3℃，而冷水升高的温度Δt升＝3℃， 根据热量计算公式可得：c水m0（t﹣3℃）＝c水m×3℃，即m0（t﹣3℃）＝m×3℃﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了2.5℃，原来容器中温水的质量为m+m0，由上图可知热水降低的温度Δt降′＝t﹣3℃﹣2.5℃＝t﹣5.5℃，而温水升高的温度Δt升′＝2.5℃， 不计热量的损失，所以Q放′＝Q吸′， 根据热量计算公式可得：c水m0（t﹣5.5℃）＝c水（m+m0）×2.5℃，即m0（t﹣5.5℃）＝（m+m0）×2.5℃﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 则①﹣②得：2.5℃×m0＝3℃×m﹣2.5℃×m﹣2.5℃×m0， 整理得：5℃×m0＝0.5℃×m， 所以＝＝，即m＝10m0， 把m＝10m0代入①式可得：m0（t﹣3℃）＝10m0×3℃， 解得：t＝33℃，故B正确。 故选：B。 32．关于热现象，下列说法正确的是（　　） A．一定量的冰熔化成水的过程中温度不变，内能减小 B．小米与大豆放在一起总体积变小，说明分子间有间隔 C．温度高的物体，含有的热量一定多 D．将质量为m0的一小杯95℃热水倒入盛有质量为m的15℃冷水的保温容器中，混合后水温为25℃。不计热量的损失，则可判断m：m0＝7：1 【答案】D 【解答】解：A、一定量的冰熔化成水的过程中吸收热量、温度不变、内能增加，故A错误； B、小米与大豆放在一起总体积变小，是因为物体间存在空隙，而不能说明分子间有间隔，故B错误； C、热量是过程量，不能说含有或者具有热量，故C错误； D、不计热量的损失，则Q吸＝Q放，即cm0（95℃﹣25℃）＝cm（25℃﹣15℃），化简得，m0×70℃＝m×10℃，故m：m0＝7：1，故D正确。 故选：D。 33．甲、乙两物体质量相等，温度相同，把甲投入一杯热水中，平衡后水温降低10℃，取出甲（不计热量和水的损失），再把乙投入杯中，平稳后水温又降低了10℃，由此可知（　　） A．甲的比热比乙大 B．甲的比热比乙小 C．甲的比热与乙相等 D．无法比较比热大小 【答案】B 【解答】解：先后将甲、乙两物体投入到同一杯水中，水降低的温度相同，水放出的热量相同， ∵不计热量损失， ∴Q吸＝Q放， ∴甲、乙两物体吸收的热量相同； 由题知，乙物体比甲物体少升高了10℃，即乙物体的末温低； 由上述分析可知，质量相同的甲、乙两物体，吸收相同的热量，乙物体升高的温度少，所以乙物体的比热容大。 故选：B。 34．如图所示，温度高的热水和温度低的煤油接触发生热传递时温度随时间变化关系图像，假设在热传递过程中没有热量损失，由图中所给的信息可知，水与煤油的质量比、水放出的热量与煤油吸收的热量比分别是[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），c煤油＝2.1×103J/（kg•℃）]（　　） A．1：4，1：4 B．4：1，4：1 C．4：1，1：1 D．1：4，1：1 【答案】D 【解答】解：由图象可知，热平衡时，煤油升高的温度为：Δt煤油＝t﹣t0煤油＝40℃﹣20℃＝20℃， 水降低的温度为：Δt水＝t0水﹣t＝80℃﹣40℃＝40℃， 不计热量损失，煤油吸收热量等于水放出的热量，即Q吸：Q放＝1：1， 根据Q＝cmΔt可得，c煤油m煤油Δt煤油＝c水m水Δt水， 则水与煤油的质量之比为：m水：m煤油＝c煤油Δt煤油：c水Δt水＝2.1×103J/（kg•℃）×20℃：4.2×103J/（kg•℃）×40℃＝1：4，故D正确、ABC错误。 故选：D。 35．冷水的温度为t1，热水的温度为t2，现要把冷水和热水混合成温度为t3的温水，若不计热量损失，冷水和热水的质量比应为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：假设冷水的质量为m1，热水的质量为m2， 冷水吸收的热量：Q吸＝cm1（t3﹣t1）， 热水放出的热量：Q放＝cm2（t2﹣t3）， 若不计热量损失，Q吸＝Q放， 即cm1（t3﹣t1）＝cm2（t2﹣t3）， 解得：＝。 故选：D。 36．天然气热水器将40kg的水从15℃加热到65℃，此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收，需要消耗天然气 　0.25　kg。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4×107J/kg] 【答案】0.25。 【解答】解：水吸收的热量： Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（65℃﹣15℃）＝8.4×106J， 由η＝×100%可得，天然气完全燃烧释放的热量： Q放＝＝＝1×107J， 由Q放＝mq得，需要消耗天然气的质量： m＝＝＝0.25kg。 故答案为：0.25。 37．A、B两物体质量相等，温度均为10℃，甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃，现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了4℃，乙杯水温降低了8℃，不考虑热量的损耗，则A、B两物体吸收的热量之比为　1：2　，A、B两种物体的比热容之比为　4：9　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）物体A放入甲杯水后，它们的共同温度为50℃﹣4℃＝46℃， 水放出的热量Q放＝c水m水Δt水 A吸收的热量Q吸＝cAmAΔtA， 不考虑热量的损耗，根据热平衡方程Q放＝Q吸得： c水m水Δt水＝cAmAΔtA 代入相关数据得： cA＝×＝＝×， （2）物体B放入乙杯水后，它们的共同温度为50℃﹣8℃＝42℃， 水放出的热量Q放＝c水m水Δt水 B吸收的热量Q吸＝cBmBΔtB， 根据热平衡方程：Q放＝Q吸， 即c水m水Δt水＝cBmBΔtB 代入相关数据得： cB＝＝＝×， （3）因为A、B两物体质量相等，即mA＝mB， 所以＝＝4：9。 A、B两物体吸收的热量之比： cAmAΔtA：cBmBΔtB＝×＝×＝。 故答案为：1：2；4：9。 38．甲、乙两种液体，它们的比热容和质量分别为c1、c2和m1、m2，它们的初温度依次是t1、t2，若将甲、乙两种液体相混合，测混合的温度为 　　。（不计热损失） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：假设t2＞t1，把它们混合，是质量为m2的乙液体向质量为m1的甲液体传递热量，混合的温度为t， 则甲液体吸收的热量： Q吸＝c1m1（t﹣t1）， 乙液体放出的热量： Q放＝c2m2（t2﹣t）， 由题知：Q放＝Q吸 ∴c2m2（t2﹣t）＝c1m1（t﹣t1）， 解得： t＝。 故答案为：。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$