2025年中考物理压轴题训练——比热容的相关计算

2025年中考物理压轴题训练——比热容的相关计算 一、计算题 1．600克、20℃的水加热一段时间后，温度升高到50℃．这些水在这段时间内吸收多少焦的热量？（水的比热是4.2×103J/（kg•℃）） 2．如图是建筑工人用钻孔机在墙面上钻孔的情景，钻孔时钻头会发热，要不断给钻头浇水降温以保护钻头。请用学过的相关知识解释钻孔时钻头发热和浇水能给钻头降温的原因。 3．太阳能具有清洁无污染、可再生等优点，是最有开发前景的新能源之一．小明家新安装了一台容积为200kg的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到50℃．则： （1）在这4 h内水吸收了多少热量? （2）若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少焦炭? [水的比热容c水=4．2×103J／（kg·℃）、焦炭的热值q=3．0×107J／kg] 4．实验测得0.5 kg某物质熔化时的温度随时间变化的图像如图所示，已知该物质在固态下的比热容为c1=2.1×103 J/（kg·℃）。不考虑热损失及物质的质量变化，假设这种物质从热源均匀吸热，请根据图像解答下列问题： （1）0~2 min内，物质吸收的热量为多少； （2）求该物质在液态下的比热容c2； （3）若质量为1 kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫这种物质的熔化热，用“λ”表示，根据图像信息，计算该物质的熔化热λ。 5．星期天，吃早饭时，妈妈用250mL热水给墨墨加热250g的袋装牛奶，过一段时间，牛奶和热水的温度随时间变化的图像如图所示[不考虑热损失和质量损失，已知c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3]。求： （1）热水放出的热量； （2）牛奶吸收的热量； （3）牛奶的比热容。 6．如图所示是质量为300g的某物质的温度随加热时间的变化图像，前10min它吸收的热量是7.2×103J。求该物质的比热容。 7．如图所示，在两个相同的圆柱形容器内装入体积相同的甲、乙不同液体其中液体甲的质量为0.4千克。两液体分别吸收9.6×103焦的热量后，液体甲升高的温度较多。 （1）若c甲＝2.4×103J/（kg·oC），求吸收热量后液体甲升高的温度； （2）若液体甲的密度为0.8×103千克/米3，求液体甲的体积； （3）如果将两容器中分别抽出相同质量的液体且乙的密度大于甲的密度，当剩余部分再次吸收相同热量时，发现液体乙升高的温度较多。请通过推理说明两液体比热容的大小关系。 8．小马欲调出40℃的温开水，已知杯中有20℃的冷开水300g，热水壶中有刚烧沸腾的沸水，若不计热量损失，则需添加沸水多少克？若把这些沸水在此过程中放出的热量用来给80℃、200g的水加热，可使水温升高到多少？（气压为1标准大气压） 9．一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母表示，在标准大气压下，一容器内装有1kg初温为50℃的温水，又将500g初温为0℃的冰放入该容器中，过了一段时间后，冰全部熔化成了水，且容器中所有水的温度为10℃。不考虑热量的损失，水的比热容是。求： (1)在此过程中温水放出的热量； (2)在标准大气压下，冰的熔化热。 10．安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用．一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20℃的水，阳光照射一段时间后，水温升高到60℃［c水=4.2×103J/(kg・℃)］，请完成以下问题： （1）水吸收的太阳能是多少焦耳? （2）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量? [q干木柴=1.2×107J/kg] （3）请列举使用太阳能的优点． 11．质量为100g的冰放出4.2×103J热量后，温度降至多少？【 】（请写出求解过程） 12．质量为2千克的水温度降低10℃，求水放出的热量Q放。[c水=4.2×103焦/（千克•℃）] 13．质量为2千克的铝块，加热一段时间后，温度从10℃升高到30℃。求：铝块吸收的热量Q吸。[c铝=0.9×103J/(kg·℃)] 14．（1）完全燃烧0.3m3的天然气来加热水箱里的水，天然气放出的热量是多少J？ （2）若放出热量的84%被水箱中的水吸收，则水箱中30L、20℃的水温度升高多少℃？（注：天然气的热值为3.0×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1×103kg/m3，当地大气压为一标准大气压） 15．把500g的水加热到100℃，需吸收1.68×105的热量，问水原来的温度是多少？ 16．将质量为0.2千克的牛奶加热，牛奶的温度升高了20℃。求：牛奶吸收的热量Q吸。[]。 17．有一根烧红的铁棒，温度是800℃，质量是400g，它的温度降低到20℃，要放出多少热量？若这些热量全部被水吸收，能使初温20℃，质量为400g的水温度升高多少℃？[已知铁的比热容c铁＝0.46×103J/（kg·℃），水上方的气压为标准大气压] 18．太阳能热水器具有节能环保，安全性高，寿命长，可以与其他能源配套使用的优点，已经进入很多家庭。小明家的太阳能热水器，容量是100kg，当注满水后，阳光照射一段时间后，水温从10升高到60。[水的比热容是4.2×103J/（kg·）] (1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少? (2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是7×107J，则这段时间热水器的效率是多少? 19．一块质量是10kg、初温为590℃的铁块，当温度降到190℃时。（铁的比热容是：0.42×103J/（kg·℃），[c水=4.2×103J/（kg·℃）求： (1)铁块放出多少热量？ (2)这些热量能够使质量是20kg温度是20℃的水升高多少℃？升高到多少℃？ 20．我们知道固体熔化时虽然温度保持不变，但仍需吸热。通过查阅资料知道：人们把单位质量的某种物质，在熔点时从固态完全变为液态需要的热量，叫做该物质的熔解热，用字母表示。已知质量5kg冰由-10℃全部熔化成0℃的水所需的热量是1.78×106J，冰的比热容2.1×103J/（kg·℃）。求冰的熔解热的大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．水吸收的热量是7.56×104J 【详解】试题分析：知道水的质量、比热容、初温和末温，根据公式Q吸=cm（t﹣t0）可求出水吸收的热量． 解： 水吸收的热量： Q吸=cm（t﹣t0） =4.2×103J/（kg•℃）×0.6kg×（50℃﹣20℃） =7.56×104J． 答：水吸收的热量是7.56×104J． 【点评】本题考查学生对热传递过程中吸热公式的运用，利用好公式是关键． 2．见解析 【详解】钻孔时，钻头克服摩擦做功，机械能转化为内能，内能增大；浇水时，水温低于钻头，发生热传递；水的比热容大，吸收热量多；水汽化会吸收热量； 3．（1）在这4h内水吸收了2．52×10 7J热量； （2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧4．2kg焦炭． 【详解】（1）水吸收的热量： Q吸=cm△t=4．2×10 3J/（kg•℃）×200kg×（50℃-20℃）=2．52×107J； （2）由题知，Q吸=Q放×20%=m′q×20%=2．52×107J， 需要焦炭的质量：． 答：（1）在这4h内水吸收了2．52×10 7J热量；（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧4．2kg焦炭． 考点：太阳能热水器中的热量计算． 4．（1）2.1×104 J；（2）4.2×103 J/（kg·℃）；（3）1.68×105 J/kg 【详解】解（1）由图像可知，该物质是晶体，0~2 min内，物质处于固态且处于吸热升温过程，m=0.5 kg，c1=2.1×103 J/（kg·℃），升高的温度为 所以物质吸收的热量 （2）由图像知，10~12 min内物质处于液态，T=2 min，Δt2=10 ℃，因为物质从热源均匀吸热，所以该物质吸收热量的多少与吸热时间成正比，这段时间内吸收的热量是2.1×104 J 故该物质在液态下的比热容 （3）由图像可知，熔化时间 0.5 kg该物质熔化过程中吸收的热量 该物质的熔化热 答：（1）0~2 min内，物质吸收的热量为2.1×104 J； （2）该物质在液态下的比热容c2为； （3）该物质的熔化热λ为。 5．（1）2.1×104J；（2）2.1×104J；（3）2.1×103J/（kg·℃） 【详解】解：（1）水的体积为 V水=250mL=250cm3 由知，水的质量为 由图可知热水温度从80℃降低到60℃，则热水放出的热量为 （2）不考虑热量的损失，则牛奶吸收的热量为 Q吸=Q放=2.1×104J （3）由可知，牛奶的比热容为 答：（1）热水放出的热量为2.1×104J； （2）牛奶吸收的热量为2.1×104J； （3）牛奶的比热容为2.1×103J/（kg·℃）。 6．0.8×103J/(kg·℃) 【详解】解：由图像可知，该物质10min升高温度为 Δt＝50℃﹣20℃＝30℃ 由Q吸＝cmΔt得，该物质的比热容为 答：该物质的比热容为0.8×103J/(kg·℃)。 7．（1）10oC；（2）5×10﹣4m3；（3）见解析 【详解】解：（1）由Q＝cmΔt可得，吸收热量后液体甲升高的温度 （2）由可得，液体甲的体积 （3）已知 V甲＝V乙，ρ乙＞ρ甲 由可知 m乙＞m甲 如果将两容器中分别抽出相同质量的液体，则m剩乙＞m剩甲，当剩余部分再次吸收相同热量时，发现液体乙升高的温度较多。 由Q＝cmΔt可得 c乙＜c甲 答：（1）吸收热量后液体甲升高的温度为10℃； （2）液体甲的体积为5×10﹣4m3； （3）甲液体比热容大于乙液体的比热容。 8．(1)100g(2)100℃ 【详解】(1)因为不计热量损失，所以Q吸＝Q放，即：c1m1△t1＝c2m2△t2， 因为热水和冷水的比热容相同，c1＝c2 所以： 0.3kg×（40﹣20℃）＝m2×（100℃﹣40℃）； 解得： m2＝0.1kg＝100g． (2)沸水在此过程释放热量Q放， Q放＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣40℃）＝2.52×104 J； 200g水升高的温度： △t===30℃， 水的末温： t末=t初+△t=80℃+30℃=110℃， 由于是在一个标准大气压下，故最终温度为100℃ 答：需添加沸水100g；这些热量使水温升高到100℃． 9．（1）；（2） 【详解】解：（1）温水放出的热量为 （2）由题意知，水放出的热量等于冰吸收的热量与冰熔化成水后从0摄氏度升温到10摄氏度所吸收的热量之和。则标准大气压下，冰熔化成的那么部分水吸收的热量 Q吸=c水m水1(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.5kg×(10℃-0℃)=2.1×104J 冰熔化时吸收的热量 Q冰吸=Q放-Q吸=1.68×105J-2.1×104J=1.47×105J 冰的熔化热 答：(1)在此过程中温水放出的热量为； (2)在标准大气压下，冰的熔化热为。 10．(1) 4.2×107 J；(2) 3.5kg；(3) 使用太阳能有清洁无污染、安全的优点 【详解】(1)由知道，水吸收的热量是： Q吸 =cm1 △t=4.2×103 J/（kg•℃）×250kg×（60-20）℃=4.2×107 J； (2) 由Q吸 =Q放 =m2 q知道，这些热量相当于完全燃烧干木柴的质量是： ； (3) 使用太阳能具有清洁无污染、安全的优点． 答：(1)水吸收的热量是4.2×107 J； (2)这些能量相当于完全燃烧3.5kg干木柴放出的热量； (3)使用太阳能有清洁无污染、安全的优点． 11．-30°C 【详解】冰块的质量 冰块释放热量后，降低的温度 冰块的末温 答：冰块释放热量后，温度降至多少。 12． 【详解】解：水放出的热量为 答：水放出的热量为。 13．3.6×104J 【详解】解：铝块吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=0.9×103J/(kg⋅℃)×2kg×(30-10)℃=3.6×104J 答：铝块吸收的热量Q吸为3.6×104J。 14．（1）9×106J；（2）80℃ 【详解】解：（1）由题意可得，天然气完全燃烧放出的热量 Q放＝Vq＝0.3m3×3.0×107J/m3＝9×106J （2）根据题意可知，水吸收的热量 Q吸＝ηQ放＝84%×9×107J＝7.56×106J 水的体积 V水＝20L＝20dm3＝0.02m3 由可知，水的质量 m＝ρ水V水＝1×103kg/m3×0.02m3＝20kg 由Q＝cm（t﹣t0）可知，水的末温 由于一个标准大气压下，水的沸点是100℃，所以水的最终的温度为100℃，则水升高的温度 Δt＝t′﹣t0＝100℃﹣20℃＝80℃ 答：（1）完全燃烧0.3m3的天然气来加热水箱里的水，天然气放出的热量是9×106J； （2）若放出热量的84%被水箱中的水吸收，则水箱中30L、20℃的水温度升高80℃。 15．20℃ 【详解】解：由公式Q=cmΔt得，把500g的水加热到100℃，需吸收1.68×105的热量，则水升高的温度为 所以水原来的温度为 t0=t-Δt=100℃-80℃=20℃ 答：水原来的温度是20℃。 16． 【详解】解：牛奶吸收的热量 答：牛奶吸收的热量为。 17．1.4352×105J，80℃ 【详解】铁钉放出的热量 Q铁放＝c铁m铁（t铁0﹣t铁）＝0.46×103J/（kg·℃）×400×10﹣3kg×（800℃﹣20℃）＝1.4352×105J 由题意可知，水吸收的热量 Q吸＝Q放＝1.4352×105J 由Q吸＝cmΔt得水升高的温度为 标准气压下，水的沸点为100℃，因此水的末温为100℃，所以水升高的温度为 Δt＝t﹣t水0＝100℃﹣20℃＝80℃ 18．(1) 2.1×107J；(2)30% 【详解】解：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量 Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(60℃-10℃)=2.1×107J (2)这段时间热水器的效率 =30% 答：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是2.1×107J； (2)这段时间热水器的效率是30%。 19．(1)1.68×106J (2)20，40 【详解】（1）铁块放出的热量 （2）由得，这些热量能够使质量是20kg温度是20℃的水升高 温度升高到 20．3.35×105J/kg 【详解】冰从-10℃升温至0℃的冰时，吸收的热量为 则该冰块熔化过程中吸收的热量为 则冰的熔解热为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$