2025年中考物理压轴题训练——比热容的计算题

2025年中考物理压轴题训练——比热容的计算题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．将一勺热水倒入盛有一些冷水的保温容器内，使得冷水温度升高5℃。然后又向保温容器内倒入同样一勺热水，水的温度又上升了3℃。如果再连续倒入10勺同样的热水，则保温容器内的水温度还得升高多少摄氏度（保温容器吸收热量忽略不计）。 2．热水袋中装有1千克热水，一段时间后水温下降了50℃，求水放出的热量Q。[c水=4.2×103J/（kg · ℃）]。 3．小明家每天需用不少热水。他参加“物理兴趣小组”后，在老师的指导和同学们的帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器。 （1）若这台太阳能热水器夏天平均每天可将50kg的水从20℃加热到80℃，这些水吸收的热量为多少？[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃）] （2）上题中水吸收的这些热量相当于完全燃烧多少无烟煤释放的热量？（已知无烟煤的热值为3.4×107J/kg） 4．将一质量400g的高温金属球放入200g的冷水中，金属球的初温为320℃，冷水的初温为20℃。热平衡后，金属球和水的共同温度为70℃，不计热量损失，求： （1）冷水吸收的热量为多少？ （2）金属球的比热容为多少？ 5．质量 5 kg的水，温度升高了 20℃，求水吸收的热量 Q 吸。［已知 c 水=4.2×103J/(kg⋅℃)］ 6．有两个相同的烧杯，第一个装有0.2kg水，第二个装有0.2kg酒精，若用相同的加热器给它们分别加热，根据加热时间（T）与其对应上升到的温度（t），描绘成了如图所示的图像。假如加热器放出的热量全部被液体吸收，则液体在相同时间内吸收热量相同，c水=4.2×103J/(kg·℃)，求： （1）加热5min，水吸收的热量是多少？ （2）酒精的比热容是多少？ 7．质量为5kg的水，温度降低了20℃，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：水放出的热量。 8．物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”实验时，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。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，请问： （1）由于沙子的比热容小，质量相同，吸热相同时，升温更快，所以沙子吸热升温是图像中的 图； （2）加热满2min时，水吸收了多少热量？ ； （3）试求出沙子的比热容。 9．小明的爸爸从商店买回一只电磁炉，并赠送一只可放在上面加热的水壶，正常使用最多可盛2.5L水。求： （1）该水壶最多可以盛多少kg的水？ （2）标准大气压下，将一壶水从20℃加热到沸腾需要吸收热量多少？ 10．温度不同的两个物体相互接触后将会发生热传递现象。若不计热量的损失，则当两物体达到热平衡状态时，它们的温度相同，且高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量。现有三种不同的液体A、B、C，它们的初温度分别为15℃、25℃、35℃。当A和B液体混合并到达平衡状态时，其平衡温度为21℃；当B和C液体混合并到达平衡状态时，其平衡温度为32℃。求A和C液体混合并到达平衡状态时的平衡温度。 11．有一根烧红的铁钉，质量是420g，放出热量，温度从30℃降低到20℃。[c铁=0.46×103J/（kg·℃）] （1）铁钉放出的热量； （2）若铁钉放出的热量全部被20g的水吸收，水温将上升多少摄氏度。 12．如图所示是小羽同学做冰熔化实验时绘制的温度—时间图像，冰的质量是0.1kg，若相同时间内物质吸收的热量相同。已知水的比热容，冰的比热容。请根据图像回答下列问题： （1）AB阶段，物质吸收的热量是多少？ （2）BC阶段，物质吸收的热量是多少？ （3）物质在第10min的内能与第15min的内能相比，哪个时间的内能大？为什么？ （4）请你根据图像分析说明冰的比热容小于水的比热容。 13．已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8℃、100L水加热到38℃。请回答：[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103kg/m3] （1）在此过程中，水吸收了多少热量？ （2）若此期间太阳辐射到热水器的热量为2×107J，则该热水器的效率是多少？ 14．小华为测定家里天然气灶加热冷水的热效率，采取了如下方法： （a）观察天然气表的示数为1136.24m3，将3L的热水壶装满温度为20℃的水。 （b）将热水壶放在天然气灶上，在1个标准大气压下，加热至水沸腾，大约需要12min，此时天然气表的示数为1136.29m3.已知天然气的热值q=3.5×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），水的密度=1×103kg/m3.求： （1）水吸收的热量。 （2）天然气完全燃烧放出的热量。 （3）天然气灶加热冷水的热效率。 15．质量为2千克的水温度升高50℃。求水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103焦/（千克·℃）] 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 《2025年中考物理压轴题训练——比热容的计算题》参考答案 1．8℃ 【详解】解：设热水和冷水的温度差为t，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5℃，因为 Q吸=Q放 从而可知 cm0(t-5℃)=cm×5℃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3℃，所以 Q吸=Q放 从而可知 cm0(t-5℃-3℃)=c(m+m0)×3℃② 则①-②得 3℃×cm0=5℃×cm-3℃×cm-3℃×cm0 整理得 6℃×cm0=2℃×cm 解得m=3m0；代入①式可得t=20℃；假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知 12m0c(t-Δt)=mcΔt m=3m0 联立两式解得Δt=16℃；则注入后10勺水后，水温还会上升 16℃-5℃-3℃=8℃ 答：水温还会上升8℃。 2．2.1×105J 【详解】解：水放出的热量为 Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×50℃=2.1×105J 答：水放出的热量为。 3．（1）1.26×107J；（2）0.37kg 【详解】（1）每天将50kg的水从20℃加热到80℃，这些水吸收的热量为 （2）因为 由得，吸收的这些热量相当于完全燃烧 答：（1）这些水吸收热量1.26×107J； （2）相当于完全燃烧0.37kg无烟煤释放的热量。 4．（1）；（2） 【详解】解：（1）冷水吸收的热量 （2）不计热量损失 由可得，金属球的比热容 答：（1）冷水吸收的热量为； （2）金属球的比热容为。 5．4.2×105J 【详解】解：水吸收的热量 Q吸=c水m∆t=4.2×103J/(kg⋅℃)×5kg×20℃=4.2×105J 答：水吸收的热量为4.2×105J。 6．（1）1.68×104J；（2）2.4×103J/(kg·℃)。 【详解】解：（1）水的比热容较大，吸收相同的热量温度变化比较慢，由图分析可知，图线①和②分别对应水和酒精，m水=0.2kg，t0=15℃，加热5分钟后水温变为t水=35℃，水吸收的热量 Q吸=c水m(t水-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(35℃-15℃)=1.68×104J （2）不计热损失，所以电加热器5min放出的热量 Q放=Q吸=1.68×104J 电加热器1min放出的热量 酒精在4min内吸收的热量 Q吸′=4×Q放′=4×3.36×103J=1.344×104J 酒精的比热容 答：（1）加热5min，水吸收的热量是1.68×104J； （2）酒精的比热容是2.4×103J/(kg·℃)。 7．4.2×105J 【详解】解：水放出的热量 答：水放出的热量是4.2×105J。 8． a 4.2×104J 0.91×103J/(kg•℃) 【详解】（1）[1]由于沙子的比热容小，在沙子和水的质量相同、吸热也相同时，由可知，沙子升高的温度多，即沙子升温更快，所以结合图像可知，沙子吸热升温是图像中的图a，则水吸热升温是图像中的图b。 （2）[2]由b图像可知，加热满2min时，水的温度从20℃上升到70℃，则加热满2min时水吸收的热量 Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=4.2×104J （3）[3]用两只完全相同的酒精灯，分别给水和沙子加热，则相同时间内水和沙子吸收的热量相同，所以在2分钟的时间内 Q沙吸=Q水吸=4.2×104J 由a图像可知，加热满2min时，沙子的温度从20℃上升到250℃，则 Δt沙=250℃-20℃=230℃ m沙=200g=0.2kg 由Q吸=cmΔt可得沙子的比热容 9．（1）2.5kg；（2） 【详解】解：（1）正常使用最多可盛2.5L水，根据密度公式，该水壶最多可以盛水的质量为 （2）1标准大气压下，水的沸点为100℃，将一壶水从20℃加热到沸腾需要吸收的热量为 答：（1）该水壶最多可以盛2.5kg的水； （2）标准大气压下，将一壶水从20℃加热到沸腾需要吸收热量。 10．30.6℃ 【详解】解：A、C液体混合时，有 则 又B、C液体混合时，有 则 可得 A、C液体混合达平衡后，设平衡温度为t 解得t=30.6℃。 答：A和C液体混合并到达平衡状态时的平衡温度是30.6℃。 11．（1）1.932×103J；（2）23℃ 【详解】解：（1）由可得，铁钉放出的热量为 （2）由题意知，铁钉放出的热量被全部水全部吸收，即 由Q吸=cmΔt得水升高的温度为 答：（1）铁钉放出的热量为； （2）若铁钉放出的热量全部被20g的水吸收水温将上升23℃。 12．（1）1.68×104J；（2）；（3）冰在熔化过程不断吸热、内能增加，所以物质在第15min时的内能较大（4）见解析 【详解】解：（1）因为冰的质量是0.1kg，AB阶段的冰在5min吸收的热量 （2）由于冰化成水，状态变化、质量不变，CD阶段的水在10min吸收的热量 因为相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段也是10min，水吸收的热量 （3）物质在10~15min，不断吸收热量、内能增加，所以物质在第15min时的内能较大。 （4）由图像可知，AB段冰和CD段水的温度变化相同都是80℃，质量也相同都是0.1kg，而AB段的加热时间小于CD段，即所吸收的热量 由可知 即冰的比热容小于水的比热容 答：（1）AB阶段，物质吸收的热量是1.68×104J； （2）BC阶段，物质吸收的热量是； （3）冰在熔化过程不断吸热、内能增加，所以物质在第15min时的内能较大。 13．（1）1.26×107J；（2）63% 【详解】解：（1）水的体积 100L=100dm3=0.1m3 由密度公式可得，太阳能热水器中水的质量为 m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg 水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(38℃-8℃)=1.26×107J （2）该热水器的效率 答：（1）在此过程中，水吸收了1.26×107J热量； （2）该热水器的效率是63%。 14．（1）1.008×106J；（2）1.75×106J；（3）57.6% 【详解】解：（1）水的体积 V水=3L=3dm3=0.003m3 由可得水的质量 =1×103kg/m3×0.003m3=3kg 1个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，水吸收的热量 =4.2×103J/（kg·℃）×3kg×（100℃-20℃)=1.008×106J （2）消耗天然气的体积 V气=1136.29m3-1136.24m3=0.05m3 天然气完全燃烧放出的热量 =0.05m3×3.5×107J/m3=1.75×106J （3）天然气灶的效率 =57.6% 答：（1）水吸收的热量为1.008×106J； （2）天然气完全燃烧放出的热量为1.75×106J； （3）天然气加热冷水的热效率为57.6%。 15．4.2×105焦 【详解】解：水吸收的热量 答：水吸收的热量4.2×105焦。 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 $$