第十三章 第1节 热量 比热容-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级全一册物理(人教版2024)

1 教材思维导图 2 第1节　热量　比热容 第1课时 热量 比热容 ▶ “答案与解析”见P1 1. 易错题 (2024·枣庄期末)根据表中几种物 质的比热容判断,下列说法中,不正确的是 ( ) 物 质 比热容/[J·(kg·℃)-1] 水银 0.14×103 沙石 约0.92×103 水 4.2×103 冰 2.1×103 A. 由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时 0℃的水比0℃的冰效果好 B. 北方楼房中的暖气用水作介质,利用了水 的比热容大的特性 C. 由于水比沙石的比热容大,所以内陆地区 的昼夜温差比沿海地区大 D. 制作体温计时常用水银作介质,原因之一 是水银的比热容小 2. 下列关于热量的说法,正确的是 ( ) A. 温度高的物体比温度低的物体含有的热 量多 B. 一个物体吸收热量,温度不一定升高 C. 物体温度升高,所含热量可能增多 D. 刚出锅的馒头入嘴时很烫,是因为馒头含 有的热量很高 3. (2024·济南期末)如图甲所示为“探究水和 食用油吸、放热性能”的实验装置,实验中用 相同规格的电加热器分别给水和食用油 加热。 (第3题甲) (1) 实验中应保证水和食用油的初温与 (填“质量”或“体积”)都相同。 (2) 实验中用电加热器加热相同的时间,可 以认为水吸收的热量 (填“大于”“小 于”或“等于”)食用油吸收的热量。 (3) 记录实验数据并绘制两种液体的温度随 加热时间变化的图像,如图乙所示。由图像 可知,水和食用油相比,吸热能力更强的是 。 (第3题乙) 4. 图像法 (2024·湖北)如图甲所示,利用相同 规格的加热器加热等质量的a、b两种液体, 得到温度随时间变化的图像如图乙所示,分 析可知 ( ) 甲 乙 (第4题) A. 相同时间内a 中加热器产生的热量比b 中多 B. a和b的吸热能力都随着温度的升高而不 断增大 C. 升高相同温度a所用时间比b少,a的吸 热能力比b弱 D. 相同时间内a升高的温度比b多,a的吸 热能力比b强 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(人教版)九年级全一册 第十三章　内　能 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋注:标“★”的题目设有“方法归纳”,标“易错题”的设有“易错警示”,详见“答案与解析”。 3 5. 如图所示,两支相同的试管内分别 装了质量相同的水和煤油。用同一 杯热水同时给它们加热,发现煤油 升温比水快。下列关于这一现象的分析,正 确的是(忽略热量散失) ( ) (第5题) A. 加热相同时间,水吸收的热量大于煤油吸 收的热量 B. 加热相同时间,水吸收的热量等于煤油吸 收的热量 C. 在这样的情况下,升温快的液体比热容较大 D. 在这样的情况下,升温快的液体吸收的热 量多 6. 跨学科实践·日常生活 (2024·安徽期末)如图 所示为某一沿海城市和某一内陆城市年气温 变化曲线。根据水的比热容比沙石比热容大 的特点,曲线B 表示的是 (填“沿 海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线。 (第6题) 7. (2024·南通期末)测量温度时,有时需要考 虑温度计吸热对测量结果的影响。例如,当 被测物体的质量较小,但温度较高时,温度计 吸收热量就会使被测物体的温度 (填“升高”“降低”或“不变”),在这种情况下, 为了 使 测 量 值 更 接 近 真 实 值,应 选 择 (填“煤油”或“酒精”)温度计,理由 是 。(设温度计玻璃泡容 积一定,ρ酒精=ρ煤油,c酒精>c煤油) 8. (2024·长治期末)小周复习“物质吸收热量 与哪些因素有关”的实验时,在两个完全相同 的烧杯中,分别倒入质量为50g的水和煤油, 并用相同的酒精灯同时对两液体进行加热 (假设每分钟液体吸收热量相同)。实验完成 后,他绘制了实验装置简图,并在图中标注了 关键信息,如图所示。老师看了小周记录的 实验结果后,发现了两处科学性错误。请根 据所学的物理知识,指出错误并说明理由。 (已知ρ煤油=0.8×103kg/m3) (第8题) 错误一: 。 理由: 。 错误二: 。 理由: 。 9. 水与酒精是日常生活中最常见的两 种物质。表中列出了这两种物质在 标准大气压下的部分物理特征数 据,请你参照这些特征数据进行分析,让质量 及初温都相等的水和酒精冷却,待它们放出 相同的热量后再倒在一起充分混合,下列说 法中,错误的是 ( ) 物 质 密度/ (kg·m-3) 比热容/ [J·(kg·℃)-1] 凝固点/ ℃ 沸点/ ℃ 水 1.0×103 4.2×103 0 100 酒精 0.8×103 2.4×103 -117 78 A. 在混合过程中,热量将从酒精传递到水 B. 均匀混合后,混合液的凝固点将比水的凝 固点低些 C. 均匀混合后,混合液的密度将比水的密度 小些 D. 均匀混合后,混合液的比热容将比水的比 热容小些 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十三章　内　能 4 第2课时 热量的计算 ▶ “答案与解析”见P1 1. 质量相同的两个物体吸收相同的热量后,状 态不变,下列说法中,正确的是 ( ) A. 若升高的温度不同,则温度升高较大的物 体的比热容一定大 B. 若升高的温度不同,则末温高的物体的比 热容一定大 C. 若升高的温度相同,则这两个物体的比热 容一定相等 D. 若升高的温度相同,则这两个物体一定是 由同种物质组成的 2. 图像法 (2024·潍坊期末)规格相同的甲、乙 两容器中分别装有质量为1kg和mkg的 水,用相同加热器加热,得到的水温与加热时 间的关系图像如图所示。若水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃),不计热损失,则下列说 法中,正确的是(在标准大气压下) ( ) (第2题) A. 乙容器中所装水的质量为2kg B. 甲容器中水升温较快,比热容较小 C. 甲容器中水每分钟吸收的热量为8.4× 104J D. 加热9min,甲、乙容器中水温之比为5∶4 3. 跨学科实践·工程实践 (2023·烟台)淡水资源 的短缺已越来越成为制约社会发展的重要因 素,从海洋里获取淡水,对解决淡水危机具有 重要意义。用什么方法能除去海水中的盐得 到淡水? 小明进行了如图所示的实验,向大 试管中加入10mL的食盐水,组装好器材后, 用酒精灯加热,一会儿看到小试管内出现淡 化后的水。加入的食盐水的质量为 g, 在食盐水的温度从25℃升高到75℃的过程 中,其吸收的热量约为 J(不考虑食 盐水质量的改变)。在淡化过程中,水蒸气变 成水是 (填物态变化名称)现象。 [食盐水比热容近似为4.2×103J/(kg·℃), 食盐水的密度取1.03×103kg/m3] (第3题) 4. (2024·黄石期末)在标准大气压下,将质量 为100g的铜块从沸水中取出,迅速放入质量 为100g、温度为10℃的某液体中,混合后的 共同温度是25℃。若不计热量损失,则: (1) 铜块在这种液体中释放的热量是多少? [c铜=0.4×103J/(kg·℃)] (2) 这种液体的比热容是多少? 5. 假设推理 (2024·西安校级段考)初 温相等的甲、乙两物体的质量、比热 容分别为m甲、m乙、c甲、c乙,在放出 相同热量后相接触,热量从甲传到乙,下列情 况中,不可能的是 ( ) A. m甲<m乙、c甲<c乙 B. m甲>m乙、c甲<c乙 C. m甲>m乙、c甲>c乙 D. m甲<m乙、c甲>c乙 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(人教版)九年级全一册 5 6. 甲、乙两物体,质量和初温都相同, 先把甲放在一杯冷水中,水的温度 升高了5℃;将甲取出,再把乙放入 此杯水中,充分接触直至温度相同后,水的温 度又升高了5℃,将乙取出,设该过程中没有 热量损失且水的质量不变,则下列说法中,正 确的是 ( ) A. 甲的比热容小 B. 甲、乙放出的热量不相等 C. 前、后两次水吸收的热量不相等 D. 甲、乙的比热容相同 7. 一个标准大气压下,质量为500g、初温为 20℃的水,吸收了1.89×105J的热量后,温 度升高了 ℃。 8. (2024·安徽)一保温杯中装有质量为200g, 温度为25℃的水。将一个质量为100g、温 度为100℃的金属块放入杯中,一段时间后, 杯内水和金属块的温度稳定在30℃,假设金 属块放出的热量全部被水吸收,已知水的比 热容为4.2×103J/(kg·℃),则该金属块的 比热容为 J/(kg·℃)。 9. (2024·绥化校级期中)铝的比热容为0.88× 103J/(kg·℃),质量为2.1kg、初温为70℃ 的铝块温度降低到20℃,放出的热量为多 少? 这些热量供水吸收,可使质量为0.44kg 的水温度从60℃升高多少摄氏度? (在一个 标准大气压下) 10. 容器中盛有一定质量的热水。若将质量为 6000g、温度为-11℃的冰投入容器中,则 容器中的物质将恰好全部结冰。若投入的 冰块质量为100g、温度为0℃,则容器中的 物质将恰好全部熔化成水。容器内原有水 的质量为 g。如果一开始投入冰的 质量为100g、温度为-11℃,那么最终容器 内的温度为 ℃。[不计热损失,已 知冰的熔化热λ=330kJ/kg,冰的比热容 c冰=2.1×103J/(kg·℃),水的比热容 c水=4.2×103J/(kg·℃)] 11. 图像法 (2024·安 徽 段 考)如图 (a)所示,A、B 是两个底部装有完 全相同的加热器的容器,加热器产 生的热量90%可以被容器中的液体吸收, 已知加热器每秒放出热量1000J。现将甲、 乙两种液体分别倒入A、B 杯中,其中甲液 体的比热容为2×103J/(kg·℃);让两个 加热器同时开始工作,60s后停止加热,然 后立即将质量为2.7kg的合金球迅速放入 乙液体中(从球放入到达到热平衡不计热损 失),它们的温度随时间变化图像如(b)所示。 (a) (b) (第11题) (1) 加热20s时,乙液体吸收的热量为 多少? (2) 甲液体的质量为多少? (3) 合金球的比热容为多少? 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十三章　内　能 第十三章　内　能 第1节　热量　比热容 第1课时 热量 比热容 1. A 对比热容概念的认知 比热容是物质本身的一种特 性,其大小与物质的种类和状态有 关,与质量、体积无关;质量相等的 不同物质,升高相同的温度,比热 容大的吸收的热量多;质量相等的 不同物质,吸收相同的热量后,比 热容大的温度升高得少,若初温已 知,可以比较末温大小,进而判断 是否发生热传递(热传递的条件: 不同物体之间或同一物体的不同 部分之间存在温度差)。 2. B 3. (1) 质量 (2) 等于 (3) 水 4. C 解析:规格相同的加热器,经过 相同的时间,产生的热量相同;比热容 是物质的一种特性,与物体质量、温度 高低、吸放热多少都没有关系,其吸热 能力不受外界条件影响;由图乙知,升 高相同的温度,b加热时间长,b吸热 多,b的吸热能力强。 5. B 解析:由图可知,使用同一个烧 杯进行水浴法加热,两支相同的试管 内分别装了质量相同的水和煤油,则 在相同的时间内,水和煤油吸收的热 量相同,故A、D错误,B正确;相同质 量的不同物质吸收相同的热量,比较 温度的变化,温度变化大的吸热能力 弱,比热容小,故C错误。 6. 沿海 解析:由一年的气温变化曲 线得出,A 所示的城市最高、最低气 温差比B 所示的城市的大;水的比热 容比沙石大,在吸收或放出相同的热 量时,水的温度变化值比较小,所以曲 线A 表示的是内陆城市的年气温变 化曲线,曲线B 表示的是沿海城市的 年气温变化曲线。 7. 降低 煤油 煤油的比热容小 解析:温度计吸收热量,被测物体放出 热量,使被测物体的温度降低。酒精 与煤油的密度相同,体积相同时,酒精 与煤油的质量相同,煤油的比热容较 小,由Q吸=cm(t-t0)得,煤油吸收 的热量较少,被测物体放出的热量较 少,被测物体的温度降低得较少,因此 在这种情况下,为了使测量值更接近 真实值,应选择煤油温度计。 8. 水和煤油的质量不相等 根据比 较不同物质吸热能力的方法,要控制 不同物质的质量相同 水加热的时间 小于煤油的加热时间 相同质量的水 和煤油升高相同的温度,水的加热时 间长 解析:根据比较不同物质吸热 能力的方法,要控制不同物质的质量 相同;图中水和煤油的体积相同,而水 的密度大于煤油的密度,根据m=ρV 可知水的质量大于煤油的质量;水的 比热容大,质量相同的水和煤油升高 相同温度,且相同时间内吸收相同的 热量,水需要加热更长时间。 9. A 解析:据Δt= Q放 cm 和题意可知, 质量及初温都相等的水和酒精放出相 等的热量后,t水末>t酒精末,再倒在一起 混合时,热量将从水传递到酒精,故A 错误;均匀混合后,混合液的凝固点、 密度、比热容的数值均介于水和酒精 的数值之间,故B、C、D正确。 第2课时 热量的计算 1. C 2. D 解析:由图可知,甲容器中的水 升温较快,但水的比热容相同,故B 错误;由图可知,甲容器中水加热 2min时升高的温度Δt=40℃-20 ℃=20℃,2min内水吸收的热量 Q吸=cm甲Δt=4.2×103J/(kg·℃)× 1kg×20℃=8.4×104J,则甲容器中 水每分钟吸收的热量Q吸1= 1 2Q吸= 1 2×8.4×10 4J=4.2×104J,故C错 误;由图可知,乙容器中水加热3min 时升高的温度Δt=40℃-20℃= 20℃,Q吸'=3Q吸1=3×4.2×104J= 1.26×105J,根据Q吸=cmΔt可得, 乙 中 水 的 质 量 m乙 = Q吸' cΔt = 1.26×105J 4.2×103J/(kg·℃)×20℃ =1.5kg, 故A错误;加热9min,两容器中水吸 收的热量相等,且Q吸″=9Q吸1=9× 4.2×104J=3.78×105J,根 据 Q吸=cmΔt可得,甲容器中水升高 的 温 度 Δt甲 = Q吸″ cm甲 = 3.78×105J 4.2×103J/(kg·℃)×1kg =90℃, 乙容器中水升高的温度Δt乙= Q吸″ cm乙= 3.78×105J 4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg =60℃, 则甲中水的末温t甲=90℃+20℃= 110℃,乙中水的末温t乙=60℃+ 20℃=80℃,由于在标准大气压下, 水的沸点为100℃,故甲中水的末温 为100℃、乙中水的末温为80℃,故 甲、乙 容 器 中 水 的 末 温 之 比 为 100℃∶80℃=5∶4,故D正确。 3. 10.3 2163 液化 解析:盐水的 体积V=10mL=10cm3,盐水的密度 ρ=1.03×103kg/m3=1.03g/cm3, 由ρ= m V 可知,盐水的质量m=ρV= 1.03g/cm3 ×10cm3 =10.3g= 0.0103kg;盐水吸收的热量Q吸 = cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)× 0.0103kg×(75℃-25℃)=2163J; 在淡化过程中,水蒸气变成水是液化 现象。 4. (1) 标准大气压下,水的沸点是 100℃,将铜块从沸水中取出,铜块的 温度等于水的沸点的温度,即铜块的 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1 温度为100℃,铜块的质量 m铜 = 100g=0.1kg,放入某液体后,铜块放 出的热量 Q放 =c铜m铜 (t0-t)= 0.4×103J/(kg·℃)×0.1kg× (100℃-25℃)=3×103J (2) 不 计热量损失,液体吸收的热量Q吸= Q放=3×103J,液体的质量m液体= 100g=0.1kg,由Q吸=cm(t-t')可知, 这种液体的比热容c液体= Q吸 m液体(t-t')= 3×103J 0.1kg×(25℃-10℃) = 2 × 103J/(kg·℃) 5. A 解析:初温相同的甲、乙在放出 相同的热量后相接触,热量从甲传到 乙,说明放出相同的热量后,温度的变 化量Δt甲<Δt乙;根据Q=cmΔt有 c甲m甲Δt甲=c乙m乙Δt乙,已知 Δt甲 < Δt乙,则 可 得 c甲m甲 > c乙m乙。 若m甲 <m乙、c甲 <c乙,则c甲m甲 < c乙m乙,这种情况不可能出现,故A符 合题意;若m甲>m乙、c甲<c乙,则存 在c甲m甲 <c乙m乙、c甲m甲 =c乙m乙、 c甲m甲>c乙m乙 三种可能,即这种情况 可能 出 现,故 B 不 符 合 题 意;若 m甲 >m乙、c甲 >c乙,则 c甲m甲 > c乙m乙,即这种情况可能出现,故C不 符合题意;若m甲<m乙、c甲>c乙,则 存在c甲m甲<c乙m乙、c甲m甲=c乙m乙、 c甲m甲>c乙m乙 三种可能,即这种情况 可能出现,故D不符合题意。 6. A 解析:由题知,两次水升高的温 度相同,两次水吸收的热量相同,因为 没有热量损失且水的质量不变,即 Q吸=Q放,所以Q放甲=Q放乙,即甲、乙 两物体放出的热量相同;物体吸热,内 能增加,所以两次水的内能的增加量 相等;设水的初温为t0水,甲和乙的初 温为t0,甲和乙的质量为m,甲放入 冷水中,充分接触直至温度相同后,则 甲和水的末温为t0水+5℃,甲降低的 温度Δt甲=t0-(t0水+5℃),取出甲, 再放入乙,水的温度又升高了5℃,乙 和水的末温为t0水 +5℃+5℃= t0水+10℃,乙降低的温度Δt乙=t0- t0水+10℃ ,所以Δt甲>Δt乙,因为 Q放甲=Q放乙,甲和乙质量相等,由 Q=cmΔt知c甲<c乙,故A正确。 7. 80 解析:由Q吸=cmΔt可得,水 升 高 的 温 度 Δt = Q吸 c水m = 1.89×105J 4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg =90℃, 此时水的末温t=20℃+90℃= 110℃,因为在一个标准大气压下,水 的沸点为100℃,所以水升高的温度 Δt'=100℃-20℃=80℃。 8. 0.6×103 解析:由题意知,水吸 收的热量Q吸=c水m水(t-t水),金属 块放出的热量Q放=c金m金(t金-t); 假设金属块放出的热量全部被水吸 收,则Q吸 =Q放,c水m水 (t-t水)= c金m金(t金-t),4.2×103J/(kg·℃)× 0.2kg×(30℃-25℃)=c金 × 0.1kg×(100℃-30℃),解得c金= 0.6×103J/(kg·℃)。 9. 铝块放出的热量Q放 =c铝m铝 · (t铝1-t铝2)=0.88×103J/(kg·℃)× 2.1kg×(70℃-20℃)=9.24× 104J;由 题 意 可 知,Q吸 =Q放 = 9.24×104J,根据Q吸=cmΔt知水升 高 的 温 度 Δt = Q吸 c水m水 = 9.24×104J 4.2×103J/(kg·℃)×0.44kg =50℃, t水=t0水+Δt=60℃+50℃=110℃, 因为在一个标准大气压下,水沸腾后 温度保持100℃不变,所以水的温度 从60 ℃ 升 高 到 100 ℃,即 升 高 100℃-60℃=40℃ 10. 320 0 解析:若将质量为6000g、 温度为-11℃的冰投入容器中,则容 器中的物质将恰好全部结冰,不计热 损失,说明冰从-11℃升高到0℃吸 收的热量等于水从初温降低到0℃放 出的热量和水凝固放出的热量之和, 即 Q冰吸1 = Q水放 + Q水固, 故 c冰m冰1Δt冰1=c水m水Δt水+λm水 ①, 若投入的冰块质量为100g、温度为 0℃,则容器中的物质将恰好全部熔 化成水,说明冰熔化吸收的热量等于 水从初温降低到0℃放出的热量,即 Q冰吸2=Q水放,故λm冰2=c水m水Δt水 ②, 由 ① ② 可 知 c冰m冰1Δt冰1 = λm冰2+λm水,则λm水=c冰m冰1Δt冰1- λm冰2=2100J/(kg·℃)×6kg× 11℃-330×103J/kg×0.1kg= 105600J,则m水= 105600J330×103J/kg = 0.32kg=320g,将m水代入②式得Δt水= λm冰2 c水m水= 330×103J/kg×0.1kg 4200J/(kg·℃)×0.32kg ≈ 24.6℃,则容器内原有水的初温t0= t+Δt水=0℃+24.6℃=24.6℃,如 果一开始投入冰的质量为100g、温度 为-11℃,那么冰完全熔化吸收的热 量 Q冰吸3 =c冰m冰3Δt冰3 +λm冰3 = 2100J/(kg·℃)×0.1kg×11℃+ 330×103J/kg×0.1kg=35310J,容 器内原有的水温度降低到0℃放出的 热 量 Q水放 = c水m水Δt水 = 4200J/(kg·℃)× 0.32 kg × 24.6℃=33062.4J,由于 Q冰吸3> Q水放,说明冰不能完全熔化,此时处 于固液共存状态,故最终容器内的温 度为0℃。 11. (1) 已知加热器每秒放出热量 1000J,则加热20s时,加热器放出热 量Q放=1000J/s×20s=2×104J, 根据题意可知,乙液体吸收的热量 Q乙吸 =Q放 ×90% =2×104J× 90%=1.8×104J (2) 由题意可知, A、B 是两个底部装有完全相同的加 热器,故加热20s时,甲液体吸收的 热量 等 于 乙 液 体 吸 收 的 热 量,即 Q甲吸=Q乙吸=1.8×104J,加热20s 时,甲液体的温度从10℃升高到 40℃,根据Q吸=cm(t-t0)可得,甲 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 2 液 体 的 质 量 m甲 = Q甲吸 c甲(t-t0)= 1.8×104J 2×103J/(kg·℃)×(40℃-10℃) = 0.3kg (3) 由图(b)可知,加热60s 时,乙液体的温度从10℃升高到 60℃,则加热60s乙液体升高的温度 Δt乙升=60℃-10℃=50℃,加热 60s乙 液 体 吸 收 的 热 量 Q乙吸'= c乙m乙Δt乙升,因加热20s时乙液体吸 收的热量Q乙吸=1.8×104J,故加热 60s时乙液体吸收的热量Q乙吸'= 3Q乙吸=3×1.8×104J=5.4×104J, 合金球放入乙液体后,乙液体的温度 从60℃降低到40℃,则乙液体放热 时降低的温度Δt乙降=60℃-40℃= 20℃,合金球放入乙液体后,乙液体 放出的热量Q乙放=c乙m乙Δt乙降,则两 过程中乙液体放出的热量与其吸收的 热 量 之 比 Q乙放 Q乙吸' = c乙m乙Δt乙降 c乙m乙Δt乙升 = Δt乙降 Δt乙升 = 20℃ 50℃ = 2 5 ,所 以 Q乙放 = 2 5Q乙吸'= 2 5×5.4×10 4J=2.16× 104J,从合金球放入到达到热平衡不 计热损失,则Q球吸=Q乙放=2.16× 104J,由图像可知,合金球放入乙液体 后,合金球的温度从20℃升高到40℃, 则合金球升高的温度Δt球升=40℃- 20℃=20℃,由Q吸=cmΔt可得,合 金球 的 比 热 容 c球 = Q球吸 m球Δt球升= 2.16×104J 2.7kg×20℃=0.4×10 3J/(kg·℃) 第2节　分子动理论的 初步知识 1. A 2. D 3. A 解析:① 在气体扩散实验中, 打开装有香水的瓶子的瓶盖,四周弥 漫着香味,这是实验事实;② 在液体 扩散实验中,红墨水滴入热水中,热水 很快变红,这是实验事实;③ 扩散现 象表明,一切物质的分子都在不停地 做无规则运动,这是实验推论;④ 温 度越高,分子的无规则运动越剧烈,这 是实验推论。故①②是事实,③④是 推论,故A符合题意,B、C、D不符合 题意。 4. 扩散 引 5. 扩散 温度 6. B 解析:根据分子间距可知,甲为 液态、乙为气态、丙为固态;故 A错 误;物质状态从图乙到图甲的过程,即 物质由气态变为液态,发生液化现象, 该过程需要放热,故B正确;一切构 成物质的分子都在不停地做无规则运 动,故C错误;物质状态从图乙到图 丙,即物质状态由气态变为固态,分子 间的距离变小,分子间作用力变大,故 D错误。 7. C 解析:“纳米纸”的分子间的空 隙较小,所以细菌无法停留且“油水不 沾”,故A错误;“油水不沾”的原因并 不是因为这种纸能使油、水中的分子 不做无规则运动,故B错误;因为分 子间有引力,所以靠得很近的两滴油 能在分子引力的作用下自动结合成一 滴,故C正确;分子间的引力和斥力 是同时存在的,所以,这种纸与油、水 的分子间都存在相互作用的引力和斥 力,故D错误。 8. A 9. 分子在不停地做无规则运动 引 10. 12 解析:设每滴水对应的质量 为m,那么这滴水和这滴水变成的水 蒸气所占空间的体积分别为V水= m ρ水 ,V气=m ρ气 ,那么V气 V水= m ρ气 m ρ水 =ρ 水 ρ气 = 1.0×103kg/m3 0.58kg/m3 ≈1724,由数学知识 可知,长度之比约为12∶1,即水变成 水蒸气以后,水分子间的距离约增大 为原来的12倍。 11. C 分子间存在引力 解析:刺破 P 处的肥皂膜后,由于表面张力的作 用,线AB 下方的薄膜面积会缩小,从 而使线AB 被拉紧,呈现C或D所示 的形状;当刺破Q 处时,棉线圈会受 到周围液体分子的作用力,使棉线圈 尽可能地向各个方向被拉伸,从而呈 现C所示的形状。 12. A 瓶内出现红棕色气体 分子在 永不停息地做无规则运动 乙 解析:根据A 瓶内出现红棕色气体的 现象可知气体发生了扩散。此现象说 明分子在永不停息地做无规则运动。 由题意可知,图甲中,虽然二氧化氮的 密度大于空气密度,但是它也会运动 到上面的瓶子内,这说明气体分子在 不停地做无规则运动;图乙中,密度大 的二氧化氮气体在上方,抽去玻璃板 后,由于重力的作用,二氧化氮气体会 向下运动,所以不能完全说明气体分 子在不停地做无规则运动;图丙中,瓶 子水平放置,抽去玻璃板,气体可以自 由运动,互相进入对方,能说明气体分 子在不停地做无规则运动,但与甲相 比,仍不够典型。综上所述,最合理的 是图甲,最不合理的是图乙。 扩散现象与气体密度的关系 扩散现象是分子不停地做无 规则运动造成的。密度大的二氧 化氮气体在上方,抽去玻璃板后, 由于重力的作用,二氧化氮气体会 向下运动,所以不能完全说明气体 分子在不停地做无规则运动,因此 实验中要注意将密度大的气体放 在下面。 13. 引 温度 分子间有间隙 增大 10 解析:分子间既有引力又有斥力, 由于分子间存在着相互作用的引力, 所以两滴互相靠近的水银,能自动地 汇聚成一滴。扩散现象说明分子在不 停地做无规则运动,温度越高,分子运 动越剧烈。酒精分子和水分子之间有 间隙,导 致 混 合 后 总 体 积 变 小。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 3