内容正文:
三、物质的比热容
一.温度、热量和内能的区别与联系(5题) 1
二.生活中比热容现象分析(5题) 3
三.比热容图像分析(4题) 5
四.计算温度变化的吸放热(3题) 8
五.比热容的比值计算(5题) 10
六.冷热混合的温度变化和热交换(5题) 12
七.竞赛题型必刷(8题) 15
一.温度、热量和内能的区别与联系(5题)
1.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,含有的热量越多 B.热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高 D.温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
【答案】C
【详解】A.热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故A错误;
B.发生热传递的条件是:有温度差,所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体,若内能小的物体温度高,故热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体,故B错误;
C.冰是晶体,0℃的冰熔化成0℃水,吸收热量,内能增加,但温度不变。故C正确;
D.影响内能大小的因素有质量、温度、状态等,只能说在质量、状态等因素一定时,温度高的物体内能大,温度低的物体内能小,故D错误。
故选C。
2.(24-25九年级下·山东菏泽·期中)“观察水的沸腾”实验中,描绘的温度随时间变化的图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.水的沸点应该是100℃,所以水始终没有沸腾 B.水的沸腾温度低于100℃,说明水的比热容大
C.水在沸腾的过程中温度不变,内能也保持不变 D.实验时水面上方的气压低于1个标准大气压
【答案】D
【详解】ABD.由图像知,第10min后,水的温度保持为97摄氏度不变,说明此时水沸腾,则水的沸点为97摄氏度,此时沸点低于100摄氏度,则实验时,水面上方的气压低于1个标准大气压,而水沸点的高低不会影响水的比热容,故AB错误,D正确;
C.水在沸腾过程中,温度虽然不变,但需要持续吸热,内能增大,故C错误。
故选D。
3.关于温度、热量、内能三个量之间的关系,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.温度高的物体内能一定大
C.物体的内能增大,一定是吸收了热量 D.物体温度升高,内能一定增大
【答案】D
【详解】A.物体吸收热量,温度不一定升高。如晶体熔化时吸收热量,温度不变,故A错误;
B.温度高的物体,内能不一定大。因为内能还与状态、质量等有关,故B错误;
C.物体的内能增大,可能是吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故C错误;
D.内能的大小与物体的质量、温度等有关。同一物体质量不变,温度升高,内能一定增大,故D正确。
故选D。
4.(2025·安徽芜湖·三模)下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A.质量相同的0℃冰和0℃水,它们的内能不同
B.物体的温度升高时,其内部每个分子的动能都增大
C.发生热传递时,含有热量多的物体将内能传给含有热量少的物体
D.不发生热传递,对物体做功,物体的温度一定增加
【答案】A
【详解】A.物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关,质量相同的冰和水的物质的量相同,但冰熔化时吸收热量,所以水的内能大,冰的内能小,即质量相同的冰和水,它们的内能不同,故A正确;
B.温度升高,分子平均动能增大,不一定每个分子的动能都增大,故B错误;
C.热量总是从高温物体传递到低温物体,热量是过程量,描述的是热传递过程中内能的转移量,不能用含有来描述,故C错误;
D.对物体做功,物体的内能变大,物体的温度不一定升高,例如摩擦的冰,冰的内能变大,冰化成水,温度保持不变,故D错误。
故选A。
5.质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知( )
A.甲液体的比热容较大 B.乙液体的比热容较大
C.乙液体更适合作为冷却剂 D.若升高相同的温度,甲液体吸收的热量较多
【答案】BC
【详解】AB.由题可知,质量相等的甲、乙液体吸收相同的热量后,Δt甲>Δt乙,由Q吸=cmΔt可知,甲液体的比热容小于乙液体的比热容,故A不符合题意,B符合题意;
C.甲液体的比热容小于乙液体的比热容,说明乙液体的吸热本领强,用乙液体更合适作冷却剂,故C符合题意;
D.甲液体的比热容小于乙液体的比热容,根据Q吸=cmΔt,升高相同的温度,质量相等的甲、乙液体中,甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量,故D不符合题意。
故选BC。
二.生活中比热容现象分析(5题)
6.(2025·河南周口·三模)如图甲所示,夏天的清晨,蜻蜓身上的露珠是空气中的水蒸气遇冷 (填物态变化名称)形成的;如图乙所示,由于陆地土壤的 比海水的小,白天陆地上的气温比附近海洋上的气温 ,热空气上升,海风由海洋吹向陆地。
【答案】 液化 比热容 高
【详解】[1]露珠是液态的小水珠,是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
[2][3]由于陆地土壤的比热容比海水小,在吸收相同热量的前提下,温度升高的多,导致白天陆地上的气温比附近海洋上的气温高,而热空气上升,因此形成海风由海洋吹向陆地。
7.如图所示的是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线。从图像可以看出,在一年中,曲线B所表示的城市气温变化较 (选填“大”或“小”),根据水的比热容比砂石的比热容 (选填“大”或“小”)的特点可知,曲线B表示的是 (选填“内陆”或“沿海”)城市的年气温变化曲线。
【答案】 大 大 内陆
【详解】[1][2][3]由题图可知,B所表示的城市最高、最低气温差比A所表示的城市的大;由于沿海城市水较多,水的比热容比砂石大,在相同条件下,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表示的是沿海城市的年气温变化曲线,曲线B表示的是内陆城市的年气温变化曲线。
8.(24-25九年级上·贵州毕节·期末)如图所示是高速连续下坡的车道旁边设置的降温池,其内部盛有水,专供路过的车辆进行刹车片和车轮降温。请你用所学物理知识解答下列问题:
(1)利用水进行降温主要利用了水的什么物理性质?
(2)请从来源、实用性、经济性等角度分析,降温池中为什么使用水对轮胎进行降温。(写出两条)
【答案】(1)水的热容较大
(2)见解析
【详解】(1)大货车在高速路上连续下坡过程需要制动,刹车片克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使刹车片的温度升高,刹车片的性能会减弱,轮胎由于长时间与地面摩擦,因为摩擦生热而温度升高有爆胎的危险,在坡底司机将大货车驶入降温池,由可知,由于水的比热容较大,一定质量的水升高相同的温度,可以吸收更多的热量,使刹车片的温度降低,恢复制动性能,也可使轮胎温度降低。
(2)实用性:水是一种有效的热传导物质,能够迅速吸收和散发热量。对于在高速公路上长时间行驶的大型货车而言,轮胎的温度会显著升高,甚至可能出现冒烟的情况。降温池通过水的冷却作用,可以帮助降低轮胎的温度,预防轮胎自燃等安全隐患;
经济性:水作为一种自然资源,相对其他冷却介质来说成本较低。此外,降温池的设计通常是循环用水系统,能够实现水资源的重复利用,进一步降低了运营成本。
9.(23-24九年级上·福建厦门·期末)省油灯是我国古代劳动人民智慧的结晶,其由上下两个碗状容器组成,中间有一夹层,夹层有一小孔与外部相连,“上部盛油、夹层盛水”,如图甲所示。实践小组研究发现,“上部盛水、夹层盛油“也可以省油,如图乙所示。请分别写出这两种省油灯在省油原理上的相同之处和不同之处。
【答案】见解析
【详解】相同之处:利用水的比热容大,吸收热量时升温慢,使灯在使用时,油保持较低温度,减少油的蒸发,达到节省油的目的。
不同之处:两种灯的水和油的位置不同,使油的蒸发变慢的方式不同。甲图主要是通过降低油的温度;乙图还利用了油在夹层中,与空气接触的表面积小且上方空气流速慢,使油蒸发更慢。
10.(23-24八年级上·山西朔州·期中)(1)深秋,为避免树上的橘子在夜间气温骤降时被冻伤,果农经常在傍晚给橘子树喷水。请你运用所学过的物理知识,解释这样做的道理;
(2)“炖汤”因味道好而深受人们喜爱,“炖汤”就是把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把炖盅与煲底隔离,如图所示。在大煲内的水沸腾过程中,若汤的沸点与水的沸点相同,请你分析炖盅里的汤沸腾吗?
【答案】
(1)见解析;(2)见解析
【详解】(1)深秋,当夜晚温度下降时,因为水的比热容比较大,在温度下降时放出较多的热量,使果树的温度下降得慢一些;当温度下降到0摄氏度以下时,水凝固成冰,在凝固的过程中放出大量的热量。这样可以避免果树温度进一步下降。
(2)物体之间发生热传递的条件是物体间存在着温度差。当锅的中的水沸腾时,经过长时间的加热,盅中的液体温度也能达到沸点。沸腾的条件有两个:温度达到沸点,能从外界吸热。但当这些液体的温度达到沸点时,温度与锅中的水温度相同,就不能从外界吸收热量,这些液体就不能沸腾——是温度达到沸点的汤,而不是正在沸腾的汤。
三.比热容图像分析(4题)
11.用相同的加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.加热相同时间A吸收热量多 B.加热相同时间B吸收热量多
C.升高相同温度A吸收热量多 D.升高相同温度B吸收热量多
【答案】C
【详解】AB.相同的加热器,在相同的时间内放出的热量相同,故A、B吸收的热量相同,故AB错误;
CD.由图像可知,升高相同的温度,A加热时间比B加热时间多,所以A吸收的热量比B吸收的热量多,故C正确,D错误。
故选C。
12.(24-25九年级下·四川成都·期中)小丽用图甲装置进行实验,两个完全相同的试管各装入20g甘油和水,用水浴法加热。它们的温度随时间变化图像如图乙,温度上升时单位时间内试管里甘油与水吸收的热量相等。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),甘油的沸点为290℃,气压为标准大气压。下列说法正确的是( )
A.加热时间越长,甘油温度越高
B.0~6min甘油吸收的热量为2.4×103J
C.6~10.5min甘油吸收的热量等于试管内水吸收的热量
D.甘油末温和水的末温相同,所以它们吸热能力一样
【答案】B
【详解】A.由图乙可知,在0-6min,甘油从烧杯的水中吸收热量,温度升高;在6~10.5min,甘油从烧杯的水中吸收热量,温度保持100℃不变,故A错误;
B.由图乙可知,在0-10.5min,水吸收的热量为
则0~6min甘油吸收的热量为
故B正确;
C.由图乙可知,在0-6min,甘油从烧杯的水中吸收热量,温度升高;在6min时,甘油与烧杯中水的温度相同,温度保持100℃(水的沸点)不变,此后甘油将不能再从水中吸收热量,而试管内的水温度不断升高,一直在吸收热量。故C错误;
D.在0-6min,质量相等的甘油和水吸收的热量相等,由图乙可知,甘油升温比水快,根据可知,甘油的比热容比水的小,即甘油的吸热能力比水的弱,故D错误。
故选B。
13.把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中,经过一段时间,它们的温度随时间变化的图像如图所示,奶制品与热水的质量相同,则代表奶的温度变化图像的是 (选填“甲”或“乙”)。从图像可以发现,甲、乙的比热容之比为 。
【答案】 乙 2:1
【详解】[1]把凉牛奶放在热水中加热,牛奶吸热,温度逐渐升高;热水放热,温度逐渐降低,因此乙是牛奶的温度变化图像。
[2]若不考虑热损失,最后水与牛奶的温度始终保持60℃不变,凉牛奶温度升高了
水的温度下降了
即
不考虑热损失,则
已知
由可得,甲、乙的比热容之比
14.某品牌“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能、排气更清洁,同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比,热值 (选填“更大”“一样大”或“更小”);为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的 较大。如图所示是某沿海城市与某内陆城市同一天的气温变化曲线,则曲线 表示的是内陆城市的年气温变化曲线。
【答案】 一样大 比热容 C
【详解】[1]热值只与燃料的种类有关,与燃烧情况无关,因此汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内热值一样大。
[2]发动机用水冷却,是因为质量和升高的温度相同时,由于水的比热容较大,能带走更多的热量。
[3]水的比热容较大,吸收相同的热量,水的温度升高的少,放出相同的热量,水的温度降低的少,所以沿海城市的温差较小,内陆城市的温度变化量大,故曲线D表示的是沿海城市的年气温变化曲线,曲线C表示的是内陆城市的年气温变化曲线。
四.计算温度变化的吸放热(3题)
15.(23-24九年级上·宁夏银川·期中)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,已知加热器每秒钟放出热量为1000J。现将甲、乙(油)两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的质量为0.2kg,加热过程中甲、乙两种液体温度随加热时间的变化曲线如图所示。求:
(1)加热2分钟时,乙吸收的热量;
(2)甲液体的比热容;
(3)油的质量。[c油=1.8×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)1.08×105J
(2)3×103J/(kg·℃)
(3)0.6kg
【详解】(1)已知加热器每秒钟放出热量1000J,则加热2min时,加热器放出热量
乙液体吸收的热量
(2)由图乙可知,加热20s时,甲液体升高的温度
甲液体在20s内吸收的热量
甲液体的比热容
(3)由图乙可知,加热60s时,乙液体升高的温度
乙液体在60s内吸收的热量
乙液体的质量
16.当天气渐冷后,泸州人爱吃火锅,如图所示为一种便携式燃气炉,用瓶装丁烷气体作燃料,吃火锅特别方便。已知某品牌瓶装丁烷气体的质量为250g,丁烷的热值为q=7×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)完全燃烧0.1kg的丁烷气体,可以放出多少热量?
(2)若该燃气炉的效率为30%,丁烷燃烧放出的热量被水吸收,一瓶气体能使多少千克的水温度升高50℃?
(3)熄火以后,若不慎将20℃的100g不锈钢勺子掉入装有1kg热水锅中,且此时水温100℃,不考虑热量损失,则热平衡后勺子温度是多少?(结果保留整数)【c不锈钢=0.5×103J/(kg·℃)】
【答案】(1)7×106J
(2)25
(3)99℃
【详解】(1)根据,其中,
可得完全燃烧0.1kg的丁烷气体放出的热量为
(2)由题可知:一瓶丁烷气体的质量
完全燃烧放出的热量
已知燃气炉效率,由,可得水吸收的热量
根据,,,可得水的质量
(3)设热平衡后勺子温度为t,根据,可得
即
化简可得
解得:。
17.(24-25九年级上·重庆梁平·期末)小明妈妈用热水给小明热牛奶喝,袋装牛奶(如简笔图)的标签上标明牛奶质量为200g。温度从25℃加热至75℃,此时牛奶与热水同温了,所用热水初温为95℃,[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),牛奶的比热容为2.5×103J/(kg•℃)]试求:
(1)牛奶吸收了多少热量?
(2)不计热损失,所需热水的质量有多少kg?(保留一位小数)
【答案】(1)2.5×104J
(2)0.3kg
【详解】(1)牛奶吸收的热量
(2)不计热损失,热水放出的热量等于牛奶吸收的热量,即Q放=Q吸=2.5×104J
则所需热水的质量
五.比热容的比值计算(5题)
18.甲、乙两物体质量之比为,甲物体温度降低,乙物体温度升高时,乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍,甲、乙两物体比热容之比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据可知
则
故BCD不符合题意,A符合题意
故选A。
19.(2025·四川·中考真题)某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容和。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从升高到,液体b的温度从升高到,a、b两种液体均未沸腾。由此可知( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】ABC.由题意,已知a、b两种液体质量相同,吸收相同的热量,即,
a液体吸收热量后,温度变化量
b液体吸收热量后,温度变化量
由,变形得,因为、相同,越大,越小。由于,所以a、b两种液体的比热容,故A符合题意,BC不符合题意;
D.两种液体温度变化量比值,则
a液体的比热容,b液体的比热容
则,则
故D不符合题意。
故选A。
20.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)同种物质组成的甲、乙两个物体,质量之比为,吸收的热量之比为,则甲、乙两个物体的比热容之比为 ,升高的温度之比为 .
【答案】
1∶1
5∶6
【详解】[1]比热容是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与物质的质量、体积、温度等因素无关。因为甲、乙是同种物质,所以它们的比热容之比为1:1。
[2]已知,,
由得
则甲、乙两个物体升高的温度之比
21.(24-25九年级上·黑龙江佳木斯·期末)甲、乙两金属块的比热容之比是3:1,质量之比是2:1,当它们吸收相同的热量时,甲金属块的温度升高了10℃,则乙金属块的温度升高了 ℃。在1个标准大气压下,使温度为60℃的水吸收的热量,水的温度将升高 ℃。
【答案】 60 40
【详解】[1]甲、乙两金属块的比热容之比是3∶1,质量之比是2∶1,当它们吸收相同的热量时,甲金属块的温度升高了10℃。
根据,可知,即
解得乙金属块的温度升高了。
[2]使温度为60℃的水吸收的热量,水的比热容为,水的温度将升高
此时水的末温
在1个标准大气压下,水的沸点是100℃,所以水温只能升高到100℃,故水的温度将升高
22.(24-25九年级上·四川广元·期末)甲、乙两杯中装有质量相同、初温都为10℃的水,将质量相同的A、B两金属块都加热到110℃后,分别投入甲、乙两杯水中足够长时间,再测量甲、乙两杯水的温度,金属块A使甲杯的水温升高了10℃,金属块B使乙杯的水温升高了20℃。两金属块的比热容分别为cA和cB,不计热量损失,则cA与cB的比值为( )
A.1∶2 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶19
【答案】C
【详解】甲、乙两杯中装有质量相同、初温都为10℃的水,金属块A使甲杯的水温升高了10℃,则甲杯中水和A的末温度都为20℃,不计热量损失,金属块A放出的热量和水吸收的热量相等,即cAmA(110℃-tA)=c水m水Δt1①
金属块B使乙杯的水温升高了20℃,则乙杯中水和B的末温度都为30℃,不计热量损失,金属块B放出的热量和水吸收的热量相等,即cBmB(110℃-tB)=c水m水Δt2②
因为mA=mB,所以①和②比值为
即
解得
故选C。
六.冷热混合的温度变化和热交换(5题)
23.(24-25九年级上·重庆·期中)两个相同的杯子内装有质量相等的热水和冷水,将1/3的热水倒入冷水杯,热平衡时冷水杯内的温度升高了20℃,若再将剩余热水的一半倒入冷水杯内,热平衡时冷水杯内的温度又会升高(不计热量损失和水的质量损失)( )
A.12℃ B.13℃ C.14℃ D.15℃
【答案】A
【详解】忽略热量损失,冷水吸收的热量和热水放出的热量相同,即
从而可知
则热水温度降低,设此时的温度为t,则原来热水的温度为,此时,冷水杯容器内水的质量为,热水杯容器内水的质量为;如果再把剩余热水的一半倒入冷水杯内,设容器内水温变化为,水最后温度为,热水降低的温度为
由热平衡方程可知
解得,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
24.(24-25九年级上·贵州贵阳·阶段练习)有质量相同、比热容不同、温度不同的甲、乙、丙三种液体,甲的温度是48℃,乙的温度是32℃,丙的温度是24℃。若将甲和乙混合后,温度为36℃;若将乙和丙混合后,温度为30℃;若将甲和丙混合后,温度为 ℃。
【答案】36
【详解】已知,甲的温度是48℃,乙的温度是32℃,丙的温 度是24℃,则甲、乙混合时,甲液体放热,乙液体吸热,热平衡的温度为t1,根据热平衡方程可得
即
整理可得
---------①
乙和丙混合时,乙液体放热,丙液体吸热,热平衡的温度为t2,根据热平衡方程可得
即
整理可得
---------②
将甲和丙混合时,甲液体放热,丙液体吸热;设热平衡的温度为t,根据热平衡方程可得
----------③
将①②代入③式可得
解得。
25.(24-25九年级上·四川达州·阶段练习)甲乙丙三种质量相同的液体,初温分别为10℃、20℃、30℃。如果甲乙混合温度为16℃,乙丙混合温度为24℃,则甲丙混合温度为 。
【答案】20
【详解】三种物质的质量均为m,比热容分别为c甲、c乙、c丙,根据热平衡可得
解得,,即c甲=c丙,设甲、丙混合后温度将变为t,则有
解得t=20℃。
26.冬季学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中,若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了11.2kg的煤,c水=4.2×103J/(kg•℃),则:
(1)锅炉内300kg的水吸收的热量是多少?
(2)某同学从开水房打了3kg的100℃的开水,为了便于使用,他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合,若不计混合过程的热损失,则混合后温水的温度为多少?
【答案】(1)1.008×108J;(2)50℃
【详解】解:(1)水吸收的热量为
(2)假设混合后温水的温度为t0,t1=100℃、t2=20℃,100℃的开水降温至温水释放出的热量Q1要等于20℃的冷水升温至温水吸收的热量Q2
即
带入数据
答:(1)锅炉内300kg的水吸收的热量是;
(2)混合后温水的温度为50℃。
27.把某铁块加热到100℃,投入到质量为m1温度为20℃的水中,混合后的温度为40℃。把该铁块重新加热到100℃,投入到质量为m2温度为20℃的水中,混合后的温度为60℃。如果把这块100℃的铁块投入到质量为(m1+m2)温度为20℃的水中,整个过程不计热量的损失,求混合后最终的温度。
【答案】36℃
【详解】解:把加热到100℃的某铁块投入质量为m1温度为20℃的水中,整个过程不计热量的损失,即Q吸=Q放,根据得
①
把加热到100℃的某铁块投入质量为m2温度为20℃的水中
②
①+②得
③
把加热到100℃的某铁块投入质量为(m1+m2)温度为20℃的水中
④
③代入④得
解得
t=36℃
答:混合后最终的温度为36℃。
七.竞赛题型必刷(8题)
28.把的某铁块投入质量为、温度为的水中,热平衡后温度为把另一块的同样的铁块投入质量为、温度为的水中,热平衡后温度为如果把同样的铁块投入质量为、温度为的水中,热平衡后温度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】把的铁块投入质量为的的水中,热平衡后温度为,则
即
把的同样的铁块投入质量为的的水中,热平衡后温度为,则
即
由得
把的同样的铁块投入质量为的的水中,设热平衡后温度为t,则
由得,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
29.铅块质量是铜块的2倍,铜的比热容是铅的3倍。初温相同,吸收相同热量后,再相互接触,结果( )
A.铅块把热量传给铜块 B.铜块把热量传给铅块
C.不发生热传递 D.末温不知,不能肯定
【答案】A
【详解】设铜块的质量为m,则铅块的质量为2m;设铅的比热容为c,则铜的比热容为3c即
可知:铅块升高的温度比铜块升高的温度高,即,铅块的末温要比铜块的末温高,热量要从高温传给低温,将从铅块传给铜块,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
30.物质吸收的热量与物质的种类、质量和升高的温度有关,则下列现象中,最能说明物质吸收的热量跟物质的种类有关的是( )
A.质量不相等的两杯水温度升高20℃,它们吸收的热量不相同
B.体积相等的铁块和铜块温度升高20℃,它们吸收的热量不相同
C.质量相等的水和铁温度都升高20℃,它们吸收的热量不相同
D.体积相等的两块铁块温度分别升高10℃和20℃,他们吸收的热量不相同
【答案】C
【详解】要说明吸收热量和物质比热容(物质种类)的关系,就要控制物体的质量和升高的温度相同;
A.水的质量不同,升高相同的温度,吸收的热量不同,说明吸收的热量与水的质量有关,不能说明吸收的热量和物质的比热容有关,故A错误;
B.体积相等的铁块和铜块,因密度不同、质量不同,都升高20℃,吸收的热量不相同,不能说明吸收的热量和物质的比热容有关,故B错误;
C.质量相等的水和铁块,都升高20℃,吸收的热量不相同,质量相等、升高的温度相等,水和铁吸收的热量不相等,说明吸收的热量和物质的比热容有关,故C正确;
D.铁的体积相同、质量相同,升高不同的温度,吸收的热量不同,说明吸收的热量与升高的温度有关,不能说明吸收的热量和物质的比热容有关,故D错误。
故选C。
31.某学生用两个相同的酒精灯同时分别对质量为m1、比热容为c1的甲物质和质量为m2比热容为c2的乙物质加热。若在相等时时间内甲、乙物质吸收的热量相等,甲物质的温度变化比乙物质的温度变化多,则下列推断中错误的是( )
A.若m1=m2,则c1<c2 B.若c1=c2,则m1<m2
C.若c1>c2,则m1<m2 D.若m1>m2,则c1>c2
【答案】D
【详解】两个相同的酒精灯在相等的时间内,即物质甲、乙吸收的热量相同时,甲的温度变化值大,所以根据Q吸=cmΔt得
c1m1<c2m2
A.若m1=m2,可以得到c1<c2,故A正确,不符合题意;
B.若c1=c2,可以得到m1<m2,故B正确,不符合题意;
C.若c1>c2,可以得到m1<m2,故C正确,不符合题意;
D.若m1>m2,可以得到c1<c2,故D错误,符合题意。
故选D。
32.冷水温度是t1,热水温度是t2,为了使冷热水混合后的温度为t3,不计热量损失,冷水和热水的质量比是 。
【答案】
【详解】冷水吸收的热量
热水放出的热量
由题知
即
解得
33.有甲、乙两个物体,已知甲物体的比热容是乙物体的2倍,甲物体的质量是乙物体的2/5。若它们吸收相同的热量,则它们升高的温度之比为Δt甲:Δt乙= 。
【答案】5:4
【详解】由得,所以升高的温度之比为
34.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)。
【答案】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℃。
35.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。
【答案】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℃。
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三、物质的比热容
一.温度、热量和内能的区别与联系(5题) 1
二.生活中比热容现象分析(5题) 2
三.比热容图像分析(4题) 3
四.计算温度变化的吸放热(3题) 4
五.比热容的比值计算(5题) 5
六.冷热混合的温度变化和热交换(5题) 6
七.竞赛题型必刷(8题) 7
一.温度、热量和内能的区别与联系(5题)
1.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,含有的热量越多 B.热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高 D.温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
2.(24-25九年级下·山东菏泽·期中)“观察水的沸腾”实验中,描绘的温度随时间变化的图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.水的沸点应该是100℃,所以水始终没有沸腾 B.水的沸腾温度低于100℃,说明水的比热容大
C.水在沸腾的过程中温度不变,内能也保持不变 D.实验时水面上方的气压低于1个标准大气压
3.关于温度、热量、内能三个量之间的关系,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.温度高的物体内能一定大
C.物体的内能增大,一定是吸收了热量 D.物体温度升高,内能一定增大
4.(2025·安徽芜湖·三模)下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A.质量相同的0℃冰和0℃水,它们的内能不同
B.物体的温度升高时,其内部每个分子的动能都增大
C.发生热传递时,含有热量多的物体将内能传给含有热量少的物体
D.不发生热传递,对物体做功,物体的温度一定增加
5.质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知( )
A.甲液体的比热容较大 B.乙液体的比热容较大
C.乙液体更适合作为冷却剂 D.若升高相同的温度,甲液体吸收的热量较多
二.生活中比热容现象分析(5题)
6.(2025·河南周口·三模)如图甲所示,夏天的清晨,蜻蜓身上的露珠是空气中的水蒸气遇冷 (填物态变化名称)形成的;如图乙所示,由于陆地土壤的 比海水的小,白天陆地上的气温比附近海洋上的气温 ,热空气上升,海风由海洋吹向陆地。
7.如图所示的是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线。从图像可以看出,在一年中,曲线B所表示的城市气温变化较 (选填“大”或“小”),根据水的比热容比砂石的比热容 (选填“大”或“小”)的特点可知,曲线B表示的是 (选填“内陆”或“沿海”)城市的年气温变化曲线。
8.(24-25九年级上·贵州毕节·期末)如图所示是高速连续下坡的车道旁边设置的降温池,其内部盛有水,专供路过的车辆进行刹车片和车轮降温。请你用所学物理知识解答下列问题:
(1)利用水进行降温主要利用了水的什么物理性质?
(2)请从来源、实用性、经济性等角度分析,降温池中为什么使用水对轮胎进行降温。(写出两条)
9.(23-24九年级上·福建厦门·期末)省油灯是我国古代劳动人民智慧的结晶,其由上下两个碗状容器组成,中间有一夹层,夹层有一小孔与外部相连,“上部盛油、夹层盛水”,如图甲所示。实践小组研究发现,“上部盛水、夹层盛油“也可以省油,如图乙所示。请分别写出这两种省油灯在省油原理上的相同之处和不同之处。
10.(23-24八年级上·山西朔州·期中)(1)深秋,为避免树上的橘子在夜间气温骤降时被冻伤,果农经常在傍晚给橘子树喷水。请你运用所学过的物理知识,解释这样做的道理;
(2)“炖汤”因味道好而深受人们喜爱,“炖汤”就是把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把炖盅与煲底隔离,如图所示。在大煲内的水沸腾过程中,若汤的沸点与水的沸点相同,请你分析炖盅里的汤沸腾吗?
三.比热容图像分析(4题)
11.用相同的加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.加热相同时间A吸收热量多 B.加热相同时间B吸收热量多
C.升高相同温度A吸收热量多 D.升高相同温度B吸收热量多
12.(24-25九年级下·四川成都·期中)小丽用图甲装置进行实验,两个完全相同的试管各装入20g甘油和水,用水浴法加热。它们的温度随时间变化图像如图乙,温度上升时单位时间内试管里甘油与水吸收的热量相等。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),甘油的沸点为290℃,气压为标准大气压。下列说法正确的是( )
A.加热时间越长,甘油温度越高
B.0~6min甘油吸收的热量为2.4×103J
C.6~10.5min甘油吸收的热量等于试管内水吸收的热量
D.甘油末温和水的末温相同,所以它们吸热能力一样
13.把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中,经过一段时间,它们的温度随时间变化的图像如图所示,奶制品与热水的质量相同,则代表奶的温度变化图像的是 (选填“甲”或“乙”)。从图像可以发现,甲、乙的比热容之比为 。
14.某品牌“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能、排气更清洁,同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比,热值 (选填“更大”“一样大”或“更小”);为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的 较大。如图所示是某沿海城市与某内陆城市同一天的气温变化曲线,则曲线 表示的是内陆城市的年气温变化曲线。
四.计算温度变化的吸放热(3题)
15.(23-24九年级上·宁夏银川·期中)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,已知加热器每秒钟放出热量为1000J。现将甲、乙(油)两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的质量为0.2kg,加热过程中甲、乙两种液体温度随加热时间的变化曲线如图所示。求:
(1)加热2分钟时,乙吸收的热量;
(2)甲液体的比热容;
(3)油的质量。[c油=1.8×103J/(kg·℃)]
16.当天气渐冷后,泸州人爱吃火锅,如图所示为一种便携式燃气炉,用瓶装丁烷气体作燃料,吃火锅特别方便。已知某品牌瓶装丁烷气体的质量为250g,丁烷的热值为q=7×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)完全燃烧0.1kg的丁烷气体,可以放出多少热量?
(2)若该燃气炉的效率为30%,丁烷燃烧放出的热量被水吸收,一瓶气体能使多少千克的水温度升高50℃?
(3)熄火以后,若不慎将20℃的100g不锈钢勺子掉入装有1kg热水锅中,且此时水温100℃,不考虑热量损失,则热平衡后勺子温度是多少?(结果保留整数)【c不锈钢=0.5×103J/(kg·℃)】
17.(24-25九年级上·重庆梁平·期末)小明妈妈用热水给小明热牛奶喝,袋装牛奶(如简笔图)的标签上标明牛奶质量为200g。温度从25℃加热至75℃,此时牛奶与热水同温了,所用热水初温为95℃,[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),牛奶的比热容为2.5×103J/(kg•℃)]试求:
(1)牛奶吸收了多少热量?
(2)不计热损失,所需热水的质量有多少kg?(保留一位小数)
五.比热容的比值计算(5题)
18.甲、乙两物体质量之比为,甲物体温度降低,乙物体温度升高时,乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍,甲、乙两物体比热容之比是( )
A. B. C. D.
19.(2025·四川·中考真题)某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容和。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从升高到,液体b的温度从升高到,a、b两种液体均未沸腾。由此可知( )
A. B. C. D.
20.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)同种物质组成的甲、乙两个物体,质量之比为,吸收的热量之比为,则甲、乙两个物体的比热容之比为 ,升高的温度之比为 .
21.(24-25九年级上·黑龙江佳木斯·期末)甲、乙两金属块的比热容之比是3:1,质量之比是2:1,当它们吸收相同的热量时,甲金属块的温度升高了10℃,则乙金属块的温度升高了 ℃。在1个标准大气压下,使温度为60℃的水吸收的热量,水的温度将升高 ℃。
22.(24-25九年级上·四川广元·期末)甲、乙两杯中装有质量相同、初温都为10℃的水,将质量相同的A、B两金属块都加热到110℃后,分别投入甲、乙两杯水中足够长时间,再测量甲、乙两杯水的温度,金属块A使甲杯的水温升高了10℃,金属块B使乙杯的水温升高了20℃。两金属块的比热容分别为cA和cB,不计热量损失,则cA与cB的比值为( )
A.1∶2 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶19
六.冷热混合的温度变化和热交换(5题)
23.(24-25九年级上·重庆·期中)两个相同的杯子内装有质量相等的热水和冷水,将1/3的热水倒入冷水杯,热平衡时冷水杯内的温度升高了20℃,若再将剩余热水的一半倒入冷水杯内,热平衡时冷水杯内的温度又会升高(不计热量损失和水的质量损失)( )
A.12℃ B.13℃ C.14℃ D.15℃
24.(24-25九年级上·贵州贵阳·阶段练习)有质量相同、比热容不同、温度不同的甲、乙、丙三种液体,甲的温度是48℃,乙的温度是32℃,丙的温度是24℃。若将甲和乙混合后,温度为36℃;若将乙和丙混合后,温度为30℃;若将甲和丙混合后,温度为 ℃。
25.(24-25九年级上·四川达州·阶段练习)甲乙丙三种质量相同的液体,初温分别为10℃、20℃、30℃。如果甲乙混合温度为16℃,乙丙混合温度为24℃,则甲丙混合温度为 。
26.冬季学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中,若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了11.2kg的煤,c水=4.2×103J/(kg•℃),则:
(1)锅炉内300kg的水吸收的热量是多少?
(2)某同学从开水房打了3kg的100℃的开水,为了便于使用,他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合,若不计混合过程的热损失,则混合后温水的温度为多少?
27.把某铁块加热到100℃,投入到质量为m1温度为20℃的水中,混合后的温度为40℃。把该铁块重新加热到100℃,投入到质量为m2温度为20℃的水中,混合后的温度为60℃。如果把这块100℃的铁块投入到质量为(m1+m2)温度为20℃的水中,整个过程不计热量的损失,求混合后最终的温度。
七.竞赛题型必刷(8题)
28.把的某铁块投入质量为、温度为的水中,热平衡后温度为把另一块的同样的铁块投入质量为、温度为的水中,热平衡后温度为如果把同样的铁块投入质量为、温度为的水中,热平衡后温度为( )
A. B. C. D.
29.铅块质量是铜块的2倍,铜的比热容是铅的3倍。初温相同,吸收相同热量后,再相互接触,结果( )
A.铅块把热量传给铜块 B.铜块把热量传给铅块
C.不发生热传递 D.末温不知,不能肯定
30.物质吸收的热量与物质的种类、质量和升高的温度有关,则下列现象中,最能说明物质吸收的热量跟物质的种类有关的是( )
A.质量不相等的两杯水温度升高20℃,它们吸收的热量不相同
B.体积相等的铁块和铜块温度升高20℃,它们吸收的热量不相同
C.质量相等的水和铁温度都升高20℃,它们吸收的热量不相同
D.体积相等的两块铁块温度分别升高10℃和20℃,他们吸收的热量不相同
31.某学生用两个相同的酒精灯同时分别对质量为m1、比热容为c1的甲物质和质量为m2比热容为c2的乙物质加热。若在相等时时间内甲、乙物质吸收的热量相等,甲物质的温度变化比乙物质的温度变化多,则下列推断中错误的是( )
A.若m1=m2,则c1<c2 B.若c1=c2,则m1<m2
C.若c1>c2,则m1<m2 D.若m1>m2,则c1>c2
32.冷水温度是t1,热水温度是t2,为了使冷热水混合后的温度为t3,不计热量损失,冷水和热水的质量比是 。
33.有甲、乙两个物体,已知甲物体的比热容是乙物体的2倍,甲物体的质量是乙物体的2/5。若它们吸收相同的热量,则它们升高的温度之比为Δt甲:Δt乙= 。
34.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)。
35.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。
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