13.1《热量与比热容》 同步练习 提高B 2026-2027学年九年级物理人教版 全一册

**基本信息** 初中物理《热量与比热容》同步练（提高B），以“概念理解-图像分析-综合应用”为进阶路径，通过选择、实验、计算分层设计，强化比热容核心概念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础理解|比热容概念、温度变化规律|单选（如1-5题）辨析沸点、吸热关系，夯实物理观念| |综合应用|温度-时间图像分析、公式推导|多选（6-7题）及填空（8-10题）结合图像推理比热容与质量关系，培养科学推理| |拓展探究|实验设计与热量计算|实验题（11-12题）探究冷热水混合、不同物质吸热能力，计算题（13-14题）综合能量计算，提升科学探究能力|

第十三章 内能《热量与比热容》分层作业设计 提高B 一、选择题 1.质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们温度随时间变化的图（1）如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 甲物质的沸点一定是80℃，乙物质的沸点一定是40℃ B.0~6 min 甲比乙吸收的热量多 C.8~10 min 甲和乙继续吸热，温度保持不变，甲和乙内能都不断增加 D. 甲的比热容大于乙的比热容 图（1） 图（2） 图（3） 2.质量均为0.5 kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如上（2）图所示。已知水的比热容，c水＞c液。下列说法中（ ） ①甲物质是水 ②0~12 min 乙温度降低了20℃ ③0~12 min 甲放出了8.4×104J的热量 ④乙物质的比热容为2.1× 103J/（kg • ℃） A. 只有①②正确 B.只有②④正确 C. 只有①③正确 D. 只有①④正确 3．在相同的加热条件下，对质量为m1、比热容为c1的物质A和质量为m2、比热容为c2的物质B均匀加热，物质A、B的温度随加热时间的变化情况如上图（3）所示。根据图像分析可推断出正确的结论是（ ） A．若c1=c2，则m1＜m2 B．若c1＞c2，则m1＞m2 C．若m1＞m2，则c1＜c2 D．若m1＜m2，则c1＞c2 4．某实验小组利用酒精对容器中500g冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。如图是他们根据记录的数据绘制的“温度一时间”图象，已知c冰= 2.1×103J/（kg •℃），由图象可知（ ） A. 在BC段，容器中物质吸收的热量是1.68×105J B. 冰在熔化过程中温度保持不变，内能不变 C. 冰在熔化前内能增加4.2 ×104J D.水升温比冰慢，说明水的比热容比冰小 5．如图所示，规格相同的甲乙两容器中分别装有3kg和2kg 的纯净水，并用不同的加热器加热不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像，则下列说法正确的是（ ） A. 甲容器中水每分钟吸收的热量为2.52 ×105J B. 甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量之比3：2 C. 加热相同的时间，甲、乙两容器中水升高的温度之比2:3 D. 将甲、乙两容器中的液体从 20℃加热至沸腾所需要的时间之比2:3 多选题 6．现有甲、乙、丙初温相同的液体，其中甲、乙为质量相等的不同液体，乙、丙为质量不等的同种液体。若对这三种液体分别加热，根据它们各自吸收的热量和末温，在升高的温度——吸收的热量图像上分别画出对应的甲、乙、丙三点。如图所示，下列关于甲、乙、丙之间比热容和质量的大小关系中正确的是（    ） A． B． C． D． 7．质量相同的甲、乙两物体放出相同的热量后接触，热量从乙传向甲，则关于两物体的初始温度t甲、t乙，及比热容c甲、c乙，下列关系式中可以成立的是（　　） A．t甲<t乙，c甲<c乙 B．t甲>t乙，c甲>c乙 C．t甲>t乙，c甲=c乙 D．t甲<t乙，c甲>c乙 二、填空题 8．把质量为m1的铁块加热到温度为t1，迅速放到质量为m2、温度为t2的冷水中，待热平衡时，测得水温为t，水的比热容是c水，则铁的比热容是 。（用所给字母代数式表示，不计热损失和水的汽化现象） 9．甲、乙两杯水的质量相等，温度均为60℃。A、B两物体的质量相等，温度均为30℃。现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水的温度降低了5℃，乙杯水的温度降低了10℃。若不考虑热量的损失，则A、B两物体的比热容之比为 。 10. 小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg 的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16 min 内吸收的热量为 J，另一种液体的比热容为 J/(kg • ℃). 三、实验题 11．同学们有时会接半杯冷水和半杯热水混合成温水来饮用。一天，小明和小华在同一饮水机上接水饮用时，小明的嘴被烫了。小华很纳闷：为什么同样是半杯冷水和半杯热水混合，我的水不烫嘴，而小明的水烫嘴呢？为此他们成立了研究小组，展开了相关的探究活动。研究小组猜想发生烫嘴现象的可能因素： ①不同材料的水杯； ②同学排队接水的先后次序；③接冷、热水的先后顺序。 他们进行了初步的探究，实验记录如下表： 影响因素 不同材料的水杯 同学排队接水的先后次序 接冷、热水的先后顺序 温度变化 变化不大 变化不大 变化明显 (1)分析表格可知，影响水温的主要因素是______________。 (2)研究小组完成实验后对“冷、热水混合产生不同现象的原因”进行了更深入的讨论：温度高于4℃时，热水密度_______冷水的密度，所以将半杯热水刚倒入半杯冷水中时，相当于热水在冷水中_______（选填“漂浮”或“下沉”）。因此，为了防止烫嘴，应先接______（选填“冷水”或“热水”）。 (3)如图所示，这是热水与冷水混合后温度随时间变化的图像。若热水的质量为1kg，则在400s时间内热水放出的热量为_________J；若忽略热损失，则冷水的质量为_________kg。[] 12．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，可以通过比较_________来反映两种液体吸收热量的多少； (2)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，从同时开始加热到第5分钟，这段时间内A吸收的热量_________(选填“大于”“小于”或“等于”) B吸收的热量；由图像可知：_________液体的吸热本领更强； (3)如图丙，某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成，为使大棚晚上保温效果更好，科研人员建议农户将土墙换成空心玻璃墙并填充________(填“A”或“B”)液体从而实现该效果； (4)小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量为纵坐标，升高的温度为横坐标，分别画出50g和100g水的图像，它们都是过原点的直线，即，进一步分析发现，这两条直线的值之比与对应水的_____________之比相等(选填“密度”“质量”或“体积”)。 三、计算题 13.某同学制作了一个透明玻璃箱，在玻璃箱内装有质量为10kg，温度是20℃的水，阳光照射一段时间后，太阳辐射的能量6×105J，若有42%的能量被水吸收， 求：（1）水吸收的热量；（2）可以使玻璃箱内的水温度升高到多少℃ 14.小明用同一个稳定的热源加热某物质，并将该物质熔化时温度与时间的图像绘制如图，已知物质的质量为100g，固态时的比热容是0.75 ×103J/（kg•℃）。 （1）该物质在固态时吸收的热量是多少？ （2）该物质在2min到8 min 吸收的热量是多少？ （3）该物质在液态时的比热容是多少？ 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C D D A D AD AD 1．A A. 图象中甲在80℃ 时温度不再上升，乙在℃时温度不再上升，但仅凭此图不能确定它们一定是沸点（可能是液体沸腾前的平台或熔化平台等），因此“一定是沸点”的表述不严谨。A错误。 B.0~6 min 内，甲、乙由同一热源加热，加热时间相同，故吸收的热量相同（Q吸只与加热时间有关）。B错误。 C.8~10 min 内，甲、乙继续吸热，温度保持不变（处于相变过程，如沸腾或熔化），吸收的热量全部用于改变分子势能，内能不断增加。C正确。 D.在相同时间内（即吸收热量Q相同）比较温度变化：由图可以看出甲的温度上升速度比乙快，根据比热容的定义，表明甲的比热容小于乙的比热容。D错误。 2. D 1．判断甲是否为水（说法①） 相同时间内两者放出热量相等，质量也相等（均0.5 kg）。由图可知，相同时间内乙温度下降比甲快，即 Δt乙＞ Δt甲。由Q放=cmΔt，在Q放、m.相同时，Δt越小则C越大。甲温降慢，故C甲＞C乙。已知C水 ＞C液，所以甲是水。①正确。 2.0~12 min 乙降温（说法②） 由图读数：乙初温 60℃，12 min 时约 20℃，降低60-20 =40℃，并非20℃。②错误。 3.0~12 min 甲放出热量（说法③） 甲（水）0~12 min 由60℃ 降至约40℃，Δt甲=20℃。甲放出热量：Q放=C水mΔt甲=4.2× 103 J/(kg•℃)× 0.5 kg × 20 ℃ = 4.2 ×104 J.不是8.4×104J。③错误 4.乙的比热容（说法④，按常见命题为正确项） 相同时间放热相等：C水m.Δt甲= C乙mΔt乙，质量相消： =2.1×103J/(kg•℃) 该结论正确，故④正确 综上，①④正确，故选D 3．D 【详解】由可知 同图像知，给两物质加热相同的时间，即两物质吸收的热量相同，物质B的温度变化较大，即 即 A．若c1=c2，则m1>m2，故A错误；B．若c1＞c2，则质量关系无法判断，故B错误； C．若m1＞m2，则比热容关系无法判断，故C错误；D．若m1＜m2，则c1＞c2，故D正确。 故选D。 4. A 冰的质量为500g=0.5kg，温度变化Δt0℃-(-20℃)= 20℃，AB阶段5 min物质吸收的热量:Q吸=cmΔt=2.1×103J/（kg•℃)×0.5kg×20℃=2.1×104J;因为相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质共吸收了8×2.1×104J=1.68×105J的热量;故A正确: B、冰在熔化过程中，吸收热量、内能增加，但温度保持不变，故B错; C、在熔化前内能增加:△E = Q吸=c冰mΔt =2.1×10³J/(kg•℃)×0.5kg×20℃=2.1 ×104J，故C错; D、由题知，利用酒精灯对冰均匀加热，即在相同时间内冰吸热相同，由图可知，冰在前5min内温度升高了20℃，水在后10 min内升高了20℃，可见升高相同的温度，水吸热多;则吸收相同的热量，水温度变化慢，而冰化水质量不变，所以由Q=cmΔt可知水的比热容比冰的比热容大，故D错。故选:A。 5.D A.t=2min,Δt甲=20℃，则Q甲2min=C水m甲Δt甲=4.2×103×3×20=2.52×105J，则甲每分钟吸收的热量Q甲==1.26×105J，故A错 B.t=2min,Δt乙=20℃，则Q乙2min=C水m乙Δt乙=4.2×103×2×20=1.68×105J，则乙每分钟吸收的热量Q乙==0.56×105J，甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量之比 故B错. C.方法1、，方法2，可以图像，相同时间比温度，例如当时间为2min时，甲的温度高于乙温度，所以甲、乙两容器中水升高的温度之比2:3不可能出现。故C错 D.加热至沸腾所指100℃，故Δt甲=100℃-20℃=80℃，由题可知Δt甲=20℃，所需t=2min，图像为一次函数性质可知，Δt甲=80℃，所需t=8min，同理Δt乙=20℃，所需t=3min，Δt乙=80℃所需t=12min，沸腾所需要的时间之比8:12化简为2:3故D正确。 6．AD 【详解】由下图知，乙和丙，吸收相同的热量，乙升高的温度比丙大，因乙、丙为同种液体，比热容相同，由可知，丙的质量大于乙的质量，即；因甲、乙两液体质量相等，故。 由上图知，甲、乙两液体吸收相同热量后，乙升高的大于甲升高的温度，因两液体的质量相等，由可知，甲的比热容比乙的比热大，即，因乙、丙比热相同，故，故BC错误，AD正确。 故选AD​。 7．AD 【详解】质量相同的甲、乙两物体放出相同的热量后接触，热量从乙传向甲，这说明接触后乙的末温高于甲的末温。 根据Q=cmΔt可得，和 可得，甲放出热量后的温度 乙放出热量后的温度 由于热量从乙传向甲，这说明接触后乙的末温 高于甲的末温 ，即；代入上式可得 整理得 ① AD．若 t甲<t乙，则 t乙-t甲>0 若c甲<c乙，则 ，①式子成立。 若c甲>c乙，①式子左边、右边均为正数，当乙的初温足够高（初温差足够大）时，即使乙因比热容小而降温更多，末温仍可高于甲，不等式可以成立。 物理意义：乙初温远高于甲，虽降温幅度更大，但末温仍更高，符合热传递方向，可以成立。故AD符合题意； BC．若 t甲>t乙，则 t乙-t甲<0 则 则c甲<c乙，故BC不符合题意。 故选AD。 8． 【详解】不计热损失和水的汽化现象，铁块放出的热量与水吸收的热量相同，即。 根据，可得 则铁的比热容是 9．2∶5 【详解】根据Q=cmΔt可得，水放出的热量Q放=c水m水Δt水；A吸收的热量Q吸=cAmAΔtA 不考虑热量的损失，物体吸收的热量等于水放出的热量，即Q吸=Q放，故有c水m水Δt水= cAmAΔtA 代入相关数据得c水m水×5℃=cAmA×（55℃-30℃） 解得 同理可得c水m水×10℃=cBmB×（60℃-10℃-30℃） 解得 A、 B两物体质量相等，甲、乙两杯水质量相等，则A、B两物体的比热容之比 10. 2.52×105J 1.4×103J/(kg•℃) 11．(1)接冷、热水的先后顺序 (2) 小于 漂浮 热水 (3) /126000 3 【详解】（1）分析表格数据可知，改变水杯材料或排队次序时，水温的变化均不大；但改变接冷、热水的先后顺序时，水温变化明显，由此说明这是影响水温的主要因素。 （2）温度高于4℃时，水具有热胀冷缩的性质，体积变大，因此热水的密度小于冷水的密度。 由于热水的密度较小，将其倒入冷水中时，热水受到的浮力大于自身重力，相当于在冷水中漂浮，这会导致杯子上层水温过高从而烫嘴。 为了防止烫嘴，应先接热水，后接入的冷水会因密度较大而下沉，从而在杯中自发形成对流，使冷热水充分混合均匀。 （3）由图像可知，热水的初温为70℃，末温为40℃，由热量公式可得在400s时间内热水放出的热量为 若忽略热损失，冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即 根据热量公式可得冷水质量为 12．(1)加热时间的长短 (2) 等于 A (3)A (4)质量 【详解】（1）本实验使用转换法，相同加热装置相同时间放出热量相同，因此两种液体吸收热量的多少可以通过加热时间反映。 （2）[1]用相同装置加热相同时间，放出总热量相同，因此A吸收的热量等于B吸收的热量； [2]根据得，质量和吸收热量都相同时，升高温度越小，比热容越大，吸热本领越强。由图乙可知，加热相同时间后A的温度升高更小，因此A的吸热本领更强。 （3）要实现晚上保温，需要温度降低更慢，比热容越大的物质，放出相同热量时温度降低幅度越小。A比热容更大，填充A后，晚上降温更慢，保温效果更好。 （4）根据得，，两次实验都是水，比热容相同，因此与质量成正比，值之比等于对应水的质量之比。 13. 2.52×105J 26℃ 14. 3×103J 9×103J 3×103J/(kg•℃) 学科网（北京）股份有限公司 $