14.2 第2课时比热容的应用热量的计算-【通成学典】2026-2027学年九年级全一册物理拔尖特训(沪科版·新教材)

拔尖特训· 物理（沪科版）九年级 第2课时比热容的应用 热量的计算 一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基▲ 1.[2025北京市第十四中学期中]水的比热容较大，这一特点在日常生活中有广泛的应用，下列实例 中不属于应用这一特点的是 () A.早春的傍晚，培育水稻秧苗时往稻田里灌水B.用水来冷却汽车发动机 C.炎热的夏天，往室内地面上洒水降温 D.冬天供暖时用水作循环液 2.质量相等的一杯热水和一杯冷水升高相同的温度，则它们吸收的热量 () A.初温不知，无法判断B.一样多 C.热水吸收的热量多D.冷水吸收的热量多 3.如图为加热烤肠的情景，增加烤肠内能的方法是 ;为了让烤肠不被烤焦且 均匀受热，店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤，是因为石头的比热容 比铁 (第3题图) 4.与铁锅相比，砂锅比热容较大，导热性能也较差。因此在同等条件下，用砂锅煲汤，汤水在加热过 程中温度升高较 (选填“大”或“小”)。砂锅内初温为20℃、质量为500g的水温度升高 至40℃，水吸收了J的热量，实际上所需提供的热量要 (选填“大于”“小于”或 “等于”)水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 5.把质量为1kg、温度为82℃的铝块，温度降低到40℃时，放出了 热量。如果这些热量全部 被水吸收，能使 kg水从20℃升高到40℃。[已知铝的比热容c相=0.88×103J/(kg·℃)] 扫二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能 6.夏日晴朗的白天，在太阳光照射下，某海边城市陆地与海面之间空气流动示 箭头表示空气流动方向)合理的是 尖微课 个个个 二高空 二高空 高空 、二近海口 m 、一近海口 近海口 ，近海口 翰 陆地海水 陆地海水 陆地海水 陆地 海水 A. B. C. D. 7.★素养科学思维甲、乙两种物质的质量之比为4：1，放出热量之比为3：1。它们的比热容之比 和降低温度之比分别为下列四种情况，其中可能满足题设条件的是 () ①1：1和3：4 ②2：1和1：3 ③1：2和3：2 ④1：3和9：4 A.①② B.①③④ C.②③ D.①②④ 8.[2025恩施巴东期末]已知水和煤油的质量之比是5：4，比热容之比是2：1，若它们吸收相等的 热量，水的温度升高了20℃，则初温是20℃的煤油的温度能升高到(1个标准大气压下煤油的沸 点为150℃) ( ) A.50℃ B.70℃ C.90℃ D.110℃ 9.[2024镇江]为比较A、B两保温杯的保温性能，小红在两个保温杯中分别倒入0.1kg相同温度 的热水，用温度计测量其初温to,示数如图甲所示，t= ℃。绘制水温随时间的变化图像 24 第十四章内能与热机 如图乙所示，A杯中水放出的热量为 J。保温性能更好的是 (选填“A”或“B”) 杯。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] ℃ 温度 温度/℃ -80 10 D B 30℃ 0 274681012时间/min 5 时间 甲 7 -10A (第9题图) (第11题图) 10.由同种物质组成的甲、乙两物体，已知它们的质量之比为1：2，甲的温度升高了5℃，乙的温度 升高了4℃，那么它们的比热容之比为 吸收的热量之比为 11.[2026上海期中]如图是一定质量的冰升温熔化的过程，已知AB段冰温度升高了10℃，吸收了 4.2×103J的热量。若不计热量损失，求：[c冰=2.1×103J/(kg·℃)，c水=4.2×103J/(kg·℃)] (1)冰的质量。 (2)若用同一稳定热源加热，求整个过程(12min内)冰熔化成水从热源总共吸收了多少热量。 三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维▲ 12.如图甲所示，将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中，通过 的方式改变了牛奶的内能，如图乙 所示为300g牛奶与热水的温度随时间变化的图像，则牛奶在加热过程中吸收的热量是 J,容器中水的质量是 g。[不计热损失，c牛奶=c水=4.2X103J/(kg·℃)] 55℃杯原理 温度/℃ 0 摇一摇 60 杯外壳 5min 饮 内胆 40 开水变温水 封存水 20 0之468时间min 凉水变温水 乙 甲 乙 (第12题图) (第13题图) 13.如图甲所示，网上曾热销一种“55℃杯”，称“能很快将开水变成适饮的温水，而后又能将凉水变 成适饮的温水”。为破解此中秘密，某中学物理小组设计了如图乙所示的模型。设此杯内胆中 封存着300g水，室温为20℃；现向杯中倒入200g、100℃的开水，忽略内胆及空间的热量消耗， 热平衡后，问：[c水=4.2×103J/(kg·℃)] (1)杯内水温为多少？ (2)将杯内水全部倒出后迅速将200g室温矿泉水倒入该杯，摇一摇，矿泉水的温度将上升至多少？ ●“答案与解析”见P11 25第2课时比热容的应用热量的计算 1.C因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较， 降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里 放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故A正确，不 符合题意：水的比热容较大，和其他物质比较，升高相同温 度吸收热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂，故B正 确，不符合题意；炎热的夏天，往室内地面上洒水降温，是利 用水蒸发吸热的原理，故C错误，符合题意；散热器用流动的 热水供暖，是因为相同质量的水和其他物质相比，降低相同 的温度，水放出热量更多，故D正确，不符合题意。 2.B一杯冷水和一杯热水，因为Qs=cm△t,m相同、△ 相同，所以Q相同。 3.热传递大 〔解析)加热烤肠时，烤肠吸收热量，是通过热传递的方式 改变烤肠的内能；由题意可知，店主将烤肠放在石子上烤 而不直接放在铁锅内烤，这主要是利用了石头的比热容比 铁的比热容大，在吸热相同的情况下，其温度升高比较慢 (让烤肠不致被烤焦)，且散热比较均匀的特点。 4.小4.2×101大于 〔解析因为砂锅比热容较大，因此用砂锅煲汤，根据公式 Q=cm△t可知，在同等条件下，升高的温度少，汤水加热过 程中温度升高较小：水的质量m=500g=0.5kg,水吸收的热 量Qe=cm(t一t。)=4.2×103J/(kg·℃)X0.5kgX (40℃一20℃)=4.2×10J;加热过程中由于有热量的损 失，提供的热量不可能完全被水吸收，所以实际上所需提 供的热量要大于水吸收的热量。 5.3.696×101J0.44 〔解析)铝块放出的热量Q相放=cm相(t一t幅）=0.88X 103J/(kg·℃)×1kg×(82℃一40℃)=3.696×101J:如 果这些热量全部被水吸收，即铝块放出的热量和水吸收的 热量相等，即Q:=Q数，由Qe-cmY得，m*=Q C△d 3.696×10J 4.2X10J/(kg·℃)×(40℃-20℃)=0.44kg. 6.A因为水的比热容比泥土、砂石的比热容大，白天，太 阳照射下陆地和海水吸收相同的热量，海水温度上升慢： 陆地吸热后，温度上升快，热空气上升，空气从海洋吹向陆 地，形成海风，高空的空气从陆地吹向海洋，故A正确。 7,B据Q=cm△Y可得cY=Q。据题意里 177 cz△t乙 8×是×-子对于0-片× -X "c乙△t乙14 子对于@出：=导×骨-号对于®是= 3 c乙△t乙 合×号-子对于@：-号×号-子故击取 1、 方法归纳 比例法及运用比例法解题的一般程序 根据题意，运用物理规律，公式或某些量相等、成比 例（正比、反比）等，用比例式建立未知量与已知量之间 的关系，再运用比例性质求解物理问题的方法，称之为 比例法。运用比例法解题的一殷程序是先通过公式变 形得出待求量的表达式，再据待求量的表达式写出对应 的比例式（即用待求量表达式中的分子之比乘以分母的 反比)，最后代入已知量求解。 8.B由Qs=cm△t可知物质吸热后温度变化量△t= Q: ·水和煤油升高温度之比丛水：△体声一cm水 Q c#tm煤鞋2X5‘1X4-2:5:已知水升高的温度△t* 1 20℃，所以=号×20℃=50℃，因煤油的初温是 20℃，所以最后的温度t=50℃+20℃=70℃<150℃。 9.802.1×101A 〔解析)由题图甲可知，温度计的分度值为1℃，示数为 80℃；A杯中水放出的热量Q=cm△t=4.2× 103J/(kg·℃)×0.1kg×(80℃-30℃)=2.1×10J;由 题图乙可知，B杯中水的温度比A杯中水的温度下降得 快，则A杯的保温性能更好。 10.1:15:8 〔解析)比热容是物质的一种特性，与物质的质量、温度无 关，只与物质的种类和状态有关，同种物质组成的甲、乙两 物体的比热容相同，比热容之比为1：1。由Q=cm△t得， 甲，乙两物体吸收的热量之比Q是 ,Q里-C手mA里=C里X cznz△tz c乙 是×2：片××咒-是 11.解：(1)已知AB段冰温度升高了10℃，吸收的热量为 42X10J,根据Qs=cm心可得，冰的质量m=Q- Cx△t 4.2×10°J 2.1×10J/(kg·℃)X10℃=02kg(2)用同-稳定热 源加热，在相同的时间内，物体吸收的热量相等。不计热量 损失，由图可知，AB段的受热时间为4min,则整个过程 (12min内)冰熔化成水从热源总共吸收的热量Q急= =12mim×4.2×102J=1.26×10J teQs一4min t 12.热传递2.52×10150 〔解析)给牛奶加热的过程中，牛奶吸收热量、内能增加，是 通过热传递的方式改变了牛奶的内能；由图乙可知，牛奶 升高的温度△t+奶=40℃一20℃=20℃，则牛奶吸收的热 量Qs=c牛奶m牛奶△t牛奶=4.2×10J/(kg·℃)×300× 103kg×20℃=2.52X101J;不计热损失，水放出的热量 Q拉=Q=2.52×10J,由图乙可知，水降低的温度△t* 80℃一40℃=40℃，由Q拉=cm△t可得，水的质量m水= Q拉 2.52×101J C*△本4.2X102J/(kg·℃)X40℃=0.15kg=150g。 13.解：(1)热水放出的热量Q数=cm1(t一t1),冷水吸 收的热量Qs=cm2(t,一t,'):热水放出的热量全部被冷 水吸收，所以Q拉=Qe,即4.2×103J/(kg·℃)×200× 103kg×(100℃一t1)=4.2X103J/(kg·℃)×300X 10-3kg×(t1一20℃)，解得t,=52℃(2)迅速将200g 室温矿泉水倒入该杯，摇一摇，矿泉水的温度可升至2，根 据(1)可知4.2×103J/(kg·℃)×300×103kg× (52℃-t2)=4.2×103J/(kg·℃)×200×103kg×(t2- 20℃)，解得t2=39.2℃ 第三节热机 1.A柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个 火花塞，故A说法不正确：柴油机采用压燃式点火，汽油机 采用点燃式点火，故B说法正确；汽油机与柴油机使用的 燃料不同，故C说法正确；汽油机吸入气缸里的是汽油和 空气的混合物，柴油机吸人气缸里的是空气，故D说法 正确。 2.化学内机械 〔解析)热机工作时需要燃料，即通过燃料燃烧将化学能转 化为内能，而后通过内能做功，即将内能转化为机械能。 3.(1)柴油机(2)空气(3)压缩机械内 〔解析)(1)由题知，内燃机的气缸顶端有喷油嘴，所以该 内燃机是柴油机。(2)柴油机的吸气冲程中吸入的是空 气。(3)图中的气门闭合、活塞向上运动，是压缩冲程；该 冲程中，将机械能转化为内能 4.B图甲中，进气门开启，活塞下行，气体和燃料流人气 缸，是吸气冲程；图乙中，两气门都关闭，活塞上行，气缸容 积变小，是压缩冲程；图丙中，排气门开启，活塞上行，气体 流出气缸，是排气冲程；图丁中，两气门都关闭，活塞下行， 气缸容积变大，是做功冲程。因此按吸气、压缩、做功、排气 顺序排列正确的是甲、乙、丁、丙。 5.C该发动机工作过程中，燃料燃烧将化学能转化为内 能，然后将内能转化为机身的机械能，使飞行器运动，故A 正确：空气涡轮喷气发动机工作时需要从外界空气中获得 足够的氧来助燃，外太空属于真空状态，该发动机不能在 大气层外工作，故B正确；空气涡轮喷气发动机工作时，吸 入的空气先被加热，再对外做功，气体温度先升高再降低， 故C错误：该发动机点火方式是点燃式，汽油机的点火方 式也是点燃式，该发动机点火方式与汽油机相同，故D 正确。 6.(1)降低减小(2)40排气 〔解析)(2)单缸六冲程内燃机一个工作循环中，有6个冲 程，飞轮转动3r,对外做功2次，若单缸六冲程内燃机飞轮 的转速是3600r/min,则每秒钟飞轮转动60r,对外做功 40次。 7.解：(1)F=pS=9.0×10°PaX30×101m=2.7X 103N(2)W=Fs=2.7×103N×50×103m=135J (3)1800r/min=30r/s,一个工作循环中飞轮转2r,做一 次功，所用时间1=品sP-W-1J-2025W 1 t 21 15s 8.C当太阳光照射时，化学反应室内发生化学反应，导致 室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活 塞移动，相当于汽油机的做功冲程。 9.(1)内机械降低(2)pS pSl S 〔解析)(1)内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故 气体的内能减少.温度降低。(2②)由力一5得，活塞受到的 压力F=S,在做功冲程中，活塞移动的距离为1，发动机 的单缸排量V=S,燃气对活塞所做的功W=FL= Sl=pV。 第四节跨学科：热机效率和环境保护 1.D燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料是否燃烧 完全无关，故A错误，不符合题意；燃料的热值只与燃料的 种类有关，与燃料的质量无关，故B错误，不符合题意；燃 料释放出的热量与燃料是否完全燃烧、燃料的质量和热值 都有关，因此热值大的燃料不一定放出的热量就多，故C 错误，不符合题意；燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃 料的质量和体积无关，故D正确，符合题意。 2.D热机的效率是指热机所做有用功与燃料完全燃烧放 出热量的比值，效率高说明所做有用功与燃料完全燃烧放 出热量的比值大，当消耗相同的汽油时，甲的效率比乙高， 所以甲做的有用功比乙多，故选D。 3.C热机效率是指热机所做有用功与燃料完全燃烧放出 的热量的比值，与做功快慢无关，故A错误；热值是燃料的 一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料燃烧是否充分等 因素无关，故B错误；使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的 利用率，提高热机的效率，故C正确；由热机效率的概念可 知，在做同样多的功的情况下，热机消耗燃料越少，效率越 高，但选项中未明确做功相同，因此效率不一定高，故D 错误。