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17 将一壶质量为2kg，温度为$20°\mathrm{C}$的水，加热到$70°\mathrm{C}$。已知$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$。
(1) 求水升高的温度$\Delta t$。
(2) 求水吸收的热量$Q_{吸}$。
(3) 接着再继续加热，若水又吸收了$1.68×10^5\ \mathrm{J}$的热量，求水的末温$t_{末}$。
(1) 求水升高的温度$\Delta t$。
(2) 求水吸收的热量$Q_{吸}$。
(3) 接着再继续加热，若水又吸收了$1.68×10^5\ \mathrm{J}$的热量，求水的末温$t_{末}$。
答案
17.(1) $\Delta t =70℃ -20℃ =50℃$。
(2) $Q_{吸}=c_{水} m \Delta t =4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}×50℃ =4.2×10^5\ \mathrm{J}$。
(3) 由$Q_{吸}=c_{水} m \Delta t$可得
$1.68×10^5\ \mathrm{J} =4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}×(t_{末}-70℃)$
解得$t_{末}=90℃$。
(2) $Q_{吸}=c_{水} m \Delta t =4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}×50℃ =4.2×10^5\ \mathrm{J}$。
(3) 由$Q_{吸}=c_{水} m \Delta t$可得
$1.68×10^5\ \mathrm{J} =4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}×(t_{末}-70℃)$
解得$t_{末}=90℃$。
解析
【分析】
本题考查热学中热量的基础计算，分三小问逐步求解：第(1)问，水升高的温度等于末温减去初温，直接通过减法计算；第(2)问，利用吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$，代入已知量和第一问结果计算吸收的热量；第(3)问，先通过吸热公式变形求出后续加热升高的温度，再与之前的末温相加得到最终末温，计算时注意公式的灵活应用。
【解析】
(1) 水升高的温度：$\Delta t = t - t_0 = 70℃ - 20℃ = 50℃$；
(2) 根据吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$，代入数据得：
$Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}×50℃ = 4.2×10^5\ \mathrm{J}$；
(3) 由$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$变形得，后续加热升高的温度：
$\Delta t' = \frac{Q_{吸}'}{c_{水}m} = \frac{1.68×10^5\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}} = 20℃$，
则水的末温：$t_{末}=70℃ + 20℃ = 90℃$。
【答案】
17.(1) $\Delta t =50℃$；(2) $Q_{吸}=4.2×10^5\ \mathrm{J}$；(3) $t_{末}=90℃$。
【知识点】
热量计算、比热容
【点评】
本题是热学基础计算题，核心考查吸热公式的应用，步骤清晰，属于热学入门级题目，适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.7
本题考查热学中热量的基础计算，分三小问逐步求解：第(1)问，水升高的温度等于末温减去初温，直接通过减法计算；第(2)问，利用吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$，代入已知量和第一问结果计算吸收的热量；第(3)问，先通过吸热公式变形求出后续加热升高的温度，再与之前的末温相加得到最终末温，计算时注意公式的灵活应用。
【解析】
(1) 水升高的温度：$\Delta t = t - t_0 = 70℃ - 20℃ = 50℃$；
(2) 根据吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$，代入数据得：
$Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}×50℃ = 4.2×10^5\ \mathrm{J}$；
(3) 由$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$变形得，后续加热升高的温度：
$\Delta t' = \frac{Q_{吸}'}{c_{水}m} = \frac{1.68×10^5\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}} = 20℃$，
则水的末温：$t_{末}=70℃ + 20℃ = 90℃$。
【答案】
17.(1) $\Delta t =50℃$；(2) $Q_{吸}=4.2×10^5\ \mathrm{J}$；(3) $t_{末}=90℃$。
【知识点】
热量计算、比热容
【点评】
本题是热学基础计算题，核心考查吸热公式的应用，步骤清晰，属于热学入门级题目，适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.7
18 质量为500 g、温度为100℃的某金属块，当温度降低到20℃时，放出了$1.84×10^4$ J的热量。该金属的比热容是多少？可能是下表中的哪种金属？
答案
18.由$Q_{放}=cm\Delta t$可得
$c=\frac{Q_{放}}{m\Delta t}=\frac{1.84×10^4\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{kg}×(100℃ -20℃)}=0.46×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$
由表可知,可能是铁。
$c=\frac{Q_{放}}{m\Delta t}=\frac{1.84×10^4\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{kg}×(100℃ -20℃)}=0.46×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$
由表可知,可能是铁。
解析
【分析】要计算该金属的比热容，需利用放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$，先统一物理量单位，计算温度变化量，再通过公式变形求出比热容，最后与表格中金属的比热容对比确定金属种类。
【解析】
1. 单位换算：金属块质量$m=500\ \mathrm{g}=0.5\ \mathrm{kg}$；
2. 计算温度变化量：$\Delta t = t_0 - t = 100℃ - 20℃ = 80℃$；
3. 由放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$变形得$c=\frac{Q_{放}}{m\Delta t}$，代入数值计算：
$c=\frac{1.84×10^4\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{kg}×80℃}=0.46×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$；
4. 对比表格，铁的比热容为$0.46×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$，故该金属为铁。
【答案】该金属的比热容是$0.46×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$，可能是铁。
【知识点】比热容计算、放热公式、物质比热容
【点评】本题为热学基础计算题，考查公式变形应用与单位换算，难度较低，是初中物理热学的典型基础题。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 单位换算：金属块质量$m=500\ \mathrm{g}=0.5\ \mathrm{kg}$；
2. 计算温度变化量：$\Delta t = t_0 - t = 100℃ - 20℃ = 80℃$；
3. 由放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$变形得$c=\frac{Q_{放}}{m\Delta t}$，代入数值计算：
$c=\frac{1.84×10^4\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{kg}×80℃}=0.46×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$；
4. 对比表格，铁的比热容为$0.46×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$，故该金属为铁。
【答案】该金属的比热容是$0.46×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$，可能是铁。
【知识点】比热容计算、放热公式、物质比热容
【点评】本题为热学基础计算题，考查公式变形应用与单位换算，难度较低，是初中物理热学的典型基础题。
【难度系数】0.6
19 为了研究物体吸收热量跟物质种类的关系，用两个完全相同的烧杯A和B分别装入液体，两个杯子中分别插入相同的温度计，用同一酒精灯在均匀铝薄板下加热，如图所示。
(1) A、B两烧杯中液体除初温相同外，加热前还应满足下列条件：液体
(2) 实验时酒精灯要放在两烧杯中间，其目的是
(3) 若A和B液体升高相同的温度所需加热的时间不同，则说明：
20 为了探究在热传递过程中物体吸收的热量与哪些因素有关，某同学进行了三组实验，并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时，他控制加热方式相同，并对加热时间予以控制，每一组组内的加热时间相同，而各组之间却不同，第一组加热时间最长，第二组其次，第三组最短。
表一
|实验序号|液体种类|液体的质量/g|升高的温度/℃|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|水|100|30|
|2|水|150|20|
|3|水|200|15|
表二
|实验序号|液体种类|液体的质量/g|升高的温度/℃|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|4|煤油|100|30|
|5|煤油|150|20|
|6|煤油|200|15|
表三
|实验序号|液体种类|液体的质量/g|升高的温度/℃|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|7|水|40|30|
|8|水|60|20|
|9|水|80|15|
(1) 分析比较实验序号
(2) 分析比较实验序号1与7或2与8或3与9中的数据及相关条件，可得出初步结论：
(3) 综合分析三组数据：
① 比较表一、表二或表三中的数据及相关条件，可得出结论：
② 比较表一和表三中的数据及相关条件，可得出结论：
(1) A、B两烧杯中液体除初温相同外，加热前还应满足下列条件：液体
质量
相同、液体种类
不同。(2) 实验时酒精灯要放在两烧杯中间，其目的是
使两烧杯中的液体在相同时间内吸收的热量相同
，这样可以通过计时器记录加热时间来判断吸热多少。(3) 若A和B液体升高相同的温度所需加热的时间不同，则说明：
质量相同的不同物质，升高相同温度，吸收的热量不同
。20 为了探究在热传递过程中物体吸收的热量与哪些因素有关，某同学进行了三组实验，并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时，他控制加热方式相同，并对加热时间予以控制，每一组组内的加热时间相同，而各组之间却不同，第一组加热时间最长，第二组其次，第三组最短。
表一
|实验序号|液体种类|液体的质量/g|升高的温度/℃|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|水|100|30|
|2|水|150|20|
|3|水|200|15|
表二
|实验序号|液体种类|液体的质量/g|升高的温度/℃|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|4|煤油|100|30|
|5|煤油|150|20|
|6|煤油|200|15|
表三
|实验序号|液体种类|液体的质量/g|升高的温度/℃|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|7|水|40|30|
|8|水|60|20|
|9|水|80|15|
(1) 分析比较实验序号
1与4或2与5或3与6
中的数据及相关条件，可得出初步结论：物体质量和升高的温度相同，物质种类不同，吸收的热量不同。(2) 分析比较实验序号1与7或2与8或3与9中的数据及相关条件，可得出初步结论：
同种物质,升高的温度相同,质量越大,吸收的热量越多
。(3) 综合分析三组数据：
① 比较表一、表二或表三中的数据及相关条件，可得出结论：
同种物质,质量与升高的温度的乘积相同,吸收的热量相同
。② 比较表一和表三中的数据及相关条件，可得出结论：
同种物质,质量与升高的温度的乘积越大,吸收的热量越多
。答案
19.(1) 质量 种类 (2) 使两烧杯中的液体在相同时间内吸收的热量相同 (3) 质量相同的不同物质,升高相同温度,吸收的热量不同
20.(1) 1与4或2与5或3与6 (2) 同种物质,升高的温度相同,质量越大,吸收的热量越多 (3) ①同种物质,质量与升高的温度的乘积相同,吸收的热量相同 ②同种物质,质量与升高的温度的乘积越大,吸收的热量越多
20.(1) 1与4或2与5或3与6 (2) 同种物质,升高的温度相同,质量越大,吸收的热量越多 (3) ①同种物质,质量与升高的温度的乘积相同,吸收的热量相同 ②同种物质,质量与升高的温度的乘积越大,吸收的热量越多
解析
【分析】
19题探究物体吸收热量与物质种类的关系，需用控制变量法，控制除物质种类外的影响吸热的因素（如质量）相同，通过加热时间反映吸热多少；20题探究热传递中吸热的影响因素，同样运用控制变量法，分析实验中质量、升高温度、物质种类等变量，结合加热时间（吸热多少）推导结论。
【解析】
19题：
(1) 根据控制变量法，研究吸收热量与物质种类的关系时，需控制液体质量相同，改变物质种类，因此加热前要满足液体质量相同、种类不同。
(2) 酒精灯放在两烧杯中间，目的是使两烧杯中的液体在相同时间内吸收的热量相同，这样可通过加热时间判断吸热的多少。
(3) A、B液体升高相同温度时，加热时间不同（即吸收热量不同），说明质量相同的不同物质，升高相同温度，吸收的热量不同。
20题：
(1) 要得出“物体质量和升高的温度相同，物质种类不同，吸收的热量不同”，需控制质量和升高温度相同，改变物质种类，符合条件的实验序号为1与4、2与5、3与6。
(2) 实验1与7、2与8、3与9中，物质种类相同，升高温度相同，质量越大，加热时间越长（吸收热量越多），故结论为：同种物质，升高的温度相同，质量越大，吸收的热量越多。
(3) ①表一、表二或表三中，同种物质，质量与升高温度的乘积相等时，加热时间相同（吸收热量相同），故结论：同种物质，质量与升高的温度的乘积相同，吸收的热量相同。
②表一和表三中，同种物质，质量与升高温度的乘积越大，加热时间越长（吸收热量越多），故结论：同种物质，质量与升高的温度的乘积越大，吸收的热量越多。
【答案】
19.(1) 质量；种类 (2) 使两烧杯中的液体在相同时间内吸收的热量相同 (3) 质量相同的不同物质,升高相同温度,吸收的热量不同
20.(1) 1与4或2与5或3与6 (2) 同种物质,升高的温度相同,质量越大,吸收的热量越多 (3) ①同种物质,质量与升高的温度的乘积相同,吸收的热量相同 ②同种物质,质量与升高的温度的乘积越大,吸收的热量越多
【知识点】
比热容、热量影响因素、控制变量法
【点评】
本题通过实验探究影响物体吸收热量的因素，核心是控制变量法的应用，是热学基础实验题，重点考查实验设计与结论分析能力。
【难度系数】
0.6
19题探究物体吸收热量与物质种类的关系，需用控制变量法，控制除物质种类外的影响吸热的因素（如质量）相同，通过加热时间反映吸热多少；20题探究热传递中吸热的影响因素，同样运用控制变量法，分析实验中质量、升高温度、物质种类等变量，结合加热时间（吸热多少）推导结论。
【解析】
19题：
(1) 根据控制变量法，研究吸收热量与物质种类的关系时，需控制液体质量相同，改变物质种类，因此加热前要满足液体质量相同、种类不同。
(2) 酒精灯放在两烧杯中间，目的是使两烧杯中的液体在相同时间内吸收的热量相同，这样可通过加热时间判断吸热的多少。
(3) A、B液体升高相同温度时，加热时间不同（即吸收热量不同），说明质量相同的不同物质，升高相同温度，吸收的热量不同。
20题：
(1) 要得出“物体质量和升高的温度相同，物质种类不同，吸收的热量不同”，需控制质量和升高温度相同，改变物质种类，符合条件的实验序号为1与4、2与5、3与6。
(2) 实验1与7、2与8、3与9中，物质种类相同，升高温度相同，质量越大，加热时间越长（吸收热量越多），故结论为：同种物质，升高的温度相同，质量越大，吸收的热量越多。
(3) ①表一、表二或表三中，同种物质，质量与升高温度的乘积相等时，加热时间相同（吸收热量相同），故结论：同种物质，质量与升高的温度的乘积相同，吸收的热量相同。
②表一和表三中，同种物质，质量与升高温度的乘积越大，加热时间越长（吸收热量越多），故结论：同种物质，质量与升高的温度的乘积越大，吸收的热量越多。
【答案】
19.(1) 质量；种类 (2) 使两烧杯中的液体在相同时间内吸收的热量相同 (3) 质量相同的不同物质,升高相同温度,吸收的热量不同
20.(1) 1与4或2与5或3与6 (2) 同种物质,升高的温度相同,质量越大,吸收的热量越多 (3) ①同种物质,质量与升高的温度的乘积相同,吸收的热量相同 ②同种物质,质量与升高的温度的乘积越大,吸收的热量越多
【知识点】
比热容、热量影响因素、控制变量法
【点评】
本题通过实验探究影响物体吸收热量的因素，核心是控制变量法的应用，是热学基础实验题，重点考查实验设计与结论分析能力。
【难度系数】
0.6
