10. 根据下表提供的几种物质的比热容得出的下列四个结论中,正确的是()。

A.液体的比热容大于固体的比热容
B.物质由固态变为液态,其比热容不变
C.100 g水用去一半后,其比热容变为$2.1×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$
D.质量相等的铝块和铜块,升高相同的温度,铝块比铜块吸收的热量多
A.液体的比热容大于固体的比热容
B.物质由固态变为液态,其比热容不变
C.100 g水用去一半后,其比热容变为$2.1×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$
D.质量相等的铝块和铜块,升高相同的温度,铝块比铜块吸收的热量多
答案
D
解析
【分析】
要判断各选项的正确性,需结合比热容的特性(比热容是物质的一种特性,与物质种类和状态有关,与质量、体积等无关)和热量计算公式$Q=cm\Delta t$分析:
选项A:需对比液体和固体的比热容,表格中固体冰的比热容($2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$)大于液体水银的比热容($0.14×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$),故A错误;
选项B:物质固态变液态时,状态改变,比热容会变化,如冰(固态)比热容$2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,水(液态)比热容$4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,明显不同,故B错误;
选项C:比热容是物质的特性,与质量无关,100g水用去一半后,比热容仍为$4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,故C错误;
选项D:根据$Q=cm\Delta t$,质量$m$相等,升高温度$\Delta t$相同,铝的比热容($0.88×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$)大于铜的比热容($0.39×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$),所以铝块吸收的热量更多,故D正确。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:液体的比热容不一定大于固体,例如固体冰的比热容远大于液体水银的比热容,因此A错误;
2. 选项B:物质的比热容与状态有关,固态变为液态时状态改变,比热容会变化,如冰变为水,比热容发生明显改变,故B错误;
3. 选项C:比热容是物质的固有特性,与质量无关,100g水用去一半后,物质种类不变,比热容仍为$4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,故C错误;
4. 选项D:根据热量公式$Q=cm\Delta t$,当质量$m$相等、升高温度$\Delta t$相同时,比热容$c$越大,吸收的热量$Q$越多。铝的比热容大于铜的比热容,因此质量相等的铝块和铜块升高相同温度,铝块吸收的热量更多,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容的特性、热量计算公式$Q=cm\Delta t$
【点评】
本题考查比热容的基本概念和热量公式的应用,属于基础题型,需要学生准确理解比热容是物质的特性,掌握热量与比热容、质量、温度变化的关系,通过逐一分析选项即可得出正确答案。
【难度系数】
0.7
要判断各选项的正确性,需结合比热容的特性(比热容是物质的一种特性,与物质种类和状态有关,与质量、体积等无关)和热量计算公式$Q=cm\Delta t$分析:
选项A:需对比液体和固体的比热容,表格中固体冰的比热容($2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$)大于液体水银的比热容($0.14×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$),故A错误;
选项B:物质固态变液态时,状态改变,比热容会变化,如冰(固态)比热容$2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,水(液态)比热容$4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,明显不同,故B错误;
选项C:比热容是物质的特性,与质量无关,100g水用去一半后,比热容仍为$4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,故C错误;
选项D:根据$Q=cm\Delta t$,质量$m$相等,升高温度$\Delta t$相同,铝的比热容($0.88×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$)大于铜的比热容($0.39×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$),所以铝块吸收的热量更多,故D正确。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:液体的比热容不一定大于固体,例如固体冰的比热容远大于液体水银的比热容,因此A错误;
2. 选项B:物质的比热容与状态有关,固态变为液态时状态改变,比热容会变化,如冰变为水,比热容发生明显改变,故B错误;
3. 选项C:比热容是物质的固有特性,与质量无关,100g水用去一半后,物质种类不变,比热容仍为$4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,故C错误;
4. 选项D:根据热量公式$Q=cm\Delta t$,当质量$m$相等、升高温度$\Delta t$相同时,比热容$c$越大,吸收的热量$Q$越多。铝的比热容大于铜的比热容,因此质量相等的铝块和铜块升高相同温度,铝块吸收的热量更多,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容的特性、热量计算公式$Q=cm\Delta t$
【点评】
本题考查比热容的基本概念和热量公式的应用,属于基础题型,需要学生准确理解比热容是物质的特性,掌握热量与比热容、质量、温度变化的关系,通过逐一分析选项即可得出正确答案。
【难度系数】
0.7
11. 根据探究不同物质吸热情况的实验数据绘制的a、b两种物质的温度—时间图像如图所示,实验中两种物质的质量、初温、选用的加热器均相同。由图像可知a、b两种物质()。

A.加热时间相同,物质a吸收热量多,比热容小
B.加热时间相同,物质a的末温高,比热容大
C.吸收热量相同,物质b温度升高慢,比热容小
D.吸收热量相同,物质b的末温低,比热容大
A.加热时间相同,物质a吸收热量多,比热容小
B.加热时间相同,物质a的末温高,比热容大
C.吸收热量相同,物质b温度升高慢,比热容小
D.吸收热量相同,物质b的末温低,比热容大
答案
D
解析
【分析】
实验中选用相同加热器,因此加热时间相同时,两种物质吸收的热量$Q_{吸}$相同;且两种物质的质量$m$、初温均相同。根据比热容公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,当$Q_{吸}$和$m$一定时,物质升高的温度$\Delta t$与比热容$c$成反比,$\Delta t$越小,比热容越大。结合图像,相同时间(吸收相同热量)内,a的温度升高更多($\Delta t_a=T_1$),b的温度升高更少($\Delta t_b=T_2$,$T_2<T_1$),因此b的比热容更大。接下来逐一分析选项:
【解析】
1. 相同加热器,加热时间相同则吸收热量相同,A选项中“加热时间相同,物质a吸收热量多”错误;
2. 加热时间相同,a末温高,但根据$Q_{吸}=cm\Delta t$,$Q_{吸}$、$m$相同,$\Delta t$大则$c$小,故a比热容小,B选项错误;
3. 吸收热量相同,b温度升高慢($\Delta t$小),则比热容大,C选项中“比热容小”错误;
4. 吸收热量相同,b末温低($T_2<T_1$),升温慢,由$Q_{吸}=cm\Delta t$可知,比热容大,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题考查比热容的理解与应用,核心是利用相同加热器判断吸收热量相同,结合温度变化与比热容的关系分析,需掌握$Q=cm\Delta t$的规律。
【难度系数】
0.5
实验中选用相同加热器,因此加热时间相同时,两种物质吸收的热量$Q_{吸}$相同;且两种物质的质量$m$、初温均相同。根据比热容公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,当$Q_{吸}$和$m$一定时,物质升高的温度$\Delta t$与比热容$c$成反比,$\Delta t$越小,比热容越大。结合图像,相同时间(吸收相同热量)内,a的温度升高更多($\Delta t_a=T_1$),b的温度升高更少($\Delta t_b=T_2$,$T_2<T_1$),因此b的比热容更大。接下来逐一分析选项:
【解析】
1. 相同加热器,加热时间相同则吸收热量相同,A选项中“加热时间相同,物质a吸收热量多”错误;
2. 加热时间相同,a末温高,但根据$Q_{吸}=cm\Delta t$,$Q_{吸}$、$m$相同,$\Delta t$大则$c$小,故a比热容小,B选项错误;
3. 吸收热量相同,b温度升高慢($\Delta t$小),则比热容大,C选项中“比热容小”错误;
4. 吸收热量相同,b末温低($T_2<T_1$),升温慢,由$Q_{吸}=cm\Delta t$可知,比热容大,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题考查比热容的理解与应用,核心是利用相同加热器判断吸收热量相同,结合温度变化与比热容的关系分析,需掌握$Q=cm\Delta t$的规律。
【难度系数】
0.5
12. 已知铝的比热容大于铁的比热容,质量和初温都相等的铝块和铁块吸收相等的热量后,再立即接触。若不计热量损失,则下列判断正确的是()。
A.它们之间没有热传递
B.温度从铝块传向铁块
C.热量从铝块传向铁块
D.热量从铁块传向铝块
A.它们之间没有热传递
B.温度从铝块传向铁块
C.热量从铝块传向铁块
D.热量从铁块传向铝块
答案
D
解析
【分析】
要判断热传递方向,需先确定铝块和铁块吸收相等热量后的末温:热传递的条件是存在温度差,热量从高温物体传向低温物体,因此需通过热量公式比较两者温度变化量,进而得出末温高低。
【解析】
热传递的方向由物体末温决定,热量从高温物体传向低温物体。
根据热量公式$Q = cm\Delta t$,变形得温度变化量$\Delta t = \frac{Q}{cm}$。
已知:$m_{铝}=m_{铁}$,$Q_{铝}=Q_{铁}$,$c_{铝}>c_{铁}$,代入公式得:
$\Delta t_{铝}=\frac{Q}{c_{铝}m}$,$\Delta t_{铁}=\frac{Q}{c_{铁}m}$,因$c_{铝}>c_{铁}$,故$\Delta t_{铝}<\Delta t_{铁}$。
又两者初温$t_0$相等,末温$t = t_0 + \Delta t$,因此$t_{铁}=t_0+\Delta t_{铁}>t_{铝}=t_0+\Delta t_{铝}$,即铁块末温更高。
所以热量从温度高的铁块传向温度低的铝块,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
比热容、热传递
【点评】
本题结合比热容公式与热传递规律考查,核心是利用比热容判断温度变化,进而确定热传递方向,属于热学基础应用题,需准确掌握热量公式和热传递的条件。
【难度系数】
0.6
要判断热传递方向,需先确定铝块和铁块吸收相等热量后的末温:热传递的条件是存在温度差,热量从高温物体传向低温物体,因此需通过热量公式比较两者温度变化量,进而得出末温高低。
【解析】
热传递的方向由物体末温决定,热量从高温物体传向低温物体。
根据热量公式$Q = cm\Delta t$,变形得温度变化量$\Delta t = \frac{Q}{cm}$。
已知:$m_{铝}=m_{铁}$,$Q_{铝}=Q_{铁}$,$c_{铝}>c_{铁}$,代入公式得:
$\Delta t_{铝}=\frac{Q}{c_{铝}m}$,$\Delta t_{铁}=\frac{Q}{c_{铁}m}$,因$c_{铝}>c_{铁}$,故$\Delta t_{铝}<\Delta t_{铁}$。
又两者初温$t_0$相等,末温$t = t_0 + \Delta t$,因此$t_{铁}=t_0+\Delta t_{铁}>t_{铝}=t_0+\Delta t_{铝}$,即铁块末温更高。
所以热量从温度高的铁块传向温度低的铝块,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
比热容、热传递
【点评】
本题结合比热容公式与热传递规律考查,核心是利用比热容判断温度变化,进而确定热传递方向,属于热学基础应用题,需准确掌握热量公式和热传递的条件。
【难度系数】
0.6
13. 四个热学实验如图所示,下列说法正确的是()。

A.甲中,迅速下压活塞,活塞对厚玻璃筒内的空气做功,空气的内能减少,温度升高
B.乙中,抽去玻璃隔板后两瓶中的气体混合,说明气体分子在不停地做无规则的运动
C.丙中,紧压两铅柱使其结合在一起,悬挂钩码也未能将其拉开,这是因为分子间存在斥力
D.丁中,当瓶塞从瓶口跳出时,瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能
A.甲中,迅速下压活塞,活塞对厚玻璃筒内的空气做功,空气的内能减少,温度升高
B.乙中,抽去玻璃隔板后两瓶中的气体混合,说明气体分子在不停地做无规则的运动
C.丙中,紧压两铅柱使其结合在一起,悬挂钩码也未能将其拉开,这是因为分子间存在斥力
D.丁中,当瓶塞从瓶口跳出时,瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能
答案
BD
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