7. 在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图所示,由图像可知 (

A.a液体比热容小
B.b液体是水
C.0~3 min内a液体吸收的热量少
D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
D
)A.a液体比热容小
B.b液体是水
C.0~3 min内a液体吸收的热量少
D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
答案
7.D
解析
【分析】
本题考查比热容的应用,解题思路是:首先明确相同电加热器在相同加热时间内,两种液体吸收的热量相等;结合图像得出两种液体升高相同温度时的加热时间关系,再根据热量公式Q=cmΔt分析比热容大小,逐一判断选项。
【解析】
已知两个完全相同的电加热器,因此相同时间内,a、b两种液体吸收的热量Q相等;且水和某液体的质量m、初温均相同。
由图像可知:b在3min内温度从15℃升高到35℃,升高的温度Δt_b=35℃-15℃=20℃;a在6min内温度从15℃升高到35℃,升高的温度Δt_a=20℃,此时a的加热时间是b的2倍,说明a吸收的热量Q_a=2Q_b。
根据热量公式Q=cmΔt,当m、Δt相同时,Q与c成正比,因此c_a=2c_b,即a的比热容更大,b的比热容更小。
对各选项分析:
A选项:a液体比热容小。由推导可知a的比热容是b的2倍,A错误。
B选项:b液体是水。水的比热容较大,相同条件下温度升高更慢,因此温度升高慢的a是水,B错误。
C选项:0~3min内a液体吸收的热量少。相同电加热器,相同时间内两种液体吸收的热量相等,C错误。
D选项:升高相同的温度时,b液体吸收的热量少。升高相同温度(如20℃),b需要3min,a需要6min,说明b吸收的热量更少,D正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题结合温度-时间图像考查比热容的应用,需利用控制变量法,结合电加热器的特点分析热量关系,是初中物理比热容部分的典型基础题。
【难度系数】
0.7
本题考查比热容的应用,解题思路是:首先明确相同电加热器在相同加热时间内,两种液体吸收的热量相等;结合图像得出两种液体升高相同温度时的加热时间关系,再根据热量公式Q=cmΔt分析比热容大小,逐一判断选项。
【解析】
已知两个完全相同的电加热器,因此相同时间内,a、b两种液体吸收的热量Q相等;且水和某液体的质量m、初温均相同。
由图像可知:b在3min内温度从15℃升高到35℃,升高的温度Δt_b=35℃-15℃=20℃;a在6min内温度从15℃升高到35℃,升高的温度Δt_a=20℃,此时a的加热时间是b的2倍,说明a吸收的热量Q_a=2Q_b。
根据热量公式Q=cmΔt,当m、Δt相同时,Q与c成正比,因此c_a=2c_b,即a的比热容更大,b的比热容更小。
对各选项分析:
A选项:a液体比热容小。由推导可知a的比热容是b的2倍,A错误。
B选项:b液体是水。水的比热容较大,相同条件下温度升高更慢,因此温度升高慢的a是水,B错误。
C选项:0~3min内a液体吸收的热量少。相同电加热器,相同时间内两种液体吸收的热量相等,C错误。
D选项:升高相同的温度时,b液体吸收的热量少。升高相同温度(如20℃),b需要3min,a需要6min,说明b吸收的热量更少,D正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题结合温度-时间图像考查比热容的应用,需利用控制变量法,结合电加热器的特点分析热量关系,是初中物理比热容部分的典型基础题。
【难度系数】
0.7
8. 将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整的石蜡上,经过一段时间后,观察到的现象如图所示,则三块金属的比热容(

A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
C
)A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
答案
8.C
解析
【分析】
本题考查比热容的相关应用,解题思路是:金属块放在石蜡上时,石蜡凹陷程度可反映金属放出热量的多少,凹陷越深,说明金属放出的热量越多。已知三块金属质量相同、初温相同,最终温度(石蜡温度)也相同,即温度变化量Δt一致。根据放热公式,在质量和温度变化量相同的情况下,放出热量越多,比热容越大,由此可判断三块金属的比热容大小。
【解析】
甲、乙、丙三块金属的质量m相同,初始温度相同,最终温度(石蜡的温度)也相同,因此温度变化量Δt相同。金属块放出的热量越多,下方石蜡凹陷程度越大,由图可知,丙下方石蜡凹陷最深,说明丙放出的热量Q放最多。根据放热公式Q放=cmΔt,变形可得c=Q放/(mΔt),由于m和Δt均相同,Q放越大则比热容c越大,因此丙的比热容最大。
【答案】
C
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题通过石蜡凹陷程度直观体现金属放热的多少,结合放热公式分析比热容,考查学生对热传递与比热容知识的应用能力,是初中物理的典型基础题。
【难度系数】
0.5
本题考查比热容的相关应用,解题思路是:金属块放在石蜡上时,石蜡凹陷程度可反映金属放出热量的多少,凹陷越深,说明金属放出的热量越多。已知三块金属质量相同、初温相同,最终温度(石蜡温度)也相同,即温度变化量Δt一致。根据放热公式,在质量和温度变化量相同的情况下,放出热量越多,比热容越大,由此可判断三块金属的比热容大小。
【解析】
甲、乙、丙三块金属的质量m相同,初始温度相同,最终温度(石蜡的温度)也相同,因此温度变化量Δt相同。金属块放出的热量越多,下方石蜡凹陷程度越大,由图可知,丙下方石蜡凹陷最深,说明丙放出的热量Q放最多。根据放热公式Q放=cmΔt,变形可得c=Q放/(mΔt),由于m和Δt均相同,Q放越大则比热容c越大,因此丙的比热容最大。
【答案】
C
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题通过石蜡凹陷程度直观体现金属放热的多少,结合放热公式分析比热容,考查学生对热传递与比热容知识的应用能力,是初中物理的典型基础题。
【难度系数】
0.5
9. 以下过程均不发生物态变化。初温相同的两块金属甲、乙吸收相同热量,甲的末温比乙的低;若初温相同的甲、乙放出相同热量,则(
A.甲的末温比乙的低,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B.甲的末温比乙的高,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C.甲的末温比乙的高,且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D.无法判断甲、乙的末温哪一个高,且无法判断甲、乙比热容哪一个大
B
)A.甲的末温比乙的低,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B.甲的末温比乙的高,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C.甲的末温比乙的高,且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D.无法判断甲、乙的末温哪一个高,且无法判断甲、乙比热容哪一个大
答案
9.B
解析
【分析】
首先利用热量公式Q=cmΔt,结合题目中“初温相同的甲、乙吸收相同热量时甲末温更低”的条件,推导得出甲、乙质量与比热容的乘积关系;再根据放出相同热量时的热量公式,结合上述关系分析温度变化量,进而判断末温高低,同时明确因质量未知,无法单独比较比热容大小。
【解析】
设甲、乙初温均为$t_0$,吸收热量为$Q_{吸}$,放出热量为$Q_{放}$,比热容为$c_甲$、$c_乙$,质量为$m_甲$、$m_乙$。
1. 吸收相同热量时:由$Q_{吸}=cm(t_{末}-t_0)$,得温度变化量$\Delta t_{吸}=\frac{Q_{吸}}{cm}$。已知甲末温比乙低,即$\Delta t_{吸甲}<\Delta t_{吸乙}$,且$Q_{吸}$相同,因此$\frac{Q_{吸}}{c_甲m_甲}<\frac{Q_{吸}}{c_乙m_乙}$,化简得$c_甲m_甲>c_乙m_乙$。
2. 放出相同热量时:由$Q_{放}=cm(t_0 - t_{末}')$,得温度变化量$\Delta t_{放}=\frac{Q_{放}}{cm}$。已知$Q_{放}$相同,结合$c_甲m_甲>c_乙m_乙$,可得$\Delta t_{放甲}=\frac{Q_{放}}{c_甲m_甲}<\Delta t_{放乙}=\frac{Q_{放}}{c_乙m_乙}$。
3. 末温判断:末温$t_{末}'=t_0 - \Delta t_{放}$,因$\Delta t_{放甲}<\Delta t_{放乙}$,故$t_{末甲}'=t_0 - \Delta t_{放甲}>t_{末乙}'=t_0 - \Delta t_{放乙}$,即甲的末温比乙高。
4. 比热容判断:由$c_甲m_甲>c_乙m_乙$,仅知质量与比热容的乘积关系,而$m_甲$、$m_乙$大小未知,因此无法判断甲、乙比热容的大小。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
比热容、热量的计算
【点评】
本题考查热量公式的应用,核心是利用已知条件推导质量与比热容的乘积关系,需注意质量未知时无法单独比较比热容,理清温度变化与末温的关系是解题关键。
【难度系数】
0.5
首先利用热量公式Q=cmΔt,结合题目中“初温相同的甲、乙吸收相同热量时甲末温更低”的条件,推导得出甲、乙质量与比热容的乘积关系;再根据放出相同热量时的热量公式,结合上述关系分析温度变化量,进而判断末温高低,同时明确因质量未知,无法单独比较比热容大小。
【解析】
设甲、乙初温均为$t_0$,吸收热量为$Q_{吸}$,放出热量为$Q_{放}$,比热容为$c_甲$、$c_乙$,质量为$m_甲$、$m_乙$。
1. 吸收相同热量时:由$Q_{吸}=cm(t_{末}-t_0)$,得温度变化量$\Delta t_{吸}=\frac{Q_{吸}}{cm}$。已知甲末温比乙低,即$\Delta t_{吸甲}<\Delta t_{吸乙}$,且$Q_{吸}$相同,因此$\frac{Q_{吸}}{c_甲m_甲}<\frac{Q_{吸}}{c_乙m_乙}$,化简得$c_甲m_甲>c_乙m_乙$。
2. 放出相同热量时:由$Q_{放}=cm(t_0 - t_{末}')$,得温度变化量$\Delta t_{放}=\frac{Q_{放}}{cm}$。已知$Q_{放}$相同,结合$c_甲m_甲>c_乙m_乙$,可得$\Delta t_{放甲}=\frac{Q_{放}}{c_甲m_甲}<\Delta t_{放乙}=\frac{Q_{放}}{c_乙m_乙}$。
3. 末温判断:末温$t_{末}'=t_0 - \Delta t_{放}$,因$\Delta t_{放甲}<\Delta t_{放乙}$,故$t_{末甲}'=t_0 - \Delta t_{放甲}>t_{末乙}'=t_0 - \Delta t_{放乙}$,即甲的末温比乙高。
4. 比热容判断:由$c_甲m_甲>c_乙m_乙$,仅知质量与比热容的乘积关系,而$m_甲$、$m_乙$大小未知,因此无法判断甲、乙比热容的大小。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
比热容、热量的计算
【点评】
本题考查热量公式的应用,核心是利用已知条件推导质量与比热容的乘积关系,需注意质量未知时无法单独比较比热容,理清温度变化与末温的关系是解题关键。
【难度系数】
0.5
10. [核心素养·科学思维]用如图所示的器材做“探究不同物质的吸热能力”的实验,同学们在完成实验后进行了反思。

(1)实验要对沙子和水吸热升温快慢进行比较,但实际实验时存在一些不好控制的因素,例如沙子和水散热快慢不同,请另外举出一条:
(2)海边有些沙子是湿的,若在同样条件下加热湿沙子,则湿沙子升高的温度应该
A. 比沙子高
B. 在沙子和水之间
C. 比水低
(1)实验要对沙子和水吸热升温快慢进行比较,但实际实验时存在一些不好控制的因素,例如沙子和水散热快慢不同,请另外举出一条:
两个酒精灯的火焰大小不同(或温度计的灵敏度不同,合理即可)
。(2)海边有些沙子是湿的,若在同样条件下加热湿沙子,则湿沙子升高的温度应该
B
(填字母)。A. 比沙子高
B. 在沙子和水之间
C. 比水低
答案
10.(1)两个酒精灯的火焰大小不同(或温度计的灵敏度不同,合理即可)
(2)B
(2)B
解析
【分析】
本题围绕“探究不同物质的吸热能力”实验展开,第(1)问需找出实验中除散热外的其他不可控因素,实验核心是保证相同时间内物质吸收的热量相同,因此加热装置的一致性、测量工具的准确性等都会影响实验结果;第(2)问需结合比热容知识,分析湿沙子(沙子和水的混合物)的吸热能力,进而判断升温情况。
【解析】
(1) 探究不同物质吸热能力时,需控制相同时间内物质吸收的热量相等,若两个酒精灯的火焰大小不同,会导致相同时间内提供给沙子和水的热量不同,干扰实验对升温快慢的判断;此外,温度计的灵敏度不同,测量温度的误差也会影响结果,因此可举例如两个酒精灯的火焰大小不同(合理即可)。
(2) 湿沙子中包含沙子和水,水的比热容大于沙子的比热容,吸热能力更强,因此湿沙子的吸热能力介于沙子和水之间。在同样加热条件下(吸收相同热量),根据Δt=Q/(cm),吸热能力介于两者之间时,升高的温度也介于沙子和水之间,故选B。
【答案】
(1) 两个酒精灯的火焰大小不同(合理即可);(2) B
【知识点】
比热容;探究物质吸热能力
【点评】
本题考查探究物质吸热能力的实验细节及比热容的应用,需理解实验的控制变量要求,结合比热容公式分析混合物的温度变化,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕“探究不同物质的吸热能力”实验展开,第(1)问需找出实验中除散热外的其他不可控因素,实验核心是保证相同时间内物质吸收的热量相同,因此加热装置的一致性、测量工具的准确性等都会影响实验结果;第(2)问需结合比热容知识,分析湿沙子(沙子和水的混合物)的吸热能力,进而判断升温情况。
【解析】
(1) 探究不同物质吸热能力时,需控制相同时间内物质吸收的热量相等,若两个酒精灯的火焰大小不同,会导致相同时间内提供给沙子和水的热量不同,干扰实验对升温快慢的判断;此外,温度计的灵敏度不同,测量温度的误差也会影响结果,因此可举例如两个酒精灯的火焰大小不同(合理即可)。
(2) 湿沙子中包含沙子和水,水的比热容大于沙子的比热容,吸热能力更强,因此湿沙子的吸热能力介于沙子和水之间。在同样加热条件下(吸收相同热量),根据Δt=Q/(cm),吸热能力介于两者之间时,升高的温度也介于沙子和水之间,故选B。
【答案】
(1) 两个酒精灯的火焰大小不同(合理即可);(2) B
【知识点】
比热容;探究物质吸热能力
【点评】
本题考查探究物质吸热能力的实验细节及比热容的应用,需理解实验的控制变量要求,结合比热容公式分析混合物的温度变化,难度适中。
【难度系数】
0.5
11.现有甲、乙、丙三种初温相同的液体,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。现对这三种液体分别加热,根据它们吸收的热量和升高的温度,在温度—热量图像上分别画出对应的三点甲、乙、丙,如图所示,由此图像得出的结论中正确的是(

①$c_甲 < c_丙$
②$c_甲 > c_丙$
③$m_甲 < m_丙$
④$m_甲 > m_丙$
A.只有①③正确
B.只有①④正确
C.只有②③正确
D.只有②④正确
C
)①$c_甲 < c_丙$
②$c_甲 > c_丙$
③$m_甲 < m_丙$
④$m_甲 > m_丙$
A.只有①③正确
B.只有①④正确
C.只有②③正确
D.只有②④正确
答案
11.C
解析
【分析】
要解决此题,需利用热量公式$Q=cm\Delta t$($\Delta t$为温度变化量,因三者初温相同,对应图像纵坐标的温度变化),结合已知条件:甲、乙质量相等($m_甲=m_乙$),乙、丙为同种液体(比热容$c_乙=c_丙$)。明确规律:质量相等的不同物质,比热容$c$与$\frac{Q}{\Delta t}$成正比;同种物质,质量$m$与$\frac{Q}{\Delta t}$成正比。通过图像比较甲、乙、丙三点的$\frac{Q}{\Delta t}$(横坐标热量除以纵坐标温度),推导比热容和质量的关系。
【解析】
根据热量公式$Q=cm\Delta t$,变形得:$c=\frac{Q}{m\Delta t}$,$m=\frac{Q}{c\Delta t}$。
1. 比较$c_甲$和$c_丙$:
已知$m_甲=m_乙$,$c_乙=c_丙$。
对甲、乙:$c_甲=\frac{Q_甲}{m_甲\Delta t_甲}$,$c_乙=\frac{Q_乙}{m_乙\Delta t_乙}=\frac{Q_乙}{m_甲\Delta t_乙}$,故$\frac{c_甲}{c_乙}=\frac{\frac{Q_甲}{\Delta t_甲}}{\frac{Q_乙}{\Delta t_乙}}$。
从图像可知,甲的$\frac{Q}{\Delta t}$大于乙的$\frac{Q}{\Delta t}$,因此$\frac{c_甲}{c_乙}>1$,即$c_甲>c_乙$;又$c_乙=c_丙$,故$c_甲>c_丙$,②正确,①错误。
2. 比较$m_甲$和$m_丙$:
乙、丙为同种液体,$c_乙=c_丙$,则$m_乙=\frac{Q_乙}{c_乙\Delta t_乙}$,$m_丙=\frac{Q_丙}{c_丙\Delta t_丙}=\frac{Q_丙}{c_乙\Delta t_丙}$,故$\frac{m_丙}{m_乙}=\frac{\frac{Q_丙}{\Delta t_丙}}{\frac{Q_乙}{\Delta t_乙}}$。
从图像可知,丙的$\frac{Q}{\Delta t}$大于乙的$\frac{Q}{\Delta t}$,因此$\frac{m_丙}{m_乙}>1$,即$m_丙>m_乙$;又$m_甲=m_乙$,故$m_丙>m_甲$,即$m_甲<m_丙$,③正确,④错误。
综上,②③正确,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题结合温度-热量图像考查比热容与质量的关系,核心是利用热量公式分析物理量的比例,需明确图像横纵坐标的物理意义,结合已知条件推导,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决此题,需利用热量公式$Q=cm\Delta t$($\Delta t$为温度变化量,因三者初温相同,对应图像纵坐标的温度变化),结合已知条件:甲、乙质量相等($m_甲=m_乙$),乙、丙为同种液体(比热容$c_乙=c_丙$)。明确规律:质量相等的不同物质,比热容$c$与$\frac{Q}{\Delta t}$成正比;同种物质,质量$m$与$\frac{Q}{\Delta t}$成正比。通过图像比较甲、乙、丙三点的$\frac{Q}{\Delta t}$(横坐标热量除以纵坐标温度),推导比热容和质量的关系。
【解析】
根据热量公式$Q=cm\Delta t$,变形得:$c=\frac{Q}{m\Delta t}$,$m=\frac{Q}{c\Delta t}$。
1. 比较$c_甲$和$c_丙$:
已知$m_甲=m_乙$,$c_乙=c_丙$。
对甲、乙:$c_甲=\frac{Q_甲}{m_甲\Delta t_甲}$,$c_乙=\frac{Q_乙}{m_乙\Delta t_乙}=\frac{Q_乙}{m_甲\Delta t_乙}$,故$\frac{c_甲}{c_乙}=\frac{\frac{Q_甲}{\Delta t_甲}}{\frac{Q_乙}{\Delta t_乙}}$。
从图像可知,甲的$\frac{Q}{\Delta t}$大于乙的$\frac{Q}{\Delta t}$,因此$\frac{c_甲}{c_乙}>1$,即$c_甲>c_乙$;又$c_乙=c_丙$,故$c_甲>c_丙$,②正确,①错误。
2. 比较$m_甲$和$m_丙$:
乙、丙为同种液体,$c_乙=c_丙$,则$m_乙=\frac{Q_乙}{c_乙\Delta t_乙}$,$m_丙=\frac{Q_丙}{c_丙\Delta t_丙}=\frac{Q_丙}{c_乙\Delta t_丙}$,故$\frac{m_丙}{m_乙}=\frac{\frac{Q_丙}{\Delta t_丙}}{\frac{Q_乙}{\Delta t_乙}}$。
从图像可知,丙的$\frac{Q}{\Delta t}$大于乙的$\frac{Q}{\Delta t}$,因此$\frac{m_丙}{m_乙}>1$,即$m_丙>m_乙$;又$m_甲=m_乙$,故$m_丙>m_甲$,即$m_甲<m_丙$,③正确,④错误。
综上,②③正确,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题结合温度-热量图像考查比热容与质量的关系,核心是利用热量公式分析物理量的比例,需明确图像横纵坐标的物理意义,结合已知条件推导,难度适中。
【难度系数】
0.5
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