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10.（2025常州钟楼区校级二模）某同学用如图12-3-7甲所示的实验装置，比较不同物质的比热容。将分别盛有100 g水和100 g食用油的两个相同试管固定在铁架台上，温度传感器的探头与水和食用油良好接触，将温度传感器与计算机相连。计算机上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。已知水的比热容是$4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$，不计热量损失，下列说法正确的是（
A.图线A描述的是水
B.加热2 min，水吸收的热量大于食用油吸收的热量
C.食用油的比热容为$2.8×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$
D.0～2 min，水吸收的热量为$1.68×10^4\ \mathrm{J}$
C
）A.图线A描述的是水
B.加热2 min，水吸收的热量大于食用油吸收的热量
C.食用油的比热容为$2.8×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$
D.0～2 min，水吸收的热量为$1.68×10^4\ \mathrm{J}$
答案
10. C
解析
【分析】
要解决本题，需明确实验中相同加热器在相同时间内对不同物质提供的热量相同，结合比热容公式$Q=cm\Delta t$分析各选项：首先根据比热容大小判断水和食用油对应的图线（水的比热容大，升温更慢），再结合图像中时间与温度变化的关系，逐一分析选项的正误。
【解析】
已知水和食用油的质量均为$m=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg}$，实验用相同加热器，不计热量损失，相同时间内两种物质吸收的热量相等。
1. 选项A：水的比热容大于食用油，根据$Q=cm\Delta t$，相同热量下，比热容越大，温度变化越小，升温越慢。由图乙可知，图线B升温更慢，因此图线B是水，A错误。
2. 选项B：加热2 min时，相同加热器提供的热量相同，故水和食用油吸收的热量相等，B错误。
3. 选项C：由图乙，食用油（图线A）从$40°\mathrm{C}$升至$80°\mathrm{C}$用时$t_A=2\ \mathrm{min}$，水（图线B）从$40°\mathrm{C}$升至$80°\mathrm{C}$用时$t_B=3\ \mathrm{min}$。相同时间吸收热量相同，因此食用油与水吸收热量的比值$\frac{Q_{油}}{Q_{水}}=\frac{t_A}{t_B}=\frac{2}{3}$。根据$Q=cm\Delta t$，两者$\Delta t$均为$80°\mathrm{C}-40°\mathrm{C}=40°\mathrm{C}$、质量$m$相同，故$\frac{Q_{油}}{Q_{水}}=\frac{c_{油}m\Delta t}{c_{水}m\Delta t}=\frac{c_{油}}{c_{水}}=\frac{2}{3}$，则$c_{油}=\frac{2}{3}c_{水}=\frac{2}{3}×4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·° C})=2.8×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·° C})$，C正确。
4. 选项D：0～2 min是食用油的加热时间，水在0～2 min的温度变化$\Delta t_{水}'=\frac{2}{3}×40°\mathrm{C}=\frac{80}{3}°\mathrm{C}$，水吸收的热量$Q_{水}'=c_{水}m\Delta t_{水}'=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·° C})×0.1\ \mathrm{kg}×\frac{80}{3}°\mathrm{C}=1.12×10^4\ \mathrm{J}≠1.68×10^4\ \mathrm{J}$，D错误。
【答案】
C
【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，关键是理解相同加热器相同时间提供热量相同，利用比热容公式分析图线对应的物质并进行计算，需注意热量与加热时间的对应关系。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需明确实验中相同加热器在相同时间内对不同物质提供的热量相同，结合比热容公式$Q=cm\Delta t$分析各选项：首先根据比热容大小判断水和食用油对应的图线（水的比热容大，升温更慢），再结合图像中时间与温度变化的关系，逐一分析选项的正误。
【解析】
已知水和食用油的质量均为$m=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg}$，实验用相同加热器，不计热量损失，相同时间内两种物质吸收的热量相等。
1. 选项A：水的比热容大于食用油，根据$Q=cm\Delta t$，相同热量下，比热容越大，温度变化越小，升温越慢。由图乙可知，图线B升温更慢，因此图线B是水，A错误。
2. 选项B：加热2 min时，相同加热器提供的热量相同，故水和食用油吸收的热量相等，B错误。
3. 选项C：由图乙，食用油（图线A）从$40°\mathrm{C}$升至$80°\mathrm{C}$用时$t_A=2\ \mathrm{min}$，水（图线B）从$40°\mathrm{C}$升至$80°\mathrm{C}$用时$t_B=3\ \mathrm{min}$。相同时间吸收热量相同，因此食用油与水吸收热量的比值$\frac{Q_{油}}{Q_{水}}=\frac{t_A}{t_B}=\frac{2}{3}$。根据$Q=cm\Delta t$，两者$\Delta t$均为$80°\mathrm{C}-40°\mathrm{C}=40°\mathrm{C}$、质量$m$相同，故$\frac{Q_{油}}{Q_{水}}=\frac{c_{油}m\Delta t}{c_{水}m\Delta t}=\frac{c_{油}}{c_{水}}=\frac{2}{3}$，则$c_{油}=\frac{2}{3}c_{水}=\frac{2}{3}×4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·° C})=2.8×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·° C})$，C正确。
4. 选项D：0～2 min是食用油的加热时间，水在0～2 min的温度变化$\Delta t_{水}'=\frac{2}{3}×40°\mathrm{C}=\frac{80}{3}°\mathrm{C}$，水吸收的热量$Q_{水}'=c_{水}m\Delta t_{水}'=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·° C})×0.1\ \mathrm{kg}×\frac{80}{3}°\mathrm{C}=1.12×10^4\ \mathrm{J}≠1.68×10^4\ \mathrm{J}$，D错误。
【答案】
C
【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，关键是理解相同加热器相同时间提供热量相同，利用比热容公式分析图线对应的物质并进行计算，需注意热量与加热时间的对应关系。
【难度系数】
0.5
11. 大漠气候“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”，海边夏日中午沙子烫脚而海水却是凉的，这些都是因为沙石的
比热容
（填物质的物理属性）较小。若在同样的太阳光照射条件下，沙子与水吸收的热量大致相同，则沙子
的温度升高得更多。答案
11. 比热容 沙子
解析
【分析】
这道题考查比热容的实际应用，解题思路为：1. 先明确题目描述的是不同物质温度变化差异的现象，对应物质的物理属性是比热容；2. 结合热量公式Q=cmΔt，当吸收热量Q相同时，比热容c越小，温度变化Δt越大，据此判断温度升高更多的物质。
【解析】
比热容是物质的一种物理属性，反映物质吸放热能力的强弱。根据热量计算公式Q=cmΔt，当沙子和水吸收的热量Q大致相同、质量m相同时，比热容c越小，温度变化Δt越大。沙漠地区沙石多，比热容小，昼夜温差大；海边水的比热容大，中午温度升高慢，因此会出现“沙子烫脚而海水凉”的现象。由此可知，第一个空应填比热容；同样吸热时，沙子的比热容更小，温度升高得更多，第二个空应填沙子。
【答案】
比热容 沙子
【知识点】
比热容、热量与温度变化的关系
【点评】
本题结合生活常见现象考查比热容的基础应用，难度较低，重点考查学生对比热容特性的理解及公式的简单运用。
【难度系数】
0.8
这道题考查比热容的实际应用，解题思路为：1. 先明确题目描述的是不同物质温度变化差异的现象，对应物质的物理属性是比热容；2. 结合热量公式Q=cmΔt，当吸收热量Q相同时，比热容c越小，温度变化Δt越大，据此判断温度升高更多的物质。
【解析】
比热容是物质的一种物理属性，反映物质吸放热能力的强弱。根据热量计算公式Q=cmΔt，当沙子和水吸收的热量Q大致相同、质量m相同时，比热容c越小，温度变化Δt越大。沙漠地区沙石多，比热容小，昼夜温差大；海边水的比热容大，中午温度升高慢，因此会出现“沙子烫脚而海水凉”的现象。由此可知，第一个空应填比热容；同样吸热时，沙子的比热容更小，温度升高得更多，第二个空应填沙子。
【答案】
比热容 沙子
【知识点】
比热容、热量与温度变化的关系
【点评】
本题结合生活常见现象考查比热容的基础应用，难度较低，重点考查学生对比热容特性的理解及公式的简单运用。
【难度系数】
0.8
12. 在标准大气压下,质量为2 kg、温度为15 ℃的水,吸收了$7.56×10^5$ J的热量后,它的末温为
100
℃,水的温度升高了85
℃。[$c_{水}=4.2×10^3$ J/(kg·℃)]答案
12. 100 85
解析
【分析】
本题考查热量的计算，解题思路为：首先利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$计算水理论上升高的温度，再结合标准大气压下水的沸点为$100℃$的特点，判断水是否会达到沸点（沸腾时温度保持不变），进而确定实际的末温和升高的温度，避免直接用理论计算的温度作为结果。
【解析】
根据吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$，变形可得水理论上升高的温度：
$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m}=\frac{7.56×10^5 J}{4.2×10^3 J/(kg·℃)×2 kg}=90℃$
理论上末温为：$15℃ + 90℃=105℃$
但标准大气压下水的沸点为$100℃$，水沸腾时温度保持不变，因此水实际升高的温度为：$100℃ - 15℃=85℃$，实际末温为$100℃$。
【答案】
100；85
【知识点】
热量计算；沸点
【点评】
本题需注意标准大气压下水的沸点限制，不能直接用理论计算的温度作为末温，容易忽略沸腾时温度不变的特点导致错误，是热量计算中的易错题。
【难度系数】
0.6
本题考查热量的计算，解题思路为：首先利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$计算水理论上升高的温度，再结合标准大气压下水的沸点为$100℃$的特点，判断水是否会达到沸点（沸腾时温度保持不变），进而确定实际的末温和升高的温度，避免直接用理论计算的温度作为结果。
【解析】
根据吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$，变形可得水理论上升高的温度：
$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m}=\frac{7.56×10^5 J}{4.2×10^3 J/(kg·℃)×2 kg}=90℃$
理论上末温为：$15℃ + 90℃=105℃$
但标准大气压下水的沸点为$100℃$，水沸腾时温度保持不变，因此水实际升高的温度为：$100℃ - 15℃=85℃$，实际末温为$100℃$。
【答案】
100；85
【知识点】
热量计算；沸点
【点评】
本题需注意标准大气压下水的沸点限制，不能直接用理论计算的温度作为末温，容易忽略沸腾时温度不变的特点导致错误，是热量计算中的易错题。
【难度系数】
0.6
13. (2024宿迁泗阳一模)为了测定铅的比热容，把质量为200 g的铅块加热到98 ℃，再投入质量为80 g、温度为12 ℃的水中，混合后最终水的温度为18 ℃。若不计热损失，求：
[$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$]
(1)水吸收的热量。
(2)铅的比热容。
[$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$]
(1)水吸收的热量。
(2)铅的比热容。
答案
(1)水吸收的热量:$Q_{吸}=c_{水} m_{水}(t-t_{0水})=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})×80×10^{-3}\ \mathrm{kg}×(18\ ℃-12\ ℃)=2.016×10^{3}\ \mathrm{J}$。
(2)因为不计热损失，所以铅块放出的热量：
$Q_{放}=Q_{吸}=2.016×10^{3}\ \mathrm{J}$，
则铅的比热容:$c_{铅}=\frac{Q_{放}}{m_{铅}(t_{0铅}-t)}=\frac{2.016×10^{3}\ \mathrm{J}}{200×10^{-3}\ \mathrm{kg}×(98\ ℃-18\ ℃)}=126\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
(2)因为不计热损失，所以铅块放出的热量：
$Q_{放}=Q_{吸}=2.016×10^{3}\ \mathrm{J}$，
则铅的比热容:$c_{铅}=\frac{Q_{放}}{m_{铅}(t_{0铅}-t)}=\frac{2.016×10^{3}\ \mathrm{J}}{200×10^{-3}\ \mathrm{kg}×(98\ ℃-18\ ℃)}=126\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
解析
【分析】
本题是热学中热量计算的基础题型，核心思路是利用热平衡条件（不计热损失时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量）解题。第(1)问求水吸收的热量，需运用吸热公式，注意质量单位换算为千克；第(2)问求铅的比热容，先根据热平衡关系确定铅放出的热量等于水吸收的热量，再结合放热公式变形计算，同样需注意单位统一。
【解析】
(1) 先统一单位：水的质量$m_{水}=80\ \mathrm{g}=80×10^{-3}\ \mathrm{kg}$，水的温度变化$\Delta t_{水}=t-t_{0水}=18\ ℃-12\ ℃=6\ ℃$。
根据吸热公式，水吸收的热量：
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t-t_{0水})=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})×80×10^{-3}\ \mathrm{kg}×6\ ℃=2.016×10^{3}\ \mathrm{J}$。
(2) 不计热损失，铅块放出的热量等于水吸收的热量，即$Q_{放}=Q_{吸}=2.016×10^{3}\ \mathrm{J}$。
铅的质量$m_{铅}=200\ \mathrm{g}=200×10^{-3}\ \mathrm{kg}$，铅的温度变化$\Delta t_{铅}=t_{0铅}-t=98\ ℃-18\ ℃=80\ ℃$。
根据放热公式$Q_{放}=c_{铅}m_{铅}(t_{0铅}-t)$，变形得铅的比热容：
$c_{铅}=\frac{Q_{放}}{m_{铅}(t_{0铅}-t)}=\frac{2.016×10^{3}\ \mathrm{J}}{200×10^{-3}\ \mathrm{kg}×80\ ℃}=126\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
【答案】
(1) 水吸收的热量为$2.016×10^{3}\ \mathrm{J}$；(2) 铅的比热容为$126\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
【知识点】
热量的计算；热平衡方程
【点评】
本题考查热量公式的应用及热平衡条件的运用，解题关键是正确进行单位换算，熟练掌握吸热、放热公式，属于热学基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
本题是热学中热量计算的基础题型，核心思路是利用热平衡条件（不计热损失时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量）解题。第(1)问求水吸收的热量，需运用吸热公式，注意质量单位换算为千克；第(2)问求铅的比热容，先根据热平衡关系确定铅放出的热量等于水吸收的热量，再结合放热公式变形计算，同样需注意单位统一。
【解析】
(1) 先统一单位：水的质量$m_{水}=80\ \mathrm{g}=80×10^{-3}\ \mathrm{kg}$，水的温度变化$\Delta t_{水}=t-t_{0水}=18\ ℃-12\ ℃=6\ ℃$。
根据吸热公式，水吸收的热量：
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t-t_{0水})=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})×80×10^{-3}\ \mathrm{kg}×6\ ℃=2.016×10^{3}\ \mathrm{J}$。
(2) 不计热损失，铅块放出的热量等于水吸收的热量，即$Q_{放}=Q_{吸}=2.016×10^{3}\ \mathrm{J}$。
铅的质量$m_{铅}=200\ \mathrm{g}=200×10^{-3}\ \mathrm{kg}$，铅的温度变化$\Delta t_{铅}=t_{0铅}-t=98\ ℃-18\ ℃=80\ ℃$。
根据放热公式$Q_{放}=c_{铅}m_{铅}(t_{0铅}-t)$，变形得铅的比热容：
$c_{铅}=\frac{Q_{放}}{m_{铅}(t_{0铅}-t)}=\frac{2.016×10^{3}\ \mathrm{J}}{200×10^{-3}\ \mathrm{kg}×80\ ℃}=126\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
【答案】
(1) 水吸收的热量为$2.016×10^{3}\ \mathrm{J}$；(2) 铅的比热容为$126\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
【知识点】
热量的计算；热平衡方程
【点评】
本题考查热量公式的应用及热平衡条件的运用，解题关键是正确进行单位换算，熟练掌握吸热、放热公式，属于热学基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
14.［科学思维］（2025无锡梁溪区校级月考）如图12-3-8所示是加热2 kg冰的坐标图像，设相同时间内物质吸收的热量相同，整个过程不考虑水的汽化，甲、乙两图中符合冰熔化规律的是图
乙
（选填“甲”或“乙”）。这是因为$c_{冰}$$＜$
（选填“＞”“＜”或“＝”）$c_{水}$，所以相同时间内冰
（选填“冰”或“水”）升温更快；若冰的比热容为$2.1×10^3 J/(kg·℃)$，水的比热容为$4.2×10^3 J/(kg·℃)$，根据图像可以得出2～5 min内，冰熔化过程吸收了$6.3×10^4$
J热量。（不考虑散热）答案
14. 乙 $＜$ 冰 $6.3×10^4$
解析
【分析】
要解决这道题，需结合晶体熔化特点、比热容的规律分析图像，再利用热量公式计算熔化吸热。首先，冰是晶体，熔化时温度不变，对应图像的水平段；其次，冰的比热容小于水的比热容，根据$Q=cm\Delta t$，相同质量的物质吸收相同热量时，比热容越小，温度变化越大，因此冰升温比水快；最后，利用“相同时间吸收热量相同”的条件，先算出冰升温阶段的吸热，再推导熔化过程的吸热。
【解析】
1. 判断符合规律的图：冰熔化时温度不变，且冰的比热容小于水的比热容。相同时间内物质吸收热量相同，由$Q=cm\Delta t$可知，质量$m$相同、$Q$相同时，$c$越小，$\Delta t$越大，即冰升温比水快。观察图像：甲图中冰和水在相同时间内升高的温度相同，不符合规律；乙图中冰升温更快，水升温更慢，符合冰熔化规律，故填“乙”。
2. 比热容与升温快慢：由上述分析，$c_{冰}＜c_{水}$，相同时间内冰升温更快。
3. 计算熔化吸热：冰在0～2min（升温阶段），温度变化$\Delta t=0℃ - (-10℃)=10℃$，质量$m=2kg$，冰的比热容$c_{冰}=2.1×10^3 J/(kg·℃)$，则0～2min吸收的热量：
$Q_{1}=c_{冰}m\Delta t=2.1×10^3 J/(kg·℃)×2kg×10℃=4.2×10^4 J$。
因相同时间吸热相同，每分钟吸热$Q_{0}=\frac{4.2×10^4 J}{2min}=2.1×10^4 J/min$。
冰的熔化时间为2～5min，共3min，故熔化吸收的热量：
$Q=2.1×10^4 J/min×3min=6.3×10^4 J$。
【答案】
乙 $＜$ 冰 $6.3×10^4$
【知识点】
比热容、晶体熔化、热量计算
【点评】
本题结合温度-时间图像考查晶体熔化特点与比热容的应用，核心是利用比热容公式分析温度变化规律，再结合“相同时间吸热相同”的条件计算熔化吸热，需学生掌握图像分析和公式应用能力，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合晶体熔化特点、比热容的规律分析图像，再利用热量公式计算熔化吸热。首先，冰是晶体，熔化时温度不变，对应图像的水平段；其次，冰的比热容小于水的比热容，根据$Q=cm\Delta t$，相同质量的物质吸收相同热量时，比热容越小，温度变化越大，因此冰升温比水快；最后，利用“相同时间吸收热量相同”的条件，先算出冰升温阶段的吸热，再推导熔化过程的吸热。
【解析】
1. 判断符合规律的图：冰熔化时温度不变，且冰的比热容小于水的比热容。相同时间内物质吸收热量相同，由$Q=cm\Delta t$可知，质量$m$相同、$Q$相同时，$c$越小，$\Delta t$越大，即冰升温比水快。观察图像：甲图中冰和水在相同时间内升高的温度相同，不符合规律；乙图中冰升温更快，水升温更慢，符合冰熔化规律，故填“乙”。
2. 比热容与升温快慢：由上述分析，$c_{冰}＜c_{水}$，相同时间内冰升温更快。
3. 计算熔化吸热：冰在0～2min（升温阶段），温度变化$\Delta t=0℃ - (-10℃)=10℃$，质量$m=2kg$，冰的比热容$c_{冰}=2.1×10^3 J/(kg·℃)$，则0～2min吸收的热量：
$Q_{1}=c_{冰}m\Delta t=2.1×10^3 J/(kg·℃)×2kg×10℃=4.2×10^4 J$。
因相同时间吸热相同，每分钟吸热$Q_{0}=\frac{4.2×10^4 J}{2min}=2.1×10^4 J/min$。
冰的熔化时间为2～5min，共3min，故熔化吸收的热量：
$Q=2.1×10^4 J/min×3min=6.3×10^4 J$。
【答案】
乙 $＜$ 冰 $6.3×10^4$
【知识点】
比热容、晶体熔化、热量计算
【点评】
本题结合温度-时间图像考查晶体熔化特点与比热容的应用，核心是利用比热容公式分析温度变化规律，再结合“相同时间吸热相同”的条件计算熔化吸热，需学生掌握图像分析和公式应用能力，难度适中。
【难度系数】
0.5
