登录
12. 将质量相同的三块金属甲、乙、丙从相同初温加热到相同末温后，放到表面平整的石蜡上。经过一定时间后，观察到的现象如图12-3-4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
12. C
解析
【分析】
要判断三块金属的比热容大小，需结合实验现象与比热容知识分析：金属块放在石蜡上时，放出的热量会使石蜡熔化，石蜡凹陷程度越大，说明金属块放出的热量越多；已知三块金属质量相同、初温与末温相同，因此温度变化量Δt相同，根据放热公式Q放=cmΔt，当m和Δt一定时，比热容c与Q放成正比，Q放越大，c越大，据此结合图中现象判断即可。
【解析】
1. 实验原理：金属块放出热量使石蜡熔化，石蜡的凹陷程度反映金属块放出热量的多少，凹陷越深，金属块放出的热量Q放越多。
2. 已知条件：甲、乙、丙三块金属的质量m相同，初温t₀相同，末温t相同，因此温度变化量Δt = t - t₀也相同。
3. 根据放热公式Q放 = cmΔt，当m和Δt一定时，比热容c与Q放成正比。
4. 观察题图可知，丙使石蜡凹陷最深，说明丙放出的热量最多，因此丙的比热容最大。
【答案】
C
【知识点】
比热容、放热公式
【点评】
本题利用转换法，通过石蜡的凹陷程度间接判断金属放出热量的多少，结合比热容公式分析比热容大小，属于比热容应用的基础题，需掌握转换法和放热公式的应用。
【难度系数】
0.6
要判断三块金属的比热容大小，需结合实验现象与比热容知识分析：金属块放在石蜡上时，放出的热量会使石蜡熔化，石蜡凹陷程度越大，说明金属块放出的热量越多；已知三块金属质量相同、初温与末温相同，因此温度变化量Δt相同，根据放热公式Q放=cmΔt，当m和Δt一定时，比热容c与Q放成正比，Q放越大，c越大，据此结合图中现象判断即可。
【解析】
1. 实验原理：金属块放出热量使石蜡熔化，石蜡的凹陷程度反映金属块放出热量的多少，凹陷越深，金属块放出的热量Q放越多。
2. 已知条件：甲、乙、丙三块金属的质量m相同，初温t₀相同，末温t相同，因此温度变化量Δt = t - t₀也相同。
3. 根据放热公式Q放 = cmΔt，当m和Δt一定时，比热容c与Q放成正比。
4. 观察题图可知，丙使石蜡凹陷最深，说明丙放出的热量最多，因此丙的比热容最大。
【答案】
C
【知识点】
比热容、放热公式
【点评】
本题利用转换法，通过石蜡的凹陷程度间接判断金属放出热量的多少，结合比热容公式分析比热容大小，属于比热容应用的基础题，需掌握转换法和放热公式的应用。
【难度系数】
0.6
13. 小卉同学家开餐馆，使用的是瓶装液化气，整瓶液化气质量为 21 kg，液化气的热值为$5×10^7$ J/kg。请计算并回答：
（1）1 kg 的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？
（2）若整瓶液化气完全燃烧释放的热量只有 60%被利用，那么散失的热量是多少？
（3）小卉同学想为家里节约能源、降低能耗，设计了一种方案能将上述散失热量的 50%利用起来烧开水，她可以把多少千克水从$20°\mathrm{C}$加热到$100°\mathrm{C}$？
（1）1 kg 的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？
（2）若整瓶液化气完全燃烧释放的热量只有 60%被利用，那么散失的热量是多少？
（3）小卉同学想为家里节约能源、降低能耗，设计了一种方案能将上述散失热量的 50%利用起来烧开水，她可以把多少千克水从$20°\mathrm{C}$加热到$100°\mathrm{C}$？
答案
13. （1）$5×10^7\ \mathrm{J}$ （2）$4.2×10^8\ \mathrm{J}$ （3）625 kg
解析
【分析】
本题考查热值、热量及效率的相关计算，解题思路如下：
1. 第（1）问：根据热值的定义，单位质量燃料完全燃烧释放的热量等于热值，直接利用公式$Q_{\mathrm{放}}=mq$（$m=1\ \mathrm{kg}$）计算即可。
2. 第（2）问：先计算整瓶液化气完全燃烧释放的总热量，再根据“散失热量占总热量的比例（$1-60\%$）”，用总热量乘以该比例得到散失热量。
3. 第（3）问：先求出可利用的散失热量（散失热量×$50\%$），再利用热量公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$变形为$m=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c\Delta t}$，代入水的比热容、温度变化量，计算得到水的质量。
【解析】
（1）1 kg液化气完全燃烧释放的热量：
根据热值公式 $ Q_{\mathrm{放}} = mq $，代入 $ m=1\ \mathrm{kg} $，$ q=5×10^7\ \mathrm{J/kg} $，得：
$ Q_1 = 1\ \mathrm{kg} × 5×10^7\ \mathrm{J/kg} = 5×10^7\ \mathrm{J} $。
（2）整瓶液化气完全燃烧释放的总热量：
$ Q_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{总}}q = 21\ \mathrm{kg} ×5×10^7\ \mathrm{J/kg} = 1.05×10^9\ \mathrm{J} $，
散失的热量为总热量的 $ 1-60\% = 40\% $，则：
$ Q_{\mathrm{散}} = Q_{\mathrm{总}} × 40\% = 1.05×10^9\ \mathrm{J} × 0.4 = 4.2×10^8\ \mathrm{J} $。
（3）水吸收的热量为散失热量的50%：
$ Q_{\mathrm{吸}} = Q_{\mathrm{散}} ×50\% =4.2×10^8\ \mathrm{J} ×0.5=2.1×10^8\ \mathrm{J} $，
根据热量公式 $ Q_{\mathrm{吸}} = cm\Delta t $，其中水的比热容 $ c=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} $，温度变化 $ \Delta t=100℃-20℃=80℃ $，变形得：
$ m_{\mathrm{水}} = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c\Delta t} = \frac{2.1×10^8\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} ×80℃} =625\ \mathrm{kg} $。
【答案】
（1）$5×10^7\ \mathrm{J}$；（2）$4.2×10^8\ \mathrm{J}$；（3）$625\ \mathrm{kg}$
【知识点】
热值计算、热量效率、比热容应用
【点评】
本题是热学基础计算题，结合热值、热量及效率知识点，步骤明确，公式应用简单，主要考查学生对热学基本公式的掌握和计算能力，属于初中物理热学部分的常规题型。
【难度系数】
0.6
本题考查热值、热量及效率的相关计算，解题思路如下：
1. 第（1）问：根据热值的定义，单位质量燃料完全燃烧释放的热量等于热值，直接利用公式$Q_{\mathrm{放}}=mq$（$m=1\ \mathrm{kg}$）计算即可。
2. 第（2）问：先计算整瓶液化气完全燃烧释放的总热量，再根据“散失热量占总热量的比例（$1-60\%$）”，用总热量乘以该比例得到散失热量。
3. 第（3）问：先求出可利用的散失热量（散失热量×$50\%$），再利用热量公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$变形为$m=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c\Delta t}$，代入水的比热容、温度变化量，计算得到水的质量。
【解析】
（1）1 kg液化气完全燃烧释放的热量：
根据热值公式 $ Q_{\mathrm{放}} = mq $，代入 $ m=1\ \mathrm{kg} $，$ q=5×10^7\ \mathrm{J/kg} $，得：
$ Q_1 = 1\ \mathrm{kg} × 5×10^7\ \mathrm{J/kg} = 5×10^7\ \mathrm{J} $。
（2）整瓶液化气完全燃烧释放的总热量：
$ Q_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{总}}q = 21\ \mathrm{kg} ×5×10^7\ \mathrm{J/kg} = 1.05×10^9\ \mathrm{J} $，
散失的热量为总热量的 $ 1-60\% = 40\% $，则：
$ Q_{\mathrm{散}} = Q_{\mathrm{总}} × 40\% = 1.05×10^9\ \mathrm{J} × 0.4 = 4.2×10^8\ \mathrm{J} $。
（3）水吸收的热量为散失热量的50%：
$ Q_{\mathrm{吸}} = Q_{\mathrm{散}} ×50\% =4.2×10^8\ \mathrm{J} ×0.5=2.1×10^8\ \mathrm{J} $，
根据热量公式 $ Q_{\mathrm{吸}} = cm\Delta t $，其中水的比热容 $ c=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} $，温度变化 $ \Delta t=100℃-20℃=80℃ $，变形得：
$ m_{\mathrm{水}} = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c\Delta t} = \frac{2.1×10^8\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} ×80℃} =625\ \mathrm{kg} $。
【答案】
（1）$5×10^7\ \mathrm{J}$；（2）$4.2×10^8\ \mathrm{J}$；（3）$625\ \mathrm{kg}$
【知识点】
热值计算、热量效率、比热容应用
【点评】
本题是热学基础计算题，结合热值、热量及效率知识点，步骤明确，公式应用简单，主要考查学生对热学基本公式的掌握和计算能力，属于初中物理热学部分的常规题型。
【难度系数】
0.6
14. 图12-3-5(a)、(b)、(c)中的装置完全相同，燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体质量和初温也均相同。
（1）下列说法中正确的是
A. 要比较不同液体的比热容，可选择图(a)和(c)
B. 要比较不同液体的比热容，可选择图(b)和(c)
C. 要比较不同燃料的热值，可选择图(b)和(c)
D. 要比较不同燃料的热值，可选择图(a)和(c)
（2）利用其中两幅图可以研究不同物质的吸热能力，根据记录的数据做出了a、b两种液体的温度随时间变化的图像，如图12-3-6所示。
① 不同物质吸热的多少是通过
② 由图可以看出，液体
③ 如果已知液体b的比热容是$1.8×10^3$ J/(kg·℃)，则液体a的比热容是
（1）下列说法中正确的是
A
。A. 要比较不同液体的比热容，可选择图(a)和(c)
B. 要比较不同液体的比热容，可选择图(b)和(c)
C. 要比较不同燃料的热值，可选择图(b)和(c)
D. 要比较不同燃料的热值，可选择图(a)和(c)
（2）利用其中两幅图可以研究不同物质的吸热能力，根据记录的数据做出了a、b两种液体的温度随时间变化的图像，如图12-3-6所示。
① 不同物质吸热的多少是通过
加热时间
（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。② 由图可以看出，液体
$b$
的比热容较大。③ 如果已知液体b的比热容是$1.8×10^3$ J/(kg·℃)，则液体a的比热容是
$0.9×10^3$
J/(kg·℃)。（不计热量损失）答案
14. （1）A （2）① 加热时间 ② $b$ ③ $0.9×10^3$
解析
【分析】
本题考查比热容和热值的实验探究，解题思路为：利用控制变量法分析实验装置的选择，结合转换法判断吸热多少的反映量，再根据热量公式计算比热容。
（1）比较不同液体的比热容时，需控制燃料相同（保证相同时间放热相同），改变液体种类；比较不同燃料的热值时，需控制液体相同，改变燃料种类，据此分析选项。
（2）研究吸热能力时，吸热多少通过加热时间反映；根据温度变化快慢判断比热容大小；利用热量公式Q=cmΔt，结合图像中温度变化关系计算液体a的比热容。
【解析】
（1）分析选项：
比较不同液体的比热容，需燃料相同、液体不同，图(a)和(c)燃料相同，液体不同，故A正确，B错误；
比较不同燃料的热值，需液体相同、燃料不同，图(a)和(b)符合，选项C、D错误，故第一问选A。
（2）① 实验中，相同装置相同时间放热相同，不同物质吸热多少通过加热时间反映，故填加热时间；
② 由图像可知，相同时间内液体b温度升高更慢，说明b的吸热能力更强，比热容更大；
③ 不计热量损失，相同时间内Q相同，m相同，根据Q=cmΔt，c与Δt成反比。由图像得，相同时间内Δt_a=2Δt_b，故c_a=(Δt_b/Δt_a)c_b=(1/2)×1.8×10³ J/(kg·℃)=0.9×10³ J/(kg·℃)。
【答案】
（1）A；（2）①加热时间；②b；③0.9×10³
【知识点】
比热容、热值、热量计算
【点评】
本题是热学实验的基础题，考查控制变量法、转换法的应用及比热容的计算，需明确实验变量控制的核心，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查比热容和热值的实验探究，解题思路为：利用控制变量法分析实验装置的选择，结合转换法判断吸热多少的反映量，再根据热量公式计算比热容。
（1）比较不同液体的比热容时，需控制燃料相同（保证相同时间放热相同），改变液体种类；比较不同燃料的热值时，需控制液体相同，改变燃料种类，据此分析选项。
（2）研究吸热能力时，吸热多少通过加热时间反映；根据温度变化快慢判断比热容大小；利用热量公式Q=cmΔt，结合图像中温度变化关系计算液体a的比热容。
【解析】
（1）分析选项：
比较不同液体的比热容，需燃料相同、液体不同，图(a)和(c)燃料相同，液体不同，故A正确，B错误；
比较不同燃料的热值，需液体相同、燃料不同，图(a)和(b)符合，选项C、D错误，故第一问选A。
（2）① 实验中，相同装置相同时间放热相同，不同物质吸热多少通过加热时间反映，故填加热时间；
② 由图像可知，相同时间内液体b温度升高更慢，说明b的吸热能力更强，比热容更大；
③ 不计热量损失，相同时间内Q相同，m相同，根据Q=cmΔt，c与Δt成反比。由图像得，相同时间内Δt_a=2Δt_b，故c_a=(Δt_b/Δt_a)c_b=(1/2)×1.8×10³ J/(kg·℃)=0.9×10³ J/(kg·℃)。
【答案】
（1）A；（2）①加热时间；②b；③0.9×10³
【知识点】
比热容、热值、热量计算
【点评】
本题是热学实验的基础题，考查控制变量法、转换法的应用及比热容的计算，需明确实验变量控制的核心，难度适中。
【难度系数】
0.6
