8.质量均为0.5 kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们的温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容$ c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}, c_{水}>c_{液} $。下列说法正确的是(

A.乙物质是水
B.0~12 min,乙的温度降低了20 ℃
C.0~12 min,甲放出了$ 8.4×10^{4}\ \mathrm{J} $的热量
D.乙物质的比热容为$ 2.1×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)} $
D
)A.乙物质是水
B.0~12 min,乙的温度降低了20 ℃
C.0~12 min,甲放出了$ 8.4×10^{4}\ \mathrm{J} $的热量
D.乙物质的比热容为$ 2.1×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)} $
答案
8.D
解析
【分析】
要解决本题,需结合放热公式$ Q_{放}=cm\Delta t $分析:质量相同的不同物质,放出相同热量时,比热容越大,温度降低得越少。已知水的比热容$ c_{水} $大于液体比热容,因此降温慢的甲是水,降温快的乙是另一种液体。再逐一分析选项:
1. 选项A:根据比热容与降温的关系,水降温慢,甲降温慢,故甲是水,乙不是水,A错误;
2. 选项B:0~12min,乙初始温度为60℃,12min时温度为20℃,降低的温度是$ 60℃ -20℃=40℃ $,并非20℃,B错误;
3. 选项C:0~12min,甲(水)的温度降低$ \Delta t_{甲}=60℃-40℃=20℃ $,根据放热公式,放出热量$ Q_{放}=c_{水}m\Delta t_{甲}=4.2×10^3 J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×10^4 J $,不是$ 8.4×10^4 J $,C错误;
4. 选项D:相同时间内甲和乙放出热量相等,即$ Q_{甲}=Q_{乙} $,$ Q_{甲}=4.2×10^4 J $,乙的温度降低$ \Delta t_{乙}=40℃ $,质量均为0.5kg,代入公式$ Q_{乙}=c_{液}m\Delta t_{乙} $,得$ c_{液}=\frac{Q_{乙}}{m\Delta t_{乙}}=\frac{4.2×10^4 J}{0.5kg×40℃}=2.1×10^3 J/(kg·℃) $,D正确。
【解析】
由题意,质量均为0.5kg的水和另一种液体相同时间内放出热量相等,根据放热公式$ Q_{放}=cm\Delta t $,当$ Q_{放} $、$ m $相同时,$ \Delta t $与$ c $成反比。因$ c_{水}>c_{液} $,故降温慢的甲是水,乙为另一种液体。
选项A:甲降温慢,为水,乙不是水,A错误;
选项B:0~12min,乙温度降低$ \Delta t_{乙}=60℃-20℃=40℃ $,B错误;
选项C:0~12min,甲(水)温度降低$ \Delta t_{甲}=20℃ $,放出热量$ Q_{放}=4.2×10^3 J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×10^4 J $,C错误;
选项D:相同时间内甲乙放热相等,$ Q_{乙}=Q_{甲}=4.2×10^4 J $,则乙的比热容$ c_{液}=\frac{4.2×10^4 J}{0.5kg×40℃}=2.1×10^3 J/(kg·℃) $,D正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容、放热公式、温度-时间图像
【点评】
本题结合温度-时间图像考查比热容的应用,核心是利用“相同时间放热相等”和放热公式分析,需准确读取图像中的温度变化,再结合公式计算,属于中等难度的比热容应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合放热公式$ Q_{放}=cm\Delta t $分析:质量相同的不同物质,放出相同热量时,比热容越大,温度降低得越少。已知水的比热容$ c_{水} $大于液体比热容,因此降温慢的甲是水,降温快的乙是另一种液体。再逐一分析选项:
1. 选项A:根据比热容与降温的关系,水降温慢,甲降温慢,故甲是水,乙不是水,A错误;
2. 选项B:0~12min,乙初始温度为60℃,12min时温度为20℃,降低的温度是$ 60℃ -20℃=40℃ $,并非20℃,B错误;
3. 选项C:0~12min,甲(水)的温度降低$ \Delta t_{甲}=60℃-40℃=20℃ $,根据放热公式,放出热量$ Q_{放}=c_{水}m\Delta t_{甲}=4.2×10^3 J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×10^4 J $,不是$ 8.4×10^4 J $,C错误;
4. 选项D:相同时间内甲和乙放出热量相等,即$ Q_{甲}=Q_{乙} $,$ Q_{甲}=4.2×10^4 J $,乙的温度降低$ \Delta t_{乙}=40℃ $,质量均为0.5kg,代入公式$ Q_{乙}=c_{液}m\Delta t_{乙} $,得$ c_{液}=\frac{Q_{乙}}{m\Delta t_{乙}}=\frac{4.2×10^4 J}{0.5kg×40℃}=2.1×10^3 J/(kg·℃) $,D正确。
【解析】
由题意,质量均为0.5kg的水和另一种液体相同时间内放出热量相等,根据放热公式$ Q_{放}=cm\Delta t $,当$ Q_{放} $、$ m $相同时,$ \Delta t $与$ c $成反比。因$ c_{水}>c_{液} $,故降温慢的甲是水,乙为另一种液体。
选项A:甲降温慢,为水,乙不是水,A错误;
选项B:0~12min,乙温度降低$ \Delta t_{乙}=60℃-20℃=40℃ $,B错误;
选项C:0~12min,甲(水)温度降低$ \Delta t_{甲}=20℃ $,放出热量$ Q_{放}=4.2×10^3 J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×10^4 J $,C错误;
选项D:相同时间内甲乙放热相等,$ Q_{乙}=Q_{甲}=4.2×10^4 J $,则乙的比热容$ c_{液}=\frac{4.2×10^4 J}{0.5kg×40℃}=2.1×10^3 J/(kg·℃) $,D正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容、放热公式、温度-时间图像
【点评】
本题结合温度-时间图像考查比热容的应用,核心是利用“相同时间放热相等”和放热公式分析,需准确读取图像中的温度变化,再结合公式计算,属于中等难度的比热容应用题型。
【难度系数】
0.5
二、填空题
9.把两滴相同的墨水分别同时滴入盛有等质量的冷水和热水的两个烧杯中,实验过程及现象如图所示,分析可知物体的温度越高,分子的无规则运动越

9.把两滴相同的墨水分别同时滴入盛有等质量的冷水和热水的两个烧杯中,实验过程及现象如图所示,分析可知物体的温度越高,分子的无规则运动越
剧烈
(选填“剧烈”或“缓慢”)。若将冷水倒掉一些,则对比原来这杯冷水,杯中剩余冷水的内能减少
(选填“增加”或“减少”)。答案
9.剧烈 减少
解析
【分析】
首先观察实验现象:相同的两滴墨水同时滴入等质量的冷水和热水中,热水中的墨水扩散速度更快,由此可分析温度对分子无规则运动的影响;再结合内能的影响因素(质量、温度等),分析倒掉部分冷水后剩余冷水的内能变化。
【解析】
1. 分子的无规则运动与温度有关:温度越高,分子的无规则运动越剧烈。实验中热水里的墨水扩散得更快,说明热水中分子运动更剧烈,因此第一空填“剧烈”。
2. 内能的大小与物体的质量、温度等因素有关。将冷水倒掉一些后,杯中剩余冷水的质量减小,温度不变,因此内能减少,第二空填“减少”。
【答案】
剧烈 减少
【知识点】
分子热运动、内能
【点评】
本题结合扩散实验考查分子热运动的特点,以及内能的影响因素,属于基础知识点的应用,难度适中。
【难度系数】
0.7
首先观察实验现象:相同的两滴墨水同时滴入等质量的冷水和热水中,热水中的墨水扩散速度更快,由此可分析温度对分子无规则运动的影响;再结合内能的影响因素(质量、温度等),分析倒掉部分冷水后剩余冷水的内能变化。
【解析】
1. 分子的无规则运动与温度有关:温度越高,分子的无规则运动越剧烈。实验中热水里的墨水扩散得更快,说明热水中分子运动更剧烈,因此第一空填“剧烈”。
2. 内能的大小与物体的质量、温度等因素有关。将冷水倒掉一些后,杯中剩余冷水的质量减小,温度不变,因此内能减少,第二空填“减少”。
【答案】
剧烈 减少
【知识点】
分子热运动、内能
【点评】
本题结合扩散实验考查分子热运动的特点,以及内能的影响因素,属于基础知识点的应用,难度适中。
【难度系数】
0.7
10.(德州中考)炎热的夏天路面被晒得发烫,这是通过
热传递
的方式改变内能的,人们通过在城市中心修建人工湖来调节气温利用了水的比热容
大的特性。答案
10.热传递 比热容
解析
【分析】
解题时,首先明确改变物体内能的两种方式为做功和热传递,判断路面发烫的能量变化类型;其次结合水的特性,分析人工湖调节气温的原理。
【解析】
1. 改变内能的方式有做功和热传递:做功是能量的转化,热传递是能量的转移。炎热夏天路面被太阳晒得发烫,是路面从太阳吸收热量,属于能量的转移过程,因此是通过热传递的方式改变内能;
2. 水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,吸收或放出相同热量时,水的温度变化更小,因此城市中心修建人工湖可利用水的比热容大的特性调节气温。
【答案】
热传递 比热容
【知识点】
内能的改变方式、比热容
【点评】
本题考查内能改变的方式和水的比热容的应用,属于基础知识点的考查,结合生活实际,难度较低,是常见的中考基础题。
【难度系数】
0.9
解题时,首先明确改变物体内能的两种方式为做功和热传递,判断路面发烫的能量变化类型;其次结合水的特性,分析人工湖调节气温的原理。
【解析】
1. 改变内能的方式有做功和热传递:做功是能量的转化,热传递是能量的转移。炎热夏天路面被太阳晒得发烫,是路面从太阳吸收热量,属于能量的转移过程,因此是通过热传递的方式改变内能;
2. 水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,吸收或放出相同热量时,水的温度变化更小,因此城市中心修建人工湖可利用水的比热容大的特性调节气温。
【答案】
热传递 比热容
【知识点】
内能的改变方式、比热容
【点评】
本题考查内能改变的方式和水的比热容的应用,属于基础知识点的考查,结合生活实际,难度较低,是常见的中考基础题。
【难度系数】
0.9
11.“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区昼夜温差小,这是因为水比沙子的
比热容
大,楼房中的“暖气”用水作为介质,正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500 kg的水从65 ℃降低到35 ℃,水放出的热量为$6.3×10^7$
J,这一过程中水的内能减少。除热传递外,做功
也可以改变物体的内能。$c_{水}=4.2×10^{3} J/(kg·℃)$。答案
11.比热容 $6.3×10^7$ 做功
解析
【分析】首先,理解沙漠与沿海昼夜温差差异的原因:水的比热容比沙子大,相同质量的水和沙子,吸收或放出相同热量时,水的温度变化更小,因此沿海地区昼夜温差小,沙漠地区昼夜温差大。接着计算水放出的热量,需运用放热公式$Q_{放}=c_{水}m\Delta t$,其中$\Delta t$为温度变化量。最后回忆改变物体内能的两种方式:热传递和做功,据此完成填空。
【解析】1. 沙漠地区多沙子,沿海地区多水,水的比热容比沙子大,所以第一空填“比热容”。2. 水放出的热量:$Q_{放}=c_{水}m(t_{0}-t)=4.2×10^{3} J/(kg·℃)×500 kg×(65℃-35℃)=6.3×10^{7} J$,故第二空填“$6.3×10^7$”。3. 改变物体内能的方式有热传递和做功,除热传递外,做功也可以改变物体的内能,故第三空填“做功”。
【答案】比热容 $6.3×10^7$ 做功
【知识点】比热容、热量计算、内能的改变方式
【点评】本题考查比热容的应用、热量计算及内能改变的方式,属于基础概念类题目,侧重对核心知识点的直接考查,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】1. 沙漠地区多沙子,沿海地区多水,水的比热容比沙子大,所以第一空填“比热容”。2. 水放出的热量:$Q_{放}=c_{水}m(t_{0}-t)=4.2×10^{3} J/(kg·℃)×500 kg×(65℃-35℃)=6.3×10^{7} J$,故第二空填“$6.3×10^7$”。3. 改变物体内能的方式有热传递和做功,除热传递外,做功也可以改变物体的内能,故第三空填“做功”。
【答案】比热容 $6.3×10^7$ 做功
【知识点】比热容、热量计算、内能的改变方式
【点评】本题考查比热容的应用、热量计算及内能改变的方式,属于基础概念类题目,侧重对核心知识点的直接考查,难度较低。
【难度系数】0.8
12.(东营中考)取质量相同、初温相同的两种物质的粉末状样品a和b,用完全相同的加热装置同时对a、b加热,它们的温度随加热时间变化的图像如图所示。由图可知,物质a的比热容

大于
(选填“大于”或“小于”)物质b的比热容;在$t_1~t_2$时间内,物质b的内能增加
(选填“增加”“减少”或“不变”)。(样品受热均匀,不计热损失)答案
12.大于 增加
解析
【分析】
要判断比热容大小,需利用热量公式$Q=cm\Delta t$:相同加热装置说明相同时间内a、b吸收的热量$Q$相等,题目中a、b质量$m$相同、初温相同,通过图像比较相同时间内两者升高的温度$\Delta t$,即可判断比热容;判断内能变化时,需注意b在$t_1~t_2$时间内虽温度不变,但仍在吸收热量,内能会增加。
【解析】
1. 比热容判断:完全相同的加热装置,相同时间内a、b吸收的热量$Q$相等;已知a、b质量$m$相同、初温相同。由图像可知,在$0~t_1$时间内,a升高的温度$\Delta t_a = t_{温1} - 初温$,b升高的温度$\Delta t_b = t_{温2} - 初温$,显然$\Delta t_a < \Delta t_b$。根据公式$Q=cm\Delta t$,当$Q$、$m$相同时,$\Delta t$越小,比热容$c$越大,因此物质a的比热容大于物质b的比热容。
2. 内能判断:在$t_1~t_2$时间内,物质b虽温度不变,但仍在持续吸收热量(加热装置未停止),不计热损失,吸收的热量会使内能增加,因此物质b的内能增加。
【答案】
大于;增加
【知识点】
比热容;内能
【点评】
本题结合温度-时间图像考查比热容和内能的核心知识,关键是理解“相同加热装置代表相同时间吸热相同”,以及晶体熔化时温度不变但内能增加的特点,需准确分析图像中的温度变化与热量吸收情况。
【难度系数】
0.5
要判断比热容大小,需利用热量公式$Q=cm\Delta t$:相同加热装置说明相同时间内a、b吸收的热量$Q$相等,题目中a、b质量$m$相同、初温相同,通过图像比较相同时间内两者升高的温度$\Delta t$,即可判断比热容;判断内能变化时,需注意b在$t_1~t_2$时间内虽温度不变,但仍在吸收热量,内能会增加。
【解析】
1. 比热容判断:完全相同的加热装置,相同时间内a、b吸收的热量$Q$相等;已知a、b质量$m$相同、初温相同。由图像可知,在$0~t_1$时间内,a升高的温度$\Delta t_a = t_{温1} - 初温$,b升高的温度$\Delta t_b = t_{温2} - 初温$,显然$\Delta t_a < \Delta t_b$。根据公式$Q=cm\Delta t$,当$Q$、$m$相同时,$\Delta t$越小,比热容$c$越大,因此物质a的比热容大于物质b的比热容。
2. 内能判断:在$t_1~t_2$时间内,物质b虽温度不变,但仍在持续吸收热量(加热装置未停止),不计热损失,吸收的热量会使内能增加,因此物质b的内能增加。
【答案】
大于;增加
【知识点】
比热容;内能
【点评】
本题结合温度-时间图像考查比热容和内能的核心知识,关键是理解“相同加热装置代表相同时间吸热相同”,以及晶体熔化时温度不变但内能增加的特点,需准确分析图像中的温度变化与热量吸收情况。
【难度系数】
0.5
三、实验题
13.在比较不同物质吸收热量的情况的实验中:
(1)如图甲所示,两个烧杯中需要分别装入初温相同且

(2)用相同的电加热器加热,每隔相同的时间记录一次温度。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,如图乙所示。由图像可知从 $10°\mathrm{C}$ 开始加热,当加热到 $30°\mathrm{C}$ 时,水吸收的热量 $Q_{水}$
(3)分析图像可知,
(4)图丙是我国沿海某地和内陆某地同一天 气温变化曲线,请你判断沿海某地一天气温变化所对应的曲线是

13.在比较不同物质吸收热量的情况的实验中:
(1)如图甲所示,两个烧杯中需要分别装入初温相同且
质量
相等的水和煤油。(2)用相同的电加热器加热,每隔相同的时间记录一次温度。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,如图乙所示。由图像可知从 $10°\mathrm{C}$ 开始加热,当加热到 $30°\mathrm{C}$ 时,水吸收的热量 $Q_{水}$
大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量 $Q_{油}$。(3)分析图像可知,
水
的比热容较大。写出一条其在生活中的应用:用水作为汽车的冷却液
。(4)图丙是我国沿海某地和内陆某地同一天 气温变化曲线,请你判断沿海某地一天气温变化所对应的曲线是
d
(选填“$c$”或“$d$”)。答案
13.(1)质量 (2)大于 (3)水 用水作为汽车的冷却液 (4)d
解析
【分析】
这道题围绕“比较不同物质吸热情况”的实验展开,核心是比热容的概念与控制变量法的应用。解题思路:(1)实验需用控制变量法,保证除物质种类外的其他影响吸热的因素相同,初温相同的前提下,质量必须相等;(2)相同电加热器的加热时间代表吸收热量多少,升高相同温度时,加热时间越长,吸收热量越多;(3)比热容大的物质,升高相同温度时吸收热量更多(或吸收相同热量时升温更慢),据此判断比热容大小,再结合比热容特性想生活应用;(4)沿海地区水多,水的比热容大,温度变化小,对应温差小的气温曲线。
【解析】
(1) 探究不同物质吸热能力时,根据控制变量法,需控制两种物质的初温、质量相同,才能准确比较吸热能力,故填“质量”。
(2) 相同电加热器相同时间内提供的热量相同,即两种物质吸收热量与加热时间成正比。从图像可知,水和煤油从10℃升高到30℃时,水的加热时间更长,因此水吸收的热量大于煤油吸收的热量,故填“大于”。
(3) 质量相同的水和煤油,升高相同温度时,水需要的加热时间更长,说明水吸收热量更多,根据比热容定义,水的比热容较大;生活中利用水的比热容大的特点,可作为汽车发动机的冷却液等。
(4) 沿海地区多水,水的比热容比内陆的砂石大,相同吸放热时温度变化更小,因此沿海地区气温变化小,对应曲线d。
【答案】
13.(1)质量 (2)大于 (3)水 用水作为汽车的冷却液 (4)d
【知识点】
比热容、控制变量法、水的比热容的应用
【点评】
本题是比热容章节的基础实验题,全面考查实验设计方法、比热容特性及实际应用,结合生活实例,难度适中,能检验学生对核心知识点的掌握情况。
【难度系数】
0.7
这道题围绕“比较不同物质吸热情况”的实验展开,核心是比热容的概念与控制变量法的应用。解题思路:(1)实验需用控制变量法,保证除物质种类外的其他影响吸热的因素相同,初温相同的前提下,质量必须相等;(2)相同电加热器的加热时间代表吸收热量多少,升高相同温度时,加热时间越长,吸收热量越多;(3)比热容大的物质,升高相同温度时吸收热量更多(或吸收相同热量时升温更慢),据此判断比热容大小,再结合比热容特性想生活应用;(4)沿海地区水多,水的比热容大,温度变化小,对应温差小的气温曲线。
【解析】
(1) 探究不同物质吸热能力时,根据控制变量法,需控制两种物质的初温、质量相同,才能准确比较吸热能力,故填“质量”。
(2) 相同电加热器相同时间内提供的热量相同,即两种物质吸收热量与加热时间成正比。从图像可知,水和煤油从10℃升高到30℃时,水的加热时间更长,因此水吸收的热量大于煤油吸收的热量,故填“大于”。
(3) 质量相同的水和煤油,升高相同温度时,水需要的加热时间更长,说明水吸收热量更多,根据比热容定义,水的比热容较大;生活中利用水的比热容大的特点,可作为汽车发动机的冷却液等。
(4) 沿海地区多水,水的比热容比内陆的砂石大,相同吸放热时温度变化更小,因此沿海地区气温变化小,对应曲线d。
【答案】
13.(1)质量 (2)大于 (3)水 用水作为汽车的冷却液 (4)d
【知识点】
比热容、控制变量法、水的比热容的应用
【点评】
本题是比热容章节的基础实验题,全面考查实验设计方法、比热容特性及实际应用,结合生活实例,难度适中,能检验学生对核心知识点的掌握情况。
【难度系数】
0.7
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