9.将质量相同的三个金属块甲、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13.1-3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
9.C
解析
【分析】
要判断三块金属的比热容,需结合实验现象与热量公式分析:金属块放在石蜡上时,会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,放热越多)。已知三个金属块质量相同、初温相同,最终温度也相同(与石蜡温度一致),因此温度变化量Δt相同,根据热量公式Q=cmΔt,在m和Δt相同时,放出热量Q越多,比热容c越大。
【解析】
1. 实验现象分析:金属块放热使石蜡熔化,凹陷越深说明金属块放出的热量越多,由图可知丙使石蜡凹陷最深,故丙放出的热量最多。
2. 已知条件:甲、乙、丙的质量m相同,初温相同,末温相同,因此温度变化量Δt = t初 - t末 相同。
3. 结合热量公式Q放=cmΔt:当m和Δt一定时,比热容c与放出的热量Q放成正比。由于丙放出的热量最多,所以丙的比热容最大。
【答案】
C
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题运用转换法(通过石蜡凹陷程度反映放热多少)和控制变量法分析比热容,需掌握热量与比热容的关系,难度适中。
【难度系数】
0.6
要判断三块金属的比热容,需结合实验现象与热量公式分析:金属块放在石蜡上时,会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,放热越多)。已知三个金属块质量相同、初温相同,最终温度也相同(与石蜡温度一致),因此温度变化量Δt相同,根据热量公式Q=cmΔt,在m和Δt相同时,放出热量Q越多,比热容c越大。
【解析】
1. 实验现象分析:金属块放热使石蜡熔化,凹陷越深说明金属块放出的热量越多,由图可知丙使石蜡凹陷最深,故丙放出的热量最多。
2. 已知条件:甲、乙、丙的质量m相同,初温相同,末温相同,因此温度变化量Δt = t初 - t末 相同。
3. 结合热量公式Q放=cmΔt:当m和Δt一定时,比热容c与放出的热量Q放成正比。由于丙放出的热量最多,所以丙的比热容最大。
【答案】
C
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题运用转换法(通过石蜡凹陷程度反映放热多少)和控制变量法分析比热容,需掌握热量与比热容的关系,难度适中。
【难度系数】
0.6
10.甲、乙两物质的比热容之比为1:2,质量之比为3:2,若它们吸收相等的热量,则甲、乙升高的温度之比为 (
A.4:3
B.3:4
C.6:1
D.1:6
A
)A.4:3
B.3:4
C.6:1
D.1:6
答案
10.A
解析
【分析】
本题考查比热容相关的热量计算,核心是利用热量公式的变形推导温度变化的比例。解题思路:首先回忆热量计算公式Q=cmΔt,题目中明确甲、乙吸收的热量相等,即Q甲=Q乙,将公式变形为Δt=Q/(cm),由于Q相等,因此升高的温度与比热容和质量的乘积成反比,再代入已知的比热容、质量比例即可求出温度变化之比。
【解析】
根据热量计算公式Q=cmΔt,已知甲、乙吸收热量相等,即Q甲=Q乙,因此:
c甲m甲Δt甲 = c乙m乙Δt乙
将公式变形求温度变化之比:
Δt甲/Δt乙 = (c乙m乙)/(c甲m甲)
代入已知比例:c甲:c乙=1:2,即c乙/c甲=2;m甲:m乙=3:2,即m乙/m甲=2/3
则Δt甲/Δt乙 = (2×2)/(1×3)=4/3,即甲、乙升高的温度之比为4:3。
【答案】
10.A
【知识点】
热量公式应用、比热容计算
【点评】
本题为比热容章节的基础比例计算题,关键是灵活变形热量公式,明确“Q相等时,Δt与cm成反比”的关系,需注意比例的对应关系,避免分子分母混淆,整体难度较低。
【难度系数】
0.6
本题考查比热容相关的热量计算,核心是利用热量公式的变形推导温度变化的比例。解题思路:首先回忆热量计算公式Q=cmΔt,题目中明确甲、乙吸收的热量相等,即Q甲=Q乙,将公式变形为Δt=Q/(cm),由于Q相等,因此升高的温度与比热容和质量的乘积成反比,再代入已知的比热容、质量比例即可求出温度变化之比。
【解析】
根据热量计算公式Q=cmΔt,已知甲、乙吸收热量相等,即Q甲=Q乙,因此:
c甲m甲Δt甲 = c乙m乙Δt乙
将公式变形求温度变化之比:
Δt甲/Δt乙 = (c乙m乙)/(c甲m甲)
代入已知比例:c甲:c乙=1:2,即c乙/c甲=2;m甲:m乙=3:2,即m乙/m甲=2/3
则Δt甲/Δt乙 = (2×2)/(1×3)=4/3,即甲、乙升高的温度之比为4:3。
【答案】
10.A
【知识点】
热量公式应用、比热容计算
【点评】
本题为比热容章节的基础比例计算题,关键是灵活变形热量公式,明确“Q相等时,Δt与cm成反比”的关系,需注意比例的对应关系,避免分子分母混淆,整体难度较低。
【难度系数】
0.6
11.用两个相同规格的电加热器同时对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失)。如图13.1-4所示是甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像。选项中说法正确的是(

A.从吸热能力方面看,选择甲液体作冷却剂比乙液体效果好
B.若将甲和乙两种液体升高相同的温度,乙液体吸收热量较多
C.甲液体的比热容与乙液体的比热容之比是$1:2$
D.第5 min时甲的温度高,说明甲吸收的热量更多
B
)A.从吸热能力方面看,选择甲液体作冷却剂比乙液体效果好
B.若将甲和乙两种液体升高相同的温度,乙液体吸收热量较多
C.甲液体的比热容与乙液体的比热容之比是$1:2$
D.第5 min时甲的温度高,说明甲吸收的热量更多
答案
11.B
解析
【分析】
要解决这道题,需明确:相同规格的电加热器在相同时间内对甲、乙提供的热量相等(不计热量损失),且甲、乙质量相等。结合比热容公式$Q_{吸}=cm\Delta t$分析各选项:首先从温度-时间图像中提取温度变化与时间的关系,利用$Q$、$m$相等时,比热容与温度变化量成反比的规律,逐一判断选项正误。
【解析】
已知条件:相同电加热器,相同加热时间$t$时,甲、乙吸收的热量$Q_{吸}$相等;甲、乙质量$m$相等;不计热量损失。根据比热容公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,可得$c=\frac{Q_{吸}}{m\Delta t}$,即$Q$、$m$相同时,比热容$c$与温度变化量$\Delta t$成反比。
选项A:冷却剂需选比热容大的物质(升高相同温度吸收热量多,冷却效果好)。取相同时间(如8min),甲的温度变化$\Delta t_{甲}=40℃-10℃=30℃$,乙的温度变化$\Delta t_{乙}=20℃-10℃=10℃$,$\Delta t_{甲}>\Delta t_{乙}$,故$c_{甲}<c_{乙}$,应选乙作冷却剂,A错误。
选项B:若甲、乙升高相同温度$\Delta t$,由$Q_{吸}=cm\Delta t$,$m$相同,$c_{乙}>c_{甲}$,因此乙吸收的热量更多,B正确。
选项C:取相同时间(如4min),$\Delta t_{甲}=25℃-10℃=15℃$,$\Delta t_{乙}=15℃-10℃=5℃$,$Q$、$m$相同,故$\frac{c_{甲}}{c_{乙}}=\frac{\Delta t_{乙}}{\Delta t_{甲}}=\frac{5℃}{15℃}=\frac{1}{3}$,不是$1:2$,C错误。
选项D:相同电加热器,加热时间相同则吸收热量相同,第5min时甲、乙加热时间相同,吸收热量相等,D错误。
【答案】
B
【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,核心是利用“相同电加热器相同时间吸热相同”的隐含条件,结合比热容公式分析,需具备图像分析和公式应用能力,属于中等难度题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确:相同规格的电加热器在相同时间内对甲、乙提供的热量相等(不计热量损失),且甲、乙质量相等。结合比热容公式$Q_{吸}=cm\Delta t$分析各选项:首先从温度-时间图像中提取温度变化与时间的关系,利用$Q$、$m$相等时,比热容与温度变化量成反比的规律,逐一判断选项正误。
【解析】
已知条件:相同电加热器,相同加热时间$t$时,甲、乙吸收的热量$Q_{吸}$相等;甲、乙质量$m$相等;不计热量损失。根据比热容公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,可得$c=\frac{Q_{吸}}{m\Delta t}$,即$Q$、$m$相同时,比热容$c$与温度变化量$\Delta t$成反比。
选项A:冷却剂需选比热容大的物质(升高相同温度吸收热量多,冷却效果好)。取相同时间(如8min),甲的温度变化$\Delta t_{甲}=40℃-10℃=30℃$,乙的温度变化$\Delta t_{乙}=20℃-10℃=10℃$,$\Delta t_{甲}>\Delta t_{乙}$,故$c_{甲}<c_{乙}$,应选乙作冷却剂,A错误。
选项B:若甲、乙升高相同温度$\Delta t$,由$Q_{吸}=cm\Delta t$,$m$相同,$c_{乙}>c_{甲}$,因此乙吸收的热量更多,B正确。
选项C:取相同时间(如4min),$\Delta t_{甲}=25℃-10℃=15℃$,$\Delta t_{乙}=15℃-10℃=5℃$,$Q$、$m$相同,故$\frac{c_{甲}}{c_{乙}}=\frac{\Delta t_{乙}}{\Delta t_{甲}}=\frac{5℃}{15℃}=\frac{1}{3}$,不是$1:2$,C错误。
选项D:相同电加热器,加热时间相同则吸收热量相同,第5min时甲、乙加热时间相同,吸收热量相等,D错误。
【答案】
B
【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,核心是利用“相同电加热器相同时间吸热相同”的隐含条件,结合比热容公式分析,需具备图像分析和公式应用能力,属于中等难度题。
【难度系数】
0.5
12. 将3 kg、20 ℃的冷水和2 kg、80 ℃的热水混合成温水,不计热损失,则温水的温度为 (
A.$50\ °\mathrm{C}$
B.$44\ °\mathrm{C}$
C.$36\ °\mathrm{C}$
D.$30\ °\mathrm{C}$
B
)A.$50\ °\mathrm{C}$
B.$44\ °\mathrm{C}$
C.$36\ °\mathrm{C}$
D.$30\ °\mathrm{C}$
答案
12.B
解析
【分析】本题考查热平衡方程的应用,解题思路是:不计热损失时,冷水吸收的热量等于热水放出的热量,即Q吸=Q放。结合热量公式Q=cmΔt,设混合后温水的温度为t,分别表示出冷水吸收的热量和热水放出的热量,代入热平衡方程即可求解。
【解析】设温水的温度为t,不计热损失,冷水吸收的热量等于热水放出的热量,即Q吸=Q放。
根据热量公式Q=cmΔt,可得:
c m₁ (t - t₁) = c m₂ (t₂ - t)
其中,冷水质量m₁=3kg,初温t₁=20℃;热水质量m₂=2kg,初温t₂=80℃;c为水的比热容,两边可约去。
代入数值:
3×(t - 20) = 2×(80 - t)
展开计算:
3t - 60 = 160 - 2t
移项得:5t = 220
解得:t = 44℃
所以答案选B。
【答案】B
【知识点】热量的计算、热平衡方程
【点评】本题是热学基础题,核心是利用不计热损失时Q吸=Q放的关系,结合热量公式求解混合温度,计算过程简单,只要掌握热平衡方程即可轻松解答。
【难度系数】0.7
【解析】设温水的温度为t,不计热损失,冷水吸收的热量等于热水放出的热量,即Q吸=Q放。
根据热量公式Q=cmΔt,可得:
c m₁ (t - t₁) = c m₂ (t₂ - t)
其中,冷水质量m₁=3kg,初温t₁=20℃;热水质量m₂=2kg,初温t₂=80℃;c为水的比热容,两边可约去。
代入数值:
3×(t - 20) = 2×(80 - t)
展开计算:
3t - 60 = 160 - 2t
移项得:5t = 220
解得:t = 44℃
所以答案选B。
【答案】B
【知识点】热量的计算、热平衡方程
【点评】本题是热学基础题,核心是利用不计热损失时Q吸=Q放的关系,结合热量公式求解混合温度,计算过程简单,只要掌握热平衡方程即可轻松解答。
【难度系数】0.7
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