12.如图6所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10 g,烧杯内液体的质量和初温也相同。


(1)比较不同燃料的热值,应选择两图进行实验,燃料燃尽后放出的热量,是通过(选填“温度计升高的示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择两图进行实验;实验时还需要的测量仪器有秒表和。
②不同物质吸热的多少是通过(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
③如图丁所示,液体a、b的温度随加热时间变化的图线分别为A、B。若液体b的比热容是$4.0×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,则液体a的比热容是$\mathrm{J/(kg·℃)}$。
(1)比较不同燃料的热值,应选择两图进行实验,燃料燃尽后放出的热量,是通过(选填“温度计升高的示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择两图进行实验;实验时还需要的测量仪器有秒表和。
②不同物质吸热的多少是通过(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
③如图丁所示,液体a、b的温度随加热时间变化的图线分别为A、B。若液体b的比热容是$4.0×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,则液体a的比热容是$\mathrm{J/(kg·℃)}$。
答案
(1)甲、乙;温度计升高的示数
(2)①甲、丙;天平
②加热时间
③$2.0×10^3$
(2)①甲、丙;天平
②加热时间
③$2.0×10^3$
解析
【分析】
本题考查热值和比热容的实验探究,核心是运用控制变量法分析实验设计,结合转换法判断物理量的反映关系,利用比热容公式计算未知比热容。(1)比较热值时,需控制被加热液体相同、改变燃料种类,通过液体升温反映燃料放热;(2)比较不同物质吸热时,需控制燃料相同、改变液体种类,通过加热时间反映吸热多少,再结合比热容的比例关系计算未知液体的比热容。
【解析】
(1)比较不同燃料的热值,需控制被加热液体的种类和质量相同,仅改变燃料种类,因此选甲、乙两图;燃料完全燃烧放出的热量被液体吸收,液体温度升高越多,说明燃料放热越多,热值越大,故通过温度计升高的示数反映燃料放热多少。
(2)①比较不同物质吸热升温特点,需控制燃料相同(保证相同时间放热相同),仅改变液体种类,因此选甲、丙两图;实验中需要测量液体质量,还需要天平。②相同热源加热时,加热时间越长,液体吸收的热量越多,因此吸热多少通过加热时间反映。③由图丁可知,相同加热时间(吸收热量Q相同),液体a、b质量m相同,a升高的温度Δtₐ=2Δtᵦ,根据Q=cmΔt,得cₐmΔtₐ = cᵦmΔtᵦ,因此cₐ = cᵦ×(Δtᵦ/Δtₐ) = 4.0×10³ J/(kg·℃)×(1/2)=2.0×10³ J/(kg·℃)。
【答案】
(1)甲、乙;温度计升高的示数
(2)①甲、丙;天平
②加热时间
③$2.0×10^3$
【知识点】
热值实验探究、比热容实验探究、控制变量法
【点评】
本题围绕热值和比热容的实验展开,重点考查控制变量法和转换法的应用,以及比热容的比例计算,是初中热学的常规题型,注重实验原理的理解与应用。
【难度系数】
0.5
本题考查热值和比热容的实验探究,核心是运用控制变量法分析实验设计,结合转换法判断物理量的反映关系,利用比热容公式计算未知比热容。(1)比较热值时,需控制被加热液体相同、改变燃料种类,通过液体升温反映燃料放热;(2)比较不同物质吸热时,需控制燃料相同、改变液体种类,通过加热时间反映吸热多少,再结合比热容的比例关系计算未知液体的比热容。
【解析】
(1)比较不同燃料的热值,需控制被加热液体的种类和质量相同,仅改变燃料种类,因此选甲、乙两图;燃料完全燃烧放出的热量被液体吸收,液体温度升高越多,说明燃料放热越多,热值越大,故通过温度计升高的示数反映燃料放热多少。
(2)①比较不同物质吸热升温特点,需控制燃料相同(保证相同时间放热相同),仅改变液体种类,因此选甲、丙两图;实验中需要测量液体质量,还需要天平。②相同热源加热时,加热时间越长,液体吸收的热量越多,因此吸热多少通过加热时间反映。③由图丁可知,相同加热时间(吸收热量Q相同),液体a、b质量m相同,a升高的温度Δtₐ=2Δtᵦ,根据Q=cmΔt,得cₐmΔtₐ = cᵦmΔtᵦ,因此cₐ = cᵦ×(Δtᵦ/Δtₐ) = 4.0×10³ J/(kg·℃)×(1/2)=2.0×10³ J/(kg·℃)。
【答案】
(1)甲、乙;温度计升高的示数
(2)①甲、丙;天平
②加热时间
③$2.0×10^3$
【知识点】
热值实验探究、比热容实验探究、控制变量法
【点评】
本题围绕热值和比热容的实验展开,重点考查控制变量法和转换法的应用,以及比热容的比例计算,是初中热学的常规题型,注重实验原理的理解与应用。
【难度系数】
0.5
13.提升题▶比热容是物质的一种性质。
(1)关于物质的比热容,下列说法正确的是(填字母)。
A.一瓶煤油用去一半,它的比热容变为原来的一半
B.一杯水温度升高$10\ \mathrm{℃}$跟这杯水温度升高$5\ \mathrm{℃}$相比,水的比热容变为原来的两倍
C.一块钢吸收的热量越多,它的比热容越大
D.大铁块的质量是小铁块的质量的2倍,如果它们升高相同的温度,大铁块吸收的热量是小铁块的2倍,但大、小铁块的比热容是相等的
(2)熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,这是通过的方式来改变物体的内能。宋元时期,出现了图7所示的带木把的熨斗,相比金属把,木把使用更安全,这是由于木头的(选填“导热性”或“导电性”)比金属差。若$0.25\ \mathrm{kg}$青铜受热吸收了$1×10^{4}\ \mathrm{J}$热量,温度升高了$100\ \mathrm{℃}$,则青铜的比热容为$\mathrm{J/(kg·℃)}$。

(3)有甲、乙、丙三个物体,其中甲、乙两个物体的质量均为$1\ \mathrm{kg}$,丙物体的质量为$2\ \mathrm{kg}$,三个物体的温度都升高$1\ \mathrm{℃}$,它们吸收的热量如图8所示。以下说法正确的是(填字母)。
A.甲的比热容比乙的小
B.乙和丙的比热容相等
C.若甲的温度升高$2\ \mathrm{℃}$,需吸收$6000\ \mathrm{J}$的热量
D.若甲、乙的温度都降低$2\ \mathrm{℃}$,甲比乙放出的热量少
(4)我国幅员辽阔,跨纬度较广,距海远近差距较大,加之地势高低不同,地形类型及山脉走向多样,因而形成了多种多样的气候。下表是2025年3月14日处于同纬度的城市甲、乙的气温情况。由纬度相同可知,在晴朗的气候条件下,两个城市的吸热和放热情况是相同的;根据表中的温度,可以判断城市(选填“甲”或“乙”)更靠近海边。
2025年3月14日
城市甲 晴 $8\ \mathrm{℃}~23\ \mathrm{℃}$
城市乙 晴 $12\ \mathrm{℃}~18\ \mathrm{℃}$
(5)沿海地区炎热晴朗的天气里易形成风,风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。其中把海面吹向陆地的风称为海陆风,把陆地吹向海面的风称为陆海风。图9甲和乙所示的风形成示意图中,图反映的是白天在炎热的日光下形成的风。

(1)关于物质的比热容,下列说法正确的是(填字母)。
A.一瓶煤油用去一半,它的比热容变为原来的一半
B.一杯水温度升高$10\ \mathrm{℃}$跟这杯水温度升高$5\ \mathrm{℃}$相比,水的比热容变为原来的两倍
C.一块钢吸收的热量越多,它的比热容越大
D.大铁块的质量是小铁块的质量的2倍,如果它们升高相同的温度,大铁块吸收的热量是小铁块的2倍,但大、小铁块的比热容是相等的
(2)熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,这是通过的方式来改变物体的内能。宋元时期,出现了图7所示的带木把的熨斗,相比金属把,木把使用更安全,这是由于木头的(选填“导热性”或“导电性”)比金属差。若$0.25\ \mathrm{kg}$青铜受热吸收了$1×10^{4}\ \mathrm{J}$热量,温度升高了$100\ \mathrm{℃}$,则青铜的比热容为$\mathrm{J/(kg·℃)}$。
(3)有甲、乙、丙三个物体,其中甲、乙两个物体的质量均为$1\ \mathrm{kg}$,丙物体的质量为$2\ \mathrm{kg}$,三个物体的温度都升高$1\ \mathrm{℃}$,它们吸收的热量如图8所示。以下说法正确的是(填字母)。
A.甲的比热容比乙的小
B.乙和丙的比热容相等
C.若甲的温度升高$2\ \mathrm{℃}$,需吸收$6000\ \mathrm{J}$的热量
D.若甲、乙的温度都降低$2\ \mathrm{℃}$,甲比乙放出的热量少
(4)我国幅员辽阔,跨纬度较广,距海远近差距较大,加之地势高低不同,地形类型及山脉走向多样,因而形成了多种多样的气候。下表是2025年3月14日处于同纬度的城市甲、乙的气温情况。由纬度相同可知,在晴朗的气候条件下,两个城市的吸热和放热情况是相同的;根据表中的温度,可以判断城市(选填“甲”或“乙”)更靠近海边。
2025年3月14日
城市甲 晴 $8\ \mathrm{℃}~23\ \mathrm{℃}$
城市乙 晴 $12\ \mathrm{℃}~18\ \mathrm{℃}$
(5)沿海地区炎热晴朗的天气里易形成风,风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。其中把海面吹向陆地的风称为海陆风,把陆地吹向海面的风称为陆海风。图9甲和乙所示的风形成示意图中,图反映的是白天在炎热的日光下形成的风。
答案
解:
(1) 比热容是物质的特性,与物质的质量、温度变化量、吸放热多少均无关,仅由物质的种类和状态决定,因此ABC错误,D正确。
答案:$\boldsymbol{D}$
(2) 高温熨斗熨平衣物,热量从熨斗转移到衣物,是通过热传递的方式改变物体内能;
木把的导热性比金属差,升温慢,使用更安全;
由$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$得青铜的比热容:
$c=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{m\Delta t}=\frac{1×10^4\ \mathrm{J}}{0.25\ \mathrm{kg}×100\ \mathrm{℃}}=400\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
答案依次为:热传递;导热性;$\boldsymbol{400}$
(3) 由题意和图8可得:
$c_{\mathrm{甲}}=\frac{Q_{\mathrm{甲吸}}}{m_{\mathrm{甲}}\Delta t}=\frac{3000\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{kg}×1\ \mathrm{℃}}=3000\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
$c_{\mathrm{乙}}=\frac{Q_{\mathrm{乙吸}}}{m_{\mathrm{乙}}\Delta t}=\frac{2000\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{kg}×1\ \mathrm{℃}}=2000\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
$c_{\mathrm{丙}}=\frac{Q_{\mathrm{丙吸}}}{m_{\mathrm{丙}}\Delta t}=\frac{2000\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{kg}×1\ \mathrm{℃}}=1000\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
选项A:甲的比热容大于乙,A错误;
选项B:乙和丙比热容不相等,B错误;
选项C:甲温度升高$2\ \mathrm{℃}$,吸收热量$Q_{\mathrm{甲}}=c_{\mathrm{甲}}m_{\mathrm{甲}}\Delta t'=3000\ \mathrm{J/(kg·℃)}×1\ \mathrm{kg}×2\ \mathrm{℃}=6000\ \mathrm{J}$,C正确;
选项D:甲、乙温度都降低$2\ \mathrm{℃}$,甲放出的热量大于乙,D错误。
答案:$\boldsymbol{C}$
(4) 相同吸放热条件下,水的比热容大,沿海城市昼夜温差更小。城市甲昼夜温差为$15\ \mathrm{℃}$,城市乙昼夜温差为$6\ \mathrm{℃}$,乙的温差更小,因此城市乙更靠近海边。
答案:$\boldsymbol{乙}$
(5) 白天陆地升温比海面快,陆地空气受热上升,近地面风从海面吹向陆地,形成海陆风,对应图乙的空气流动方向。
答案:$\boldsymbol{乙}$
(1) 比热容是物质的特性,与物质的质量、温度变化量、吸放热多少均无关,仅由物质的种类和状态决定,因此ABC错误,D正确。
答案:$\boldsymbol{D}$
(2) 高温熨斗熨平衣物,热量从熨斗转移到衣物,是通过热传递的方式改变物体内能;
木把的导热性比金属差,升温慢,使用更安全;
由$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$得青铜的比热容:
$c=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{m\Delta t}=\frac{1×10^4\ \mathrm{J}}{0.25\ \mathrm{kg}×100\ \mathrm{℃}}=400\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
答案依次为:热传递;导热性;$\boldsymbol{400}$
(3) 由题意和图8可得:
$c_{\mathrm{甲}}=\frac{Q_{\mathrm{甲吸}}}{m_{\mathrm{甲}}\Delta t}=\frac{3000\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{kg}×1\ \mathrm{℃}}=3000\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
$c_{\mathrm{乙}}=\frac{Q_{\mathrm{乙吸}}}{m_{\mathrm{乙}}\Delta t}=\frac{2000\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{kg}×1\ \mathrm{℃}}=2000\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
$c_{\mathrm{丙}}=\frac{Q_{\mathrm{丙吸}}}{m_{\mathrm{丙}}\Delta t}=\frac{2000\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{kg}×1\ \mathrm{℃}}=1000\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
选项A:甲的比热容大于乙,A错误;
选项B:乙和丙比热容不相等,B错误;
选项C:甲温度升高$2\ \mathrm{℃}$,吸收热量$Q_{\mathrm{甲}}=c_{\mathrm{甲}}m_{\mathrm{甲}}\Delta t'=3000\ \mathrm{J/(kg·℃)}×1\ \mathrm{kg}×2\ \mathrm{℃}=6000\ \mathrm{J}$,C正确;
选项D:甲、乙温度都降低$2\ \mathrm{℃}$,甲放出的热量大于乙,D错误。
答案:$\boldsymbol{C}$
(4) 相同吸放热条件下,水的比热容大,沿海城市昼夜温差更小。城市甲昼夜温差为$15\ \mathrm{℃}$,城市乙昼夜温差为$6\ \mathrm{℃}$,乙的温差更小,因此城市乙更靠近海边。
答案:$\boldsymbol{乙}$
(5) 白天陆地升温比海面快,陆地空气受热上升,近地面风从海面吹向陆地,形成海陆风,对应图乙的空气流动方向。
答案:$\boldsymbol{乙}$
解析
【分析】
本题是比热容相关的综合提升题,各小问解题思路如下:
(1) 明确比热容是物质的固有特性,仅由物质种类和状态决定,与质量、温度变化、吸放热多少无关,据此判断选项正误;
(2) 区分改变内能的两种方式(热传递、做功),结合木头与金属的导热性差异分析安全原因,再利用热量公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$变形计算青铜的比热容;
(3) 根据热量公式$Q=cm\Delta t$计算甲、乙、丙三个物体的比热容,再逐一分析各选项的正确性;
(4) 利用水的比热容大的特点,相同吸放热时温度变化小(昼夜温差小),计算两城市的昼夜温差,判断更靠近海边的城市;
(5) 结合海陆风的形成原理:白天陆地升温快,气压低,风从海面吹向陆地,对应正确的空气流动图。
【解析】
(1) 比热容是物质的特性,与质量、温度变化、吸放热无关,故A(煤油用去一半比热容不变)、B(水温度变化不影响比热容)、C(吸热量不影响比热容)错误,D(铁块比热容与质量、吸热量无关)正确,故选$\boldsymbol{D}$;
(2) 高温熨斗熨衣物时,热量从熨斗转移到衣物,通过热传递改变内能;木头导热性比金属差,木把升温慢更安全;由$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$得,青铜比热容$c=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{m\Delta t}=\frac{1×10^4\ \mathrm{J}}{0.25\ \mathrm{kg}×100\ \mathrm{℃}}=400\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,故答案依次为热传递、导热性、$\boldsymbol{400}$;
(3) 由$Q=cm\Delta t$计算:$c_{\mathrm{甲}}=\frac{Q_{\mathrm{甲}}}{m_{\mathrm{甲}}\Delta t}=\frac{3000\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{kg}×1\ \mathrm{℃}}=3000\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,$c_{\mathrm{乙}}=\frac{2000\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{kg}×1\ \mathrm{℃}}=2000\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,$c_{\mathrm{丙}}=\frac{2000\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{kg}×1\ \mathrm{℃}}=1000\ \mathrm{J/(kg·℃)}$;选项A:甲比热容大于乙,错误;选项B:乙和丙比热容不等,错误;选项C:甲升高$2\ \mathrm{℃}$吸热$Q=3000\ \mathrm{J/(kg·℃)}×1\ \mathrm{kg}×2\ \mathrm{℃}=6000\ \mathrm{J}$,正确;选项D:甲降低$2\ \mathrm{℃}$放热更多,错误,故选$\boldsymbol{C}$;
(4) 沿海地区水多,比热容大,昼夜温差小;甲温差$=23\ \mathrm{℃}-8\ \mathrm{℃}=15\ \mathrm{℃}$,乙温差$=18\ \mathrm{℃}-12\ \mathrm{℃}=6\ \mathrm{℃}$,乙温差小,更靠近海边,故选$\boldsymbol{乙}$;
(5) 白天陆地升温快,空气上升,近地面气压低,风从海面吹向陆地,对应图乙,故答案为$\boldsymbol{乙}$;
【答案】
(1) $\boldsymbol{D}$;(2) 热传递;导热性;$\boldsymbol{400}$;(3) $\boldsymbol{C}$;(4) $\boldsymbol{乙}$;(5) $\boldsymbol{乙}$
【知识点】
比热容;热量计算;内能的改变
【点评】
本题围绕比热容核心知识点展开,涵盖特性、公式应用、实际生活中的应用(如沿海温差、海陆风),综合性较强,能考查学生对比热容概念的理解及公式的运用能力,是巩固比热容知识的典型提升题。
【难度系数】
0.5
本题是比热容相关的综合提升题,各小问解题思路如下:
(1) 明确比热容是物质的固有特性,仅由物质种类和状态决定,与质量、温度变化、吸放热多少无关,据此判断选项正误;
(2) 区分改变内能的两种方式(热传递、做功),结合木头与金属的导热性差异分析安全原因,再利用热量公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$变形计算青铜的比热容;
(3) 根据热量公式$Q=cm\Delta t$计算甲、乙、丙三个物体的比热容,再逐一分析各选项的正确性;
(4) 利用水的比热容大的特点,相同吸放热时温度变化小(昼夜温差小),计算两城市的昼夜温差,判断更靠近海边的城市;
(5) 结合海陆风的形成原理:白天陆地升温快,气压低,风从海面吹向陆地,对应正确的空气流动图。
【解析】
(1) 比热容是物质的特性,与质量、温度变化、吸放热无关,故A(煤油用去一半比热容不变)、B(水温度变化不影响比热容)、C(吸热量不影响比热容)错误,D(铁块比热容与质量、吸热量无关)正确,故选$\boldsymbol{D}$;
(2) 高温熨斗熨衣物时,热量从熨斗转移到衣物,通过热传递改变内能;木头导热性比金属差,木把升温慢更安全;由$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$得,青铜比热容$c=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{m\Delta t}=\frac{1×10^4\ \mathrm{J}}{0.25\ \mathrm{kg}×100\ \mathrm{℃}}=400\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,故答案依次为热传递、导热性、$\boldsymbol{400}$;
(3) 由$Q=cm\Delta t$计算:$c_{\mathrm{甲}}=\frac{Q_{\mathrm{甲}}}{m_{\mathrm{甲}}\Delta t}=\frac{3000\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{kg}×1\ \mathrm{℃}}=3000\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,$c_{\mathrm{乙}}=\frac{2000\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{kg}×1\ \mathrm{℃}}=2000\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,$c_{\mathrm{丙}}=\frac{2000\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{kg}×1\ \mathrm{℃}}=1000\ \mathrm{J/(kg·℃)}$;选项A:甲比热容大于乙,错误;选项B:乙和丙比热容不等,错误;选项C:甲升高$2\ \mathrm{℃}$吸热$Q=3000\ \mathrm{J/(kg·℃)}×1\ \mathrm{kg}×2\ \mathrm{℃}=6000\ \mathrm{J}$,正确;选项D:甲降低$2\ \mathrm{℃}$放热更多,错误,故选$\boldsymbol{C}$;
(4) 沿海地区水多,比热容大,昼夜温差小;甲温差$=23\ \mathrm{℃}-8\ \mathrm{℃}=15\ \mathrm{℃}$,乙温差$=18\ \mathrm{℃}-12\ \mathrm{℃}=6\ \mathrm{℃}$,乙温差小,更靠近海边,故选$\boldsymbol{乙}$;
(5) 白天陆地升温快,空气上升,近地面气压低,风从海面吹向陆地,对应图乙,故答案为$\boldsymbol{乙}$;
【答案】
(1) $\boldsymbol{D}$;(2) 热传递;导热性;$\boldsymbol{400}$;(3) $\boldsymbol{C}$;(4) $\boldsymbol{乙}$;(5) $\boldsymbol{乙}$
【知识点】
比热容;热量计算;内能的改变
【点评】
本题围绕比热容核心知识点展开,涵盖特性、公式应用、实际生活中的应用(如沿海温差、海陆风),综合性较强,能考查学生对比热容概念的理解及公式的运用能力,是巩固比热容知识的典型提升题。
【难度系数】
0.5
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