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1 已知 $c_{铜} ＜ c_{铝}$，质量和初温都相同的铜块和铝块，使它们分别放出相同的热量后，再将铜块和铝块紧密接触，则铜块和铝块接触过程中 （
A.铜块释放热量，铝块吸收热量
B.铜块吸收热量，铝块释放热量
C.铜块释放温度，铝块吸收温度
D.铜块吸收温度，铝块释放温度
B
）A.铜块释放热量，铝块吸收热量
B.铜块吸收热量，铝块释放热量
C.铜块释放温度，铝块吸收温度
D.铜块吸收温度，铝块释放温度
答案
B
解析
【分析】
要解决该问题，需结合比热容公式判断铜块和铝块放出相同热量后的末温，再依据热传递条件确定热量传递方向。首先回忆热量计算公式$Q=cm\Delta t$，变形可得温度变化量$\Delta t=\frac{Q}{cm}$；热传递的条件是存在温度差，热量从高温物体传向低温物体。已知铜和铝的质量$m$相同、放出的热量$Q_{放}$相同，且$c_{铜}＜c_{铝}$，据此可比较两者温度变化量，结合初温相同的条件判断末温高低，进而确定热量传递方向。
【解析】
1. 根据热量公式$Q_{放}=cm\Delta t$，变形得温度变化量$\Delta t=\frac{Q_{放}}{cm}$。
2. 已知$m_{铜}=m_{铝}$，$Q_{放铜}=Q_{放铝}$，且$c_{铜}＜c_{铝}$，代入$\Delta t$公式可得：$\Delta t_{铜}=\frac{Q_{放}}{c_{铜}m}$，$\Delta t_{铝}=\frac{Q_{放}}{c_{铝}m}$，因此$\Delta t_{铜}＞\Delta t_{铝}$，即铜块降低的温度比铝块多。
3. 由于铜块和铝块的初温$t_{初}$相同，所以末温$t_{铜}=t_{初}-\Delta t_{铜}$，$t_{铝}=t_{初}-\Delta t_{铝}$，由此可得$t_{铜}＜t_{铝}$。
4. 热传递过程中，热量从高温物体传向低温物体，因此铝块（高温）释放热量，铜块（低温）吸收热量，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
比热容、热量计算、热传递
【点评】
本题是比热容与热传递结合的基础应用题，核心是利用热量公式变形判断末温，需掌握热量公式的灵活运用和热传递的方向规律，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决该问题，需结合比热容公式判断铜块和铝块放出相同热量后的末温，再依据热传递条件确定热量传递方向。首先回忆热量计算公式$Q=cm\Delta t$，变形可得温度变化量$\Delta t=\frac{Q}{cm}$；热传递的条件是存在温度差，热量从高温物体传向低温物体。已知铜和铝的质量$m$相同、放出的热量$Q_{放}$相同，且$c_{铜}＜c_{铝}$，据此可比较两者温度变化量，结合初温相同的条件判断末温高低，进而确定热量传递方向。
【解析】
1. 根据热量公式$Q_{放}=cm\Delta t$，变形得温度变化量$\Delta t=\frac{Q_{放}}{cm}$。
2. 已知$m_{铜}=m_{铝}$，$Q_{放铜}=Q_{放铝}$，且$c_{铜}＜c_{铝}$，代入$\Delta t$公式可得：$\Delta t_{铜}=\frac{Q_{放}}{c_{铜}m}$，$\Delta t_{铝}=\frac{Q_{放}}{c_{铝}m}$，因此$\Delta t_{铜}＞\Delta t_{铝}$，即铜块降低的温度比铝块多。
3. 由于铜块和铝块的初温$t_{初}$相同，所以末温$t_{铜}=t_{初}-\Delta t_{铜}$，$t_{铝}=t_{初}-\Delta t_{铝}$，由此可得$t_{铜}＜t_{铝}$。
4. 热传递过程中，热量从高温物体传向低温物体，因此铝块（高温）释放热量，铜块（低温）吸收热量，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
比热容、热量计算、热传递
【点评】
本题是比热容与热传递结合的基础应用题，核心是利用热量公式变形判断末温，需掌握热量公式的灵活运用和热传递的方向规律，难度适中。
【难度系数】
0.6
2 用两个相同的电热器给质量同为2 kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10 min吸收的热量为（
A.$5.04×10^5$ J
B.$4.2×10^5$ J
C.$2.52×10^5$ J
D.条件不足，不能计算
C
）A.$5.04×10^5$ J
B.$4.2×10^5$ J
C.$2.52×10^5$ J
D.条件不足，不能计算
答案
C
解析
【分析】
要计算甲物质10min吸收的热量，需利用“相同电热器相同时间内物质吸收的热量相等”这一特点，结合热量公式$Q=cm\Delta t$，先通过水的比热容和图像数据算出对应热量，再转化得到甲的热量。
【解析】
1. 由题意，两个相同电热器，相同时间内甲和水吸收的热量相等，即吸收热量与加热时间成正比。
2. 从图像可知：水的质量$m=2kg$，水在20min内温度升高$\Delta t_{水}=60℃$；甲在10min内温度升高$\Delta t_{甲}=60℃$。
3. 计算水20min吸收的热量：
$Q_{水20}=c_{水}m\Delta t_{水}=4.2×10^3 J/(kg·℃)×2kg×60℃=5.04×10^5 J$。
4. 加热时间10min是20min的一半，因此水10min吸收的热量：
$Q_{水10}=\frac{Q_{水20}}{2}=\frac{5.04×10^5 J}{2}=2.52×10^5 J$。
5. 由于甲和水在相同时间（10min）吸收的热量相等，故甲10min吸收的热量$Q_{甲10}=Q_{水10}=2.52×10^5 J$。
【答案】
C
【知识点】
热量计算、比热容、图像分析
【点评】
本题结合图像与热量公式，核心是利用相同电热器的吸热特点，将甲的吸热转化为水的吸热计算，需准确读取图像数据，难度中等。
【难度系数】
0.5
要计算甲物质10min吸收的热量，需利用“相同电热器相同时间内物质吸收的热量相等”这一特点，结合热量公式$Q=cm\Delta t$，先通过水的比热容和图像数据算出对应热量，再转化得到甲的热量。
【解析】
1. 由题意，两个相同电热器，相同时间内甲和水吸收的热量相等，即吸收热量与加热时间成正比。
2. 从图像可知：水的质量$m=2kg$，水在20min内温度升高$\Delta t_{水}=60℃$；甲在10min内温度升高$\Delta t_{甲}=60℃$。
3. 计算水20min吸收的热量：
$Q_{水20}=c_{水}m\Delta t_{水}=4.2×10^3 J/(kg·℃)×2kg×60℃=5.04×10^5 J$。
4. 加热时间10min是20min的一半，因此水10min吸收的热量：
$Q_{水10}=\frac{Q_{水20}}{2}=\frac{5.04×10^5 J}{2}=2.52×10^5 J$。
5. 由于甲和水在相同时间（10min）吸收的热量相等，故甲10min吸收的热量$Q_{甲10}=Q_{水10}=2.52×10^5 J$。
【答案】
C
【知识点】
热量计算、比热容、图像分析
【点评】
本题结合图像与热量公式，核心是利用相同电热器的吸热特点，将甲的吸热转化为水的吸热计算，需准确读取图像数据，难度中等。
【难度系数】
0.5
3（2025 镇江模拟）某同学将一块质量是2 kg的金属块放入90 ℃的水中加热足够长时间后，迅速取出放入另一个装有5 kg水的绝热容器中，容器中水温为38 ℃，放入金属块后水温最终上升到40 ℃。[$c_{水}=4.2×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃),c_{金属}=0.875×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$]问：
（1）金属块放出的热量是多少？
（2）水吸收热量多少？
（3）根据上述计算结果分析：金属放出的热量和水吸收热量是否相等？造成的原因可能是什么？
（1）金属块放出的热量是多少？
（2）水吸收热量多少？
（3）根据上述计算结果分析：金属放出的热量和水吸收热量是否相等？造成的原因可能是什么？
答案
（1）金属块放出的热量$Q_{放}=c_{金属}m(t_1-t)=0.875×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×2\ \mathrm{kg}×(90\ \mathrm{℃}-40\ \mathrm{℃})=8.75×10^4\ \mathrm{J}.$
（2）水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m(t-t_2)=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×5\ \mathrm{kg}×(40\ \mathrm{℃}-38\ \mathrm{℃})=4.2×10^4\ \mathrm{J}.$
（3）由以上计算可知,金属块放出的热量大于水吸收热量;造成这一现象的原因可能是在热传递过程中有很大一部分热量散发到空气中造成了热量的损失.
（2）水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m(t-t_2)=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×5\ \mathrm{kg}×(40\ \mathrm{℃}-38\ \mathrm{℃})=4.2×10^4\ \mathrm{J}.$
（3）由以上计算可知,金属块放出的热量大于水吸收热量;造成这一现象的原因可能是在热传递过程中有很大一部分热量散发到空气中造成了热量的损失.
解析
【分析】
要解决本题，需分三步思考：①计算金属块放出的热量，需利用放热公式，确定金属块的初温（90℃）、末温（最终水温40℃），温度变化为初温减末温；②计算水吸收的热量，利用吸热公式，确定水的初温（38℃）、末温（40℃），温度变化为末温减初温；③比较两者热量，分析差异原因，实际热传递中热量会有部分散失，导致放出的热量大于吸收的热量。
【解析】
（1）金属块放出热量的计算：
已知金属块的比热容$ c_{金属}=0.875×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃}) $，质量$ m_{金属}=2\mathrm{kg} $，初温$ t_1=90℃ $，末温$ t=40℃ $，温度变化$ \Delta t_{金属}=t_1 - t=90℃ - 40℃=50℃ $。
根据放热公式$ Q_{放}=c_{金属}m_{金属}\Delta t_{金属} $，代入数据得：
$ Q_{放}=0.875×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})×2\mathrm{kg}×50℃=8.75×10^4\mathrm{J} $。
（2）水吸收热量的计算：
已知水的比热容$ c_{水}=4.2×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃}) $，质量$ m_{水}=5\mathrm{kg} $，初温$ t_2=38℃ $，末温$ t=40℃ $，温度变化$ \Delta t_{水}=t - t_2=40℃ - 38℃=2℃ $。
根据吸热公式$ Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t_{水} $，代入数据得：
$ Q_{吸}=4.2×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})×5\mathrm{kg}×2℃=4.2×10^4\mathrm{J} $。
（3）热量比较与原因分析：
由（1）（2）计算结果可知，$ Q_{放}=8.75×10^4\mathrm{J} ＞ Q_{吸}=4.2×10^4\mathrm{J} $，即金属块放出的热量大于水吸收的热量。造成该现象的原因是：金属块从热水取出到放入水中的过程中，会向周围空气散失部分热量；即使是绝热容器，也可能存在少量热量散失，导致金属放出的热量未全部被水吸收。
【答案】
（1）金属块放出的热量为$ 8.75×10^4\mathrm{J} $；（2）水吸收的热量为$ 4.2×10^4\mathrm{J} $；（3）金属放出的热量大于水吸收的热量，原因是热传递过程中有部分热量散失到空气中。
【知识点】
热量的计算、热传递的热量损失
【点评】
本题考查热量计算公式的应用及热传递中的热量损耗分析，属于热学基础题，重点考察学生对吸热、放热公式的掌握，解题时需准确确定温度变化量（放热时为初温减末温，吸热时为末温减初温），并能联系实际分析热量散失的原因。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需分三步思考：①计算金属块放出的热量，需利用放热公式，确定金属块的初温（90℃）、末温（最终水温40℃），温度变化为初温减末温；②计算水吸收的热量，利用吸热公式，确定水的初温（38℃）、末温（40℃），温度变化为末温减初温；③比较两者热量，分析差异原因，实际热传递中热量会有部分散失，导致放出的热量大于吸收的热量。
【解析】
（1）金属块放出热量的计算：
已知金属块的比热容$ c_{金属}=0.875×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃}) $，质量$ m_{金属}=2\mathrm{kg} $，初温$ t_1=90℃ $，末温$ t=40℃ $，温度变化$ \Delta t_{金属}=t_1 - t=90℃ - 40℃=50℃ $。
根据放热公式$ Q_{放}=c_{金属}m_{金属}\Delta t_{金属} $，代入数据得：
$ Q_{放}=0.875×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})×2\mathrm{kg}×50℃=8.75×10^4\mathrm{J} $。
（2）水吸收热量的计算：
已知水的比热容$ c_{水}=4.2×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃}) $，质量$ m_{水}=5\mathrm{kg} $，初温$ t_2=38℃ $，末温$ t=40℃ $，温度变化$ \Delta t_{水}=t - t_2=40℃ - 38℃=2℃ $。
根据吸热公式$ Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t_{水} $，代入数据得：
$ Q_{吸}=4.2×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})×5\mathrm{kg}×2℃=4.2×10^4\mathrm{J} $。
（3）热量比较与原因分析：
由（1）（2）计算结果可知，$ Q_{放}=8.75×10^4\mathrm{J} ＞ Q_{吸}=4.2×10^4\mathrm{J} $，即金属块放出的热量大于水吸收的热量。造成该现象的原因是：金属块从热水取出到放入水中的过程中，会向周围空气散失部分热量；即使是绝热容器，也可能存在少量热量散失，导致金属放出的热量未全部被水吸收。
【答案】
（1）金属块放出的热量为$ 8.75×10^4\mathrm{J} $；（2）水吸收的热量为$ 4.2×10^4\mathrm{J} $；（3）金属放出的热量大于水吸收的热量，原因是热传递过程中有部分热量散失到空气中。
【知识点】
热量的计算、热传递的热量损失
【点评】
本题考查热量计算公式的应用及热传递中的热量损耗分析，属于热学基础题，重点考察学生对吸热、放热公式的掌握，解题时需准确确定温度变化量（放热时为初温减末温，吸热时为末温减初温），并能联系实际分析热量散失的原因。
【难度系数】
0.6
