2026年启东中学作业本九年级物理上册苏科版盐城专版第48页答案
7. 为了给同学解释“沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区昼夜温差小”这一现象,小明采用计算的方法来解释. 已知水的比热容为$4.2×10^{3}\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})$,干泥土的比热容为$0.84×10^{3}\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})$.
(1)求10kg的水温度升高$5°\mathrm{C}$需要吸收的热量.
(2)若这些热量全部被等质量的干泥土完全吸收,求干泥土升高的温度.

答案

7.解:(1)水吸收的热量
$Q_{吸水}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×10\mathrm{kg}×5℃=2.1×10^5\mathrm{J}.$
(2)由题知,$Q_{吸土}=Q_{吸水}=2.1×10^5\mathrm{J},$
由$Q_{吸}=cm\Delta t$得干泥土升高的温度
$\Delta t'=\frac{Q_{吸土}}{c_{土}m}=\frac{2.1×10^5\mathrm{J}}{0.84×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×10\mathrm{kg}}=25℃.$

解析

【分析】
这是一道比热容相关的基础计算应用题,解题思路非常清晰:第一问直接回忆物体吸热的计算公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,把题目给出的水的比热容、水的质量、水升高的温度三个已知量代入,就能直接求出水吸收的热量。第二问先明确题目的限定条件:水吸收的全部热量都被等质量的干泥土吸收,因此干泥土吸收的热量和水吸收的热量相等,干泥土的质量也和水的质量相同,接下来把吸热公式变形为$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{cm}$,代入干泥土的对应参数,就可以算出干泥土升高的温度,计算结果也能直观体现相同条件下干泥土升温远高于水,刚好对应解释沙漠和沿海的温差差异。
【解析】
(1) 已知水的比热容$c_{水}=4.2×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg}· °\mathrm{C})$,水的质量$m=10\mathrm{kg}$,水升高的温度$\Delta t=5°\mathrm{C}$,根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,代入数据计算:
$Q_{吸水}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg}· °\mathrm{C})×10\mathrm{kg}×5°\mathrm{C}=2.1×10^5\mathrm{J}$
(2) 由题意可知,干泥土吸收的热量$Q_{吸土}=Q_{吸水}=2.1×10^5\mathrm{J}$,干泥土的质量和水相等即$m=10\mathrm{kg}$,干泥土的比热容$c_{土}=0.84×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg}· °\mathrm{C})$,将吸热公式变形为$\Delta t'=\frac{Q_{吸土}}{c_{土}m}$,代入数据得:
$\Delta t'=\frac{2.1×10^5\mathrm{J}}{0.84×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg}· °\mathrm{C})×10\mathrm{kg}}=25°\mathrm{C}$
【答案】
(1) 10kg的水温度升高$5°\mathrm{C}$需要吸收的热量为$2.1×10^5\mathrm{J}$;(2) 干泥土升高的温度为$25°\mathrm{C}$
【知识点】
热量计算,比热容公式应用
【点评】
本题属于比热容章节的基础题型,通过定量计算直观对比了等质量的水和干泥土吸收相同热量后的升温差异,既巩固了吸热公式的正向套用和变形使用能力,也从数值层面解释了沿海和沙漠地区昼夜温差不同的生活现象,实现了物理知识和实际应用的结合,对初学者友好,没有复杂陷阱。
【难度系数】
0.8
8. 煲汤时需将骨头中的营养成分尽可能多地溶于汤中,这就需要用文火炖,故煲汤多用砂锅,如图所示.砂锅的比热容较大,导热性能也较差,因此用砂锅煲汤,在同等条件下,汤水加热过程中温度升高较
(填“大”或“小”),若使砂锅内初温为$20°\mathrm{C}$、质量为$500\mathrm{g}$的水温度升高至$40°\mathrm{C}$,需要吸收
$4.2×10^4$
$\mathrm{J}$的热量,实际上所需提供的热量要
大于
(填“大于”“小于”或“等于”)水吸收的热量.$[\mathrm{水的比热容 }c=4.2×10^3\mathrm{J/(kg·° C)}]$

答案

8. 小 $4.2×10^4$ 大于

解析

【分析】
我们可以分三步梳理解题思路:1. 第一空结合比热容的特性分析,已知砂锅比热容大、导热性差,同等加热条件下,砂锅自身升温会吸收大量热量,传递给汤水的热量更少,根据温度变化和吸热的关系,就能判断汤水升温的幅度。2. 第二空计算水吸收的热量,先把质量单位换算为千克,算出温度的变化量,直接代入吸热公式即可得到结果。3. 第三空结合实际热过程分析,加热时除了水吸热,砂锅本身也要吸热,还有部分热量会散失到空气中,就能判断实际提供热量和水吸收热量的大小关系。
【解析】
1. 第一空:同等加热条件下,砂锅导热性能差,且自身比热容大,升温需要吸收大量热量,最终传递给汤水的热量较少,由Δt=Q/(cm)可知,汤水的温度升高较小。
2. 第二空:先统一单位,水的质量m=500g=0.5kg,水的温度变化量Δt=40℃-20℃=20℃,代入水的吸热公式:
$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2×10^3\mathrm{J/(kg· °C)}×0.5\mathrm{kg}×20°C=4.2×10^4\mathrm{J}$
3. 第三空:实际加热过程中,砂锅自身升温需要吸收部分热量,同时还有部分热量会向周围环境散失,因此实际需要提供的热量要大于水吸收的热量。
【答案】
小;$4.2×10^4$;大于
【知识点】
比热容特性,吸热公式计算,热量损耗
【点评】
本题结合生活中砂锅煲汤的真实场景,考察比热容相关的基础知识点,既贴合生活实际,也考察了学生对吸热公式的掌握程度,同时引导学生区分理论热计算和实际热过程的差异,理解实际场景中热量损耗的存在。
【难度系数】
0.8
9.(2025·保定模拟)北方的暖气大多用水作为散热剂.当有质量为50kg的水流过暖气时,温度下降$2°\mathrm{C}$,放出的热量是
$4.2×10^5$
J.如图所示是某沿海城市与某内陆城市同一年的气温变化曲线,则曲线
C
表示的是内陆城市的年气温变化曲线.$[c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\mathrm{J/(kg·° C)}]$

答案

9. $4.2×10^5$ C

解析

【分析】
第一空需要计算水降温放出的热量,直接套用物体放热公式$Q_{\mathrm{放}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t$,将已知的水的比热容、质量、温度降低值代入即可算出结果。第二空利用水的比热容远大于砂石的特性分析:沿海城市水域多,相同吸放热条件下温度变化更小,年温差更小;内陆城市砂石多,年温差更大,对比两条曲线的温差大小就能判断出对应内陆城市的曲线。
【解析】
1. 计算水放出的热量:
已知水的质量$m=50\mathrm{kg}$,比热容$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\mathrm{J/(kg· ° C)}$,温度下降值$\Delta t=2°\mathrm{C}$,代入放热公式:
$Q_{\mathrm{放}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t=4.2×10^3\mathrm{J/(kg· ° C)}×50\mathrm{kg}×2°\mathrm{C}=4.2×10^5\mathrm{J}$
2. 判断内陆城市气温曲线:
内陆城市砂石占比大,砂石比热容远小于水,同等吸放热条件下温度变化幅度更大,年温差更大。观察图像,曲线C的年温度跨度为$14°\mathrm{C}$到$33°\mathrm{C}$,温差远大于曲线D,因此曲线C是内陆城市的年气温变化曲线。
【答案】
$4.2×10^5$;C
【知识点】
放热公式计算;比热容的应用
【点评】
本题结合生活中暖气用水做散热介质的场景,考察比热容的基础计算和特性应用,属于比热容部分的常规基础题,只要牢记放热公式、理解水的比热容大对气温的调节作用,区分沿海和内陆的温差差异就可以顺利得到答案。
【难度系数】
0.8
10.(2024·响水县模拟)如图为小明加热质量为0.2kg某物质时,测得其温度随时间变化的图像. 已知该物质在固态时的比热容为$c_1=2.1×10^3\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})$,假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变. 根据图像解答下列问题:
(1)在最初的2min内,物质吸收的热量为
J.
(2)该物质液态时的比热容$c_2=\_\_\_\_\_\_\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})$.
(3)该物质在第4min时的内能
(填“小于”“等于”或“大于”)第8min时的内能.

答案

10.(1)$8.4×10^3$ (2)$4.2×10^3$ (3)小于

解析

【分析】
我们可以分三步梳理解题思路:
1. 第一问:最初2min内物质处于固态,从图像可直接读取温度从-20℃升高到0℃,已知固态比热容、物质质量,直接套用物体吸热公式即可算出这段时间的吸热量。
2. 第二问:题目给出吸热功率恒定,也就是单位时间内物质吸收的热量相等,先通过第一问的结果算出每分钟物质吸收的热量;再从图像中找到液态升温的阶段,读取该阶段的加热时长和温度变化量,算出液态阶段的总吸热量,反向套用吸热公式就能求出液态的比热容。
3. 第三问:该物质是晶体,熔化过程持续吸热、温度不变,内能随吸热不断增大,对比第4min和第8min的熔化进度,就能判断内能的大小关系。
【解析】
(1) 最初2min内,物质的温度变化量Δt₁ = 0℃ - (-20℃) = 20℃,根据吸热公式:
$Q_{\mathrm{吸}1} = c_1 m \Delta t_1 = 2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 0.2\ \mathrm{kg} × 20℃ = 8.4×10^3\ \mathrm{J}$
(2) 由于吸热功率恒定,2min吸收热量为$8.4×10^3\ \mathrm{J}$,因此1min内物质吸收的热量为:
$Q_0 = \frac{8.4×10^3\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{min}} = 4.2×10^3\ \mathrm{J/min}$
从图像可知,物质完全熔化为液态后,加热时长为$14\ \mathrm{min}-10\ \mathrm{min}=4\ \mathrm{min}$,温度变化量Δt₂=20℃-0℃=20℃,该阶段总吸热量:
$Q_{\mathrm{吸}2} = 4\ \mathrm{min} × 4.2×10^3\ \mathrm{J/min} = 1.68×10^4\ \mathrm{J}$
由$Q_{\mathrm{吸}2}=c_2 m \Delta t_2$变形可得液态比热容:
$c_2 = \frac{Q_{\mathrm{吸}2}}{m\Delta t_2} = \frac{1.68×10^4\ \mathrm{J}}{0.2\ \mathrm{kg} × 20℃} = 4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
(3) 晶体熔化过程中持续吸热,内能不断增大,第4min比第8min更早,熔化过程中吸收的总热量更少,因此第4min的内能小于第8min的内能。
【答案】
(1) $8.4×10^3$ (2) $4.2×10^3$ (3) 小于
【知识点】
比热容计算,晶体熔化特点,吸热功率应用
【点评】
本题结合温度-时间图像综合考查热学计算,需要准确从图像中提取时间、温度的变化量,易错点是忽略晶体熔化时温度不变、内能随吸热持续增加的特点,同时要灵活利用“吸热功率恒定”的条件推导不同阶段的吸热量,整体属于中等难度的热学综合题。
【难度系数】
0.6
11. 甲、乙两个保温杯装有初温和质量相同的纯净水,静置在恒温的室内,小明每隔一段时间测出水温,并绘制了如图所示的图像.
(1) 当$t=1\mathrm{h}$时,
(填“甲”或“乙”)杯中的水的内能较大;甲杯中水的比热容
等于
(填“大于”“等于”或“小于”)乙杯中水的比热容.
(2) 乙杯中的水在$0∼ 1\mathrm{h}$内放出的热量为$Q_{1}$,在$1∼ 2\mathrm{h}$内放出的热量为$Q_{2}$,则$Q_{1}$
$>$
(填“$>$”“$=$”或“$<$”)$Q_{2}$,你的判断依据是
质量相等的同种物质,温度降低量越大,放出的热量越多
.

答案

11.(1)甲 等于 (2)$>$ 质量相等的同种物质,温度降低量越大,放出的热量越多

解析

【分析】
我们可以分步骤梳理解题思路:
1. 解决第一小问:首先题目明确甲乙两杯水的初温、质量完全相同,对于相同状态的同种物质,质量相同时温度越高内能越大,我们先从图像读取t=1h时甲乙的温度,对比温度高低就能判断内能大小;而比热容是物质的固有特性,只和物质的种类、状态有关,两杯水都是液态纯净水,直接就能判断比热容的关系。
2. 解决第二小问:回忆放热公式Q放=cmΔt,甲乙都是水,比热容c相同,题目说明质量也相同,那么放出热量的多少只和温度降低量Δt有关,我们从图像分别算出乙在0~1h、1~2h的降温幅度,对比降温幅度就能得到放热的大小关系,对应写出判断依据即可。
【解析】
(1) 已知甲乙两杯水初始质量、初温均相等,t=1h时,从图像可读出甲杯水温为80℃,乙杯水温为55℃,甲的温度更高,因此甲杯内水的内能更大;比热容是物质的特性,仅由物质的种类和状态决定,甲乙杯中的水都是液态纯净水,物质种类和状态完全一致,因此甲杯中水的比热容等于乙杯中水的比热容。
(2) 由图可知,乙杯的水在0~1h内温度降低量Δt₁=100℃-55℃=45℃,在1~2h内温度降低量Δt₂=55℃-35℃=20℃,Δt₁>Δt₂;根据放热公式Q放=cmΔt,两杯水的比热容c相同、质量m相同,温度降低量越大,放出的热量越多,因此Q₁>Q₂。
【答案】
(1) 甲;等于 (2) >;质量相等的同种物质,温度降低量越大,放出的热量越多
【知识点】
内能影响因素;比热容特性;放热公式应用
【点评】
本题结合温度-时间变化图像考查热学基础知识点,难度较低,重点考察学生从图像提取数据的能力,同时纠正“降温快的物质比热容更小”的常见误区,明确比热容是物质的固有属性,和降温快慢无关。
【难度系数】
0.8