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12. [跨学科·地理][2023·苏州中考]在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示的风向时，通常（
A.发生在白天，且陆地温度较高
B.发生在白天，且海水温度较高
C.发生在夜晚，且陆地温度较高
D.发生在夜晚，且海水温度较高
D
）A.发生在白天，且陆地温度较高
B.发生在白天，且海水温度较高
C.发生在夜晚，且陆地温度较高
D.发生在夜晚，且海水温度较高
答案
12. D
解析
【分析】要解决这道题，需结合比热容的知识和海陆风的形成原理：首先，水的比热容比陆地大，相同条件下，陆地的温度变化比海水更显著；其次，近地面的风向由气压差决定，高压区流向低压区。观察图示，低空气流（近地面风）从陆地吹向海洋，属于陆风。陆风的形成时间是夜晚：夜晚陆地散热快，温度低，气压高；海水散热慢，温度较高，气压低，因此风从陆地（高压）吹向海洋（低压），对应图示情况。
【解析】根据比热容的特性，陆地比热容小于海水，夜晚时，陆地放出相同热量后温度降低更多，温度较低，气压较高；海水放出相同热量后温度降低更少，温度较高，气压较低。近地面的风由高压区流向低压区，因此风从陆地吹向海洋，与图中低空气流方向一致，这种情况发生在夜晚，且海水温度较高，故答案为D。
【答案】D
【知识点】比热容、海陆风、大气运动
【点评】本题为跨学科题目，结合地理海陆风知识考查物理比热容的应用，需将两学科知识结合分析，理解温度、气压与风向的关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】根据比热容的特性，陆地比热容小于海水，夜晚时，陆地放出相同热量后温度降低更多，温度较低，气压较高；海水放出相同热量后温度降低更少，温度较高，气压较低。近地面的风由高压区流向低压区，因此风从陆地吹向海洋，与图中低空气流方向一致，这种情况发生在夜晚，且海水温度较高，故答案为D。
【答案】D
【知识点】比热容、海陆风、大气运动
【点评】本题为跨学科题目，结合地理海陆风知识考查物理比热容的应用，需将两学科知识结合分析，理解温度、气压与风向的关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
13. 质量为1 kg、初温为20 ℃的水吸收$4.2×10^5$ J的热量后[$c_{水}=4.2×10^3$ J/(kg·℃)]，它的温度在下列给出的四个温度中，最多可能有 （
①$80$ ℃ ②$100$ ℃ ③$120$ ℃ ④$130$ ℃
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
C
）①$80$ ℃ ②$100$ ℃ ③$120$ ℃ ④$130$ ℃
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
答案
13. C
解析
【分析】
首先根据吸热公式计算水升高的温度，再结合水的沸点随气压变化的特点判断温度可能性：水吸热升温，达到沸点后温度不再升高，而沸点与气压有关，气压越高沸点越高，因此需对比理论升温后的温度与给出的温度，结合沸点特性分析。
【解析】
根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，计算水升高的温度：
$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m}=\frac{4.2×10^5\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×1\ \mathrm{kg}}=100\ \mathrm{℃}$，
理论上末温为$t=20\ \mathrm{℃}+100\ \mathrm{℃}=120\ \mathrm{℃}$。
水的沸点随气压变化：标准大气压下沸点为100℃，气压高于标准大气压时沸点高于100℃，气压低于时低于100℃。
对四个温度逐一分析：
①80℃：低于理论末温120℃，未达到沸点，可能；
②100℃：标准大气压下，水吸热到100℃沸腾，温度保持不变，可能；
③120℃：气压高于标准大气压时，沸点为120℃，水可升温至120℃，可能；
④130℃：高于理论末温120℃，不可能。
因此最多有3个温度可能，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
热量计算、沸点与气压的关系
【点评】
本题结合热量公式和水的沸腾特性，需注意水沸腾时温度不变，沸点受气压影响，易忽略气压对沸点的作用导致错解。
【难度系数】
0.5
首先根据吸热公式计算水升高的温度，再结合水的沸点随气压变化的特点判断温度可能性：水吸热升温，达到沸点后温度不再升高，而沸点与气压有关，气压越高沸点越高，因此需对比理论升温后的温度与给出的温度，结合沸点特性分析。
【解析】
根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，计算水升高的温度：
$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m}=\frac{4.2×10^5\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×1\ \mathrm{kg}}=100\ \mathrm{℃}$，
理论上末温为$t=20\ \mathrm{℃}+100\ \mathrm{℃}=120\ \mathrm{℃}$。
水的沸点随气压变化：标准大气压下沸点为100℃，气压高于标准大气压时沸点高于100℃，气压低于时低于100℃。
对四个温度逐一分析：
①80℃：低于理论末温120℃，未达到沸点，可能；
②100℃：标准大气压下，水吸热到100℃沸腾，温度保持不变，可能；
③120℃：气压高于标准大气压时，沸点为120℃，水可升温至120℃，可能；
④130℃：高于理论末温120℃，不可能。
因此最多有3个温度可能，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
热量计算、沸点与气压的关系
【点评】
本题结合热量公式和水的沸腾特性，需注意水沸腾时温度不变，沸点受气压影响，易忽略气压对沸点的作用导致错解。
【难度系数】
0.5
14. [核心素养·科学思维]已知1 g甲、乙、丙三种液体温度升高$1°\mathrm{C}$需要吸收的热量分别为2.1 J、4.2 J、2.8 J。分别取甲、乙两种液体各60 g，以相同的热源加热，其温度与加热时间关系的图像如图所示。取100 g丙液体，以相同热源加热，则其温度与加热时间关系的图像（
A.落在Ⅰ区
B.落在Ⅱ区
C.落在Ⅲ区
D.与乙重叠
C
）A.落在Ⅰ区
B.落在Ⅱ区
C.落在Ⅲ区
D.与乙重叠
答案
14. C
解析
【分析】
要解决本题，需利用热量公式$Q=cm\Delta t$，结合“相同热源加热时，相同时间内液体吸收的热量$Q$相同”的特点分析。核心逻辑是：相同$Q$下，温度变化$\Delta t$与质量和比热容的乘积（$cm$）成反比，据此判断不同液体的温度变化快慢，对应图像区域。
【解析】
1. 确定各液体的比热容：由题意，单位质量液体升高$1° C$吸收的热量为比热容，因此$c_甲=2.1\ \mathrm{J/(g·℃)}$，$c_乙=4.2\ \mathrm{J/(g·℃)}$，$c_丙=2.8\ \mathrm{J/(g·℃)}$。
2. 分析甲、乙的温度变化规律：甲、乙质量均为$60\ \mathrm{g}$，则$cm_甲=60\ \mathrm{g}×2.1\ \mathrm{J/(g·℃)}=126\ \mathrm{J/℃}$，$cm_乙=60\ \mathrm{g}×4.2\ \mathrm{J/(g·℃)}=252\ \mathrm{J/℃}$。相同加热时间（$Q$相同）时，$\Delta t=\frac{Q}{cm}$，故$\Delta t_甲＞\Delta t_乙$，对应图像中甲线更陡、乙线更缓，与题图一致。
3. 分析丙的图像区域：丙质量为$100\ \mathrm{g}$，则$cm_丙=100\ \mathrm{g}×2.8\ \mathrm{J/(g·℃)}=280\ \mathrm{J/℃}$。比较得$cm_丙＞cm_乙$，因此相同加热时间下$\Delta t_丙＜\Delta t_乙$，即丙的温度升高比乙更慢，图像比乙线更平缓，落在乙线下方的Ⅲ区。
【答案】
C
【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，关键是利用热量公式分析温度变化与$cm$的关系，需理清物理量间的反比关系，是比热容知识点的典型应用。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需利用热量公式$Q=cm\Delta t$，结合“相同热源加热时，相同时间内液体吸收的热量$Q$相同”的特点分析。核心逻辑是：相同$Q$下，温度变化$\Delta t$与质量和比热容的乘积（$cm$）成反比，据此判断不同液体的温度变化快慢，对应图像区域。
【解析】
1. 确定各液体的比热容：由题意，单位质量液体升高$1° C$吸收的热量为比热容，因此$c_甲=2.1\ \mathrm{J/(g·℃)}$，$c_乙=4.2\ \mathrm{J/(g·℃)}$，$c_丙=2.8\ \mathrm{J/(g·℃)}$。
2. 分析甲、乙的温度变化规律：甲、乙质量均为$60\ \mathrm{g}$，则$cm_甲=60\ \mathrm{g}×2.1\ \mathrm{J/(g·℃)}=126\ \mathrm{J/℃}$，$cm_乙=60\ \mathrm{g}×4.2\ \mathrm{J/(g·℃)}=252\ \mathrm{J/℃}$。相同加热时间（$Q$相同）时，$\Delta t=\frac{Q}{cm}$，故$\Delta t_甲＞\Delta t_乙$，对应图像中甲线更陡、乙线更缓，与题图一致。
3. 分析丙的图像区域：丙质量为$100\ \mathrm{g}$，则$cm_丙=100\ \mathrm{g}×2.8\ \mathrm{J/(g·℃)}=280\ \mathrm{J/℃}$。比较得$cm_丙＞cm_乙$，因此相同加热时间下$\Delta t_丙＜\Delta t_乙$，即丙的温度升高比乙更慢，图像比乙线更平缓，落在乙线下方的Ⅲ区。
【答案】
C
【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，关键是利用热量公式分析温度变化与$cm$的关系，需理清物理量间的反比关系，是比热容知识点的典型应用。
【难度系数】
0.5
15. 如图是0.5 kg的某种晶体熔化过程中温度随时间变化的图像。
（1）若该晶体液态时的比热容为 $2.4 × 10^3 \ \mathrm{J/(kg·℃)}$，求熔化过程中吸收的热量；
（2）若规定“质量为1 kg的某种晶体物质在熔化时变成同温度的液态物质所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，请计算出其熔化热λ。
（1）若该晶体液态时的比热容为 $2.4 × 10^3 \ \mathrm{J/(kg·℃)}$，求熔化过程中吸收的热量；
（2）若规定“质量为1 kg的某种晶体物质在熔化时变成同温度的液态物质所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，请计算出其熔化热λ。
答案
15. (1)$3.6×10^4\ \mathrm{J}$ (2)$7.2×10^4\ \mathrm{J/kg}$
解析
【分析】
晶体熔化时温度保持不变，由图像可知，该晶体从第2min开始熔化，到第8min熔化结束，熔化过程持续6min；晶体完全熔化后变为液态，从第8min到第12min是液态升温过程，持续4min，温度从60℃升高到80℃。同一热源相同时间内提供的热量相同，因此晶体相同时间吸收的热量相等。解题时，先通过液态升温过程计算单位时间吸收的热量，再求出熔化过程吸收的热量；最后根据熔化热的定义，结合熔化过程的热量和晶体质量计算熔化热。
【解析】
（1）先计算液态升温过程吸收的热量：
液态升温时间：$t_1=12\mathrm{min}-8\mathrm{min}=4\mathrm{min}$，温度变化$\Delta t_1=80°\mathrm{C}-60°\mathrm{C}=20°\mathrm{C}$，
根据热量公式$Q=cm\Delta t$，液态升温吸收的热量：
$Q_1=c_{\mathrm{液}}m\Delta t_1=2.4×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.5\mathrm{kg}×20°\mathrm{C}=2.4×10^4\ \mathrm{J}$，
单位时间吸收的热量：$q=\frac{Q_1}{t_1}=\frac{2.4×10^4\ \mathrm{J}}{4\mathrm{min}}=6×10^3\ \mathrm{J/min}$，
熔化过程时间：$t_{\mathrm{熔}}=8\mathrm{min}-2\mathrm{min}=6\mathrm{min}$，因此熔化过程吸收的热量：
$Q_{\mathrm{熔}}=q× t_{\mathrm{熔}}=6×10^3\ \mathrm{J/min}×6\mathrm{min}=3.6×10^4\ \mathrm{J}$；
（2）根据熔化热的定义，熔化热$λ$是1kg晶体熔化时吸收的热量，已知0.5kg晶体熔化吸热$Q_{\mathrm{熔}}=3.6×10^4\ \mathrm{J}$，则：
$λ=\frac{Q_{\mathrm{熔}}}{m}=\frac{3.6×10^4\ \mathrm{J}}{0.5\mathrm{kg}}=7.2×10^4\ \mathrm{J/kg}$。
【答案】
(1) $3.6×10^4\ \mathrm{J}$；(2) $7.2×10^4\ \mathrm{J/kg}$
【知识点】
晶体熔化特点、热量计算、熔化热
【点评】
本题结合晶体熔化图像，利用同一热源相同时间吸热相同的隐含条件，结合热量公式和熔化热定义计算，需准确分析图像各阶段的时间与温度变化，是热学的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
晶体熔化时温度保持不变，由图像可知，该晶体从第2min开始熔化，到第8min熔化结束，熔化过程持续6min；晶体完全熔化后变为液态，从第8min到第12min是液态升温过程，持续4min，温度从60℃升高到80℃。同一热源相同时间内提供的热量相同，因此晶体相同时间吸收的热量相等。解题时，先通过液态升温过程计算单位时间吸收的热量，再求出熔化过程吸收的热量；最后根据熔化热的定义，结合熔化过程的热量和晶体质量计算熔化热。
【解析】
（1）先计算液态升温过程吸收的热量：
液态升温时间：$t_1=12\mathrm{min}-8\mathrm{min}=4\mathrm{min}$，温度变化$\Delta t_1=80°\mathrm{C}-60°\mathrm{C}=20°\mathrm{C}$，
根据热量公式$Q=cm\Delta t$，液态升温吸收的热量：
$Q_1=c_{\mathrm{液}}m\Delta t_1=2.4×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.5\mathrm{kg}×20°\mathrm{C}=2.4×10^4\ \mathrm{J}$，
单位时间吸收的热量：$q=\frac{Q_1}{t_1}=\frac{2.4×10^4\ \mathrm{J}}{4\mathrm{min}}=6×10^3\ \mathrm{J/min}$，
熔化过程时间：$t_{\mathrm{熔}}=8\mathrm{min}-2\mathrm{min}=6\mathrm{min}$，因此熔化过程吸收的热量：
$Q_{\mathrm{熔}}=q× t_{\mathrm{熔}}=6×10^3\ \mathrm{J/min}×6\mathrm{min}=3.6×10^4\ \mathrm{J}$；
（2）根据熔化热的定义，熔化热$λ$是1kg晶体熔化时吸收的热量，已知0.5kg晶体熔化吸热$Q_{\mathrm{熔}}=3.6×10^4\ \mathrm{J}$，则：
$λ=\frac{Q_{\mathrm{熔}}}{m}=\frac{3.6×10^4\ \mathrm{J}}{0.5\mathrm{kg}}=7.2×10^4\ \mathrm{J/kg}$。
【答案】
(1) $3.6×10^4\ \mathrm{J}$；(2) $7.2×10^4\ \mathrm{J/kg}$
【知识点】
晶体熔化特点、热量计算、熔化热
【点评】
本题结合晶体熔化图像，利用同一热源相同时间吸热相同的隐含条件，结合热量公式和熔化热定义计算，需准确分析图像各阶段的时间与温度变化，是热学的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
