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12 城市绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏季节能大大减弱周围地区的“热岛效应”。某人工湖湖水的质量约为 $1.0× 10^{7}\ \mathrm{kg}$，若水温平均升高 $0.8°\mathrm{C}$，则湖水吸收的热量约为
$3.36×10^{10}$
J；若这些热量被等质量的砂石吸收（$c_{\mathrm{水}} ＞ c_{\mathrm{砂石}}$），则砂石升高的温度大于
（选填“大于”“等于”或“小于”）$0.8°\mathrm{C}$。$[c_{\mathrm{水}} = 4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})]$答案
$3.36×10^{10}$ 大于
解析
【分析】
要解决本题，分两步思考：第一步计算湖水吸收的热量，需利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，代入已知的水的比热容、质量和温度变化即可算出结果；第二步比较砂石升高的温度，根据热量公式变形$\Delta t=\frac{Q}{cm}$，当吸收的热量$Q$和质量$m$相同时，温度变化与比热容成反比，结合水和砂石的比热容大小关系，判断砂石温度变化的情况。
【解析】
1. 计算湖水吸收的热量：
根据吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$，代入已知数据：
$c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C})$，$m=1.0×10^{7}\ \mathrm{kg}$，$\Delta t=0.8°C$，
则$Q_{吸}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C})×1.0×10^{7}\ \mathrm{kg}×0.8°C=3.36×10^{10}\ \mathrm{J}$。
2. 比较砂石升高的温度：
由热量公式$Q=cm\Delta t$变形得$\Delta t=\frac{Q}{cm}$，当$Q$和$m$相同时，温度变化$\Delta t$与比热容$c$成反比。已知$c_{水}＞c_{砂石}$，因此砂石升高的温度$\Delta t_{砂石}＞\Delta t_{水}=0.8°C$。
【答案】
$3.36×10^{10}$；大于
【知识点】
热量的计算；比热容的应用
【点评】
本题考查热量计算公式的应用及比热容特性的理解，属于基础题型，需熟练掌握吸热公式及其变形，明确比热容对温度变化的影响规律。
【难度系数】
0.6
要解决本题，分两步思考：第一步计算湖水吸收的热量，需利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，代入已知的水的比热容、质量和温度变化即可算出结果；第二步比较砂石升高的温度，根据热量公式变形$\Delta t=\frac{Q}{cm}$，当吸收的热量$Q$和质量$m$相同时，温度变化与比热容成反比，结合水和砂石的比热容大小关系，判断砂石温度变化的情况。
【解析】
1. 计算湖水吸收的热量：
根据吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$，代入已知数据：
$c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C})$，$m=1.0×10^{7}\ \mathrm{kg}$，$\Delta t=0.8°C$，
则$Q_{吸}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C})×1.0×10^{7}\ \mathrm{kg}×0.8°C=3.36×10^{10}\ \mathrm{J}$。
2. 比较砂石升高的温度：
由热量公式$Q=cm\Delta t$变形得$\Delta t=\frac{Q}{cm}$，当$Q$和$m$相同时，温度变化$\Delta t$与比热容$c$成反比。已知$c_{水}＞c_{砂石}$，因此砂石升高的温度$\Delta t_{砂石}＞\Delta t_{水}=0.8°C$。
【答案】
$3.36×10^{10}$；大于
【知识点】
热量的计算；比热容的应用
【点评】
本题考查热量计算公式的应用及比热容特性的理解，属于基础题型，需熟练掌握吸热公式及其变形，明确比热容对温度变化的影响规律。
【难度系数】
0.6
13 在海边看海，风是迎面吹来，还是从背后吹来，日夜是有区别的，这种风叫“海陆风”。海陆风的形成是因为海水与陆地的
比热容
不同，从而形成海洋与陆地间的温差，导致近地表附近大气密度和气压的差异，这种差异使气流由高压（低温）区域向低压（高温）区域运动。如图所示的场景发生在炎热的夏天，若在图中虚线框内画一个箭头来表示地表附近空气的流动方向，则箭头方向应向左
（选填“向左”或“向右”）。答案
比热容 向左
解析
【分析】
要解决这道题，首先需明确海陆风的成因基础：海水与陆地的比热容差异会导致昼夜温差不同，进而形成气压差，驱动空气流动。其次，观察图中存在月亮，说明场景为夜晚。夜晚时，陆地比热容小，降温更快，近地面温度低、气压高；海洋比热容大，降温慢，近地面温度高、气压低。近地面气流由高压区域流向低压区域，因此需判断空气流动方向。
【解析】
1. 海陆风形成的根本原因是海水与陆地的比热容不同，这是题目第一个空的答案。
2. 图中有月亮，代表夜晚场景：夜晚陆地降温快，近地面形成高压；海洋降温慢，近地面形成低压。近地面空气由高压（陆地）流向低压（海洋），图中虚线框位于陆地上方，因此空气流动方向向左。
【答案】
比热容 向左
【知识点】
比热容、海陆风、大气压强
【点评】
本题结合生活中的海陆风现象，考查比热容的应用与大气运动原理，需结合图示信息（月亮）判断时间场景，再分析气压差，难度适中，属于对基础知识点的应用考查。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，首先需明确海陆风的成因基础：海水与陆地的比热容差异会导致昼夜温差不同，进而形成气压差，驱动空气流动。其次，观察图中存在月亮，说明场景为夜晚。夜晚时，陆地比热容小，降温更快，近地面温度低、气压高；海洋比热容大，降温慢，近地面温度高、气压低。近地面气流由高压区域流向低压区域，因此需判断空气流动方向。
【解析】
1. 海陆风形成的根本原因是海水与陆地的比热容不同，这是题目第一个空的答案。
2. 图中有月亮，代表夜晚场景：夜晚陆地降温快，近地面形成高压；海洋降温慢，近地面形成低压。近地面空气由高压（陆地）流向低压（海洋），图中虚线框位于陆地上方，因此空气流动方向向左。
【答案】
比热容 向左
【知识点】
比热容、海陆风、大气压强
【点评】
本题结合生活中的海陆风现象，考查比热容的应用与大气运动原理，需结合图示信息（月亮）判断时间场景，再分析气压差，难度适中，属于对基础知识点的应用考查。
【难度系数】
0.5
14 现有甲、乙两种不同品牌的保温杯。为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果，小明按照科学探究的程序，明确了具体的探究问题，选择了适当的器材，在控制变量的前提下，在室内进行了实验，得到了一段时间内甲、乙两种保温杯内水的温度的实验数据，根据数据绘制的图像如图所示。请你根据图像所提供的信息回答以下问题：
（1）实验过程中两保温杯中水的质量需
（2）分析可知：
A. 甲保温杯的保温效果好
B. 乙保温杯的保温效果好
C. 甲、乙两种保温杯的保温效果一样好
（3）分析可知实验过程中$t=5\ \mathrm{h}$时的室温为
（1）实验过程中两保温杯中水的质量需
相同
（选填“相同”或“不同”）。（2）分析可知：
B
（选填字母代号）。A. 甲保温杯的保温效果好
B. 乙保温杯的保温效果好
C. 甲、乙两种保温杯的保温效果一样好
（3）分析可知实验过程中$t=5\ \mathrm{h}$时的室温为
20
$°\mathrm{C}$。答案
(1)相同 (2)B (3)20
解析
【分析】
要解决这道题，需结合控制变量法和温度-时间图像的特点分析：
1. 比较保温杯的保温效果时，需控制除保温杯外的其他变量相同，因此水的质量要一致；
2. 保温效果好的保温杯，相同时间内水温下降更慢，据此判断甲、乙的保温效果；
3. 当水温不再变化时，其温度等于室温，据此确定室温。
【解析】
（1）根据控制变量法，探究保温杯的保温效果时，需保证水的质量、初温等其他可能影响温度变化的因素相同，仅改变保温杯的品牌，因此两保温杯中水的质量需相同。
（2）观察图像，相同时间内，乙保温杯内水的温度下降比甲保温杯慢，说明乙的保温效果更好，故选B。
（3）由图像可知，当时间达到4h后，甲、乙保温杯内水的温度均稳定在20℃不再变化，此时水温与室温相同，因此室温为20℃。
【答案】
(1)相同 (2)B (3)20
【知识点】
控制变量法；温度-时间图像；热传递
【点评】
本题结合实验探究考查控制变量法的应用和图像信息分析能力，是热学中常见的基础题型，注重对实验方法和图像解读的考查，难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需结合控制变量法和温度-时间图像的特点分析：
1. 比较保温杯的保温效果时，需控制除保温杯外的其他变量相同，因此水的质量要一致；
2. 保温效果好的保温杯，相同时间内水温下降更慢，据此判断甲、乙的保温效果；
3. 当水温不再变化时，其温度等于室温，据此确定室温。
【解析】
（1）根据控制变量法，探究保温杯的保温效果时，需保证水的质量、初温等其他可能影响温度变化的因素相同，仅改变保温杯的品牌，因此两保温杯中水的质量需相同。
（2）观察图像，相同时间内，乙保温杯内水的温度下降比甲保温杯慢，说明乙的保温效果更好，故选B。
（3）由图像可知，当时间达到4h后，甲、乙保温杯内水的温度均稳定在20℃不再变化，此时水温与室温相同，因此室温为20℃。
【答案】
(1)相同 (2)B (3)20
【知识点】
控制变量法；温度-时间图像；热传递
【点评】
本题结合实验探究考查控制变量法的应用和图像信息分析能力，是热学中常见的基础题型，注重对实验方法和图像解读的考查，难度适中。
【难度系数】
0.7
15 质量为0.5 kg的铝壶里装了2 kg水，把壶内的水从20℃加热到100℃，已知$c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$，$c_{铝}=0.88×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$。求：
（1）水吸收的热量$Q_{水}$；
（2）铝壶吸收的热量$Q_{铝}$。
（1）水吸收的热量$Q_{水}$；
（2）铝壶吸收的热量$Q_{铝}$。
答案
(1) $Q_{水}=c_{水} m_{水} \Delta t=4.2×10^3 \ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}×(100℃−20℃)=6.72×10^5 \ \mathrm{J}$。
(2) $Q_{铝}=c_{铝} m_{铝} \Delta t=0.88×10^3 \ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×0.5\ \mathrm{kg}×(100℃−20℃)=3.52×10^4 \ \mathrm{J}$。
(2) $Q_{铝}=c_{铝} m_{铝} \Delta t=0.88×10^3 \ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×0.5\ \mathrm{kg}×(100℃−20℃)=3.52×10^4 \ \mathrm{J}$。
解析
【分析】
要计算水和铝壶吸收的热量，需利用吸热公式$Q=cm\Delta t$，其中$\Delta t$为温度变化量（末温与初温的差值）。先确定水和铝壶的质量、对应比热容，再计算温度变化量$\Delta t=100℃-20℃=80℃$，最后分别代入公式计算即可。
【解析】
（1）水吸收的热量：
根据吸热公式$Q=cm\Delta t$，水的比热容$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})$，质量$m_{水}=2\ \mathrm{kg}$，温度变化$\Delta t=80℃$，代入得：
$Q_{水}=c_{水}m_{水}\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})×2\ \mathrm{kg}×80℃=6.72×10^5\ \mathrm{J}$。
（2）铝壶吸收的热量：
铝的比热容$c_{铝}=0.88×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})$，质量$m_{铝}=0.5\ \mathrm{kg}$，温度变化$\Delta t=80℃$，代入公式得：
$Q_{铝}=c_{铝}m_{铝}\Delta t=0.88×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})×0.5\ \mathrm{kg}×80℃=3.52×10^4\ \mathrm{J}$。
【答案】
(1) $Q_{水}=6.72×10^5\ \mathrm{J}$；(2) $Q_{铝}=3.52×10^4\ \mathrm{J}$。
【知识点】
热量计算、比热容应用
【点评】
本题是热学基础计算题，直接运用吸热公式即可求解，关键是准确提取各物理量并计算温度变化量，属于初中物理易得分题型。
【难度系数】
0.8
要计算水和铝壶吸收的热量，需利用吸热公式$Q=cm\Delta t$，其中$\Delta t$为温度变化量（末温与初温的差值）。先确定水和铝壶的质量、对应比热容，再计算温度变化量$\Delta t=100℃-20℃=80℃$，最后分别代入公式计算即可。
【解析】
（1）水吸收的热量：
根据吸热公式$Q=cm\Delta t$，水的比热容$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})$，质量$m_{水}=2\ \mathrm{kg}$，温度变化$\Delta t=80℃$，代入得：
$Q_{水}=c_{水}m_{水}\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})×2\ \mathrm{kg}×80℃=6.72×10^5\ \mathrm{J}$。
（2）铝壶吸收的热量：
铝的比热容$c_{铝}=0.88×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})$，质量$m_{铝}=0.5\ \mathrm{kg}$，温度变化$\Delta t=80℃$，代入公式得：
$Q_{铝}=c_{铝}m_{铝}\Delta t=0.88×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})×0.5\ \mathrm{kg}×80℃=3.52×10^4\ \mathrm{J}$。
【答案】
(1) $Q_{水}=6.72×10^5\ \mathrm{J}$；(2) $Q_{铝}=3.52×10^4\ \mathrm{J}$。
【知识点】
热量计算、比热容应用
【点评】
本题是热学基础计算题，直接运用吸热公式即可求解，关键是准确提取各物理量并计算温度变化量，属于初中物理易得分题型。
【难度系数】
0.8
