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8.(2025—2026上饶广信区期中,多选)如图
,规格相同的容器装了相同质量的纯净水,用不同的加热器加热,忽略散热,得到所示的水温与时间的关系图线,则 (
A.甲、乙两杯水吸热能力相同
B.加热相同的时间,两杯水吸收的热量相同
C.吸收相同的热量,甲杯中的水升温比乙杯多
D.甲杯中的水加热2 min与乙杯中的水加热3 min吸收的热量相同
,规格相同的容器装了相同质量的纯净水,用不同的加热器加热,忽略散热,得到所示的水温与时间的关系图线,则 (AD
)A.甲、乙两杯水吸热能力相同
B.加热相同的时间,两杯水吸收的热量相同
C.吸收相同的热量,甲杯中的水升温比乙杯多
D.甲杯中的水加热2 min与乙杯中的水加热3 min吸收的热量相同
答案
8. AD 【解析】物体的吸热能力与物质的种类有关,与物体的质量、吸热多少以及温度变化无关。由于两杯中都是水,是同种物质,因此吸热能力相同,故A正确。加热相同时间,由水温与时间的关系图线可知,两杯水升高的温度不同,由$Q=cm\Delta t$可知,两杯水吸收的热量不同,故B错误。由$\Delta t=\dfrac{Q}{cm}$可知,质量相同的同种物质吸收相同的热量,升高的温度相同,所以两杯水升高的温度相同,故C错误。由水温与时间的关系图线可知,甲杯中的水加热2 min与乙杯中的水加热3 min升高的温度相同,由$Q=cm\Delta t$可知,两杯水吸收的热量也相同,故D正确。
解析
【分析】
首先明确题目条件：两容器装相同质量的纯净水（同种物质，比热容$c$相同，质量$m$相同），忽略散热时水吸收的热量等于加热器放出的热量；图2显示，甲杯水从20℃升高到40℃用时2min，乙杯水从20℃升高到40℃用时3min。接下来逐一分析选项：
1. 吸热能力由物质的比热容决定，同种物质的比热容相同；
2. 加热器规格不同，相同时间内放出的热量不同，因此加热相同时间，两杯水吸收的热量不同；
3. 根据热量公式$Q=cm\Delta t$，质量相同的同种物质，吸收相同热量时温度变化$\Delta t$相同；
4. 若两杯水升高相同温度，结合$Q=cm\Delta t$可判断吸收热量的关系。
【解析】
根据题意，两杯水为同种物质（水），质量$m$相同，忽略散热时水吸收的热量等于加热器提供的热量。
选项A：吸热能力由物质的比热容决定，水是同种物质，比热容相同，因此吸热能力相同，A正确。
选项B：加热器规格不同，相同时间内放出的热量不同，所以加热相同时间，两杯水吸收的热量不同，B错误。
选项C：由$\Delta t=\frac{Q}{cm}$，质量相同的同种物质，吸收相同热量时，升高的温度$\Delta t$相同，因此甲、乙两杯水升温相同，C错误。
选项D：由图2可知，甲杯加热2min、乙杯加热3min时，两杯水升高的温度均为$\Delta t=40℃-20℃=20℃$，根据$Q=cm\Delta t$，$c$和$m$相同，$\Delta t$相同，因此吸收的热量相同，D正确。
【答案】
AD
【知识点】
比热容、热量计算、吸热能力
【点评】
本题结合水温与时间的关系图像，考查比热容的应用，需熟练运用热量公式$Q=cm\Delta t$，理解同种物质的吸热特性，同时注意加热器不同时相同加热时间吸收热量不同的隐含条件，是中等难度的图像分析题。
【难度系数】
0.6
首先明确题目条件：两容器装相同质量的纯净水（同种物质，比热容$c$相同，质量$m$相同），忽略散热时水吸收的热量等于加热器放出的热量；图2显示，甲杯水从20℃升高到40℃用时2min，乙杯水从20℃升高到40℃用时3min。接下来逐一分析选项：
1. 吸热能力由物质的比热容决定，同种物质的比热容相同；
2. 加热器规格不同，相同时间内放出的热量不同，因此加热相同时间，两杯水吸收的热量不同；
3. 根据热量公式$Q=cm\Delta t$，质量相同的同种物质，吸收相同热量时温度变化$\Delta t$相同；
4. 若两杯水升高相同温度，结合$Q=cm\Delta t$可判断吸收热量的关系。
【解析】
根据题意，两杯水为同种物质（水），质量$m$相同，忽略散热时水吸收的热量等于加热器提供的热量。
选项A：吸热能力由物质的比热容决定，水是同种物质，比热容相同，因此吸热能力相同，A正确。
选项B：加热器规格不同，相同时间内放出的热量不同，所以加热相同时间，两杯水吸收的热量不同，B错误。
选项C：由$\Delta t=\frac{Q}{cm}$，质量相同的同种物质，吸收相同热量时，升高的温度$\Delta t$相同，因此甲、乙两杯水升温相同，C错误。
选项D：由图2可知，甲杯加热2min、乙杯加热3min时，两杯水升高的温度均为$\Delta t=40℃-20℃=20℃$，根据$Q=cm\Delta t$，$c$和$m$相同，$\Delta t$相同，因此吸收的热量相同，D正确。
【答案】
AD
【知识点】
比热容、热量计算、吸热能力
【点评】
本题结合水温与时间的关系图像，考查比热容的应用，需熟练运用热量公式$Q=cm\Delta t$，理解同种物质的吸热特性，同时注意加热器不同时相同加热时间吸收热量不同的隐含条件，是中等难度的图像分析题。
【难度系数】
0.6
三、计算题
9. 把420 g、100 ℃的铁块投入150 g的水中，混合后铁块与水的温度均为40 ℃。〔铁的比热容为$0.45×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})$，水的比热容为$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})$〕
(1)求铁块放出的热量。
(2)若铁块放出的热量全部被水吸收，求水的初温。
9. 把420 g、100 ℃的铁块投入150 g的水中，混合后铁块与水的温度均为40 ℃。〔铁的比热容为$0.45×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})$，水的比热容为$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})$〕
(1)求铁块放出的热量。
(2)若铁块放出的热量全部被水吸收，求水的初温。
答案
9. 解:(1)铁块放出的热量
$Q_{放}=c_{铁}m_{铁}(t_{0铁}-t)=0.45×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.42\ \mathrm{kg}×(100\ ℃-40\ ℃)=1.134×10^4\ \mathrm{J}$
(2)水吸收的热量
$Q_{吸}=Q_{放}=1.134×10^4\ \mathrm{J}$
水升高的温度
$\Delta t_{水升}=\dfrac{Q_{吸}}{c_{水}m_{水}}=\dfrac{1.134×10^4\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.15\ \mathrm{kg}}=18\ ℃$
水的初温$t_{0水}=t-\Delta t_{水升}=40\ ℃-18\ ℃=22\ ℃$
$Q_{放}=c_{铁}m_{铁}(t_{0铁}-t)=0.45×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.42\ \mathrm{kg}×(100\ ℃-40\ ℃)=1.134×10^4\ \mathrm{J}$
(2)水吸收的热量
$Q_{吸}=Q_{放}=1.134×10^4\ \mathrm{J}$
水升高的温度
$\Delta t_{水升}=\dfrac{Q_{吸}}{c_{水}m_{水}}=\dfrac{1.134×10^4\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.15\ \mathrm{kg}}=18\ ℃$
水的初温$t_{0水}=t-\Delta t_{水升}=40\ ℃-18\ ℃=22\ ℃$
解析
【分析】
本题考查热量的计算，解题思路如下：
(1) 求铁块放出的热量，需使用放热公式 $ Q_{\mathrm{放}} = c_{\mathrm{铁}} m_{\mathrm{铁}} (t_{0\mathrm{铁}} - t) $，先将铁块质量单位从g换算为kg，再代入铁的比热容、铁块初温、混合后的末温计算。
(2) 根据题意，铁块放出的热量全部被水吸收，即 $ Q_{\mathrm{吸}} = Q_{\mathrm{放}} $；再利用吸热公式 $ Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}} m_{\mathrm{水}} \Delta t_{\mathrm{水升}} $，变形求出水升高的温度；最后用混合后的末温减去水升高的温度，得到水的初温。
【解析】
解：(1) 统一质量单位：$ m_{\mathrm{铁}} = 420\ \mathrm{g} = 0.42\ \mathrm{kg} $，铁块放出的热量：
$ Q_{\mathrm{放}} = c_{\mathrm{铁}} m_{\mathrm{铁}} (t_{0\mathrm{铁}} - t) = 0.45×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 0.42\ \mathrm{kg} × (100\ ℃ - 40\ ℃) = 1.134×10^4\ \mathrm{J} $。
(2) 由题意得，水吸收的热量 $ Q_{\mathrm{吸}} = Q_{\mathrm{放}} = 1.134×10^4\ \mathrm{J} $；
水的质量 $ m_{\mathrm{水}} = 150\ \mathrm{g} = 0.15\ \mathrm{kg} $，根据 $ Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}} m_{\mathrm{水}} \Delta t_{\mathrm{水升}} $，水升高的温度：
$ \Delta t_{\mathrm{水升}} = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{水}} m_{\mathrm{水}}} = \frac{1.134×10^4\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 0.15\ \mathrm{kg}} = 18\ ℃ $；
水的初温：$ t_{0\mathrm{水}} = t - \Delta t_{\mathrm{水升}} = 40\ ℃ - 18\ ℃ = 22\ ℃ $。
【答案】
(1) $ 1.134×10^4\ \mathrm{J} $；(2) $ 22\ ℃ $
【知识点】
热量的计算、热平衡方程
【点评】
本题为热学基础计算题，考查放热公式、吸热公式及热平衡关系的应用，核心是质量单位换算和公式变形，是热学典型基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查热量的计算，解题思路如下：
(1) 求铁块放出的热量，需使用放热公式 $ Q_{\mathrm{放}} = c_{\mathrm{铁}} m_{\mathrm{铁}} (t_{0\mathrm{铁}} - t) $，先将铁块质量单位从g换算为kg，再代入铁的比热容、铁块初温、混合后的末温计算。
(2) 根据题意，铁块放出的热量全部被水吸收，即 $ Q_{\mathrm{吸}} = Q_{\mathrm{放}} $；再利用吸热公式 $ Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}} m_{\mathrm{水}} \Delta t_{\mathrm{水升}} $，变形求出水升高的温度；最后用混合后的末温减去水升高的温度，得到水的初温。
【解析】
解：(1) 统一质量单位：$ m_{\mathrm{铁}} = 420\ \mathrm{g} = 0.42\ \mathrm{kg} $，铁块放出的热量：
$ Q_{\mathrm{放}} = c_{\mathrm{铁}} m_{\mathrm{铁}} (t_{0\mathrm{铁}} - t) = 0.45×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 0.42\ \mathrm{kg} × (100\ ℃ - 40\ ℃) = 1.134×10^4\ \mathrm{J} $。
(2) 由题意得，水吸收的热量 $ Q_{\mathrm{吸}} = Q_{\mathrm{放}} = 1.134×10^4\ \mathrm{J} $；
水的质量 $ m_{\mathrm{水}} = 150\ \mathrm{g} = 0.15\ \mathrm{kg} $，根据 $ Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}} m_{\mathrm{水}} \Delta t_{\mathrm{水升}} $，水升高的温度：
$ \Delta t_{\mathrm{水升}} = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{水}} m_{\mathrm{水}}} = \frac{1.134×10^4\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 0.15\ \mathrm{kg}} = 18\ ℃ $；
水的初温：$ t_{0\mathrm{水}} = t - \Delta t_{\mathrm{水升}} = 40\ ℃ - 18\ ℃ = 22\ ℃ $。
【答案】
(1) $ 1.134×10^4\ \mathrm{J} $；(2) $ 22\ ℃ $
【知识点】
热量的计算、热平衡方程
【点评】
本题为热学基础计算题，考查放热公式、吸热公式及热平衡关系的应用，核心是质量单位换算和公式变形，是热学典型基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
四、实验与探究题
10. 某同学在“探究不同物质吸热能力”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2 min记录一次温度。
(1)图甲是该同学的实验装置，其中有一处明显错误。请指出错误之处：
(2)纠正错误后开始实验，实验中通过
(3)根据实验数据，该同学作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像（如图乙）。由图像可知，
(4)已知水的比热容为$4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$，分析图乙可知，煤油的比热容为
10. 某同学在“探究不同物质吸热能力”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2 min记录一次温度。
(1)图甲是该同学的实验装置，其中有一处明显错误。请指出错误之处：
水和煤油的质量不相等
。(2)纠正错误后开始实验，实验中通过
加热时间
（选填“加热时间”或“温度计上升的温度”）反映物质吸收热量的多少。(3)根据实验数据，该同学作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像（如图乙）。由图像可知，
水
（选填“煤油”或“水”）的吸热能力更强。(4)已知水的比热容为$4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$，分析图乙可知，煤油的比热容为
$2.1×10^3$
$\mathrm{J/(kg·℃)}$。答案
10.(1)水和煤油的质量不相等 (2)加热时间 (3)水 (4)$2.1×10^3$
解析
【分析】
本题为探究不同物质吸热能力的实验题，需结合控制变量法、转换法及热量公式分析各问题：
(1) 探究吸热能力时，需控制水和煤油的质量相等，图甲未满足该变量要求；
(2) 相同酒精灯加热时，加热时间与吸收热量正相关，可通过加热时间反映吸热多少；
(3) 相同质量的物质，吸收相同热量时，温度升高越慢，吸热能力越强，结合图像判断；
(4) 根据热量公式$Q=cm\Delta t$，在质量和吸热相同时，比热容与温度变化量成反比，结合图像数据计算煤油比热容。
【解析】
(1) 探究不同物质吸热能力的实验，应控制水和煤油的质量相同，图甲中两烧杯内水和煤油体积相同，但密度不同，导致质量不相等，故错误为：水和煤油的质量不相等；
(2) 实验中用相同酒精灯加热，相同时间内酒精灯放出的热量相同，因此物质吸收热量的多少可通过加热时间反映，加热时间越长，吸收热量越多；
(3) 由图乙可知，加热相同时间（吸收相同热量），水的温度升高比煤油慢，说明水的吸热能力更强；
(4) 设水和煤油质量均为$m$，加热时间相同则吸收热量$Q$相同，根据$Q=cm\Delta t$得：$c_{水}m\Delta t_{水}=c_{煤油}m\Delta t_{煤油}$，约去$m$；加热4min时，$\Delta t_{煤油}=60℃-20℃=40℃$，$\Delta t_{水}=40℃-20℃=20℃$，代入数据得：$c_{煤油}=\frac{\Delta t_{水}}{\Delta t_{煤油}}×c_{水}=\frac{20℃}{40℃}×4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}=2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
【答案】
(1) 水和煤油的质量不相等；(2) 加热时间；(3) 水；(4) $2.1×10^3$
【知识点】
比热容、探究物质吸热能力、热量计算
【点评】
本题考查热学核心实验，重点考查控制变量法、转换法的应用，以及比热容的计算，需掌握实验原理和数据处理方法，是热学常考题型。
【难度系数】
0.5
本题为探究不同物质吸热能力的实验题，需结合控制变量法、转换法及热量公式分析各问题：
(1) 探究吸热能力时，需控制水和煤油的质量相等，图甲未满足该变量要求；
(2) 相同酒精灯加热时，加热时间与吸收热量正相关，可通过加热时间反映吸热多少；
(3) 相同质量的物质，吸收相同热量时，温度升高越慢，吸热能力越强，结合图像判断；
(4) 根据热量公式$Q=cm\Delta t$，在质量和吸热相同时，比热容与温度变化量成反比，结合图像数据计算煤油比热容。
【解析】
(1) 探究不同物质吸热能力的实验，应控制水和煤油的质量相同，图甲中两烧杯内水和煤油体积相同，但密度不同，导致质量不相等，故错误为：水和煤油的质量不相等；
(2) 实验中用相同酒精灯加热，相同时间内酒精灯放出的热量相同，因此物质吸收热量的多少可通过加热时间反映，加热时间越长，吸收热量越多；
(3) 由图乙可知，加热相同时间（吸收相同热量），水的温度升高比煤油慢，说明水的吸热能力更强；
(4) 设水和煤油质量均为$m$，加热时间相同则吸收热量$Q$相同，根据$Q=cm\Delta t$得：$c_{水}m\Delta t_{水}=c_{煤油}m\Delta t_{煤油}$，约去$m$；加热4min时，$\Delta t_{煤油}=60℃-20℃=40℃$，$\Delta t_{水}=40℃-20℃=20℃$，代入数据得：$c_{煤油}=\frac{\Delta t_{水}}{\Delta t_{煤油}}×c_{水}=\frac{20℃}{40℃}×4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}=2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
【答案】
(1) 水和煤油的质量不相等；(2) 加热时间；(3) 水；(4) $2.1×10^3$
【知识点】
比热容、探究物质吸热能力、热量计算
【点评】
本题考查热学核心实验，重点考查控制变量法、转换法的应用，以及比热容的计算，需掌握实验原理和数据处理方法，是热学常考题型。
【难度系数】
0.5
