8 甲、乙两物体吸收相同热量后,甲升高的温度比乙升高的温度多,则下列说法中正确的是(
A.若$m_甲=m_乙$,则$c_甲 < c_乙$
B.若$m_甲=m_乙$,则$c_甲 > c_乙$
C.若$m_甲>m_乙$,则$c_甲 = c_乙$
D.若$m_甲>m_乙$,则$c_甲 > c_乙$
A
)A.若$m_甲=m_乙$,则$c_甲 < c_乙$
B.若$m_甲=m_乙$,则$c_甲 > c_乙$
C.若$m_甲>m_乙$,则$c_甲 = c_乙$
D.若$m_甲>m_乙$,则$c_甲 > c_乙$
答案
8.A
解析
【分析】本题考查比热容公式的应用,核心是利用热量计算公式$Q=cm\Delta t$推导判断。已知甲、乙吸收热量相同($Q_甲=Q_乙$),甲升高温度更多($\Delta t_甲>\Delta t_乙$),需结合各选项给出的质量关系,通过公式变形分析比热容的大小关系。
【解析】根据热量计算公式$Q=cm\Delta t$,变形得比热容表达式:$c=\frac{Q}{m\Delta t}$。
已知$Q_甲=Q_乙$,$\Delta t_甲>\Delta t_乙$:
1. 若$m_甲=m_乙$(对应选项A、B):代入$c=\frac{Q}{m\Delta t}$,$Q$、$m$相同,$\Delta t$越大则$c$越小,因$\Delta t_甲>\Delta t_乙$,故$c_甲<c_乙$,A正确,B错误;
2. 若$m_甲>m_乙$(对应选项C、D):$Q$相同,$\Delta t_甲>\Delta t_乙$,$m_甲>m_乙$,此时$c=\frac{Q}{m\Delta t}$中,分子相同,分母$m\Delta t$的大小无法确定,故无法判断$c_甲$与$c_乙$的关系,C、D错误。
【答案】A
【知识点】比热容公式、热量计算
【点评】本题为热学基础题型,重点考查公式变形与控制变量法的应用,只要掌握$Q=cm\Delta t$的推导即可快速解题,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】根据热量计算公式$Q=cm\Delta t$,变形得比热容表达式:$c=\frac{Q}{m\Delta t}$。
已知$Q_甲=Q_乙$,$\Delta t_甲>\Delta t_乙$:
1. 若$m_甲=m_乙$(对应选项A、B):代入$c=\frac{Q}{m\Delta t}$,$Q$、$m$相同,$\Delta t$越大则$c$越小,因$\Delta t_甲>\Delta t_乙$,故$c_甲<c_乙$,A正确,B错误;
2. 若$m_甲>m_乙$(对应选项C、D):$Q$相同,$\Delta t_甲>\Delta t_乙$,$m_甲>m_乙$,此时$c=\frac{Q}{m\Delta t}$中,分子相同,分母$m\Delta t$的大小无法确定,故无法判断$c_甲$与$c_乙$的关系,C、D错误。
【答案】A
【知识点】比热容公式、热量计算
【点评】本题为热学基础题型,重点考查公式变形与控制变量法的应用,只要掌握$Q=cm\Delta t$的推导即可快速解题,难度适中。
【难度系数】0.6
9 水的比热容是$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$,它表示的物理含义是
1kg 水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为 4.2×10³ J
。一杯水喝掉半杯后,剩下的水的比热容不变
(选填“变大”“变小”或“不变”)。汽车发动机用水作冷却剂,是因为水的比热容大
。质量和初温相等的水和煤油,放出相等的热量,水
的末温较高。答案
9.1kg 水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为 4.2×10³ J 不变 水的比热容大 水
解析
【分析】
要解决这道题,需结合比热容的定义、特性、应用及热量公式来分析:
1. 第一个空考查比热容的物理含义,需回忆比热容的定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,据此对应水的比热容描述;
2. 第二个空考查比热容的特性,比热容是物质的固有属性,与质量无关,据此判断;
3. 第三个空考查水作为冷却剂的原因,利用水比热容大的特点分析;
4. 第四个空需用热量公式Q=cmΔt变形,结合比热容大小判断温度变化,进而确定末温高低。
【解析】
1. 比热容的物理意义:根据定义,水的比热容$4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$表示1kg水温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量为$4.2×10^3\ \mathrm{J}$;
2. 比热容是物质的特性,仅与物质种类和状态有关,与质量无关,因此一杯水喝掉半杯后,剩下的水的比热容不变;
3. 水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时能吸收更多热量,故适合做汽车发动机的冷却剂;
4. 由热量公式$Q=cmΔt$得$Δt=\frac{Q}{cm}$,质量$m$、放出热量$Q$相同,因$c_水>c_煤油$,则$Δt_水<Δt_煤油$,即水温度降低更少,初温相等时,水的末温较高。
【答案】
1kg水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为$4.2×10^3$ J 不变 水的比热容大 水
【知识点】
比热容的概念、比热容的特性、热量的计算
【点评】
本题围绕比热容的基础知识点展开,涵盖物理意义、特性、实际应用及热量公式的简单推导,属于热学核心基础题,侧重考查学生对概念的理解和简单应用能力。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需结合比热容的定义、特性、应用及热量公式来分析:
1. 第一个空考查比热容的物理含义,需回忆比热容的定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,据此对应水的比热容描述;
2. 第二个空考查比热容的特性,比热容是物质的固有属性,与质量无关,据此判断;
3. 第三个空考查水作为冷却剂的原因,利用水比热容大的特点分析;
4. 第四个空需用热量公式Q=cmΔt变形,结合比热容大小判断温度变化,进而确定末温高低。
【解析】
1. 比热容的物理意义:根据定义,水的比热容$4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$表示1kg水温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量为$4.2×10^3\ \mathrm{J}$;
2. 比热容是物质的特性,仅与物质种类和状态有关,与质量无关,因此一杯水喝掉半杯后,剩下的水的比热容不变;
3. 水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时能吸收更多热量,故适合做汽车发动机的冷却剂;
4. 由热量公式$Q=cmΔt$得$Δt=\frac{Q}{cm}$,质量$m$、放出热量$Q$相同,因$c_水>c_煤油$,则$Δt_水<Δt_煤油$,即水温度降低更少,初温相等时,水的末温较高。
【答案】
1kg水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为$4.2×10^3$ J 不变 水的比热容大 水
【知识点】
比热容的概念、比热容的特性、热量的计算
【点评】
本题围绕比热容的基础知识点展开,涵盖物理意义、特性、实际应用及热量公式的简单推导,属于热学核心基础题,侧重考查学生对概念的理解和简单应用能力。
【难度系数】
0.7
10 把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时投入保持沸腾的水中,足够长的时间后,三球的温度变化
相同
(选填“相同”或“不相同”),其中吸收热量最多的是铝
球,吸收热量最少的是铜
球。(已知$c_{\mathrm{铝}} > c_{\mathrm{铁}} > c_{\mathrm{铜}}$)答案
10.相同 铝 铜
解析
【分析】首先,热传递的最终结果是温度相同,三球投入沸腾的水足够长时间后,会与沸水达到热平衡,末温等于沸水温度,而三球初温相同,因此温度变化Δt = t末 - t初,可判断温度变化情况;再根据热量公式Q吸=cmΔt,结合已知的比热容关系,分析吸收热量的多少。
【解析】解:①沸腾的水温度保持不变,三球投入足够长时间后,温度均等于沸水温度,即末温相同;三球初温相同,由Δt = t末 - t初可知,三球温度变化相同。②根据热量公式Q吸=cmΔt,三球质量m相同,温度变化Δt相同,已知c铝>c铁>c铜,比热容越大,吸收热量越多,因此铝球吸收热量最多,铜球吸收热量最少。
【答案】相同;铝;铜
【知识点】热量计算、比热容、热平衡
【点评】本题结合热平衡和热量公式分析问题,关键是明确热平衡后三球温度相同,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】解:①沸腾的水温度保持不变,三球投入足够长时间后,温度均等于沸水温度,即末温相同;三球初温相同,由Δt = t末 - t初可知,三球温度变化相同。②根据热量公式Q吸=cmΔt,三球质量m相同,温度变化Δt相同,已知c铝>c铁>c铜,比热容越大,吸收热量越多,因此铝球吸收热量最多,铜球吸收热量最少。
【答案】相同;铝;铜
【知识点】热量计算、比热容、热平衡
【点评】本题结合热平衡和热量公式分析问题,关键是明确热平衡后三球温度相同,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.5
11 甲杯中装有200 g、50℃的水,乙杯中装有100 g、20℃的水。把甲杯中的水加热到60℃,吸收的热量是
8.4×10³
J;乙杯中的水加热后温度升高了40℃,吸收的热量是1.68×10⁴
J;若把加热后的两杯水混合在一起,则它们之间没有
(选填“有”或“没有”)热传递,这是因为它们温度相同
。[已知$c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$]答案
11.8.4×10³ 1.68×10⁴ 没有 它们温度相同
解析
【分析】本题需先利用热量计算公式$Q_{吸}=cm\Delta t$计算水吸收的热量,注意质量单位需换算为kg;再根据热传递的条件(存在温度差)判断混合后是否发生热传递。
【解析】
1. 计算甲杯水吸收的热量:
甲杯水的质量$m_{甲}=200g=0.2kg$,温度变化量$\Delta t_{甲}=60℃-50℃=10℃$,
根据热量公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,可得甲吸收的热量:
$Q_{甲}=c_{水}m_{甲}\Delta t_{甲}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)×0.2kg×10℃=8.4×10^{3}J$。
2. 计算乙杯水吸收的热量:
乙杯水的质量$m_{乙}=100g=0.1kg$,温度升高量$\Delta t_{乙}=40℃$,
同理,乙吸收的热量:
$Q_{乙}=c_{水}m_{乙}\Delta t_{乙}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)×0.1kg×40℃=1.68×10^{4}J$。
3. 判断混合后是否发生热传递:
甲加热后温度为60℃,乙加热后温度为$20℃+40℃=60℃$,两杯水温度相同;热传递发生的条件是存在温度差,因此混合后没有热传递。
【答案】8.4×10³ 1.68×10⁴ 没有 它们温度相同
【知识点】热量计算、热传递条件
【点评】本题考查热量计算公式的应用和热传递的条件,属于基础题型,需注意质量单位的换算及温度变化量的计算,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】
1. 计算甲杯水吸收的热量:
甲杯水的质量$m_{甲}=200g=0.2kg$,温度变化量$\Delta t_{甲}=60℃-50℃=10℃$,
根据热量公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,可得甲吸收的热量:
$Q_{甲}=c_{水}m_{甲}\Delta t_{甲}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)×0.2kg×10℃=8.4×10^{3}J$。
2. 计算乙杯水吸收的热量:
乙杯水的质量$m_{乙}=100g=0.1kg$,温度升高量$\Delta t_{乙}=40℃$,
同理,乙吸收的热量:
$Q_{乙}=c_{水}m_{乙}\Delta t_{乙}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)×0.1kg×40℃=1.68×10^{4}J$。
3. 判断混合后是否发生热传递:
甲加热后温度为60℃,乙加热后温度为$20℃+40℃=60℃$,两杯水温度相同;热传递发生的条件是存在温度差,因此混合后没有热传递。
【答案】8.4×10³ 1.68×10⁴ 没有 它们温度相同
【知识点】热量计算、热传递条件
【点评】本题考查热量计算公式的应用和热传递的条件,属于基础题型,需注意质量单位的换算及温度变化量的计算,难度较低。
【难度系数】0.8
12 质量均为1kg的甲、乙、丙三种不同的物质,当温度都升高1℃时所吸收的热量如图所示。根据图中信息可知,不同物质的比热容
有可能
(选填“有可能”或“不可能”)相同;甲
物质的比热容最大;若都吸收相同的热量,甲
物质的温度变化最小;2kg的乙物质温度升高5℃所吸收的热量为20000
J。答案
12.有可能 甲 甲 20000
解析
【分析】
本题需结合比热容公式$Q = cm\Delta t$分析,已知三种物质质量均为$1kg$,温度都升高$1℃$,则吸收的热量$Q$与比热容$c$成正比。先根据图像获取各物质吸热情况,再结合公式判断比热容、温度变化及热量计算。
【解析】
1. 判断不同物质比热容是否相同:根据$Q = cm\Delta t$,当$m=1kg$、$\Delta t=1℃$时,$Q$与$c$成正比。由图可知,乙和丙吸收的热量相同,说明乙和丙的比热容相同,因此不同物质的比热容有可能相同。
2. 判断比热容最大的物质:甲吸收的热量最多,结合公式可知甲的比热容最大。
3. 判断吸收相同热量时温度变化最小的物质:由$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,当$Q$、$m$相同时,$c$越大,$\Delta t$越小,甲的比热容最大,故甲的温度变化最小。
4. 计算2kg乙物质升高5℃吸收的热量:先算乙的比热容$c_乙=\frac{Q_乙}{m_乙\Delta t}=\frac{2000J}{1kg×1℃}=2000J/(kg·℃)$,则2kg乙升高5℃吸收的热量$Q'=c_乙m'\Delta t'=2000J/(kg·℃)×2kg×5℃=20000J$。
【答案】
有可能 甲 甲 20000
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题考查比热容公式的应用,核心是理解$Q=cm\Delta t$中各物理量的关系,结合图像信息分析即可,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
本题需结合比热容公式$Q = cm\Delta t$分析,已知三种物质质量均为$1kg$,温度都升高$1℃$,则吸收的热量$Q$与比热容$c$成正比。先根据图像获取各物质吸热情况,再结合公式判断比热容、温度变化及热量计算。
【解析】
1. 判断不同物质比热容是否相同:根据$Q = cm\Delta t$,当$m=1kg$、$\Delta t=1℃$时,$Q$与$c$成正比。由图可知,乙和丙吸收的热量相同,说明乙和丙的比热容相同,因此不同物质的比热容有可能相同。
2. 判断比热容最大的物质:甲吸收的热量最多,结合公式可知甲的比热容最大。
3. 判断吸收相同热量时温度变化最小的物质:由$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,当$Q$、$m$相同时,$c$越大,$\Delta t$越小,甲的比热容最大,故甲的温度变化最小。
4. 计算2kg乙物质升高5℃吸收的热量:先算乙的比热容$c_乙=\frac{Q_乙}{m_乙\Delta t}=\frac{2000J}{1kg×1℃}=2000J/(kg·℃)$,则2kg乙升高5℃吸收的热量$Q'=c_乙m'\Delta t'=2000J/(kg·℃)×2kg×5℃=20000J$。
【答案】
有可能 甲 甲 20000
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题考查比热容公式的应用,核心是理解$Q=cm\Delta t$中各物理量的关系,结合图像信息分析即可,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
13 查右表中数据可知铁的比热容是

0.46×10³ J·(kg·℃)⁻¹
,读作0.46×10³ 焦每千克摄氏度
。根据右表中数据推理可知,质量为10 kg的水温度降低20℃,若放出的热量全部被质量为5 kg的铁块吸收,则铁块升高的温度一定大于
40℃(选填“一定大于”“可能大于”或“可能等于”)。答案
13.0.46×10³ J·(kg·℃)⁻¹ 0.46×10³ 焦每千克摄氏度 一定大于
解析
【分析】
首先从表格中直接获取铁的比热容数值与单位,掌握比热容单位的读法;再根据热平衡原理,水放出的热量等于铁块吸收的热量,利用热量公式$Q=cm\Delta t$,先计算水放出的热量,再代入铁块的热量公式求出铁块升高的温度,最后与40℃比较得出结论。
【解析】
1. 由表格可知,铁的比热容为$0.46×10^3\ \mathrm{J·(kg·℃)}^{-1}$,其读作$0.46×10^3$焦每千克摄氏度;
2. 计算水放出的热量:根据热量公式$Q_{\mathrm{放}}=c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t_{\mathrm{水}}$,代入数据得:
$Q_{\mathrm{放}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×10\ \mathrm{kg}×20\ \mathrm{℃}=8.4×10^5\ \mathrm{J}$;
3. 铁块吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=Q_{\mathrm{放}}=8.4×10^5\ \mathrm{J}$,根据$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{铁}}m_{\mathrm{铁}}\Delta t_{\mathrm{铁}}$,变形得铁块升高的温度:
$\Delta t_{\mathrm{铁}}=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{铁}}m_{\mathrm{铁}}}=\frac{8.4×10^5\ \mathrm{J}}{0.46×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×5\ \mathrm{kg}}≈365.2\ \mathrm{℃}$,显然$365.2\ \mathrm{℃}>40\ \mathrm{℃}$,因此铁块升高的温度一定大于40℃。
【答案】
$0.46×10^3\ \mathrm{J·(kg·℃)}^{-1}$;$0.46×10^3$焦每千克摄氏度;一定大于
【知识点】
比热容;热量计算
【点评】
本题考查比热容的读取、单位读法及热量公式的应用,需熟练掌握$Q=cm\Delta t$公式,理解热平衡时$Q_{\mathrm{吸}}=Q_{\mathrm{放}}$的关系,计算过程需注意数值和单位的准确性,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
首先从表格中直接获取铁的比热容数值与单位,掌握比热容单位的读法;再根据热平衡原理,水放出的热量等于铁块吸收的热量,利用热量公式$Q=cm\Delta t$,先计算水放出的热量,再代入铁块的热量公式求出铁块升高的温度,最后与40℃比较得出结论。
【解析】
1. 由表格可知,铁的比热容为$0.46×10^3\ \mathrm{J·(kg·℃)}^{-1}$,其读作$0.46×10^3$焦每千克摄氏度;
2. 计算水放出的热量:根据热量公式$Q_{\mathrm{放}}=c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t_{\mathrm{水}}$,代入数据得:
$Q_{\mathrm{放}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×10\ \mathrm{kg}×20\ \mathrm{℃}=8.4×10^5\ \mathrm{J}$;
3. 铁块吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=Q_{\mathrm{放}}=8.4×10^5\ \mathrm{J}$,根据$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{铁}}m_{\mathrm{铁}}\Delta t_{\mathrm{铁}}$,变形得铁块升高的温度:
$\Delta t_{\mathrm{铁}}=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{铁}}m_{\mathrm{铁}}}=\frac{8.4×10^5\ \mathrm{J}}{0.46×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×5\ \mathrm{kg}}≈365.2\ \mathrm{℃}$,显然$365.2\ \mathrm{℃}>40\ \mathrm{℃}$,因此铁块升高的温度一定大于40℃。
【答案】
$0.46×10^3\ \mathrm{J·(kg·℃)}^{-1}$;$0.46×10^3$焦每千克摄氏度;一定大于
【知识点】
比热容;热量计算
【点评】
本题考查比热容的读取、单位读法及热量公式的应用,需熟练掌握$Q=cm\Delta t$公式,理解热平衡时$Q_{\mathrm{吸}}=Q_{\mathrm{放}}$的关系,计算过程需注意数值和单位的准确性,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
14 为了探究物体温度升高的多少与哪些因素有关,某实验小组同学用相同的酒精灯分别加热质量和初温都相同的液体(设加热时液体每分钟吸收的热量相等),实验过程及观察到的现象如图所示。请根据实验现象及相关条件归纳得出结论。

(1)分析比较图(a)与图(b)与图(c)可得出的结论是:质量相等的
(2)分析比较图(c)与图(d)可得出的结论是:质量相等的
(1)分析比较图(a)与图(b)与图(c)可得出的结论是:质量相等的
同种
物质,吸收热量越多,温度升高越多
。(2)分析比较图(c)与图(d)可得出的结论是:质量相等的
不同
物质,升高的温度相同,吸收的热量不同
。答案
14.(1) 同种 越多 (2) 不同 不同
解析
【分析】
本题探究物体温度升高的多少与哪些因素有关,采用控制变量法,相同酒精灯加热时,加热时间越长,液体吸收的热量越多(每分钟吸收热量相等)。分析图(a)(b)(c)时,需确定变量:液体种类相同(都是水)、质量相同、初温相同,观察加热时间和温度变化;分析图(c)(d)时,变量为液体种类,控制质量、初温、升高的温度相同,观察加热时间(吸收热量)的差异,从而得出结论。
【解析】
(1)图(a)(b)(c)中,液体均为水(同种物质),质量和初温都相同,加热时间分别为3min、5min、7min,加热时间越长,温度计示数越高,即温度升高越多,因此可得:质量相等的同种物质,吸收热量越多,温度升高越多。
(2)图(c)是水,图(d)是煤油,液体种类不同,质量和初温都相同,观察温度计示数可知升高的温度相同,而加热时间不同(吸收热量不同),因此可得:质量相等的不同物质,升高的温度相同,吸收的热量不同。
【答案】
(1) 同种;越多 (2) 不同;不同
【知识点】
控制变量法;物质吸热与种类的关系
【点评】
本题通过控制变量法探究影响物体温度升高的因素,考查学生对实验方法的理解和应用,是热学基础实验题。
【难度系数】
0.6
本题探究物体温度升高的多少与哪些因素有关,采用控制变量法,相同酒精灯加热时,加热时间越长,液体吸收的热量越多(每分钟吸收热量相等)。分析图(a)(b)(c)时,需确定变量:液体种类相同(都是水)、质量相同、初温相同,观察加热时间和温度变化;分析图(c)(d)时,变量为液体种类,控制质量、初温、升高的温度相同,观察加热时间(吸收热量)的差异,从而得出结论。
【解析】
(1)图(a)(b)(c)中,液体均为水(同种物质),质量和初温都相同,加热时间分别为3min、5min、7min,加热时间越长,温度计示数越高,即温度升高越多,因此可得:质量相等的同种物质,吸收热量越多,温度升高越多。
(2)图(c)是水,图(d)是煤油,液体种类不同,质量和初温都相同,观察温度计示数可知升高的温度相同,而加热时间不同(吸收热量不同),因此可得:质量相等的不同物质,升高的温度相同,吸收的热量不同。
【答案】
(1) 同种;越多 (2) 不同;不同
【知识点】
控制变量法;物质吸热与种类的关系
【点评】
本题通过控制变量法探究影响物体温度升高的因素,考查学生对实验方法的理解和应用,是热学基础实验题。
【难度系数】
0.6
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