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14. 1千克$20° \mathrm{C}$的水吸收$4.2× 10^5 \mathrm{J}$的热量后，它的温度在下列给出的四个温度中，最多有几个可能温度 （
① $80° \mathrm{C}$ ② $100° \mathrm{C}$ ③ $120° \mathrm{C}$ ④ $130° \mathrm{C}$
A.1
B.2
C.3
D.4
C
）① $80° \mathrm{C}$ ② $100° \mathrm{C}$ ③ $120° \mathrm{C}$ ④ $130° \mathrm{C}$
A.1
B.2
C.3
D.4
答案
14. C
解析
【分析】
要解决本题，需先利用吸热公式计算水理论上升高的温度，再结合水的沸点随气压变化的特性，分析实际可能达到的温度，核心是注意水沸腾时吸热但温度不变的规律。
步骤1：根据吸热公式计算水理论升高的温度；
步骤2：结合水的沸点与气压的关系，分情况讨论实际末温的可能性；
步骤3：统计可能的温度数量，得出答案。
【解析】
1. 计算水理论升高的温度：
已知水的比热容$ c=4.2×10^3\mathrm{J/(kg·℃)} $，质量$ m=1\mathrm{kg} $，吸收热量$ Q_{\mathrm{吸}}=4.2×10^5\mathrm{J} $，由吸热公式$ Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t $得：
$ \Delta t=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{cm}=\frac{4.2×10^5\mathrm{J}}{4.2×10^3\mathrm{J/(kg·℃)}×1\mathrm{kg}}=100℃ $，
理论末温为$ 20℃+100℃=120℃ $。
2. 分析实际可能的温度：
水的沸点随气压变化：
若气压低于标准大气压，水的沸点低于100℃（如80℃），水吸热至沸点后温度不再升高，故末温可为80℃；
若气压等于标准大气压，水的沸点为100℃，水吸热至100℃后沸腾，温度不变，故末温可为100℃；
若气压高于标准大气压，水的沸点高于100℃（如120℃），水可吸热至120℃（未沸腾），故末温可为120℃；
若要达到130℃，需升高温度$ \Delta t'=130℃-20℃=110℃ $，所需热量$ Q'=cm\Delta t'=4.2×10^3\mathrm{J/(kg·℃)}×1\mathrm{kg}×110℃=4.62×10^5\mathrm{J}＞4.2×10^5\mathrm{J} $，热量不足，不可能达到。
综上，可能的温度为80℃、100℃、120℃，共3个。
【答案】
C
【知识点】
热量计算、水的沸点与气压的关系
【点评】
本题结合热量计算和水的沸腾特性，考查对温度变化的理解，关键是要考虑气压对沸点的影响，避免忽略沸腾时温度不变的规律，属于易错题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先利用吸热公式计算水理论上升高的温度，再结合水的沸点随气压变化的特性，分析实际可能达到的温度，核心是注意水沸腾时吸热但温度不变的规律。
步骤1：根据吸热公式计算水理论升高的温度；
步骤2：结合水的沸点与气压的关系，分情况讨论实际末温的可能性；
步骤3：统计可能的温度数量，得出答案。
【解析】
1. 计算水理论升高的温度：
已知水的比热容$ c=4.2×10^3\mathrm{J/(kg·℃)} $，质量$ m=1\mathrm{kg} $，吸收热量$ Q_{\mathrm{吸}}=4.2×10^5\mathrm{J} $，由吸热公式$ Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t $得：
$ \Delta t=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{cm}=\frac{4.2×10^5\mathrm{J}}{4.2×10^3\mathrm{J/(kg·℃)}×1\mathrm{kg}}=100℃ $，
理论末温为$ 20℃+100℃=120℃ $。
2. 分析实际可能的温度：
水的沸点随气压变化：
若气压低于标准大气压，水的沸点低于100℃（如80℃），水吸热至沸点后温度不再升高，故末温可为80℃；
若气压等于标准大气压，水的沸点为100℃，水吸热至100℃后沸腾，温度不变，故末温可为100℃；
若气压高于标准大气压，水的沸点高于100℃（如120℃），水可吸热至120℃（未沸腾），故末温可为120℃；
若要达到130℃，需升高温度$ \Delta t'=130℃-20℃=110℃ $，所需热量$ Q'=cm\Delta t'=4.2×10^3\mathrm{J/(kg·℃)}×1\mathrm{kg}×110℃=4.62×10^5\mathrm{J}＞4.2×10^5\mathrm{J} $，热量不足，不可能达到。
综上，可能的温度为80℃、100℃、120℃，共3个。
【答案】
C
【知识点】
热量计算、水的沸点与气压的关系
【点评】
本题结合热量计算和水的沸腾特性，考查对温度变化的理解，关键是要考虑气压对沸点的影响，避免忽略沸腾时温度不变的规律，属于易错题。
【难度系数】
0.5
15. (2024·蔡甸)小明同学利用图甲所示两个相同的实验装置探究水和食用油的吸热能力.实验数据记录如表：
（1）设计实验方案时，需要合理的选择实验器材和加热方法，你认为其中多余的是
A. 采用完全相同的加热方式
B. 酒精灯里所加酒精量相同
C. 取相同质量的水和另一种液体
D. 盛放水和另一种液体的容器相同
（2）由表中数据可知，若要使水和食用油的升高后的最后温度相同，则要继续给
（3）若小明实验前，用温度计测出初温不同的水和食用油的温度，然后加热相同的时间，用温度计测出水和食用油末温也不同，则
（4）同组小华又探究“物质的放热能力”，分别用质量均为1 kg的水和另一种液体进行对比实验，已知水的比热容大于另外一种液体的比热容，并画出温度随时间变化的图象，如图乙所示，实验过程中，若水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：另一种液体的比热容为
（1）设计实验方案时，需要合理的选择实验器材和加热方法，你认为其中多余的是
B
.A. 采用完全相同的加热方式
B. 酒精灯里所加酒精量相同
C. 取相同质量的水和另一种液体
D. 盛放水和另一种液体的容器相同
（2）由表中数据可知，若要使水和食用油的升高后的最后温度相同，则要继续给
水
（水/食用油）加热一段时间，待两者升高的温度相同时，水吸收的热量大于
（大于/小于/等于）食用油吸收的热量.（3）若小明实验前，用温度计测出初温不同的水和食用油的温度，然后加热相同的时间，用温度计测出水和食用油末温也不同，则
能
（能/不能）得出水和食用油的吸热能力大小关系.（4）同组小华又探究“物质的放热能力”，分别用质量均为1 kg的水和另一种液体进行对比实验，已知水的比热容大于另外一种液体的比热容，并画出温度随时间变化的图象，如图乙所示，实验过程中，若水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：另一种液体的比热容为
$1.8×10^3$
J/(kg·℃).[$c_{水}=4.2×10^{3} J/(kg·℃)$]答案
15. (1) B (2) 水；大于 (3) 能 (4) $1.8×10^3$
解析
【分析】
本题围绕比热容探究实验展开，需结合控制变量法、热量公式Q=cmΔt分析各小问：
（1）探究吸热能力需控制变量，分析各器材的必要性；
（2）根据相同加热时间内物质升温快慢，判断使末温相同时需继续加热的物质，再结合加热时间与吸热的关系比较热量；
（3）利用热量公式，分析初温不同时能否通过Δt比较比热容；
（4）根据放热实验中Q放相等、m相同，结合图象温度变化，利用热量公式计算液体比热容。
【解析】
（1）探究水和食用油的吸热能力实验采用控制变量法，需保证相同时间内两种物质吸收热量相同，因此需采用完全相同的加热方式、取相同质量的水和食用油、盛放水和食用油的容器相同；酒精灯内酒精量不影响单位时间放热，是多余的，故选B。
（2）由实验数据，相同加热时间内食用油升温更快，若要使水和食用油最后温度相同，需继续给水加热；根据Q=Pt，加热时间越长吸热越多，因此升高相同温度时，水加热时间更长，吸收的热量大于食用油。
（3）加热相同时间，水和食用油吸热Q相同、质量m相同，由Q=cmΔt得c=Q/(mΔt)，Δt为末温与初温的差，即使初温不同，也能通过Δt比较比热容，故能得出吸热能力关系。
（4）水和另一种液体质量均为1kg，相同时间放热Q放相等，由Q放=cmΔt得c液=c水×(Δt水/Δt液)；由图象可知相同时间内水降温Δt水=15℃，另一种液体降温Δt液=35℃，代入c水=4.2×10³ J/(kg·℃)，计算得c液=1.8×10³ J/(kg·℃)。
【答案】
(1) B (2) 水；大于 (3) 能 (4) $1.8×10^3$
【知识点】
比热容、控制变量法、热量计算
【点评】
本题综合考查比热容实验的核心知识点，涵盖控制变量法应用、吸热放热实验分析及热量公式变形计算，需学生熟练掌握实验原理与公式应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕比热容探究实验展开，需结合控制变量法、热量公式Q=cmΔt分析各小问：
（1）探究吸热能力需控制变量，分析各器材的必要性；
（2）根据相同加热时间内物质升温快慢，判断使末温相同时需继续加热的物质，再结合加热时间与吸热的关系比较热量；
（3）利用热量公式，分析初温不同时能否通过Δt比较比热容；
（4）根据放热实验中Q放相等、m相同，结合图象温度变化，利用热量公式计算液体比热容。
【解析】
（1）探究水和食用油的吸热能力实验采用控制变量法，需保证相同时间内两种物质吸收热量相同，因此需采用完全相同的加热方式、取相同质量的水和食用油、盛放水和食用油的容器相同；酒精灯内酒精量不影响单位时间放热，是多余的，故选B。
（2）由实验数据，相同加热时间内食用油升温更快，若要使水和食用油最后温度相同，需继续给水加热；根据Q=Pt，加热时间越长吸热越多，因此升高相同温度时，水加热时间更长，吸收的热量大于食用油。
（3）加热相同时间，水和食用油吸热Q相同、质量m相同，由Q=cmΔt得c=Q/(mΔt)，Δt为末温与初温的差，即使初温不同，也能通过Δt比较比热容，故能得出吸热能力关系。
（4）水和另一种液体质量均为1kg，相同时间放热Q放相等，由Q放=cmΔt得c液=c水×(Δt水/Δt液)；由图象可知相同时间内水降温Δt水=15℃，另一种液体降温Δt液=35℃，代入c水=4.2×10³ J/(kg·℃)，计算得c液=1.8×10³ J/(kg·℃)。
【答案】
(1) B (2) 水；大于 (3) 能 (4) $1.8×10^3$
【知识点】
比热容、控制变量法、热量计算
【点评】
本题综合考查比热容实验的核心知识点，涵盖控制变量法应用、吸热放热实验分析及热量公式变形计算，需学生熟练掌握实验原理与公式应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
16. (2024·金沙)小红在实验室利用电热器完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图象如图所示.实验时,冰的质量为1 kg,已知$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)$,相同时间内被加热物质吸收的热量相同.求：
(1) CD段水吸收的热量为多少焦耳；
(2) 冰的比热容是多少.
(1) CD段水吸收的热量为多少焦耳；
(2) 冰的比热容是多少.
答案
16. (1) $4.2×10^4\ \mathrm{J}$ (2) $2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
解析
【分析】
要解决本题，需结合冰的熔化图像，利用“相同时间内被加热物质吸收的热量相同”的条件：
1. 计算CD段水吸收的热量时，先确定水的质量、温度变化，再用热量公式$Q=cm\Delta t$求解；
2. 计算冰的比热容时，根据加热时间关系得出冰吸收的热量，结合冰的温度变化，通过热量公式变形计算冰的比热容。
【解析】
(1) 由图像可知，CD段水的温度变化$\Delta t_{水}=10℃-0℃=10℃$，水的质量$m=1\ \mathrm{kg}$，根据热量公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，CD段水吸收的热量：
$Q_{水}=c_{水}m\Delta t_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×1\ \mathrm{kg}×10℃=4.2×10^4\ \mathrm{J}$。
(2) 由图像可知，AB段冰的加热时间为$5\ \mathrm{min}$，CD段水的加热时间为$10\ \mathrm{min}$，因相同时间内吸收的热量相同，所以AB段冰吸收的热量$Q_{冰}=\frac{5\ \mathrm{min}}{10\ \mathrm{min}}Q_{水}=\frac{1}{2}×4.2×10^4\ \mathrm{J}=2.1×10^4\ \mathrm{J}$；
冰的温度变化$\Delta t_{冰}=0℃-(-10℃)=10℃$，冰的质量$m=1\ \mathrm{kg}$，根据$Q_{吸}=cm\Delta t$，变形得冰的比热容：
$c_{冰}=\frac{Q_{冰}}{m\Delta t_{冰}}=\frac{2.1×10^4\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{kg}×10℃}=2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
【答案】
(1) $4.2×10^4\ \mathrm{J}$；(2) $2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
【知识点】
热量计算、比热容、熔化图像
【点评】
本题结合冰的熔化图像考查热量与比热容的计算，关键是利用“相同时间吸热相同”的条件，建立冰和水吸收热量的关系，再结合热量公式求解，需准确分析图像中的时间和温度变化。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合冰的熔化图像，利用“相同时间内被加热物质吸收的热量相同”的条件：
1. 计算CD段水吸收的热量时，先确定水的质量、温度变化，再用热量公式$Q=cm\Delta t$求解；
2. 计算冰的比热容时，根据加热时间关系得出冰吸收的热量，结合冰的温度变化，通过热量公式变形计算冰的比热容。
【解析】
(1) 由图像可知，CD段水的温度变化$\Delta t_{水}=10℃-0℃=10℃$，水的质量$m=1\ \mathrm{kg}$，根据热量公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，CD段水吸收的热量：
$Q_{水}=c_{水}m\Delta t_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×1\ \mathrm{kg}×10℃=4.2×10^4\ \mathrm{J}$。
(2) 由图像可知，AB段冰的加热时间为$5\ \mathrm{min}$，CD段水的加热时间为$10\ \mathrm{min}$，因相同时间内吸收的热量相同，所以AB段冰吸收的热量$Q_{冰}=\frac{5\ \mathrm{min}}{10\ \mathrm{min}}Q_{水}=\frac{1}{2}×4.2×10^4\ \mathrm{J}=2.1×10^4\ \mathrm{J}$；
冰的温度变化$\Delta t_{冰}=0℃-(-10℃)=10℃$，冰的质量$m=1\ \mathrm{kg}$，根据$Q_{吸}=cm\Delta t$，变形得冰的比热容：
$c_{冰}=\frac{Q_{冰}}{m\Delta t_{冰}}=\frac{2.1×10^4\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{kg}×10℃}=2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
【答案】
(1) $4.2×10^4\ \mathrm{J}$；(2) $2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
【知识点】
热量计算、比热容、熔化图像
【点评】
本题结合冰的熔化图像考查热量与比热容的计算，关键是利用“相同时间吸热相同”的条件，建立冰和水吸收热量的关系，再结合热量公式求解，需准确分析图像中的时间和温度变化。
【难度系数】
0.5
