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5. 夏天，如图所示的电养生壶中的一壶水烧开需要吸收的热量约为 （
A.$5× 10^{2}\ \mathrm{J}$
B.$5× 10^{3}\ \mathrm{J}$
C.$5× 10^{4}\ \mathrm{J}$
D.$5× 10^{5}\ \mathrm{J}$
D
）A.$5× 10^{2}\ \mathrm{J}$
B.$5× 10^{3}\ \mathrm{J}$
C.$5× 10^{4}\ \mathrm{J}$
D.$5× 10^{5}\ \mathrm{J}$
答案
5. D 解析:一壶水的质量约为1.5 kg,初温(夏天室内温度)约为25 ℃,末温约为100 ℃,则水吸收的热量约为$Q_吸=c_水m(t-t_0)=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})×1.5\ \mathrm{kg}×(100\ °\mathrm{C}-25\ °\mathrm{C})=4.725×10^5\ \mathrm{J}$,D符合题意.
解析
【分析】
这是一道热学估算类题目，解题思路如下：首先结合生活常识估算电养生壶内水的大致质量，再确定夏天水的初始温度和水烧开的末温，之后利用水的吸热公式计算水烧开需要吸收的热量，最后将计算结果和各选项对比，选出最符合实际的答案。日常电养生壶的容量大多在1~2L，结合水的密度可以估算出一壶水的质量约为1.5kg；夏天室内常温约为25℃，标准大气压下水的沸点为100℃，得到温度差后代入吸热公式即可算出对应热量。
【解析】
1. 估算相关物理量：
家用常规电养生壶装水的体积约为1.5L=1.5×10⁻³m³，由m=ρV，水的密度ρ=1×10³kg/m³，可得水的质量m=1×10³kg/m³ × 1.5×10⁻³m³=1.5kg。
夏天室内水的初温t₀≈25℃，标准大气压下沸水温度t=100℃，温度差Δt = t - t₀ = 100℃ - 25℃ =75℃。
2. 代入吸热公式计算水吸收的热量：
已知水的比热容c水=4.2×10³J/(kg·℃)，根据吸热公式Q吸=c水mΔt，代入数值计算：
Q吸=4.2×10³ J/(kg·℃) × 1.5kg ×75℃ = 4.725×10⁵ J，该结果和选项D的5×10⁵J最接近，其余选项数值远小于实际计算结果，不符合实际。
【答案】
D
【知识点】
吸热公式计算，水的比热容，物理估算
【点评】
本题是结合生活场景的热学估算题，既考察了对物体吸热公式的掌握程度，也要求学生对日常家电的容量、常见环境温度有基本的生活感知，不需要精确测量数值，通过合理估算即可得到结果，易错点是对水的质量估计偏小，导致计算结果偏差选错选项。
【难度系数】
0.7
这是一道热学估算类题目，解题思路如下：首先结合生活常识估算电养生壶内水的大致质量，再确定夏天水的初始温度和水烧开的末温，之后利用水的吸热公式计算水烧开需要吸收的热量，最后将计算结果和各选项对比，选出最符合实际的答案。日常电养生壶的容量大多在1~2L，结合水的密度可以估算出一壶水的质量约为1.5kg；夏天室内常温约为25℃，标准大气压下水的沸点为100℃，得到温度差后代入吸热公式即可算出对应热量。
【解析】
1. 估算相关物理量：
家用常规电养生壶装水的体积约为1.5L=1.5×10⁻³m³，由m=ρV，水的密度ρ=1×10³kg/m³，可得水的质量m=1×10³kg/m³ × 1.5×10⁻³m³=1.5kg。
夏天室内水的初温t₀≈25℃，标准大气压下沸水温度t=100℃，温度差Δt = t - t₀ = 100℃ - 25℃ =75℃。
2. 代入吸热公式计算水吸收的热量：
已知水的比热容c水=4.2×10³J/(kg·℃)，根据吸热公式Q吸=c水mΔt，代入数值计算：
Q吸=4.2×10³ J/(kg·℃) × 1.5kg ×75℃ = 4.725×10⁵ J，该结果和选项D的5×10⁵J最接近，其余选项数值远小于实际计算结果，不符合实际。
【答案】
D
【知识点】
吸热公式计算，水的比热容，物理估算
【点评】
本题是结合生活场景的热学估算题，既考察了对物体吸热公式的掌握程度，也要求学生对日常家电的容量、常见环境温度有基本的生活感知，不需要精确测量数值，通过合理估算即可得到结果，易错点是对水的质量估计偏小，导致计算结果偏差选错选项。
【难度系数】
0.7
6. 质量、初温均相同的铜球和水吸收相同的热量后，将铜球立即投入水中，则 （
A.铜球和水之间无法进行热传递
B.温度由铜球传给水
C.热量由铜球传给水
D.热量由水传给铜球
C
）A.铜球和水之间无法进行热传递
B.温度由铜球传给水
C.热量由铜球传给水
D.热量由水传给铜球
答案
6. C 解析:根据$\Delta t=\frac{Q}{cm}$可知,质量相等的铜球和水在吸收相等的热量的情况下,温度变化量的大小与比热容成反比,铜球的比热容小,温度变化量大,因为铜球和水的初温相同,所以吸收相同的热量后,铜球的温度比水的温度高.铜球和水之间有温度差,所以能进行热传递,A错误;温度是表示物体冷热程度的物理量,不能说传递温度,B错误;铜球的温度比水的温度高,所以热量由铜球传给水,C正确,D错误.
解析
【分析】
我们可以按照三步思路来解题：第一步先回忆热传递的基础规则，热传递发生的条件是两物体存在温度差，且热传递过程中转移的是热量，温度是物体冷热程度的表征，不能被传递。第二步结合题目给出的条件推导末温高低：已知铜球和水质量、初温都相同，吸收的热量也相等，要比较末温就可以用吸热公式Q吸=cmΔt，变形得到Δt=Q吸/(cm)，结合铜的比热容远小于水的比热容的常识，就能推出铜的温度升高幅度更大，初温相同时铜的末温更高。第三步根据热传递的规律，热量从高温物体流向低温物体，就能选出正确答案。
【解析】
1. 比较末温大小：已知铜球和水的质量m相等、初温t₀相同，吸收的热量Q吸也相同，将吸热公式变形可得温度变化量Δt = Q吸/(cm)。由于铜的比热容c铜远小于水的比热容c水，因此铜球的温度变化量Δt铜大于水的温度变化量Δt水，结合末温公式t = t₀ + Δt，可得吸收相同热量后铜球的末温t铜 ＞ t水。
2. 逐一判断选项：
A选项：铜球和水存在温度差，可以发生热传递，A错误；
B选项：温度是表示物体冷热程度的物理量，热传递过程中传递的是热量，不能传递温度，B错误；
C、D选项：铜球温度高于水，热量会从高温的铜球传递给低温的水，因此C正确，D错误。
【答案】
C
【知识点】
吸热公式应用，热传递实质，比热容特性
【点评】
本题是比热容与热传递结合的基础题型，易错点在于容易混淆热传递的传递对象，误选描述“温度传递”的选项，或是记错比热容大小关系搞反末温高低，解题时牢记热传递转移的是热量而非温度，结合吸热公式推导末温大小即可顺利解题。
【难度系数】
0.7
我们可以按照三步思路来解题：第一步先回忆热传递的基础规则，热传递发生的条件是两物体存在温度差，且热传递过程中转移的是热量，温度是物体冷热程度的表征，不能被传递。第二步结合题目给出的条件推导末温高低：已知铜球和水质量、初温都相同，吸收的热量也相等，要比较末温就可以用吸热公式Q吸=cmΔt，变形得到Δt=Q吸/(cm)，结合铜的比热容远小于水的比热容的常识，就能推出铜的温度升高幅度更大，初温相同时铜的末温更高。第三步根据热传递的规律，热量从高温物体流向低温物体，就能选出正确答案。
【解析】
1. 比较末温大小：已知铜球和水的质量m相等、初温t₀相同，吸收的热量Q吸也相同，将吸热公式变形可得温度变化量Δt = Q吸/(cm)。由于铜的比热容c铜远小于水的比热容c水，因此铜球的温度变化量Δt铜大于水的温度变化量Δt水，结合末温公式t = t₀ + Δt，可得吸收相同热量后铜球的末温t铜 ＞ t水。
2. 逐一判断选项：
A选项：铜球和水存在温度差，可以发生热传递，A错误；
B选项：温度是表示物体冷热程度的物理量，热传递过程中传递的是热量，不能传递温度，B错误；
C、D选项：铜球温度高于水，热量会从高温的铜球传递给低温的水，因此C正确，D错误。
【答案】
C
【知识点】
吸热公式应用，热传递实质，比热容特性
【点评】
本题是比热容与热传递结合的基础题型，易错点在于容易混淆热传递的传递对象，误选描述“温度传递”的选项，或是记错比热容大小关系搞反末温高低，解题时牢记热传递转移的是热量而非温度，结合吸热公式推导末温大小即可顺利解题。
【难度系数】
0.7
7. 一块冰先后经历了以下三个过程：①$-10\ {° C}$的冰变为$0\ {° C}$的冰，吸收热量$Q_1$；②$0\ {° C}$的冰变为$10\ {° C}$的水，吸收热量$Q_2$；③$10\ {° C}$的水变为$20\ {° C}$的水，吸收热量$Q_3$.已知$c_\mathrm{冰}＜c_\mathrm{水}$，在整个过程中质量保持不变，不考虑热量散失，则（
A.$Q_1＜Q_2=Q_3$
B.$Q_1＜Q_2＜Q_3$
C.$Q_1＜Q_3＜Q_2$
D.$Q_1=Q_2=Q_3$
C
）A.$Q_1＜Q_2=Q_3$
B.$Q_1＜Q_2＜Q_3$
C.$Q_1＜Q_3＜Q_2$
D.$Q_1=Q_2=Q_3$
答案
7. C 解析:比较①和③,根据$Q=cm\Delta t$可知,冰和水的质量相等,升高的温度也相等,因为$c_水＞c_冰$,所以$Q_3＞Q_1$;过程②中包含了两个过程:首先是0 ℃的冰熔化成0 ℃的水,这个过程不升温但要不断吸热,然后是0 ℃的水再变为10 ℃的水,这个过程与过程③吸收的热量相等,所以$Q_2＞Q_3$.故有$Q_1＜Q_3＜Q_2$.
解析
【分析】
我们要比较三个过程的吸热大小，首先可以将三个过程拆分分析：第一步先对比仅涉及升温的过程①和过程③，两个过程的温度变化量都是10℃，质量相同，直接利用吸热公式Q=cmΔt，结合已知的c冰＜c水，就能得到Q1和Q3的大小关系；第二步分析过程②，它不是单纯的升温过程，而是包含了晶体熔化和升温两个阶段，熔化阶段即使温度不变也需要吸收额外的热量，再对比它的升温阶段和过程③的吸热，就能得到Q2和Q3的大小关系，最后综合三者排序选出正确选项。
【解析】
设整个过程中冰和水的质量均为m：
1. 对比过程①和③：
过程①是-10℃的冰升温到0℃的冰，温度变化量Δt₁=0℃ - (-10℃)=10℃，根据吸热公式Q=cmΔt，可得Q₁=c冰m×10℃；
过程③是10℃的水升温到20℃的水，温度变化量Δt₃=20℃-10℃=10℃，同理可得Q₃=c水m×10℃。
已知c冰＜c水，因此可推出Q₁＜Q₃。
2. 分析过程②：
0℃的冰变为10℃的水分为两个阶段：
第一阶段：0℃的冰熔化为0℃的水，晶体熔化过程温度不变，但需要持续吸收热量，记该部分吸热为Q熔，显然Q熔＞0；
第二阶段：0℃的水升温到10℃的水，温度变化量为10℃，该过程吸热Q'=c水m×10℃，和Q₃完全相等，即Q'=Q₃。
因此过程②总吸热Q₂=Q熔+Q'=Q熔+Q₃，可得Q₂＞Q₃。
综合三者大小关系为Q₁＜Q₃＜Q₂，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
比热容吸热计算，晶体熔化吸热
【点评】
本题的易错点是容易忽略0℃的冰变为0℃的水的熔化过程需要额外吸热，误将过程②当成单纯的升温10℃的过程，解题时要注意把包含物态变化的吸热过程拆解为熔化和升温两个部分分别分析，避免漏算熔化吸收的热量。
【难度系数】
0.6
我们要比较三个过程的吸热大小，首先可以将三个过程拆分分析：第一步先对比仅涉及升温的过程①和过程③，两个过程的温度变化量都是10℃，质量相同，直接利用吸热公式Q=cmΔt，结合已知的c冰＜c水，就能得到Q1和Q3的大小关系；第二步分析过程②，它不是单纯的升温过程，而是包含了晶体熔化和升温两个阶段，熔化阶段即使温度不变也需要吸收额外的热量，再对比它的升温阶段和过程③的吸热，就能得到Q2和Q3的大小关系，最后综合三者排序选出正确选项。
【解析】
设整个过程中冰和水的质量均为m：
1. 对比过程①和③：
过程①是-10℃的冰升温到0℃的冰，温度变化量Δt₁=0℃ - (-10℃)=10℃，根据吸热公式Q=cmΔt，可得Q₁=c冰m×10℃；
过程③是10℃的水升温到20℃的水，温度变化量Δt₃=20℃-10℃=10℃，同理可得Q₃=c水m×10℃。
已知c冰＜c水，因此可推出Q₁＜Q₃。
2. 分析过程②：
0℃的冰变为10℃的水分为两个阶段：
第一阶段：0℃的冰熔化为0℃的水，晶体熔化过程温度不变，但需要持续吸收热量，记该部分吸热为Q熔，显然Q熔＞0；
第二阶段：0℃的水升温到10℃的水，温度变化量为10℃，该过程吸热Q'=c水m×10℃，和Q₃完全相等，即Q'=Q₃。
因此过程②总吸热Q₂=Q熔+Q'=Q熔+Q₃，可得Q₂＞Q₃。
综合三者大小关系为Q₁＜Q₃＜Q₂，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
比热容吸热计算，晶体熔化吸热
【点评】
本题的易错点是容易忽略0℃的冰变为0℃的水的熔化过程需要额外吸热，误将过程②当成单纯的升温10℃的过程，解题时要注意把包含物态变化的吸热过程拆解为熔化和升温两个部分分别分析，避免漏算熔化吸收的热量。
【难度系数】
0.6
8.（2025·南通）小明用电水壶烧水给爷爷和奶奶泡茶.该壶保温性能较好，烧水时壶会吸收一些热量.在壶中装入 500 mL 的水，将水加热至沸腾，用时 2 min.水用完后，他又在壶中装入1 000 mL 的水，将水加热至沸腾所需的时间最有可能是（
A.2 min
B.4 min
C.大于 2 min 且小于 4 min
D.大于 4 min
C
）A.2 min
B.4 min
C.大于 2 min 且小于 4 min
D.大于 4 min
答案
8. C 解析:设两次加热过程中,壶和水吸收的总热量分别是$Q_1$和$Q_2$;根据$Q=cm\Delta t$可知,两次加热过程中,壶第一次吸收一定的热量,第二次壶已升高一定的温度,吸收的热量减少,1 000 mL的水吸收的热量是500 mL的水吸收的热量的2倍,则$Q_1＜Q_2＜2Q_1$,吸收的热量为$Q_1$时,用时2 min,故加热1 000 mL的水至沸腾所需的时间大于2 min且小于4 min.C正确.
解析
【分析】
我们可以按以下思路逐步推导：
1. 首先明确前提：电水壶的加热功率是恒定的，相同工作时间内产生的热量近似相等，加热时间和总需要吸收的热量成正比。
2. 先做理想化假设：如果水壶本身完全不吸收热量，那么水的体积从500mL变为1000mL，水的质量加倍，初温到末温（沸腾）的温度差相同，根据Q=cmΔt，水需要吸收的热量就加倍，对应的加热时间就是2min×2=4min。
3. 结合题目给出的关键条件“烧水时壶会吸收一些热量”分析：第一次烧水时，水壶本身是室温状态，要从室温升温到水的沸点，需要吸收一定的热量；第二次烧水是在第一次水用完后立刻进行的，此时水壶本身的温度已经远高于室温，只需要从当前较高的温度升温到沸点，吸收的热量远小于第一次水壶吸收的热量。
4. 对比两次的总吸热：第一次总吸热是壶第一次的吸热加500mL水的吸热，第二次总吸热是更少的壶的吸热加两倍的500mL水的吸热，显然第二次总吸热大于第一次总吸热，同时小于两倍的第一次总吸热，对应的加热时间就大于2min、小于4min。
【解析】
解：设第一次加热时，壶吸收的热量为$Q_\mathrm{壶}$，500mL水的质量为$m$，水升温吸收的热量为$Q_\mathrm{水}=cm\Delta t$，因此第一次加热的总吸热为：
$Q_1 = Q_\mathrm{壶} + Q_\mathrm{水}$
已知第一次加热用时2min，电水壶功率恒定，单位时间提供的热量恒定，即加热时间与总吸热成正比。
第二次装入1000mL水，水的质量为$2m$，水升温吸收的热量为$Q_\mathrm{水}'=c·2m·\Delta t=2Q_\mathrm{水}$；由于第一次烧水后壶本身温度已经高于室温，第二次壶升温到沸点需要吸收的热量$Q_\mathrm{壶}' ＜ Q_\mathrm{壶}$，因此第二次总吸热：
$Q_2 = Q_\mathrm{壶}' + 2Q_\mathrm{水}$
对比两次总吸热：
$Q_2 = Q_\mathrm{壶}' + 2Q_\mathrm{水} ＞ Q_\mathrm{壶} + Q_\mathrm{水} = Q_1$
同时$2Q_1 = 2Q_\mathrm{壶} + 2Q_\mathrm{水}$，由于$Q_\mathrm{壶}' ＜ Q_\mathrm{壶}$，可得$Q_2 = Q_\mathrm{壶}' + 2Q_\mathrm{水} ＜ 2Q_\mathrm{壶} + 2Q_\mathrm{水} = 2Q_1$
即$Q_1 ＜ Q_2 ＜ 2Q_1$，对应加热时间满足$2\ \mathrm{min} ＜ t ＜ 4\ \mathrm{min}$。
【答案】C
【知识点】热量计算 电热与时间关系
【点评】本题是典型的易错题，很多同学会忽略“壶本身吸热”的条件，直接根据水的质量加倍就得出加热时间为4min的错误结论，解题时要重点关注题目给出的特殊条件，跳出“质量加倍时间直接加倍”的惯性思维，对比两次加热过程中壶的吸热量差异，再推导总热量的范围即可得到正确结果。
【难度系数】0.4
我们可以按以下思路逐步推导：
1. 首先明确前提：电水壶的加热功率是恒定的，相同工作时间内产生的热量近似相等，加热时间和总需要吸收的热量成正比。
2. 先做理想化假设：如果水壶本身完全不吸收热量，那么水的体积从500mL变为1000mL，水的质量加倍，初温到末温（沸腾）的温度差相同，根据Q=cmΔt，水需要吸收的热量就加倍，对应的加热时间就是2min×2=4min。
3. 结合题目给出的关键条件“烧水时壶会吸收一些热量”分析：第一次烧水时，水壶本身是室温状态，要从室温升温到水的沸点，需要吸收一定的热量；第二次烧水是在第一次水用完后立刻进行的，此时水壶本身的温度已经远高于室温，只需要从当前较高的温度升温到沸点，吸收的热量远小于第一次水壶吸收的热量。
4. 对比两次的总吸热：第一次总吸热是壶第一次的吸热加500mL水的吸热，第二次总吸热是更少的壶的吸热加两倍的500mL水的吸热，显然第二次总吸热大于第一次总吸热，同时小于两倍的第一次总吸热，对应的加热时间就大于2min、小于4min。
【解析】
解：设第一次加热时，壶吸收的热量为$Q_\mathrm{壶}$，500mL水的质量为$m$，水升温吸收的热量为$Q_\mathrm{水}=cm\Delta t$，因此第一次加热的总吸热为：
$Q_1 = Q_\mathrm{壶} + Q_\mathrm{水}$
已知第一次加热用时2min，电水壶功率恒定，单位时间提供的热量恒定，即加热时间与总吸热成正比。
第二次装入1000mL水，水的质量为$2m$，水升温吸收的热量为$Q_\mathrm{水}'=c·2m·\Delta t=2Q_\mathrm{水}$；由于第一次烧水后壶本身温度已经高于室温，第二次壶升温到沸点需要吸收的热量$Q_\mathrm{壶}' ＜ Q_\mathrm{壶}$，因此第二次总吸热：
$Q_2 = Q_\mathrm{壶}' + 2Q_\mathrm{水}$
对比两次总吸热：
$Q_2 = Q_\mathrm{壶}' + 2Q_\mathrm{水} ＞ Q_\mathrm{壶} + Q_\mathrm{水} = Q_1$
同时$2Q_1 = 2Q_\mathrm{壶} + 2Q_\mathrm{水}$，由于$Q_\mathrm{壶}' ＜ Q_\mathrm{壶}$，可得$Q_2 = Q_\mathrm{壶}' + 2Q_\mathrm{水} ＜ 2Q_\mathrm{壶} + 2Q_\mathrm{水} = 2Q_1$
即$Q_1 ＜ Q_2 ＜ 2Q_1$，对应加热时间满足$2\ \mathrm{min} ＜ t ＜ 4\ \mathrm{min}$。
【答案】C
【知识点】热量计算 电热与时间关系
【点评】本题是典型的易错题，很多同学会忽略“壶本身吸热”的条件，直接根据水的质量加倍就得出加热时间为4min的错误结论，解题时要重点关注题目给出的特殊条件，跳出“质量加倍时间直接加倍”的惯性思维，对比两次加热过程中壶的吸热量差异，再推导总热量的范围即可得到正确结果。
【难度系数】0.4
9. 某同学将一个质量是 2 kg 的金属块放入 $90\ °\mathrm{C}$ 的水中,加热足够长时间后,迅速将它取出放入另一个装有 5 kg 水的容器中,容器中的水温为 $38\ °\mathrm{C}$,放入金属块后水温最终上升到$40\ °\mathrm{C}$.$[c_{\mathrm{水}}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C}),c_{\mathrm{金属}}=0.875×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})]$
(1)金属块放出的热量是多少?
(2)容器中水吸收的热量是多少?
(3)金属块放出的热量和容器中水吸收的热量是否相等?产生这个现象的原因可能是什么?
(1)金属块放出的热量是多少?
(2)容器中水吸收的热量是多少?
(3)金属块放出的热量和容器中水吸收的热量是否相等?产生这个现象的原因可能是什么?
答案
9. (1)$Q_{金放}=c_{金属}m_{金}(t_1-t)=0.875×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})×2\ \mathrm{kg}×(90\ °\mathrm{C}-40\ °\mathrm{C})=8.75×10^4\ \mathrm{J}$ (2)$Q_{水吸}=c_水m_水(t-t_2)=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})×5\ \mathrm{kg}×(40\ °\mathrm{C}-38\ °\mathrm{C})=4.2×10^4\ \mathrm{J}$ (3)金属块放出的热量大于水吸收的热量 原因可能是在热传递过程中有一部分热量传递到容器和空气中,造成了热量的损失 解析:(1)金属块放出的热量$Q_{金放}=c_{金属}m_{金}(t_1-t)=0.875×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})×2\ \mathrm{kg}×(90\ °\mathrm{C}-40\ °\mathrm{C})=8.75×10^4\ \mathrm{J}$.(2)水吸收的热量$Q_{水吸}=c_水m_水(t-t_2)=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})×5\ \mathrm{kg}×(40\ °\mathrm{C}-38\ °\mathrm{C})=4.2×10^4\ \mathrm{J}$.(3)由以上计算可知,金属块放出的热量大于水吸收的热量;造成这一现象的原因可能是在热传递过程中容器吸收了一部分热量,还有一部分热量散发到空气中.
解析
【分析】
拿到这道题首先梳理已知条件：金属块在90℃的水中加热足够久，说明金属块初温等于90℃，放入冷水后最终热平衡温度为40℃。
第(1)问求金属块放出的热量，直接套用放热公式Q放=c金m金Δt放，Δt放为金属初温减去最终平衡温度，代入对应已知的比热容、质量数值即可计算。
第(2)问求容器中水吸收的热量，套用吸热公式Q吸=c水m水Δt吸，Δt吸为水的最终平衡温度减去水的初始温度，代入水的比热容、质量数值计算即可。
第(3)问将前两问的计算结果对比，就能发现二者数值不等，结合实际热传递场景分析：理想状态下无热量损失时金属放出的热量才会全部被水吸收，实际过程中容器会吸热、部分热量还会散到空气中，因此会出现热量差值。
【解析】
解：
(1) 金属块加热足够长时间后初温t₁=90℃，最终和水达到热平衡的末温t=40℃，根据放热公式可得金属块放出的热量：
$Q_{金放}=c_{金属}m_{金}(t_1-t)=0.875×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})×2\ \mathrm{kg}×(90\ °\mathrm{C}-40\ °\mathrm{C})=8.75×10^4\ \mathrm{J}$
(2) 容器内水的初温t₂=38℃，末温t=40℃，根据吸热公式可得水吸收的热量：
$Q_{水吸}=c_水m_水(t-t_2)=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})×5\ \mathrm{kg}×(40\ °\mathrm{C}-38\ °\mathrm{C})=4.2×10^4\ \mathrm{J}$
(3) 对比计算结果可知，金属块放出的热量大于容器中水吸收的热量；该现象的原因是热传递过程中，有部分热量被容器吸收，还有部分热量散失到周围的空气中，存在热量损失，因此二者不相等。
【答案】
(1) $8.75×10^4\ \mathrm{J}$
(2) $4.2×10^4\ \mathrm{J}$
(3) 金属块放出的热量大于水吸收的热量，原因可能是在热传递过程中有一部分热量传递到容器和空气中，造成了热量的损失
【知识点】
比热容吸放热计算，热传递，热量损失
【点评】
本题是热学部分的基础应用题，前两问直接考查吸放热公式的代入计算，难度较低，第三问引导学生跳出“理想无热量损失”的假设，结合实际实验场景分析热传递过程的能量流向，帮助学生理解热平衡的适用条件，巩固对热传递规律的认知，属于常考的基础题型。
【难度系数】
0.8
拿到这道题首先梳理已知条件：金属块在90℃的水中加热足够久，说明金属块初温等于90℃，放入冷水后最终热平衡温度为40℃。
第(1)问求金属块放出的热量，直接套用放热公式Q放=c金m金Δt放，Δt放为金属初温减去最终平衡温度，代入对应已知的比热容、质量数值即可计算。
第(2)问求容器中水吸收的热量，套用吸热公式Q吸=c水m水Δt吸，Δt吸为水的最终平衡温度减去水的初始温度，代入水的比热容、质量数值计算即可。
第(3)问将前两问的计算结果对比，就能发现二者数值不等，结合实际热传递场景分析：理想状态下无热量损失时金属放出的热量才会全部被水吸收，实际过程中容器会吸热、部分热量还会散到空气中，因此会出现热量差值。
【解析】
解：
(1) 金属块加热足够长时间后初温t₁=90℃，最终和水达到热平衡的末温t=40℃，根据放热公式可得金属块放出的热量：
$Q_{金放}=c_{金属}m_{金}(t_1-t)=0.875×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})×2\ \mathrm{kg}×(90\ °\mathrm{C}-40\ °\mathrm{C})=8.75×10^4\ \mathrm{J}$
(2) 容器内水的初温t₂=38℃，末温t=40℃，根据吸热公式可得水吸收的热量：
$Q_{水吸}=c_水m_水(t-t_2)=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})×5\ \mathrm{kg}×(40\ °\mathrm{C}-38\ °\mathrm{C})=4.2×10^4\ \mathrm{J}$
(3) 对比计算结果可知，金属块放出的热量大于容器中水吸收的热量；该现象的原因是热传递过程中，有部分热量被容器吸收，还有部分热量散失到周围的空气中，存在热量损失，因此二者不相等。
【答案】
(1) $8.75×10^4\ \mathrm{J}$
(2) $4.2×10^4\ \mathrm{J}$
(3) 金属块放出的热量大于水吸收的热量，原因可能是在热传递过程中有一部分热量传递到容器和空气中，造成了热量的损失
【知识点】
比热容吸放热计算，热传递，热量损失
【点评】
本题是热学部分的基础应用题，前两问直接考查吸放热公式的代入计算，难度较低，第三问引导学生跳出“理想无热量损失”的假设，结合实际实验场景分析热传递过程的能量流向，帮助学生理解热平衡的适用条件，巩固对热传递规律的认知，属于常考的基础题型。
【难度系数】
0.8
10. 将一瓶质量为 0.5 kg、温度为 $25\ °\mathrm{C}$ 的纯净水放入冰箱，一段时间后纯净水的温度降低到$5\ °\mathrm{C}$，则这瓶纯净水的内能减少了
$4.2×10^4$
J，这是通过热传递
的方式改变了水的内能。$[c_{\mathrm{水}}=4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})]$答案
10. $4.2×10^4$ 热传递 解析:水的内能减少量等于水放出的热量,$Q_{水放}=c_水m\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})×0.5\ \mathrm{kg}×(25\ °\mathrm{C}-5\ °\mathrm{C})=4.2×10^4\ \mathrm{J}$;这是通过热传递的方式改变水的内能.
解析
【分析】
首先思考第一空：水的温度降低，向外释放热量，内能的减少量就等于水放出的热量，我们只需要利用物体放热的计算公式Q放=cmΔt，代入已知的水的比热容、质量、初末温度算出放出的热量即可。第二空回忆改变内能的两种方式：做功和热传递，本题中是将水放入温度更低的冰箱中，热量从高温的水转移到低温的冰箱环境，没有发生能量形式的转化，因此属于热传递改变内能。
【解析】
1. 计算水减少的内能：
水降温过程中向外放出热量，内能减少量等于水放出的热量，已知水的比热容$c_{\mathrm{水}}=4.2× 10^3\ \mathrm{J/(kg· ° C)}$，质量$m=0.5\ \mathrm{kg}$，温度变化量$\Delta t=25°\mathrm{C}-5°\mathrm{C}=20°\mathrm{C}$，代入放热公式：
$Q_{\mathrm{放}} = c_{\mathrm{水}}m\Delta t = 4.2× 10^3\ \mathrm{J/(kg· ° C)} × 0.5\ \mathrm{kg} × 20°\mathrm{C} = 4.2× 10^4\ \mathrm{J}$，即水的内能减少了$4.2× 10^4\ \mathrm{J}$。
2. 判断改变内能的方式：
将水放入冰箱时，水的温度高于冰箱内的温度，热量通过热传递的方式从水传递到冰箱内部，因此是通过热传递改变了水的内能。
【答案】
$4.2× 10^4$ 热传递
【知识点】
比热容放热计算，改变内能的方式
【点评】
本题属于热学基础题型，直接考查比热容放热公式的基础应用和改变内能方式的辨析，难度较低，解题时注意温度差取初温与末温的差值即可，不易出错。
【难度系数】
0.9
首先思考第一空：水的温度降低，向外释放热量，内能的减少量就等于水放出的热量，我们只需要利用物体放热的计算公式Q放=cmΔt，代入已知的水的比热容、质量、初末温度算出放出的热量即可。第二空回忆改变内能的两种方式：做功和热传递，本题中是将水放入温度更低的冰箱中，热量从高温的水转移到低温的冰箱环境，没有发生能量形式的转化，因此属于热传递改变内能。
【解析】
1. 计算水减少的内能：
水降温过程中向外放出热量，内能减少量等于水放出的热量，已知水的比热容$c_{\mathrm{水}}=4.2× 10^3\ \mathrm{J/(kg· ° C)}$，质量$m=0.5\ \mathrm{kg}$，温度变化量$\Delta t=25°\mathrm{C}-5°\mathrm{C}=20°\mathrm{C}$，代入放热公式：
$Q_{\mathrm{放}} = c_{\mathrm{水}}m\Delta t = 4.2× 10^3\ \mathrm{J/(kg· ° C)} × 0.5\ \mathrm{kg} × 20°\mathrm{C} = 4.2× 10^4\ \mathrm{J}$，即水的内能减少了$4.2× 10^4\ \mathrm{J}$。
2. 判断改变内能的方式：
将水放入冰箱时，水的温度高于冰箱内的温度，热量通过热传递的方式从水传递到冰箱内部，因此是通过热传递改变了水的内能。
【答案】
$4.2× 10^4$ 热传递
【知识点】
比热容放热计算，改变内能的方式
【点评】
本题属于热学基础题型，直接考查比热容放热公式的基础应用和改变内能方式的辨析，难度较低，解题时注意温度差取初温与末温的差值即可，不易出错。
【难度系数】
0.9
11. 一个烧红的铁钉的质量为2 g，温度为$600\ °\mathrm{C}$，若它的温度降低到$100\ °\mathrm{C}$，则释放的热量为
460
J.若这些热量全部用于加热100 g的水，则水温将升高1.1
$°\mathrm{C}$(保留1位小数).［已知$c_{\mathrm{铁}}=0.46×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})$，$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})$］答案
11. 460 1.1 解析:铁钉放出的热量$Q_{铁放}=c_铁m_铁(t_{0铁}-t_铁)=0.46×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})×2×10^{-3}\ \mathrm{kg}×(600\ °\mathrm{C}-100\ °\mathrm{C})=460\ \mathrm{J}$;由题意可知,水吸收的热量等于铁钉放出的热量,所以水吸收的热量$Q_{水吸}=Q_{铁放}=460\ \mathrm{J}$,即$Q_{水吸}=c_水m_水\Delta t_水=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})×100×10^{-3}\ \mathrm{kg}×\Delta t_水=460\ \mathrm{J}$,解得$\Delta t_水\approx1.1\ °\mathrm{C}$.
解析
【分析】
这道题分两步求解，第一步先计算铁钉降温释放的热量：首先要统一单位，把铁钉的质量从克换算为千克，匹配比热容的单位，再代入物体放热公式$Q_{\mathrm{放}}=c_{\mathrm{铁}}m_{\mathrm{铁}}(t_{\mathrm{初}}-t_{\mathrm{末}})$，代入已知的铁的比热容、质量、温度变化量，就能算出铁钉放出的总热量。第二步利用热传递的等量关系，题目说明铁钉释放的热量全部被水吸收，即水吸收的热量等于铁钉放出的热量，再把水的质量换算为千克，代入吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t$，变形后即可求出水升高的温度，最后按要求保留1位小数即可。
【解析】
1. 计算铁钉释放的热量：
先统一单位：铁钉质量$m_{\mathrm{铁}}=2\ \mathrm{g}=2×10^{-3}\ \mathrm{kg}$，铁钉的温度变化量$\Delta t_{\mathrm{铁}}=600\ °\mathrm{C}-100\ °\mathrm{C}=500\ °\mathrm{C}$
根据放热公式$Q_{\mathrm{铁放}}=c_{\mathrm{铁}}m_{\mathrm{铁}}\Delta t_{\mathrm{铁}}$，代入数据得：
$Q_{\mathrm{铁放}}=0.46×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C}) × 2×10^{-3}\ \mathrm{kg} × 500\ °\mathrm{C}=460\ \mathrm{J}$
2. 计算水升高的温度：
由题意可知水吸收的热量$Q_{\mathrm{水吸}}=Q_{\mathrm{铁放}}=460\ \mathrm{J}$，统一单位：水的质量$m_{\mathrm{水}}=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg}$
根据吸热公式$Q_{\mathrm{水吸}}=c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t_{\mathrm{水}}$，变形得水升高的温度：
$\Delta t_{\mathrm{水}}=\frac{Q_{\mathrm{水吸}}}{c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}}=\frac{460\ \mathrm{J}}{4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C}) × 0.1\ \mathrm{kg}} \approx 1.1\ °\mathrm{C}$
【答案】
460；1.1
【知识点】
放热公式计算，吸热公式计算，单位换算
【点评】
本题是热学部分的基础常规计算题，核心考察对吸放热公式的掌握，易错点是容易忽略质量单位从克到千克的换算，同时需要注意题目给出的保留小数的要求，整体计算难度低，适合巩固比热容相关的热量计算知识点。
【难度系数】
0.8
这道题分两步求解，第一步先计算铁钉降温释放的热量：首先要统一单位，把铁钉的质量从克换算为千克，匹配比热容的单位，再代入物体放热公式$Q_{\mathrm{放}}=c_{\mathrm{铁}}m_{\mathrm{铁}}(t_{\mathrm{初}}-t_{\mathrm{末}})$，代入已知的铁的比热容、质量、温度变化量，就能算出铁钉放出的总热量。第二步利用热传递的等量关系，题目说明铁钉释放的热量全部被水吸收，即水吸收的热量等于铁钉放出的热量，再把水的质量换算为千克，代入吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t$，变形后即可求出水升高的温度，最后按要求保留1位小数即可。
【解析】
1. 计算铁钉释放的热量：
先统一单位：铁钉质量$m_{\mathrm{铁}}=2\ \mathrm{g}=2×10^{-3}\ \mathrm{kg}$，铁钉的温度变化量$\Delta t_{\mathrm{铁}}=600\ °\mathrm{C}-100\ °\mathrm{C}=500\ °\mathrm{C}$
根据放热公式$Q_{\mathrm{铁放}}=c_{\mathrm{铁}}m_{\mathrm{铁}}\Delta t_{\mathrm{铁}}$，代入数据得：
$Q_{\mathrm{铁放}}=0.46×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C}) × 2×10^{-3}\ \mathrm{kg} × 500\ °\mathrm{C}=460\ \mathrm{J}$
2. 计算水升高的温度：
由题意可知水吸收的热量$Q_{\mathrm{水吸}}=Q_{\mathrm{铁放}}=460\ \mathrm{J}$，统一单位：水的质量$m_{\mathrm{水}}=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg}$
根据吸热公式$Q_{\mathrm{水吸}}=c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t_{\mathrm{水}}$，变形得水升高的温度：
$\Delta t_{\mathrm{水}}=\frac{Q_{\mathrm{水吸}}}{c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}}=\frac{460\ \mathrm{J}}{4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C}) × 0.1\ \mathrm{kg}} \approx 1.1\ °\mathrm{C}$
【答案】
460；1.1
【知识点】
放热公式计算，吸热公式计算，单位换算
【点评】
本题是热学部分的基础常规计算题，核心考察对吸放热公式的掌握，易错点是容易忽略质量单位从克到千克的换算，同时需要注意题目给出的保留小数的要求，整体计算难度低，适合巩固比热容相关的热量计算知识点。
【难度系数】
0.8
12. 若甲、乙两种液体的质量之比为$2:3$,当它们吸收的热量之比为$7:5$时,升高的温度之比为$6:5$,则甲、乙的比热容之比为
7:4
.答案
12. 7:4 解析:由题意可知,$m_甲:m_乙=2:3$,$\Delta t_甲:\Delta t_乙=6:5$,$Q_甲:Q_乙=7:5$,根据$Q_吸=cm\Delta t$可得,$\frac{Q_甲}{Q_乙}=\frac{c_甲m_甲\Delta t_甲}{c_乙m_乙\Delta t_乙}=\frac{c_甲}{c_乙}×\frac{2}{3}×\frac{6}{5}=\frac{7}{5}$,解得$\frac{c_甲}{c_乙}=\frac{7}{4}=7:4$.
解析
【分析】
拿到这道题，我们的目标是求甲、乙两种液体的比热容之比，题目已经给出了质量比、吸收热量比、升高温度比三个已知条件。首先第一步回忆物体吸收热量的计算公式$Q_吸=cm\Delta t$，我们把这个公式变形，推导出比热容的表达式为$c=\frac{Q}{m\Delta t}$，那么甲、乙的比热容之比就可以写成$\frac{c_甲}{c_乙}=\frac{\frac{Q_甲}{m_甲\Delta t_甲}}{\frac{Q_乙}{m_乙\Delta t_乙}}$，整理后可得$\frac{c_甲}{c_乙}=\frac{Q_甲}{Q_乙}×\frac{m_乙}{m_甲}×\frac{\Delta t_乙}{\Delta t_甲}$，接下来只需要把题目给出的三个对应比值代入这个式子，通过约分计算就能得到最终的比热容之比，计算时要注意各个物理量的对应关系，不要把比值的前后项搞反。
【解析】
解：由题意可得已知条件：
$m_甲:m_乙=2:3$，$Q_甲:Q_乙=7:5$，$\Delta t_甲:\Delta t_乙=6:5$
根据吸热公式$Q_吸=cm\Delta t$，变形得比热容表达式$c=\frac{Q}{m\Delta t}$
因此甲、乙的比热容之比为：
$\begin{aligned}\frac{c_甲}{c_乙}&=\frac{\frac{Q_甲}{m_甲\Delta t_甲}}{\frac{Q_乙}{m_乙\Delta t_乙}}\\&=\frac{Q_甲}{Q_乙}×\frac{m_乙}{m_甲}×\frac{\Delta t_乙}{\Delta t_甲}\\&=\frac{7}{5}×\frac{3}{2}×\frac{5}{6}\\&=\frac{7}{4}\end{aligned}$
即甲、乙的比热容之比为$7:4$。
【答案】$7:4$
【知识点】吸热公式应用；比热容比值计算
【点评】本题是热学中典型的比例推导类常考题，核心考查对吸热公式的灵活变形能力，解题时只要明确所求物理量和已知物理量的推导关系，代入比值时注意对应物理量的顺序不要颠倒，细心约分即可得到正确结果，属于热学基础计算类的常规题型。
【难度系数】0.6
拿到这道题，我们的目标是求甲、乙两种液体的比热容之比，题目已经给出了质量比、吸收热量比、升高温度比三个已知条件。首先第一步回忆物体吸收热量的计算公式$Q_吸=cm\Delta t$，我们把这个公式变形，推导出比热容的表达式为$c=\frac{Q}{m\Delta t}$，那么甲、乙的比热容之比就可以写成$\frac{c_甲}{c_乙}=\frac{\frac{Q_甲}{m_甲\Delta t_甲}}{\frac{Q_乙}{m_乙\Delta t_乙}}$，整理后可得$\frac{c_甲}{c_乙}=\frac{Q_甲}{Q_乙}×\frac{m_乙}{m_甲}×\frac{\Delta t_乙}{\Delta t_甲}$，接下来只需要把题目给出的三个对应比值代入这个式子，通过约分计算就能得到最终的比热容之比，计算时要注意各个物理量的对应关系，不要把比值的前后项搞反。
【解析】
解：由题意可得已知条件：
$m_甲:m_乙=2:3$，$Q_甲:Q_乙=7:5$，$\Delta t_甲:\Delta t_乙=6:5$
根据吸热公式$Q_吸=cm\Delta t$，变形得比热容表达式$c=\frac{Q}{m\Delta t}$
因此甲、乙的比热容之比为：
$\begin{aligned}\frac{c_甲}{c_乙}&=\frac{\frac{Q_甲}{m_甲\Delta t_甲}}{\frac{Q_乙}{m_乙\Delta t_乙}}\\&=\frac{Q_甲}{Q_乙}×\frac{m_乙}{m_甲}×\frac{\Delta t_乙}{\Delta t_甲}\\&=\frac{7}{5}×\frac{3}{2}×\frac{5}{6}\\&=\frac{7}{4}\end{aligned}$
即甲、乙的比热容之比为$7:4$。
【答案】$7:4$
【知识点】吸热公式应用；比热容比值计算
【点评】本题是热学中典型的比例推导类常考题，核心考查对吸热公式的灵活变形能力，解题时只要明确所求物理量和已知物理量的推导关系，代入比值时注意对应物理量的顺序不要颠倒，细心约分即可得到正确结果，属于热学基础计算类的常规题型。
【难度系数】0.6
