1.质量相同的A、B两种液体分别用两个完全相同的酒精灯同时加热,加热过程中温度随时间变化的图像如图所示,从图中可看出(

A.液体A的比热容小
B.液体B的比热容小
C.两种液体的比热容相等
D.无法比较
A
)。A.液体A的比热容小
B.液体B的比热容小
C.两种液体的比热容相等
D.无法比较
答案
1. A
解析
【分析】
本题考查比热容的判断,解题思路:用相同酒精灯加热时,相同时间内A、B吸收的热量Q相等;已知A、B质量m相同,根据比热容公式Q=cmΔt,变形得c=Q/(mΔt),因此只需比较相同时间内两者的温度变化量Δt,即可判断比热容大小。从图像中可观察到相同加热时间内A的温度升高更快,由此分析比热容关系。
【解析】
解:两个完全相同的酒精灯同时加热,所以相同时间内A、B两种液体吸收的热量Q相同;已知A、B的质量m相等。根据热量计算公式Q=cmΔt,可得比热容表达式为c=Q/(mΔt)。由图像可知,加热相同时间时,A液体的温度变化量Δt_A大于B液体的温度变化量Δt_B,在Q和m都相同的情况下,Δt越大,比热容c越小,因此液体A的比热容更小,故答案选A。
【答案】
A
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题结合温度-时间图像考查比热容的判断,核心是利用相同热源加热时相同时间吸热相同的特点,结合控制变量法和比热容公式分析,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
本题考查比热容的判断,解题思路:用相同酒精灯加热时,相同时间内A、B吸收的热量Q相等;已知A、B质量m相同,根据比热容公式Q=cmΔt,变形得c=Q/(mΔt),因此只需比较相同时间内两者的温度变化量Δt,即可判断比热容大小。从图像中可观察到相同加热时间内A的温度升高更快,由此分析比热容关系。
【解析】
解:两个完全相同的酒精灯同时加热,所以相同时间内A、B两种液体吸收的热量Q相同;已知A、B的质量m相等。根据热量计算公式Q=cmΔt,可得比热容表达式为c=Q/(mΔt)。由图像可知,加热相同时间时,A液体的温度变化量Δt_A大于B液体的温度变化量Δt_B,在Q和m都相同的情况下,Δt越大,比热容c越小,因此液体A的比热容更小,故答案选A。
【答案】
A
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题结合温度-时间图像考查比热容的判断,核心是利用相同热源加热时相同时间吸热相同的特点,结合控制变量法和比热容公式分析,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
2.如图所示,“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。使酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流流动,会降低酒的温度;酒盏里质量为100 g的酒在漂流过程中,温度从30 ℃降低至25 ℃,会放出
[ $c_{酒}=3.4× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· \mathrm{℃})$ ]

2题图
1 700
J的热量。[ $c_{酒}=3.4× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· \mathrm{℃})$ ]
2题图
答案
2. 1 700
解析
【分析】要计算酒放出的热量,需利用放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$,首先将酒的质量单位换算为千克,再确定温度变化量,最后代入公式计算即可。
【解析】根据放热公式$Q_{放}=c_{酒}m(t_{0}-t)$,先统一单位:酒的质量$m=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg}$,温度变化量$\Delta t=30\ \mathrm{℃}-25\ \mathrm{℃}=5\ \mathrm{℃}$。代入数据计算:
$Q_{放}=3.4×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\mathrm{℃})×0.1\ \mathrm{kg}×5\ \mathrm{℃}=1700\ \mathrm{J}$
【答案】1700
【知识点】热量计算、比热容
【点评】本题是基础的热量计算应用题,考查放热公式的应用,解题时需注意质量单位的换算,属于易得分题目。
【难度系数】0.7
【解析】根据放热公式$Q_{放}=c_{酒}m(t_{0}-t)$,先统一单位:酒的质量$m=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg}$,温度变化量$\Delta t=30\ \mathrm{℃}-25\ \mathrm{℃}=5\ \mathrm{℃}$。代入数据计算:
$Q_{放}=3.4×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\mathrm{℃})×0.1\ \mathrm{kg}×5\ \mathrm{℃}=1700\ \mathrm{J}$
【答案】1700
【知识点】热量计算、比热容
【点评】本题是基础的热量计算应用题,考查放热公式的应用,解题时需注意质量单位的换算,属于易得分题目。
【难度系数】0.7
3.如图所示是陕西历史博物馆收藏的汉代铁剑,古代工匠锻造时,先将一块质量为500 g的铁块加热到620 ℃,然后反复锻打,在此过程中铁块的比热容

不会
(选填“会”或“不会”)发生改变。锻打成型后,将620 ℃的铁剑放入水中淬火,冷却到20 ℃,此过程中铁剑放出的热量为$1.38 × 10^5$
J。[$c_{铁}=0.46×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$]答案
3. 不会 $1.38 × 10^5$
解析
【分析】
首先明确比热容的特性:比热容是物质的固有属性,仅与物质的种类和状态有关,与温度、质量等无关,据此判断比热容是否改变;计算铁剑放出的热量时,需运用放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$,注意先统一质量单位,再代入数据计算温度变化量,最终求出放出的热量。
【解析】
1. 比热容的判断:比热容是物质的特性,只和物质的种类、状态有关,与温度、形状、质量等因素无关,因此铁块加热、锻打过程中,比热容不会发生改变。
2. 热量计算:
铁剑质量$m=500\ \mathrm{g}=0.5\ \mathrm{kg}$,温度变化量$\Delta t=620°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=600°\mathrm{C}$,根据放热公式$Q_{放}=c_{铁}m\Delta t$,代入数据得:
$Q_{放}=0.46×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})×0.5\ \mathrm{kg}×600°\mathrm{C}=1.38×10^5\ \mathrm{J}$。
【答案】
不会;$1.38×10^5$
【知识点】
比热容特性;热量计算
【点评】
本题结合古代铁剑淬火的实际场景,考查比热容的特性和热量的计算,属于基础题型,需掌握比热容的影响因素和放热公式的应用,解题时要注意质量单位的换算。
【难度系数】
0.7
首先明确比热容的特性:比热容是物质的固有属性,仅与物质的种类和状态有关,与温度、质量等无关,据此判断比热容是否改变;计算铁剑放出的热量时,需运用放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$,注意先统一质量单位,再代入数据计算温度变化量,最终求出放出的热量。
【解析】
1. 比热容的判断:比热容是物质的特性,只和物质的种类、状态有关,与温度、形状、质量等因素无关,因此铁块加热、锻打过程中,比热容不会发生改变。
2. 热量计算:
铁剑质量$m=500\ \mathrm{g}=0.5\ \mathrm{kg}$,温度变化量$\Delta t=620°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=600°\mathrm{C}$,根据放热公式$Q_{放}=c_{铁}m\Delta t$,代入数据得:
$Q_{放}=0.46×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})×0.5\ \mathrm{kg}×600°\mathrm{C}=1.38×10^5\ \mathrm{J}$。
【答案】
不会;$1.38×10^5$
【知识点】
比热容特性;热量计算
【点评】
本题结合古代铁剑淬火的实际场景,考查比热容的特性和热量的计算,属于基础题型,需掌握比热容的影响因素和放热公式的应用,解题时要注意质量单位的换算。
【难度系数】
0.7
4.小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2 kg的水和0.3 kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16 min内吸收
的热量为

的热量为
$2.52 × 10^4$
J,另一种液体的比热容为$1.4 × 10^3$
J/(kg·℃)。[$c_{\mathrm{水}}$ = 4.2 × 10³ J/(kg·℃)]答案
4. $2.52 × 10^4$ $1.4 × 10^3$
解析
【分析】
本题需利用相同电加热器在相同时间内放出热量相同(即水和另一种液体吸收的热量与加热时间成正比)的特点,结合图像读取温度变化,应用热量公式计算。首先确定水的温度变化,计算其吸收的热量;再取相同加热时间,利用两者吸收热量相等,计算另一种液体的比热容。
【解析】
1. 计算水在16 min内吸收的热量:
由图像可知,水的初始温度为10℃,16 min时温度为40℃,则温度变化$\Delta t_{\mathrm{水}} = 40℃ - 10℃ = 30℃$。
根据热量公式$Q = cm\Delta t$,代入已知条件($m_{\mathrm{水}}=0.2\ \mathrm{kg}$,$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$):
$Q_{\mathrm{水}} = c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t_{\mathrm{水}} = 4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 0.2\ \mathrm{kg} × 30℃ = 2.52×10^4\ \mathrm{J}$。
2. 计算另一种液体的比热容:
相同电加热器,加热时间相同则吸收热量相等。取加热时间为8 min,此时:
水的温度为25℃,温度变化$\Delta t_{\mathrm{水}}' = 25℃ - 10℃ = 15℃$,则水吸收的热量$Q_{\mathrm{水}}' = c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t_{\mathrm{水}}' = 4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 0.2\ \mathrm{kg} × 15℃ = 1.26×10^4\ \mathrm{J}$,即另一种液体在8 min内吸收的热量$Q_{\mathrm{液}} = Q_{\mathrm{水}}' = 1.26×10^4\ \mathrm{J}$。
由图像,另一种液体初始温度为20℃,8 min时温度为50℃,温度变化$\Delta t_{\mathrm{液}} = 50℃ - 20℃ = 30℃$,已知$m_{\mathrm{液}}=0.3\ \mathrm{kg}$,代入热量公式得:
$c_{\mathrm{液}} = \frac{Q_{\mathrm{液}}}{m_{\mathrm{液}}\Delta t_{\mathrm{液}}} = \frac{1.26×10^4\ \mathrm{J}}{0.3\ \mathrm{kg} × 30℃} = 1.4×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
【答案】
$2.52×10^4$;$1.4×10^3$
【知识点】
热量计算、比热容
【点评】
本题结合图像与热量公式,核心是利用相同电加热器相同时间吸热相同的隐含条件,需准确读取图像中的温度变化,再代入公式计算,属于中等难度的比热容应用题型。
【难度系数】
0.5
本题需利用相同电加热器在相同时间内放出热量相同(即水和另一种液体吸收的热量与加热时间成正比)的特点,结合图像读取温度变化,应用热量公式计算。首先确定水的温度变化,计算其吸收的热量;再取相同加热时间,利用两者吸收热量相等,计算另一种液体的比热容。
【解析】
1. 计算水在16 min内吸收的热量:
由图像可知,水的初始温度为10℃,16 min时温度为40℃,则温度变化$\Delta t_{\mathrm{水}} = 40℃ - 10℃ = 30℃$。
根据热量公式$Q = cm\Delta t$,代入已知条件($m_{\mathrm{水}}=0.2\ \mathrm{kg}$,$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$):
$Q_{\mathrm{水}} = c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t_{\mathrm{水}} = 4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 0.2\ \mathrm{kg} × 30℃ = 2.52×10^4\ \mathrm{J}$。
2. 计算另一种液体的比热容:
相同电加热器,加热时间相同则吸收热量相等。取加热时间为8 min,此时:
水的温度为25℃,温度变化$\Delta t_{\mathrm{水}}' = 25℃ - 10℃ = 15℃$,则水吸收的热量$Q_{\mathrm{水}}' = c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t_{\mathrm{水}}' = 4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 0.2\ \mathrm{kg} × 15℃ = 1.26×10^4\ \mathrm{J}$,即另一种液体在8 min内吸收的热量$Q_{\mathrm{液}} = Q_{\mathrm{水}}' = 1.26×10^4\ \mathrm{J}$。
由图像,另一种液体初始温度为20℃,8 min时温度为50℃,温度变化$\Delta t_{\mathrm{液}} = 50℃ - 20℃ = 30℃$,已知$m_{\mathrm{液}}=0.3\ \mathrm{kg}$,代入热量公式得:
$c_{\mathrm{液}} = \frac{Q_{\mathrm{液}}}{m_{\mathrm{液}}\Delta t_{\mathrm{液}}} = \frac{1.26×10^4\ \mathrm{J}}{0.3\ \mathrm{kg} × 30℃} = 1.4×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
【答案】
$2.52×10^4$;$1.4×10^3$
【知识点】
热量计算、比热容
【点评】
本题结合图像与热量公式,核心是利用相同电加热器相同时间吸热相同的隐含条件,需准确读取图像中的温度变化,再代入公式计算,属于中等难度的比热容应用题型。
【难度系数】
0.5
5.为了比较A、B两个保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入0.2 kg相同温度的热水,用温度计测量其初温为$t_0$,示数如图甲所示,$t_0 =$

75
$°\mathrm{C}$。绘制水温随时间的变化图像如图乙所示,A杯中水放出的热量为 $4.2 × 10^4$
J,保温性能较好的是 B
(选填“A”或“B”)杯。答案
5. 75 $4.2 × 10^4$ B
解析
【分析】
首先读取温度计的示数确定热水的初温,再利用热量计算公式计算A杯热水放出的热量,最后根据温度随时间的变化快慢判断保温杯的保温性能。
【解析】
1. 温度计读数:图甲中温度计的分度值为1℃,液柱对应刻度为75℃,因此热水初温$t_0=75℃$。
2. 计算A杯放出的热量:水的比热容$c=4.2×10^3\mathrm{J/(kg·℃)}$,水的质量$m=0.2\mathrm{kg}$,A杯热水末温为25℃,温度变化量$\Delta t=75℃-25℃=50℃$。根据热量公式$Q_{\mathrm{放}}=cm\Delta t$,代入数据得:$Q_{\mathrm{放}}=4.2×10^3\mathrm{J/(kg·℃)}×0.2\mathrm{kg}×50℃=4.2×10^4\mathrm{J}$。
3. 判断保温性能:由图乙可知,相同时间内B杯水温下降比A杯慢,说明B杯的保温性能更好。
【答案】
75;$4.2×10^4$;B
【知识点】
温度计读数、热量计算、保温性能判断
【点评】
本题结合温度计读数、热量计算和图像分析,考查热学基础知识点的应用,难度适中,是常见的基础题型。
【难度系数】
0.7
首先读取温度计的示数确定热水的初温,再利用热量计算公式计算A杯热水放出的热量,最后根据温度随时间的变化快慢判断保温杯的保温性能。
【解析】
1. 温度计读数:图甲中温度计的分度值为1℃,液柱对应刻度为75℃,因此热水初温$t_0=75℃$。
2. 计算A杯放出的热量:水的比热容$c=4.2×10^3\mathrm{J/(kg·℃)}$,水的质量$m=0.2\mathrm{kg}$,A杯热水末温为25℃,温度变化量$\Delta t=75℃-25℃=50℃$。根据热量公式$Q_{\mathrm{放}}=cm\Delta t$,代入数据得:$Q_{\mathrm{放}}=4.2×10^3\mathrm{J/(kg·℃)}×0.2\mathrm{kg}×50℃=4.2×10^4\mathrm{J}$。
3. 判断保温性能:由图乙可知,相同时间内B杯水温下降比A杯慢,说明B杯的保温性能更好。
【答案】
75;$4.2×10^4$;B
【知识点】
温度计读数、热量计算、保温性能判断
【点评】
本题结合温度计读数、热量计算和图像分析,考查热学基础知识点的应用,难度适中,是常见的基础题型。
【难度系数】
0.7
6. 母亲节这天,小明同学准备给妈妈洗脚。盆里有质量为2 kg、初温为$20\ °\mathrm{C}$的冷水,现在想兑成$45\ °\mathrm{C}$的温水,需要往盆中加入多少千克温度为$95\ °\mathrm{C}$的热水?$[c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$,不考虑热量散失]
答案
6. 解: 冷水吸收的热量: $Q_{吸} = c_{水} m_{冷} ( t - t_{冷} ) = 4.2 × 10^3 \mathrm{~J}/( \mathrm{kg} · \mathrm{° C} ) × 2 \mathrm{~kg} × ( 45 \mathrm{~° C} - 20 \mathrm{~° C} ) = 2.1 × 10^5 \mathrm{~J}$,
不计热量损失,热水放出的热量: $Q_{放} = Q_{吸} = 2.1 × 10^5 \mathrm{~J}$,
由 $Q_{放} = c_{水} m_{热} ( t_{热} - t )$ 可知,需要热水的质量:
$m_{热}=\dfrac{Q_{放}}{c_{水}(t_{热}-t)}=\dfrac{2.1 × 10^5 \mathrm{~J}}{4.2 × 10^3 \mathrm{~J}/( \mathrm{kg} · \mathrm{° C} ) × ( 95 \mathrm{~° C} - 45 \mathrm{~° C} ) } = 1 \mathrm{~kg}$。
答:需要往盆中加入1 kg温度为$95\ °\mathrm{C}$的热水。
不计热量损失,热水放出的热量: $Q_{放} = Q_{吸} = 2.1 × 10^5 \mathrm{~J}$,
由 $Q_{放} = c_{水} m_{热} ( t_{热} - t )$ 可知,需要热水的质量:
$m_{热}=\dfrac{Q_{放}}{c_{水}(t_{热}-t)}=\dfrac{2.1 × 10^5 \mathrm{~J}}{4.2 × 10^3 \mathrm{~J}/( \mathrm{kg} · \mathrm{° C} ) × ( 95 \mathrm{~° C} - 45 \mathrm{~° C} ) } = 1 \mathrm{~kg}$。
答:需要往盆中加入1 kg温度为$95\ °\mathrm{C}$的热水。
解析
【分析】
本题是热学中的热量计算问题,核心依据是热平衡原理:不考虑热量散失时,冷水吸收的热量等于热水放出的热量。解题思路为:先利用热量公式计算冷水吸收的热量,再根据热平衡条件(Q吸=Q放),结合热水的初温、末温,推导并计算需要加入的热水质量。
【解析】
解:冷水吸收的热量:
$Q_{吸}=c_{水}m_{冷}(t-t_{冷})=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})×2\ \mathrm{kg}×(45\ °\mathrm{C}-20\ °\mathrm{C})=2.1×10^{5}\ \mathrm{J}$
不计热量损失,热水放出的热量:$Q_{放}=Q_{吸}=2.1×10^{5}\ \mathrm{J}$
由$Q_{放}=c_{水}m_{热}(t_{热}-t)$可得,需要热水的质量:
$m_{热}=\frac{Q_{放}}{c_{水}(t_{热}-t)}=\frac{2.1×10^{5}\ \mathrm{J}}{4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})×(95\ °\mathrm{C}-45\ °\mathrm{C})}=1\ \mathrm{kg}$
答:需要往盆中加入1 kg温度为$95\ °\mathrm{C}$的热水。
【答案】
1 kg
【知识点】
热量计算、热平衡方程
【点评】
本题考查热平衡方程的应用,属于热学基础计算题,只要掌握热量公式和热平衡条件即可解答,是热学部分的常考题型,侧重对基础公式的应用能力考查。
【难度系数】
0.6
本题是热学中的热量计算问题,核心依据是热平衡原理:不考虑热量散失时,冷水吸收的热量等于热水放出的热量。解题思路为:先利用热量公式计算冷水吸收的热量,再根据热平衡条件(Q吸=Q放),结合热水的初温、末温,推导并计算需要加入的热水质量。
【解析】
解:冷水吸收的热量:
$Q_{吸}=c_{水}m_{冷}(t-t_{冷})=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})×2\ \mathrm{kg}×(45\ °\mathrm{C}-20\ °\mathrm{C})=2.1×10^{5}\ \mathrm{J}$
不计热量损失,热水放出的热量:$Q_{放}=Q_{吸}=2.1×10^{5}\ \mathrm{J}$
由$Q_{放}=c_{水}m_{热}(t_{热}-t)$可得,需要热水的质量:
$m_{热}=\frac{Q_{放}}{c_{水}(t_{热}-t)}=\frac{2.1×10^{5}\ \mathrm{J}}{4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})×(95\ °\mathrm{C}-45\ °\mathrm{C})}=1\ \mathrm{kg}$
答:需要往盆中加入1 kg温度为$95\ °\mathrm{C}$的热水。
【答案】
1 kg
【知识点】
热量计算、热平衡方程
【点评】
本题考查热平衡方程的应用,属于热学基础计算题,只要掌握热量公式和热平衡条件即可解答,是热学部分的常考题型,侧重对基础公式的应用能力考查。
【难度系数】
0.6
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