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1. 跨学科 辨析海陆风示意图中大气运动的方向 （2025·徐州沛县期中)在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风，这是由于陆地和海洋升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成的. 如图所示四幅海陆风示意图中，对近地面大气运动方向的判断正确的是(
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
B
).A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
答案
1.B [解析]由于地面和海水的比热容不同,海水的比热容大于陆地的比热容,在同样太阳光的照射下,地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气形成对流,白天,地面比大海升温快,地面热空气密度较小,热空气上升,海面较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风,夜晚,地面比大海降温快,海面热空气密度小,热空气上升,地面较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿陆地吹向海面,形成陆风,故③是海风,②是陆风.故选B.
思路引导 根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点以及风是从高压区吹向低压区来分析海陆风的形成过程.
思路引导 根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点以及风是从高压区吹向低压区来分析海陆风的形成过程.
2. 下列实例中与水的比热容有关的是(
A.北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂
B.沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小
C.天热时在地面上洒水是为了降低室内温度
D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些
B
).A.北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂
B.沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小
C.天热时在地面上洒水是为了降低室内温度
D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些
答案
2.B [解析]北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂,是因为水结冰(凝固)时,质量不变、密度变小、体积变大,与水的比热容无关,故A错误;内陆地区沙子多水少,沙子的比热容比水小,白天在太阳的照射下,受热情况相同时,沙子的温度上升得比水快,而晚上在同样的放热情况下,沙子的温度下降得也快,所以内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大,与水的比热容有关,故B正确;天热时在地面上洒水是通过水蒸发吸热来降低室内温度,与水的比热容无关,故C错误;刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些,是由于加快了衣服表面的空气流动而加快蒸发,与水的比热容无关,故D错误.
3. 热水袋内装 1 kg 的水,若要使袋内水的温度从$30\ °Celsius$升高到$80\ °Celsius$,水需要吸收
$2.1×10^5$
J的热量.用热水袋取暖是通过热传递
方式来改变手的内能,热水袋用水作为工作物质,是由于水具有较大的比热容
. [$c_{水}=4.2×10^{3}\ {J/(kg· °Celsius)}]$答案
3. 2.1×10^5 热传递 比热容
[解析]水需要吸收的热量$Q_吸=c_水 m (t-t_0)=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg· ° C)}×1\ \mathrm{kg} ×(80\ ° \mathrm{C}-30\ ° \mathrm{C})=2.1×10^5\ \mathrm{J}$;用热水袋取暖时热水袋温度高,手温度低,两者存在温度差,是通过热传递的方式来改变手的内能;热水袋用水作为工作物质,是由于水具有较大的比热容,与其他物质相比在质量和降低温度相同时,水能放出更多的热量.
思路引导 由热量公式可以求出水所吸收的热量;做功与热传递是改变物体内能的两种方式;由于水的比热容较大,很多地方用水作为工作物质.
[解析]水需要吸收的热量$Q_吸=c_水 m (t-t_0)=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg· ° C)}×1\ \mathrm{kg} ×(80\ ° \mathrm{C}-30\ ° \mathrm{C})=2.1×10^5\ \mathrm{J}$;用热水袋取暖时热水袋温度高,手温度低,两者存在温度差,是通过热传递的方式来改变手的内能;热水袋用水作为工作物质,是由于水具有较大的比热容,与其他物质相比在质量和降低温度相同时,水能放出更多的热量.
思路引导 由热量公式可以求出水所吸收的热量;做功与热传递是改变物体内能的两种方式;由于水的比热容较大,很多地方用水作为工作物质.
4.（2025·南通崇川区月考）用两个规格相同的电加热器，分别给质量相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的关系
图像如图所示. 结合图像判断，甲、乙都加热10 min时，甲液体吸收的热量
图像如图所示. 结合图像判断，甲、乙都加热10 min时，甲液体吸收的热量
等于
乙液体吸收的热量，甲液体的比热容小于
乙液体的比热容（前两空均填“大于”“等于”或“小于”）. 如果乙液体是水，则甲液体的比热容为$2.1×10^3$
$\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$. 若乙中的水在前20 min内吸收$2.52×10^4\ \mathrm{J}$的热量，则吸收同样的热量可以使甲从$0\ °\mathrm{C}$上升至60
$°\mathrm{C}$.（不计热量损失）答案
4. 等于 小于 2.1×10^3 60
[解析]由图像可以看出,在相等时间内,液体甲温度变化量大,则甲液体温度升高较快,而两个加热器相同,则当加热时间相等时,两种液体吸收的热量相等;由公式$Q_吸=cm\Delta t$可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,温度升高快的液体比热容小,所以甲的比热容小于乙的比热容;由图像可知,两液体都从$0\ ° \mathrm{C}$加热到$60\ ° \mathrm{C}$时,乙需要20 min,而甲需要10 min,即乙需要的时间是甲的两倍,那么吸收的热量$Q_乙=2Q_甲$,根据$Q_吸=cm\Delta t$ 得 $c_甲= \frac{Q_甲}{m\Delta t_甲}$,$c_乙= \frac{Q_乙}{m\Delta t_乙}= \frac{2Q_甲}{m\Delta t_乙}$,因为甲、乙的质量相等,升高的温度又相同,故$c_乙=2c_甲$,如果乙液体是水,则甲液体的比热容 $c_甲= \frac{1}{2} c_乙= \frac{1}{2} ×4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}= 2. 1 × 10^3\ \mathrm{J/(kg ·° C)}$;加热20 min,乙温度升高 $60\ ° \mathrm{C}$,则乙的质量 $m_乙= \frac{Q_乙}{c_水 \Delta t}= \frac{2.52×10^4\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×60\ ° \mathrm{C}}=0.1\ \mathrm{kg}$,因为甲、乙的质量相等,故$m_甲=m_乙=0.1\ \mathrm{kg}$,由图像可知甲液体的沸点为$60\ ° \mathrm{C}$,让甲吸收$2.52×10^4\ \mathrm{J}$的热量时,甲升高的温度$\Delta t'= \frac{Q_甲}{c_甲 m_甲}= \frac{2.52×10^4\ \mathrm{J}}{2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×0.1\ \mathrm{kg}}=120\ ° \mathrm{C}＞60\ ° \mathrm{C}$,所以甲液体的末温为$60\ ° \mathrm{C}$.
关键提醒 关于吸热公式$Q=cm\Delta t$ 的应用,能从图像得出相关信息、知道用加热时间的长短间接反映吸收的热量的多少是解题的关键.
[解析]由图像可以看出,在相等时间内,液体甲温度变化量大,则甲液体温度升高较快,而两个加热器相同,则当加热时间相等时,两种液体吸收的热量相等;由公式$Q_吸=cm\Delta t$可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,温度升高快的液体比热容小,所以甲的比热容小于乙的比热容;由图像可知,两液体都从$0\ ° \mathrm{C}$加热到$60\ ° \mathrm{C}$时,乙需要20 min,而甲需要10 min,即乙需要的时间是甲的两倍,那么吸收的热量$Q_乙=2Q_甲$,根据$Q_吸=cm\Delta t$ 得 $c_甲= \frac{Q_甲}{m\Delta t_甲}$,$c_乙= \frac{Q_乙}{m\Delta t_乙}= \frac{2Q_甲}{m\Delta t_乙}$,因为甲、乙的质量相等,升高的温度又相同,故$c_乙=2c_甲$,如果乙液体是水,则甲液体的比热容 $c_甲= \frac{1}{2} c_乙= \frac{1}{2} ×4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}= 2. 1 × 10^3\ \mathrm{J/(kg ·° C)}$;加热20 min,乙温度升高 $60\ ° \mathrm{C}$,则乙的质量 $m_乙= \frac{Q_乙}{c_水 \Delta t}= \frac{2.52×10^4\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×60\ ° \mathrm{C}}=0.1\ \mathrm{kg}$,因为甲、乙的质量相等,故$m_甲=m_乙=0.1\ \mathrm{kg}$,由图像可知甲液体的沸点为$60\ ° \mathrm{C}$,让甲吸收$2.52×10^4\ \mathrm{J}$的热量时,甲升高的温度$\Delta t'= \frac{Q_甲}{c_甲 m_甲}= \frac{2.52×10^4\ \mathrm{J}}{2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×0.1\ \mathrm{kg}}=120\ ° \mathrm{C}＞60\ ° \mathrm{C}$,所以甲液体的末温为$60\ ° \mathrm{C}$.
关键提醒 关于吸热公式$Q=cm\Delta t$ 的应用,能从图像得出相关信息、知道用加热时间的长短间接反映吸收的热量的多少是解题的关键.
5. 如图所示，甲、乙相同容器中分别装了质量相等的甲、乙两种液体，用相同的电加热器加热，忽略热损失，得到如图丙所示的液体温度与加热时间的图像.下列说法正确的是(
A.加热至4 min时，甲吸收的热量比乙多
B.甲、乙液体的比热容之比为$1:3$
C.甲、乙图像的交点表示两种液体升高了相同温度
D.甲、乙液体初温不同，故无法比较它们的比热容
B
).A.加热至4 min时，甲吸收的热量比乙多
B.甲、乙液体的比热容之比为$1:3$
C.甲、乙图像的交点表示两种液体升高了相同温度
D.甲、乙液体初温不同，故无法比较它们的比热容
答案
5.B [解析]已知用相同的电加热器加热,忽略热损失,所以经过4 min,甲、乙两种液体吸收的热量一样多,故A错误;由图可知,加热8 min后,甲升高的温度为$30\ ° \mathrm{C}$,乙升高的温度为$10\ ° \mathrm{C}$,甲、乙的质量相同,吸收的热量也相同,根据$Q=cm\Delta t$ 可知,比热容的大小与升高的温度成反比,则甲、乙液体的比热容之比为$c_甲 : c_乙=10\ ° \mathrm{C} : 30\ ° \mathrm{C}=1 : 3$,故B正确,D错误;由图可知,甲、乙图像的交点表示两种液体温度相同,但升高的温度是不同的,故C错误.
易错警示 注意本题利用相同加热器加热,则相同时间内液体吸收的热量相同.
易错警示 注意本题利用相同加热器加热,则相同时间内液体吸收的热量相同.
6. 如表所示是一些物质的比热容[单位$\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})]$,根据表中数据,下列判断正确的是(
A.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大
B.物质的状态发生变化,比热容不变
C.冰和水升高相同的温度,水吸收的热量更多
D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
A
).A.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大
B.物质的状态发生变化,比热容不变
C.冰和水升高相同的温度,水吸收的热量更多
D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
答案
6.A [解析]由表中数据知$c_铜＜c_铝$,质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量,由$Q=cm\Delta t$ 可知,比热容小的物质,温度变化较大,所以铜块温度变化较大,故A正确;比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,分析表中数据可知,水和冰是水的两种状态,比热容不相同,说明物质状态变化,比热容变化,故B错误;由表中数据知$c_水＞c_冰$,由$Q=cm\Delta t$ 可知,质量相同的水和冰,升高相同的温度,水吸收的热量多,故C错误;冰的密度小于水的密度,水在寒冬季节,达到凝固点而结冰,结冰时,质量不变,体积变大,将水缸胀破,与比热容无关,故D错误.
