1 定性分析 相等质量的铜块、铝块($c_{铝} > c_{铜}$),它们的温度分别从20 ℃升高到30 ℃,吸收热量较多的是
铝块
。答案
1. 铝块
解析
【分析】本题需判断相等质量的铜块和铝块升高相同温度时吸收热量的多少,首先回忆物体吸热的计算公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,明确公式中物理量的关系:当质量$m$和温度变化量$\Delta t$相同时,吸收的热量$Q$与比热容$c$成正比。题目已知$c_{铝}>c_{铜}$,铜和铝质量相等、升高温度相同,据此可判断吸收热量的多少。
【解析】根据热量计算公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,由题意可知:铜块和铝块的质量$m$相等,升高的温度$\Delta t=30℃-20℃=10℃$,且$c_{铝}>c_{铜}$。将已知条件代入公式得:$Q_{铝吸}=c_{铝}m\Delta t$,$Q_{铜吸}=c_{铜}m\Delta t$。由于$m$和$\Delta t$相同,$c_{铝}$更大,因此$Q_{铝吸}>Q_{铜吸}$,即吸收热量较多的是铝块。
【答案】铝块
【知识点】比热容、热量计算
【点评】本题考查比热容相关的热量计算,核心是掌握吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,明确各物理量的比例关系,属于初中物理基础题,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】0.3
【解析】根据热量计算公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,由题意可知:铜块和铝块的质量$m$相等,升高的温度$\Delta t=30℃-20℃=10℃$,且$c_{铝}>c_{铜}$。将已知条件代入公式得:$Q_{铝吸}=c_{铝}m\Delta t$,$Q_{铜吸}=c_{铜}m\Delta t$。由于$m$和$\Delta t$相同,$c_{铝}$更大,因此$Q_{铝吸}>Q_{铜吸}$,即吸收热量较多的是铝块。
【答案】铝块
【知识点】比热容、热量计算
【点评】本题考查比热容相关的热量计算,核心是掌握吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,明确各物理量的比例关系,属于初中物理基础题,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】0.3
2 以比例形式计算 质量相同的两物体,比热容之比为1:2,升高的温度之比为3:2,则它们吸收的热量之比为
3:4
。答案
2. 3:4
解析
【分析】
本题考查热量的比例计算,核心是利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$。已知两物体质量相同,比热容之比、升高温度之比均给出,要求吸收热量之比,只需将公式变形为比例形式,代入已知比例计算即可。
【解析】
根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,两物体吸收的热量分别为:
$Q_1=c_1m_1\Delta t_1$,$Q_2=c_2m_2\Delta t_2$
由题意,质量相同即$m_1=m_2$,因此热量之比:
$\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{c_1m_1\Delta t_1}{c_2m_2\Delta t_2}=\frac{c_1\Delta t_1}{c_2\Delta t_2}$
代入已知$\frac{c_1}{c_2}=\frac{1}{2}$,$\frac{\Delta t_1}{\Delta t_2}=\frac{3}{2}$,得:
$\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{1×3}{2×2}=\frac{3}{4}$,即热量之比为$3:4$。
【答案】
3:4
【知识点】
热量的计算、比热容公式应用
【点评】
本题为初中物理基础题型,考查吸热公式的比例应用,解题关键是明确公式中各物理量的比例关系,约去相同的质量量后直接代入计算,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查热量的比例计算,核心是利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$。已知两物体质量相同,比热容之比、升高温度之比均给出,要求吸收热量之比,只需将公式变形为比例形式,代入已知比例计算即可。
【解析】
根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,两物体吸收的热量分别为:
$Q_1=c_1m_1\Delta t_1$,$Q_2=c_2m_2\Delta t_2$
由题意,质量相同即$m_1=m_2$,因此热量之比:
$\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{c_1m_1\Delta t_1}{c_2m_2\Delta t_2}=\frac{c_1\Delta t_1}{c_2\Delta t_2}$
代入已知$\frac{c_1}{c_2}=\frac{1}{2}$,$\frac{\Delta t_1}{\Delta t_2}=\frac{3}{2}$,得:
$\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{1×3}{2×2}=\frac{3}{4}$,即热量之比为$3:4$。
【答案】
3:4
【知识点】
热量的计算、比热容公式应用
【点评】
本题为初中物理基础题型,考查吸热公式的比例应用,解题关键是明确公式中各物理量的比例关系,约去相同的质量量后直接代入计算,难度较低。
【难度系数】
0.8
3 m需要间接求取 给智能电热水壶内2.5 L的水加热,水温升高10 ℃时,水吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=$
$1.05 × 10^5$
J。[$c_{\mathrm{水}}=4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· °\mathrm{C}),\rho_{\mathrm{水}}=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$]答案
3. $1.05 × 10^5\ \mathrm{J}$
解析
【分析】
要计算水吸收的热量,需利用吸热公式$Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m\Delta t$。题目给出水的体积,需先通过密度公式$\rho = \frac{m}{V}$求出水的质量,再代入吸热公式计算热量,注意体积单位的换算。
【解析】
1. 单位换算:水的体积$V = 2.5\ \mathrm{L} = 2.5 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3$;
2. 计算水的质量:由$\rho = \frac{m}{V}$得,$m = \rho_{\mathrm{水}}V = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 2.5 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3 = 2.5\ \mathrm{kg}$;
3. 计算水吸收的热量:$Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m\Delta t = 4.2 × 10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 2.5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{℃} = 1.05 × 10^5\ \mathrm{J}$。
【答案】
$1.05 × 10^5\ \mathrm{J}$
【知识点】
热量计算、密度公式应用
【点评】
本题结合密度公式与吸热公式进行计算,属于基础题型,重点考查学生对公式的掌握和单位换算能力,解题时需注意体积单位与质量单位的对应关系。
【难度系数】
0.7
要计算水吸收的热量,需利用吸热公式$Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m\Delta t$。题目给出水的体积,需先通过密度公式$\rho = \frac{m}{V}$求出水的质量,再代入吸热公式计算热量,注意体积单位的换算。
【解析】
1. 单位换算:水的体积$V = 2.5\ \mathrm{L} = 2.5 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3$;
2. 计算水的质量:由$\rho = \frac{m}{V}$得,$m = \rho_{\mathrm{水}}V = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 2.5 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3 = 2.5\ \mathrm{kg}$;
3. 计算水吸收的热量:$Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m\Delta t = 4.2 × 10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 2.5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{℃} = 1.05 × 10^5\ \mathrm{J}$。
【答案】
$1.05 × 10^5\ \mathrm{J}$
【知识点】
热量计算、密度公式应用
【点评】
本题结合密度公式与吸热公式进行计算,属于基础题型,重点考查学生对公式的掌握和单位换算能力,解题时需注意体积单位与质量单位的对应关系。
【难度系数】
0.7
4 Δt 需要间接求取,沸腾为隐含条件 质量为2 kg的水从室温25 ℃加热至沸腾(标准大气压下),则水吸收的热量$Q_{吸}=$
$6.3 × 10^5$
J。$[c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})]$答案
4. $6.3 × 10^5\ \mathrm{J}$
解析
【分析】要计算水吸收的热量,需使用热量计算公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,其中$\Delta t$是温度变化量。标准大气压下水的沸点为100℃,这是题目隐含条件,先确定初温25℃、末温100℃,算出温度变化量$\Delta t$,再代入已知的比热容和质量计算结果。
【解析】根据热量计算公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,标准大气压下水的沸点为100℃,则温度变化量$\Delta t = t - t_0 = 100℃ - 25℃ = 75℃$。代入数据计算:$Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C}) × 2\ \mathrm{kg} × 75℃ = 6.3×10^5\ \mathrm{J}$。
【答案】$6.3×10^5$
【知识点】热量计算、比热容
【点评】本题考查基础的热量计算,核心是牢记热量公式和标准大气压下水的沸点,计算时需准确确定温度变化量,属于常规基础题。
【难度系数】0.7
【解析】根据热量计算公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,标准大气压下水的沸点为100℃,则温度变化量$\Delta t = t - t_0 = 100℃ - 25℃ = 75℃$。代入数据计算:$Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C}) × 2\ \mathrm{kg} × 75℃ = 6.3×10^5\ \mathrm{J}$。
【答案】$6.3×10^5$
【知识点】热量计算、比热容
【点评】本题考查基础的热量计算,核心是牢记热量公式和标准大气压下水的沸点,计算时需准确确定温度变化量,属于常规基础题。
【难度系数】0.7
5 ▶Δt 需要间接获取,数据在图中 将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图甲所示),这是通过

热传递
方式改变牛奶的内能的。图乙是250 g凉牛奶与热水的温度随时间变化的图像,由图乙可知,牛奶最后达到40
℃,则在加热过程中牛奶吸收的热量为$1.25 × 10^4$
J。[$c_{\mathrm{水}} = 4.2 × 10^3 \ \mathrm{J}/(\mathrm{kg} · °\mathrm{C}), c_{\mathrm{牛奶}} = 2.5 × 10^3 \ \mathrm{J}/(\mathrm{kg} · °\mathrm{C})$]答案
5. 热传递;40;$1.25 × 10^4\ \mathrm{J}$
解析
【分析】
首先,改变物体内能的方式有做功和热传递,本题中凉牛奶与热水存在温度差,热量从高温的热水传递到低温的牛奶,因此判断改变内能的方式;接着观察图乙,确定牛奶最终稳定的温度;最后根据热量计算公式,结合质量单位换算,计算牛奶吸收的热量。
【解析】
1. 改变内能的方式:凉牛奶放在热水中,牛奶吸收热量、温度升高,是通过热传递的方式改变内能。
2. 由图乙可知,牛奶的温度随时间变化最终稳定在40℃,即牛奶末温为40℃。
3. 计算牛奶吸收的热量:牛奶质量$m=250\ \mathrm{g}=0.25\ \mathrm{kg}$,初温$t_0=20°\mathrm{C}$,末温$t=40°\mathrm{C}$,温度变化$\Delta t=t-t_0=40°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=20°\mathrm{C}$。根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{牛奶}}m\Delta t$,代入数据得:
$Q_{\mathrm{吸}}=2.5×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·° C})×0.25\ \mathrm{kg}×20°\mathrm{C}=1.25×10^4\ \mathrm{J}$。
【答案】
热传递;40;$1.25 × 10^4\ \mathrm{J}$
【知识点】
热传递改变内能、热量计算
【点评】
本题结合热传递的概念和热量计算,需准确读取图像温度数据,注意质量单位换算,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先,改变物体内能的方式有做功和热传递,本题中凉牛奶与热水存在温度差,热量从高温的热水传递到低温的牛奶,因此判断改变内能的方式;接着观察图乙,确定牛奶最终稳定的温度;最后根据热量计算公式,结合质量单位换算,计算牛奶吸收的热量。
【解析】
1. 改变内能的方式:凉牛奶放在热水中,牛奶吸收热量、温度升高,是通过热传递的方式改变内能。
2. 由图乙可知,牛奶的温度随时间变化最终稳定在40℃,即牛奶末温为40℃。
3. 计算牛奶吸收的热量:牛奶质量$m=250\ \mathrm{g}=0.25\ \mathrm{kg}$,初温$t_0=20°\mathrm{C}$,末温$t=40°\mathrm{C}$,温度变化$\Delta t=t-t_0=40°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=20°\mathrm{C}$。根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{牛奶}}m\Delta t$,代入数据得:
$Q_{\mathrm{吸}}=2.5×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·° C})×0.25\ \mathrm{kg}×20°\mathrm{C}=1.25×10^4\ \mathrm{J}$。
【答案】
热传递;40;$1.25 × 10^4\ \mathrm{J}$
【知识点】
热传递改变内能、热量计算
【点评】
本题结合热传递的概念和热量计算,需准确读取图像温度数据,注意质量单位换算,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
6 间接求取$Q_{吸}$一质量为2 kg的金属块,被加热到500 ℃后,立即投入质量为2 kg、温度为20 ℃的水中,不计热量损失,最终水的温度升高到80 ℃。该金属的比热容为________J/( kg · ℃ )。[$c_{水}$ = $4.2×10^3$ J/( kg · ℃ )]
答案
6. $0.6 × 10^3\ \mathrm{J/( kg · ℃ )}$
解析
【分析】
本题考查热平衡方程的应用,解题思路为:不计热量损失时,金属块放出的热量等于水吸收的热量($Q_{放}=Q_{吸}$)。先根据水的质量、比热容、温度变化计算水吸收的热量,再结合金属块的质量、温度变化,利用热平衡关系求出金属的比热容。
【解析】
解:不计热量损失,金属块放出的热量等于水吸收的热量,即$Q_{放}=Q_{吸}$。
1. 计算水吸收的热量:
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t_{水末}-t_{水初})=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×2\ \mathrm{kg}×(80℃-20℃)=5.04×10^5\ \mathrm{J}$
2. 金属块放出的热量$Q_{放}=c_{金}m_{金}(t_{金初}-t_{金末})$,结合$Q_{放}=Q_{吸}$,可得:
$c_{金}=\frac{Q_{吸}}{m_{金}(t_{金初}-t_{金末})}=\frac{5.04×10^5\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{kg}×(500℃-80℃)}=\frac{5.04×10^5}{840}\ \mathrm{J/(kg·℃)}=0.6×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
【答案】
$0.6 × 10^3\ \mathrm{J/( kg · ℃ )}$
【知识点】
热量的计算、热平衡方程
【点评】
本题为热学基础题,核心是利用“不计热损失时$Q_{放}=Q_{吸}$”的热平衡条件解题,需准确确定各物质的温度变化量,计算时注意单位统一,难度适中。
【难度系数】
0.3
本题考查热平衡方程的应用,解题思路为:不计热量损失时,金属块放出的热量等于水吸收的热量($Q_{放}=Q_{吸}$)。先根据水的质量、比热容、温度变化计算水吸收的热量,再结合金属块的质量、温度变化,利用热平衡关系求出金属的比热容。
【解析】
解:不计热量损失,金属块放出的热量等于水吸收的热量,即$Q_{放}=Q_{吸}$。
1. 计算水吸收的热量:
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t_{水末}-t_{水初})=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×2\ \mathrm{kg}×(80℃-20℃)=5.04×10^5\ \mathrm{J}$
2. 金属块放出的热量$Q_{放}=c_{金}m_{金}(t_{金初}-t_{金末})$,结合$Q_{放}=Q_{吸}$,可得:
$c_{金}=\frac{Q_{吸}}{m_{金}(t_{金初}-t_{金末})}=\frac{5.04×10^5\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{kg}×(500℃-80℃)}=\frac{5.04×10^5}{840}\ \mathrm{J/(kg·℃)}=0.6×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$
【答案】
$0.6 × 10^3\ \mathrm{J/( kg · ℃ )}$
【知识点】
热量的计算、热平衡方程
【点评】
本题为热学基础题,核心是利用“不计热损失时$Q_{放}=Q_{吸}$”的热平衡条件解题,需准确确定各物质的温度变化量,计算时注意单位统一,难度适中。
【难度系数】
0.3
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