登录
13. 下列说法中能反映物质放出热量的多少跟物质降低的温度有关的是
（
A.相同质量的同种物质降低不同的温度,放出的热量不同
B.相同质量的不同种物质降低相同的温度,放出的热量一般不同
C.不同质量的同种物质降低相同的温度,放出的热量不同
D.不同质量的同种物质降低不同的温度,放出的热量一般不同
（
A
）A.相同质量的同种物质降低不同的温度,放出的热量不同
B.相同质量的不同种物质降低相同的温度,放出的热量一般不同
C.不同质量的同种物质降低相同的温度,放出的热量不同
D.不同质量的同种物质降低不同的温度,放出的热量一般不同
答案
13. A 解析:要得出物质放出热量的多少和降低温度的关系,就要保证物质的质量、物质的种类相同,而降低的温度不同.
解析
【分析】
这道题要探究物质放出热量的多少跟物质降低的温度的关系，需要用到控制变量法的思路：首先明确影响放热多少的因素一共有三个：物质的种类（比热容）、物质的质量、降低的温度。要单独研究放热多少和“降低的温度”这一个因素的关系，就必须把另外两个影响因素（物质种类、质量）全部控制为完全相同，只让降低的温度这一个变量不同，再对比放出的热量的差异，就能得到对应的结论。接下来逐个核对选项，找到符合这个控制变量要求的选项即可。
【解析】
根据物体放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$，要验证放出热量$Q_{放}$与降低温度$\Delta t$的关系，需要控制比热容$c$（物质种类）、质量$m$两个变量完全相同，仅改变降低的温度$\Delta t$：
选项A：相同质量（$m$相同）的同种物质（$c$相同），降低不同的温度（$\Delta t$不同），放出的热量不同，完全符合控制变量的要求，能够反映放出热量多少和降低温度的关系，符合题意。
选项B：相同质量的不同种物质（$c$不同），降低相同的温度（$\Delta t$相同），该组实验的变量是物质种类，探究的是放热多少和物质种类的关系，不符合题意。
选项C：不同质量的同种物质（$m$不同），降低相同的温度（$\Delta t$相同），该组实验的变量是质量，探究的是放热多少和质量的关系，不符合题意。
选项D：不同质量的同种物质降低不同的温度，质量和降低温度两个变量都不相同，没有控制变量，无法得出放热和降低温度的对应关系，不符合题意。
综上，答案选A。
【答案】
A
【知识点】
控制变量法；放热公式应用
【点评】
本题是热学中控制变量法的典型基础题，核心考点是明确探究多个变量中某一个变量的影响时，必须保证其余所有相关变量完全一致，很多初学者容易混淆不同选项对应的探究目标，解题时先锁定要研究的变量，再反向核对其余变量是否全部被控制为相同即可快速排除错误选项。
【难度系数】
0.8
这道题要探究物质放出热量的多少跟物质降低的温度的关系，需要用到控制变量法的思路：首先明确影响放热多少的因素一共有三个：物质的种类（比热容）、物质的质量、降低的温度。要单独研究放热多少和“降低的温度”这一个因素的关系，就必须把另外两个影响因素（物质种类、质量）全部控制为完全相同，只让降低的温度这一个变量不同，再对比放出的热量的差异，就能得到对应的结论。接下来逐个核对选项，找到符合这个控制变量要求的选项即可。
【解析】
根据物体放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$，要验证放出热量$Q_{放}$与降低温度$\Delta t$的关系，需要控制比热容$c$（物质种类）、质量$m$两个变量完全相同，仅改变降低的温度$\Delta t$：
选项A：相同质量（$m$相同）的同种物质（$c$相同），降低不同的温度（$\Delta t$不同），放出的热量不同，完全符合控制变量的要求，能够反映放出热量多少和降低温度的关系，符合题意。
选项B：相同质量的不同种物质（$c$不同），降低相同的温度（$\Delta t$相同），该组实验的变量是物质种类，探究的是放热多少和物质种类的关系，不符合题意。
选项C：不同质量的同种物质（$m$不同），降低相同的温度（$\Delta t$相同），该组实验的变量是质量，探究的是放热多少和质量的关系，不符合题意。
选项D：不同质量的同种物质降低不同的温度，质量和降低温度两个变量都不相同，没有控制变量，无法得出放热和降低温度的对应关系，不符合题意。
综上，答案选A。
【答案】
A
【知识点】
控制变量法；放热公式应用
【点评】
本题是热学中控制变量法的典型基础题，核心考点是明确探究多个变量中某一个变量的影响时，必须保证其余所有相关变量完全一致，很多初学者容易混淆不同选项对应的探究目标，解题时先锁定要研究的变量，再反向核对其余变量是否全部被控制为相同即可快速排除错误选项。
【难度系数】
0.8
14. 水的比热容是煤油的比热容的2倍,若水和煤油的质量之比为$1:2$,吸收的热量之比为$2:3$,则水和煤油升高的温度之比是（
A.$3:2$
B.$2:3$
C.$4:3$
D.$3:4$
B
）A.$3:2$
B.$2:3$
C.$4:3$
D.$3:4$
答案
14. B 解析:由题意可知,水的比热容是煤油的比热容的2倍,即$\frac{c_水}{c_{煤油}}=\frac{2}{1}$,且$\frac{m_水}{m_{煤油}}=\frac{1}{2}$,$\frac{Q_水}{Q_{煤油}}=\frac{2}{3}$,根据$\Delta t=\frac{Q}{cm}$可得,$\frac{\Delta t_水}{\Delta t_{煤油}}=\frac{\frac{Q_水}{c_水m_水}}{\frac{Q_{煤油}}{c_{煤油}m_{煤油}}}=\frac{Q_水}{Q_{煤油}}×\frac{c_{煤油}}{c_水}×\frac{m_{煤油}}{m_水}=\frac{2}{3}×\frac{1}{2}×\frac{2}{1}=\frac{2}{3}$.
解析
【分析】
这是热学典型的比值类计算问题，首先我们回忆物体吸收热量的计算公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，题目已经直接给出了水和煤油的比热容比值、质量比值、吸收热量的比值，要求升高的温度之比，只需要把吸热公式做变形，推导出$\Delta t$的表达式，再将两个物质的升高温度做比，把已知的三个比值代入，通过约分计算就能得到最终的温度比，不需要代入物理量的具体数值，就可以快速算出结果。
【解析】
第一步：整理已知条件
由题意可得：
水和煤油的比热容之比$\frac{c_水}{c_{煤油}}=\frac{2}{1}$，
水和煤油的质量之比$\frac{m_水}{m_{煤油}}=\frac{1}{2}$，
水和煤油吸收的热量之比$\frac{Q_水}{Q_{煤油}}=\frac{2}{3}$。
第二步：变形吸热公式
根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，将公式变形得到升高温度的表达式：$\Delta t=\frac{Q}{cm}$。
第三步：推导温度比的计算式
水和煤油升高的温度之比为：
$\frac{\Delta t_水}{\Delta t_{煤油}}=\frac{\frac{Q_水}{c_水 m_水}}{\frac{Q_{煤油}}{c_{煤油} m_{煤油}}}=\frac{Q_水}{Q_{煤油}} × \frac{c_{煤油}}{c_水} × \frac{m_{煤油}}{m_水}$
第四步：代入已知比值计算
将对应比值代入上式：
$\frac{\Delta t_水}{\Delta t_{煤油}}=\frac{2}{3} × \frac{1}{2} × \frac{2}{1} = \frac{2}{3}$
即水和煤油升高的温度之比为$2:3$，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
吸热公式应用；热学比值计算
【点评】
本题属于热学基础题型，核心考查对吸热公式的变形运用，解题时无需代入物理量的具体数值，直接通过比值代换约分即可得到结果，易错点是推导比值过程中颠倒比热容、质量的分子分母对应关系，解题时注意对应物理量的比例关系不要混淆即可轻松得分。
【难度系数】
0.7
这是热学典型的比值类计算问题，首先我们回忆物体吸收热量的计算公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，题目已经直接给出了水和煤油的比热容比值、质量比值、吸收热量的比值，要求升高的温度之比，只需要把吸热公式做变形，推导出$\Delta t$的表达式，再将两个物质的升高温度做比，把已知的三个比值代入，通过约分计算就能得到最终的温度比，不需要代入物理量的具体数值，就可以快速算出结果。
【解析】
第一步：整理已知条件
由题意可得：
水和煤油的比热容之比$\frac{c_水}{c_{煤油}}=\frac{2}{1}$，
水和煤油的质量之比$\frac{m_水}{m_{煤油}}=\frac{1}{2}$，
水和煤油吸收的热量之比$\frac{Q_水}{Q_{煤油}}=\frac{2}{3}$。
第二步：变形吸热公式
根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，将公式变形得到升高温度的表达式：$\Delta t=\frac{Q}{cm}$。
第三步：推导温度比的计算式
水和煤油升高的温度之比为：
$\frac{\Delta t_水}{\Delta t_{煤油}}=\frac{\frac{Q_水}{c_水 m_水}}{\frac{Q_{煤油}}{c_{煤油} m_{煤油}}}=\frac{Q_水}{Q_{煤油}} × \frac{c_{煤油}}{c_水} × \frac{m_{煤油}}{m_水}$
第四步：代入已知比值计算
将对应比值代入上式：
$\frac{\Delta t_水}{\Delta t_{煤油}}=\frac{2}{3} × \frac{1}{2} × \frac{2}{1} = \frac{2}{3}$
即水和煤油升高的温度之比为$2:3$，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
吸热公式应用；热学比值计算
【点评】
本题属于热学基础题型，核心考查对吸热公式的变形运用，解题时无需代入物理量的具体数值，直接通过比值代换约分即可得到结果，易错点是推导比值过程中颠倒比热容、质量的分子分母对应关系，解题时注意对应物理量的比例关系不要混淆即可轻松得分。
【难度系数】
0.7
15. A、B两个物体质量相等，温度均为$10\ °\mathrm{C}$；甲、乙两杯中水的质量相等，温度均为$50\ °\mathrm{C}$.现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了$4\ °\mathrm{C}$，乙杯水温降低了$8\ °\mathrm{C}$，不考虑热量的损耗，则A、B两个物体的比热容之比为（
A.$4:9$
B.$3:5$
C.$2:3$
D.$1:2$
A
）A.$4:9$
B.$3:5$
C.$2:3$
D.$1:2$
答案
15. A 解析:热平衡后,物体A与甲杯中水的温度相同,均为$50\ °\mathrm{C}-4\ °\mathrm{C}=46\ °\mathrm{C}$,物体B与乙杯中水的温度相同,均为$50\ °\mathrm{C}-8\ °\mathrm{C}=42\ °\mathrm{C}$,由题意可知,$Q_{A吸}=Q_{甲水放}$,$Q_{B吸}=Q_{乙水放}$,即$mc_A×(46\ °\mathrm{C}-10\ °\mathrm{C})=m_水c_水×4\ °\mathrm{C}$ ①,$mc_B×(42\ °\mathrm{C}-10\ °\mathrm{C})=m_水c_水×8\ °\mathrm{C}$ ②,联立①②,解得$c_A:c_B=4:9$.
解析
【分析】
这是热平衡下的比热容比值求解问题，解题思路如下：
1. 首先根据题目给出的水温降低数值，先算出两次热平衡后的共同末温：甲杯初始水温50℃，降了4℃，末温就是46℃；乙杯降了8℃，末温就是42℃。
2. 由于不考虑热量损耗，低温物体吸收的热量等于高温水放出的热量，分别对A和甲杯、B和乙杯两组系统列热平衡吸热放热等式。
3. 题目已知A、B质量相等，甲乙两杯水的质量也相等，两个等式中相同的物理量（物体质量m、水的质量m水、水的比热容c水）可以通过两式相除消去，最终直接得到A、B的比热容之比，不需要计算出比热容的具体数值。
【解析】
第一步：计算热平衡后的末温
A放入甲杯热平衡后，甲杯水温为$t_A=50\ °\mathrm{C}-4\ °\mathrm{C}=46\ °\mathrm{C}$，即A的末温也为46℃；
B放入乙杯热平衡后，乙杯水温为$t_B=50\ °\mathrm{C}-8\ °\mathrm{C}=42\ °\mathrm{C}$，即B的末温也为42℃。
第二步：分别列热平衡方程，不计热量损失时满足$Q_{吸}=Q_{放}$
对A和甲杯水：A吸收的热量等于甲杯水放出的热量，即：
$mc_A(t_A - t_0) = m_水 c_水 \Delta t_{甲降}$
代入已知初温$t_0=10\ °\mathrm{C}$，$\Delta t_{甲降}=4\ °\mathrm{C}$，得：
$mc_A × (46\ °\mathrm{C}-10\ °\mathrm{C}) = m_水 c_水 × 4\ °\mathrm{C}$ ---①
对B和乙杯水：B吸收的热量等于乙杯水放出的热量，即：
$mc_B(t_B - t_0) = m_水 c_水 \Delta t_{乙降}$
代入已知量$\Delta t_{乙降}=8\ °\mathrm{C}$，得：
$mc_B × (42\ °\mathrm{C}-10\ °\mathrm{C}) = m_水 c_水 × 8\ °\mathrm{C}$ ---②
第三步：联立两式求比值
将①式除以②式，相同的物理量m、$m_水$、$c_水$全部约去：
$\frac{c_A × 36\ °\mathrm{C}}{c_B × 32\ °\mathrm{C}} = \frac{4\ °\mathrm{C}}{8\ °\mathrm{C}}$
整理得：$\frac{c_A}{c_B} = \frac{4×32}{8×36} = \frac{4}{9}$，即$c_A:c_B=4:9$。
【答案】
A
【知识点】
热平衡方程，热量计算，比热容
【点评】
本题属于热学经典的比值计算题型，核心是利用热平衡的等量关系，通过消去公共未知量快速得到比值，易错点是搞错物体的温度变化量，误把水的降温幅度当成物体的升温幅度，解题时要注意区分低温物体的初末温差和高温物体的初末温差。
【难度系数】
0.4
这是热平衡下的比热容比值求解问题，解题思路如下：
1. 首先根据题目给出的水温降低数值，先算出两次热平衡后的共同末温：甲杯初始水温50℃，降了4℃，末温就是46℃；乙杯降了8℃，末温就是42℃。
2. 由于不考虑热量损耗，低温物体吸收的热量等于高温水放出的热量，分别对A和甲杯、B和乙杯两组系统列热平衡吸热放热等式。
3. 题目已知A、B质量相等，甲乙两杯水的质量也相等，两个等式中相同的物理量（物体质量m、水的质量m水、水的比热容c水）可以通过两式相除消去，最终直接得到A、B的比热容之比，不需要计算出比热容的具体数值。
【解析】
第一步：计算热平衡后的末温
A放入甲杯热平衡后，甲杯水温为$t_A=50\ °\mathrm{C}-4\ °\mathrm{C}=46\ °\mathrm{C}$，即A的末温也为46℃；
B放入乙杯热平衡后，乙杯水温为$t_B=50\ °\mathrm{C}-8\ °\mathrm{C}=42\ °\mathrm{C}$，即B的末温也为42℃。
第二步：分别列热平衡方程，不计热量损失时满足$Q_{吸}=Q_{放}$
对A和甲杯水：A吸收的热量等于甲杯水放出的热量，即：
$mc_A(t_A - t_0) = m_水 c_水 \Delta t_{甲降}$
代入已知初温$t_0=10\ °\mathrm{C}$，$\Delta t_{甲降}=4\ °\mathrm{C}$，得：
$mc_A × (46\ °\mathrm{C}-10\ °\mathrm{C}) = m_水 c_水 × 4\ °\mathrm{C}$ ---①
对B和乙杯水：B吸收的热量等于乙杯水放出的热量，即：
$mc_B(t_B - t_0) = m_水 c_水 \Delta t_{乙降}$
代入已知量$\Delta t_{乙降}=8\ °\mathrm{C}$，得：
$mc_B × (42\ °\mathrm{C}-10\ °\mathrm{C}) = m_水 c_水 × 8\ °\mathrm{C}$ ---②
第三步：联立两式求比值
将①式除以②式，相同的物理量m、$m_水$、$c_水$全部约去：
$\frac{c_A × 36\ °\mathrm{C}}{c_B × 32\ °\mathrm{C}} = \frac{4\ °\mathrm{C}}{8\ °\mathrm{C}}$
整理得：$\frac{c_A}{c_B} = \frac{4×32}{8×36} = \frac{4}{9}$，即$c_A:c_B=4:9$。
【答案】
A
【知识点】
热平衡方程，热量计算，比热容
【点评】
本题属于热学经典的比值计算题型，核心是利用热平衡的等量关系，通过消去公共未知量快速得到比值，易错点是搞错物体的温度变化量，误把水的降温幅度当成物体的升温幅度，解题时要注意区分低温物体的初末温差和高温物体的初末温差。
【难度系数】
0.4
16. 家用小型风力发电机独特的尾翼结构能使其旋翼自动迎风,如图甲所示.在海边,仅在海陆风的影响下,图乙、图丙所示的情景通常分别发生在（
A.白天、夜晚
B.夜晚、白天
C.白天、白天
D.夜晚、夜晚
A
）A.白天、夜晚
B.夜晚、白天
C.白天、白天
D.夜晚、夜晚
答案
16. A 解析:题图乙中,发电机的旋翼朝向大海,说明此时风从大海吹向陆地,由于海水的比热容较大,白天陆地比大海升温快,地面的热空气上升,风从大海吹向陆地,故题图乙所示的情景通常发生在白天;题图丙中,发电机的旋翼朝向陆地,说明此时风从陆地吹向大海,由于海水的比热容较大,夜晚时陆地比大海降温快,海面的热空气上升,风从陆地吹向大海,故题图丙所示的情景通常发生在夜晚.A符合题意.
解析
【分析】
解题时首先要抓住题目给出的核心条件：风力发电机的旋翼会自动迎风，也就是旋翼的朝向就是风来的方向。第一步先根据乙、丙两图的旋翼朝向判断对应的风向：乙图旋翼朝向大海，说明风是从大海吹向陆地；丙图旋翼朝向陆地，说明风是从陆地吹向大海。接下来结合水和陆地砂石的比热容差异，分析海陆风的昼夜变化规律：海水的比热容远大于陆地的砂石泥土，白天和夜晚海陆的升、降温速度不同，导致近地面气压差不同，风向就会不同，对应判断出两个情景分别对应的时间即可。
【解析】
1. 判断风向：根据旋翼自动迎风的特点，乙图中旋翼朝向大海，说明此时风从海洋吹向陆地，为海风；丙图中旋翼朝向陆地，说明此时风从陆地吹向海洋，为陆风。
2. 结合比热容分析时间：
白天时，吸收相同的太阳辐射热量，由于陆地砂石的比热容远小于海水，陆地升温速度比大海快，陆地上方的热空气上升，近地面陆地气压低于海洋，风从海洋吹向陆地形成海风，对应乙图情景，发生在白天。
夜晚时，放出相同的热量，陆地砂石的比热容小，降温速度比大海快，海洋上方的空气温度更高、气压更低，近地面风从陆地吹向海洋形成陆风，对应丙图情景，发生在夜晚。
因此乙对应白天，丙对应夜晚，选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
比热容的应用，海陆风的形成
【点评】
本题结合家用风力发电机的生活场景，考察比热容的实际应用，解题的关键是先通过旋翼朝向准确判断风向，再结合海陆热力性质差异推导昼夜对应的风向，部分同学容易混淆海风、陆风对应的昼夜时间，需要结合比热容的吸放热规律理解记忆。
【难度系数】
0.7
解题时首先要抓住题目给出的核心条件：风力发电机的旋翼会自动迎风，也就是旋翼的朝向就是风来的方向。第一步先根据乙、丙两图的旋翼朝向判断对应的风向：乙图旋翼朝向大海，说明风是从大海吹向陆地；丙图旋翼朝向陆地，说明风是从陆地吹向大海。接下来结合水和陆地砂石的比热容差异，分析海陆风的昼夜变化规律：海水的比热容远大于陆地的砂石泥土，白天和夜晚海陆的升、降温速度不同，导致近地面气压差不同，风向就会不同，对应判断出两个情景分别对应的时间即可。
【解析】
1. 判断风向：根据旋翼自动迎风的特点，乙图中旋翼朝向大海，说明此时风从海洋吹向陆地，为海风；丙图中旋翼朝向陆地，说明此时风从陆地吹向海洋，为陆风。
2. 结合比热容分析时间：
白天时，吸收相同的太阳辐射热量，由于陆地砂石的比热容远小于海水，陆地升温速度比大海快，陆地上方的热空气上升，近地面陆地气压低于海洋，风从海洋吹向陆地形成海风，对应乙图情景，发生在白天。
夜晚时，放出相同的热量，陆地砂石的比热容小，降温速度比大海快，海洋上方的空气温度更高、气压更低，近地面风从陆地吹向海洋形成陆风，对应丙图情景，发生在夜晚。
因此乙对应白天，丙对应夜晚，选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
比热容的应用，海陆风的形成
【点评】
本题结合家用风力发电机的生活场景，考察比热容的实际应用，解题的关键是先通过旋翼朝向准确判断风向，再结合海陆热力性质差异推导昼夜对应的风向，部分同学容易混淆海风、陆风对应的昼夜时间，需要结合比热容的吸放热规律理解记忆。
【难度系数】
0.7
17. 加热初温均为$t_{0}$的液体甲、乙、丙,图中的3个点分别是甲、乙、丙的$t\mathrm{-}Q$图像上的一点.已知液体甲和乙的质量相同但种类不同,液体乙和丙的质量不同但种类相同.下列判断正确的是（
A.液体丙的质量小于液体甲的质量
B.液体甲的比热容小于液体乙的比热容
C.吸收相同的热量时,液体丙升高的温度小于液体甲升高的温度
D.升高相同的温度时,液体乙吸收的热量大于液体丙吸收的热量
C
）A.液体丙的质量小于液体甲的质量
B.液体甲的比热容小于液体乙的比热容
C.吸收相同的热量时,液体丙升高的温度小于液体甲升高的温度
D.升高相同的温度时,液体乙吸收的热量大于液体丙吸收的热量
答案
17. C 解析:液体乙和丙的质量不同但种类相同,即液体乙和丙的比热容相同,由题图可知,液体乙和液体丙升高相同的温度时,液体丙吸收的热量多,根据$Q=cm\Delta t$可知,液体丙的质量大于液体乙的质量,因为液体甲和乙的质量相同,则液体丙的质量大于液体甲的质量,A错误;由题图可知,液体甲和液体乙升高相同的温度时,液体甲吸收的热量多,根据$Q=cm\Delta t$可知,液体甲的比热容大于液体乙的比热容,B错误;吸收相同的热量时,液体丙升高的温度小于液体甲升高的温度,C正确;升高相同的温度时,液体乙吸收的热量小于液体丙吸收的热量,D错误.
解析
【分析】
首先明确本题核心是吸热公式$Q=cm\Delta t$的应用，解题思路如下：
1. 先明确图像横纵坐标的物理意义：横坐标是液体吸收的热量$Q$，纵坐标是液体的末温$t$，已知三种液体初温均为$t_0$，因此液体升高的温度$\Delta t = t - t_0$。
2. 拆分题目给出的限定条件：①甲、乙质量相同，种类不同（即比热容$c$不同）；②乙、丙种类相同（即比热容$c$相同），质量不同。
3. 分组代入吸热公式的变形公式逐一推导选项：先对比乙丙，利用$c$相同的条件推导二者质量关系，再结合甲乙质量相等的条件推导甲丙质量关系，判断A选项；再对比甲乙，利用$m$相同的条件推导二者比热容关系，判断B选项；最后结合图像横纵坐标的等量取值，分别判断C、D选项即可。
【解析】
根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，结合图像和已知条件逐一分析选项：
1. 分析选项A：乙和丙种类相同，因此比热容$c_乙=c_丙$。从图像读取两点数据：乙吸收的热量更小，升高的温度$\Delta t_乙$更大；丙吸收的热量更大，升高的温度$\Delta t_丙$更小。将公式变形为$m=\frac{Q}{c\Delta t}$，代入可得$m_丙＞m_乙$。已知甲和乙质量相等，即$m_甲=m_乙$，因此$m_丙＞m_甲$，A错误。
2. 分析选项B：甲和乙质量相等，即$m_甲=m_乙$。从图像可知，若甲乙升高相同的温度，甲需要吸收的热量更多，将公式变形为$c=\frac{Q}{m\Delta t}$，代入可得$c_甲＞c_乙$，B错误。
3. 分析选项C：取横坐标吸收的热量$Q$相等，对比甲和丙的末温，丙的末温远低于甲的末温，由于初温均为$t_0$，因此丙升高的温度$\Delta t_丙 ＜ \Delta t_甲$，C正确。
4. 分析选项D：取纵坐标升高的温度$\Delta t$相等，对比乙和丙吸收的热量，丙对应的吸收热量更大，因此升高相同温度时，乙吸收的热量小于丙吸收的热量，D错误。
【答案】
C
【知识点】
吸热公式应用，比热容特性，t-Q图像分析
【点评】
本题是热学中比热容的定性分析题，不需要计算具体数值，重点考察对吸热公式的灵活变形应用，结合图像的横纵坐标物理意义分组对比推导即可，易错点是混淆横纵坐标的物理含义，忽略初温相同的条件误判温度变化量。
【难度系数】
0.6
首先明确本题核心是吸热公式$Q=cm\Delta t$的应用，解题思路如下：
1. 先明确图像横纵坐标的物理意义：横坐标是液体吸收的热量$Q$，纵坐标是液体的末温$t$，已知三种液体初温均为$t_0$，因此液体升高的温度$\Delta t = t - t_0$。
2. 拆分题目给出的限定条件：①甲、乙质量相同，种类不同（即比热容$c$不同）；②乙、丙种类相同（即比热容$c$相同），质量不同。
3. 分组代入吸热公式的变形公式逐一推导选项：先对比乙丙，利用$c$相同的条件推导二者质量关系，再结合甲乙质量相等的条件推导甲丙质量关系，判断A选项；再对比甲乙，利用$m$相同的条件推导二者比热容关系，判断B选项；最后结合图像横纵坐标的等量取值，分别判断C、D选项即可。
【解析】
根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$，结合图像和已知条件逐一分析选项：
1. 分析选项A：乙和丙种类相同，因此比热容$c_乙=c_丙$。从图像读取两点数据：乙吸收的热量更小，升高的温度$\Delta t_乙$更大；丙吸收的热量更大，升高的温度$\Delta t_丙$更小。将公式变形为$m=\frac{Q}{c\Delta t}$，代入可得$m_丙＞m_乙$。已知甲和乙质量相等，即$m_甲=m_乙$，因此$m_丙＞m_甲$，A错误。
2. 分析选项B：甲和乙质量相等，即$m_甲=m_乙$。从图像可知，若甲乙升高相同的温度，甲需要吸收的热量更多，将公式变形为$c=\frac{Q}{m\Delta t}$，代入可得$c_甲＞c_乙$，B错误。
3. 分析选项C：取横坐标吸收的热量$Q$相等，对比甲和丙的末温，丙的末温远低于甲的末温，由于初温均为$t_0$，因此丙升高的温度$\Delta t_丙 ＜ \Delta t_甲$，C正确。
4. 分析选项D：取纵坐标升高的温度$\Delta t$相等，对比乙和丙吸收的热量，丙对应的吸收热量更大，因此升高相同温度时，乙吸收的热量小于丙吸收的热量，D错误。
【答案】
C
【知识点】
吸热公式应用，比热容特性，t-Q图像分析
【点评】
本题是热学中比热容的定性分析题，不需要计算具体数值，重点考察对吸热公式的灵活变形应用，结合图像的横纵坐标物理意义分组对比推导即可，易错点是混淆横纵坐标的物理含义，忽略初温相同的条件误判温度变化量。
【难度系数】
0.6
18. 阅读短文,回答问题.
牛顿冷却定律
当一个物体表面的温度比周围环境温度高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示.英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比.后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于$15\ {° C}$),这个结论符合实际散热规律,它被称为牛顿冷却定律.若散热快慢用$q$表示,则牛顿冷却定律可以表示为$q=k(t_{物}-t_{环})$,其中$k$是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境的性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同.由于不同物质的比热容不同,则即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量.
(1)物体向周围环境散热,内能减小,这种改变内能的方式叫作
(2)下列物理量中物理意义和散热快慢$q$类似的有 （
A. 速度
B. 密度
C. 功率
D. 效率
(3)一个物体的温度为$30\ {° C}$,周围环境温度保持$20\ {° C}$不变,此时物体的散热快慢为$q$.当物体温度降低到$29\ {° C}$时,散热快慢为
(4)如图甲所示,两个相同的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是$30\ {° C}$,周围环境温度保持$20\ {° C}$不变,保温杯敞开口,水和盐水的温度随时间变化的关系图像如图乙所示.已知水的比热容为$4.2×10^{3}\ {J/(kg·° C)}$,水的密度为$1×10^{3}\ {kg/m^3}$,盐水的密度为$1.1×10^{3}\ {kg/m^3}$,则盐水的比热容为
牛顿冷却定律
当一个物体表面的温度比周围环境温度高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示.英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比.后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于$15\ {° C}$),这个结论符合实际散热规律,它被称为牛顿冷却定律.若散热快慢用$q$表示,则牛顿冷却定律可以表示为$q=k(t_{物}-t_{环})$,其中$k$是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境的性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同.由于不同物质的比热容不同,则即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量.
(1)物体向周围环境散热,内能减小,这种改变内能的方式叫作
热传递
.(2)下列物理量中物理意义和散热快慢$q$类似的有 （
AC
）A. 速度
B. 密度
C. 功率
D. 效率
(3)一个物体的温度为$30\ {° C}$,周围环境温度保持$20\ {° C}$不变,此时物体的散热快慢为$q$.当物体温度降低到$29\ {° C}$时,散热快慢为
$\frac{9}{10}q$
.(4)如图甲所示,两个相同的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是$30\ {° C}$,周围环境温度保持$20\ {° C}$不变,保温杯敞开口,水和盐水的温度随时间变化的关系图像如图乙所示.已知水的比热容为$4.2×10^{3}\ {J/(kg·° C)}$,水的密度为$1×10^{3}\ {kg/m^3}$,盐水的密度为$1.1×10^{3}\ {kg/m^3}$,则盐水的比热容为
$3.5×10^3$
${J/(kg·° C)}$.答案
18. (1)热传递 (2)AC (3)$\frac{9}{10}q$ (4)$3.5×10^3$ 解析:(1)物体向周围环境散热,物体的内能转移到周围环境温度较低的物体上,内能减小,这种改变内能的方式是热传递.(2)$q$是表示散热快慢的物理量,速度是表示物体运动快慢的物理量,功率是表示做功快慢的物理量,这三者的物理意义类似.(3)当物体的温度为30 ℃,周围环境温度为20 ℃时,根据牛顿冷却定律$q=k(t_{物}-t_{环})$可得,物体的散热系数$k=\frac{q}{t_{物}-t_{环}}=\frac{q}{30\ °\mathrm{C}-20\ °\mathrm{C}}=\frac{q}{10\ °\mathrm{C}}$,当物体温度降低到29 ℃时,散热快慢$q'=k(t'_{物}-t_{环})=\frac{q}{10\ °\mathrm{C}}×(29\ °\mathrm{C}-20\ °\mathrm{C})=\frac{9}{10}q$.(4)水从30 ℃降到25 ℃放出的热量$Q_{水放}=c_水m_水(t_{0水}-t_水)=c_水\rho_水V_水×(30\ °\mathrm{C}-25\ °\mathrm{C})=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})×1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3× V_水×5\ °\mathrm{C}$ ①,盐水从30 ℃降到25 ℃放出的热量$Q_{盐水放}=c_{盐水}m_{盐水}(t_{0盐水}-t_{盐水})=c_{盐水}\rho_{盐水}V_{盐水}×(30\ °\mathrm{C}-25\ °\mathrm{C})=c_{盐水}×1.1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3× V_{盐水}×5\ °\mathrm{C}$ ②.由图乙可知,水和盐水的降温时间分别为24 min和22 min,故它们放出的热量之比$\frac{Q_{水放}}{Q_{盐水放}}=\frac{24\ \mathrm{min}}{22\ \mathrm{min}}=\frac{12}{11}$ ③,$V_水=V_{盐水}$,联立①②③,解得盐水的比热容$c_{盐水}=3.5×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})$.
解析
【分析】
我们可以逐问梳理清晰的解题思路：
1. 第(1)问：回忆改变内能的两种方式，做功是能量的转化，热传递是内能的转移，物体向外散热时内能从高温物体转移到低温环境，直接对应热传递的改变方式。
2. 第(2)问：首先明确散热快慢q的定义是单位时间散失的热量，本质是描述某一过程进行快慢的物理量，再逐一对比选项：速度描述运动快慢，功率描述做功快慢，都属于描述快慢的物理量；密度是物质固有属性，效率是能量比值类物理量，和“快慢”无关，由此选出对应选项。
3. 第(3)问：直接套用题干给出的牛顿冷却定律公式$q=k(t_{物}-t_{环})$，先代入初始状态的温度差求出散热系数k，再代入物体降温到29℃时的温度差，即可算出新的散热快慢。
4. 第(4)问：两个相同保温杯装满液体，因此水和盐水的体积相等；题目说明散热系数k相同，在相同的降温区间内，总放出热量和降温时间成正比，再分别写出水和盐水放出热量的比热容计算公式，联立体积相等、热量比等于时间比的关系，代入已知数值就能解出盐水的比热容。
【解析】
(1) 物体向周围环境散热，内能从物体转移到周围环境，没有发生能量形式的转化，这种改变内能的方式叫做热传递。
(2) 散热快慢q表示单位时间内散失热量的多少，是描述散热过程快慢的物理量：
A. 速度是描述物体运动快慢的物理量，符合要求；
B. 密度是单位体积物质的质量，属于物质的固有特性，不描述过程快慢，不符合要求；
C. 功率是描述做功快慢的物理量，符合要求；
D. 效率是有用能量和总能量的比值，不描述过程快慢，不符合要求；
因此选AC。
(3) 初始状态下，物体温度30℃，环境温度20℃，温度差$\Delta t_1=30\ °\mathrm{C}-20\ °\mathrm{C}=10\ °\mathrm{C}$，由$q=k\Delta t_1$得$k=\frac{q}{\Delta t_1}=\frac{q}{10\ °\mathrm{C}}$；
当物体温度为29℃时，温度差$\Delta t_2=29\ °\mathrm{C}-20\ °\mathrm{C}=9\ °\mathrm{C}$，此时散热快慢$q'=k\Delta t_2=\frac{q}{10\ °\mathrm{C}} × 9\ °\mathrm{C}=\frac{9}{10}q$。
(4) 设保温杯的容积为V，水和盐水的体积都等于V：
水从30℃降温到25℃放出的热量：
$Q_{水放}=c_水m_水\Delta t = c_水\rho_水V×(30\ °\mathrm{C}-25\ °\mathrm{C}) = 4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)} × 1×10^3\ \mathrm{kg/m^3} × V ×5\ °\mathrm{C}$
盐水从30℃降温到25℃放出的热量：
$Q_{盐水放}=c_{盐水}m_{盐水}\Delta t = c_{盐水}\rho_{盐水}V×(30\ °\mathrm{C}-25\ °\mathrm{C}) = c_{盐水} ×1.1×10^3\ \mathrm{kg/m^3} × V ×5\ °\mathrm{C}$
由图乙可知，水降温到25℃用时24min，盐水降温到25℃用时22min，由于散热系数相同，总放出热量和时间成正比，即$\frac{Q_{水放}}{Q_{盐水放}}=\frac{24\ \mathrm{min}}{22\ \mathrm{min}}=\frac{12}{11}$
联立上述三式，约去公共项后代入数值解得：$c_{盐水}=3.5×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}$
【答案】
(1) 热传递 (2) AC (3) $\frac{9}{10}q$ (4) $3.5×10^3$
【知识点】
热传递改变内能；比热容计算；牛顿冷却定律
【点评】
本题属于信息类热学综合题，引入了教材未涉及的牛顿冷却定律，考察学生现场学习新规律、结合已学热学知识迁移解题的能力，前3问难度较低，第4问需要理解“散热系数相同时，放出总热量和降温时间成正比”的隐含关系，部分学生容易在这里卡壳，整体区分度较好。
【难度系数】
0.6
我们可以逐问梳理清晰的解题思路：
1. 第(1)问：回忆改变内能的两种方式，做功是能量的转化，热传递是内能的转移，物体向外散热时内能从高温物体转移到低温环境，直接对应热传递的改变方式。
2. 第(2)问：首先明确散热快慢q的定义是单位时间散失的热量，本质是描述某一过程进行快慢的物理量，再逐一对比选项：速度描述运动快慢，功率描述做功快慢，都属于描述快慢的物理量；密度是物质固有属性，效率是能量比值类物理量，和“快慢”无关，由此选出对应选项。
3. 第(3)问：直接套用题干给出的牛顿冷却定律公式$q=k(t_{物}-t_{环})$，先代入初始状态的温度差求出散热系数k，再代入物体降温到29℃时的温度差，即可算出新的散热快慢。
4. 第(4)问：两个相同保温杯装满液体，因此水和盐水的体积相等；题目说明散热系数k相同，在相同的降温区间内，总放出热量和降温时间成正比，再分别写出水和盐水放出热量的比热容计算公式，联立体积相等、热量比等于时间比的关系，代入已知数值就能解出盐水的比热容。
【解析】
(1) 物体向周围环境散热，内能从物体转移到周围环境，没有发生能量形式的转化，这种改变内能的方式叫做热传递。
(2) 散热快慢q表示单位时间内散失热量的多少，是描述散热过程快慢的物理量：
A. 速度是描述物体运动快慢的物理量，符合要求；
B. 密度是单位体积物质的质量，属于物质的固有特性，不描述过程快慢，不符合要求；
C. 功率是描述做功快慢的物理量，符合要求；
D. 效率是有用能量和总能量的比值，不描述过程快慢，不符合要求；
因此选AC。
(3) 初始状态下，物体温度30℃，环境温度20℃，温度差$\Delta t_1=30\ °\mathrm{C}-20\ °\mathrm{C}=10\ °\mathrm{C}$，由$q=k\Delta t_1$得$k=\frac{q}{\Delta t_1}=\frac{q}{10\ °\mathrm{C}}$；
当物体温度为29℃时，温度差$\Delta t_2=29\ °\mathrm{C}-20\ °\mathrm{C}=9\ °\mathrm{C}$，此时散热快慢$q'=k\Delta t_2=\frac{q}{10\ °\mathrm{C}} × 9\ °\mathrm{C}=\frac{9}{10}q$。
(4) 设保温杯的容积为V，水和盐水的体积都等于V：
水从30℃降温到25℃放出的热量：
$Q_{水放}=c_水m_水\Delta t = c_水\rho_水V×(30\ °\mathrm{C}-25\ °\mathrm{C}) = 4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)} × 1×10^3\ \mathrm{kg/m^3} × V ×5\ °\mathrm{C}$
盐水从30℃降温到25℃放出的热量：
$Q_{盐水放}=c_{盐水}m_{盐水}\Delta t = c_{盐水}\rho_{盐水}V×(30\ °\mathrm{C}-25\ °\mathrm{C}) = c_{盐水} ×1.1×10^3\ \mathrm{kg/m^3} × V ×5\ °\mathrm{C}$
由图乙可知，水降温到25℃用时24min，盐水降温到25℃用时22min，由于散热系数相同，总放出热量和时间成正比，即$\frac{Q_{水放}}{Q_{盐水放}}=\frac{24\ \mathrm{min}}{22\ \mathrm{min}}=\frac{12}{11}$
联立上述三式，约去公共项后代入数值解得：$c_{盐水}=3.5×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}$
【答案】
(1) 热传递 (2) AC (3) $\frac{9}{10}q$ (4) $3.5×10^3$
【知识点】
热传递改变内能；比热容计算；牛顿冷却定律
【点评】
本题属于信息类热学综合题，引入了教材未涉及的牛顿冷却定律，考察学生现场学习新规律、结合已学热学知识迁移解题的能力，前3问难度较低，第4问需要理解“散热系数相同时，放出总热量和降温时间成正比”的隐含关系，部分学生容易在这里卡壳，整体区分度较好。
【难度系数】
0.6
