2026年新编基础训练九年级物理全一册人教版第4页答案
9.用两个相同的电热器给质量同为2 kg的物质甲和水加热,过程中无热量损失。它们的温度随时间的变化关系如图所示,水的比热容$c_{水}=4.2×10^{3} J/(kg·℃)$。下面说法正确的是(
C



A.甲物质更适合做冷却介质
B.甲物质的比热容为$8.4×10^{3} J/(kg·℃)$
C.甲物质10 min吸收的热量为$2.52×10^{5} J$
D.甲物质和水0~10 min吸收的热量之比为2:1

答案

9.C

解析

【分析】
要解决本题,需利用“相同电热器相同时间内物质吸收的热量相等”这一关键条件,结合比热容公式$Q=cmΔt$,从图像中提取甲和水的温度变化、加热时间等信息,计算比热容、吸收的热量,再逐一判断选项。首先明确:相同电热器,加热时间越长,物质吸收的热量越多,热量与加热时间成正比;再从图像中找到甲和水在对应时间的温度变化,代入公式计算相关物理量,最后分析各选项的正误。
【解析】
两个相同的电热器,相同时间内甲和水吸收的热量相等(热量与加热时间成正比)。由图像可知:
1. 甲物质:加热10min,温度从0℃升高到60℃,温度变化$Δt_甲=60℃$;
2. 水:加热20min,温度从0℃升高到60℃,温度变化$Δt_水=60℃$;
3. 加热时间:甲为10min,水为20min,因此甲10min吸收的热量与水20min吸收的热量之比为1:2。
根据热量公式$Q=cmΔt$,已知甲和水的质量$m$相同,可得比热容关系:
$\frac{c_甲}{c_水} = \frac{\frac{Q_甲}{mΔt_甲}}{\frac{Q_水}{mΔt_水}} = \frac{Q_甲}{Q_水} × \frac{Δt_水}{Δt_甲} = \frac{1}{2} × \frac{60℃}{60℃} = \frac{1}{2}$
因此甲的比热容:$c_甲 = \frac{1}{2}c_水 = \frac{1}{2}×4.2×10^3 J/(kg·℃)=2.1×10^3 J/(kg·℃)$。
逐一分析选项:
A选项:冷却介质需要比热容大的物质,水的比热容比甲大,故水更适合做冷却介质,A错误;
B选项:甲的比热容为$2.1×10^3 J/(kg·℃)$,不是$8.4×10^3 J/(kg·℃)$,B错误;
C选项:甲物质10min吸收的热量:$Q_甲 = c_甲mΔt_甲 = 2.1×10^3 J/(kg·℃)×2kg×60℃=2.52×10^5 J$,C正确;
D选项:0~10min,甲和水加热时间相同,相同电热器下吸收的热量相等,故热量之比为1:1,不是2:1,D错误。
【答案】
C
【知识点】
比热容、热量计算、图像分析
【点评】
本题结合温度-时间图像考查比热容和热量的计算,核心是理解相同电热器的热量与加热时间的关系,需准确从图像中提取温度变化信息,再结合公式推导判断,属于中等难度的热学综合题,能较好考查学生的图像解读和公式应用能力。
【难度系数】
0.5
10. [2026镇江期中改编]甲物体的质量为2 kg,乙、丙两物体的质量均为1 kg,三个物体温度均升高$1°\mathrm{C}$,吸收的热量如图所示。下列说法正确的是(
D



A.甲的比热容比乙的比热容大
B.温度均降低$1°\mathrm{C}$时,乙比甲放出的热量多
C.甲的比热容为$2400\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$
D.甲、丙的比热容之比为$1:2$

答案

10.D

解析

【分析】
要解决本题,需利用比热容公式$ c = \frac{Q}{m\Delta t} $,结合图像给出的热量和已知的质量、温度变化量,先计算甲、乙、丙的比热容,再逐一分析各选项。已知三个物体温度升高$1°\mathrm{C}$,甲质量$m_甲=2\ \mathrm{kg}$,吸热$Q_甲=2400\ \mathrm{J}$;乙质量$m_乙=1\ \mathrm{kg}$,吸热$Q_乙=1200\ \mathrm{J}$;丙质量$m_丙=1\ \mathrm{kg}$,吸热$Q_丙=2400\ \mathrm{J}$,温度变化量$\Delta t=1°\mathrm{C}$。
【解析】
1. 计算各物体的比热容:
根据比热容公式$ c = \frac{Q}{m\Delta t} $:
甲的比热容:$ c_甲 = \frac{Q_甲}{m_甲\Delta t} = \frac{2400\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{kg} × 1°\mathrm{C}} = 1200\ \mathrm{J/(kg·° C)} $
乙的比热容:$ c_乙 = \frac{Q_乙}{m_乙\Delta t} = \frac{1200\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{kg} × 1°\mathrm{C}} = 1200\ \mathrm{J/(kg·° C)} $
丙的比热容:$ c_丙 = \frac{Q_丙}{m_丙\Delta t} = \frac{2400\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{kg} × 1°\mathrm{C}} = 2400\ \mathrm{J/(kg·° C)} $
2. 分析选项:
选项A:甲、乙比热容均为$1200\ \mathrm{J/(kg·° C)}$,相等,A错误;
选项B:温度降低$1°\mathrm{C}$时,放出热量$Q_放=cm\Delta t$,甲放热$Q_{放甲}=1200\ \mathrm{J/(kg·° C)} × 2\ \mathrm{kg} ×1°\mathrm{C}=2400\ \mathrm{J}$,乙放热$Q_{放乙}=1200\ \mathrm{J/(kg·° C)} ×1\ \mathrm{kg} ×1°\mathrm{C}=1200\ \mathrm{J}$,乙放热更少,B错误;
选项C:甲的比热容为$1200\ \mathrm{J/(kg·° C)}$,不是$2400\ \mathrm{J/(kg·° C)}$,C错误;
选项D:甲、丙比热容之比$c_甲:c_丙=1200:2400=1:2$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题考查比热容公式的应用,核心是明确比热容与热量、质量、温度变化量的关系,需注意热量公式中各物理量的对应性,难度适中。
【难度系数】
0.5
11. [2025安徽中考]一保温杯中装有质量为200 g、温度为$25\ \mathrm{° C}$的水。将一个质量为100 g、温度为$100\ \mathrm{° C}$的金属块放入杯中,一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在$30\ \mathrm{° C}$,若金属块放出的热量全部被水吸收,已知水的比热容为$4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}$,则该金属块的比热容为
$0.6×10^3$
$\mathrm{J/(kg·° C)}$。

答案

11.$0.6×10^3$

解析

【分析】
本题考查热平衡方程的应用,解题思路是:根据题意明确金属块放出的热量全部被水吸收,即$Q_{放}=Q_{吸}$;利用热量计算公式$Q=cm\Delta t$,分别计算水吸收的热量和金属块放出的热量,结合热平衡方程建立等式,代入已知量即可求出金属块的比热容,计算时需注意将质量单位统一为千克,温度变化量为末温与初温的差值。
【解析】
解:①统一单位:水的质量$m_{水}=200\ \mathrm{g}=0.2\ \mathrm{kg}$,金属块的质量$m_{金}=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg}$;
②计算温度变化量:水升高的温度$\Delta t_{水}=30\ \mathrm{℃}-25\ \mathrm{℃}=5\ \mathrm{℃}$,金属块降低的温度$\Delta t_{金}=100\ \mathrm{℃}-30\ \mathrm{℃}=70\ \mathrm{℃}$;
③根据热平衡关系:金属块放出的热量全部被水吸收,即$Q_{放}=Q_{吸}$;
④代入热量公式$Q=cm\Delta t$得:$c_{金}m_{金}\Delta t_{金}=c_{水}m_{水}\Delta t_{水}$;
⑤代入数据求解金属块的比热容:
$c_{金}=\frac{c_{水}m_{水}\Delta t_{水}}{m_{金}\Delta t_{金}}=\frac{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.2\ \mathrm{kg}×5\ \mathrm{℃}}{0.1\ \mathrm{kg}×70\ \mathrm{℃}}=0.6×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
【答案】
$0.6×10^3$
【知识点】
热量的计算;热平衡方程
【点评】
本题为热学基础应用题,核心考查热平衡方程与热量公式的结合应用,只需掌握相关公式并注意单位换算即可求解,难度较低。
【难度系数】
0.7
12. 立德树人·古代科技 如图所示,把要锻打的铁器先在火炉中烧红,然后移到大铁墩上锻打,再将锻好的铁器毛坯放在水中淬火,以增加铁器的硬度。一个质量为2 kg的锻好的铁器毛坯,温度为700 ℃,淬火使它的温度降低到200 ℃,若释放的热量84%被质量为10 kg、初温为16 ℃的水吸收,求水的末温。[$c_{铁}=0.46×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$,$c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$]

答案

12. 解:铁器毛坯放出的热量$Q_{放}=c_{铁}m_{1}\Delta t_{1}=0.46×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}×2\ \mathrm{kg}×(700\ ℃-200\ ℃)=4.6×10^{5}\ \mathrm{J}$,水吸收的热量$Q_{吸}=Q_{放}×84\%=4.6×10^{5}\ \mathrm{J}×84\%=3.864×10^{5}\ \mathrm{J}$,水升高的温度$\Delta t_{2}=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m_{2}}=\frac{3.864×10^{5}\ \mathrm{J}}{4.2×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}×10\ \mathrm{kg}}=9.2\ ℃$,水的末温$t=16\ ℃+9.2\ ℃=25.2\ ℃$。

解析

【分析】
本题结合古代淬火工艺的实际情境,需利用热量公式计算水的末温。解题思路为:先根据铁器的比热容、质量和温度变化,计算铁器放出的热量;再根据热量的吸收效率,算出水吸收的热量;最后利用水的比热容、质量和吸收的热量,求出水升高的温度,进而得到水的末温。计算时需注意温度变化量的取值,以及效率的应用。
【解析】
解:1. 计算铁器毛坯放出的热量:
根据热量公式$Q_{放}=c_{铁}m_{1}\Delta t_{1}$,其中$c_{铁}=0.46×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,$m_{1}=2\ \mathrm{kg}$,$\Delta t_{1}=700\ ℃ - 200\ ℃=500\ ℃$,
代入得:$Q_{放}=0.46×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}×2\ \mathrm{kg}×500\ ℃=4.6×10^{5}\ \mathrm{J}$。
2. 计算水吸收的热量:
已知释放的热量84%被水吸收,因此$Q_{吸}=Q_{放}×84\%=4.6×10^{5}\ \mathrm{J}×0.84=3.864×10^{5}\ \mathrm{J}$。
3. 计算水升高的温度:
由$Q_{吸}=c_{水}m_{2}\Delta t_{2}$变形得$\Delta t_{2}=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m_{2}}$,其中$c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,$m_{2}=10\ \mathrm{kg}$,
代入得:$\Delta t_{2}=\frac{3.864×10^{5}\ \mathrm{J}}{4.2×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}×10\ \mathrm{kg}}=9.2\ ℃$。
4. 计算水的末温:
水的初温为16℃,故末温$t=16\ ℃ + 9.2\ ℃=25.2\ ℃$。
【答案】
25.2 ℃
【知识点】
热量计算、比热容应用
【点评】
本题以古代淬火工艺为背景,将物理知识与传统文化结合,体现立德树人的理念,考查热量公式的基础应用,解题时需准确处理效率和温度变化量,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
13.新装置 选取两个箱子,取下两箱子的封口盖,在两个箱子的侧面分别开一小孔后,连接上一个两端开口的透明细管AB,点燃一支香放在细管中,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,如图所示,通过白烟的流向模拟日光下海边的风向,分析判断:相同条件下,开灯一段时间后,烟将会从管的
B
(填“A”或“B”)口冒出。依据实验和理论分析,可推断夜间海风是
(填序号)。
①从大海吹向陆地 ②从陆地吹向大海

答案

13.B;②

解析

【分析】要解决该问题,需利用比热容的特性分析箱内温度变化,再结合温度与气压的关系判断气流方向。首先,相同加热条件下,水的比热容比沙子大,吸收相同热量时,水升温慢,沙子升温快。左侧箱子装水,温度较低,箱内空气密度大,气压高;右侧箱子装沙子,温度较高,箱内空气密度小,气压低。细管中空气会从气压高的A端流向气压低的B端,因此烟会从B口冒出。对于夜间海风,夜间水降温慢,陆地(沙子)降温快,陆地气压高,大海气压低,风从陆地吹向大海,对应序号②。
【解析】1. 白天箱内温度与气压分析:根据热量公式$Q=cm\Delta t$,相同质量的水和沙子吸收相同热量(白炽灯加热),因水的比热容$c_{水}>c_{沙}$,所以$\Delta t_{水}<\Delta t_{沙}$,即装水的左侧箱子温度低,装沙子的右侧箱子温度高。温度高的区域空气受热膨胀,气压降低,因此左侧A端气压高于右侧B端。2. 烟的流向判断:气体从高压区域流向低压区域,细管内空气从A流向B,因此烟会随气流从B口冒出。3. 夜间海风判断:夜间,相同质量的水和沙子放出相同热量,水的比热容大,降温慢,陆地(沙子)降温快,陆地气压高于大海,因此海风从陆地吹向大海,选②。
【答案】B;②
【知识点】比热容、气压与气流
【点评】本题通过模拟海边风向的实验,考查比热容在生活中的实际应用,需结合比热容公式分析温度变化,再根据气压差判断气流方向,体现了物理知识与生活现象的联系。
【难度系数】0.5