人教版九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练 专题02 比热容压轴培优专题训练（原卷版+解析）

专题02比热容压轴培优专题训练（原卷版）1．质量相同的A、B两金属块，把它们都加热到100℃，然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中，测量的结果：金属块A使C杯的水温升高了10℃，金属块B使D杯的水温升高了20℃．设两金属块比热容为cA和cB，则cA与cB的比值为（）A．4：9 B．9：4 C．19：9 D．9：192．如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中a、c质量相同。下列对图象的分析正确的是（）A．t1﹣t2时间内物质a的温度不变，内能不变 B．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量 C．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多 D．b的比热容大于c的比热容3．1千克20℃的水吸收4.2×105焦的热量后，它的温度在下列给出的四个温度中，最多有几个可能温度（）①80℃②100℃③120℃④130℃A．1 B．2 C．3 D．44．夏天，海边的昼夜温差小，这是因为水的比热容较大。下列现象中不能反映水的这一特性的是（）A．北方供暖系统用水循环散热 B．春天的夜晚，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏 C．炎热的夏天常常在教室的地面上洒水 D．城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温5．北方的汽车司机常用水和酒精的混合液来冷却发动机，这样的好处是防止夜晚水凝固。若测得混合液体的密度为0.96×103（kg/m3），求此液体的比热。（已知：ρ酒精＝0.8×103kg/m3，C酒精＝2.4×103J/（kg•℃），水与酒精混合总体积等于它们的体积之和。）6．夏季，人们喜欢到海边休息。白天，海风轻拂，带来丝丝凉意，夜间却不会很凉。而沙漠的夏天，温度变化较大，白天气温可达60℃，夜晚则能降到10℃左右。气温不仅受自然环境的影响，还受人造环境的影响。城市的工业和交通急剧发展，每天都消耗大量的燃料，燃料产生的内能，只有一部分做了有用功，大部分成为环境热源。电灯、电机、汽车、火车、空调、冰箱等都在向环境散发热量，城市里过多的人口散发的热量也很可观。大城市散发的热量可达到所接收太阳能的，从而使城市的温度升高，这就是常说的热岛效应。请回答：（1）从物理角度解释海边与沙漠气候为什么会有明显不同？（2）从文中找出两个造成热岛效应的原因。（3）请你就控制环境热污染提出一条合理化建议。7．探究“同种物质不同状态中的吸热能力”时，小牛用一个功率为1000W的电加热器给1kg冰加热，如图所示，甲、乙、丙三条图线中的一条，是他依据实验数据绘制而成。若相同时间内水和冰吸收的热量相同。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），c冰＜c水，下列说法正确的是（）A．小牛绘制的图线是甲 B．小牛绘制的图线是乙 C．冰熔化过程中加热器消耗的电能为2000J D．由实验数据可知水与冰的比热容之比c水：c冰＝2：18．为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象，如图所示。（1）根据图象，某同学认为：“加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确？请说明理由。。（2）要使甲、乙升高相同的温度，应给加热更长的时间，这说明的吸热能力强些。（3）如果已知甲的比热容是1.8×103J/（kg•℃），则乙的比热容是J/（kg•℃）。9．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。（1）要比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验，通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏（大/小）。（2）要比较不同物质吸热升温的特点，应选择两图进行实验；实验中，不同物质吸收热量的多少是通过来反映的。（3）如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，则从图象可以看出，液体的比热容较大，液体的吸热能力更强。10．为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。（1）实验中，可以通过比较（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少；（2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是℃；（3）冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体（选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳；（4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和法。11．某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置。（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是。A．采用完全相同的加热方式B．酒精灯里所加酒精量相同C．取相同质量的水和另一种液体D．盛放水和另一种液体的容器相同（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是℃，这表明实验时的大气压强（选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压。（3）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高得多。请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力（选填“相同”或“不同”）．这种液体的比热容（选填“大于”、“小于”或“等于”）水的比热容。12．同学们在做“比较水和沙子的吸热能力”实验的场景如图所示，他们说该实验有两种探究方法。（1）实验方法一的设计如图中所示：①在实验中，加热相同的时间目的；②请你指出该同学的设计思路和实验装置中的错误和不足：；（2）请你设计出第二种实验方法：①写出该实验方法所需要的测量仪器；②请写出主要设计思路：。13．质量相等的水和酒精，它们放出相等的热量后，降低的温度分别为：△t水、△t酒精，根据下表中的比热容数据，则△t水：△t酒精为（）物质的比热容水4.2×103冰2.1×103煤油2.1×103铝0.88×103c/J/（kg•℃）酒精2.4×103砂石0.92×103水银0.14×103铜0.39×103A．4：7 B．7：4 C．1：2 D．2：114．如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，则下列说法正确的是（）A．甲杯水中每分钟吸收的热量为2.52×105J B．甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3：2 C．加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比2：3 D．将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2：315．由于液化石油气比二甲醚的价格贵，一些不法商贩为牟取暴利，常将液化石油气与二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户。为此，小明在家中将一定质量的水装入不锈钢锅内，用厨房里的燃气灶充分燃烧钢瓶内的燃气来加热水，尝试对自家所用的瓶装燃气进行检测。下表提供的是小明在实验中的相关信息：液化石油气的热值/（J/kg）二甲醚的热值/（J/kg）消耗掉的天然气质量/（kg）4.6×1072.9×1070.50水的质量/kg谁升高的温度/℃水的比热容/（J•（kg•℃）40854.2×103请根据上表信息，通过计算回答问题。（1）水升温所吸收的热量是J；（2）若瓶内燃气是纯液化石油气，所消耗的燃气释放的热量是J；（3）根据以上信息，小明（选填“能”或“不能”）判断出该瓶装液化石油气是否掺混二甲醚、因为。16．小明用如图甲乙所示的实验装置来比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化的特点。已知甲、乙两容器中分别装有10Ω和5Ω的电加热器。将相同质量的水和食用油分别装入甲、乙两个容器中，然后通电加热。每隔一定时间测量一下液体的温度，从而得到水和食用油的温度随时间变化图象（如图丙）。由图丙可知：水沸腾时吸热，温度（选填“升高”“不变”或“降低”）；加热2min水吸收的热量（选填“大于”“等于”或“小于”）食用油吸收的热量；食用油的比热容为J/（kg•℃）。（假设电加热器放出的热量全部被液体吸收）17．小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质量的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量﹣﹣比热容，于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同昵？带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）求：（1）CD段水吸收的热量是多少？（2）计算出冰的比热容。（3）若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热λ。18．用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示，根据图象（1）比较甲、乙液体的比热容大小；（2）质量为500克、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为多少焦。[甲液体的比热容为1.8×103焦/（千克•℃）]。19．将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失）（）A．0℃ B．6℃ C．6℃以上 D．4℃20．将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中，冷水的温度升高了20℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高了10℃，如果再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度可再升高（不计热损失，热水和冷水的比热容相同）（）A．8℃ B．7℃ C．6℃ D．5℃21．小王在家探究冷热水混合温度变化的问题，他将一杯热水放在桌上，然后加入一勺30mL的冷水，待它们热平衡后测得热水的温度下降了4℃，后来他又加入一勺相同的冷水，平衡后测得水温又下降了3℃．若不计混合过程中的热量损失，原来这杯热水的温度比冷水的温度高℃，原来这杯热水的质量为g。22．有质量相同、比热容不同、温度不同的甲、乙、丙三种液体，甲的温度是44℃，乙的温度是32℃，丙的温度是24℃，若将甲和乙混合后，温度为36℃；若将乙和丙混合后，温度为30℃；若将甲和丙混合后，温度为℃。23．周杰同学家安装了煤气热水器，在一次使用时，进入热水器前水的温度是10℃，水温升高了30℃周杰就开始使用，所用热水的质量为20kg。求：（1）水从热水器中吸收了多少热量？（2）若煤气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，周杰这次用水消耗多少kg的煤气？（煤气的热值q＝4.2×107J/kg）24．如图甲，网上曾热销一种“55度杯”，称“能很快将开水变成适饮的温水，而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密，某中学物理小组设计了如图乙模型。设此杯内胆中被封存着300g水，室温20℃；现向杯中倒入200g、100℃开水，摇一摇，杯内水温迅速降至t1，饮用后迅速将200g室温矿泉水倒入该杯，摇一摇，矿泉水的温度可升至t2，若忽略内胆及空间的热能消耗，尝试通过计算说明其中的原理。专题02比热容压轴培优专题训练（解析版）1．质量相同的A、B两金属块，把它们都加热到100℃，然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中，测量的结果：金属块A使C杯的水温升高了10℃，金属块B使D杯的水温升高了20℃．设两金属块比热容为cA和cB，则cA与cB的比值为（）A．4：9 B．9：4 C．19：9 D．9：19【答案】A。【解答】解：因为C的初温度为0℃，金属块A使C杯的水温升高了10℃，故C杯中水和A的末温度都为10℃；对于金属块A来说有：cAmA（t0﹣tA）＝c水m水△t1…①因为D的初温度为0℃，金属块B使D杯的水温升高了20℃，故D杯中水和B的末温度都为20℃；对于金属块B来说有：cBmB（t0﹣tB）＝c水m水△t2因为m甲＝m乙，则①÷②得：＝＝＝，＝所以＝，故A正确。故选：A。2．如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中a、c质量相同。下列对图象的分析正确的是（）A．t1﹣t2时间内物质a的温度不变，内能不变 B．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量 C．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多 D．b的比热容大于c的比热容【答案】B。【解答】解：由图象知：A、t1﹣t2时间内物质a的温度虽然不变，但继续吸收热量，所以其内能增加，故A错误；B、如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时，b的加热时间长，b吸收的热量多，根据Q＝cm△t知，b的质量大于a的质量，故B正确；C、温度从T1升高到T2时，a物质的加热时间比b物质短，所以a物质吸收的热量比b少，故C错误；D、用相同的加热装置对b、c两种物质加热时，0﹣t1时间内两种物质吸收的热量相同，c物质升高的温度较小，但由于不知道b、c质量的大小，不能判断出b、c比热容的大小，故D错误。故选：B。3．1千克20℃的水吸收4.2×105焦的热量后，它的温度在下列给出的四个温度中，最多有几个可能温度（）①80℃②100℃③120℃④130℃A．1 B．2 C．3 D．4【答案】C。【解答】解：由Q吸＝cm△t可得，水应升高的温度：△t＝＝＝100℃，水的最高末温：t最高＝t0+△t＝20℃+100℃＝120℃；因为水沸腾时温度达到沸点，继续吸热但温度不变，所以水吸收热量从20℃升高，温度达到沸点后，不再升高，因为水表面的气压不知道，水的沸点不确定，所以水的末温可能是80℃、100℃、120℃，不可能为130℃；故C正确。故选：C。4．夏天，海边的昼夜温差小，这是因为水的比热容较大。下列现象中不能反映水的这一特性的是（）A．北方供暖系统用水循环散热 B．春天的夜晚，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏 C．炎热的夏天常常在教室的地面上洒水 D．城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温【答案】C。【解答】解：A、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水释放的热量多，所以北方供暖系统用水循环散热，故A不符合题意；B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故B不符合题意；C、炎热的夏天，往室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，不是利用水的比热容大的特点，故C符合题意；D、城市修建人工湖，使水的覆盖面积增大，因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收相同的热量，温度升高的少，可以减弱热岛效应，故D不符合题意。故选：C。5．北方的汽车司机常用水和酒精的混合液来冷却发动机，这样的好处是防止夜晚水凝固。若测得混合液体的密度为0.96×103（kg/m3），求此液体的比热。（已知：ρ酒精＝0.8×103kg/m3，C酒精＝2.4×103J/（kg•℃），水与酒精混合总体积等于它们的体积之和。）【答案】3.9×103J/（kg•℃）。【解答】解：设混合液的体积为V，混合液的比热容为C．酒精质量与水的质量之和等于混合液的质量。则ρ酒精×（V﹣V水）+ρ水×V水＝ρ混×V，0.8×103kg/m3×（V﹣V水）+1.0×103kg/m3×V水＝0.96×103（kg/m3）×V。V水＝0.8V，则V酒＝0.2V酒精吸收的热量与水吸收的热量之和等于混合液吸收的热量。由Q＝Cm△t得，C酒ρ酒V△t+C水ρ水×V水△t＝C混ρV△t2.4×103J/（kg•℃）×0.8×103kg/m3×0.2V△t+4.2×103J/（kg•℃×1.0×103kg/m3×0.8V×△t＝C×0.96×103kg/m3×V×△tC＝3.9×103J/（kg•℃）。答：此液体的比热是3.9×103J/（kg•℃）。6．夏季，人们喜欢到海边休息。白天，海风轻拂，带来丝丝凉意，夜间却不会很凉。而沙漠的夏天，温度变化较大，白天气温可达60℃，夜晚则能降到10℃左右。气温不仅受自然环境的影响，还受人造环境的影响。城市的工业和交通急剧发展，每天都消耗大量的燃料，燃料产生的内能，只有一部分做了有用功，大部分成为环境热源。电灯、电机、汽车、火车、空调、冰箱等都在向环境散发热量，城市里过多的人口散发的热量也很可观。大城市散发的热量可达到所接收太阳能的，从而使城市的温度升高，这就是常说的热岛效应。请回答：（1）从物理角度解释海边与沙漠气候为什么会有明显不同？（2）从文中找出两个造成热岛效应的原因。（3）请你就控制环境热污染提出一条合理化建议。【解答】答：（1）因为水的比热容比沙石的比热容大，吸收或放出相同的热量，水的温度变化比较小，所以海边昼夜温差小，沙漠地区昼夜温差大；（2）由短文内容可知，造成热岛效应的因素有：①燃料燃烧产生的内能，大部分成为环境热源；②现代化家庭设备工作时，都向环境散发热量；③城市里过多的人口散发的热量；（3）控制环境热污染的建议：少开汽车；减少化石能源的使用率，提高太阳能的利用率（答案不唯一）。7．探究“同种物质不同状态中的吸热能力”时，小牛用一个功率为1000W的电加热器给1kg冰加热，如图所示，甲、乙、丙三条图线中的一条，是他依据实验数据绘制而成。若相同时间内水和冰吸收的热量相同。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），c冰＜c水，下列说法正确的是（）A．小牛绘制的图线是甲 B．小牛绘制的图线是乙 C．冰熔化过程中加热器消耗的电能为2000J D．由实验数据可知水与冰的比热容之比c水：c冰＝2：1【答案】D。【解答】解：AB、由图可知，在0～1min内，冰吸收热量，温度升高了10℃；冰化成水后，质量不变，根据题意可知，水的比热容是冰的比热容的2倍，根据Q＝cmΔt可知，水升高10℃所需的热量为冰升高10℃所需热量的2倍，即水升高10℃，所需的加热时间为2min，故小王绘制的是丙图线水的升温图像，故AB错误；C、由图像可知，冰熔化的时间为2min，则冰熔化过程消耗的电能：W＝Pt＝1000W×2×60s＝1.2×105J，故C错误；D、由图像可知，冰升高10℃，需要1min，水升高10℃，需要2min，则冰吸收的热量与水吸收的热量之比为Q冰吸：Q水吸＝1：2，则c水：c冰＝：＝Q水吸：Q冰吸＝2：1，故D正确。故选：D。8．为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象，如图所示。（1）根据图象，某同学认为：“加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确？请说明理由。不正确。升高的温度大不代表吸收的热量多，用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量是相等，甲和乙吸收的热量也是相等的。（2）要使甲、乙升高相同的温度，应给乙加热更长的时间，这说明乙的吸热能力强些。（3）如果已知甲的比热容是1.8×103J/（kg•℃），则乙的比热容是2.4×103J/（kg•℃）。【答案】（1）不正确。升高的温度大不代表吸收的热量多，用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量是相等，甲和乙吸收的热量也是相等的；（2）乙，乙；（3）2.4×103。【解答】解：（1）不正确。升高的温度大不代表吸收的热量多，用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量是相等，甲和乙吸收的热量也是相等的。（2）由图可知，甲和乙升高相同的温度，如温度都升到40℃，甲需要的是时间是3min，乙需要的时间是4min，乙需要更长的加热时间，这也就说明了乙的吸热能力强一些。（3）根据Q吸＝Cm（t﹣t0）可知在质量和吸收热量一定时，温度的变化值和比热容成反比。我们可以用相同的酒精灯加热时间4min，甲和乙吸收的热量就是相同的，甲的温度变化值为50℃﹣10℃＝40℃，乙的温度变化值为40℃﹣10℃＝30℃，据Q吸＝cm（t﹣t0）、Q甲吸＝Q乙吸得：c甲m△t甲＝c乙m△t乙，乙的比热容：C乙＝×1.8×103J/（kg•℃）＝2.4×103J/（kg•℃）故答案为：（1）不正确。升高的温度大不代表吸收的热量多，用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量是相等，甲和乙吸收的热量也是相等的；（2）乙，乙；（3）2.4×103。9．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。（1）要比较不同燃料的热值，应选择甲、乙两图进行实验，通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小（大/小）。（2）要比较不同物质吸热升温的特点，应选择甲、丙两图进行实验；实验中，不同物质吸收热量的多少是通过加热时间的长短来反映的。（3）如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，则从图象可以看出，B液体的比热容较大，B液体的吸热能力更强。【答案】（1）甲、乙；小；（2）甲、丙；加热时间的长短；（3）B；B。【解答】解：（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验；因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，存在热量损失，所以测得的热值会偏小。（2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验；（3）如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，由图可以看出，B液体的温度升高得较慢，B液体的比热容较大。故答案为：（1）甲、乙；小；（2）甲、丙；加热时间的长短；（3）B；B。10．为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。（1）实验中，可以通过比较加热时间（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少；（2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是42℃；（3）冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体A（选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳；（4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和控制变量法。【答案】（1）加热时间；（2）42；（3）A；（4）控制变量。【解答】解：（1）实验中选用相同电加热器，相同的时间内放出的热量相同，液体吸收的热量相同；（2）温度计分度值为0.1℃，读数为42℃；（3）由丙图可知吸收相同的热量，A的温度变化慢，说明A的比热容大；冬天要选比热容大的液体作为供暖物质，故选A；（4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和控制变量法。故答案为：（1）加热时间；（2）42；（3）A；（4）控制变量。11．某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置。（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是B。A．采用完全相同的加热方式B．酒精灯里所加酒精量相同C．取相同质量的水和另一种液体D．盛放水和另一种液体的容器相同（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是98℃，这表明实验时的大气压强小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压。（3）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高得多。请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力不同（选填“相同”或“不同”）．这种液体的比热容小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）水的比热容。【答案】（1）B；（2）98；小于；（3）不同；小于。【解答】解：（1）用控制变量法进行探究，因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式，与酒精的多少无关，所以B选项多余。（2）在图中，水的沸点为98℃；因为沸点低于100℃，所以实验时的大气压小于一个标准大气压。（3）在质量、吸收的热量相同时，不同液体升高的温度不同，说明不同物质的吸热能力不同，未知液体的吸热能力小于水的吸热能力，水的比比热容更大。故答案为：（1）B；（2）98；小于；（3）不同；小于。12．同学们在做“比较水和沙子的吸热能力”实验的场景如图所示，他们说该实验有两种探究方法。（1）实验方法一的设计如图中所示：①在实验中，加热相同的时间目的使水和沙子吸收相等的热量；②请你指出该同学的设计思路和实验装置中的错误和不足：没有控制水和沙子质量相等、初温相同和没有测量水和沙子温度的仪器；（2）请你设计出第二种实验方法：①写出该实验方法所需要的测量仪器天平、温度计和秒表；②请写出主要设计思路：在两个相同的金属盒内，加入质量相同的水和沙子，用酒精灯加热，加热相同的时间，比较升高的温度，就能比较它们的吸热能力。【答案】（1）①使水和沙子吸收相等的热量；②没有控制水和沙子质量相等、初温相同和没有测量水和沙子温度的仪器。（2）①天平、温度计、秒表；②在两个相同的金属盒内，加入初温与质量均相同的水和沙子，用酒精灯加热至相同的末温，比较加热时间，就能比较它们的吸热能力（答案不唯一）。【解答】解：（1）利用方法一，Q、m一定时，通过△t的变化确定c的强弱。加热时间相同是指沙子和水吸收热量相同。没有指出两者的质量相同是错误的。在测量初温和末温时没有用到温度计，只凭感觉是不准确的，这是存在的不足之处。（2）方法二、Q、△t一定时，通过m的多少确定c的强弱。①需要测量的量有：质量、温度、热量，所以需要的测量工具有：天平、温度计和秒表。②实验设计思路是：思路一：在两个相同的金属盒内，加入质量相同的水和沙子，用酒精灯加热，加热相同的时间，比较升高的温度，就能比较它们的吸热能力。思路二：在两个相同的金属盒内，加入初温与质量均相同的水和沙子，用酒精灯加热至相同的末温，比较加热时间，就能比较它们的吸热能力。故答案为：（1）①使水和沙子吸收相等的热量；②没有控制水和沙子质量相等、初温相同和没有测量水和沙子温度的仪器。（2）①天平、温度计、秒表；②在两个相同的金属盒内，加入初温与质量均相同的水和沙子，用酒精灯加热至相同的末温，比较加热时间，就能比较它们的吸热能力（答案不唯一）。13．质量相等的水和酒精，它们放出相等的热量后，降低的温度分别为：△t水、△t酒精，根据下表中的比热容数据，则△t水：△t酒精为（）物质的比热容水4.2×103冰2.1×103煤油2.1×103铝0.88×103c/J/（kg•℃）酒精2.4×103砂石0.92×103水银0.14×103铜0.39×103A．4：7 B．7：4 C．1：2 D．2：1【答案】A。【解答】解：因为Q放＝cm△t，所以△t＝，所以△t水：△t酒精＝：＝：＝：＝：＝4：7，故A正确，BCD错误。故选：A。14．如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，则下列说法正确的是（）A．甲杯水中每分钟吸收的热量为2.52×105J B．甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3：2 C．加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比2：3 D．将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2：3【答案】D。【解答】解：A、由图丙的甲图线可知，加热2min时，甲容器中水升高的温度：△t＝40℃﹣20℃＝20℃；由图象还可知，水的温度变化随时间的增加而均匀升高，所以，加热1min时，甲容器中水升高的温度：△t′＝△t＝×20℃＝10℃；此时甲容器中的水吸收热量：Q吸1＝cm1△t＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×10℃＝1.26×105J，故A错误；B、由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，乙的加热时间为3min；此时乙容器中的水吸收热量：Q乙吸＝cm2△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（40℃﹣20℃）＝1.68×105J，乙容器中的水每分钟吸收热量为：Q吸2＝×Q乙吸＝×1.68×105J＝5.6×104J；由于忽略散热损失，所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同，则：加热器每分钟放出的热量之比为：Q甲放/min：Q放2/min＝1.26×105J：5.6×104J＝9：4，故B错误。C、根据B可知相同时间内，加热器放出的热量之比为9：4，则相同时间内，两杯水吸收的热量之比为9：4，根据△t＝可得两杯水升高的温度之比为：＝＝＝＝，故C错误。D、根据Q吸＝cm（t﹣t0）可得甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需热量之比：＝＝＝＝；根据时间t＝可得所用时间之比为：：＝×＝×＝；故D正确。故选：D。15．由于液化石油气比二甲醚的价格贵，一些不法商贩为牟取暴利，常将液化石油气与二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户。为此，小明在家中将一定质量的水装入不锈钢锅内，用厨房里的燃气灶充分燃烧钢瓶内的燃气来加热水，尝试对自家所用的瓶装燃气进行检测。下表提供的是小明在实验中的相关信息：液化石油气的热值/（J/kg）二甲醚的热值/（J/kg）消耗掉的天然气质量/（kg）4.6×1072.9×1070.50水的质量/kg谁升高的温度/℃水的比热容/（J•（kg•℃）40854.2×103请根据上表信息，通过计算回答问题。（1）水升温所吸收的热量是1.428×107J；（2）若瓶内燃气是纯液化石油气，所消耗的燃气释放的热量是2.3×107J；（3）根据以上信息，小明不能（选填“能”或“不能”）判断出该瓶装液化石油气是否掺混二甲醚、因为燃气完全燃烧放出的热量除去被水吸收的一部分外，还有一部分被钢锅吸收，还有向空气散失一部分热量。【答案】（1）1.428×107；（2）2.3×107；（3）不能；燃气完全燃烧放出的热量除去被水吸收的一部分外，还有一部分被钢锅吸收，还有向空气散失一部分热量。【解答】解：（1）水升温所吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×85℃＝1.428×107J；（2）所消耗的燃气释放的热量：Q放＝mq＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J；（3）因为燃气完全燃烧放出的热量除去被水吸收的一部分外，还有一部分被钢锅吸收，还有向空气散失一部分热量，所以根据以上计算结果并不能得出是否是纯液化石油气。故答案为：（1）1.428×107；（2）2.3×107；（3）不能；燃气完全燃烧放出的热量除去被水吸收的一部分外，还有一部分被钢锅吸收，还有向空气散失一部分热量。16．小明用如图甲乙所示的实验装置来比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化的特点。已知甲、乙两容器中分别装有10Ω和5Ω的电加热器。将相同质量的水和食用油分别装入甲、乙两个容器中，然后通电加热。每隔一定时间测量一下液体的温度，从而得到水和食用油的温度随时间变化图象（如图丙）。由图丙可知：水沸腾时吸热，温度不变（选填“升高”“不变”或“降低”）；加热2min水吸收的热量大于（选填“大于”“等于”或“小于”）食用油吸收的热量；食用油的比热容为2.1×103J/（kg•℃）。（假设电加热器放出的热量全部被液体吸收）【答案】不变；大于；2.1×103。【解答】解：据液体沸腾的特点可知，水沸腾时，吸热但温度不变；由于两个电阻串联，所以电流和时间相同，但电阻不同，水中的电阻大于油中的电阻，据Q＝I2Rt可知，加热相同的时间，甲图中产生的热量多，故水吸收的热量多；据Q＝I2Rt可知，相同的时间，甲电热丝释放的热量是Q甲＝I2R甲t＝I2×10Ω×t；乙电热丝释放的热量是Q乙＝I2R乙t＝I2×5Ω×t；故Q甲＝2Q乙；所以水吸收的热量是油的2倍，即Q水＝2Q油；假如都加热4min，结合图丙可得水和油吸收的热量分别为：Q水＝c水m△t水＝4.2×103J/（kg•℃）×m×（100℃﹣40℃）；Q油＝c油m△t油＝c油×m×（100℃﹣40℃）；因为Q水＝2Q油，所以4.2×103J/（kg•℃）×m×（100℃﹣40℃）＝2×c油×m×（100℃﹣40℃）；解得c油＝2.1×103J/（kg•℃）；故答案为：不变；大于；2.1×103；17．小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质量的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量﹣﹣比热容，于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同昵？带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）求：（1）CD段水吸收的热量是多少？（2）计算出冰的比热容。（3）若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热λ。【解答】解：（1）冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，状态变化，质量不变，水的质量是0.5kg，由图象知，在CD段，水从0℃升高到20℃，水吸收的热量为：Q＝cm△t＝0.5kg×4.2×103J/（kg•℃）×20℃＝4.2×104J。10min冰或水吸收的热量相同，为4.2×104J。（2）在CD段，水从0℃升高到20℃，需要的时间是10min，水吸收的热量为：Q＝4.2×104J，由题意知，相同时间冰和水吸收的热量相同，由图象可知，冰从﹣20℃吸收热量升高到0℃，需要了5min，为水吸收热量所需时间的一半，则冰吸收的热量：Q冰＝＝＝2.1×104J，∵Q＝cm△t，∴冰的比热容为：c冰＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）。（3）0.5kg的水在t＝10min内吸收的热量为Q＝4.2×104J，由题意知，相同时间冰和水吸收的热量相同，则0.5kg冰从5min到45min全部熔化，需要t′＝40min，吸收的热量：Q′＝4.2×104J×4＝1.68×105J，1kg冰全部熔化，需要吸收的热量为0.5kg冰完全融化吸收热量的两倍，即为1.68×105J×2＝3.36×105J，1kg冰全部熔化，吸收的热量为3.36×105J，则冰的融化热λ＝3.36×105J/kg。答：（1）CD段水吸收的热量是4.2×104J。（2）冰的比热容是2.1×103J/（kg•℃）。（3）冰的熔化热λ＝3.36×105J/kg。18．用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示，根据图象（1）比较甲、乙液体的比热容大小；（2）质量为500克、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为多少焦。[甲液体的比热容为1.8×103焦/（千克•℃）]。【解答】解：（1）由图象可以看出：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、加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由公式Q吸＝mc△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，乙的比热容大；（2）甲液体吸收的热量：Q吸＝cm△t＝1.8×103J/（kg•℃）×0.5kg×（90℃﹣20℃）＝6.3×104J。答：（1）甲液体比乙液体的比热容小；（2）甲液体吸收的热量为6.3×104J。19．将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失）（）A．0℃ B．6℃ C．6℃以上 D．4℃【答案】D。【解答】解：设热水和冷水的温度差为t，质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了10℃，Q吸＝Q放，从而可知，cm0（t﹣10℃）＝cm×10℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了6℃，△Q吸＝△Q放，从而可知，cm0（t﹣10℃﹣6℃）＝c（m+m0）×6℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②则①﹣②得：6℃×cm0＝10℃×cm﹣6℃×cm﹣6℃×cm0，整理得：12℃×cm0＝4℃×cm，解得：m＝3m0；代入①式可得，t＝40℃；假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知：3m0c（40℃﹣△t）＝mc△t，m＝3m0；联立两式解得：△t＝20℃；则注入后3杯水后，水温还会上升：20℃﹣10℃﹣6℃＝4℃。故D正确。故选：D。20．将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中，冷水的温度升高了20℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高了10℃，如果再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度可再升高（不计热损失，热水和冷水的比热容相同）（）A．8℃ B．7℃ C．6℃ D．5℃【答案】C。【解答】解：设热水和冷水的温度差为t，质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了20℃，由于无热损失，Q吸＝Q放，从而可知，cm0（t﹣20℃）＝cm×20℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了10℃，△Q吸＝△Q放，从而可知，cm0（t﹣20℃﹣10℃）＝c（m+m0）×10℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②则①﹣②得：10℃×cm0＝20℃×cm﹣10℃×cm﹣10℃×cm0，整理得：20℃×cm0＝10℃×cm，解得：m＝2m0；代入①式可得，t＝60℃；假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知：3m0c（60℃﹣△t）＝mc△t；联立两式解得：△t＝36℃；则注入后3杯水后，水温还会上升：36℃﹣20℃﹣10℃＝6℃。故选：C。21．小王在家