九年级物理上册同步考点：12.3物质的比热容（专题训练）【五大题型】（解析版）

九年级物理上册同步考点：12.3物质的比热容（专题训练）【五大题型】（解析版）九年级物理上册同步考点：12.3物质的比热容（专题训练）【五大题型】（解析版）PAGEPAGE1九年级物理上册同步考点：12.3物质的比热容（专题训练）【五大题型】（解析版）12.3物质的比热容(专题训练)【五大题型】TOC\o"1-3"\h\u【题型1比热容的概念及其计算】 1【题型2比热容解释简单的自然现象】 7【题型3比较不同物质吸热的情况实验】 13【题型4热量的计算】 19【题型5热平衡方程的应用】 23【题型1比热容的概念及其计算】 1．(2023•包头二模)火锅是中国独创的美食之一,如图是一份鸳鸯锅套餐图片.关于火锅美食下列说法正确的是()A．火锅汤冒出的"白气”是汽化形成的 B．"煮食物”是通过做功的方式增加其内能 C．红锅先开说明油的比热容更大 D．衣物上会残留香味,说明香料分子在不停地做热运动【答案】D【分析】(1)物质由气态变为液态叫液化.(2)改变内能的方法有：做功和热传递.(3)液体沸腾的特点：吸热温度保持不变.(4)一切物质的分子都在不停地做无规则运动.【解答】解：A．火锅汤冒出的"白气”,是水蒸气在上升过程中遇冷形成的小水滴,是液化现象,故A错误;B．"煮食物”是通过热传递的方式增加其内能,故B错误;C．红锅先开(沸腾)是因为食用油覆盖在水的上面,减少热量散失,因此红锅先沸腾,故C错误;D．衣物上会残留香味,这是扩散现象,扩散现象表明分子在不停地做热运动,故D正确.故选：D.2．(2023•白云区二模)如图1所示,规格相同的容器装了相同质量的纯净水和油.用相同实际功率的电加热器加热,得到图2所示的温度与加热时间的图线,若液体吸收的热量等于电加热器放出的热量,且c水＞c油,则()A．加热相同时间,由于甲杯液体升高温度大,所以甲杯液体吸收热量多 B．升高相同的温度,两杯液体吸收相同的热量 C．甲杯液体是水 D．加热相同时间,两杯液体吸收的热量相同【答案】D【分析】(1)相同的电加热器,加热相同的时间,放出的热量相同;(2)根据Q吸＝cmΔt可知,质量相同,升高温度相同、比热容不同,吸收的热量不同;(3)根据分析;【解答】解：AD．相同的电加热器,加热相同的时间,放出的热量相同,若液体吸收的热量等于电加热器放出的热量,则纯净水和油吸收的热量相同,故A错误、D正确;B．升高相同的温度,加热时间不同,两杯液体吸收的热量不相同,故B错误;C．甲杯液体和乙杯液体吸收的热量相同,由图2可知,甲杯液体升高的温度多,由可知,甲杯液体的比热容小,已知c水＞c油,所以甲杯液体是油,乙杯液体是水,故C错误.故选：D.3．(2023•天河区校级模拟)甲、乙两物体质量都为2kg,丙物体质量为1kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示,以下说法正确的是()A．乙的比热容与丙的相等 B．甲的比热容比丙的大 C．丙的温度降低1℃,需放出2000J的热量 D．甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量多【答案】C【分析】由图可读出甲、乙、丙吸收的热量,利用c＝可分别求出甲、乙、丙的比热容,逐项分析即可.【解答】解：由题意和图可知,甲、乙两物体质量都为2kg,丙物体质量为1kg,三个物体温度都升高1℃,则甲吸收的热量多,乙、丙吸热相同;由图中的数据可知,甲的比热容为：c甲＝＝1500J/(kg•℃);乙的比热容为：c乙＝＝1000J/(kg•℃);丙的比热容为：c丙＝＝2000J/(kg•℃);A．由以上计算可知,乙的比热容小于丙的比热容,故A错误;B．由以上计算可知,甲的比热容小于丙的比热容,故B错误;C．由丙的比热容为2000J/(kg•℃)可知,丙的温度降低1℃,需放出2000J的热量,故C正确;D．因为甲、乙的质量相等,甲的比热容大于乙的比热容,由Q＝cmΔt可知,甲、乙的温度都降低1℃,甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量少,故D错误.故选：C.4．(2023•盱眙县一模)(多选)某同学从下表提供的信息中,得出以下几个结论,其中错误的是()几种物质的比热容表水4.2×103干泥土0.84×103酒精2.4×103铜0.39×103冰2.1×103铅0.88×103煤油2.1×103铝0.13×103A．同种物质的比热容与比其状态无关 B．质量相等的干泥土和水,升高相同温度,干泥土吸收热量较多 C．质量相等的酒精和煤油升高的温度与加热时间的图象如图所示,则b是煤油 D．质量相等的铜和铝,吸收的热量比是1：3,则升高温度之比是1：9【答案】ABC【分析】(1)比热容是物质的一种特性,不同的物质比热容一般不同,水的比热容较大;同种物质不同状态下的比热容不同;(2)由表中知道水和干泥土的比热容,再根据吸热公式判断质量相等的水和干泥土,升高相同温度,干泥土和水吸收热量的多少;(3)根据酒精和煤油的比热容、吸热情况,利用吸热公式判断;(4)已知铜和铅的比热容、质量之比和吸收的热量的之比,可利用公式Δt＝计算物体温度变化之比.【解答】解：A、同种物质状态不同时,比热容会发生变化,例如水和冰是同一种物质的不同状态,它们的比热容就不相同,故A错误;B、由表中知道水和干泥土的比热容(c水＞c土),由Q吸＝cmΔt可知,质量相同的水和干泥土,升高相同温度,水吸收热量较多,故B错误;C、由图像可知：取相同的加热时间可知：a液体升高的温度升高的快;根据c＝可知：质量相同的两种液体升高的温度越快,它的比热容越小,比较酒精和煤油的比热容可知：煤油的比热容小,所以a液体是煤油,故C错误;D、铜和铅若吸收的热量比是1：3,比热容之比是0.39×103J/(kg•℃)：0.13×103J/(kg•℃)＝3：1,由Q吸＝cmΔt得,铜升高的温度与铅升高的温度之比：Δt铜：Δt铅＝：＝：＝1：9,故D正确.故选：ABC.5．(2023春•浦东新区校级月考)煤油的比热容为2.1×103焦/(千克•℃),它的单位读作焦每千克摄氏度,它表示质量为1千克的煤油,温度升高1℃,吸收的热量为2.1×103焦.一瓶煤油倒出一半时,剩下的比热容将不变(选填"变大”、"变小”或"不变”).【答案】焦每千克摄氏度;升高1℃;吸收的热量;不变.【分析】根据对比热容概念、单位及物理意义的掌握作答.(1)在国际单位制中,比热容的单位是J/(kg•℃),读作焦每千克摄氏度;单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容.(2)比热容是物质本身的一种特性,反映了物体的吸热或放热能力,大小与物质的种类、所处状态有关,而与质量、体积、吸放热多少没有关系.【解答】解：(1)煤油的比热容为2.1×103焦/(千克•℃),读作2.1×103焦每千克摄氏度;它表示质量为1千克的煤油温度升高1℃吸收的热量为2.1×103J;(2)比热容是物质的特性,与物体的质量、温度变化、吸收热量多少无关,一瓶煤油倒出一半时,剩下的比热容将不变.故答案为：焦每千克摄氏度;升高1℃;吸收的热量;不变.6．(2023•镇平县二模)2023年1月22日7时,黑龙江省大兴安岭地区漠河市阿木尔镇劲涛气象站实测最低温度突破漠河市最低气温的历史极值﹣52.3℃(1969年出现),打破我国有气象记载以来的历史最低气温记录.该气象站当时的温度计示数如图所示,此温度为﹣53℃.气温极低时,空气的比热容会不变(选填"降低”"不变”或"升高”).【答案】﹣53;不变.【分析】(1)在使用温度计以前,应该观察它的量程、分度值、以及0℃的位置;(2)比热容是物质本身的一种特性,其大小是由物质决定的,与是否吸热、放热、温度、质量等因素无关.【解答】解：温度计的分度值是0.1℃,示数为5﹣3℃;空气的比热容是空气本身的一种性质,不随温度的变化而变化.故答案为：﹣53;不变.7．(2022秋•思明区校级月考)某液体的沸腾图像如图所示,该液体质量为0.3kg,前4min吸收热量1.008×105J,则此液体的比热容为多少?【答案】此液体的比热容为：2.1×103J/(kg•℃).【分析】由题意已知液体质量、前4分钟吸收的热量以及温差,通过比热容计算公式可得结果.【解答】解：由图可知,该液体沸腾时的温度为260℃,前4分钟温度的变化量Δt＝260℃﹣100℃＝160℃;由Q吸＝cmΔt得：液体的比热容c＝＝＝2.1×103J/(kg•℃).答：此液体的比热容为：2.1×103J/(kg•℃).8．(2022秋•韩城市月考)如图甲所示小明将质量为300g、初温为80℃的牛奶放入质量为500g、初温为20℃的水中进行冷却,同时,他还利用温度计和钟表测出温度的变化情况,并作出了如图乙所示的水和牛奶的温度随时间变化的关系曲线.忽略热量的损失以及盛牛奶和水的器皿吸放热的影响,c水＝4.2×103J/(kg•℃).求：(1)水、牛奶达到的相同温度为40℃,此过程是通过热传递方式改变了牛奶的内能.(2)达到相同温度时,水吸收的热量.(3)牛奶的比热容.【答案】(1)40;热传递;(2)水吸收的热量为4.2×104J;(3)牛奶的比热容为3.5×103J/(kg•℃).【分析】(1)根据横坐标纵坐标表示的物理量以及图象信息进行解答;改变物体内能的方式有两种：做功和热传递;(2)先根据水温度的变化,并利用Q＝cmΔt求出水吸收的热量;(3)不考虑热损失,牛奶放出的热量等于水吸收的热量,即Q吸＝Q放,然后根据牛奶温度的变化量,利用求出牛奶的比热容.【解答】解：(1)热传递的条件是有温度差,最后热平衡时两者的温度相同,由图象可知,牛奶和水的温度相同为40℃;此过程是通过热传递方式改变了牛奶的内能;(2)水的质量：m＝500g＝0.5kg;水吸收的热量：Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(40℃﹣20℃)＝4.2×104J;(3)忽略热量的损失以及盛牛奶和水的器皿吸放热的影响,牛奶放出的热量等于水吸收的热量,即Q放＝Q吸＝4.2×104J,由Q放＝cm(t0﹣t)得,.答：(1)40;热传递;(2)水吸收的热量为4.2×104J;(3)牛奶的比热容为4.2×103J/(kg•℃).【题型2比热容解释简单的自然现象】 9．(2023•苏州)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现"海陆风”,当出现如图所示风向时,通常()A．发生在白天,且陆地温度较高 B．发生在白天,且海水温度较高 C．发生在夜晚,且陆地温度较高 D．发生在夜晚,且海水温度较高【答案】D【分析】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风的形成过程.【解答】解：水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风;晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,由图可知,此时地面附近的空气从陆地吹向海洋,形成陆风,故出现如图所示风向时,通常发生在夜晚,且海水温度较高.故选：D.10．(2023•雁塔区校级模拟)陕西各地,风景奇异,引人入胜.下列有关说法正确的是()A．如图所示,华山群峰白雾缭绕,雾气的形成是汽化现象 B．如图所示,汉江河畔气候宜人,周围昼夜温差较小是因为水蒸发放热导致的 C．如图所示,太白山顶白雪皑皑,雪是凝固形成的 D．如图所示,秦岭国家植物园花香四溢,是分子无规则运动的结果【答案】D【分析】(1)白雾是空气中的水蒸气液化而来的小水滴;(2)水的比热容比较大,在相同质量、吸收相同的热量时,水的温度变化小;(3)物质由气体直接变为固体,属于凝华;(4)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.【解答】解：A、华山群峰白雾缭绕,雾气是空气中的水蒸气液化而来的,故A错误;B、水的比热容比较大,在相同质量、吸收相同的热量时,水的温度变化小,汉江河畔昼夜温差较小主要是因为水的比热容大,故B错误;C、雪是水蒸气直接凝华而来的,故C错误;D、秦岭国家植物园花香四溢,是由于一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,故D正确.故选：D.11．(2023•龙港区一模)(多选)如图是球员在烈日当空的中午在海边踢足球的情景.下列说法正确的是()A．球员发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,说明沙子比海水含有的热量多 B．湿漉漉的脚上总是沾有沙子说明分子间存在引力 C．足球离开脚后还能继续向前是因为它受到惯性的作用 D．空中旋转的足球运动的轨迹是弧线是因为流速越大的位置压强越小【答案】BD【分析】(1)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,据此分析;热量是一个过程量,不能说含有多少热量;(2)分子间存在引力;(3)惯性是物体保持运动状态不变的性质,不是力;(4)流体流速越大的地方、压强越小,流体流速越小的地方、压强越大.【解答】解：A、海水比沙子的比热容大,因此,相同质量的海水和沙子,在吸收相同的热量时,沙子的温度变化大,所以沙子温度高,海水温度低,故可以感觉到沙子烫脚,而海水却是凉凉的;热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故A错误;B、湿漉漉的脚上总是沾有沙子,这是因为分子间存在相互作用的引力,故B正确;C、足球离开脚后继续向前运动是由于足球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故C错误;D、球飞出弧线主要是由于球旋转过程中球两侧转速不一致,周围气体流动速度不同,其原理是：气体流速越大的位置,压强越小,故D正确.故选：BD.12．(2023春•金昌期中)今年初,国内某汽车企业宣布自2023年3月起停止燃油汽车的整车生产,成为全球首个正式宣布停产燃油汽车的企业,引发了对汽车发动机的全民大讨论.传统燃油汽车用水冷却汽车发动机是因为水的比热容大;发动机工作一段时间后,水箱中水温升高,这是利用热传递(选填"做功”或"热传递”)的方式改变了水的内能.【答案】比热容;热传递.【分析】(1)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;(2)做功和热传递可以改变物体的内能.【解答】解：汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作,由公式Q＝cmΔt知,在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热容大,所以吸收的热量多,冷却效果最好;发动机工作一段时间后,水箱中水温升高,它的内能变化实质是通过热传递的方式改变的.故答案为：比热容;热传递.13．(2023•文圣区三模)长白山天池是全世界海拔最高的火山湖.火山活动会给湖水加热,因为水的质量大且水的比热容较大,湖水升温慢.爬山时,由于大气压会逐渐减小,游客会感觉呼吸困难,可以通过吸氧缓解.瓶装氧气用掉一半后,瓶内氧气的体积不变.【答案】比热容;减小;不变.【分析】(1)对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;(2)大气压随高度的增加而减小;(3)气体能充满整个空间,气体体积不变.【解答】解：火山活动会给湖水加热,因为水的质量大且水的比热容较大,湖水升温慢.大气压随高度的增加而减小,爬山时,由于大气压会逐渐减小;游客会感觉呼吸困难,可以通过吸氧缓解.瓶装氧气用掉一半后,瓶内氧气的体积不变.故答案为：比热容;减小;不变.14．(2023•槐荫区二模)深秋的马鞍山路,落叶写满诗意.在无风的天气里,汽车在马路上快速向前驶过,路两边的树叶会随之飘动.如图所示,汽车快速向左行驶,根据流体流速快的地方,压强小的知识可知,车后方路两边的树叶会向A方向(选填"A”"B”"C”或"D”)飘动.汽车用冷水冷却发动机,是因为水的比热容较大.【答案】A;比热容.【分析】(1)从汽车经过后带动马路中央的空气流动快入手,结合流体压强与流速的关系即可解决此题.(2)水的比热容较大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多;吸收或放出相同的热量时,温度变化较小,因此常用来做冷却剂、取暖剂、防冻剂等.【解答】解：汽车从路中间驶过,带动旁边空气流动,使空气流动的速度加快,空气流动的速度越快,气压就越小,于是路两边的大气就会往中间压,公路两边的树叶在压力差的作用下向内飘.观察图示可知：树叶向A方向飘动.汽车的发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容较大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多,冷却效果最好.故答案为：A;比热容.15．(2023•崂山区二模)如图甲是描绘苏轼的《惠崇春江晚景》中"竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”的一幅画作.(1)鸭子通过热传递的方式感知春江水暖.鸭子用脚掌向后划水,身体前行,这是因为力的作用是相互的.初春的傍晚,江水比岸上砂石暖是由于水的比热容较大,温度变化较小.(2)请你在图中乙画出在水面游动的鸭子竖直方向上的受力示意图.【答案】(1)热传递;相互;比热容;(2)见解析【分析】(1)改变内能的方式包括做功和热传递;物体间力的作用是相互的;水的比热容比较大,质量一定时,在吸收或放出相同热量的情况下,温度变化越小;(2)对鸭子受力分析,然后根据力的示意图的画法作图.【解答】解：(1)鸭子感知春江水暖是通过热传递的方式;鸭子用脚掌向后划水,给水一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水给脚掌一个向前的力,所以身体前行;初春的傍晚,江水比岸上砂石暖是由于水的比热容较大,放出相同的热量,温度变化较小;(2)在水面游动的鸭子在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力的共同作用,这两个力都作用在鸭子的重心上,如图所示：故答案为：(1)热传递;相互;比热容;(2)见解析.16．(2023春•福州期中)如图是小东在烈日当空的海边踢足球的情景.请回答：(1)小东发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,为什么?(2)足球离开脚后为什么还能继续向前运动?【答案】(1)海水比沙子的比热容大,因此,相同质量的海水和沙子,在吸收相同的热量时,沙子的温度变化大,所以沙子温度高,海水温度低,故可以感觉到沙子烫脚,而海水却是凉凉的;(2)足球离开脚后继续向前运动,是由于足球具有惯性,仍要保持原来的运动状态【分析】(1)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,据此分析;(2)物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,即惯性.【解答】答：(1)海水比沙子的比热容大,因此,相同质量的海水和沙子,在吸收相同的热量时,沙子的温度变化大,所以沙子温度高,海水温度低,故可以感觉到沙子烫脚,而海水却是凉凉的;(2)足球离开脚后继续向前运动,是由于足球具有惯性,仍要保持原来的运动状态.【题型3比较不同物质吸热的情况实验】 17．(2023春•沭阳县期中)小组同学为了比较沙子和水的比热容,安装了如图所示的实验装置.实验中控制()A．酒精灯内酒精质量一定相等 B．烧杯内水和沙子的体积一定相等 C．水和沙子升高的温度一定相等 D．水、沙子升高温度相等或加热时间相等【答案】D【分析】我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强.【解答】解：A、使用相同的酒精灯目的是控制相同时间放出的热量相同,但酒精灯内酒精质量不一定相等,故A不符合题意;B、根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,水和沙子密度不同,根据m＝ρV,体积相同的水和沙子质量不同,故B不符合题意;C、水的比热容大,相同质量的水和沙子,吸热相同,水升高的温度小,故C不符合题意;D、根据比较吸热能力的方法,要控制水、沙子升高温度相等比较加热时间长短;或控制加热时间相等,比较升高温度的大小,故D符合题意.故选：D.18．(2023•白山一模)如图甲是"比较不同物质吸热能力”的实验装置,用相同的容器分别装入质量和初温相同的A、B两种液体,用相同的电加热器同时对它们加热,其温度随时间变化的图象如图乙所示.由图象可知：升高相同的温度,A液体吸收热量更多,A液体更适合给汽车发动机散热.【答案】质量;A;A.【分析】我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;根据Q＝cmΔt分析.【解答】解：根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故用相同的容器分别装入质量和初温相同的A、B两种液体,用相同的电加热器同时对它们加热;由图象可知：升高相同的温度,A加热时间长,故A液体吸收热量更多,A的比热容大,根据Q＝cmΔt可知,质量相同的A、B两种液体升高相同的温度,A吸热多,故液体A更适合给汽车发动机散热.故答案为：质量;A;A.19．(2023•长春模拟)用完全相同的装置分别给质量相等的甲、乙两种液体加热,绘制的温度﹣时间图象如图所示,由图象可知：(1)从开始加热到t1时刻,甲、乙两种液体吸收的热量Q甲＝Q乙;甲、乙两种液体的比热容大小关系c甲＜c乙(以上两空选填"＞”、"＜”或"＝”);甲液体温度比乙液体温度升高得快(选填"快”或"慢”).(2)若想使两种液体升温一样快,应该减少乙液体的质量.【答案】(1)＝;＜;快;(2)乙.【分析】(1)相同的加热设备,相同时间为不同液体提供的热量相同;在质量、吸收的热量相同时,从升温幅度可以比较不同物质比热容的大小;(2)根据Q＝cmΔt分析解答.【解答】解：(1)已知加热装置完全相同,也就是相同时间为液体提供的热量相同.从开始加热到t1时刻,加热时间相同,所以甲、乙吸收热量的关系Q甲＝Q乙;由图象知,从开始加热,到t2时刻,末温度相同,初温度不同,乙的初温度较高,说明乙升高的温度较少;两种液体吸收的热量相同,质量相同,由公式c＝知,乙的比热容较大,甲的比热容较小,故甲液体温度比乙液体温度升高得快.(2)相同的加热器在相同时间内放出的热量相同,液体吸收的热量也相同,根据Q＝cmΔt知,要想使两种液体升温一样快,应该减少比热容大的液体的质量,即减少乙液体的质量.故答案为：(1)＝;＜;快;(2)乙.20．(2022秋•东至县期末)某实验小组使用如图所示的实验装置探究"水和煤油的吸热能力”.(1)实验时,将装有相同质量水和煤油的试管放在同一个烧杯内的水中加热,这样做的好处是易控制相同时间水和煤油吸热相同.(2)实验中,加热一段时间,煤油升高的温度较多,这说明水的吸热能力较强.【答案】(1)易控制相同时间水和煤油吸热相同;(2)水.【分析】(1)从易于控制相同时间吸热相同分析;(2)使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强.【解答】解：(1)实验时,将装有相同质量水和煤油的试管放在同一个烧杯内的水中加热,这样做的好处是：易控制相同时间水和煤油吸热相同.(2)实验中,加热一段时间,煤油升高的温度较多,根据比较吸热能力的方法,这说明水的吸热能力较强.故答案为：(1)易控制相同时间水和煤油吸热相同;(2)水.21．(2022秋•龙港区期末)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用如图所示的装置图做了实验.(1)在两容器内装入质量相等的水和食用油;选用相同规格的电加热器的目的是：使水和食用油在相同时间内吸收的热量相等.(2)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较升高的温度来研究水和食用油吸热能力的差异.(3)下面是实验记录数据：物质次数质量m/kg升高的温度Δt/℃加热的时间t/min水10.110220.2104食用油30.110140.210250.2204①分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是：同种物质升高相同的温度时,吸收热量的多少与物质的质量有关.②分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是：质量相同的不同种物质,升高相同的温度,吸收热量的多少与物质的种类有关.(4)小亮提出：将图中的水和食用油均加热到沸腾,然后比较所用的时间长短来判断水和食用油的吸热能力,小明认为这种方法是错误的,因为水和食用油的沸点不同.【答案】(1)质量;吸收的热量;(2)升高的温度;(3)①质量;②种类;(4)沸点.【分析】(1)本实验采用控制变量法,在探究"不同物质吸热能力”的实验中应控制的物理量有：质量、吸收的热量;(2)实验中采用了转换法,通过观察液体温度的变化来研究水和食用油的吸热能力;(3)探究物质吸热能力实验需要应用控制变量法,根据控制变量法的要求分析表中实验数据,根据实验控制的变量与实验现象分析答题;(4)根据水和食用油的沸点分析.【解答】解：(1)因为在探究"不同物质吸热能力”的实验中,应保证水和煤油的质量相同、吸收的热量相同.所以在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和食用油,选用相同电加热器的目的是：使水和食用油在相同时间内吸收相同的热量;(2)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较升高的温度(或温度升高的多少)来研究水和食用油吸热能力的差异;(3)①分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得到：同种物质,升高相同的温度(10℃),质量越大,加热的时间越长,吸收的热量越多,所以物质吸收热量的多少与质量大小有关;②分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得到：质量相同的不种物质,升高的温度不同,加热时间不同,即吸收的热量不同,由此可知：相同质量的不同物质,吸收的热量与物质的种类有关;(4)将图中的水和食用油均加热到沸腾,由于水和食用油的沸点是不同的,则两种液体升高的温度也不同,故不能探究它们的吸热能力的大小.故答案为：(1)质量;吸收的热量;(2)升高的温度;(3)①质量;②种类;(4)沸点.22．(2023•东莞市一模)某物理兴趣小组对热现象的有关实验进行如下探究：在两个同样的烧杯中分别装等质量的水和煤油,用同样的热源分别对它们加热,实验装置如图甲、乙所示.(1)实验前,小明同学应取初温和质量相同的水和煤油进行实验;(2)物体吸收热量的多少无法用测量工具测出来,本实验是通过加热时间来反映的,这种物理研究方法叫转换法;(3)为比较不同物质吸热的情况,小强用如图甲、乙所示的实验装置完成实验.根据实验数据,小强作出了如图丙所示的水和煤油的温度随加热时间变化的图象,由图丙可知,水(选填"煤油”或"水”)的吸热能力强,煤油的比热容为2.1×103J/(kg•℃);[c水＝4.2×103J/(kg•℃)](4)小强在完成实验后,想探究水沸腾的特点,于是继续对水加热,当水沸腾后,他观察到温度计示数不变(选填"上升”或"不变”),而气泡情况应该和图戊中a相似(选填"a”或"b”),沸腾前气泡大小变化的原因是气泡上升过程中由于水是热的不良导体,致使下部分的水温较高,上部分的水温较低,气体上升时遇冷收缩,气泡内的水蒸气遇冷而液化,所以气泡会变小.【答案】(1)质量相同;(2)加热时间;(3)水;2.1×103;(4)不变;a;由于水是热的不良导体,致使下部分的水温较高,上部分的水温较低,气体上升时遇冷收缩,气泡内的水蒸气遇冷而液化,所以气泡会变小.【分析】(1)(2)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;(3)由如图丙可知升高30℃水和食用油的加热时间,根据比较吸热能力的方法,确定水的吸热能力强,根Q＝cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,据此得出煤油的比热容;(4)沸腾时吸热但温度不变;沸腾时气泡上升变大,到水面破裂开来;沸腾前气泡在上升过程中变小,由于水是热的不良导体,致使下部分的水温较高,上部分的水温较低,气体上升时遇冷收缩,气泡内的水蒸气遇冷而液化,据此分析.【解答】解：(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验前,小明同学应取初温和质量相同的水和煤油进行实验;(2)物体吸收热量的多少无法用测量工具测出来,由转换法,本实验是通过加热时间来反映的,这种物理研究方法叫转换法;(3)由如图丙所示的水和煤油的温度随加热时间变化的图象可知,升高30℃,水和食用油的加热时间分别为8min和4min(食用油和水的吸热之比为1：2),根据比较吸热能力的方法,水的吸热能力强,根Q＝cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,则煤油的比热容为：c＝×4.2×103J/(kg•℃)＝2.1×103J/(kg•℃).(4)沸腾时吸热但温度不变,小强在完成实验后,想探究水沸腾的特点,于是继续对水加热,当水沸腾后,他观察到温度计示数不变;沸腾时气泡上升变大,到水面破裂开来,气泡情况应该和图戊中a相似;沸腾前气泡在上升过程中变小,由于水是热的不良导体,致使下部分的水温较高,上部分的水温较低,气体上升时遇冷收缩,气泡内的水蒸气遇冷而液化,所以气泡会变小.故答案为：(1)质量相同;(2)加热时间;(3)水;2.1×103;(4)不变;a;由于水是热的不良导体,致使下部分的水温较高,上部分的水温较低,气体上升时遇冷收缩,气泡内的水蒸气遇冷而液化,所以气泡会变小.【题型4热量的计算】 23．(2022秋•大田县期末)甲、乙两物体质量相等,甲物体温度降低20℃,乙物体温度升高15℃时,乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍,甲、乙两物体的比热容之比是()A．3：8 B．8：3 C．4：3 D．3：2【答案】A【分析】知道两物体的质量相同,求出甲、乙两物体升高的温度关系,根据热量公式、乙物体吸收热量和甲物体放出热量的关系,求甲、乙两物体的比热容关系.【解答】解：m甲＝m乙＝m,Δt甲＝20℃,Δt乙＝15℃,由Q＝cmΔt,可得,c甲＝,c乙＝,两物体比热容之比：c甲：c乙＝：＝＝：＝3：8.故选：A.24．(2022秋•砀山县期中)在1个标准大气压下,1kg温度为20℃的水吸收了3.78×105J的热量后[c水＝4.2×103J/(kg•℃)],其温度为()A．80℃ B．100℃ C．90℃ D．110℃【答案】B【分析】知道水的质量、比热容、初温和吸收的热量,利用Q吸＝cm(t﹣t0)求出水的末温,再根据一个标准大气压下水的沸点确定水的末温.【解答】解：由Q吸＝cm(t﹣t0)可知,水的末温：t＝+t0＝+20℃＝110℃,一个标准大气压下,水的沸点为100℃,所以水的末温应该为100℃.故选：B.25．(2022秋•海门市期中)小明用底面边长为5cm的正方形薄玻璃杯喝水,如图甲,图乙是按图甲所示箭头方向观察到的玻璃杯的正面主视图.现将玻璃杯注满100℃的开水,让其自然冷却至40℃.已知c水＝4.2×103J/(kg•℃),估测杯中的水在冷却过程中放出的热量最接近于()A．6.3×104J B．8.4×104J C．1.0×105J D．1.2×105J【答案】A【分析】根据图示估测水面高度,利用体积公式计算水的体积,利用密度公式的变形公式计算水的质量,再根据物体的温度降低时放出的热量公式Q放＝cm(t0﹣t)进行估算.【解答】解：由图可知,杯子内的水高约为底边的2倍,即10cm,所以杯子内水的体积约为：V水＝5cm×5cm×10cm＝250cm3,玻璃杯注满水后,水的质量为：m水＝ρ水V水＝1.0g/cm3×250cm3＝250g＝0.25kg,杯中的水在冷却过程中放出的热量约为：Q放＝c水m(t0﹣t)＝4.2×103J/(kg•℃)×0.25kg×(100℃﹣40℃)＝6.3×104J.故选：A.26．(2023•眉山)日常生活中,用水作为汽车发动机的冷却液,是因为它的比热容大.在标准大气压下,质量为5kg水温度从30℃升高20℃,吸收热量4.2×105J.[c水＝4.2×103J/(kg•℃)]【答案】比热容;4.2×105.【分析】(1)水的比热容较大,相同质量的水和其它物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量较多;(2)根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量.【解答】解：日常生活中,用水作为汽车发动机的冷却液,是因为它的比热容大,相同质量的水和其它物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量较多;(2)水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg•℃)×5kg×20℃＝4.2×105J.故答案为：比热容;4.2×105.27．(2023•潮州模拟)生活处处有物理,以汽车为例：(1)车内放入某种清香剂,很快就会闻到它的气味,这是分子的扩散现象;(2)有些小汽车的尾部设计有"导流板”(形状是上平下凸),高速行驶时,气流对导流板上表面的压强大于(选填"大于”"等于”或"小于”)对导流板下表面的压强,从而使汽车的行驶更加平稳;(3)汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高.为了确保安全,可用循环水进行冷却;如果散热器中装有10kg的水,在温度升高50℃的过程中,水吸收的热量是2.1×106J.[c水＝4.2×103J/(kg•℃)]【答案】(1)扩散;(2)大于;(3)2.1×106.【分析】(1)不同的物质相互接触时,彼此进入到对方的现象叫做扩散;扩散是由于分子在不停地做无规则运动;(2)流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;(3)知道水的质量、比热容以及升高的温度,利用Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量.【解答】解：(1)车内放入某种清香剂,很快就会闻到它的气味,这是由于分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象;(2)有些小汽车的尾部设计有"导流板”(形状是上平下凸),高速行驶时,小汽车导流板上表面空气的流速小于下表面的空气流速,由于流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,所以气流对导流板上表面的压强大于对导流板下表面的压强,使得小汽车获取一个向下的压力,提高车胎的抓地能力,从而使汽车的行驶更加平稳;(3)水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg•℃)×10kg×50℃＝2.1×106J.故答案为：(1)扩散;(2)大于;(3)2.1×106.28．(2023•闵行区校级模拟)质量为1千克的水从室温(20℃)加热至沸腾,求此过程中水吸收的热量Q吸.[c水＝4.2×103焦/(千克•℃),在标准大气压下]【答案】水吸收的热量为3.36×105J【分析】标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,又知道水的质量、水的比热容、水的初温,利用吸热公式Q吸＝cm(t﹣t0)求水吸收的热量.【解答】解：标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,水吸收的热量：Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)＝3.36×105J.答：水吸收的热量为3.36×105J.29．(2022秋•岳阳县期末)"水地暖”取暖的原理是以温度不高于60℃的热水为热媒,在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动,加热整个地板,通过地面以热传递的方式向室内供热的一种供暖方式.如图所示,某房间一段时间内循环流动的水质量为1000千克,进水温度为55℃,出水温度为40℃.求这段时间里：(1)水降低的温度Δt;(2)水向外界放出的热量Q放.[c水＝4.2×103焦/(千克•℃)]【答案】(1)水降低的温度为15℃;(2)这段时间里水向外界放出6.3×107J的热量.【分析】(1)利用Δt＝t﹣t0求得水降低的温度;(2)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温,由热量公式Q放＝cmΔt求出水放出的热量.【解答】解：(1)水降低的温度Δt＝t﹣t0＝55℃﹣40℃＝15℃;(2)水放出的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg•℃)×1000kg×15℃＝6.3×107J.答：(1)水降低的温度为15℃;(2)这段时间里水向外界放出6.3×107J的热量.30．(2022秋•南昌期末)页岩气是一种清洁新能源,对加快节能减排和大气污染防治具有重要意义.页岩气的热值约为3.0×107J/m3.(1)完全燃烧1m3的页岩气,放出多少热量?(2)在标准大气压下,完全燃烧1m3的页岩气,能使质量为100kg、初温为30℃水温度升高到多少摄氏度?(c水＝4.2×103J/(kg•℃))【答案】见试题解答内容【分析】(1)知道页岩气的体积和热值,利用Q放＝Vq求1m3的页岩气完全燃烧后放出的热量;(2)由题知,Q吸＝Q放,知道水的质量、水的比热容,利用Q吸＝cmΔt求水升高的温度,再计算水的末温(注意水的末温为100℃,水沸腾时,吸热但温度不变).【解答】解：(1)1m3的页岩气完全燃烧后放出的热量：Q放＝Vq＝1m3×3.0×107J/m3＝3.0×107J;(2)由题知,Q吸＝Q放＝3.0×107J,由Q吸＝cmΔt得水升高的温度：Δt＝＝≈71.4℃,理论上水的末温t＝t0+Δt＝30℃+71.4℃＝101.4℃,在一个标准大气压下,水在100℃沸腾,且沸腾后吸热但温度不变,所以最后水温为100℃.答：(1)完全燃烧1m3的页岩气,放出的热量是3.0×107J;(2)吸热后,水的温度可升高到100℃.【题型5热平衡方程的应用】 31．(2023•衡山县模拟)甲、乙两金属球,质量相等,初温相同,先将甲球投入冷水中,待热平衡后水温升高t℃,取出甲球(设热量与水均无损失),再迅速把乙球投入水中,这杯水热平衡后水温又升高t℃,设甲、乙两球的比热分别为C甲和C乙,则有()A．C甲＝C乙 B．C甲＞C乙 C．C甲＜C乙 D．无法确定【答案】C【分析】甲、乙两金属球,先后投入到同一杯水中,由题意可知,两次水升高的温度相同,也就是水吸收的热量相同,因为不计热量损失,由热平衡方程可知,甲、乙两金属球放出的热量相同;而甲、乙两金属球的质量相等、初温相同,经放热后,甲金属球比乙多降低了t℃,则甲金属块的末温比乙的末温低;由上述分析可知,质量相同的甲、乙两金属球,放出相同的热量,甲降低的温度多,则可知甲金属与乙金属的比热容关系.【解答】解：先后将甲、乙两金属球投入到同一杯水中,水升高的温度相同,则水吸收的热量相同;∵不计热量损失,∴Q吸＝Q放,∴甲、乙两金属块放出的热量相同;由题知,甲金属球比乙多降低了t℃,即甲金属球的末温低;由上述分析可知,质量相同的甲、乙两金属球,放出相同的热量,甲金属块降低的温度多,所以甲的比热容小.故选：C.32．(2022•田家庵区校级自主招生)将一小杯热水倒入盛有较多冷水的容器中,冷水的温度升高了3℃,再向容器内倒入一小杯相同质量和温度的热水,则容器中的水温会升高()A．低于3℃ B．等于3℃ C．高于3℃ D．ABC都有可能【答案】A【分析】热平衡时冷水和热水的末温度相同,第二次加入热水后,冷水的温度继续升高,则第二杯热水达到热平衡时下降的温度要小于第一杯热水达到热平衡时下降的温度,故第二次放出的热量少,即第二次盛冷水的容器中的水吸收的热量少,同时冷水的质量增加,则由Q＝cmΔt可得第二次容器中的水升高的温度小于第一次容器中的水升高的温度.【解答】解：热平衡时冷水和热水的末温度相同,第一次加入热水,达到热平衡时,容器中的水温升高了3℃,则热水下降的温度为Δt1＝t热﹣(t冷+3℃),同时容器中的水质量增加;第二次加入相同质量和温度的热水后,冷水的温度继续升高,高升高温度为Δt,则第二杯热水达到热平衡时下降的温度为Δt2＝t热﹣(t冷+3℃+Δt),所以Δt2＜Δt1,由Q＝cmΔt知第二次热水放出的热量较少,即第二次容器中的水吸收的热量少,同时冷水的质量增加,则由Q＝cmΔt可得第二次容器中的水升高的温度小于第一次容器中的水升高的温度.故选：A.33．(2022秋•青岛期末)如图所示,是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图象,假设在热传递过程中没有热损失,由图中信息可知,热水放出的热量与冷水吸收的热量之比、热水与冷水的质量之比分别是()A．1：1,1：2 B．2：1,1：1 C．1：2,1：1 D．1：1,2：1【答案】A【分析】由图象可知,热平衡时,冷水和热水的温度变化量;不计热量损失,热水放出的热量等于冷水吸收热量,即Q放＝Q吸,根据Q＝cmΔt求得质量之比.【解答】解：由图象可知,热平衡时,冷水升高的温度为：Δt冷＝t﹣t0冷＝40℃﹣20℃＝20℃,热水降低的温度为：Δt热＝t0热﹣t＝80℃﹣40℃＝40℃,不计热量损失,热水放出的热量等于冷水吸收热量,即Q放：Q吸＝1：1,根据Q＝cmΔt可得,cm热Δt热＝cm冷Δt冷,则热水与冷水的质量之比为：m热：m冷＝Δt冷：Δt热＝20℃：40℃＝1：2,故A正确.故选：A.34．(2022秋•东至县期末)"自嗨锅”已成为一种时尚快餐,深受年轻人喜爱.它里面的发热包能将400g水从20℃刚好加热至沸腾(标准大气压下).若这些热量由酒精燃烧来提供,则需完全燃烧4.48g酒精.[c水＝4.2×103J/(kg•℃),q酒精＝3×107J/kg]【答案】4.48.【分析】知道水的质量、比热容、初温和末温,利用Q吸＝cm(t﹣t0)计算出水吸收的热量;不计热量损失,酒精完全燃烧放出的热量Q放＝Q吸,根据Q放＝mq计算出需要完全燃烧酒精的质量.【解答】解：一个标准大气压下,水的沸点是100℃,水的质量