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九年级 上册 苏科版　初中物理 同步课时提分练
第十二章　机械能和内能
第3课时　热量的计算
基础提质
1.【核心素养·科学思维】(2026江苏徐州撷秀中学月考)质量为10 kg、初温为20 ℃的水吸收4.2×10 J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[c水=4.2×10 J/(kg·℃)](　　)
①80 ℃　②100 ℃　③120 ℃　④130 ℃
A. 4　　B. 3　　C. 2　　D. 1
2.(2026江苏泰州姜堰月考)甲、乙两物体的比热容之比为2∶3，吸收的热量之比为3∶1，它们升高的温度相同，则它们的质量之比为(　　)
A. 9∶2　　B. 2∶9　　C. 3∶2　　D. 4∶5
3.(2025江苏宿迁中考)将质量均为100 g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中，初始温度相同，用同一热源加热相同时间，______升温快，这是因为_______________________________；实验中测得，水的温度升高了20 ℃，吸收的热量为_________J。[c水=4.2×10 J/(kg·℃)]
能力提升
4.(2024江苏扬州中考)拖拉机轮胎表面刻有花纹，是通过增大____________________来增大摩擦。选用水来冷却拖拉机的发动机，是因为水的比热容_______(选填“大”或“小”)，如果水箱装有质量为20 kg的水，水温从20 ℃上升到70 ℃，水吸收了_______________J的热量。[c水=4.2×10 J/(kg·℃)]
5.(2026江苏沭阳怀文中学月考)如图所示是小李同学探究冰熔化的规律时描绘的温度随时间变化的图像。冰的质量为100 g，第6 min时的内能_______(选填“大于”“等于”或“小于”)第8 min时的内能；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的_________倍(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)；从第4 min至第8 min内，冰水混合物吸收的热量为___________J。[水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃)]
6.(2026陕西西安八十五中月考)选用水来作为拖拉机发动机的冷却液，主要原因是__________________。将一个质量为80 g、温度为100 ℃的金属块放入装有质量为80 g、温度为25 ℃的水的保温杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30 ℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，则该金属块的比热容为________J/(kg·℃)。[水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃)]
7.(2026江苏宿迁期中，★★☆)用两个相同的电加热器给质量均为0.2 kg的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，不计热量损失，据此判断[c水=4.2×10 J/(kg·℃)](　　)
水
A. 物质甲的比热容为8.4×10 J/(kg·℃)
B. 加热20 min，水所吸收的热量是甲的两倍
C. 甲在前10 min内吸收的热量是5.04×10 J
D. 每个电加热器每秒放出42 J的热量
素养提优
8.【情境素材·科技成就】(2026陕西西安长安期中，★★☆)如图所示是一种新型的金属冰块，既经济又耐用。现将质量为0.3 kg、温度为-20 ℃的冷冻金属冰块放入质量为0.2 kg的水中，最终水温从30 ℃下降到20 ℃。若不计热量损失，下列说法正确的是[c水=4.2×10 J/(kg·℃)](　　)
A. 金属冰块和水达到相同温度后，它们之间仍能发生热传递
B. 金属冰块吸收的热量为1.26×10 J
C. 金属冰块与水的比热容之比为1∶6
D. 只将金属冰块的质量增加到0.4 kg，水温可以下降到10 ℃
9.(2024江苏镇江中考改编，★★☆)为比较A、B两保温杯的保温性能，小红在两个保温杯中分别倒入0.1 kg相同温度的热水，用温度计测量其初温t0，示数如图1所示，t0=_______℃。绘制水温随时间的变化图像如图2所示，A杯中水的温度从t0下降到30 ℃，放出的热量为__________J，保温性能更好的是_______(选填“A”或“B”)杯。[c水=4.2×10 J/(kg·℃)]
10.(2026江苏兴化月考，★★☆)“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入调制好的鱼汤，鱼汤的质量为2 kg、初温为50 ℃，鹅卵石放热使鱼汤沸腾(不计热量损失，且鱼汤的比热容和沸点视为和水的相同)。已知水的比热容是4.2×10 J/(kg·℃)，鹅卵石的比热容是0.84×10 J/(kg·℃)。在标准大气压下：
(1) 鱼汤升温至沸腾的过程中，求鱼汤所吸收的热量；
(2) 鱼汤升温至沸腾的过程中，木桶中的鹅卵石温度下降了10 ℃，求桶中鹅卵石的质量。
11.(2026江苏溧阳实验初中月考，★★☆)物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两个完全相同的酒精灯分别给质量均为200 g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是4.2×10 J/(kg·℃)，那么请问：
(1) 图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图像？
(2) 加热2 min时，水吸收了多少热量？
(3) 沙子的比热容是多少？(计算结果保留至整数)
参考答案与解析
1. B　解析:由Q吸=cmΔt得，水应升高的温度Δt===100 ℃，水的最高末温t最高=t0+Δt=20 ℃+100 ℃=120 ℃。因水沸腾后继续吸热但温度不变，且水表面气压未知、沸点不确定，故末温可能是80 ℃、100 ℃、120 ℃，不可能是130 ℃，即最多有3个可能温度，选B。
2. A　解析:由Q吸=cmΔt得m=，升高的温度相同时质量与比热容成反比、与吸热成正比，故m甲∶m乙=()∶()=×=×=9∶2，选A。
3. 沙子；沙子的比热容小于水的比热容；8.4×10
解析:同一热源加热相同时间，吸收热量相同，质量相同的沙子和水，沙子比热容小于水，故沙子升温快。水吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×10 J/(kg·℃)×0.1 kg×20 ℃=8.4×10 J。
4. 接触面的粗糙程度；大；4.2×10
解析:轮胎刻有花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦；水比热容大，用作冷却剂。水吸收热量Q吸=c水mΔt=4.2×10 J/(kg·℃)×20 kg×(70 ℃-20 ℃)=4.2×10 J。
5. 小于；2；2.1×10
解析:晶体熔化时吸收热量、内能增加，故第6 min内能小于第8 min。由图像知AB段温度升高10 ℃、被加热4 min，CD段温度升高5 ℃、被加热4 min，两段吸热相同，由Q吸=cmΔt得cCD∶cAB===2，故CD段比热容是AB段的2倍。BC段与CD段加热时间均为4 min，吸热相同，故BC段冰水混合物吸收热量等于CD段水吸收的热量；冰熔化成水质量不变m=0.1 kg，CD段水吸热Q水吸=c水m水Δt水=4.2×10 J/(kg·℃)×0.1 kg×5 ℃=2.1×10 J，故BC段冰水混合物吸收热量也为2.1×10 J。
6. 水的比热容较大；0.3×10
解析:选水作冷却液主要因为水比热容大。水吸收热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×10 J/(kg·℃)×0.08 kg×(30 ℃-25 ℃)=1 680 J；金属块放热全部被水吸收，Q放=Q吸=1 680 J；金属块m金=0.08 kg，初温100 ℃、末温30 ℃，则c金====0.3×10 J/(kg·℃)。
7. D　解析:水升高60 ℃需20 min，物质甲升高60 ℃需10 min，故升高相同温度时===2，由Q=cmΔt得c水=2c甲，c甲=c水=2.1×10 J/(kg·℃)，A错误；相同时间电加热器放热相同，加热20 min水吸热等于甲吸热，B错误；甲前10 min升温60 ℃，Q甲吸=c甲m甲Δt甲=2.1×10 J/(kg·℃)×0.2 kg×60 ℃=2.52×10 J，C错误；不计热损失，10 min放热量Q放=Q甲吸=2.52×10 J，每秒放热量Q===42 J，D正确。
8. C　解析:达到相同温度后无温度差，不再发生热传递，A错误；水放热Q放=c水m水Δt水=4.2×10 J/(kg·℃)×0.2 kg×(30 ℃-20 ℃)=8.4×10 J，不计热损失则金属冰块吸热Q吸=Q放=8.4×10 J，B错误；金属冰块与水比热容之比为c冰∶c水=，吸放热相同且m水=0.2 kg、m冰=0.3 kg，Δt冰=20 ℃-(-20 ℃)=40 ℃，Δt水=10 ℃，故c冰∶c水====1∶6，C正确；将金属冰块质量增至0.4 kg时吸热不等于水放热，水温不能降到10 ℃，D错误。
9. 80；2.1×10 ；A　解析:图1温度计分度值为1 ℃，示数t0=80 ℃；A杯中水放热Q放=c水m(t0-t)=4.2×10 J/(kg·℃)×0.1 kg×(80 ℃-30 ℃)=2.1×10 J；由图2知两保温杯放相同热量时，A杯中水所用时间更长，故A杯保温性能更好。
10. 解：
(1)标准大气压下，水的沸点为100 ℃，鱼汤比热容和沸点视为与水的相同，则鱼汤吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×10 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-50 ℃)=4.2×10 J。
(2)不计热量损失，鹅卵石放出的热量等于鱼汤吸收的热量，即Q放=Q吸=4.2×10 J，由Q放=cmΔt得鹅卵石的质量m====50 kg。
11. 解：
(1)由图像知a图物质温度一直升高(超过250 ℃)，b图物质温度升到一定值后不再升高(远低于250 ℃)；水在标准大气压下沸点为100 ℃且沸腾时温度不再升高，故b图是水吸热升温的图像，a图是沙子吸热升温的图像。
(2)由b图像知，加热2 min时水从20 ℃上升到70 ℃，水吸收热量Q水吸=c水m水Δt水=4.2×10 J/(kg·℃)×0.2 kg×(70 ℃-20 ℃)=4.2×10 J。
(3)相同时间内两个完全相同的酒精灯燃烧放出相同热量，2 min内Q沙吸=Q水吸=4.2×10 J；加热2 min沙子从20 ℃上升到250 ℃，Δt沙=230 ℃，m沙=0.2 kg，则c沙===≈913 J/(kg·℃)。

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