《2025年毕业班综合训练物理中考安徽专版》

1.（2024·武汉）下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是 （ ）
A. 汽车发动机用水作冷却剂
B. 人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷
C. 海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住
D. 生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度

答案： 1. B

【典例2】（2022·大庆）“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1：4，砂石和水的密度之比为3：2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时，它们升高的温度之比为______。
【解析】砂石和水两个物体的体积相同，由$\rho =\frac{m}{V}$可得，$\frac{m_{砂石}}{m_{水}}=\frac{\rho_{砂石}V}{\rho_{水}V}=\frac{\rho_{砂石}}{\rho_{水}}=\frac{3}{2}$，由$Q_{吸}=cm\Delta t$可得，砂石和水吸收相同的热量时升高的温度之比$\frac{\Delta t_{砂石}}{\Delta t_{水}}=\frac{\frac{Q}{c_{砂石}m_{砂石}}}{\frac{Q}{c_{水}m_{水}}}=\frac{c_{水}m_{水}}{c_{砂石}m_{砂石}}=\frac{4\times 2}{1\times 3}=\frac{8}{3}$。
【答案】8：3
【点拨】计算吸收的热量时，注意单位要统一，根据公式$Q=cm\Delta t$计算。

答案： 【解析】砂石和水两个物体的体积相同，由$\rho =\frac{m}{V}$可得，$\frac{m_{砂石}}{m_{水}}=\frac{\rho_{砂石}V}{\rho_{水}V}=\frac{\rho_{砂石}}{\rho_{水}}=\frac{3}{2}$，由$Q_{吸}=cm\Delta t$可得，砂石和水吸收相同的热量时升高的温度之比$\frac{\Delta t_{砂石}}{\Delta t_{水}}=\frac{\frac{Q}{c_{砂石}m_{砂石}}}{\frac{Q}{c_{水}m_{水}}}=\frac{c_{水}m_{水}}{c_{砂石}m_{砂石}}=\frac{4\times 2}{1\times 3}=\frac{8}{3}$。
【答案】8：3
【点拨】计算吸收的热量时，注意单位要统一，根据公式$Q=cm\Delta t$计算。

2.（2024·扬州）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。[$c_{水}=4.2\times 10^{3}J/(kg\cdot℃)$]

答案： 解析 拖拉机轮胎表面刻有花纹，是压力不变时通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。选用水来冷却拖拉机的发动机，是因为水的比热容大，其他条件相同时，水升高相同温度，吸收的热量多。如果水箱装有质量为20 kg的水，水温从20℃上升到70℃，水吸收的热量为$Q_{吸}=cm\Delta t = 4.2\times10^{3}J/(kg\cdot℃)\times20kg\times(70℃ - 20℃)=4.2\times10^{6}J$。
答案 接触面粗糙程度 大 $4.2\times10^{6}$

【典例3】（2022·枣庄）太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收7.0×10^{6} J的太阳能，若热水器吸收8 h的太阳能，可以使质量为100 kg的水温度升高50℃。已知水的比热容$c_{水}=4.2\times 10^{3}J/(kg\cdot℃)$，天然气的热值$q =3.5\times 10^{7}J/m^{3}$。求：
（1）水吸收的热量；
（2）该太阳能热水器的效率；
（3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m^{3}的天然气。

【解析】（1）水吸收的热量为$Q_{吸}=cm\Delta t = 4.2\times 10^{3}J/(kg\cdot℃)\times100 kg\times50℃=2.1\times 10^{7}J$；
（2）每天获得的太阳能为$E = 7.0\times 10^{6}J/h\times8 h = 5.6\times 10^{7}J$，则太阳能热水器的效率为$\eta=\frac{Q_{吸}}{E}\times 100\%=\frac{2.1\times 10^{7}J}{5.6\times 10^{7}J}\times 100\% = 37.5\%$；
（3）天然气完全燃烧放出的热量$Q_{放}=Q_{吸}=2.1\times 10^{7}J$；由$Q_{放}=Vq$可知，需要完全燃烧天然气的体积：$V=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{2.1\times 10^{7}J}{3.5\times 10^{7}J/m^{3}} = 0.6 m^{3}$。
【答案】（1）水吸收的热量为2.1×10^{7} J；
（2）太阳能热水器的效率为37.5%；
（3）需要0.6 m^{3}的天然气。
【方法总结】（1）明确燃烧的是哪种燃料，即知道它的热值、质量以及是否完全燃烧；
（2）看放出的热量是否完全被物体吸收，明确吸热物体的比热容、质量和温度的变化；
（3）明确所求的物理量，根据相应的公式计算，应用的公式有$Q = cm\Delta t$，$Q = qm$，$\eta=\frac{Q_{有用}}{Q_{总}}\times 100\%$及其变形。

答案： 【解析】（1）水吸收的热量为$Q_{吸}=cm\Delta t = 4.2\times 10^{3}J/(kg\cdot℃)\times100 kg\times50℃=2.1\times 10^{7}J$；
（2）每天获得的太阳能为$E = 7.0\times 10^{6}J/h\times8 h = 5.6\times 10^{7}J$，则太阳能热水器的效率为$\eta=\frac{Q_{吸}}{E}\times 100\%=\frac{2.1\times 10^{7}J}{5.6\times 10^{7}J}\times 100\% = 37.5\%$；
（3）天然气完全燃烧放出的热量$Q_{放}=Q_{吸}=2.1\times 10^{7}J$；由$Q_{放}=Vq$可知，需要完全燃烧天然气的体积：$V=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{2.1\times 10^{7}J}{3.5\times 10^{7}J/m^{3}} = 0.6 m^{3}$。
【答案】（1）水吸收的热量为2.1×10^{7} J；
（2）太阳能热水器的效率为37.5%；
（3）需要0.6 m^{3}的天然气。
【方法总结】（1）明确燃烧的是哪种燃料，即知道它的热值、质量以及是否完全燃烧；
（2）看放出的热量是否完全被物体吸收，明确吸热物体的比热容、质量和温度的变化；
（3）明确所求的物理量，根据相应的公式计算，应用的公式有$Q = cm\Delta t$，$Q = qm$，$\eta=\frac{Q_{有用}}{Q_{总}}\times 100\%$及其变形。