《2025年综合应用创新题典中点九年级物理全一册教科版》

7. [2023.钦州期中]为了测定熔炉内的温度，将质量为$700g$的钢球投入熔炉里相当长的时间后取出；然后立即投入到质量为$2.3kg$、温度为$10℃$的水中，结果水温升高到$40℃$。则此熔炉的温度约为[不计热损失，$c_{钢}=4.6×10^{2}J/(kg·℃)$] (　　)
A. $630℃$
　B. $730℃$
　C. $840℃$
　D. $940℃$

答案： D [点拨]水吸收的热量Q吸 = c水m水(t水 - t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×2.3kg×(40℃ - 10℃)=2.898×10⁵J；由题知，钢球放出的热量完全被水吸收，钢球放出的热量Q放 = Q吸 = 2.898×10⁵J，由Q放 = c钢m钢(t₀ - t)可得，熔炉的温度t₀ = $\frac{Q放}{c钢m钢}$ + t = $\frac{2.898×10⁵J}{4.6×10²J/(kg·℃)×0.7kg}$ + 40℃ = 940℃。

8. [2023.兰州模拟]甲物体的质量为$2kg$，乙、丙两物体的质量均为$1kg$，三个物体的温度均升高$1℃$，吸收的热量如图所示，下列说法正确的是 (　　)

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

答案： D [点拨]由题意和图像可知，m甲 = 2m乙，它们升高相同的温度时，Q甲吸 = 2Q乙吸，由Q = cmΔt可知甲、乙的比热容相同，故A错误；由题意和图像可知，甲、乙两物体的温度均升高1℃时，乙比甲吸收的热量少；反之，甲、乙两物体的温度均降低1℃时，因为其质量、比热容都不变，所以乙比甲放出的热量少，故B错误；甲的比热容c甲 = $\frac{Q甲吸}{m甲Δt}$ = $\frac{2×2000J}{2kg×1℃}$ = 2000J/(kg·℃)，故C错误；根据题意和图像可知，m甲:m丙 = 2:1，它们升高相同的温度时，吸收的热量相同，根据Q = cmΔt可知，c甲:c丙 = $\frac{m丙}{m甲}$ = 1:2，故D正确。

9. [2023.内江模拟]某同学用一种加热器将质量为$1000g$的冰持续加热直至沸腾，记录并绘制出的温度 - 时间图像如图所示。根据图像可知物质在$B$点的内能________在$C$点的内能，在$AB$段的比热容________$CD$段的比热容(以上均填“大于”“小于”或“等于”)；物质在$AB$段所吸收的热量为________$J$。[水的比热容为$4.2×10^{3}J/(kg·℃)$]

答案： 小于;小于;1.05×10⁵ [点拨]由图中可知，在BC段冰处于熔化过程，持续吸热，温度不变，内能增加，故可知物质在B点的内能小于在C点的内能。由图可知，物质在CD段吸收的热量：QCD = c水mΔtCD = 4.2×10³J/(kg·℃)×1kg×100℃ = 4.2×10⁵J；在整个过程中用相同的加热器加热，因此在相同的时间内吸收的热量相同；由图可知，AB段的加热时间是CD段加热时间的$\frac{1}{4}$，则物质在AB段吸收的热量：QAB = $\frac{1}{4}$QCD = $\frac{1}{4}$×4.2×10⁵J = 1.05×10⁵J，AB段的比热容即冰的比热容cAB = $\frac{QAB}{m冰ΔtAB}$ = $\frac{1.05×10⁵J}{1kg×50℃}$ = 2.1×10³J/(kg·℃)，所以物质在AB段的比热容小于在CD段的比热容。

10. [2023.合肥模拟改编]天然气的主要成分是甲烷，其热值是$3.6×10^{7}J/m^{3}$。小明家一个月要用$10m^{3}$的天然气，则完全燃烧这些天然气可放出的热量是________$J$；若这些热量全部被水吸收，可将________$kg$、$20℃$的水烧开。[在一个标准大气压下，$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)$，最后一空保留整数]

答案： 3.6×10⁸;1071

11. [2024.西安长安区期中]有一根烧红的铁钉，质量是$2g$，放出$920J$的热量后，温度降低到$20℃$，已知$c_{铁}=0.46×10^{3}J/(kg·℃)$，铁的熔点为$1535℃$。求：
(1)该铁钉的初温。
(2)将$100kg$、$35℃$的铁钉熔化，铁钉在开始熔化前需吸收的热量。

答案： [解]
(1)一根铁钉的质量m = 2g = 2×10⁻³kg，由Q放 = cmΔt可得，铁钉降低的温度Δt = $\frac{Q放}{c铁m}$ = $\frac{920J}{0.46×10³J/(kg·℃)×2×10⁻³kg}$ = 1000℃，则该铁钉的初温t₀ = t₁ + Δt = 20℃ + 1000℃ = 1020℃。
(2)将100kg、35℃的铁钉熔化，铁钉在熔化前升高的温度Δt' = t熔 - t₀ = 1535℃ - 35℃ = 1500℃，则这些铁钉在熔化前需吸收的热量Q吸 = c铁mΔt' = 0.46×10³J/(kg·℃)×100kg×1500℃ = 6.9×10⁷J。

12. (结合数学思维)[2024.南京月考]质量相等的$28℃$、$100℃$的水分别装在甲、乙两容器中，现将一个温度为$100℃$的金属球放入甲容器中，达到温度相同时，甲容器中水温升高到$40℃$，然后迅速取出金属球放入乙容器中，再次达到温度相同时，乙容器中水温是(不计热量损失和水的质量损失) (　　)
A. $60℃$
　B. $70℃$　
　C. $88℃$　
　D. $90℃$

答案： D [点拨]
(1)当将金属球放入甲容器中时，金属球放出的热量与水吸收的热量相等，即：Q放 = Q吸，则c金m金×(100℃ - 40℃)=c水m水×(40℃ - 28℃)，化简得$\frac{c水m水}{c金m金}$ = 5。
(2)当将金属球放入乙容器中时，乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等，即Q水放 = Q金吸。设此时两者共同的温度为t，则c水m水×(100℃ - t)=c金m金×(t - 40℃)，$\frac{c水m水}{c金m金}$×(100℃ - t)=t - 40℃，5×(100℃ - t)=t - 40℃，解得：t = 90℃。综上分析故选D。