《2025年综合应用创新题典中点九年级物理全一册教科版》

1. (原创题)青龙湖湿地公园是成都人民的避暑休闲之地。湿地能使周围环境的昼夜温差减小，这是因为水的比热容较________。湖中的水放出一半后，湖水的比热容________(填“变大”“不变”或“变小”)；将装有$0.5kg$水的杯子放在阳光下，水温上升$10℃$，不考虑热量散失，则水吸收的热量为__________$J$。$[c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)]$

答案： 大;不变;2.1×10³

2. [2023.凉山州]小华在探究不同物质的吸热能力时，用相同的电加热器对质量均为$1kg$的水和另一种液体同时加热(不考虑热损失)。已知液体的比热容小于水的比热容，通过实验画出温度随时间变化的图像如图所示，分析图像可知：水在$5min$内吸收的热量为__________$J$，液体的比热容为______________$J/(kg·℃)$。

答案： 3.15×10⁴;2.7×10³ [点拨]根据图像可得,水在20min内吸收的热量Q吸=cmΔt = 4.2×10³J/(kg·℃)×1kg×(50℃ - 20℃)=1.26×10⁵J。则水在5min内吸收的热量为Q₁ = $\frac{1}{4}$Q吸 = $\frac{1}{4}$×1.26×10⁵J = 3.15×10⁴J。因为用相同的电加热器加热，液体和水在15min内吸收的热量相同，可得液体的比热容为c液 = $\frac{Q}{mΔt}$ = $\frac{3}{4}$×$\frac{Q吸}{mΔt}$ = $\frac{3}{4}$×$\frac{1.26×10⁵J}{1kg×(55℃ - 20℃)}$ = 2.7×10³J/(kg·℃)。

3. [2023.北京模拟改编]小明的妈妈做饭时，使用铁锅烧水，小明发现把$2kg$的水从$10℃$加热到$85℃$，共消耗了$0.5kg$的干木柴。已知水的比热容为$4.2×10^{3}J/(kg·℃)$，干木柴的热值为$1.2×10^{7}J/kg$，求：
(1)干木柴完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。

答案： [解]
(1)干木柴完全燃烧放出的热量Q放 = qm = 1.2×10⁷J/kg×0.5kg = 6×10⁶J。
(2)水吸收的热量Q吸 = cm水(t₂ - t₁)=4.2×10³J/(kg·℃)×2kg×(85℃ - 10℃)=6.3×10⁵J。

4. [2023.开封一模]如图是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图像，假设热水放出的热量全部被冷水吸收，由图中信息可知：冷水与热水的内能变化量之比是________，冷水与热水的质量之比是________。

答案： 1:1;2:1 [点拨]热水放出热量，内能减小；冷水吸收热量，内能增大。由题意可知，热水放出的热量全部被冷水吸收，由此可知冷水与热水的内能变化量相等，即冷水与热水的内能变化量之比为1:1。由图可知，热水的温度变化量Δt₁ = 80℃ - 40℃ = 40℃，冷水的温度变化量Δt₂ = 40℃ - 20℃ = 20℃，则$\frac{Δt₂}{Δt₁}$ = $\frac{20℃}{40℃}$ = $\frac{1}{2}$；热水和冷水的比热容相同，热水放出的热量和冷水吸收的热量相等，由Q = cmΔt可知，冷水与热水的质量之比$\frac{m₂}{m₁}$ = $\frac{Δt₁}{Δt₂}$ = 2:1。

5. [2024.临汾月考]将$400g$、$5℃$的冷水与$200g$、$80℃$的热水混合(与外界无热量交换)，混合后的温度是(　　)
A. $30℃$　　　　　　
　B. $37.5℃$
C. $60℃$　　　　　　
　D. $70℃$

答案： A [点拨]冷水和热水混合，混合后冷水和热水最后的温度相同，设混合后的温度为t，冷水吸收的热量Q吸 = c水m₁Δt₁ = c水×400×10⁻³kg×(t - 5℃)，热水放出的热量Q放 = c水m₂Δt₂ = c水×200×10⁻³kg×(80℃ - t)，又因为冷水与热水混合时与外界无热量交换，冷水吸收的热量与热水放出的热量相等，即Q吸 = Q放，所以c水×400×10⁻³kg×(t - 5℃)=c水×200×10⁻³kg×(80℃ - t)，解得t = 30℃。故选A。

6. [2024.厦门月考]吃早饭的时候，妈妈想用热水给小进加热如图所示的盒装牛奶，使牛奶的温度由$22℃$升高到$42℃$。已知$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)$，$c_{牛奶}=2.5×10^{3}J/(kg·℃)$，问：
(1)牛奶吸收的热量是多少？
(2)若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，妈妈至少要用$52℃$的热水多少千克？(计算结果保留$1$位小数)

答案： [解]
(1)牛奶吸收的热量：Q吸 = c牛奶m牛奶(t - t₀)=2.5×10³J/(kg·℃)×250×10⁻³kg×(42℃ - 22℃)=1.25×10⁴J。
(2)若不考虑热量损失，热水放出的热量：Q放 = Q吸 = 1.25×10⁴J，由Q放 = c水m水(t₁ - t)可知，需要的热水的质量m水 = $\frac{Q放}{c水(t₁ - t)}$ = $\frac{1.25×10⁴J}{4.2×10³J/(kg·℃)×(52℃ - 42℃)}$≈0.3kg。