《2025年初中必刷题九年级物理上册教科版》

1 小明同学在家用电热水壶烧水,烧开一壶自来水(约2L),水吸收的热量约为[$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,水的密度取$1g/cm^{3}$] (B)
A.$6×10^{4}J$
B.$6×10^{5}J$
C.$6×10^{6}J$
D.$6×10^{7}J$

答案： B 【解析】水的体积为 2 L=2 dm³=2 000 cm³,常温常压下水的温度约为 20 ℃,沸水的温度可取 100 ℃;根据 m=ρV 可得一壶水的质量:m=ρV=1 g/cm³×2 000 cm³=2 000 g=2 kg,水吸收的热量:Q=c水m(t₂-t₁)=4.2×10³ J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6.72×10⁵ J,计算结果与 6×10⁵ J 比较接近,故 ACD 错误,B 正确。

水稻是喜温植物,春季育秧时,傍晚通常向秧田灌水,早晨将水放出,以防霜冻。隐含的物理知识是,水的比热容较大,气温降低时,水能放出较多的热量。如果某秧田中水的温度降低了$2^{\circ }C$,放出了$3.36×10^{7}J$的热量,则该秧田中水的质量为4000kg。[$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$]

答案： 比热容 热量 4 000 【解析】因为水的比热容较大,根据 Q=cmΔt 可知,与其他物质相比,相同质量、降低相同的温度时,水能放出较多的热量;该秧田中水的质量为 m=Q放/c水Δt=3.36×10⁷ J/(4.2×10³ J/(kg·℃)×2 ℃)=4 000 kg。

3 新考法[2025甘肃陇南质检]2024年康县青龙山半程马拉松在康县长坝镇鸣枪起跑,选手们齐聚最美赛道,奔赴一场燃烧卡路里的健康之旅。“卡路里”简称“卡”,是一个能量单位。1卡等于在一个标准大气压下,1g水温度升高$1^{\circ }C$吸收的热量,已知$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,则1卡等于4.2J；若一名参赛选手参加完这次比赛,消耗的能量为$9.996×10^{6}J$,相当于2.38×10⁶卡。

答案： 4.2 2.38×10⁶ 【解析】由题意可知,1 卡等于 Q=c水mΔt=4.2×10³ J/(kg·℃)×0.001 kg×1 ℃=4.2 J;消耗的能量约为 9.996×10⁶ J,相当于 9.996×10⁶ J/4.2 J/卡=2.38×10⁶ 卡。

4 [2025天津南开区质检,中]小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和质量为0.3kg的另一种液体进行加热,根据实验数据绘制的图像如图所示,则另一种液体的比热容为____1.4×10³$J/(kg\cdot ^{\circ }C)$。[$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$]

答案： 1.4×10³ 【解析】由题图知,水的初温 t₀=10 ℃,加热 16 min,水的末温 t=40 ℃,吸收的热量 Q吸水=c水m(t-t₀)=4.2×10³ J/(kg·℃)×0.2 kg×(40 ℃-10 ℃)=2.52×10⁴ J,用相同的电加热器加热,另一种液体加热 8 min 时,液体吸收的热量为水加热 16 min 吸收的热量的一半,即 Q吸=1/2 Q吸水=1/2×2.52×10⁴ J=1.26×10⁴ J,由 Q吸=c液m'(t'-t₀)得 1.26×10⁴ J=c液×0.3 kg×(50 ℃-20 ℃),解得 c液=1.4×10³ J/(kg·℃)。

5 [2025河北保定质检]甲、乙两物体比热容之比为2:3,质量之比为1:3,若两者吸收热量之比为2:5,则甲、乙两物体升高的温度之比为 (C)
A.5:9
B.4:3
C.9:5
D.3:5

答案： C 【解析】由题意可知,Q甲=2/5 Q乙,c甲=2/3 c乙,m甲=1/3 m乙,根据 Q=cmΔt 可知,甲、乙两物体升高的温度之比为 Δt甲/Δt乙=(Q甲/c甲m甲)/(Q乙/c乙m乙)=Q甲/Q乙×c乙m乙/c甲m甲=2/5 Q乙/Q乙×c乙m乙/(2/3 c乙×1/3 m乙)=9/5,故 C 符合题意,ABD 不符合题意。故选 C。

6 [2024河南开封质检,中]甲、乙两个不同材料制成的金属块的比热容之比是3:1,质量之比是2:1,当它们吸收相同的热量时,甲金属块的温度升高了$10^{\circ }C$,则乙金属块的温度升高了____60$^{\circ }C$。

答案： 60 【解析】由题知,m甲:m乙=2:1,c甲:c乙=3:1,甲、乙两金属块吸收相同的热量,即 Q甲:Q乙=1:1,由 Q吸=cmΔt 得,两金属块升高温度之比为 Δt甲:Δt乙=Q甲/(c甲m甲):Q乙/(c乙m乙)=1/(3×2):1/(1×1)=1:6,由题知,Δt甲=10 ℃,所以 Δt乙=60 ℃。

7 [2024湖南岳阳期末,中]为了给同学解释“沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区昼夜温差小”这一现象,小尉采用了计算的方法。已知水的比热容为$4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,干泥土的比热容为$0.84×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$。
(1)求10kg的水升高$5^{\circ }C$需要吸收的热量；
(2)若(1)中水吸收的热量全部被10kg的干泥土吸收,求干泥土升高的温度。

答案： 【解】
(1)水吸收的热量:Q吸水=c水m水Δt水=4.2×10³ J/(kg·℃)×10 kg×5 ℃=2.1×10⁵ J;
(2)由题知,Q吸土=Q吸水=2.1×10⁵ J,由 Q吸=cmΔt 得干泥土升高的温度:Δt土=Q吸土/(c土m土)=2.1×10⁵ J/(0.84×10³ J/(kg·℃)×10 kg)=25 ℃。

8 在一个标准大气压下,用酒精灯给质量为2kg、温度为$12^{\circ }C$的水加热,则完全燃烧25.2g酒精可使水的温度[不计热量损失,酒精热值为$3×10^{7}J/kg$,$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$] (D)
A.升高到$88^{\circ }C$
B.升高$90^{\circ }C$
C.升高到$102^{\circ }C$
D.升高到$100^{\circ }C$

答案： D 【解析】完全燃烧 25.2 g 酒精放出的热量 Q放=m酒精q=2.52×10⁻² kg×3×10⁷ J/kg=7.56×10⁵ J,不计热量损失,水吸收的热量等于酒精完全燃烧放出的热量,即 Q吸=Q放=7.56×10⁵ J,由 Q吸=cmΔt 可知,水升高的温度 Δt=Q吸/(c水m水)=7.56×10⁵ J/(4.2×10³ J/(kg·℃)×2 kg)=90 ℃,水的末温 t=t₀+Δt=12 ℃+90 ℃=102 ℃;因为水在一个标准大气压下的沸点为 100 ℃,所以水的温度只能升高到 100 ℃,故 D 正确。