《2025年初中必刷题九年级物理上册教科版》

1 [2025四川泸州调研]一定质量的水先后经历了以下三个过程(水的质量始终不变)：①$20^{\circ }C的水变为10^{\circ }C$的水,放出热量$Q_{1}$；②$10^{\circ }C的水变为0^{\circ }C$的冰,放出热量$Q_{2}$；③$0^{\circ }C的冰变为-10^{\circ }C$的冰,放出热量$Q_{3}$。已知$c_{冰}\lt c_{水}$,则 (B)
A.$Q_{1}= Q_{2}= Q_{3}$
B.$Q_{2}＞Q_{1}＞Q_{3}$
C.$Q_{1}\lt Q_{2}\lt Q_{3}$
D.$Q_{1}\lt Q_{2}= Q_{3}$

答案： B 【解析】水的比热容大于冰的比热容,水和冰的质量相同,在降低相同的温度时,由 Q=cmΔt 可知,水放出的热量更多,故 Q₁＞Q₃。10 ℃的水变为 0 ℃的水放出的热量等于 20 ℃的水变为 10 ℃的水放出的热量,但 0 ℃的水变成 0 ℃的冰还会放出一些热量,所以 Q₂＞Q₁。综上所述可得 Q₂＞Q₁＞Q₃。故选 B。

用两个相同的电加热器给质量和初温相同的甲、乙两种液体加热,它们的温度随时间变化的情况如图所示,下列说法中正确的是C
①0~10min,甲、乙两种液体吸收的热量之比为2:1
②甲、乙两种液体的比热容之比为1:2
③当甲、乙两种液体的温度都升高至$60^{\circ }C$时,吸收的热量之比为1:2
A.①②正确
B.只有③正确
C.②③正确
D.①②③都正确

答案： C 【解析】由题意可知,甲、乙两种液体质量相等、初温相同,用两个相同的电加热器加热,在相等时间内两液体吸收的热量相等,则 0~10 min,甲、乙两种液体吸收的热量之比为 1:1;由图像可以看出,从 0 ℃升高至 60 ℃,甲需要加热 10 min,乙需要加热 20 min,甲、乙两液体吸收的热量之比为 Q甲/Q乙=10 min/20 min=1/2,根据 Q吸=cmΔt 可知,甲、乙两种物质的比热容之比也为 1:2。综上,①错误,②③正确。故选 C。

某种不锈钢“冰块”,其表面是由不锈钢制成的,里面装有特殊的冷冻液体,已知不锈钢“冰块”的比热容为$420J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,现将质量为0.5kg的不锈钢冰块冷冻至$-15^{\circ }C$,然后迅速放入400g、$30^{\circ }C$的水中,不考虑环境温度的影响,假设水降温放出的热量全部被不锈钢“冰块”吸收,则水温最终将变为25$^{\circ }C$。[$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$]

答案： 25 【解析】水降温放出的热量全部被不锈钢“冰块”吸收,则 Q放=Q吸,最终水和不锈钢“冰块”的温度相同,设均为 t,则有 c水m水(t水-t)=c钢m钢(t-t钢),即 4.2×10³ J/(kg·℃)×0.4 kg×(30 ℃-t)=420 J/(kg·℃)×0.5 kg×[t-(-15 ℃)],解得 t=25 ℃,即水温最终将变为 25 ℃。

“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。如图所示,将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动,漂流过程中,酒的温度会降低；若酒盏里质量为100g的酒温度从$30^{\circ }C降低至25^{\circ }C$,会放出1700J的热量。若这些热量被100g的水完全吸收,则水升高的温度小于(填“大于”“等于”或“小于”)$5^{\circ }C$。[$c_{酒精}= 3.4×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$]

答案： 1 700 小于 【解析】酒的温度从 30 ℃降低至 25 ℃,放出的热量为 Q放=c酒精m酒(t₀-t)=3.4×10³ J/(kg·℃)×0.1 kg×(30 ℃-25 ℃)=1 700 J;由题意得,水吸收的热量为 Q吸=Q放=1 700 J,水升高的温度为 Δt=Q吸/(c水m水)=1 700 J/(4.2×10³ J/(kg·℃)×0.1 kg)≈4 ℃,则水升高的温度小于 5 ℃。

5 [中]淬火是金属热处理工艺之一,把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到$420^{\circ }C$,然后放在室温为$20^{\circ }C$的空气中自然冷却,求：[已知该金属块的比热容为$0.49×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,水的比热容为$4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$]
(1)金属块在冷却过程中放出的热量。
(2)若把这些热量全部用于给$35^{\circ }C$、1kg的水加热,在一个标准大气压下水升高的温度。

答案： 【解】
(1)金属块在冷却过程中放出的热量:Q放=c金m金(t₀金-t金)=0.49×10³ J/(kg·℃)×1.5 kg×(420 ℃-20 ℃)=2.94×10⁵ J。
(2)由题意知,水吸收的热量 Q吸=Q放=2.94×10⁵ J,由 Q吸=cmΔt 得,水升高的温度:Δt水=Q吸/(c水m水)=2.94×10⁵ J/(4.2×10³ J/(kg·℃)×1 kg)=70 ℃,水的末温:t水=Δt水+t₀=70 ℃+35 ℃=105 ℃,在一个标准大气压下,水的沸点为 100 ℃,水沸腾后吸热,温度保持 100 ℃不变,则水的末温为 100 ℃,水升高的温度为 Δt'水=100 ℃-35 ℃=65 ℃。

(1)表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的A；
(2)0~5min,温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的B,变化慢是因为该物质的比热容大；
(3)热奶和水的内能发生变化,是通过热传递的方式改变的；
(4)水的初温是20$^{\circ }C$；热奶的末温是40$^{\circ }C$,若水和热奶的质量之比为2:1,如果不计热量损失,从乙图通过计算可得热奶的比热容是3.36×10³ J/(kg·℃)[$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$]。

答案：
(1)A
(2)B 大
(3)热传递
(4)20 40 3.36×10³ J/(kg·℃)【解析】
(1)装有热奶的奶瓶放在冷水中要放出热量,温度降低,一段时间后,热奶和水的温度相等,由图乙可知,A 的温度先降低后不变,因此表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的 A。
(2)由图乙可知,0~5 min 内 B 图线温度随时间的变化比较缓慢,变化慢是因为 B 图线对应的物质的比热容大。
(3)0~5 min 内热奶与水的温度不同,它们之间存在温度差,所以热奶和水之间会发生热传递,使热奶和水的内能发生变化。
(4)由图乙可知,B 图线对应的物质是水,水的初温是 20 ℃,热奶的初温是 90 ℃,热奶的末温是 40 ℃,水的末温是 40 ℃;若水和热奶的质量之比为 2:1,如果不计热量损失,热奶放出的热量全部被水吸收,即 Q吸=Q放,c水×2mΔt水=c奶mΔt奶,故有 4.2×10³ J/(kg·℃)×2m×(40 ℃-20 ℃)=c奶×m×(90 ℃-40 ℃),解得,c奶=3.36×10³ J/(kg·℃)。