《2025年实验班提优训练九年级物理上册苏科版》

6. 学校物理兴趣小组的同学利用器材测量铝的比热容.他们将质量为4.2 kg的铝块先加热到$164^{\circ }C$后,投入到质量为2 kg、初温为$20^{\circ }C$的水中,水和铝块最终的温度都是$64^{\circ }C$.已知水的比热容为$4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,假设铝块放出的热量全部被水吸收.求:
(1)铝块降低的温度;
(2)水吸收的热量;
(3)铝块的比热容.

答案：
(1)100℃
(2)3.696×10^{5}J
(3)0.88×10^{3}J/(kg·℃) [解析]
(1)铝块降低的温度为Δt_{降}=t_{0铝}-t=164℃-64℃=100℃.
(2)水吸收的热量Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t-t_{0水})=4.2×10^{3}J/(kg·℃)×2kg×(64℃-20℃)=3.696×10^{5}J.
(3)铝块放出的热量等于水吸收的热量,即Q_{放}=Q_{吸}=3.696×10^{5}J,铝块的比热容c_{铝}=Q_{放}/(m_{铝}Δt_{降})=3.696×10^{5}J/(4.2kg×100℃)=0.88×10^{3}J/(kg·℃).易错警示 关于热量的有关计算,明确不计热损失时,Q_{放}=Q_{吸}是关键.

7. 如图甲所示,小明将质量为250 g,初温为$90^{\circ }C$的牛奶放入质量为500 g,初温为$20^{\circ }C$的水中进行冷却,同时,他还利用温度计和钟表测出温度的变化情况,并作出了如图乙所示的水和牛奶的温度随时间变化的关系曲线.忽略热量的损失以及盛牛奶和水的器皿吸放热的影响,$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$.求:
(1)水、牛奶达到的相同温度为40$^{\circ }C;$
(2)达到相同温度时,水吸收的热量;
(3)牛奶的比热容.
(2)水的质量$m_{水}=500g=0.5kg$，水升高的温度$\Delta t_{水}=40^{\circ}C - 20^{\circ}C=20^{\circ}C$，水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t_{水}=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.5kg×20^{\circ}C=4.2×10^{4}J$
(3)牛奶的质量$m_{牛奶}=250g=0.25kg$，牛奶降低的温度$\Delta t_{牛奶}=90^{\circ}C - 40^{\circ}C=50^{\circ}C$，因为忽略热量损失，所以牛奶放出的热量$Q_{放}=Q_{吸}=4.2×10^{4}J$，由$Q_{放}=c_{牛奶}m_{牛奶}\Delta t_{牛奶}$可得，牛奶的比热容$c_{牛奶}=\frac{Q_{放}}{m_{牛奶}\Delta t_{牛奶}}=\frac{4.2×10^{4}J}{0.25kg×50^{\circ}C}=3.36×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$

答案：
(1)40
(2)4.2×10^{4}J
(3)3.36×10^{3}J/(kg·℃)

8.(2023·泰州靖江期中)某实验小组用如图1所示的装置比较水和煤油的吸热本领.
(1)实验时应控制水和煤油的初温和质量相同;加热过程中,用搅拌棒搅拌的目的是使液体受热均匀(图中搅拌棒未画出).
(2)加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的.
(3)用两个相同的电加热器来加热,每隔1 min记录一次温度,整个实验操作无误.图2甲所示图线a可以反映煤油的温度随时间的变化规律,这是因为水的吸热能力强.
(4)某小组根据实验数据绘制的图像如图2乙所示,发现图像乙中AB段与OC段相互平行,分析产生这种现象的原因可能是$m_{a}$小于(填"大于""小于"或"等于")$m_{b}.$
]

答案：
(1)质量 使液体受热均匀
(2)加热时间
(3)a 水
(4)大于 [解析]
(1)实验时要采用控制变量法,只改变物质的种类,采用相同热源进行加热,同时应控制水和煤油的初温和质量相同,通过比较它们吸收相同的热量时温度的变化来反映它们的吸热本领.用搅拌棒搅拌的目的是使液体受热均匀.
(2)实验用相同的热源进行加热,相同时间内放出相同的热量,放出的热量被液体吸收,所以加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的.
(3)水的吸热能力比煤油强,相同质量的水和煤油,吸收相同热量时水的温度变化较小,所以图2甲中图线a可以反映煤油的温度随时间的变化规律.
(4)如图2乙所示,图像中AB段与OC段相互平行,表示水和煤油在相同时间内吸收相同热量的情况下,升高的温度相同,产生这种现象的原因可能是水的质量比煤油的质量小,即m_{a}＜m_{b}.

9.(2024·湖北中考)如图甲所示,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙所示,分析可知(C).

A.相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B.a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C.升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b弱
D.相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b强

答案： C [解析]加热器a、b规格相同,经过相同的时间,产生的热量相同,故A错误;比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系,吸热能力不受外界条件影响,故B错误;由图乙知,升高相同的温度,b加热时间长,b吸热多,b的吸热能力强,故D错误、C正确.