《2025年1课3练单元达标测试九年级物理上册苏科版》

10 质量为 2 kg、温度为 15 ℃的水,当吸收了 $1.68× 10^{5}\ \text{J}$ 的热量后,温度升高到多少？［$c_{水}= 4.2× 10^{3}\ \text{J/(kg·℃)}$］

答案： $35^{\circ }C$ [解析]水吸收了热量后,温度升高了$\Delta t=\frac {Q_{吸}}{c_{水}m_{水}}=\frac {1.68×10^{5}J}{4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×2kg}=20^{\circ }C$,所以水温度升高到了$t'=t+\Delta t=15^{\circ }C+20^{\circ }C=35^{\circ }C.$

11 质量为 2 kg 的某种物质温度从 20 ℃加热到 40 ℃时,吸收的热量是 $1.88× 10^{4}\ \text{J}$,该物质的比热容是多少？

答案： $0.47×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$ [解析]比热容为$c=\frac {Q}{m\Delta t}=\frac {1.88×10^{4}J}{2kg×(40^{\circ }C-20^{\circ }C)}=0.47×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C).$

12 要想配制 50 ℃的温水 200 kg,现只能提供 20 ℃和 70 ℃的水,质量不变,不计热量损失,则为配制成功,需取 20 ℃的冷水和 70 ℃的热水各多少千克？［$c_{水}= 4.2× 10^{3}\ \text{J/(kg·℃)}$］

答案： 需取$20^{\circ }C$的冷水 80 kg,$70^{\circ }C$的热水 120 kg [解析]设热水的质量为$m_{1}$,冷水的质量为$m_{2}$,则热水放出的热量$Q_{放}=c_{水}m_{1}(t_{1}-t_{0})$,冷水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{2}(t_{0}-t_{2})$,不计热量损失,$Q_{吸}=Q_{放}$,则$c_{水}m_{1}(t_{1}-t_{0})=c_{水}m_{2}(t_{0}-t_{2})$,即$m_{1}×(70^{\circ }C-50^{\circ }C)=m_{2}×(50^{\circ }C-20^{\circ }C),2m_{1}=3m_{2}$,又因$m_{1}+m_{2}=200kg$,可得热水的质量$m_{1}=120kg$,冷水的质量$m_{2}=80kg.$

13 甲、乙两物体质量都为 1 kg,丙物体质量为 2 kg,三个物体温度都升高 1 ℃,吸收热量如图所示.以下说法正确的是( ).


A.甲的温度升高 1 ℃,需吸收 2000 J 的热量
B.甲、乙的温度都降低 1 ℃,乙比甲放出的热量多
C.乙的比热容与丙的相等
D.甲的比热容比乙的大

答案： D [解析]由题图可知,三个物体温度都升高$1^{\circ }C$,则甲吸收的热量为 3 000 J,乙、丙吸收的热量均为 2 000 J;甲、乙两物体质量都为 1 kg,丙物体质量为 2 kg,所以,根据比热容的定义可知,甲的比热容是$3000J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,乙的比热容是$2000J/(kg\cdot ^{\circ }C)$;丙物体质量为 2 kg,由$Q_{吸}=cm\Delta t$可得,丙的比热容是$c_{丙}=\frac {Q_{丙吸}}{m_{丙}\Delta t}=\frac {2000J}{2kg×1^{\circ }C}=1000J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,则甲的比热容比乙大,乙的比热容大于丙的比热容,故 D 正确,A、C 错误. 由题知,1 kg 的甲升高$1^{\circ }C$吸收的热量是 3 000 J,1 kg 的乙升高$1^{\circ }C$吸收的热量是 2 000 J;由比热容的定义可知,同种物质温度升高$1^{\circ }C$和降低$1^{\circ }C$,吸收和放出的热量是相同的,所以,1 kg 的甲温度降低$1^{\circ }C$要放出的热量是 3 000 J,1 kg 的乙温度降低$1^{\circ }C$要放出的热量是 2 000 J,甲、乙的温度都降低$1^{\circ }C$,乙比甲放出的热量少,故 B 错误.

14 将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图甲所示),通过 ______的方式改变牛奶的内能.图乙是 250 g 牛奶与热水的温度随时间变化的图像,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 ______J.［$c_{奶}= 2.5× 10^{3}\ \text{J/(kg·℃)}$］

答案： 热传递$1.25×10^{4}$ [解析]盛有凉牛奶的瓶子放在热水中,通过热传递的方式改变牛奶的内能. 牛奶在加热过程中吸收的热量$Q_{吸}=c_{奶}m(t-t_{0})=2.5×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×0.25kg×(40^{\circ }C-20^{\circ }C)=1.25×10^{4}J.$

15 一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热,用字母 $\lambda$ 表示,在标准大气压下,一容器内装有 1 kg 初温为 50 ℃的温水,又将 500 g 初温为 0 ℃的冰放入该容器中,过了一段时间后,冰全部熔化成了水,且容器中所有水的温度为10 ℃.不考虑热量的损失,水的比热容是 $4.2× 10^{3}\ \text{J/(kg·℃)}$.求：
(1)在此过程中温水放出的热量；
(2)在标准大气压下,冰的熔化热 $\lambda$.

答案：
(1)$1.68×10^{5}J$
(2)$2.94×10^{5}J/kg$ [解析]
(1)此过程中温水放出的热量$Q_{放}=cm(t_{0}-t)=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×1kg×(50^{\circ }C-10^{\circ }C)=1.68×10^{5}J.$
(2)冰的质量$m_{冰}=500g=0.5kg$,冰熔化成水后,质量不变,即$m_{水}=m_{冰}=0.5kg$,冰熔化成水后吸收的热量$Q_{吸}=cm_{水}(t-t')=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×0.5kg×(10^{\circ }C-0^{\circ }C)=2.1×10^{4}J$,不考虑热量的损失,温水放出的热量等于$0^{\circ }C$冰熔化为$0^{\circ }C$的水时吸收的热量与冰熔化成水后从$0^{\circ }C$升温到$10^{\circ }C$所吸收的热量之和,所以$0^{\circ }C$的冰熔化为$0^{\circ }C$的水时吸收的热量$Q_{冰吸}=Q_{放}-Q_{吸}=1.68×10^{5}J-2.1×10^{4}J=1.47×10^{5}J$,冰的熔化热$λ=\frac {Q_{冰吸}}{m_{冰}}=\frac {1.47×10^{5}J}{0.5kg}=2.94×10^{5}J/kg.$