《2025年综合应用创新题典中点九年级物理全一册沪粤版》

1. 小明家的热水器装有 $ 50$ kg 水,将水由 $ 20$ $^{\circ}C$ 加热到 $ 60$ $^{\circ}C$,水需要吸收的热量是8.4×10⁶J。有质量为 $ 50$ kg 的水流过暖气,温度下降 $ 2$ $^{\circ}C$,放出的热量是4.2×10⁵J。$[c_{水} = 4.2×10^{3}$ J/(kg·$^{\circ}C$)]

答案： 8.4×10⁶;4.2×10⁵ 【点拨】水需要吸收的热量Q吸=c水m(t₂-t₁)=4.2×10³J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×10⁶J;质量为50kg的水流过暖气,温度下降2℃,放出的热量Q放=c水m'Δt=4.2×10³J/(kg·℃)×50kg×2℃=4.2×10⁵J。

2. 小江同学接热水到热水袋中取暖,当热水袋中的热水从 $ 65$ $^{\circ}C$ 降到 $ 35$ $^{\circ}C$ 时,放出了 $ 2.52×10^{5}$ J 的热量,则热水袋中的热水的质量为2kg。[已知 $ c_{水} = 4.2×10^{3}$ J/(kg·$^{\circ}C$)]

答案： 2 【点拨】根据Q放=cm(t₁-t₂)可得,热水袋中热水的质量m=Q放/c水(t₁-t₂)=2.52×10⁵J/[4.2×10³J/(kg·℃)×(65℃-35℃)]=2kg。

3. [2025·淮北期中] 甲、乙两个烧杯中分别装有初温为 $ 20$ $^{\circ}C$ 和 $ 40$ $^{\circ}C$ 的水,在 $ 1$ 个标准大气压下,用酒精灯加热两杯水至沸腾,它们吸收的热量之比为 $ 2:3$,则甲、乙两杯水的质量之比为(B)
A.$ 2:1$
B.$ 1:2$
C.$ 3:4$
D.$ 8:9$

答案： B 【点拨】根据题意可知,甲、乙两杯水的比热容相同,在标准大气压下,用酒精灯加热两杯水至沸腾,则甲、乙两杯水升高的温度之比为Δt甲:Δt乙=(100℃-20℃):(100℃-40℃)=4:3,吸收的热量之比为Q甲:Q乙=2:3,由Q=cmΔt可得,两杯水的质量之比为m甲/m乙=(Q甲/cΔt甲)/(Q乙/cΔt乙)=Q甲/Q乙×Δt乙/Δt甲=2/3×3/4=1/2,故B符合题意。

4. 将 $ 0.4$ kg、$ 80$ $^{\circ}C$ 的热水和 $ 0.8$ kg、$ 20$ $^{\circ}C$ 的冷水混合后,不计热量损失,达到热平衡时混合的水的温度为40$^{\circ}C$。

答案： 40 【点拨】不计热损失,冷水吸收的热量等于热水放出的热量,即Q吸=Q放,根据Q=cmΔt得cm冷(t-t冷初)=cm热(t热初-t),即c×0.8kg×(t-20℃)=c×0.4kg×(80℃-t),解得t=40℃。

5. [2025·赣州期中] 用燃气灶烧水,燃烧 $ 500$ g 的天然气,使 $ 50$ kg 的水从 $ 20$ $^{\circ}C$ 升高到 $ 70$ $^{\circ}C$。已知水的比热容为 $ 4.2×10^{3}$ J/(kg·$^{\circ}C$),天然气的热值为 $ 4.2×10^{7}$ J/kg。求：
(1)$ 500$ g 天然气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)燃气灶烧水的效率。

答案： 【解】
(1)500g天然气完全燃烧放出的热量Q放=qm天然气=4.2×10⁷J/kg×500×10⁻³kg=2.1×10⁷J。
(2)水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×10³J/(kg·℃)×50kg×(70-20)℃=1.05×10⁷J。
(3)燃气灶烧水的效率η=Q吸/Q放×100%=1.05×10⁷J/2.1×10⁷J×100%=50%。

6. [2025·合肥期中] 已知 $ A$、$ B$ 两金属块比热容之比为 $ c_{A}:c_{B} = 1:2$,把它们都加热到 $ 100$ $^{\circ}C$,然后分别投入装有质量相同、初温都为 $ 30$ $^{\circ}C$ 的 $ C$、$ D$ 两杯水中,测量结果：金属块 $ A$ 使 $ C$ 杯中的水温升高了 $ 20$ $^{\circ}C$,金属块 $ B$ 使 $ D$ 杯中的水温升高了 $ 30$ $^{\circ}C$。整个过程中不考虑热量损失。则 $ m_{A}:m_{B}$ 为(C)
A.$ 15:16$
B.$ 1:1$
C.$ 16:15$
D.$ 4:3$

答案： C 【点拨】整个过程中不考虑热量损失,则金属块放出的热量全部被水吸收,则金属块A放出的热量为Q放A=Q吸水C=c水m水Δt水C=c水m水×20℃。同理,金属块B放出的热量为Q放B=Q吸水D=c水m水×30℃。则放出的热量之比为Q放A/Q放B=(c水m水×20℃)/(c水m水×30℃)=2/3=cAmA×[100℃-(30℃+20℃)]/cBmB×[100℃-(30℃+30℃)],经整理可知,mA/mB=16/15。

7. 甲、乙两物体都是由铁制成的,其质量之比是 $ 3:1$,甲、乙两物体吸收相同的热量,甲物体温度升高了 $ 15$ $^{\circ}C$,甲、乙两物体比热容之比为1:1,乙物体的温度升高了45$^{\circ}C$；若甲、乙两物体升高温度之比是 $ 3:2$,则甲、乙两物体吸收热量之比为9:2。

答案： 1:1;45;9:2 【点拨】甲、乙都是由铁制成的物体,其比热容相同,所以两物体的比热容之比为1:1。甲、乙两物体吸收相同的热量,由Q吸=cmΔt可知,c甲m甲Δt甲=c乙m乙Δt乙,故乙物体升高的温度Δt乙=(c甲/c乙)×(m甲/m乙)×Δt甲=1/1×3/1×15℃=45℃。若Δt甲':Δt乙'=3:2,则两物体吸收热量之比Q甲'/Q乙'=(c甲m甲Δt甲')/(c乙m乙Δt乙')=1/1×3/1×3/2=9/2。

8. 如图是质量为 $ 200$ g 的某物体温度随加热时间变化的图像,前 $ 10$ min 它吸收的热量是 $ 1.8×10^{4}$ J。则该物体对应物质的比热容为3×10³J/(kg·℃)。

答案： 3×10³J/(kg·℃) 【点拨】根据Q吸=cmΔt可得,该物质的比热容c=Q吸/(mΔt)=1.8×10⁴J/(200×10⁻³kg×(50℃-20℃))=3×10³J/(kg·℃)。

9. 在 $ 1$ 个标准大气压下,$ 1$ kg、$ 20$ $^{\circ}C$ 的水吸收了 $ 3.78×10^{5}$ J 的热量后,温度升高了80$^{\circ}C$。当质量为 $ 30$ kg 的砂石放出 $ 8.28×10^{4}$ J 的热量后,其温度将降低3$^{\circ}C$。$[c_{水} = 4.2×10^{3}$ J/(kg·$^{\circ}C$),$ c_{砂石} = 0.92×10^{3}$ J/(kg·$^{\circ}C$)]

答案： 80;3 【点拨】由Q吸=cmΔt可得,水升高的温度Δt=Q吸/(c水m)=3.78×10⁵J/(4.2×10³J/(kg·℃)×1kg)=90℃,则理论上水的末温t=t₀+Δt=20℃+90℃=110℃,因在1个标准大气压下水的沸点为100℃,所以实际上水的末温应为100℃,故水实际升高的温度为100℃-20℃=80℃;当质量为30kg的砂石放出8.28×10⁴J的热量后,其温度将降低Δt'=Q放/(c砂石m)=8.28×10⁴J/(0.92×10³J/(kg·℃)×30kg)=3℃。⚪点易错 水在1个标准大气压下的沸点为100℃,水在沸腾过程中继续吸热,温度保持不变。在解题的过程中,注意这一隐含条件,不要直接用t=t₀+Δt计算水的末温。