苏科版初中九年级物理专项素养综合练(四)热学的综合计算课件

这是一份苏科版初中九年级物理专项素养综合练(四)热学的综合计算课件，共17页。

1.(新课标·科学推理)(2024江苏无锡梁溪期中)用两个相同的电热器给质量同为2 kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断物质甲10 min吸收的热量为\[c水=4.2×103 J/(kg·℃)\](　    )
×105 JB.4.2×105 J ×105 JD.条件不足,不能计算
解析　由图像可知,用两个相同的电热器给质量相同的物质 甲和水加热,水温度升高60 ℃需要20 min,物质甲温度升高60 ℃需要10 min。所以质量相同的物质甲和水升高相同的温 度需要吸收的热量关系为:Q水吸=2Q甲吸。由c= 得,c水=2c甲;又因为c水=4.2×103 J/(kg·℃),c甲=2.1×103 J/(kg·℃)。物质甲10 min升高了60 ℃,Q甲吸=c甲m甲Δt甲=2.1×103 J/(kg·℃)×2 kg×60 ℃=2.52×105 J。
①甲物质是水 ②0~12 min乙温度降低了20 ℃③0~12 min甲放出了8.4×104 J的热量 ④乙物质的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)A.只有①②正确    B.只有②④正确C.只有①③正确    D.只有①④正确
2.(新课标·质疑创新)(2024江苏南京南师附中新城初中期中)质量均为0.5 kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),下列说法中(　    ) 
解析　①时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图可以看 出,放热12 min乙液体的温度降低得多,甲液体的温度降低得 少,由公式Q放=cmΔt可知,在质量相等、初温相同、放热也相 同的情况下,甲的温度降低得少,甲的比热容大,而两种液体 中一种液体是水,则甲物质是水,故①正确;②由图可知,乙液 体的初温是60 ℃,12分钟后乙液体的末温是20 ℃,则乙液体 温度降低了40 ℃,故②错误;③由图可知,甲液体(水)在12 min 内由60 ℃降低到40 ℃,降低的温度是60 ℃-40 ℃=20 ℃,所 以甲液体(水)放出的热量:Q放=c水 mΔt水=4.2×103 J/(kg·℃)×
0.5 kg×20 ℃=4.2×104 J,故③错误;④已知甲、乙在相同时间内放出的热量相等,则在12 min内乙液体放出的热量等于甲液体 (水)放出的热量,大小为4.2×104 J,由Q放=cmΔt得乙液体的比 热容:c乙= = =2.1×103 J/(kg·℃),故④正确。
3.(2024安徽庐江期中)对质量均为0.2 kg,初温相同的甲、乙 两种物质,用相同的加热器同时加热,它们温度随时间变化的 图像如图所示。若单位时间内,甲、乙吸收的热量相同。甲 在0~8 min内,c甲=1.9×103 J/ (kg·℃),则下列说法错误的是  (　    ) 
A.乙物质的熔点可能是60 ℃B.0~6 min,甲的比热容小于乙的比热容C.0~6 min,甲吸收的热量等于乙吸收的热量D.6~8 min,乙物质吸收的热量是9.6×103 J
解析　甲和乙的末温保持不变,可能处在熔化过程中,也可能 处于沸腾过程中,由图可知,乙物质在60 ℃时,继续吸热,温度 保持不变,所以乙物质的熔点可能是60 ℃,故A正确;由图可 知,在0~6 min内,加热时间相同, 吸收的热量相同,甲的温度变 化较多,且两物质的质量相同,根据Q=cmΔt可知,甲的比热容 小于乙的比热容,故B正确;根据题意可知,单位时间内,甲、 乙吸收的热量相同,所以0~6 min,甲吸收的热量等于乙吸收 的热量,故C正确;由图可知,甲物质在0~6 min升高的温度Δt= 80 ℃-20 ℃=60 ℃,则甲吸收的热量Q=c甲mΔt=1.9×103J/(kg·℃
)×0.2 kg×60 ℃=2.28×104 J,甲、乙的质量相等,在相同时间 内物质吸收的热量是相同的,则6~8 min乙吸收的热量等于0 ~6 min甲吸收热量的 ,所以6~8 min乙吸收的热量Q'= Q= ×2.28×104 J=7.6×103 J,故D错误。故选D。
4.(新考法·分析论证)(2024江苏南京钟英中学期中)在“探究物质熔化规律”的实验中,某物质的温度随时间的变化图像如图所示。该物质液态时的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),质量为10 g,由图可知,该物质熔化过程中的BC段吸收的热量为　     　　    J。
解析　由图像知,该物质在CD段时是液态,吸热4 min,温度升 高4 ℃,则1 min升高1 ℃,1 min吸收的热量Q1=c液 mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×10×10-3 kg×1 ℃=42 J,由图像知,该物质在BC段共 经历8分钟,由于物质在相同时间内吸收的热量相同,则BC段 该物质吸收的热量QBC=8Q1=8×42 J=336 J。
5.(跨学科·物理学与日常生活)(2024江苏泰州海军中学期中)如图所示,某家庭太阳能热水器阳光照射时,平均每小时吸收7.0×106 J的太阳能,若热水器吸收8 h的太阳能,可以使质量为100 kg的水温度升高50 ℃。已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),求:
(1)水吸收的热量;(2)该太阳能热水器的热效率。
解析    (1)水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×50 ℃=2.1×107 J;(2)热水器8 h吸收的太阳能E=8 h×7.0×106 J/ h=5.6×107 J,则该太阳能热水器的热效率η= = =37.5%。
6.(新课标·模型建构)(2024江苏苏州星湾学校期中)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λ表示。在标准大气压下,用一个热效率为40%的酒精炉为热源,将500 g初温为0 ℃的冰全部熔化为0 ℃的水,共燃烧了14 g酒精,酒精的热值为3×107 J/kg。求:(1)冰熔化过程中吸收的热量;(2)在标准大气压下,冰的熔化热λ冰。
解析    (1)14 g酒精完全燃烧放出的热量Q放=qm酒精=3×107 J/kg×14×10-3 kg=4.2×105 J,由η= 可得冰熔化成0 ℃的水吸收的热量Q吸=Q放×η=4.2×105 J×40%=1.68×105 J;(2)冰的质量m冰=500 g=0.5 kg,冰的熔化热λ冰= = =3.36×105 J/kg。
7.(2024山东青岛黄岛期中)冬天,喝牛奶前,可用热水烫一下。用60 ℃的热水加热200 g的袋装牛奶,使牛奶的温度由15 ℃升高到45 ℃。已知牛奶的比热容为2.1×103 J/(kg·℃),包装袋吸热及其他热损失不计。求:(1)牛奶吸收的热量;(2)加热牛奶至少需要多少千克60 ℃的热水。