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2019学年人教版物理中考复习题:热平衡方程(含解析)

2019学年人教版物理中考复习题:热平衡方程

一、单选题(本大题共22小题,共44.0分)

1. AB两物体质量相等,温度均为10℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃.现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,不考虑热量的损耗,则AB两物体的比热容之比为(  )

A. 4:9 B. 3:5 C. 2:3 D. 1:2

2. 冷水的温度为t1,热水的温度为t2,现要把冷水和热水混合成温度为t3的温水,若不计热量损失,冷水和热水的质量比应为(  )

A. B. C. D.

3. 甲乙两物体质量相等,初温相同,把甲投入一杯热水中,平衡后水温降低10℃,把甲捞出后(设水与热均未损失),再投入乙,热平衡后水温又降低了10℃由此可得出( )

A. 甲的比热容大 B. 乙的比热容大
C. 甲、乙的比热容一样大 D. 无法确定

4. 如图所示,是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图象,假设在热传递过程中没有热量损失,那么,由图中所给的信息可知,冷水与热水的质量、冷水吸收热量与热水放出的热量之比分别是( )

A. 1:2;1:1 B. 1:1;2:1 C. 1:1;1:2 D. 2:1;1:1

5. 质量相同的铜块和铝块吸收相同的热量后放在一起,已知铜的比热容比铝的小,下列说法正确的是(    )

A. 热量从铜块传到铝块 B. 热量从铝块传到铜块
C. 不发生热传递 D. 以上三种情况都有可能

6. 冷水的质量为m,温度为t1,吸收一定热量后,温度升高到t;另有质量为2m的热水,放出同样多的热量后,温度也降到t,那么热水原来的温度为(  )

A. B. C. D.

7. 将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度(两物体与外界没有热量交换),则有()

A. 高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量
B. 高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量
C. 高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度
D. 高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度

8. 两块质量相同的不同种金属在沸水里加热。取出第一块(比热为c1)投入一杯冷水里,水温升高了10℃,拿掉第一块,立即将第二块(比热为c2)从沸水中取出,投入同一杯水中,水温又升高了10℃,不计热量的损失,由此可确定两金属比热应是(  )

A. B. C. D. 不能判断

9. 甲、乙两容器中装有质量相等的水,水温分别为25℃和75℃,现将一温度为85℃的金属球放入甲容器中,热平衡后水温升高到45℃,然后迅速取出金属球并放入乙容器中,热平衡后以容器中水温为(不计热量散失和水的质量的变化)(  )

A. B. C. D.

10. AB两物体质量相等,温度均为;甲、乙两杯水质量相等,温度均为现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了,乙杯水温降低了,不考虑热量的损耗,则AB两物体的比热容之比为(       )

A.4:9              B. 3:5     C. 2:3    D. 1:2

11. 有两个温度和质量都相等的金属球,先将甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了△t,把甲球取出,在将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了△t,若不计热损失,则两球比热容的大小关系为(  )

A. B. C. D. 无法判定

12. 甲、乙两种材料不同的金属块,它们的质量相等,同时投入沸水中充分加热,先把甲金属块从沸水中取出投入一杯冷水中,热平衡后,水的温度升高了10℃取出甲金属块(不计水的质量变化),再把乙金属块由沸水投入该杯水中,热平衡后又使水温升高了10℃,则两金属块的比热关系是()

A. B.
C. D. 以上情况都有可能

13. 质量,温度相同的甲,乙两物体,将乙投入一杯热水中,达到热水平衡时,水温下降2℃,将乙取出,再把甲投入这杯水中,达到热平衡时,水温又下降2℃,若热量和水的质量损失可忽略不计,则(  )

A. 甲的比热容较大 B. 乙的比热容较大
C. 甲,乙的比热容一样大 D. 无法确定哪个比热容比较大

14. 下列说法正确的是()

A. 同一物体内能增大,温度一定升高
B. 质量和初温相同的水和酒精,放出相同的热量后,水的温度低于煤油的温度
C. 导体两端的电压为零时,导体的电阻电为零
D. 导体两端的电压越高,通过这段导体的电流就越大

15. 如图所示,将一金属球放入等质量的某种液体中,两物体的温度随时间的变化情况如图所示,不计热损失,不考虑与环境间的热交换。下列说法正确的是( )

A. 该过程中,热量是从内能大的物体向内能小的物体传递的
B. 两物体的比热容之比为:
C. 内,金属球放出的热量大于液体吸收的热量
D. 若取出该金属球,并立即放入另一个初温为的相同金属球,再次热平衡时的温度为

16. 有两个温度和质量都相同的金属球,先把甲球放入盛有热水的杯中,温度相等后水温降低了△t;把甲球取出,再将乙球放入杯中,温度相等后水温又降低了△t,则甲球比热容大小C和乙球比热容大小C的关系是()

A. B.
C. D. 以上三种情况都有可能

17. 甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水,另有AB两个金属球,其质量和初温也都相同,且都比水的温度高。现将AB两球分别浸没在甲、乙两杯水中,热平衡后,甲杯水温升高了15℃,乙杯水温升高了8℃(不计热损耗)。则()

A. A球比热容大于B球比热容
B. A球比热容小于B球比热容
C. A球放出热量等于B球放出的热量
D. A球放出的热量小于B球放出的热量

18. 甲、乙两物体质量相等,温度相同,把甲投入一杯热水中,平衡后水温降低10℃,取出甲(不计热量和水的损失),再把乙投入杯中,平稳后水温又降低了10℃,由此可知(  )

A. 甲的比热比乙大 B. 甲的比热比乙小
C. 甲的比热与乙相等 D. 无法比较比热大小

19. 为了测定熔炉内的温度,先将质量为700g的钢球投入熔炉里相当长的时间后取出;并立即投入到质量为2.3kg、温度为10℃的水中,结果水温升高到40℃.则此熔炉的温度约为(不计热损失c=4.6×102J/(kg•℃))(  )

A. B. C. D.

20. 甲、乙两物体的质量与初温均相同,把甲先投入到一杯热水中,搅拌达到热平衡后水温降低了△T,将甲取出,再把乙放进去,搅拌达到热平衡后水温又降低了△T,假设水的质量、热量均无损失,则可知(  )

A. 甲的比热容大 B. 乙的比热容大
C. 甲乙比热容相同 D. 无法判断

21. 在23℃的室温下,将1kg、20℃的水与2kg、15℃的水混合,由于实验装置不够精密,在混合过程中与周围物体有4.2×103J的热量交换,则混合后水的温度为(  )[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)]。

A. B. C. D.

22. 将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中,冷水的温度升高了20℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高了10℃,如果再向容器内倒入同样两杯热水,则冷水温度可再升高(不计热损失,热水和冷水的比热容相同)(  )

A. B. C. D.

二、填空题(本大题共1小题,共6分)

23. 有甲、乙两物体,质量之比mm之比为2:3,比热容cc之比为2:1如果它们放出相同的热量,则它们降低温度之比为______ .

三、计算题(本大题共5小题,共50分)

24. 小明同学在做水的沸腾实验时,用酒精灯给250g的水加热,并绘制了如图所示的水的温度随时间变化的图象.已知小明在10min内完全燃烧了4g酒精,酒精的热值是4.2×107J/kg,水的比热容是4.2×103 J/(kg•℃).加热10min时,
求:(1)水吸收的热量是多少?
(2)4g酒精完全燃烧放出的热量是多少?
(3)酒精灯烧水的效率是多少?(计算结果保留两位小数)

25. 为了测定铅的比热容,把质量为200g的铅块加热到98℃,再投入到80g的12℃的水中,较长的一段时间后水的温度为18℃.若不计热损失,求:

(1)水吸收的热量.

(2)铅的比热容.

26. 德国某处农场的牛棚里,关了90头奶牛,由于棚内牛屁浓度太高,结果静电引发了牛屁爆炸,把屋顶都炸塌了下来.这是因为牛屁中含有大量的甲烷所致.据此,阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”,在牛背上装有一个大塑料袋,通过导管收集牛体内排除的气体.若一头奶牛一天收集的气体中的甲烷,完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使56kg的水从30℃升高到80℃.(甲烷的热值为5.6×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg℃),煤的热值是2.94×107J/kg).
(1)求一头牛一天排出的气体中甲烷的质量是多少?
(2)如果这些热量由燃烧煤来提供,煤燃烧放出的热量有40%被水吸收,则需要多少煤?

27. 用燃气灶烧水,燃烧0.1kg的煤气,使10kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg.求:
(1)0.1kg煤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.

28. 小明学习了热学知识后,知道水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),他想估算一下他家每天烧水、做饭需要的热量,于是小明仔细记录好家里每天烧水、做饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水的时间,相当于每天将40kg、20℃的水烧到70℃。
(1)小明家每天烧水、做饭、炒菜需要多少热量?
(2)已知普通煤的热值是3×107J/kg,那么小明家每天烧水、做饭、炒菜需要2 kg的煤,2kg煤完全燃烧可以放出多少热量?
(3)小明家煤炉的效率。

参考答案

1. 【答案】A

2. 【解析】解:
物体A放入甲杯水后,△t=4℃,则它们的共同温度为50℃-4℃=46℃,
物体A的温度由10℃升高到46℃,则△tA=46℃-10℃=36℃,
水放出的热量Q=cmt
A吸收的热量Q=cAmAtA
根据能量守恒:Q=Q
cmt=cAmAtA
代入相关数据得:
cA
物体B放入乙杯水后,△t′=8℃,它们的共同温度为50℃-8℃=42℃,
B的温度由10℃升高到42℃,则△tB=42℃-10℃=32℃,
水放出的热量Q=cmt
B吸收的热量Q=cBmBtB
根据能量守恒:Q=Q
cmt′=cBmBtB
代入相关数据得:
cB
AB两物体质量相等,即mA=mB
∴==4:9。
故选:A
(1)物体A放入甲杯水后,水的温度由50℃降低了4℃,变成50℃-4℃=46℃,A的温度由10℃升高到46℃,水放出的热量等于A吸收的热量,据此列出方程,就可以求出A的比热容。
(2)物体B放入乙杯水后,水的温度由50℃降低了8℃,变成50℃-8℃=42℃,B的温度由10℃升高到42℃,水放出的热量等于B吸收的热量,据此列出方程,就可以求出B的比热容。
求出AB的比热容后,就可以解决问题。
本题解题的关键在于学生能否正确写出高温物体放热和低温物体吸热的表达式,利用方程的思想可以解决许多物理问题,在学习中注意运用。
2.【答案】C

【解析】【分析】
本题考查了学生对吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用,因为是求比值,要细心,防止因颠倒而出错!
冷水和热水混合,冷水吸收热量、温度升高,热水放出热量、温度降低,不考虑热损失,则Q=Q,根据热平衡方程求冷水和热水的质量比。
【解答】
冷水吸收的热量:Q=cm1t3-t1),
热水放出的热量:Q=cm2t2-t3),
由题知,Q=Q
cm1t3-t1)=cm2t2-t3),
解得:
=。
故选C
3.【答案】B

【解析】【分析】
本题考查了比热容的概念、热平衡方程、热量公式,能确定甲乙两物体的末温关系是本题的关键。
甲、乙两物体,先后投入到同一杯水中,甲乙物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低;
由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,因为不计热量损失,由热平衡方程可知,甲乙两物体吸收的热量相同;
而甲、乙两物体的质量相等、初温相同,经吸热后,乙物体的末温比甲物体的末温低。
【解答】
先后将甲乙两物体投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,
不计热量损失,Q=Q
甲乙两物体吸收的热量相同;
由题知,乙物体比甲物体少升高了10℃,即乙物体的末温低;
由上述分析可知,质量相同的甲乙两物体,吸收相同的热量,乙物体升高的温度少,所以乙物体的比热容大,故ACD错误,B正确;
故选B
4.【答案】D

【解析】【分析】
知道冷水与热水的比热容相同,冷水与热水混合时,热水放出热量、温度降低,冷水吸收热量、温度升高,直到二者温度相等,热传递停止;从图可以得出冷水与热水的初温和末温,根据热平衡方程解答本题.
本题主要考查学生对:热传递的条件和特点的了解和掌握,注意冷水与热水的比热容相同.
【解答】
由图可知:热水的初温为80℃、末温为40℃,△t=80℃-40℃=40℃,
冷水的初温为20℃、末温为40℃,△t=40℃-20℃=20℃,
根据热平衡方程:Q=Q,则QQ=1:1
cmt=cmt
即:4.2×103J/(kg•℃)×m×20℃=4.2×103J/(kg•℃)×m×40℃.
所以mm=2:1.
故选D
5.【答案】D

【解析】【分析】
热传递发生的条件是要有温度差,结合热量的公式Q=cmt进行分析即可。
本题主要考查学生对热传递的条件及方向的了解和掌握,用好吸热公式,知道铜块和铝块比热容的大小关系是突破口;题目没告诉初温关系,不能确定末温关系是本题的关键。
【解答】
解:由Q=cmt得,
升高的温度△t=,
因为铜块和铝块质量相同,吸收的热量相同,且铜的比热容比铝的小,
所以铝块升高的温度小,铜块升高的温度大;
由于不确定铜块和铝块的初温,所以不确定铜块和铝块的末温;
故热量可能从铜块传到铝块,也可能铝块传到铜块,还可能不发生热传递。
故选D
6.【答案】A

【解析】【分析】
本题考查了热量公式的灵活运用,要注意冷水温度升高是指温度的变化量。
设热水原来的温度为t0,根据Q=Q,可求得热水原来的温度。
【解答】
设热水原来的温度为t0
冷水吸收的热量:
Q=cmt-t1),
Q=Q
∴热水放出的热量:
Q=c×2mt0-t)=cmt-t1),
解得:
t0=,故A正确,BCD错误。
故选A
7.【答案】B

【解析】【分析】
热量是指在热传递过程中传递的能量,只有在热传递过程中才能提到热量。
区分温度、热量、内能,要从宏观和微观两个角度的表现来认识:宏观的温度的升高是指微观的分子运动更剧烈;宏观的物态变化是指微观的分子间作用力变化;内能是指二者之和。
【解答】
将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度,由于不知它们的初始温度,故无法判定温度的高低,故CD错误;则高温物体放出热量,低温物体吸收热量,放出的热量等于吸收的热量,故B正确,A错误。
故选:B
8.【答案】B

【解析】解:先后将两金属块投入到同一杯水中,水升高的温度相同,水吸收的热量相同;
因为不计热的损失,所以,Q=Q
即:两金属块放出的热量相同;
由题意知,第一块比第二块多降低了10℃;
所以,质量相同的两金属块,放出相同的热量,第一块金属块降低的温度多,所以第一块金属的比热容小。
ACD错误;B正确。
故选:B
两金属块,先后投入到同一杯水中,两金属块放出热量、温度降低,水吸收热量、温度升高;
由题知,两次水升高的温度相同,也就是水吸收的热量相同,因为不计热量损失,由热平衡方程可知,两金属块放出的热量相同;
而两金属块的质量相等、初温相同,经放热后,第一块比第二块多降低了10℃,第一块的末温比第二块的末温低;
由上述分析可知,质量相同的两金属块,放出相同的热量,降低的温度多比热容小。
本题考查了比热容的概念、热平衡方程、热量公式,能确定两金属块的末温关系是本题的关键。
9.【答案】A

【解析】解:
①当将金属球放入甲容器中时,金属球放出的热量与水吸收的热量相等,即:Q=Q
设金属球的质量为m、比热容为c、水的质量为m、水的比热容为c
则:Q=m×c(85℃-45℃),Q=m×c(45℃-25℃),
因为:Q=Q
所以:m×c(85℃-45℃)=m×c(45℃-25℃),
化简得:=;
②当将金属球放入乙容器中时,乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等,即:Q=Q
由于甲乙容器中的水的质量相等,又是同一个金属球,所以仍设金属球的质量为m、比热容为c、水的质量为m、水的比热容为c,此时两者共同的温度为t
 则:Q=m×c(75℃-t℃),Q=m×ct℃-45℃),
因为:Q=Q
即:m×c(75℃-t℃)=m×ct℃-45℃),
所以2×(75℃-t℃)=(t℃-45℃),
解得:t=65℃。
故选:A
(1)首先利用金属球放入25℃的水中时,两者发生热传递,根据两者温度的变化,利用热平衡方程确定水的质量与比热容的乘积和金属球的质量与比热容的乘积的比值关系。
(2)利用推导出的水的质量与比热容的乘积和金属球的质量与比热容的乘积的比值关系,结合第二次热传递求出乙容器中水的温度。
(1)在此题中,通过前后两次是同一个球分别放入盛有质量相等的水的甲乙两个容器中,可以得到很多不变的量。即在第一次热传递中的物理量,在第二次热传递中照样可以使用。这是解决此题的关键。
(2)在此题中,不能求出这种金属球的质量和比热容,利用整体代换的思想是解决此题的突破口。
10.【答案】A

【解析】【分析】
本题解题的关键在于学生能否正确写出高温物体放热和低温物体吸热的表达式,利用方程的思想可以解决许多物理问题,在学习中注意运用。
(1)物体A放入甲杯水后,水的温度由50℃降低了4℃,变成50℃-4℃=46℃,A的温度由10℃升高到46℃,水放出的热量等于A吸收的热量,据此列出热平衡方程,就可以求出A的比热容;
(2)物体B放入乙杯水后,水的温度由50℃降低了8℃,变成50℃-8℃=42℃,B的温度由10℃升高到42℃,水放出的热量等于B吸收的热量,据此列出热平衡方程,就可以求出B的比热容.求出AB的比热容后,就可以解决问题。
【解答】
物体A放入甲杯水后,它们的共同温度为50℃-4℃=46℃,水放出的热量Q=cmΔtA吸收的热量Q=cAmAΔtA,根据热平衡方程:Q=Q
cmΔt=cAmAΔtA,代入相关数据得:;
物体B放入乙杯水后,它们的共同温度为50℃-8℃=42℃,水放出的热量Q=cmΔtB吸收的热量Q=cBmBΔtB,根据热平衡方程:Q=Q
cmΔt=cBmBΔtB,代入相关数据得:,∵AB两物体质量相等,即mA=mB,∴,故A正确,BCD错误。
故选A
11.【答案】B

【解析】解:
先后将甲乙两球投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,
由题知,Q=Q
不计热损失,甲乙两球吸收的热量相同,
而乙球比甲球少升高了△t,即乙球的末温低;
由上述分析可知,质量相同的甲乙两球,吸收相同的热量,乙球升高的温度少,所以乙球的比热容大,即cc
故选:B
甲、乙两球,先后投入到同一杯水中,甲乙物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低;
由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,甲乙两球吸收的热量相同;
而甲、乙两球的质量相等、初温相同,经吸热后,乙球的末温比甲球的末温低△t
由上述分析可知,质量相同的甲乙两球,吸收相同的热量,乙球升高的温度少,所以乙球的比热容大。
本题考查了比热容的概念、热平衡方程、热量公式,能确定甲乙两球的末温关系是本题的关键。
12.【答案】A

【解析】【分析】
题目考查热量的计算及热平衡方程的应用。
【解答】
先后将甲乙两金属块投入到同时投入沸水中充分加热,两者温度都是100℃。分别投入同一杯水中,水升高的温度都是10℃,则水吸收的热量相同;∵不计热量损失,∴Q水吸=Q,∴甲乙两金属块放出的热量相同;设水的初温度是t,由题知,甲金属块的末温度是(t+10℃,乙金属块的末温度是(t+10+10℃,甲比乙多降低了10℃。根据可知:质量相同的甲乙两金属块,放出相同的热量,降低的温度多的甲金属块比热容小。A正确。
故选A
13.【答案】A

【解析】解:先后将甲乙两物体投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,
∵不计热量损失,
Q=Q
∴甲乙两物体吸收的热量相同;
由题知,甲物体比乙物体少升高了2℃,即甲物体的末温低;
由上述分析可知,质量相同的甲乙两物体,吸收相同的热量,甲物体升高的温度少,所以甲物体的比热容大。
故选:A
甲、乙两物体,先后投入到同一杯水中,甲乙物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低;
由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,因为不计热量损失,由热平衡方程可知,甲乙两物体吸收的热量相同;
而甲、乙两物体的质量相等、初温相同,经吸热后,甲物体的末温比乙物体的末温低2℃;
由上述分析可知,质量相同的甲乙两物体,吸收相同的热量,甲物体升高的温度少,所以甲物体的比热容大。
本题考查了比热容的概念、热平衡方程、热量公式,能确定甲乙两物体的末温关系是本题的关键。
14.【答案】D

【解析】【分析】
本题考查内能的影响因素、热平衡方程的应用、电阻的影响因素和欧姆定律的应用,题目考查面比较广。
(1)物体内能大小与质量、状态、温度有关;
(2)利用判断变化的温度,从而判断末温高低;
(3)电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关;
(4)根据欧姆定律变形式可知,电阻一定,电流与电压成正比。
【解答】
A.同一物体内能增大,温度不一定升高,比如晶体熔化的过程,晶体熔化吸热内能增加,温度不变,故A错误;
B.根据公式可知,质量和初温相同的水和酒精(c>c酒精),放出相同的热量后,水的比热容大,温度降低的少,末温高,水的温度会高于煤油的温度,故B错误;
C.电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,电阻大小与电压无关,故C错误;
D.根据欧姆定律变形式可知:.导体两端的电压越高,通过这段导体的电流就越大,故D正确。
故选D
15.【答案】B

【解析】【分析】
本题考查了物体温度变化时吸热、放热的热量的公式Q=cmΔt=cmt-t)(或者Q=cmΔt=cmt-t))的应用,热平衡方程(Q=Q)的应用,
【解答】
A.热传递的条件是:温度差,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体。物体的内能大小与物体的很多因素有关,温度只是影响内能大小的一个因素,所以,物体的温度高,不一定就是物体的内能大,故A选项错;
B.依据题意可知,不计热损失,又不考虑与环境间的热交换,则由图可知,液体吸收的热量等于金属球放出的热量,即Q=Q
 而液体吸收的热量为:Q=cmΔt=cm(15℃-10℃), 金属球放出的热量为:Q=cmΔt=cm(40℃-15℃);
又由于m=m,所以,cm(15℃-10℃)=cm(40℃-15℃);
c=5c,所以:两物体的比热容之比为:,故B选项正确;
C.0~6min内,根据题目的条件,不计热损失,不考虑与环境间的热交换,只有在金属球和液体之间有热传递,所以金属球放出的热量刚好等于液体吸收的热量,故C选项不正确;
D.根据刚才对B选项的分析,直接代入,c=5c ,则有,Q=cm(20℃-15℃)=5cm5℃ = cm25℃     而Q=cm(40℃-20℃)=cm20℃
所以,Q>Q放,所以,再次热平衡时的温度肯定不是20℃,故D选项错。
故选B
16.【答案】C

【解析】解:先后将甲乙两球投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,
因为由题知,Q=Q
所以甲乙两球吸收的热量相同,
而乙球比甲球少升高了△t,即乙球的末温低;
由上述分析可知,质量相同的甲乙两球,吸收相同的热量,乙球升高的温度少,所以乙球的比热容大。
故选:C
甲、乙两球,先后投入到同一杯水中,甲乙物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低;
由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,甲乙两球吸收的热量相同;
而甲、乙两球的质量相等、初温相同,经吸热后,乙球的末温比甲球的末温低△t
由上述分析可知,质量相同的甲乙两球,吸收相同的热量,乙球升高的温度少,所以乙球的比热容大。
本题考查了比热容的概念、热平衡方程、热量公式,能确定甲乙两球的末温关系是本题的关键。
17.【答案】A

【解析】略
18.【答案】B

【解析】解:先后将甲乙两物体投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,
∵不计热量损失,
Q=Q
∴甲乙两物体吸收的热量相同;
由题知,乙物体比甲物体少升高了10℃,即乙物体的末温低;
由上述分析可知,质量相同的甲乙两物体,吸收相同的热量,乙物体升高的温度少,所以乙物体的比热容大。
故选:B
甲、乙两物体,先后投入到同一杯水中,甲乙物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低;
由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,因为不计热量损失,由热平衡方程可知,甲乙两物体吸收的热量相同;
而甲、乙两物体的质量相等、初温相同,经吸热后,乙物体的末温比甲物体的末温低10℃;
由上述分析可知,质量相同的甲乙两物体,吸收相同的热量,乙物体升高的温度少,所以乙物体的比热容大。
本题考查了比热容的概念、热平衡方程、热量公式,能确定甲乙两物体的末温关系是本题的关键。
19.【答案】D

【解析】解:水吸收的热量:
Q=cmt-t0
=4.2×103J/(kg•℃)×2.3kg×(40℃-10℃)
=2.898×105J
由题知,钢球放出的热量完全被水吸收,钢球放出的热量:
Q=Q=2.898×105J
Q=cmt0-t)可得,火炉的温度:
t0火炉=+t0=+40℃=940℃。
故选:D
(1)知道水的质量和水的初温、末温以及比热容,根据Q=cmt-t0)求出水吸收的热量;
(2)不计热量损失,水吸收的热量和钢球放出来的热量相等,知道钢球的质量、初温以及比热容,根据Q=cmt0-t)求出钢球的初温即为火炉的温度。
本题考查了学生对吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用,计算时要弄清楚水、钢球的初温和末温。
20.【答案】B

【解析】解:先后将甲乙两物体投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,
因为不计热量损失,
所以Q=Q
则甲乙两物体吸收的热量相同;
由题知,乙物体比甲物体少升高了△t℃,即乙物体的末温低;
由上述分析可知,质量相同的甲乙两物体,吸收相同的热量,乙物体升高的温度少,所以乙物体的比热容大。
故选:B
甲、乙两物体,先后投入到同一杯水中,甲乙物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低;
由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,因为不计热量损失,由热平衡方程可知,甲乙两物体吸收的热量相同;
而甲、乙两物体的质量相等、初温相同,经吸热后,乙物体的末温比甲物体的末温低△t℃;
由上述分析可知,质量相同的甲乙两物体,吸收相同的热量,乙物体升高的温度少,所以乙物体的比热容大。
本题考查了比热容的概念、热平衡方程、热量公式,能确定甲乙两物体的末温关系是本题的关键。
21.【答案】D

【解析】解:不考虑与外界热交换,根据热平衡方程:Q=Q,即:cmt=cmt
即:4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(20℃-t)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(t-15℃),
解得:t=℃;
由题知,水与周围物体有4.2×103J的热量交换,m=1kg+2kg=3kg
Q′=cmt,即4.2×103J=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×△t
∴△t=℃,
∴水混合后的温度:
t′=t+℃=℃+℃=17℃。
故选:D
在热传递过程中,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,直到最后温度相同,
知道热水、冷水的质量和初温、水的比热容,根据Q=Q,先求不考虑与外界热交换热水和冷水混合后水的温度;
由题知,与周围物体有4.2×103J的热量交换,求出水的总质量,利用吸热公式求与外界热交换后混合后水的温度。
本题考查了学生对热平衡方程的掌握和运用,知道房间温度高于水的温度、知道二者之间热交换热量的多少,利用吸热公式求水的最后温度,这是本题的关键。
22.【答案】C

【解析】解:设热水和冷水的温度差为t
质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了20℃,
由于无热损失,Q=Q
从而可知,cm0t-20℃)=cm×20℃,-------①
又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水,水温又上升了10℃,
Q=△Q
从而可知,cm0t-20℃-10℃)=cm+m0)×10℃,-------②
①-②得:
10℃×cm0=20℃×cm-10℃×cm-10℃×cm0
整理得:12℃×cm0=4℃×cm
解得:m=2m0
代入①式可得,t=60℃;
假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知:
3m0c(60℃-△t)=mctm=2m0
联立两式解得:△t=36℃;
则注入后3杯水后,水温还会上升:36℃-20℃-10℃=6℃。
故选:C
热传递过程中高温物体放出热量,低温物体吸收热量,直到最后温度相同。
知道热水的质量和温度变化、冷水的质量和温度变化,利用热平衡方程Q=Q列出两个等式,可解得容器里的水与一杯水的质量关系及热水与冷水间的温度差;则假设一次性将全部热水倒入,则可求得冷水升高的总温度,即可求得再加1杯水时容器内的水升高的温度。
解决此类综合分析题目,要结合热量公式和热传递的条件进行分析解答。不计热量的损失,可利用热平衡方程Q=Q列出两个等式;同时还应注意一次次注入和一次性注入相同的水,结果应是相同的。
23.【答案】3:4

【解析】解:已知=,放出热量之比QQ=1:1,比热容之比=,
Q=cmt得,它们降低温度之比:===×=.
故答案为:3:4.
已知两物体质量之比为2:3,比热容CC之比为2:1,放出相同的热量,根据公式Q=Cmt变形,计算它们降低的温度之比.
考查学生对热量公式的理解和运用,计算时要细心,防止因颠倒而出错!
24.【答案】解:(1)水的质量m水=250g=0.25kg,由图象可知加热10min,使水温由20℃升高到55℃,
水吸收的热量:
Q=cmt-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.25kg×(55℃-20℃)=3.675×104J
(2)燃烧酒精的质量,m酒精=4g=0.004kg
酒精完全燃烧产生的热量:
Q=mq=0.004kg×4.2×107J/kg=1.68×105J
(3)酒精灯烧水时的热效率:
η=×100%=×100%≈22%.
答:(1)水吸收的热量是3.675×104J
(2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量是1.68×105J
(3)酒精灯烧水时的热效率是22%.

【解析】由图象读出水温,利用吸热公式求水吸收的热量;
已知酒精的质量和热值,利用Q=mq可求酒精完全燃烧产生的热量;
烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比.
本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,熟记相关的计算公式是本题的关键.
25.【答案】解:(1)水吸收的热量:
Q=cmt-t0
=4.2×103J/(kg•℃)×0.08kg×(18℃-12℃)
=2.016×103J
(2)∵不计热损失,Q=Q
∴铅的比热容:

答:(1)水吸收的热量为2.016×103J
(2)铅的比热容是126J/(kg•℃)。

【解析】本题考查了学生对吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用,计算时注意单位统一。
(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式Q=cmt求水吸收的热量;
(2)知道铅块的质量、铅块的初温和末温,利用热平衡方程Q=Q求铅的比热容。
26.【答案】解:(1)水吸收的热量Q=cmt-t0)=4.2×103J/(kg℃)×56kg×(80℃-30℃)=1.176×107J,即Q=Q=1.176×107J
Q=mq得甲烷的质量:

(2)煤燃烧放出的热量,
煤的质量。
答:(1)一头牛一天排出的气体中甲烷的质量是0.21kg
(2)需要煤的质量为1kg

【解析】(1)根据Q=cmt-t0)求出水吸收的热量,即甲烷完全燃烧放出的热量,再根据Q=mq求出甲烷的质量;
(2)根据题意求出煤燃烧放出的热量,再根据Q=mq求出煤的质量。
此题主要考查的是学生对热量、热值、效率计算公式及其变形公式的理解和掌握,难度不大。
27.【答案】解:(1)0.1kg煤气完全燃烧放出的热量:
Q=mq=0.1kg×4.2×107J/kg=4.2×106J
(2)水吸收的热量:
Q=cmt=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(70℃-20℃)=2.1×106J
(3)燃气灶烧水的效率:
η=×100%=×100%=50%.
答:(1)0.1kg 煤气完全燃烧放出的热量为4.2×106J
(2)水吸收的热量为2.1×106J
(3)燃气灶烧水的效率为50%.

【解析】(1)知道煤气的质量和煤气的热值,利用Q=mq计算煤气完全燃烧放出的热量;
(2)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;
(3)水吸收的热量是有用的能量,煤气完全燃烧放出的热量为总能量,利用效率公式求燃气灶烧水的效率.
本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大.
28.【答案】解:(1)水吸收的热量:
Q=cmt=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(70℃-20℃)=8.4×106J
(2)2kg煤完全燃烧放出的热量:
Q=m煤炭q=2kg×3×107J/kg=6×107J
(3)小明家煤炉的效率为:
η=×100%=×100%=14%;
答:(1)小明家每天烧水、做饭、炒菜需要8.4×106J热量;
(2)2kg煤完全燃烧可以放出6×107J热量;
(3)小明家煤炉的效率是14%。

【解析】(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q=cmt求水吸收的热量;
(2)利用燃料完全燃烧放出的热量公式Q=mq求煤炭完全燃烧放出的热量;
(3)利用吸收的热量与总热量即可求出小明家煤炉的效率。
本题考查了学生对吸热公式Q=cmt、燃料完全燃烧放热公式Q=mq的掌握和运用,增强了学生的节能意识、环保意识,有意义。

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