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2025年知識與能力訓練九年級物理全一冊人教版B版
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1. 題1表列出了一些物質的比熱容。
|物質|水|煤油|冰|鋁|銅|
|比熱容/[J/(kg·°C)]|$4.2×10^3$|約$2.1×10^3$|$2.1×10^3$|$0.88×10^3$|$0.39×10^3$|
根據表中數據,可以得出,物質的比熱容
一般
(一般/一定)不同,物質的比熱容與物質的狀態
有關
(有關/無關)。質量相等的鋁和銅升高相同的溫度,鋁吸收的熱量更
多
(多/少)。質量和初溫都相同的銅塊和鋁塊,放出相等的熱量后相接觸,熱傳遞的方向是
從鋁塊傳向銅塊
。
答案：一般；有關；多；從鋁塊傳向銅塊
解析：
從表中數據可以看出，不同物質的比熱容一般不同。
水和冰是同一種物質的不同狀態，比熱容不同，所以物質的比熱容與物質的狀態有關。
根據公式$Q = cm\Delta t$（$Q$表示吸收或放出的熱量，$c$表示比熱容，$m$表示質量，$\Delta t$表示溫度變化量），質量$m$相等，升高相同溫度$\Delta t$時，比熱容$c$越大，吸收熱量$Q$越多，鋁的比熱容大于銅的比熱容，所以鋁吸收的熱量更多。
根據$Q = cm\Delta t$，質量和初溫都相同的銅塊和鋁塊，放出相等的熱量$Q$，因為銅的比熱容小于鋁的比熱容，所以銅降低的溫度更多，末溫更低，熱傳遞的方向是從高溫物體傳向低溫物體，所以熱傳遞的方向是從鋁塊傳向銅塊。
2. 質量為2 kg的鐵塊,在其溫度從20°C升高到40°C的過程中,吸收熱量$1.84×10^4 J,$則鐵的比熱容為
460
J/(kg·°C)。質量相同的沙石和鐵塊,已知沙石的比熱容約為鐵的比熱容的2倍,如果鐵塊吸收熱量后溫度升高了48°C,那么沙石吸收同樣的熱量后,其溫度應升高
24
°C。
答案：460；24
解析：
鐵的比熱容：
由$Q = cm\Delta t$得，$c = \frac{Q}{m\Delta t} = \frac{1.84× 10^4\ J}{2\ kg×(40^\circC-20^\circC)} = 460\ J/(kg·°C)$
沙石溫度升高：
已知$m_{沙石} = m_{鐵}$，$c_{沙石} = 2c_{鐵}$，$Q_{沙石} = Q_{鐵}$，
由$Q = cm\Delta t$得$\Delta t_{沙石} = \frac{Q_{沙石}}{c_{沙石}m_{沙石}} = \frac{Q_{鐵}}{2c_{鐵}m_{鐵}} = \frac{1}{2}\Delta t_{鐵} = \frac{1}{2}×48^\circC = 24^\circC$
460；24
3. 如題3圖所示是200 g冰在加熱條件不變時的熔化圖像,則它在CD段吸收的熱量是
8400
J,在BC段吸收的熱量是______
8400
J,AB段的比熱容比CD段______
小
(大/小)。(比熱容數據見題1表)
答案：8400；8400；小
解析：
由圖像知，加熱條件不變，單位時間吸熱相同。
CD段：液態水，m=200g=0.2kg，Δt=10℃-0℃=10℃，c水=4.2×103J/(kg·℃)，Q_CD=cmΔt=4.2×103×0.2×10=8400J。
BC段：熔化過程，時間t=15min-5min=10min，與CD段時間相同（10min），因單位時間吸熱相同，故Q_BC=Q_CD=8400J。
AB段：冰的比熱容c冰=2.1×103J/(kg·℃)，CD段水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃)，故AB段比熱容比CD段小。
4. 一把質量為250g的合金刀,加熱到420°C,然后在空氣中自然冷卻至室溫(20°C)。已知c?合金$?= 0.42×10^3 J/(kg·°C),c?$水$?= 4.2×10^3 J/(kg·°C),$問：
(1)這把合金刀在冷卻過程中放出多少熱量？
(2)若這些熱量全部被30°C、0.5 kg的水吸收,水溫可升高到多少攝氏度？
答案：
(1) 合金刀的質量 $m = 250g = 0.25kg$，初溫 $t_0 = 420^\circ C$，末溫 $t = 20^\circ C$，合金的比熱容 $c = 0.42 × 10^3 J/(kg \cdot ^\circ C)$。
根據放熱公式 $Q_{放} = cm(t_0 - t)$，得：
$Q_{放} = 0.42 × 10^3 × 0.25 × (420 - 20) = 4.2 × 10^4 J$。
答：這把合金刀在冷卻過程中放出 $4.2 × 10^4 J$ 的熱量。
(2) 水吸收的熱量 $Q_{吸} = Q_{放} = 4.2 × 10^4 J$，水的質量 $m_{水} = 0.5kg$，初溫 $t_{0水} = 30^\circ C$，水的比熱容 $c_{水} = 4.2 × 10^3 J/(kg \cdot ^\circ C)$。
根據吸熱公式 $Q_{吸} = c_{水}m_{水}(t - t_{0水})$，得：
$t = \frac{Q_{吸}}{c_{水}m_{水}} + t_{0水} = \frac{4.2 × 10^4}{4.2 × 10^3 × 0.5} + 30 = 50^\circ C$。
答：水溫可升高到 $50^\circ C$。
