第十三、十四章 热学专项提升（含解析）2025-2026学年人教版（2024）九年级全册
文档属性
| 名称 | 第十三、十四章 热学专项提升（含解析）2025-2026学年人教版（2024）九年级全册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-10-04 10:42:11 | ||
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文档简介
热学专项提升
专项练习一 热学实验
类型一 探究物质的吸热能力
1．在“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中，小组同学选用沙子和水进行实验，实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同易拉罐内分别装入初温、 相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是： 。
测得实验数据如表格所示。
加热时间/ 0 1 2 3 4 5
温度/ 沙子 18 22 29 37 45 52
水 18 19 21 23 25 27
(3)对沙子和水加热相同的时间，水吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）沙子吸收的热量。
(4)实验表明： （选填“水”或“沙子”）的吸热能力更强。在物理学中，我们用 这个物理量来描述物质的这种特性。
2．如图是实验小组比较不同物质吸热情况的实验装置。
(1)实验时在图Ⅰ中应量取 相等的甲、乙两种液体，为了完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 。
(2)甲、乙液体吸收热量的多少可以通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映。
(3)为了比较甲、乙液体的吸热本领，小明提出两种比较方案。
①让两者升高相同的温度比较加热时间。
②让两者加热相同时间比较升高的温度。
在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是 （选填“①”“②”或“①和②”）。
(4)从图Ⅱ中可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体的比热容较大。
(5)若乙液体的比热容为，则甲液体的比热容为 ．
(6)冬天，小明想自制一个暖手袋，从甲或乙中选一种液体装入暖手袋作为供热介质，选择 （选填“甲”或“乙”）时保暖时间会更长。
(7)实验结束后，小勤采用相同的实验装置比较丙液体与丁液体的吸热情况。
①实验中小勤先量取质量相同的丙、丁两种液体，分别倒入相同的烧杯中，如图Ⅲ所示。此时，小勤应当注意液体的量要适当，至少要能 电加热器的发热体。同时注意温度计的玻璃泡不要碰到容器底、侧壁以及 。
②小勤在实验中记录的数据见下表。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
丙液体的温度/℃ 30 34 38 42 46 50 54
丁液体的温度/℃ 10 16 22 28 34 40 46
a．加热4min后， 液体升高的温度多，吸热能力 （选填“强”或“弱”）。
b．丙、丁两种液体都升高到时，吸收热量的关系为 （选填“<”“=”或“>”）。
③小勤思考后，优化了实验方案，用如图Ⅳ所示装置进行实验，将分别装有丙、丁两种液体的试管放在同一个烧杯中水浴加热，此装置具有的优点是 （写出一点即可）。
(8)小红选用质量相同的a、b两种液体进行实验，并利用所测数据绘制了图Ⅴ所示的图像。已知a、b液体的比热容之比为，则图像①反映的是液体 （选填“a”或“b”）的温度随时间变化的规律。实验中小红发现，每加热2min液体a的温度升高，则图中 ℃。（不计热损失）
(9)小静将甲、乙两种液体换成质量、初温都相同的水和食用油，用相同的酒精灯加热至沸腾。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”，得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论 （选填“正确”或“错误”），原因是 。
3．为了比较A、B两种液体的吸热能力，物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行实验。
(1)在两个完全相同的试管中分别装入初温相同且 （选填“质量”或“体积”）相等的A和B两种液体，然后将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热；
(2)在组装器材时，你认为合理的安装顺序是 （选填“自下而上”或“自上而下”）；
(3)实验中液体吸收热量的多少是通过 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来反映的；
(4)根据实验测得的数据分别描绘出了A和B两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙，实验表明， （选填“A”或“B”）的吸热能力更强。在物理学中，我们引入 这一物理量来反映物质自身这种性质；
(5)该装置的优点是除了可以使A、B液体受热均匀，还可以 。
类型二 探究燃料的热值
4．小明采用如图所示的装置进行探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定 的位置；（选填“A”或“B”）
（2）探究过程中，要控制两套装置中燃料的质量和烧杯中水的 一定要相等；
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
酒精 25 65
碎纸片 25 44
（3）实验时，可以通过比较 （选填“加热时间”或“水升高的温度”）来比较酒精和碎纸片放出热量的多少；
（4）从表格中数据可以发现，质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后， 放出的热量多；
（5）通过实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是 （选填“相同”或“不同”）的；
（6）该同学用天平分别测出了烧杯中水的质量以及两套装置中燃料的质量。并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量。他认为通过这些数据能准确计算出酒精和碎纸片的热值。你认为他的计算结果是 的（选填“可靠”或“不可靠”），理由是 。
5．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。
（1）比较不同燃料的热值应选择 两个装置（选填装置序号甲、乙、丙），我们在这里应用到物理中常用的研究问题的一种方法是 法；
（2）在比较不同燃料热值的实验中，通过观察温度计 比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）若甲图烧杯中为500g的水，1.4g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃，水吸收的热量是 J，如果认为若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是 J/kg。【c水=4.2×103J/（kg·℃）】
6．如图甲所示，小明用该装置粗测花生米的热值，过程如下：用电子秤取30g水放入烧杯中，将温度传感器插入水中，并连接电脑；取0.7g花生米穿在细铁丝上，点燃花生米，立即移到烧杯正下方，给水加热，传感器获得温度一时间的图像如图乙所示。（c水=4.2×103J/(kg·℃)）
(1)实验中花生米燃烧放出的热量是通过 来显示；
(2)①实验过程中老师提醒小明要适当转动花生米，这样做的目的是 ；
②根据乙图像，粗略测得花生米的热值为 J/kg。在实验中小明看到花生米燃烧冒大量的黑烟，这会导致测得的热值 真实值。
专项练习二 热学计算
类型一 比热容的计算
7．将质量为2kg、温度为10的水加热至60，求水吸收的热量。[]
8．如图甲所示小明将质量为300g、初温为80℃的牛奶放入质量为500g、初温为20℃的水中进行冷却，同时，他还利用温度计和钟表测出温度的变化情况，并作出了如图乙所示的水和牛奶的温度随时间变化的关系曲线。忽略热量的损失以及盛牛奶和水的器皿吸放热的影响，c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
(1)水、牛奶达到的相同温度为 ℃。
(2)达到相同温度时，水吸收的热量。
(3)牛奶的比热容。
类型二 比热的计算
9．现今社会，天然气灶使用方便、经济环保。如图所示，在一个标准大气压下，某天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾，大约需要8min，已知水的比热容为，天然气的热值为求：
(1)水吸收的热量；
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气
10．中国首个火星探测器“天问一号”的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。下图是某次火箭发射时的场景。目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂，液态氢的热值为。火箭发射时的炙热火焰温度可超过3300℃。为了保护发射台，在其下方建有一个巨大的“双向导流槽”（左图），里面可储存500t水。请通过计算回答：
（1）在1标准大气压下，将500t初温20℃的水加热至沸腾，水需要吸收的热量是多少焦？（水的比热容为）
（2）假设液态氢完全燃烧所放出的热量只有50%被这些水吸收，则这一过程中所消耗液态氢的质量是多少？
类型三 热机效率的计算
11．一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km，所用时间为1h，消耗汽油10kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N（汽油的热值）。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）牵引力的功率；
（3）汽车发动机的效率。
12．与传统汽车相比，纯电动汽车具有能量转换效率高、近于零排放、运行平稳、噪声低等优点。如图为某微型四轮纯电动汽车，该车的空载质量为1.2t，最多承载4人，每个车轮与地面的接触面积为，发动机的最大输出功率为20kW，每人按60kg计算，g取10N/kg，，求：
（1）该车载重4人时，静止在水平路面上时对路面的压强；
（2）该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶15km，用时12.5min，在此过程中汽车受到的阻力；
（3）若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供，燃油汽车的效率为25%，需要消耗燃油的质量。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
《热学专项提升》参考答案
1．(1)质量
(2)使沙子和水受热均匀
(3)等于
(4) 水 比热容
【详解】（1）根据比较吸热能力的两种方法，应控制不同物质的质量相同，故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水。
（2）为了使沙子和水受热均匀，实验中应用玻璃棒不断搅拌。
（3）实验中用相同的酒精灯加热，加热相同的时间，水和沙子吸收的热量相同。
（4）[1][2]根据表格中的数据可知，质量相同的水和沙子，加热相同的时间，吸收相同的热量，水的温度升高的慢，则水的吸热能力大，在物理学中，我们用比热容这个物理量来描述物质的这种特性。
2．(1) 质量 秒表
(2)加热时间
(3)①和②
(4) 甲 乙
(5)
(6)乙
(7) 没过 电加热器 丁 弱 < 确保在相同时间内丙、丁两种液体吸收的热量相同
(8) b 10
(9) 错误 水和食用油的沸点不同，没有控制水和食用油升高的温度相同
【详解】（1）[1]比较不同物质的吸热情况需控制质量相等，故应量取质量相等的甲、乙液体。
[2]实验需测量加热时间，因此还需要秒表。
（2）相同加热器在相同时间内放出的热量相同，因此液体吸收热量的多少可通过加热时间反映。
（3）方案①：升高相同温度，加热时间越长，吸热能力越强；方案②：加热相同时间，温度升高越慢，吸热能力越强。两种方案均可行。
（4）[1][2]由图Ⅱ可知，相同时间内吸收热量相同时，甲液体温度升高更快，说明其吸热能力弱即比热容小；乙液体温度升高慢，比热容较大。
（5）由图可知，2min时，吸收的热量相同，甲升高的温度，乙升高的温度，
由可知，质量相同、吸热相同时，比热容与温度变化成反比。
（6）比热容大的液体放出相同热量时温度降低慢，保暖时间更长。乙液体的比热容大于甲，所以选择乙。
（7）[1][2]液体需没过电加热器的发热体以充分吸热；温度计玻璃泡不能碰到电加热器。
[3][4]加热4min，丙温度从30℃升高到46℃，升温16℃；丁温度从10℃升高到34℃，升温24℃，故丁升高的温度多，由可知，质量相同、吸热相同时，温度升高越高，说明吸热能力越弱。
[5]丙、丁升高到同一温度时，丁需更长加热时间，在加热装置相同情况下，加热时间长，说明吸收热量多，故
[6]水浴加热的优点：确保相同时间内丙、丁吸收的热量相同。
（8）[1]比热容小的液体升温快，已知a、b液体的比热容之比为，则b升温更快，图像①为b。
[2]已知a液体每2min升高5℃，加热16分钟升高的温度为
在质量相同、吸热相同时，根据可知，可得
由题意可知，，b液体变化的温度
b液体的末温，初始温度
（9）[1][2]因为水和食用油的沸点不同，沸腾时升高的温度不同，未控制变量，无法比较比热容。所以结论是错误的。
3．(1)质量
(2)自下而上
(3)加热时间
(4) B 比热容
(5)使A、B液体吸收热量完全相同
【详解】（1）根据控制变量法，实验中要控制A和B两种液体的质量相同。
（2）组装实验装置时，为了确保酒精灯用外焰加热，温度计的玻璃泡浸没在被测液体中，且玻璃泡不碰到杯壁或杯底，应按自下而上的顺序安装。
（3）用相同的加热装置加热，A和B两种液体相同时间内吸收热量相同，根据转换法，可以通过加热时间来反映液体吸收热量的多少。
（4）[1][2]由乙图可知，升高相同的温度，B液体需要的加热时间更长，吸收热量更多，所以B液体的吸热能力更强。在物理学中，我们引入比热容这一物理量来反映物质自身这种性质。
（5）该装置的优点是除了可以使A、B液体受热均匀，还可以使A、B液体吸收热量完全相同。
4． B 质量 水升高的温度 酒精 不同 不可靠 燃料不能完全燃烧并且热量有散失
【详解】（1）[1] 实验中为确保用酒精灯的外焰加热，应按照自下而上的顺序安装实验器材，应先调整固定B的位置。
（2）[2] 由于探究过程中，燃料燃烧放出的热量与燃料的质量和种类有关，要比较酒精和碎纸片的放热多少，根据控制变量法可知，要控制两套装置中燃料的质量和水的质量一定要相等。
（3）[3] 实验中，用酒精和碎纸片燃烧给水加热，根据转换法可知，可通过水升高的温度来比较酒精和碎纸片放出的热量多少。
（4）[4] 由表格中数据知，质量相同的酒精和碎纸片，酒精使水升高的温度更高，可知酒精放出的热量多。
（5）[5] 由实验可知，质量相同的酒精和碎纸片，酒精使水升高的温度更高，由此可知，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是不同的。
（6）[6][7] 由于燃料不能完全燃烧并且热量有散失，所以计算结果是不可靠的。
5． 乙丙 控制变量 示数的变化 4.2×104 3×107
【详解】（1）[1]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数的变化得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择乙和丙两图进行实验。
[2]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验，这用到了控制变量法。
（2）[3]燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反映，这用到了转换法。
（3）[4]水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J
[5]如果认为若酒精完全燃烧且放出的热量全部被水吸收，即
Q放=Q吸=4.2×104J
根据Q放=mq知酒精的热值
q酒精==3×107J/kg
6．(1)水升高的温度
(2) 使花生米燃烧充分 5.4×106 小于
【详解】（1）本实验采用转换法，通过水升高的温度来间接表示花生米燃烧放出热量的多少。
（2）[1]实验过程中适当转动花生米，可以使花生米燃烧充分。
[2]根据乙图像，根据Q=cmΔt可以求得，水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.03kg×(44.6℃-14.6℃)=3.78×103J
不计热量损失，则有Q吸=Q放，粗略测得花生米的热值为
[3]由于花生燃烧放出的热量没有全部被水吸收，因此这种计算方法不准确，计算结果与真实值相比偏小。
7．4.2×105J
【详解】水吸收的热量为
答：水吸收的热量为4.2×105J。
8．(1)40
(2)4.2×104J
(3)3.5×103J/(kg °C)
【详解】（1）由图乙可知，水温升高、牛奶温度降低，达到的相同温度为40℃。
（2）水吸收的热量为
（3）牛奶放出的热量等于水吸收的热量，即
Q放=Q吸=4.2×104J
由得，牛奶的比热容
9．(1)
(2)
【详解】（1）标准大气压下，水的沸点是100℃，则水升高的温度
水吸收的热量
（2）天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则天然气燃烧放出的热量
放出这些热量需要的天然气的体积为
10．（1）1.68×1011J；（2）2.4×103kg
【详解】解：（1）水的质量为
因为是在1标准大气压下将水加热至沸腾，所以
（2）燃烧氢放出的热量为
由可得氢的质量为
答：（1）水需要吸收的热量是1.68×1011J；
（2）所消耗液态氢的质量是2.4×103kg。
11．（1）108km/h；（2）4.14×104W；（3）32.4%
【详解】解：（1）汽车行驶的速度
（2）汽车沿平直公路匀速行驶，牵引力和阻力是平衡力，牵引力
F=f=1380N
牵引力的功率
（3）牵引力做的功
W=Pt=4.14×104W×3600s=1.4904×108J
汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J
汽车发动机的效率
答：（1）汽车行驶的速度是108km/h；
（2）牵引力的功率是4.14×104W；
（3）汽车发动机的效率是32.4%。
12．（1）1.44×105Pa；（2）1000N；（3）1.33kg
【详解】解：（1）该车载重4人（每人按60kg计算）时，静止在水平路面上时对路面的压力
F=G=mg=(1.2×103kg+4×60kg)×10N/kg=1.44×104N
对水平路面的压强
（2）该车行驶的速度
因该车水平匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，由
可得该车受到的阻力
（3）该车发动机做的功
W=Pt=20×103W×12.5×60s=1.5×107J
燃油完全燃烧释放的热量
需要消耗燃油
答：（1）该车载重4人时，静止在水平路面上时对路面的压强是1.44×105Pa；
（2）该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶15km，用时12.5min，在此过程中汽车受到的阻力是1000N；
（3）若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供，燃油汽车的效率为25%，需要消耗燃油的质量是1.33kg。
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专项练习一 热学实验
类型一 探究物质的吸热能力
1．在“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中，小组同学选用沙子和水进行实验，实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同易拉罐内分别装入初温、 相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是： 。
测得实验数据如表格所示。
加热时间/ 0 1 2 3 4 5
温度/ 沙子 18 22 29 37 45 52
水 18 19 21 23 25 27
(3)对沙子和水加热相同的时间，水吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）沙子吸收的热量。
(4)实验表明： （选填“水”或“沙子”）的吸热能力更强。在物理学中，我们用 这个物理量来描述物质的这种特性。
2．如图是实验小组比较不同物质吸热情况的实验装置。
(1)实验时在图Ⅰ中应量取 相等的甲、乙两种液体，为了完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 。
(2)甲、乙液体吸收热量的多少可以通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映。
(3)为了比较甲、乙液体的吸热本领，小明提出两种比较方案。
①让两者升高相同的温度比较加热时间。
②让两者加热相同时间比较升高的温度。
在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是 （选填“①”“②”或“①和②”）。
(4)从图Ⅱ中可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体的比热容较大。
(5)若乙液体的比热容为，则甲液体的比热容为 ．
(6)冬天，小明想自制一个暖手袋，从甲或乙中选一种液体装入暖手袋作为供热介质，选择 （选填“甲”或“乙”）时保暖时间会更长。
(7)实验结束后，小勤采用相同的实验装置比较丙液体与丁液体的吸热情况。
①实验中小勤先量取质量相同的丙、丁两种液体，分别倒入相同的烧杯中，如图Ⅲ所示。此时，小勤应当注意液体的量要适当，至少要能 电加热器的发热体。同时注意温度计的玻璃泡不要碰到容器底、侧壁以及 。
②小勤在实验中记录的数据见下表。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
丙液体的温度/℃ 30 34 38 42 46 50 54
丁液体的温度/℃ 10 16 22 28 34 40 46
a．加热4min后， 液体升高的温度多，吸热能力 （选填“强”或“弱”）。
b．丙、丁两种液体都升高到时，吸收热量的关系为 （选填“<”“=”或“>”）。
③小勤思考后，优化了实验方案，用如图Ⅳ所示装置进行实验，将分别装有丙、丁两种液体的试管放在同一个烧杯中水浴加热，此装置具有的优点是 （写出一点即可）。
(8)小红选用质量相同的a、b两种液体进行实验，并利用所测数据绘制了图Ⅴ所示的图像。已知a、b液体的比热容之比为，则图像①反映的是液体 （选填“a”或“b”）的温度随时间变化的规律。实验中小红发现，每加热2min液体a的温度升高，则图中 ℃。（不计热损失）
(9)小静将甲、乙两种液体换成质量、初温都相同的水和食用油，用相同的酒精灯加热至沸腾。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”，得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论 （选填“正确”或“错误”），原因是 。
3．为了比较A、B两种液体的吸热能力，物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行实验。
(1)在两个完全相同的试管中分别装入初温相同且 （选填“质量”或“体积”）相等的A和B两种液体，然后将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热；
(2)在组装器材时，你认为合理的安装顺序是 （选填“自下而上”或“自上而下”）；
(3)实验中液体吸收热量的多少是通过 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来反映的；
(4)根据实验测得的数据分别描绘出了A和B两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙，实验表明， （选填“A”或“B”）的吸热能力更强。在物理学中，我们引入 这一物理量来反映物质自身这种性质；
(5)该装置的优点是除了可以使A、B液体受热均匀，还可以 。
类型二 探究燃料的热值
4．小明采用如图所示的装置进行探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定 的位置；（选填“A”或“B”）
（2）探究过程中，要控制两套装置中燃料的质量和烧杯中水的 一定要相等；
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
酒精 25 65
碎纸片 25 44
（3）实验时，可以通过比较 （选填“加热时间”或“水升高的温度”）来比较酒精和碎纸片放出热量的多少；
（4）从表格中数据可以发现，质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后， 放出的热量多；
（5）通过实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是 （选填“相同”或“不同”）的；
（6）该同学用天平分别测出了烧杯中水的质量以及两套装置中燃料的质量。并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量。他认为通过这些数据能准确计算出酒精和碎纸片的热值。你认为他的计算结果是 的（选填“可靠”或“不可靠”），理由是 。
5．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。
（1）比较不同燃料的热值应选择 两个装置（选填装置序号甲、乙、丙），我们在这里应用到物理中常用的研究问题的一种方法是 法；
（2）在比较不同燃料热值的实验中，通过观察温度计 比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）若甲图烧杯中为500g的水，1.4g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃，水吸收的热量是 J，如果认为若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是 J/kg。【c水=4.2×103J/（kg·℃）】
6．如图甲所示，小明用该装置粗测花生米的热值，过程如下：用电子秤取30g水放入烧杯中，将温度传感器插入水中，并连接电脑；取0.7g花生米穿在细铁丝上，点燃花生米，立即移到烧杯正下方，给水加热，传感器获得温度一时间的图像如图乙所示。（c水=4.2×103J/(kg·℃)）
(1)实验中花生米燃烧放出的热量是通过 来显示；
(2)①实验过程中老师提醒小明要适当转动花生米，这样做的目的是 ；
②根据乙图像，粗略测得花生米的热值为 J/kg。在实验中小明看到花生米燃烧冒大量的黑烟，这会导致测得的热值 真实值。
专项练习二 热学计算
类型一 比热容的计算
7．将质量为2kg、温度为10的水加热至60，求水吸收的热量。[]
8．如图甲所示小明将质量为300g、初温为80℃的牛奶放入质量为500g、初温为20℃的水中进行冷却，同时，他还利用温度计和钟表测出温度的变化情况，并作出了如图乙所示的水和牛奶的温度随时间变化的关系曲线。忽略热量的损失以及盛牛奶和水的器皿吸放热的影响，c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
(1)水、牛奶达到的相同温度为 ℃。
(2)达到相同温度时，水吸收的热量。
(3)牛奶的比热容。
类型二 比热的计算
9．现今社会，天然气灶使用方便、经济环保。如图所示，在一个标准大气压下，某天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾，大约需要8min，已知水的比热容为，天然气的热值为求：
(1)水吸收的热量；
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气
10．中国首个火星探测器“天问一号”的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。下图是某次火箭发射时的场景。目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂，液态氢的热值为。火箭发射时的炙热火焰温度可超过3300℃。为了保护发射台，在其下方建有一个巨大的“双向导流槽”（左图），里面可储存500t水。请通过计算回答：
（1）在1标准大气压下，将500t初温20℃的水加热至沸腾，水需要吸收的热量是多少焦？（水的比热容为）
（2）假设液态氢完全燃烧所放出的热量只有50%被这些水吸收，则这一过程中所消耗液态氢的质量是多少？
类型三 热机效率的计算
11．一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km，所用时间为1h，消耗汽油10kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N（汽油的热值）。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）牵引力的功率；
（3）汽车发动机的效率。
12．与传统汽车相比，纯电动汽车具有能量转换效率高、近于零排放、运行平稳、噪声低等优点。如图为某微型四轮纯电动汽车，该车的空载质量为1.2t，最多承载4人，每个车轮与地面的接触面积为，发动机的最大输出功率为20kW，每人按60kg计算，g取10N/kg，，求：
（1）该车载重4人时，静止在水平路面上时对路面的压强；
（2）该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶15km，用时12.5min，在此过程中汽车受到的阻力；
（3）若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供，燃油汽车的效率为25%，需要消耗燃油的质量。
试卷第1页，共3页
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《热学专项提升》参考答案
1．(1)质量
(2)使沙子和水受热均匀
(3)等于
(4) 水 比热容
【详解】（1）根据比较吸热能力的两种方法，应控制不同物质的质量相同，故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水。
（2）为了使沙子和水受热均匀，实验中应用玻璃棒不断搅拌。
（3）实验中用相同的酒精灯加热，加热相同的时间，水和沙子吸收的热量相同。
（4）[1][2]根据表格中的数据可知，质量相同的水和沙子，加热相同的时间，吸收相同的热量，水的温度升高的慢，则水的吸热能力大，在物理学中，我们用比热容这个物理量来描述物质的这种特性。
2．(1) 质量 秒表
(2)加热时间
(3)①和②
(4) 甲 乙
(5)
(6)乙
(7) 没过 电加热器 丁 弱 < 确保在相同时间内丙、丁两种液体吸收的热量相同
(8) b 10
(9) 错误 水和食用油的沸点不同，没有控制水和食用油升高的温度相同
【详解】（1）[1]比较不同物质的吸热情况需控制质量相等，故应量取质量相等的甲、乙液体。
[2]实验需测量加热时间，因此还需要秒表。
（2）相同加热器在相同时间内放出的热量相同，因此液体吸收热量的多少可通过加热时间反映。
（3）方案①：升高相同温度，加热时间越长，吸热能力越强；方案②：加热相同时间，温度升高越慢，吸热能力越强。两种方案均可行。
（4）[1][2]由图Ⅱ可知，相同时间内吸收热量相同时，甲液体温度升高更快，说明其吸热能力弱即比热容小；乙液体温度升高慢，比热容较大。
（5）由图可知，2min时，吸收的热量相同，甲升高的温度，乙升高的温度，
由可知，质量相同、吸热相同时，比热容与温度变化成反比。
（6）比热容大的液体放出相同热量时温度降低慢，保暖时间更长。乙液体的比热容大于甲，所以选择乙。
（7）[1][2]液体需没过电加热器的发热体以充分吸热；温度计玻璃泡不能碰到电加热器。
[3][4]加热4min，丙温度从30℃升高到46℃，升温16℃；丁温度从10℃升高到34℃，升温24℃，故丁升高的温度多，由可知，质量相同、吸热相同时，温度升高越高，说明吸热能力越弱。
[5]丙、丁升高到同一温度时，丁需更长加热时间，在加热装置相同情况下，加热时间长，说明吸收热量多，故
[6]水浴加热的优点：确保相同时间内丙、丁吸收的热量相同。
（8）[1]比热容小的液体升温快，已知a、b液体的比热容之比为，则b升温更快，图像①为b。
[2]已知a液体每2min升高5℃，加热16分钟升高的温度为
在质量相同、吸热相同时，根据可知，可得
由题意可知，，b液体变化的温度
b液体的末温，初始温度
（9）[1][2]因为水和食用油的沸点不同，沸腾时升高的温度不同，未控制变量，无法比较比热容。所以结论是错误的。
3．(1)质量
(2)自下而上
(3)加热时间
(4) B 比热容
(5)使A、B液体吸收热量完全相同
【详解】（1）根据控制变量法，实验中要控制A和B两种液体的质量相同。
（2）组装实验装置时，为了确保酒精灯用外焰加热，温度计的玻璃泡浸没在被测液体中，且玻璃泡不碰到杯壁或杯底，应按自下而上的顺序安装。
（3）用相同的加热装置加热，A和B两种液体相同时间内吸收热量相同，根据转换法，可以通过加热时间来反映液体吸收热量的多少。
（4）[1][2]由乙图可知，升高相同的温度，B液体需要的加热时间更长，吸收热量更多，所以B液体的吸热能力更强。在物理学中，我们引入比热容这一物理量来反映物质自身这种性质。
（5）该装置的优点是除了可以使A、B液体受热均匀，还可以使A、B液体吸收热量完全相同。
4． B 质量 水升高的温度 酒精 不同 不可靠 燃料不能完全燃烧并且热量有散失
【详解】（1）[1] 实验中为确保用酒精灯的外焰加热，应按照自下而上的顺序安装实验器材，应先调整固定B的位置。
（2）[2] 由于探究过程中，燃料燃烧放出的热量与燃料的质量和种类有关，要比较酒精和碎纸片的放热多少，根据控制变量法可知，要控制两套装置中燃料的质量和水的质量一定要相等。
（3）[3] 实验中，用酒精和碎纸片燃烧给水加热，根据转换法可知，可通过水升高的温度来比较酒精和碎纸片放出的热量多少。
（4）[4] 由表格中数据知，质量相同的酒精和碎纸片，酒精使水升高的温度更高，可知酒精放出的热量多。
（5）[5] 由实验可知，质量相同的酒精和碎纸片，酒精使水升高的温度更高，由此可知，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是不同的。
（6）[6][7] 由于燃料不能完全燃烧并且热量有散失，所以计算结果是不可靠的。
5． 乙丙 控制变量 示数的变化 4.2×104 3×107
【详解】（1）[1]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数的变化得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择乙和丙两图进行实验。
[2]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验，这用到了控制变量法。
（2）[3]燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反映，这用到了转换法。
（3）[4]水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J
[5]如果认为若酒精完全燃烧且放出的热量全部被水吸收，即
Q放=Q吸=4.2×104J
根据Q放=mq知酒精的热值
q酒精==3×107J/kg
6．(1)水升高的温度
(2) 使花生米燃烧充分 5.4×106 小于
【详解】（1）本实验采用转换法，通过水升高的温度来间接表示花生米燃烧放出热量的多少。
（2）[1]实验过程中适当转动花生米，可以使花生米燃烧充分。
[2]根据乙图像，根据Q=cmΔt可以求得，水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.03kg×(44.6℃-14.6℃)=3.78×103J
不计热量损失，则有Q吸=Q放，粗略测得花生米的热值为
[3]由于花生燃烧放出的热量没有全部被水吸收，因此这种计算方法不准确，计算结果与真实值相比偏小。
7．4.2×105J
【详解】水吸收的热量为
答：水吸收的热量为4.2×105J。
8．(1)40
(2)4.2×104J
(3)3.5×103J/(kg °C)
【详解】（1）由图乙可知，水温升高、牛奶温度降低，达到的相同温度为40℃。
（2）水吸收的热量为
（3）牛奶放出的热量等于水吸收的热量，即
Q放=Q吸=4.2×104J
由得，牛奶的比热容
9．(1)
(2)
【详解】（1）标准大气压下，水的沸点是100℃，则水升高的温度
水吸收的热量
（2）天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则天然气燃烧放出的热量
放出这些热量需要的天然气的体积为
10．（1）1.68×1011J；（2）2.4×103kg
【详解】解：（1）水的质量为
因为是在1标准大气压下将水加热至沸腾，所以
（2）燃烧氢放出的热量为
由可得氢的质量为
答：（1）水需要吸收的热量是1.68×1011J；
（2）所消耗液态氢的质量是2.4×103kg。
11．（1）108km/h；（2）4.14×104W；（3）32.4%
【详解】解：（1）汽车行驶的速度
（2）汽车沿平直公路匀速行驶，牵引力和阻力是平衡力，牵引力
F=f=1380N
牵引力的功率
（3）牵引力做的功
W=Pt=4.14×104W×3600s=1.4904×108J
汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J
汽车发动机的效率
答：（1）汽车行驶的速度是108km/h；
（2）牵引力的功率是4.14×104W；
（3）汽车发动机的效率是32.4%。
12．（1）1.44×105Pa；（2）1000N；（3）1.33kg
【详解】解：（1）该车载重4人（每人按60kg计算）时，静止在水平路面上时对路面的压力
F=G=mg=(1.2×103kg+4×60kg)×10N/kg=1.44×104N
对水平路面的压强
（2）该车行驶的速度
因该车水平匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，由
可得该车受到的阻力
（3）该车发动机做的功
W=Pt=20×103W×12.5×60s=1.5×107J
燃油完全燃烧释放的热量
需要消耗燃油
答：（1）该车载重4人时，静止在水平路面上时对路面的压强是1.44×105Pa；
（2）该车以最大输出功率在平直公路上匀速行驶15km，用时12.5min，在此过程中汽车受到的阻力是1000N；
（3）若该车在上述行驶过程中的能量全部由燃油来提供，燃油汽车的效率为25%，需要消耗燃油的质量是1.33kg。
答案第1页，共2页
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