4. 小明根据下表所列数据得出了四个结论,其中正确的是(
D
)。
|几种物质的比热容$/[J·(kg·℃)⁻^1]$|
|水|$4.2×10^3$|水银|$0.14×10^3$|
|酒精|$2.4×10^3$|沙石|$0.92×10^3$|
|煤油|$2.1×10^3$|铝|$0.88×10^3$|
|冰|$2.1×10^3$|铜|$0.39×10^3$|
A.液体的比热容一定比固体的大
B.同种物质发生物态变化后,比热容不变
C.由于水的比热容大,白天海水温度比沙滩高
D.2 kg的水温度升高50 ℃,吸收的热量是$4.2×10^5 J$
答案：解：A.水银是液体，其比热容小于沙石、铝、铜等固体，A错误。
B.水和冰是同种物质不同状态，比热容不同，B错误。
C.水的比热容大，白天吸收相同热量，海水升温慢，温度比沙滩低，C错误。
D.根据$Q=cm\Delta t$，$Q=4.2×10^{3}\ \text{J/(kg·℃)}×2\ \text{kg}×50\ \text{℃}=4.2×10^{5}\ \text{J}$，D正确。
结论：D
5. 铁块甲的质量是铁块乙的3倍,若两铁块吸收相同的热量,则甲、乙两铁块的比热容之比和升高的温度之比分别为(
A
)。
A.1:1,1:3
B.1:3,1:3
C.1:1,3:1
D.3:1,3:1
答案：解：因为甲、乙都是铁块，物质种类相同，所以比热容相同，即比热容之比$c_{甲}:c_{乙}=1:1$。
已知$m_{甲}=3m_{乙}$，$Q_{甲}=Q_{乙}$，由$Q=cm\Delta t$可得$\Delta t = \frac{Q}{cm}$。
则$\Delta t_{甲}:\Delta t_{乙}=\frac{Q_{甲}}{c_{甲}m_{甲}}:\frac{Q_{乙}}{c_{乙}m_{乙}}=\frac{1}{1×3}:\frac{1}{1×1}=1:3$。
答案：A
6. 对质量相等的甲、乙两种固态物质加热6 min,设它们在此过程中吸收的热量相等,它们的温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是(
D
)。
A.在3～6 min内,物质甲是液态
B.物质甲是晶体,物质乙是非晶体
C.在4～6 min内,物质甲的内能保持不变
D.在固态时,物质甲的比热容比物质乙小
答案：【解析】：
本题主要考查了晶体和非晶体的熔化过程、比热容的概念以及内能的变化。
A选项：在$3\sim6min$内，甲物质正在熔化，处于固液共存状态，不是液态，所以A选项错误。
B选项：甲物质在熔化过程中有固定的熔点（温度保持不变的阶段对应的温度），所以甲是晶体；乙物质在整个过程中温度一直升高，没有固定的熔点，所以乙是非晶体。但仅根据此图不能完全确定乙一定是非晶体，因为也有可能是熔点极高的晶体在图示范围内未达到熔点而表现为温度持续上升，不过在本题的情境下，按照常规判断，可初步认为乙是非晶体，但该选项的表述“物质甲是晶体，物质乙是非晶体”过于绝对，从严谨的物理知识角度，不能仅凭此图就确凿地判定乙为非晶体，所以B选项错误。
C选项：在$4\sim6min$内，甲物质虽然温度不变，但正在吸收热量，根据内能的定义，吸收热量内能会增加，所以C选项错误。
D选项：根据公式$Q = cm\Delta t$（其中$Q$是吸收的热量，$c$是比热容，$m$是质量，$\Delta t$是温度变化量），在质量$m$相等、吸收热量$Q$相等的情况下，温度变化$\Delta t$越大，比热容$c$越小。由图可知，在$0\sim3min$内，甲的温度变化比乙大，所以甲的比热容比乙小，D选项正确。
【答案】：D。
