2020-2021备战中考物理备考之热学问题求解方法压轴突破训练∶培优 易错 难题篇及详细答案(1)

一、初中物理热学问题求解方法1．下列说法中正确的是A．蒸发和沸腾都需要吸收热量，且都发生在液体表面B．液体凝固时，不断放出热量，但温度可能保持不变C．把一块-10℃的冰放到0℃的房间里，冰会慢慢地熔化D．利用干冰汽化吸热，可以使长途运输中的食品降温保鲜【答案】B【解析】【详解】A．沸腾是在一定条件下，发生在液体表面和内部同时进行的一种剧烈的汽化现象，需要吸收热量；蒸发是发生在液体表面的一种缓慢的汽化现象，同样需要吸收热量，故A项错误；B．液体处于凝固成晶体过程中时，持续放出热量，温度不变，故B项正确；C．熔化需要达到熔点和持续吸收热量，冰的熔点是0°C，当-10°C的冰在0°C的房间里温度升温与房间温度一致时，冰吸收不到热量，不能熔化，故C项错误；D．干冰（固态CO2）在常温下会直接变成气态的CO2，发生升华现象，故D项错误；2．水是人类生存环境的重要组成部分。

水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。

以下关于水的说法错误．．的是（）A．相同质量0℃水的体积大于0℃冰的体积B．相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能C．水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力D．今年12月11日我县第一次出现霜林尽染的美景，说明气温已经低于0℃【答案】A【解析】【详解】A．根据mVρ=和ρρ>水冰得质量相同的0℃水的体积小于0℃冰的体积，故A错误，符合题意；B．0℃水放热凝固成相同质量的0℃冰，所以相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能，故B正确，不符合题意；C．水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力，故C正确，不符合题意；D．霜是水蒸气遇冷凝华而成的，在标准大气压下水的凝固点是0℃，而霜的形成需要的温度更低，所以霜的形成，说明气温已经低于0℃，故D正确，不符合题意。

3．戴眼镜的人从室外进入温暖的室内，镜片上会出现“水雾”，下列现象中的物态变化与“水雾”的形成相同的是（ ） A ．饮料中的冰块逐渐变小 B ．北方冬天植物上的雾淞 C ．蒸锅上方生成的“白气” D ．寒冬，室外冰冻的衣服逐渐变干 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】戴眼镜的人从室外进入温暖的室内，镜片上会出现“水雾”，这是眼镜温度较低，而室内水蒸气温度较高，水蒸气接触到眼镜时，会放出热量降温，液化成小水珠，附在眼镜上。

A ．饮料中的冰块逐渐变小，这是冰块吸热熔化成水，A 项不合题意； B ．雾淞是由于空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶，B 项不合题意； C ．蒸锅上方生成的“白气”，这是水蒸气液化形成的小水珠，选项C 符合题意； D ．寒冬，室外冰冻的衣服逐渐变干，这是衣服上的固态冰升华成水蒸气，D 项不合题意。

故选C 。

4．向一大桶温度为1t 的冷水中倒入一小桶温度为2t 的热水，混合后的温度为t ，下面关于温度的关系式中正确的是（ ）A ．122t t t +=B ．122t t t +<C ．122t t t +>D ．212t t t -=【答案】B 【解析】 【详解】冷水吸收的热量：11Q cm t t =-吸（） 热水放出的热量：22Q cm t t =-放（）由题意知，Q Q =吸放；则有：1122cm t t cm t t -=-（）（）解得：1221m t tm t t --＝ 因为冷水是一大桶，热水是一小桶，所以12m m ＞，即21t t t t --＞，所以122t t t +＜；故B 项正确、ACD 项错误；5．如图所示的装置是我国古代劳动人民发明的提物工具——“差动滑轮”，俗称“神仙葫芦”。

它的上半部分是由固定在一起的半径分别为r 和R 的两个齿轮组成， 能绕中心轴 O 转动，下半部分是一个动滑轮。

封闭的链条绕过滑轮，动滑轮下面悬挂着质量为 M 的重物，已知 r :R =1:4。

悬挂动滑轮的链条处于竖直状态，滑轮与链条的重力及轴 O 处的摩擦均忽略不计。

现用大小为 F 的拉力以速率 v 匀速拉动链条。

则错误的判断是（ ）A ．悬挂动滑轮的链条每根弹力大小都为12Mg B ．拉力F 的大小为13Mg C ．重物上升的速率为3v D ．拉力F 的功率为14Mgv 【答案】D 【解析】 【详解】A ．由于有两条链条悬挂动滑轮，滑轮与链条的重力及轴O 处的摩擦均忽略不计，重物的重力为Mg ，那么链条每根弹力大小都为12Mg ，A 正确，不合题意； B ．可知拉力F 做的功转化为重物的重力势能，物体上升h ，那么力F 的作用端移动的距离为3h ，可以知道拉力做的功为F 3W F h =⋅，重物增加的重力势能为Mgh ，即3F h Mgh ⋅=拉力13F Mg =，B 正确，不合题意； C ．以速率 v 匀速拉动链条，那么重物上升的速度为13v ，C 正确，不合题意； D ．拉力F 的功率13P Fv Mg v ==⋅D 错误，符合题意。

6．如图所示，放置在水平地面上的两个均匀实心正方体A 和B ，物体A 、B 的边长分别为0.1米和0.2米。

物体A 的密度为4×103千克/米3，物体B 的质量为10千克。

求：（1) 物体A 的质量m A 。

（2) 物体B 对水平地面的压力F B 。

（3) 在保持物体A 、B 原有放置方式不变的情况下，现将物体A 、B 各自沿水平方向在上部切去质量为△m 的一部分，使剩余部分对水平地面的压强相等，求切去的质量△m 。

【答案】(1)4千克(2)98牛(3)2千克 【解析】 【详解】(1)物体A 的质量：m A =ρA V A =4×103kg/m 3×(0.1m)3=4kg ；(2)物体B 对水平地面的压力F B 等于物体重力大小：F B =G B =m B g =10kg ×9.8N/kg=98N ；(3)A 物体的底面积：S A =(0.1m)2=0.01m 2，B 物体的底面积：S B =(0.2m)2=0.04m 2，将物体A. B 各自沿水平方向在上部切去质量为△m 的一部分， 根据p =FS，由于物体对水平地面的压力等于剩余部分的重力，因剩余部分对水平地面的压强相等，故有：A A G mg S - =B BG mgS - ， 即:A B G mg G mg -- =ABS S ，整理后有：A B m m m m -- =ABS S ，代入已知量：4kg 10kg m m -- =220.01m 0.04m ，故切去的质量：△m =2kg.答：(1)物体A 的质量m A 为4kg (2)物体B 对水平地面的压力F B 为98N ；(3)在保持物体A. B 原有放置方式不变的情况下，现将物体A. B 各自沿水平方向在上部切去质量为△m 的一部分，使剩余部分对水平地面的压强相等，切去的质量△m =2kg.7．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S m 2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L m ，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P kPa ，飞轮1s 转动N 周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦与机器散热)，1h 消耗汽油V L(汽油密度为ρkg/m 3，汽油热值为q J/kg)求： (1)汽油机的功率； (2)汽油机的效率．【答案】(1) 500pSLN W ；(2)91.810100%pSLNVqρ⨯⨯． 【解析】 【详解】(1)燃气对活塞的平均压力F =p ×103Pa ×S m 2=pS ×103 N ，一个做功冲程中燃气对活塞做的功W =FL =pSL ×103 J ，飞轮每转两圈对外做功一次，所以1s 内飞轮转N 周，对外做功2N次，所以1s 内，燃气对活塞做的总功W 总=W ×2N = pSL ×103×2NJ= 500pSLN J ， 汽油机的功率P =500J1sW pSLN t =总=500pSLN W ； (2)消耗V L 汽油放出的热量Q 放=m 汽油q 汽油=ρ汽油V 汽油q 汽油=ρVq ×10-3J ，汽油机1h 做的功W 总1=P ×3600s=1.8×106pSLN J ，汽油机的效率η=69131.810J 1.810=100%=100%10J W pSLN pSLNQ Vq Vqρρ-⨯⨯⨯⨯⨯总放． 答：(1)汽油机的功率是500pSLN W ；(2)汽油机的效率是91.810100%pSLNVqρ⨯⨯．8．如图是一辆警车。

空车质量为2.72t 。

某次执行任务时警车以108 km/h 的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW （g 取10 N/kg ）。

求：(1)车上警察的总质量为280 kg ，轮胎与路面接触的总面积为1 000 cm 2，车静止时对水平路面的压强是多少？(2)警车以108 km/h 的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是多少？(3)若警车发动机的效率为40%，警车以60 kW 的输出功率行驶 10 min ，消耗多少千克的柴油？（柴油的热值取4.0×107 J/kg ） 【答案】(1) 3×105Pa ；(2) 2×103N ；(3)2.25kg 【解析】 【详解】 (1)警车的总质量是280kg 2720kg 3000kg m =+=车静止时对水平路面的压力是43000kg 10N/kg 310N F G mg ===⨯=⨯轮胎与路面接触的总面积为221000cm 0.1m S ==车静止时对水平路面的压强是452310N 310Pa 0.1mF p S ⨯===⨯ (2)警车的速度108km/h 30m/s v ==警车以这个速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是43610W210N 30m/sP f F v ⨯====⨯动(3)警车以60 kW 的输出功率行驶 10 min ，所做的有用功是376010W 1060s 3.610J W =⨯⨯⨯=⨯有根据热机的效率公式可得773.610J910J 40%W Q η⨯===⨯有这些柴油的质量是77910J 2.25kg 4.010J/kgQ m q ⨯===⨯ 答：(1)车静止时对水平路面的压强是5310Pa ⨯；(2)警车以108 km/h 的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是3210N ⨯；(3)若警车发动机的效率为40%，警车以60 kW 的输出功率行驶 10 min，消耗柴油的质量是2.25kg。

9．小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”，同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图所示：(1)你认为研究不同燃料燃烧放热能力应选用_______组器材（选填“甲”、“乙”）。