中考物理 热学问题 综合题
中考物理压轴题专题热学问题求解方法的经典综合题及答案

一、初中物理热学问题求解方法1.关于物体的内能,热量和温度,下列说法正确的是A.一个物体从外界吸收了热量,温度一定升高B.一个物体温度升高,它的内能一定增加C.只要物体的温度不变,它的内能就一定不变D.温度高的物体比温度低的物体含有的热量多【答案】B【解析】【详解】A.一个物体从外界吸收了热量,温度不一定升高,比如晶体的熔化以及液体的沸腾,都在吸收热量,但温度没有改变,故A项错误;B.一个物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,所以内能一定增大,故B项正确;C.物体的温度不变,有可能正在吸收或者放出热量,内能改变;也有可能外界对物体做功,物体的内能增加,或者物体对外界做功时,物体的内能减小,故C项错误;D.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,只能说物体吸收或者放出多少热量,故D项错误。
2.如图所示,在大烧杯中装有大量的碎冰块,把装有少量碎冰块的试管插在大烧杯的冰块中,在烧杯底部用酒精灯加热.下列说法正确的是A.大烧杯和小试管中的冰同时熔化B.小试管中的冰先熔化,大烧杯中的冰后熔化C.大烧杯中的冰完全熔化后,小试管中冰才开始熔化D.小试管中冰始终不能熔化【答案】C【解析】冰是晶体,若给烧杯中的冰加热时,烧杯中的冰会熔化,但完全熔化前温度保持不变,所以试管中的冰达到熔点,但由于温度相同没有热传递,则不能从烧杯中继续吸热,所以不能熔化;若烧杯中的冰完全熔化后,继续吸热,温度将升高,所以试管中的冰达到熔点,继续吸热,所以能熔化.故C正确.故选C.3.用两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热,在开始和加热3min 时,分别记录的数据如下表所示.已知331.010kg /m ρ=⨯水, ()34.210J /kg C c ︒=⨯⋅水,330.810kg /m ρ=⨯油,加热的效率都为90%,油的末温没有达到它的沸点,下列说法正确的是( )A .因为这种油升温比较快,所以它的比热容比水大B .这种油的比热容为()32.110J /kg C ︒⨯⋅ C .这种油的比热容为()31.6810J /kg C ︒⨯⋅D .加热效率没有达到100%,是因为有一部分 能量消失了 【答案】B 【解析】 【详解】ABC .取两种液体都加热了3分钟为研究对象,因为是用的两个相同的电加热器,且加热效率都为90%,所以Q Q =水油,设它们的体积为V ,则水的质量:m V ρ=水水油的质量:m V ρ=油油根据0=Q cm t t -()有:00c V t t c V t t ρρ-=-水水水油油油()()代入数据:333334.210J/kg 1.010kg/m 28180.810kg/m 4318c ⨯•⨯⨯⨯-=⨯⨯⨯-油(℃)(℃℃)(℃℃)解得:32.110J/kg c =⨯•油(℃)故AC 项错误、B 项正确;D .由能量守恒定律可知,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体;在转化和转移过程中其总量不变.故D 项错误.4.甲、乙是两个质量相等的空心球,它们的空心部分体积完全相同,甲球恰好能在水中悬浮,33310kg/m ρ⨯甲=,33210kg/m ρ=⨯乙,则甲、乙两球的体积之比为____。
中考物理热学问题综合题及答案

一、初中物理热学问题求解方法1 .炎热的夏天,开了空调的房间窗户玻璃上常常会结一层水雾,那么水雾是水蒸气(填物态变化)成小水珠附着在玻璃窗侧,使玻璃变模糊,水蒸气变成水珠会热量.东北地区严寒的冬天,房间窗户上会结一层美丽的冰花,这是水蒸气 (填物态变化)形成的小冰晶附着在玻璃窗侧.【答案】液化外放出凝华内【解析】【详解】[1][2][3]水雾是水蒸气液化成小水珠附着在玻璃窗的;这是由于玻璃窗外侧的水蒸气遇上冰冷的玻璃窗,液化成小水珠,是附着在玻璃窗外侧的;水蒸气变成水珠会放出热量;[4][5]东北地区严寒的冬天,房间窗户上会结一层美丽的冰花,这是水蒸气凝华形成的;这是房间内温度较高的水蒸气遇上冰冷的窗,凝华形成的,这是附着在玻璃窗内侧.2 .如图甲所示是小敏同学在做“探究水的沸腾〞实验时的装置,从85 c开始,每隔1 min 记录一次温度计的示数,直到水沸腾一段时间为止.(1)实验中小敏发现温度计示数上升较慢,为了使温度计示数上升得快些,她应O(2)如图乙所示是3 min时小敏小组的温度计示数,那么此时烧杯中水的温度为C.(3)小敏的其他实验记录数据如下表:分析表中数据可知,水的沸点为C,可以推测水面上方的气压于标准大气压.(4)根据表中数据在图中作出水的温度随时间变化图像.()是水在沸腾时的情况.(1)[1]实验中小敏发现温度计示数上升较慢,这是水的质量太大了,为了使温度计示数上升得快些,她应减小水的质量;(2)[2]从图乙中可以看到,此时烧杯中水的温度为89C ;⑶[3]从表中数据可以看到,从第9min 到第11min,水的温度保持不变,这说明水在沸腾,水的沸点是101 C ;[4]一标准大气压下水的沸点是 100C,由于水的沸点是101 C,根据水的沸点与大气压关系可知,大气压越高,沸点越高,所以可以推测水面上方的气压大于标准大气压;(4)[5]根据表中的数据,描出对应的点,如以下图所示;(5)小敏在实验过程中发现如下图的两种现象,那么图 是水在沸腾前的情况,(6)通过实验可得:水在加热过程中,O (选填“升高〞 “降低〞 吸收热量, I “不变〞温度;沸腾时,吸收热量,温【答案】减小水的质量89 101大 a 升高不变(5)[6]水在沸腾前,水温不均匀,下面温度较高,上面温度较低,下面的气泡上升时,遇上温度较低的水,那么会液化成水,气泡会变小,所以图b是水在沸腾前的情况;[7]水在沸腾时,温度均匀,下面的气泡上升时,水的压强越来越小,气泡会变大,所以图a是水在沸腾时的情况;(6)[8][9]通过实验可得:水在加热过程中,吸收热量,温度升高,沸腾时,吸收热量,温度不变.3.如图甲所示为大家常见的普通煤炉,通过燃烧煤将壶中的水进行加热.为提升煤炉效率,某大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在炉壁的夹层中也参加水,在给壶中水加热的同时,也给炉壁夹层中的水加热.现在1标准大气压下,壶中装有质量为 4.5kg 温度为20c的水,己知q 煤= 3X10J/kg, c水=4.2 X lJ/(kg?C ),求:(1)如果烧开壶中的水,需要吸收多少热量?(2)甲图煤炉烧水效率为28%,假设用甲图煤炉烧开壶中的水,需要完全燃烧煤的质量是多少?(3)在乙图煤炉加热过程中,在消耗等量煤的情况下,除烧开壶中的水外,还可把炉壁夹层中10kg的水从20c加热至40 C,那么改良后乙图煤炉的烧水效率是多大?【答案】(1)1.512 xJ (2)0.18kg; (3)43.56%.【解析】【分析】(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量;(2)知道普通煤炉的烧水效率,利用 2 100%可得煤完全燃烧放出的热量;煤的Q放热值,利用Q放mq可得普通煤炉完全燃烧煤的质量;(3)由题知,双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20c加热至40C,根据吸热公式求出炉壁间水吸收的热量;由题意可知,壶内水吸收热量不变,那么可求出双加热煤炉中水吸收 的总热量(有用能量);由题意可知,双加热煤炉中煤完全燃烧放出的热量不变,再利用 效率公式求出改良后乙图煤炉的烧水效率. 【详解】(1)1标准大气压下水的沸点为 100C,把壶内20C, 4.5kg 水烧开,水吸收的热量:Q 吸 c7KmzK t i 4.2 103J/ kg C 4.5kg 100c 20c 1.512 106J;,2 106J =5.4X16J28%'由〜 mq 可得需要完全燃烧煤的质量:5.4 106J=0.18kg ;3 107J(3)改良后乙图双加热煤炉还可额外把炉壁间 的热量:10kg 水从20 c 加热至40 C,那么炉壁间水吸收而壶内水的初温、末温以及质量均不变,那么壶内水吸收热量不变,那么双加热煤炉中水吸收 的总热量:—— — 6 5 6Ck总Q® Q 吸 1.512 10 J 8.4 10 J 2.352 10 J,由题意可知,双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等,那么这些煤完全燃烧放出的热量不 变,那么双加热煤炉的烧水效率:1.512 X 1J 热量;(2)需要完全燃烧煤的质量是0.18kg ; (3)改良后乙图煤炉的烧水效率是43.56%.4 .如下图,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4X 10千克/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 的一局部,使剩余局部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 = PA V A =4 x 103kg/m 3x (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 x 9.8N/kg=98N ;3 .,,Q 吸c 水m ;K t 24.2 10J/ kgC 10kg 40c 20c 8.4 105J,(2)普通煤炉的烧水效率为 28%,由100%可得煤完全燃烧放出的热量:Q 放 m 煤= --qQ#总2.352 106J 5.4 106JX 100/ 43.56%答:(1)如果烧开壶中的水,需要吸收(3)A物体的底面积:S A=(0.1m)2=0.01m2,B物体的底面积:S B=(0.2m)2=0.04m2, 将物体A. B各自沿水平方向在上部切去质量为△m的一局部,根据p=F,由于物体对水平地面的压力等于剩余局部的重力,因剩余局部对水平地面的S压强相等,故有:G A &mg G B,mgS A= S B'即:G A gmg =S AG B Jmg 二S B,整理后有:m A Qm _S Am B Qm - S B '代入量:4kg 4m _ 0.01m210kg 1m 0.04m2 '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的一局部,使剩余局部对水平地面的压强相等,切去的质量△m=2kg.5 .假期爸爸妈妈带着丽丽开车旅行,小轿车的总质量约为2t,最大功率为120kW,小轿车在牵引力的作用下沿水平公路做匀速直线运动,行驶时所受阻力为车总重的0.2倍.(g=10N/kg ,汽油的热值取4X 107j/kg)求:(1)假设轮胎与地面的总接触面积为0.2m2,静止时轿车对水平地面的压强为多少?(2)轿车在5min内匀速行驶了3km ,此时轿车的实际功率为多少?(3)假设汽油机的效率为30%,那么当轿车以最大功率行驶10min消耗汽油的质量为多少?【答案】(1)1 x15pa; (2)4 x!fl/; (3)6kg 【解析】由于轿车沿平直公路匀速行驶,所以轿车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,即_-- 3F 牵f 4 10 N轿车在5min 内牵引力做的功W由 -- 100%得,汽油完全燃烧放出的热量由每 mq 得,需要完全燃烧汽油的质量答:(1)静止时轿车对水平地面的压强为 (2)此时轿车的实际功率为 4 X 10W .(3)那么当轿车以最大功率行驶 10min 消耗汽油的质量为6kg .6 .某小型汽油发电机外形如下图,其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电.该 发种电机铭牌局部数据如下表所示,根据表中的数据求:【详解】 ⑴轿车的总重力G mg3 42 10 kg 10N / kg 2 10 N轿车静止时对水平地面的压力G 2 104N那么轿车静止时对水平地面的压强_42 10 N0.2m 2_ 5_ =1 10 Pa (2)由题意可知,轿车匀速行驶时所受阻力f 0.2G0.2 2 104N 4 103N310 N 3000m1.2 107J;那么轿车的实际功率W P —— t1.2 107J 4 5 60s410 W .(3)该车以最大输出功率行驶 10min , Wr 用做的有用功120 103W 1060s 7.2 107J,W 有用 7.2 107 J30%2.4 108 J ,Q m 汽油 -----q 汽油2.4 108J 4 107 J/kg6kg1 x 10Pa .额定功率8.3kW额定输出功率5kW噪声73db额定输出电压220V连续运行时间8h额定频率50Hz 强制水冷四冲程自动电压保护(1)在允许的连续运行时间内,发电机以额定功率输出,能够提供的电能是多少度?(2)汽油的热值是q=4.6Xl0j/kg,密度是0.71 X 3kg/m3,设该汽油机的效率为35%,那么该汽油发电机油箱的容积至少需要多大?(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少?【答案】(1) 40 (2) 20.9L (3) 21.1%【解析】【分析】(1)发电机的额定功率和连续工作时间,根据公式P 「的变式,可求发电机能够提供的电能;Wr 用Pi t(2)汽油的热值和效率,根据公式——100% 一100%可求消耗的汽油体Q放Vq积;(3)先计算出1小时产生的电能,产生的电能和机械能,二者之比就是汽油发电机将内能转化为电能的效率.【详解】⑴发电机能够提供的电能W电嘘t 5kW 8h 40kW h 40度故能够提供的电能是40度.(2)根据P W',m,Q放mq得,汽油机的效率Wt 用Pn1t— 100% , 100%Vq那么油箱的最小容积:(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率WQ放%tVq__________ 5000W 8 3600s ___________20.9 10-3m30.71 103kg/m34.6 107J/kg21.1%那么汽油发电机将内能转化为电能的效率为21.1%.答:(1)在允许的连续运行时间内,发电机以额定功率输出,能够提供的电能是40度;(2)该汽油发电机油箱白容积至少需要20.9L;(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是21.1%.7.有一只不准的温度计,它的刻度是均匀的,但放在冰水混合物中,显示为2C,放在1标准大气压下的沸水中,显示为98C,把它放在某液体中显示为30C,那么实际的温度是多少?(计算结果保存一位小数)【答案】29.2C【解析】【详解】由题意可知温度计每一刻度表示的温度是工 100C-0C 25 nt. : --------- :—- C98C-2 c 24当温度计显示的温度是30c时,实际的温度是25-5C 30C-2c 0c 29.2 C24答:把它放在某1^体中显示为30 C ,那么实际的温度约是29.2C .8.甲、乙两物质比热容之比是2: 1,质量之比是2: 1,甲、乙两物体吸收相同的热量,甲物体温度升高了20C,那么乙物体的温度升高了C.由同样材料组成的丙、丁两物体,它们的质量之比为4 : 1,升高温度之比是3: 1,那么两物体吸收热量之比为 ,【答案】80 12:1【解析】【分析】【详解】[1] •「Q吸=cmA t,甲、乙两物体吸收相同的热量c甲m甲&甲=c乙m乙小乙P几tV ——q 故油箱的最小容积为8.3 103W 8 3600s3 3 —70.71 10 kg/m 35% 4.6 10 J/kg20.9L.- 30.0209m 20.9L100%100%100%四甲:&乙=c乙m 乙:c 甲m 甲==(1 X 1):(2 X 2)=1:4•.困甲=20 C, 乙=80 C.[2] Q ®Fcm困,且丙、丁两物体由同种材料做成c 丙二c 乙,m 丙:m 丁=4:1, & 丙:血丁=3:1,两物体吸收热量Q 丙:Q 丁= c 丙m 丙A 丙:c 丁m 丁四丁=12:19.小明在探究某种物质在熔化前后其温度随加热时间变化的规律时,得到如下表的实验记录.时间/min0123456789101112温度/C60677380808080808080848893(1)请按上述实验数据在坐标格中作出温度随时间变化的图像(2)2.5min时该物质是态.6min时该物质是态.(3)熔化过程进行的时间大约是min.(4)根据上述数据,可以归纳出该物质在熔化过程中的特点是80 C(1)按表中数据在坐标格中先画点,再描线.(2)晶体在熔化前为固态,熔化时为固液共存态,熔化完为液态.(3)熔化过程是指物质开始熔化到完全熔化完,据此判断熔化时间.(4)分析数据及图像得出物质在熔化过程中的特点:不断吸热,但温度保持不变. 5吸热但温度不变(5)该物质的熔点是固、液混合(5)物质在熔化过程中的温度,叫做熔点.【详解】(1)[1]根据表格中的实验数据,在坐标格中以横坐标为时间,纵坐标为温度,然后通过描点法在坐标格中描出对应时间的温度,最后将各点用平滑曲线连接起来,得到温度随时间的变化的图像:(2)[2]由图像知,该物质在2.5min时,还没有开始熔化,所以为固态.[3]在第6min时,处于熔化过程当中,所以为固、液混合态.⑶[4]由表格中数据及图像可知,该物质从第5min开始熔化,到第10min完全熔化完,所以熔化过程经历了10min-5min=5min(4)[5]由图像及数据知,该物质在熔化过程不断吸热,但温度保持不变.⑸[6]由数据知,该物质在熔化过程温度保持80c不变,是晶体,所以熔点为80 Co10 .国家“学生饮用奶方案〞交流会在福建省福州市召开,如所示是一种学生饮用奶,它的净含量为200 mL,假设它的密度为1.25 X10kg/m3,比热容为4.0X10 J/ ( kg C ),冬天饮用时把它从10 C加热到40 C需要吸收J的热量;在加热过程中,温度升高,内能(选填“增加〞或“降低〞).【答案】3X10增加【解析】【分析】【详解】[1]牛奶的体积为V=200mL=2 10-4m3牛奶的质量为m V=1.25 103kg/m32 10-4m3=0.25kg牛奶吸收的热量cm t=4 103J/ kg C 0.25kg 40 C-10 C =3 104J那么牛奶吸收的热量为3X10J.[2]在加热牛奶的过程中,牛奶由于吸收热量,所以内能增加.11 .在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水,将一半热水倒入冷水杯内,冷水杯内的温度升高21 C,假设再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内,冷水杯内的水温会升〔Wj 〔〕A. 9CB. 8CC. 6CD. 5C【答案】C【解析】【详解】设一杯水的质量为m,热水的初温为t热,冷水的初温t冷,将一半的热水倒入容器中后共同的温度为t,因不计热损失,所以,由Q=cm可得:Q *Q吸,即:c— mAt 戈ft=cmAt 冷,2解得:△t 热=2d 冷=2X212 =42C,据此可设t冷=0 C,那么t=21C,t 热=21C+42 C=63 C, .................. ... .................. ... ..................................... ... .................. 3 .......................假设再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时,相当于同时向冷水中倒一杯热水,4那么:c- m 〔t 戈rt' 〕 =cm 〔t' -t 冷〕3即9〔63C-t 〕=t -04解得:t' =27C,所以,冷水温度将再升高:△t=t' -t=27C-21C=6Co故C符合题意.12 .质量相等的两金属块A和B长时间放在沸水中,将它们从沸水中取出后,马上分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中.不计热量损失,当甲、乙两杯水的温度不再升高时,发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度,两杯水吸收的热量Q甲Q乙,两金属块比热容C A C B〔均选填“>"或<'="〕【答案】< <【解析】【详解】[1]当甲、乙两杯水的温度不再升高时,到达热平衡,金属块的末温等于水的末温,由于此时甲杯水的温度低于乙杯水的温度,所以金属块A的末温比金属块B的末温低;两金属块使水温升高,甲杯水的温度低于乙杯水的温度,那么甲杯水升高的温度小,而两杯水的质量相同,由Q吸=cm At可知甲杯里的水比乙杯里的水吸收的热量少,即Q甲V Q乙;[2]两金属块都从沸水中取出、初温t相同,对于金属块A来说有:C A m A (t-t A)=c 水m 水(t A-t 水初),一①对于金属块B来说有:C B m B (t-t B) =c 水m 水(t B-t 水初) …②因水的质量相同,由①②得到C A (t t A ) _ t A 1水初(t t B) t B1水初CBtA< tB,t A-t水初V t B-t水初,故CA (t-tA) < CB (t-tB), 由于t-t A > t-t B, 所以CA V CB .13 .用两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热,在开始和加热3min时, 分别记录的数据如下表所示. 水1.0 103kg/m3, C水4.2 103J/ kg C ,3 3油0.8 10 kg /m ,加热的效率都为90%,油的末温没有到达它的沸点,以下说法正确的是( )A.由于这种油升温比拟快,所以它的比热容比水大3.B.这种油的比热容为2.1 10 J/ kg C3 .C.这种油的比热容为1.68 10 J/ kg CD.加热效率没有到达100%,是由于有一局部能量消失了【答案】B【解析】【详解】Q 水Q 油,设它们的体积为V,那么水的质量:m 水水V油的质量:m 油油V根据 Q=cm(t t 0)有:代入数据:3 3 34.2 10 J/ (kg?C) 1.0 10 kg/m (28C 18C)解得:c 油 2.1 103J/(kg?C)故AC 项错误、B 项正确;D.由能量守恒定律可知,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转 化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体;在转化和转移过程中其总量不变.故 D 项错误.14.小明在探究“物质的放热水平与哪些因素有关〞时,分别用质量相等的水和另一种液 体进行比照实验,并用图象对实验数据进行了处理,如下图实验中,水和另一种液体在 相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得( 与 G 衩体)(kg •℃ )C.甲的放热水平比乙强【答案】CA.由题意可知,在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等,由题中的图象可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;根据热量的计算公式Q 放cm t 可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,温度降低得多的比热容小;所以甲液体的 比热容大,所以甲液体是水;故 A 项不符合题意;B.由题图可知:甲乙两种液体的初温是60 C,放热15分钟后甲液体的末温是 40 C,乙液体的末温是20 C,那么水放出的热量:3ABC.取两种液体都加热了 效率都为90%,所以3分钟为研究对象,由于是用的两个相同的电加热器,且加热c 水水V(t 水to)33c 油 0.8 10 kg/m (43C 18C)B.另一种液体的比热容为8.4 X 3®D.乙比甲更适合作汽车发动机的冷却液Q K放c水mK t水4.2 10 J/ 〔kg C〕m〔60C 40C〕;乙放出的热量:Q乙放c乙牝乙t c乙牝〔60C 20 C〕;而水和乙液体的质量相同,即m水牝;在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等,那么有:4.2 103J/ 〔kg C〕 mK〔60C 40C〕匕mfc 〔60C 20C〕;解得,c乙2.1 103J/ 〔kg C〕;故B项不符合题意;C.由于甲液体的比热容大,所以甲的放热水平比乙强,故C项符合题意;D.由于水的比热容比拟大,所以水比拟适合用作发动机的冷却液;即甲比乙更适合作汽车发动机的冷却液;故D 项不符合题意.15.假设我们手里现有一支刻度均匀,但读数不准的温度计,标准大气压下,在冰水混合物中的示数为4C,在沸水中的示数为96 C,用此温度计测得某液体的温度是27 C,那么所测液体的实际温度应该是〔〕A. 24 CB. 25 CC. 26 CD. 27 C【答案】B【解析】【详解】由题意可知,不准的温度计上一个小格表示的实际温度为:100 c 25-~~—= 一;96C-4 c 23用此温度计测得液体的温度是27C ,那么这种液体的实际温度为:25t ——27C 4c 25C.23故ACD错误,B正确.16.下表列出了局部金属的熔点和沸点〔在标准大气压下〕,根据表中的数据,以下说法中正确的选项是〔〕A.金块在钢水〞中不会熔化B.在-40 C时,不能使用水银温度计测量温度C.表中所列出的金属,沸点都可以用水银温度计测量D.由于鸨的沸点比拟高,所以白炽灯里的灯丝是用鸨制成的【答案】B【解析】【详解】A.钢水〞的温度到达1515 c,金块的熔点只是1064c,低于钢水〞的温度,金块会熔化,A错误;B.水银的熔点和凝固点是相同的,它在-39 C时凝固,在-40C时,已经是固态,所以这种情况下不能使用水银温度计测量温度, B正确;C.表中所列出的金属,除了水银,沸点都大于357C, 357c是水银的沸点,这些温度都已经超过了水银的沸点,所以说不可以用水银温度计测量, C错误;D.白炽灯里的灯丝是用鸨制成,这是由于鸨的熔点高,长时间通电温度很高,鸨都不会熔化,D错误.17 .向一大桶温度为t i的冷水中倒入一小桶温度为t2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选项是〔〕热水放出的热量:由题意知,Q吸Q放;那么有:解得:J tm2t t1由于冷水是一大桶,热水是一小桶,所以m1> m2,即t2 t> t t1 ,所以t<^一t2 ;故B2项正确、ACD项错误;18 . 2021年12月27日晚,“长征五号遥三〞运载火箭成功发射,如下图.该火箭的起飞质量约为870t,起飞升力约为1.05X 107N,关于该火箭,以下说法正确的选项是〔〕t1 t2 A. t J--2 【答案】B【解析】【详解】冷水吸收的热量:t1 t2B. t --2C. tt〔t22t2 t1D. t --12cm 1( t ti)cm2 (t2t)cm i (t G) cm 2(t2 t)A.火箭利用“流体中流速小的位置压强大〞的原理获得升力B.火箭尾部喷气口热得发红,是通过做功改变了火箭尾部的内能C.火箭发射时腾起的“白气〞是液态水吸热汽化形成的D.火箭起飞时受到向上的合力约为 1.8X106N (g取10 N/kg)【答案】D【解析】【分析】【详解】A.火箭发射是利用物体间力的作用是相互的原理来升空的,与流速小压强大没有关系, 故A错误;B.火箭尾部喷气口热得发红,是通过热传递的方式改变了火箭尾部的内能,故B错误;C.图中火箭尾部产生大量的“白气〞,是由于尾气中的水蒸气遇冷发生了液化现象,故错误;D.火箭的起飞质量约为870t,重力_ __5 _ __6G mg 8.7 10 kg 10N/kg 8.7 10 N由于G竖直向下,起飞升力F竖直向上,且G<F ,所以二力的合力方向向上,大小为F 合FG 1.05 107N 8.7 106N 1.8 106N故D正确.应选Do19.戴眼镜的人从室外进入温暖的室内,镜片上会出现“水雾〞,以下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.应选Co20.小明翻开装有一定量“干冰〞的月饼包装盒,发现空气中出现了“白雾〞,这是由于干冰在升华过程中需热量,使空气中的水蒸气遇冷液化形成的.气体在液化过程中要热量,所以被100c的水蒸气烫伤比被100c的水烫伤要严重.【答案】吸收放出【解析】【分析】【详解】[1]这是由于干冰在升华过程中需吸收热量,使空气中的水蒸气遇冷液化形成的.[2]气体在液化过程中要放出热量,所以被100c的水蒸气烫伤比被100c的水烫伤要严重.。
2020-2021中考物理热学问题综合经典题附答案

一、初中物理热学问题求解方法1.旅游时,小华用“小米8”手机与同学联络,通话时声音信息在空中的传播速度是_______m/s ;同学帮小华拍了一张照片,小华在水中的“倒影”清晰可见,拍照时水中的“倒影”是由于光的_________形成的, 照片中小华的倒影部分____________(选填“是”或“不是”)实际光线进入手机镜头形成的;“小米8”手机的散热材料是石墨烯晶体,石墨烯________(选填“有”或“没有”)固定的熔点;石墨烯的比热容为()31.410J/kg ⨯⋅℃, 则200g 的石墨烯温度升高10℃,吸收的热量是__________J 。
【答案】8310⨯ 反射 是 有 32.810⨯【解析】 【分析】 【详解】[1]通话时声音信息是通过电磁波传播的,不是声波,所以它的传播速度是8310m/s ⨯。
[2][3]拍照时水中的“倒影”是由于光的反射形成的;照片中小华的倒影部分是由水面反射的光线进入手机镜头形成的,这是实际光线。
[4]石墨烯晶体是晶体,有固定的熔点。
[5]根据热量的计算公式可知,200g 的石墨烯温度升高10℃,吸收的热量是()331.410J/kg 0.2kg 10 2.810J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯℃℃2.如图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)如图乙所示温度计的示数为_________℃;(2)如图丙所示是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图像。
海波熔化过程对应图像中的__________段(选填“AB ”或“BC ”),其熔点为_______℃;(3)用质量为m 1的海波做实验,绘制出海波的温度随时间变化的图像如图丁中的a 所示。
若用相同的热源,用质量为m 2(m 2>m 1)的海波做这个实验,得到的图像可能是图丁中的_______(选填“b ”“c ”或“d ”);(4)利用上述实验中的器材来“探究水的沸腾”,还需要一个中间有孔的硬纸板,它的作用是_________。
中考物理 热学问题 综合题含答案

一、初中物理热学问题求解方法1.如图甲所示为超市一款电饭煲,在额定电压为220V 的电路中能正常工作,工作原理如图乙所示,R 2=160Ω,其加热功率与保温功率之间的关系为P 加热=5P 保温,试求:(1)电阻R 1的阻值;(2)用电高峰时段,电源电压变为200V ,此时电饭煲的保温功率为多少;(3)电源电压为200V 时,标准气压下将3L 的汤从20℃加热至100℃,需要20min ,电饭煲的加热效率是多少。
(31.010ρ=⨯汤kg/m 3,34.010c =⨯汤J/(kg ·℃))【答案】(1)40Ω;(2)200W ;(3)80% 【解析】 【分析】 【详解】(1)由图乙可知,当闭合S 、1S 拨至2时,电路为1R 的简单电路,当闭合S 、1S 拨至1时,电阻1R 与2R 串联,根据P =2U R可知,电阻越小,功率越大,可知当闭合S 、1S 拨至2时,是加热档位,当闭合S 、1S 拨至1时,是保温档位,由P =UI 、I =U R得 P 加热=21U R ,P 保温=212U R R +则加热功率与保温功率之比为P P 加热保温=121R R R +=51电阻R 1的阻值R 1=14R 2=14×160Ω=40Ω (2)电源电压变为200V ,此时电饭煲的保温功率为P '保温=212U R R +=()2200V 40Ω160Ω+=200W (3)加热功率P '加热=21U R =()2200V 40Ω=1000W 由P =Wt得,20min 电饭煲消耗的电能 W 电=P '加热t =1000W ×20×60s =1.2×106J 由ρ=mV得水的质量 m =ρV =1.0×103kg/m 3×3×10-3m 3=3 kg水吸收的热量Q 吸=cm (t -t 0)=4.0×103J/(kg ℃)⨯3kg (⨯100-℃20℃)=9.6×105J电饭煲的加热效率η=Q W 吸电=569.610J 1.210J⨯⨯=80% 答:(1)电阻R 1的阻值为40Ω。
中考物理专题《热学问题求解方法》综合检测试卷附答案

一、初中物理热学问题求解方法1.甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水,另有A 、B 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A 、B 两球分别放入甲、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℃,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 球降低的温度更多些 D .A 球放出的热量更少些 【答案】A 【解析】 【详解】甲、乙两个杯子中水的质量m 相同,两球放入水中后,水吸收热量温度升高,甲杯的水温升高15℃,乙杯中水温升高8℃,即:t t ∆∆甲乙>,水的比热容相同,不计热量损失,由Q cm Δt =可知,Q Q ∆∆甲吸乙吸>,由于Q Q ∆=∆甲吸A 放,Q Q ∆=∆乙吸B 放,所以A B Q Q ∆∆放放>;A 球放出的热量更多些;甲、乙水的初温t 相同,t t ∆∆甲乙>,所以两杯水的末温t t 甲乙>,所以两个球的末温A B t t >,又由于球的初温t 初相同,所以:A B t t t t --初初<质量相同、初温t 初相同的两球A 和B ,对于A 有:A A A A Q c m t t ∆=-放初()① 对于B 有:B B B B Q c m t t ∆=-放初()② 又因为A B Q Q ∆∆放放>,A B m m =,①除以②得:1A B Q Q 放放>所以:A A AB B B c m t t c m t t --初初()>()又A B t t t t --初初<,则有A B c c >. 故A 项符合题意、BCD 项不符合题意;2.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示实验中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得(已知c c >水液体)A .乙物质是水B .另一种液体的比热容为8.4×103J/(kg·℃) C .甲的放热能力比乙强 D .乙比甲更适合作汽车发动机的冷却液【答案】C 【解析】 【详解】A .由题意可知,在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等,由题中的图象可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;根据热量的计算公式Q cm t =∆放可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,温度降低得多的比热容小;所以甲液体的比热容大,所以甲液体是水;故A 项不符合题意;B .由题图可知:甲乙两种液体的初温是60℃,放热15分钟后甲液体的末温是40℃,乙液体的末温是20℃,则水放出的热量:34.210J/kg 6040Q c m m t ==⨯⋅⨯∆⨯-水水水水水放(℃)(℃℃);乙放出的热量:6020t Q c m c m ==-∆⨯⨯乙乙乙乙乙放乙(℃℃);而水和乙液体的质量相同,即m m =乙水;在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等,则有:34.210J/kg 60406020m c m ⨯⋅⨯⨯-=⨯⨯-乙乙水(℃)(℃℃)(℃℃);解得,32.110J/kg c =⨯⋅乙(℃);故B 项不符合题意;C .由于甲液体的比热容大,所以甲的放热能力比乙强,故C 项符合题意;D .由于水的比热容比较大,所以水比较适合用作发动机的冷却液;即甲比乙更适合作汽车发动机的冷却液;故D 项不符合题意。
中考物理 热学问题综合试题含答案

一、初中物理热学问题求解方法1.我国研制的大客机C919于2017年5月5日首飞成功,发动机巡航推力为3.6×104N ,巡航速度为920 km/h 。
(1)飞机水平匀速巡航时,受到的阻力是多少?(2)若飞机以巡航速度飞行0.5 h 的过程中,耗油1800 kg ,求此过程中发动机的机械效率。
(燃油热值q 取4.6×10 7J/kg ) 【答案】(1)3.6×104N ;(2)20% 【解析】 【分析】(1)物体处于静止或匀速直线运动状态,受到的力是平衡力,根据平衡力判断出受到的阻力。
(2)根据Q mq =算出燃料完全燃烧放出的热量,根据s vt =算出移动的距离,根据W Fs = 算出发动机传递给飞机的推进功,根据100%W Q η=⨯推力放算出发动机的机械效率。
【详解】(1)飞机水平匀速巡航时,处于平衡状态,受到平衡力的作用,发动机巡航推力与受到的阻力平衡力,大小相等,则受到的阻力43.610N f F ==⨯(2)燃料完全燃烧放出的热量7101800kg 4.610J/kg 8.2810J Q mq ==⨯⨯=⨯放发动机巡航的距离为920km/h 0.5h 460km 460000m s vt ==⨯==飞机的推进功(推力所做的功)4103.610N 460000m 1.65610J W Fs ==⨯⨯=⨯推力发动机的推进效率10101.65610J 100%100%20%8.2810JW Q η⨯=⨯=⨯=⨯推力放 答:(1)飞机水平匀速巡航时,受到的阻力是3.6×104N ;(2)若飞机以巡航速度飞行0.5h 的过程中,耗油1800kg ,此过程中发动机的机械效率20%。
【点睛】本题考查了平衡力的应用、热量、速度、功、效率的计算等知识,是一道综合题,有一定的难度,难点是效率的计算。
2.小明探究水沸腾时的特点,实验装置如图所示。
(1)加热一定时间后,温度计的示数如图所示,此时水的温度为________℃;(2)当观察到如图中的_______图时,说明水已沸腾;b图中气泡上升的过程逐渐变小,发生的物态变化是_______;(3)水在沸腾过程中虽然温度不再升高,但酒精灯要持续加热,这说明液体在沸腾过程中要______;(4)如图所示中能正确表示实验过程中水温度变化的图象是______________。
2023年中考物理复习-专题34 热学综合计算(包括图像)难点问题【有答案】
10kg 的压缩天然气,天然气的热值为 4.4107J/kg ,若天然气完全燃烧后产生的热量有 30%用于出
租车牵引力做功,出租车行驶过程中受到的平均阻力为1000N 。求:
(1)出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量 Q; (2)气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程 s。
【答案】(1) 4.4108J ;(2)1.32105m
3.2×107J/m3,水的比热容 c=4.2×103J/(kg•℃),当地大气压为标准大气压。求: (1)水吸收的热量 Q 吸(不计水的热量损失); (2)天然气完全燃烧放出的热量 Q 放; (3)天然气灶的效率 η。 【答案】(1)1.68×106J;(2)3.2×106J;(3)52.5% 【解析】(1)水的质量
(1)水吸收的热量是多少 J? (2)天然气灶烧水时的热效率是多少?
【答案】(1) 4.2105 J ;(2)20%
【解析】(1)水吸收的热量是
Q吸 c水mt 4.2 103J/(kg ℃)2kg (70℃﹣20℃) 4.2 105J
(2)天然气灶烧水时的热效率是
Q吸 Q放
100%=
4.2 105J 2.1 106 J
100%
30%
5.(2022 湖北天门)同学们到研学基地开展实践活动。小明垒好柴火灶为大家煮饭,为了测试柴火灶
的效率,他用 1kg 的干木柴给 5kg 的水加热,烧完木柴时,水温从 20°C 升高到 60°C。(干木柴的热
值 q干木柴 1.2107 J/kg
(1)1kg 的干木柴完全燃烧放出的热量是_______J:干木柴是_____能源(选填“一次”或“二次”)。 (2)水吸收的热量为多少 J? (3) 该柴火灶的效率为多少?
2020-2021备战中考物理 热学问题求解方法综合试题附答案
一、初中物理热学问题求解方法1.在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水,将一半热水倒入冷水杯内,冷水杯内的温度升高21℃,若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内,冷水杯内的水温会升高()A.9℃B. 8℃C. 6℃D. 5℃【答案】C【解析】【详解】设一杯水的质量为m,热水的初温为t热,冷水的初温t冷,将一半的热水倒入容器中后共同的温度为t,因不计热损失,所以,由Q=cm△t可得:Q放=Q吸,即:c 12m△t热=cm△t冷,解得:△t热=2△t冷=2×21℃=42℃,据此可设t冷=0℃,则t=21℃,t热=21℃+42℃=63℃,若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时,相当于同时向冷水中倒34杯热水,则:c 34m(t热-t′)=cm(t′-t冷)即34(63℃-t′)=t′-0解得:t′=27℃,所以,冷水温度将再升高:△t=t′-t=27℃-21℃=6℃。
故C符合题意。
2.当水烧开时,我们会看到水蒸气将壶盖项起,从能量转化的角度看,这与四冲程汽油机的_________冲程的能量转化相同,若某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为1200r/min,则此汽油机每秒钟对外做功____________次。
【答案】做功 10【解析】【详解】[1]水蒸气将壶盖项起,从能量转化的角度看,这是水蒸气内能转化为壶盖的机械能,四冲程汽油机的做功冲程也是把内能转化为机械能。
[2]由题意可知,飞轮的转速为1200r 1200r20r/s 1min 60s== 即每秒钟飞轮转数是20r ,飞轮转两转,汽油机经历一个工作循环,对外做功1次,那么此汽油机每秒钟对外做功次数是10次。
3.国家“学生饮用奶计划”交流会在福建省福州市召开,如所示是一种学生饮用奶,它的净含量为200 mL ,若它的密度为1.25×103 kg/m 3,比热容为4.0×103 J/(kg·℃),冬天饮用时把它从10 ℃加热到40 ℃需要吸收_____J 的热量;在加热过程中,温度升高,内能_____(选填“增加”或“降低”)。
2020-2021中考物理综合题专练∶热学问题附答案
1.我国研制的大客机C919于2017年5月5日首飞成功,发动机巡航推力为3.6×104N,巡航速度为920 km/h。
(1)飞机水平匀速巡航时,受到的阻力是多少?
(2)若飞机以巡航速度飞行0.5 h的过程中,耗油1800 kg,求此过程中发动机的机械效率。(燃油热值q取4.6×107J/kg)
【答案】(1) 1.5×l05kg;(2) 2.52×1010J;(3)700m3
【解析】
【详解】
(1)每小时流出水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×150m3=1.5×l05kg;
(2)水放出的热量
Q水放=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1.5×105kg×(90℃-50℃)=2.52×1010J;
【答案】(1)3.6×104N;(2)20%
【解析】
【分析】
(1)物体处于静止或匀速直线运动状态,受到的力是平衡力,根据平衡力判断出受到的阻力。
(2)根据 算出燃料完全燃烧放出的热量,根据 算出移动的距离,根据 算出发动机传递给飞机的推进功,根据 算出发动机的机械效率。
【详解】
(1)飞机水平匀速巡航时,处于平衡状态,受到平衡力的作用,发动机巡航推力与受到的阻力平衡力,大小相等,则受到的阻力
可见: ,故机械能转化为内能的过程中,能量是守恒的。
(3)[4]机械能转化为内能时,转化为水的内能的同时,要克服摩擦消耗一部分机械能,即要摩擦生热消耗一部分能量,是实验误差的主要来源。
6.为检测某汽车发动机的工作性能,现使汽车在平直公路上从静止开始做直线运动,保持发动机输出功率恒定为6×104W,汽车行驶过程中所受阻力大小不变,其v-t图像如图所示,在第10s末开始匀速行驶,经测试,消耗5.8kg的汽油可以使汽车匀速行驶53.36km,汽油完全燃烧放出的热量40%用来驱动汽车行驶,(汽油的热值为4.6×107J/kg),在检测过程中。
中考物理热学问题求解方法的综合题试题附答案
一、初中物理热学问题求解方法1.柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是()A.吸气、压缩B.压缩、排气C.吸气、压缩、排气D.排气【答案】D【解析】【详解】吸气冲程中,汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体,柴油机吸入的只有空气,所以吸气冲程不同;柴油机属于压燃式点火,所以在压缩冲程中,柴油机比汽油机压缩程度高,所以压缩冲程不同;汽油机气缸顶部有个火花塞,柴油机气缸顶部有个喷油嘴,柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火,所以做功冲程不同;排气冲程只是将废气排出,所以柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是排气冲程;通过以上分析可知,故选D。
2.炎热的夏天,开了空调的房间窗户玻璃上常常会结一层水雾,则水雾是水蒸气_____(填物态变化)成小水珠附着在玻璃窗____侧,使玻璃变模糊,水蒸气变成水珠会____热量。
东北地区寒冷的冬天,房间窗户上会结一层美丽的冰花,这是水蒸气______(填物态变化)形成的小冰晶附着在玻璃窗_____侧。
【答案】液化外放出凝华内【解析】【详解】[1][2][3]水雾是水蒸气液化成小水珠附着在玻璃窗的;这是因为玻璃窗外侧的水蒸气遇上冰冷的玻璃窗,液化成小水珠,是附着在玻璃窗外侧的;水蒸气变成水珠会放出热量;[4][5]东北地区寒冷的冬天,房间窗户上会结一层美丽的冰花,这是水蒸气凝华形成的;这是房间内温度较高的水蒸气遇上冰冷的窗,凝华形成的,这是附着在玻璃窗内侧。
3.小明打开装有一定量“干冰”的月饼包装盒,发现空气中出现了“白雾”,这是因为干冰在升华过程中需___________热量,使空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
气体在液化过程中要___________热量,所以被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤要严重。
【答案】吸收放出【解析】【分析】【详解】[1]这是因为干冰在升华过程中需吸收热量,使空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
[2]气体在液化过程中要放出热量,所以被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤要严重。
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一、初中物理热学问题求解方法1.有一只不准的温度计,它的刻度是均匀的,但放在冰水混合物中,显示为2℃,放在1标准大气压下的沸水中,显示为98℃,把它放在某液体中显示为30℃,则实际的温度是多少?(计算结果保留一位小数) 【答案】29.2℃ 【解析】 【详解】由题意可知温度计每一刻度表示的温度是0100-02598-224t ==℃℃℃℃℃当温度计显示的温度是30℃时,实际的温度是()2530-2029.224⨯+≈℃℃℃℃℃ 答:把它放在某液体中显示为30℃,则实际的温度约是29.2℃。
2.某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时,不知道给药品降温用冰好,还是盐水结成的冰好?他们动手测量了盐水的凝固点。
(1)小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像如图所示,则小明所测盐水的凝固点是_______℃;(2)他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200mL ,小明加了1汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关。
接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表: 盐水浓度(%) 03691215182124273036凝固点(℃)0 -2 -4 -6 -8 -11 -15 -18 -17 -1.8 -0.4 0分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点__________;(3)小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为﹣18℃,你认为他的判断准确吗?_____(选填“准确”或“不准确”),你判断的理由是__________;(4)在测量浓度为21%的盐水凝固点时,某一时刻测得盐水温度如图所示,则此时该盐水处于______态;(5)你认为给冷藏盒中药品降温最好选用_____(选填冰或适当浓度盐水结成的冰)。
【答案】-4 先变小,后变大不准确当浓度是22%、23%时,其凝固点又是多少,这个不确定固态适当浓度盐水结成的冰【解析】【分析】【详解】(1)[1]从图中可以看到,小明所测盐水的图像在第3min到第8min,温度保持不变,温度大小是-4℃,即小明所测盐水的凝固点是-4℃。
(2)[2]从表中数据可以看到,当盐水浓度增大时,其凝固点是先变小,后变大的。
(3)[3][4]这个判断不准确;因为当浓度是22%、23%时,其凝固点又是多少,这个不确定。
(4)[5]从图中可以看到,盐水温度是-28℃,而浓度为21%的盐水凝固点是-18℃,这个温度比凝固点还要低,说明盐水已经完全凝固了,是固态。
(5)[6]药品要在0℃以下存放,要求所选的物质熔点在0℃以下,冰的熔点是0℃,盐冰的熔点是低于0℃,所以冷藏盒中应选用盐水冰块。
3.为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明在两个相同的烧杯中分别装入水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热。
(1)在实验前要控制水和沙子的____和____相同;(2)比较水和沙子吸热升温快慢的方法有两种:方法一:加热时间相同比较它们各自升高的温度;方法二:______________;(3)用两个相同的酒精灯对其加热的目的是____;(4)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,____(填“沙子”或“水”)升高的温度更高;(5)实验中有些同学发现:刚开始加热时,情况与(4)结论不符,可能的原因是____;(6)小丽家住市中心,奶奶嫌城市夏天太热不住她家,这激发了她探究城乡温差原因的兴趣。
她利用双休日时间和同学们一起在中午同一时刻测量了各个测试点的气温,并以此绘制出如图所示的“区域—温度”坐标图。
(a)从图中你发现____的温度比较高,这种现象我们称为“城市热岛效应”;(b)请结合图中数据以及你的经验,找出一个造成热岛效应的原因:____;(c)如何减少城市环境的热污染,请你提出一条合理化建议:____。
【答案】质量初温升高相同的温度比较它们的加热时间使水和沙子在相同的时间内吸收的热量相同沙子沙子受热不均匀市中心水泥、混凝土的比热容小多植树、建人工湖【解析】【分析】=,物体吸收热量的多少与物体的质量和升高的温度有关,所以实验过程(1)根据Q cmΔt中需控制沙子和水的质量和初温度相等;(2)比较物体吸热本领的方法:吸收相同的热量,比较升高的温度;升高相同的温度,比较吸收的热量;(3)实验中需控制水和沙子的受热情况相同,所以要选择两个相同的酒精灯;=,沙子比热容小,升温就高;(4)质量相同,加热相同的时间,根据Q cmΔt(5)水可以进行对流,水的导热性较好;(6)对于产生“城市热岛效应”原因可以从城市和农村的不同来分析,包括建筑物和道路;减少热污染要植树造林,多建绿地。
【详解】(1)[1][2]实验前要控制水和沙子的质量和初温相同;(2)[3]比较水和沙子升温的速度,可使水和沙子升高相同的温度,比较加热时间;也可给水和沙子加热相同的时间,比较升高的温度;(3)[4]相同的酒精灯在相同的时间内放出的热量是相同的,为保证水和沙子在相等的时间内吸收的热量相同,需使用两个相同的酒精灯;=,沙子比(4)[5]相同质量的水和沙子加热相同时间,说明吸收的热量相等,根据Q cmΔt热容小,升温就高些;(5)[6]由于水的导热性能比沙子的导热性能好,所以刚开始加热时,水升温快;(6)[7](a)由统计数据可以看出,城市的温度较高;[8](b)“城市热岛效应”主要是城市建筑多为砖瓦建筑,道路多为水泥路面,水泥道路和建筑物,它们的比热小,升温高;另外,城市汽车排放尾气多,尾气的热量也对空气升温起了作用;[9](c)要解决“城市热岛效应”就要在城市中心多植树、建人工湖。
4.在“探究晶体熔化和凝固规律”的实验中,绘制出了如图2所示的图象。
(1)图1中所示温度计的示数是________℃;(2)海波从开始熔化到完全熔化持续了________ min;(3)图2中,海波的熔化过程是________段(用图中字母表示),此过程中海波________热(选填“吸”或“放”);(4)图2中,海波在D点是________态,在G点是________态(均选填“固”或“液”)。
-℃ 3 BC吸液固【答案】4【解析】【分析】【详解】-℃;(1) [1]图1可知温度为零下,其示数为4(2)[2]图2可知海波从3min开始熔化,到6min熔化结束,持续了t;=6min-3min=3min(3)[3]海波是晶体,熔化时有一定的熔化温度。
图2中,海波的熔化过程是BC段;[4]熔化需要吸收热量;(4)[5]图2中CD是液态,所以海波在D点是液态;[6] 图2中FG段是凝固后的固态,所以G点是固态。
5.阅读图文,回答问题。
与伟大同行这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置!仔细观察后回答:(1)装置中的两个配重的重量不等,释放后大配重下降,小配重上升;通过反复对调左右两个配重,会使动叶轮不停地转动,从而导致热量计中水的温度______(填变化情况),原因是________。
(2)实验中科学家某次测得了的数据如下:小配重G 小=100N ,大配重G 大=520N ,每升降一次配重各自移动的距离h =1m ,热量计中水的质量m =500g ,升降次数与水温变化的关系: 升降次数 1 2 3 4 5 6 温度变化/℃0.20.390.590.780.981.18通过分析数据,科学家得出了结论:在上述现象中能量是守恒的!请你帮他补出计算、判断过程_______(只需分析一次实验): (3)本实验中的误差主要来源于________。
【答案】升高 机械能转化为内能 见解析,解得W Q =,说明能量守恒 克服摩擦做功,消耗一部分能量 【解析】 【分析】(1)动叶轮不停的转动,叶轮对水做功,机械能转化成内能,水的温度升高。
(2)利用W Gh =计算消耗的机械能,Q cm Δt =来计算转化为的内能。
(3)机械能转化为的内能,包括水的内能和摩擦生热产生的内能。
【详解】(1)[1][2]通过反复对调左右两个配重,会使动叶轮不停地转动,从而导致热量计中水的温度升高,因为对水做功,机械能转化为内能。
(2)[3]小配重重力G 小=100N ,大配重重力G 大=520N ,合力为420N ,每升降一次配重各自移动的距离为1m ,即绳子一端移动的距离是1m ,对水做的功为420N 1m 420J W G h '==⨯=由表格知,升降一次水温升高0.2℃,水吸收的热量是()3℃℃=∆=⨯⋅⨯⨯=4.210J/kg0.5kg0.2420JQ cm t=,故机械能转化为内能的过程中,能量是守恒的。
可见:W Q(3)[4]机械能转化为内能时,转化为水的内能的同时,要克服摩擦消耗一部分机械能,即要摩擦生热消耗一部分能量,是实验误差的主要来源。
6.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”)。
(2)甲组实验是通过________来反映物质吸收热量的多少。
(3)甲组实验中,正确操作后收集到如下实验数据,在图丙中画出水的温度随时间变化的图像____________。
加热时间/min01234沙子2025293439温度/℃水2021222324(4)甲实验中,需要控制某些变量,以下做法多余的是________A.采用完全相同的加热方式B.采用酒精灯加热时,酒精灯里所加的酒精量相同C.取相同质量的水和沙子D.盛放水和沙子的容器相同(5)乙组实验中,将质量相等的两种燃料A和B放入燃烧皿中,点燃后对质量相等、初温相同的水加热,燃烧相同的时间后发现B加热的水升温多,此时________(“能”或“不能”)说明B燃料的热值大。
【答案】乙加热时间的多少见解析所示 B 不能。
【解析】【分析】(1)研究不同燃料燃烧放热能力,应选用不同的燃料。
(2)加热时间的长短反映物质吸收热量的多少。
(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点,然后作出图像。
(4)在“比较水与沙子吸收热量时温度升高的快慢”实验中,影响水和沙子升温快慢的因素有质量、物质的种类、加热的热源等,同时要求实验时的容器等也应该相同,据此做出判断。
(5)根据A、B的燃烧情况分析。
【详解】(1)[1]研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料,加热相同的物质,因此选乙组器材。
(2)[2]甲组实验,相同的加热装置,可以通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少。
(3)[3]根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点,然后作出图像,如图所示:(4)[4]A.实验中,应采用完全相同的加热方式,保证在相同的时间内提供相同的热量,则有必要,故A不符合题意;B.实验中,酒精灯里所加的酒精量对升温的快慢不会造成影响,属多余的量,故B符合题意;C.实验中,必须取相同质量的水和沙子,符合控制变量法的要求,则有必要,故C不符合题意;D.实验中,盛放水和沙子的容器也会影响其吸热与升温的情况,故应使容器保持相同,则有必要,故D不符合题意。