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。（3
1.010ρ=?汤kg/m 3，34.010c =?汤J/（kg ·℃））
【答案】(1)40?；(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 =2
U 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＝2
12
U 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＝1
4
×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 +＝()2
200V 40Ω160Ω
+＝200W (3)加热功率
P '加热＝21U R ＝()2
200V 40Ω
＝1000W 由P ＝
W
t
得，20min 电饭煲消耗的电能 W 电＝P '加热t ＝1000W ×20×60s ＝1.2×106J 由ρ＝
m
V
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。 (2)电饭煲的保温功率为200W 。 (3)电饭煲的加热效率为80%。
2．牛顿说自己是站在巨人的肩膀上，其实每一个育华学子都是如此。我们学习的每一个物理概念，背后都由科学家们辛勤探究而来，比如功和热量、电热等。在没有认识热的本质以前，热量、功、能量的关系并不清楚，所以它们用不同的单位来表示。热量的单位用卡路里，简称卡。焦耳认为热量和功应当有一定的当量关系，即热量的单位卡和功的单位焦耳间有一定的数量关系。他从1840年开始，到1878年近40年的时间内，利用电热量热法进行了大量的实验，最终找出了热和功之间的当量关系。如果用W 表示电功，用Q 表示这一切所对应的热量，则功和热量之间的关系可写成W JQ =，J 即为热功当量。利用如图1所示的装置，我们可以一起来重现历史，经历焦耳的探究过程——测量热功当量：
（1）除了图中所示器材，为完成实验，还需要的器材是__________。
（2）往量热器内筒倒入质量为m 的水，按图连接好电路。闭合开关前滑动变阻滑片位于最__________端（选填“左或右”）
（3）记录温度计初始读数1t ，闭合开关，调节滑片得到合适的电流电压，并记录为I 、
U 。通电，并用搅拌器搅拌加速导热，一段时间后断电，记录通电时间t 和末温2t 。 （4）计算出热功当量J =__________（用题中所给字母表示，水比热容用c 表示）热功当
量的测量，彻底否定了“热质说，为能量守恒和转化奠定了基础。
/min t
0 1 2 3 4 5 水 20℃ 25℃ 30℃ 36℃ 40℃ 45℃ 煤油
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
71℃
（5）这套装置还可以用来做“比较水和煤油比热容的大小”实验，应当选择图2的__________（选填“A 或B ”）装置中的电阻与图1装置中的电阻__________（选填“串联或并联”）。
（6）进行实验后，测得数据如表格所示。本实验中水和煤油吸收热量的多少是用__________（选填“温度计示数的变化或加热时间”）来反映的。 （7）由表格数据求得煤油的比热容为____________________。
【答案】秒表 右
()
21UIt t cm t - A 串联 温度计示数的变化 ()3
2.110J/kg C ??? 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]图中所示器材有电压表，电流表，温度计，为完成实验，需要求出电功，根据W =UIt
还需要的器材是秒表。
(2)[2]往量热器内筒倒入质量为m 的水，按图连接好电路。闭合开关前滑动变阻应位于阻值最大处，即滑片位于最右端。
(4)[3]根据W UIt =，()21Q cm t cm t t =?=-，W JQ =，则热功当量
(
)
21W UIt J Q t cm t =-=
(5)[4][5]这套装置还可以用来做“比较水和煤油比热容的大小
”实验，为了控制变量相同，所以电阻丝阻值应该相同，即应当选择图2的A 装置中的电阻与图1装置中的电阻串联。 (6)[6]根据转换法，实验中水和煤油吸热的多少是通过温度计示数的变化来反映的。 (7)[7]由表格数据可知，1min 内，水的温度变化了
25℃-20℃=5℃
煤油的温度变化了
30℃-20℃=10℃
相同时间内，电阻丝产生的热量相同，则
Q c m t Q c m t =?==?水水水煤油煤油煤油
代入数据可得
()32.110J /kg C c =???煤油
3．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______________。
A． B． C． D．
【答案】89；a；液化；吸热； A。
【解析】
【分析】
本题考查探究水沸腾实验的仪器、实验现象及图象处理。
【详解】
(1)[1]由图可知，温度计的读数是89℃；
(2)[2]水沸腾时，水泡上升变大，到水面破裂开，由此可知a图时，水已沸腾；
[3]b图中，气泡在上升过程中，变小，最后消失了，是气泡中的气体在上升过程中遇到的水温度比较低，气体遇冷液化变成了液体，故是液化过程；
(3)[4]水在沸腾时，虽然温度保持不变，但要继续吸热；
(4)[5]水在沸腾前，吸热温度升高，沸腾时，吸热温度保持不变，直到水全部汽化，满足这些描述的是A。
4．（1）如图甲是探究“冰在熔化时温度变化规律”实验，图乙是根据实验数据画出的图象。由图乙可知，冰在熔化过程持续吸热，温度_____（选填“升高”、“不变”或“降低”），冰是_____（选填“晶体”或“非晶体”）；第6分钟时冰处于_____（选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）。
（2）小云用如图所示装置探究水的沸腾。组装实验器材时，应按照_____的顺序（选填“自上而下”或“自下而上”）；实验室现有：A．水银温度计（﹣20℃～120℃）；B．酒精温度计（﹣80℃～60℃）；C．体温计；D．寒暑表等不同种类的温度计，本实验应选用的温度计是_____（选填“A”、“B”、“C”或“D”）；实验中小云观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图甲、乙所示。表示沸腾前气泡上升情况的是图_____（选填“甲”或“乙”）。
【答案】不变晶体固液共存自下而上 A 甲
【解析】
【详解】
(1)[1][2]从图乙可以看到冰在熔化过程，从第2min到第8min，温度保持不变，由此可以知道冰是晶体；
[3]第6min时，冰的温度还是不变，此时有一部分冰已经熔化成水，但没有全部熔化，应该处于固液共存态；
(2)[4]组装实验器材时，应按照自下而上的顺序组装，因为不能确定温度计的具体高度是多少；
[5]本实验应选用的温度计是水银温度计，因为水沸腾时，温度能达到100℃，酒精温度计最高温度只能是60℃，体温计、寒暑表这两个量程也不够大；
[6]水沸腾前，温度不均匀，烧杯上面的水温度较低，下面的水温度较高，下面的热气泡上升遇上低温的水时，一部分会液化成水，那么气泡会变小，故表示沸腾前气泡上升情况的是图甲。
5．为了比较“沙子和水的吸热本领的大小”，小明做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装好沙子和水，并在上方盖好玻璃片，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表所示：
质量/g 温度升高10℃
所需的时间/s
温度升高20℃
所需的时间/s
温度升高30℃
所需的时间/s
沙子306489124水3096163220
(1)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质_________________；
(2)实验过程中要不断的用玻璃棒搅拌，目的是______________________；
(3)分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量
__________（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量；
(4)如果加热相同的时间，对于质量相同的水和沙子，__________（选填“沙子”或“水”）升高的温度更高；
(5)实验过程中，观察到装水的烧杯上方的玻璃片上有水珠出现，_______（选填“沙子”或“水”）上方的玻璃片温度更高，原因是______________；
(6)实验中有些同学发现，刚开始加热时，出现了沙子的温度反而比较低的情况，你认为可能的原因是：______________。
【答案】吸收热量的多少物质受热均匀大于沙子水水蒸气液化放热水的导热性能比沙子的导热性能好
【解析】
【分析】
(1)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法；
(2)为使受热均匀，实验过程中要不断的用玻璃棒搅拌；
(3)由表中数据分析回答；
(4)由(3)推理回答；
(5)分析装水烧杯上方的玻璃片内侧水珠的形成原因，利用液化放热的原理进行解释；
(6)从水和沙子导热性能不同分析。
【详解】
(1)[1]根据转换法，在此实验中，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少；
(2)[2]实验过程中要不断的用玻璃棒搅拌，目的是物质受热均匀；
(3)[3]分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水加热的时间长，根据转换法，即水吸收的热量大于沙子吸收的热量；
(4)[4]由(3)的结论：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水加热的时间长，推理有：如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高；
(5)[5][6]装水烧杯上方的玻璃片内侧的小水珠是由于水蒸发形成的水蒸气遇冷液化形成的，而液化时要放热，所以烧杯上方的玻璃片温度比较高；
(6[7])实验中有些同学发现，刚开始加热时，出现了沙子的温度反而比较低的情况，可能的原因是：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．实验小组探究影响蒸发快慢的因素，提出以下的几种猜想：
（1）蒸发的快慢与液体的温度有关；（2）蒸发的快慢与液体的表面积有关；
（3）蒸发的快慢与液体面积的空气流动有关；（4）蒸发的快慢与液体的质量有关。a．实验过程采用的科学探究方法是_____。
b．验证猜想（3）应选择_____。（填对应的字母即可）
c．取 A 和 C 比较，可以验证猜想_____。（填对应的序号即可）
d．实验小组想利用 E 图中甲、乙研究蒸发的快慢与液体的质量是否有关，你认为是否可行并简述理由________
【答案】控制变量法； AD； (1)；该验证过程是错误的，因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同；因为只有在液体上方空气流动速度、液体温度，液体表面积相同时，质量不同时，先蒸发完的蒸发的才快。
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由给出的猜想可知，液体蒸发快慢可能与四个因素有关，所以，在实验过程中控制了三个量相同，只有要探究的量发生了变化，用到的是控制变量法；
[2]验证猜想(3)蒸发的快慢与液体面积的空气流动有关；根据控制变量法的思想，应控制液体温度和表面积相同，改变液体上方空气流动速度，由此可知应选择AD两图；
[3]取A和C比较，液体表面积和液体上方空气流动速度相同，液体温度不同，可以验证猜想(1)蒸发的快慢与液体的温度有关；
[4]该验证过程是错误的，因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同；因为只有在液体上方空气流动速度、液体温度，液体表面积相同时，质量不同时，先蒸发完的蒸发的才快。
7．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
=6min-3min=3min t ；
(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。
8．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。为提高煤炉效率，某大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在炉壁的夹层中也加入水，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20℃的水，己知q 煤＝3×107J/kg ，c 水＝4.2×103J/(kg?℃)，求：
(1)如果烧开壶中的水，需要吸收多少热量？
(2)已知甲图煤炉烧水效率为28%，若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20℃加热至40℃，则改进后乙图煤炉的烧水效率是多大？ 【答案】(1)1.512×106J ；(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100%Q Q η=
?吸
放
可得煤完全燃烧放出的热量；已知煤的热值，利用Q mq =放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20℃加热至40℃，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，则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进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100℃，把壶内20℃，4.5kg 水烧开，水吸收的热量：
()()361 4.210J/kg 4.5kg 10020 1.51210J Q c m t =?=????-=?吸水水℃℃℃；
(2)普通煤炉的烧水效率为28%，由100%Q Q η=
?吸
放
可得煤完全燃烧放出的热量： Q 放＝Q η吸
＝61.51210J
28%
?＝5.4×106J ，
由Q mq =放可得需要完全燃烧煤的质量：
m 煤＝Q q 放
＝67
5.410J 310J
??＝0.18kg ； (3)改进后乙图双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg 水从20℃加热至40℃，则炉壁间水吸收的热量：
()()2354.210J/kg 10kg 40208.410J Q c m t ''=?=????-=?吸
水水℃℃℃， 而壶内水的初温、末温以及质量均不变，则壶内水吸收热量不变，则双加热煤炉中水吸收的总热量：
6561.51210J 8.410J 2.35210J Q Q Q '=+=?+?=?吸吸
吸总， 由题意可知，双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等，则这些煤完全燃烧放出的热量不变，则双加热煤炉的烧水效率：
η′＝Q Q 吸总放＝
662.35210J
5.410J
??×100%≈43.56%。 答：(1)如果烧开壶中的水，需要吸收1.512×106J 热量；(2)需要完全燃烧煤的质量是0.18kg ；(3)改进后乙图煤炉的烧水效率是43.56%。
9．为了比较甲乙两种液体的吸热能力，某同学设计了以下实验： a . 在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的甲乙两种液体 b . 用温度计分别测出甲乙两种液体的初温
c . 在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器，且加热时间相同
d . 用温度计分别测出甲乙两种液体的末温
（1）在上述a 、b 、c 、d 四个实验步骤中， 步骤a 存在错误，该步骤中错误的内容应改为_____；
（2）步骤c 中“加热时间相同”是为了使甲乙两种液体__________；
（3）更正步骤a 中的错误后．得到如图所示的甲乙两种液体的温度随时间变化的关系图象．若将液体甲和液体乙加热相同的时间，则液体__________温度升高得快，甲乙两种液体比热容的大小关系是c 甲__________c 乙．
【答案】装入等质量的甲乙两种液体吸收的热量相同甲<
【解析】
【详解】
(1)[1]依题意，比较甲乙两种液体的吸热能力，根据吸收热量的公式Q=cm△t可知，实验需要采用控制变量法，控制甲乙的质量，故在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的甲乙两种液体是不合理的，应当装入等质量的甲乙液体；
(2)[2]吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现出来，相同的热源在相同的时间内放出的热量相等，为了比较两种液体的吸热能力，应当控制加热时间，所以步骤c加热时间相同是为了使两种液体吸收相等的热量；
(3)[3]甲、乙两种液体质量和初温都相同，观察图象可知：在相同时间内温度变化较大的是甲；
[4]因使用的是相同的“电热器”加热，所以在相同时间内甲、乙两种液体吸收的热量相同；
根据
Q
c
m t
=
?
可知，在两种液体质量相等，吸收的热量相同时，当升高温度越大，它的比
热容就越小，所以c甲＜c乙。
10．煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机．某县在冬季利用地热能为用户取暖．县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为150m3/h．
（1）每小时流出的水是多少kg?
（2）求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量．
（3）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气?[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2× 103J](kg?℃)，天然气的热值为4×107J/m3]
【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；
(3)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，则
Q有用=Q水放=2.52×1010J，
天然气需要放出的热量
Q放=
10
2.5210J
90%
Q
η
?
=
有用=2.8×1010J，
天然气的体积
V=
10
73
2.810J
410J/m
Q
q
?
=
?
放=700m3.
答：(1)每小时流出的水是1.5×l05kg；
(2)每小时流出的地热水温度降低到50℃所放出的热量为2.52×1010J；
(3)利用地热能供暖一小时可以节约700m3的天然气。
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℃，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 1
2
m△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3
4
杯热水，
则：
c 3
4
m（t热-t′）=cm（t′-t冷）
即
3
4
(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。
12．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
1200r1200r
==
20r/s
1min60s
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。
13．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。
14．如图所示，某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示，此时的能量转化是__________；若飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每秒共经历了______________个冲程；汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水，这一现象说明_____________。
【答案】机械能转化为内能 60 能量的转移具有方向性
【解析】
【分析】
【详解】
[1]从图中可看到，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程，能量转化是机
械能转化为内能。
[2]由题意可知，飞轮每秒转数是
1800r 1800r
30r/s 1min 60s
== 飞轮转两转，汽油机经历一个工作循环，即经历4个冲程，1s 内转30r ，经历的冲程数量是
304
602
n ?=
= [3]热量能够从高温的物体转移到低温的物体，汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水，这一现象说明能量的转移具有方向性。
15．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，立刻分别投入甲、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，达到热平衡，金属块的末温等于水的末温，因为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，则甲杯水升高的温度小，而两杯水的质量相同，由Q 吸=cm Δt 可知甲杯里的水比乙杯里的水吸收的热量少，即
Q 甲＜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）…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
A A A
B B B ()=()t t c t t c t t t t ----水初
水初
t A ＜t B ， t A -t 水初＜t B -t 水初，
故
c A （t -t A ）＜c B （t -t B ），
由于
t -t A ＞t -t B ，
所以
c A ＜c B ．
16．用两个相同的电热水器给质量同为1.5kg 的甲物体和水加热，他们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断甲物体10 min 吸收的热量为（ ）
A ．0.63×105J
B ．0.9×105J
C ．1.89×105J
D ．3.78×105J
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
由图象可知：用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min ，甲物质加热10min 吸收的热量与水加热10min 吸收的热量的热量相同，且水10min 所吸收热量为20min 吸收热量的一半，即
()3511
=== 4.210J/kg 1.5kg 60=1.8910J 22
Q Q c m t ???????甲水水水水℃℃
故选C 。
17．受新型冠状病毒的影响，一“罩”难求。一般医用口罩至少要有三层，外层需要阻挡外界空气中的灰层、细菌、唾沫等飞溅物，中间层经过静电处理，可以阻挡细菌等微小颗粒（潮湿环境中会失去静电），内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等。某口罩的构造如图所示。下列说法正确的是（ ）
A ．口罩潮湿后防护能力降低
B ．佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝外
C ．口罩的中间层静电熔喷布能吸引小磁针
D ．佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气升华
形成 【答案】A 【解析】 【分析】
【详解】
A．潮湿环境中会失去静电，口罩潮湿后，会失去静电，中间层不可以阻挡细菌等微小颗粒, 口罩防护能力降低，A正确；
B．由题意可知，内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等，那么白色吸水无纺布应该是内层，有吸水能力，佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝内，B错误；
C．带电体能吸引轻小物体，所以中间层静电熔喷布能吸引细菌等微小颗粒，但它不是磁体，不能吸引小磁针，C错误；
D．佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气液化形成的，D错误。
故选A。
18．实验室有一只读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20℃，在测一标准大气压下沸水的温度时，其读数为80℃，下面分别是温度计示数为41℃时对应的实际温度和实际温度为60℃时温度计的示数，其中正确的是（）
A．41℃，60℃B．21℃，40℃
C．35℃，56℃D．35℃，36℃
【答案】C
【解析】
【分析】
我们知道在一标准大气压下冰水混合物的温度是0℃，沸水的温度是100℃．所以这支温度计上的示数20℃所对应的实际温度是0℃，示数80℃对应的实际温度是100℃；由于20℃到80℃之间有60个格，那么用实际的100℃除以60格就是这支温度计一个小格表示的温
度值了，即100
60
℃；那么当示数为41℃时，从20℃到41℃之间有21个格，用
21×100
60
℃算出的就是实际的温度；实际温度为60℃时对应的温度根据上述原理同样可
求。
【详解】
当温度为41℃时，实际温度：
1
4120
100
()
6
3
5
t=?=
﹣℃℃，当实际温度为60℃时，对应的温度：
60 60
1002056
t=+
?=
℃℃℃；
故选C。
19．小明猜想水中加入别的物质后，一定会对水的凝固点产生影响，为了验证这一猜想，他将一些盐放入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程。每隔一定时间，小明就观察盐水状态、测出温度，并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像，如图甲。如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图乙，则下列
说法正确的是
A ．由甲图可知，盐水的凝固点为2℃
B ．由甲图可知，盐水的凝固过程用时20min
C ．乙图中，试管中冰水混合物中的冰会变少
D ．乙图中，烧杯中盐冰水混合物中水会变多 【答案】D 【解析】 【详解】
A ．由甲图可知，温度保持不变的温度是-2℃，故该盐水的凝固点是-2℃，故A 错误；
B ．由甲图可知，盐水的凝固过程用时
20min-10min=10min
故B 错误；
CD ．冰水混合物的温度是0℃，而盐冰水混合物的温度是-2℃，所以冰水混合物会向盐冰水混合物放热，冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件，故冰水混合物中的冰会变多，而盐冰水混合物吸收热量熔化，烧杯中盐冰水混合物中水会变多，故C 错误，D 正确。
20．如图所示，是最新一款无人驾驶四轮小汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车质量3
12g 10.k ?，每个轮胎与地面接触面积为222.510m -?，当小车以20m/s 的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km 时，消耗的汽油为1.5L 。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，求：
(1)该汽车静止在水平地面上时对地面的压强；
(2)在这段运动过程中，该汽车发动机做的有用功是多少？
(3)在这段运动过程中，该汽车的输出功率为多少？发动机提供的牵引力多大？ （已知：汽油的密度为3
3
0.810kg /m ?，汽油的热值为7
4.510J /kg ?） 【答案】(1)51.210Pa ?；(2)71.6210J ?；(3) 4.05×104W ；2025N
【解析】 【详解】
(1)该汽车静止在水平地面上时对地面的压力
341.210kg 10N/kg 1.210N F G mg ===??=?
受力面积
2224 2.510m 0.1m S -=??=
根据压强公式的对地面的压强
452
1.210N 1.210Pa 0.1m
S p F ?==?= 对地面的压强是51.210Pa ?。 (2)消耗汽油的体积
3331.5L 1.5dm 1.510m V -===?
由m
V
ρ=
可得，消耗汽油的质量 33330.810kg/m 1.510m 1.2kg m V ρ-'==???=
汽油完全燃烧放出的热量
771.2kg 4.510J/kg 5.410J Q m q ='=??=?放
由100%W
Q η=
?放
得 7730% 5.410J 1.6210J W Q η==??=?放
该汽车发动机做的有用功1.62×107J 。 (3)由s
v t
=
可得，汽车运动的时间 8000m =400s 20m/s
s t v =
= 在这段运动过程中，该汽车的输出功率
741.6210J 4.0510W 400s
W P t ?===?
由W Fs =可得
71.6210J 2025N 8000m
W F s ?'===
该汽车的输出功率2025N 。
答：(1)该汽车静止在水平地面上时对地面的压强为1.2×105Pa 。 (2)在这段运动过程中，该汽车发动机做的有用功是1.62×107J 。
(3)在这段运动过程中，该汽车的输出功率为4.05×104W ，发动机提供的牵引力为2025N 。