中考物理培优专题复习热学问题练习题含答案

一、初中物理热学问题求解方法
1．小明给爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图甲所示，足浴器某次正常工作时，加热功率为控制面板上发光指示灯所对应的功率，控制面板显示如图乙所示，求： (1)足浴器装入最大容量初温为21℃的水，将其加热到控制面板上显示的温度时，水所吸收的热量是多少？[c 水＝4.2×103 J/(kg·
℃)] (2)上述加热过程用时15 min ，该足浴器的热效率是多少？
(3)整个加热过程中，水温降至40 ℃时，足浴器自动加热至45 ℃，水温随时间变化的图像如图丙所示，当水温第一次加热至45 ℃时，小芳开始给爷爷足浴30min ，求这次足浴给水加热消耗的电能是多少？
(4)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里其他用电器都关闭，他观察到该足浴器在高档工作时，家里标有“2 000 r/（kW·h ）”的电能表转盘在10min 内转了216r ，则他家电路的实际电压是多少？
【答案】(1)55.0410J ⨯；(2)70%；(3)61.0210J ⨯；(4)198V 【解析】 【分析】 【详解】
(1)由题意可知，足浴器装入最大容量的水后，质量是
33-331.010kg/m 510m 5kg m V ρ==⨯⨯⨯=水水水
水吸收的热量是
()()()350- 4.210J/kg 5kg 45-21 5.0410J Q c m t t ==⨯⋅⨯⨯=⨯水水℃℃℃
水吸收的热量是55.0410J ⨯。

(2)由题意可知，该足浴器做的总功是
5800W 1560s 7.210J W Pt ==⨯⨯=⨯总
那么该足浴器的热效率是
555.0410J
100%100%70%7.210J
Q W η⨯=⨯=⨯=⨯总
该足浴器的热效率是70%。

(3)由上述可知，水温从21℃加热到45 ℃时，温度的变化量是24℃，需要的加热时间是15 min ，则水温从40℃加热到45℃时，温度的变化量是5℃，需要的加热时间是
1515min 3.125min 24t =
⨯=℃
℃
由图丙可知，足浴时一个加热循环的时间是
10min 3.125min 13.125min +=
足浴30min 内加热循环的个数是
30min 2.313.125min
n =≈ 即30min 内2个循环后剩余3.75min ，剩余的3.75min 不需要加热，需要加热的时间是
22 3.125min 6.25min t =⨯=
所以这次足浴给水加热的总时间是
15min 6.25min 21.25min 1275s t =+==总
那么这次足浴给水加热消耗的电能是
6800W 1275s 1.0210J W Pt ==⨯=⨯总
(4)由2
U P R
=可得，足浴器的电阻是
()2
2220V 60.5Ω800W
U R P === 足浴器在高档工作时，电能表转盘在10min 内转了216r ，那么足浴器消耗的电能是
65216r
0.108kW h 0.108 3.610J 3.88810J 2000r/kW h
W =
=⋅=⨯⨯=⨯⋅实
实际功率是
5' 3.88810J
648W 1060s
W P t ⨯===⨯实
实
同理由2
U P R
=可得，电路的实际电压是
198V U ===实 答：(1)水所吸收的热量是55.0410J ⨯；(2)该足浴器的热效率是70%；(3)这次足浴给水加热消耗的电能是61.0210J ⨯；(4)他家电路的实际电压是198V 。

2．探究水沸腾时温度变化的特点：
(1)如图甲、乙所示，是小明同学在实验中，用数码相机拍摄的水沸腾前和沸腾时的两张照片，其中_____是水沸腾时的情况；
(2)实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了_____；
(3)由实验数据绘制出温度随时间变化的图像，如图丙所示。

根据记录的数据，水的沸点是_____℃；可得出水沸腾时温度变化的特点：不断吸热，温度_____。

【答案】甲缩短实验加热时间 98 不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]水沸腾时，烧杯中水的温度是均匀的，气泡上升时，受到水的压强越来越小，那么气泡体积会变大，从甲、乙两图可以看到，甲是水沸腾时的情况。

(2)[2]实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，因为冷水加热，需要更长时间才能达到想要的温度，用热水会缩短实验加热时间。

(3)[3]从图丙可以看到，第4min开始，水的温度保持在98℃不变，可以推测水的沸点是98℃。

[4]可得出水沸腾时温度变化的特点：不断吸热，但是温度保持不变。

3．图甲是小强在标准大气压下用 50g 冰做“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置，图乙是他根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图像。

[c 水=4.2×103J/（kg·℃）]
（1）实验中，冰熔化的时间为___________min。

（2）由图乙可知，冰在熔化过程中吸收热量，温度不变，内能____（选填“增大”、“减小”或“不变”），冰在熔化过程吸收的热量为_________J。

（3）试管中的冰完全熔化后，若持续加热，当烧杯中的水沸腾时，试管中的液体
_________选填“会”或“不会”）沸腾。

【答案】4 增大 3.15×10 3不会
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图象可知，实验中冰从2min开始熔化，6min熔化完毕，故冰熔化的时间是4min。

(2)[2]由图象可知，冰在熔化过程中吸收热量，温度不变，因继续吸热，所以内能增大。

[3]50g冰熔化成水，因为质量是不变的，所以水的质量也是50g，在6∼10min内，水的温度升高了15℃，则在6∼10min内水吸收的热量为
33
＝＝（℃）℃＝
Q cm t⨯⨯⨯⨯
4.210J/kg0.05kg15 3.1510J
水吸
由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的，而冰的熔化过程用时也是4min，所以冰熔化过程中吸收的热量为
3
10J
＝＝3.15
Q Q⨯
冰吸水吸
(3)[4]当烧杯中的水沸腾后，尽管不断吸热，但烧杯中的水温度不再升高，保持水的沸点温度不变；试管中的水从大烧杯中吸热，温度达到水的沸点后，就和烧杯中的水的温度一样，就不能从烧杯中继续吸热，这时虽然达到了沸点，但不能继续吸收热量，所以试管中的水不会沸腾。

4．做“观察水的沸腾”的实验时，某实验小组在我市做“观察水的沸腾”的实验，在实验时，有下列温度计可供选择：
A．体温计 B．水银温度计（量程为-10℃～110℃）
C．家用寒暑表（量程为-20℃～60℃） D．酒精温度计（量程为-80℃～50℃）
（1）根据这个实验的要求,应选用哪支温度计？答：_______
（2）在试验中，观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图a、b所示. 小组记录的实验数据如表：
时间/min (45678)
温度/℃ (9091939798)
时间/min910111213…
温度/℃98101989898…
（3）如图_______是水在沸腾时的情况.
（4）从记录的数据可得出的实验结论是：水沸腾过程中继续对它加热，水的温度将会
_______；该实验的数据纪录中明显错误的是_______min时刻．试分析引起这个明显误差的可能的原因：_______．
（5）在实验中他们也发现了一个问题，水从开始加热到沸腾的这段时间过长，造成这种现象的原因可能是_______．（给出一种原因即可）
（6）酒精灯拿走后，杯中水又沸腾了一小会是因为_______．
（7）烧杯上加一个有孔硬纸板的作用是_______．
【答案】B a 不变 10 读数错误水的质量大石棉网有余热，温度高于水的沸点，水继续吸热减少散热损失
【解析】
【详解】
(1)[1]水沸腾时，在1标准大气压下，它的温度为100℃，测量它的温度，体温计不合适，家用寒暑表不合适，因为它的最高温度只能达到60℃，酒精温度计不合适，因为它的最高温度只能达到50℃，水银温度计合适，它的最高温度能达到110℃，故选B；
(3)[2]水在沸腾时，它的温度均匀，气泡从底端升到水面的过程中，液体的压强越来越小，那么气泡越来越大，那么a图应该是水在沸腾时的情况；
(4)[3]从数据可以看到，第8、9、11、12、13min时，它的水温保持不变，也就是水沸腾过程中继续对它加热，水的温度将会不变；
[4]第10min时，它的温度是101℃，和第9min、11min时的温度不一样，这是很明显的错误；
[5]引起这个明显误差的可能的原因是读数读错了；
(5)[6]造成这种现象的原因可能是水太多了，水的质量大，需要更长的时间升温，也有可能是水的初温太低，升温需要更长时间；
(6)[7]酒精灯拿走后，杯中水又沸腾了一小会是因为石棉网有余热，温度高于水的沸点,热量从石棉网传递到水，水又继续沸腾；
(7)[8]烧杯上加一个有孔硬纸板的作用是减少热量传递到空气，导致热量损失．
5．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%。

6．李明有一只温度计，虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的，但标度却不准确，它在冰水混合物中的读数是﹣7℃，在沸水中的读数是103℃。

（1）这只温度计1格表示的温度是是多少？(保留一位小数） （2）当它指示温度是15℃时，实际温度是多少？ （3）当它实际气温是45℃时指示温度是多少？ 【答案】(1)0.9℃；(2)20℃；(3)42.5℃ 【解析】 【详解】
(1)该温度计的分度值1t 是：
11000.9103-0-(-7)
t =
=℃℃
℃℃℃
(2)当它指示温度是15℃时，实际温度t 实是：
10
-(-7)=]=[011
125t ⨯
实℃℃℃℃ (3)当它实际气温是45℃时，指示温度t 时，则有：
10
=
[t -(-7)45]11
⨯℃℃℃℃ 解得=42.5t ℃
答：(1)这只温度计1格表示的温度是0.9℃ (2)当它指示温度是15℃时，实际温度是20℃ (3)当它实际气温是45℃时指示温度是42.5℃
7．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150m 3/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/m 3，c 水=4.2× 103J](kg •℃)，天然气的热值为4×107J/m 3]
【答案】(1) 1.5×l05kg ；(2) 2.52×1010J ；(3)700m 3 【解析】 【详解】
(1)每小时流出水的质量
m =ρV =1.0×103kg/m 3×150m 3=1.5×l05kg ；
(2)水放出的热量
Q 水放=cm Δt =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=
102.5210J
90%
Q η
⨯=有用
=2.8×1010J ，
天然气的体积
V =10732.810J 410J/m
Q q ⨯=⨯放
=700m 3. 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700m 3的天然气。

8．随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入普通家庭．若某轿车以20kW 的功率在平直公路上以20m/s 的速度匀速行驶1000s ，消耗汽油2L ．[已知ρ油＝0.7×103kg/m 3、q 油＝4.6×107J/kg ，c 水=()3
4.210J/kg ⨯⋅℃]．求：
（1）轿车做的功；
（2）汽油机的效率；（保留一位小数）
（3）如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg 初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高多少℃（1个标准大气压）？ 【答案】(1)7210J ⨯；(2)31.1%；(3)80℃ 【解析】 【详解】
(1)由题意可知，轿车做的功为
720kW 1000s 210J W Pt ==⨯=⨯
(2)消耗汽油的质量为
33-330.710kg/210m 1.4k m g m V ρ==⨯=⨯⨯油油油
消耗汽油2L 放出的热量为
774.610J/kg 1.4kg 6.4410J Q q m ==⨯⨯=⨯油油放
汽油机的效率为
77
210J 100%100%31.1%6.4410J
W Q η⨯=⨯=⨯≈⨯放 (3)设能使水的温度大约升高t ∆，由题意可知
4.2%Q c m t =∆水水放
可求得
()73
4.2% 4.2% 6.4410J
924.210J/kg 7kg
Q t c m ⨯⨯∆=
==⨯⋅⨯放水水℃℃ 由于这是在1个标准大气压下，水的最高温度为100℃，所以能使水的温度大约升高
100-2080=℃℃℃
答：(1)轿车做的功为7210J ⨯；(2)汽油机的效率为31.1%；(3)如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg 初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高80℃．
9．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。

（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
10．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
0100-025
98-224
t =
=℃℃℃℃℃
当温度计显示的温度是30℃时，实际的温度是
()25
30-2029.224
⨯+≈℃℃℃℃℃ 答：把它放在某液体中显示为30℃，则实际的温度约是29.2℃。

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．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 3
2.810⨯
【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 =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯℃℃
13．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．
14．如图所示，某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p Pa，飞轮转速为N r/min，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），汽油机的功率为_____________W；若1h消耗的汽油为V L，汽油的热值为q J/m3，则汽油机的效率为_____________%。

【答案】
9
510
6
pSLN
-
⨯0.3pSLN
Vq
【解析】
【分析】
知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式F pS
=计算出平均压力的大小；知道活塞在气缸中移动的距离，可利用公式W Fs
=计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功；飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动N周对外做功的次数，已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功，从而可以计算出燃气对活塞做的总功，又知道做功的时间，可利用公式
W
P
t
=计算出汽油机的功率；根据W Pt
=求出汽油机的总功，根据Q Vq
=求出燃料放出的热量，根据效率公式求出效率。

【详解】
[1]根据题意知道，燃气对活塞的平均压力
424
Pa10m10N
F pS p S pS
--
==⨯⨯=⨯
一个做功冲程中燃气对活塞做的功
437
10N10m10J
W Fs pS L pSL
---
==⨯⨯⨯=⨯
飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动N周，要对外做功
2
N
次，燃气对活塞做的总
功
7810J 510J 22
N N
W W pSL pSLN --=⨯
=⨯⨯=⨯⨯总 汽油机的功率
89510J 510W 60s 6
W pSLN pSLN
P t --⨯⨯⨯===总
[2]汽油机1h 做的功
96J 510W 3600s 3106
pSLN
W Pt pSLN --⨯''==⨯=⨯
汽油机的效率
6333
3100.3100%100%J m J %10/m W pSLN pSLN Q V q Vq
η--'⨯⨯⨯=⨯=⨯=
15．有一支刻度不准的温度计，放在冰水混合物中，稳定后示数为﹣4℃，放在一标准气压下的沸水中，示数为92℃，把它放在某教室时温度计示数为28℃，教室的实际温度是________。

【答案】33℃ 【解析】 【分析】 【详解】
摄氏温度的规定是：标准大气压下水的沸点为100℃，冰点为0℃，100℃和0℃之间有100等份，每一份代表1℃，而该温度计的96个小格表示100℃，设温度计示数为28℃时的实际温度为t ，则：
10000 92(4)28(4)
t --=----℃℃℃
℃℃℃℃ 解得
t ≈33℃
16．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．
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．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 A
B 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；
19．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m
V
ρ=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。

20．某小型汽油发电机外形如图所示，其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电．该发种电机铭牌部分数据如下表所示，根据表中的数据求： 发动机（汽油机） 发电机
型号 XGQF5.0
型号
XGQF5.0
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）已知汽油的热值是q ＝4.6×l07J/kg ，密度是0.71×103kg/m 3，设该汽油机的效率为35%，则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)已知发电机的额定功率和连续工作时间，根据公式W
P t
=的变式，可求发电机能够提供的电能；
(2)已知汽油的热值和效率，根据公式100%100%P t W Q Vq
ηρ=
⨯=⨯机有用
放可求消耗的汽油体。