物理热学问题求解方法综合题汇编附答案

一、初中物理热学问题求解方法

1．在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中，分别观察到如图所示的情景。下列说法正确的是（）

A．沸腾是只发生在液体表面的剧烈汽化现象

B．“白气”是液态小水滴，它是水汽化形成的

C．甲图是水沸腾前的情景，乙图是水沸腾时的情景

D．乙图中气泡变小，是气泡中的水蒸气液化导致的

【答案】D

【解析】

【详解】

A．沸腾是一定温度下，在液体的表面和内部同时发生的剧烈汽化现象，不只是在液体表面，A错误；

B．“白气”是液态小水滴，它是由水蒸气液化形成的，B错误；

C．水沸腾前，温度不均匀，下面的水温度较高，上面的水温度较低，温度较高的气泡从水底往上升时，遇冷会液化为水，气泡会变小，所以乙图是水沸腾前的情景；而水沸腾时，下面的水和上面的水温度都一样，气泡从水底往上升时，水的压强变小，气泡会变大，所以甲图是水沸腾时的情景；C错误；

D．由上述可知，乙图中气泡变小，是气泡中的水蒸气遇冷液化导致的，D正确。

2．2019年12月27日晚，“长征五号遥三”运载火箭成功发射，如图所示。该火箭的起飞质量约为870t，起飞升力约为1.05×107N，关于该火箭，下列说法正确的是（）

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1.8×106 N（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”，是因为尾气中的水蒸气遇冷发生了液化现象，故C 错误；

D ．火箭的起飞质量约为870t ，重力

568.710kg 10N/kg 8.710N G mg ==⨯⨯=⨯

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

7661.0510N 8.710N 1.810N F F G =-=⨯-⨯=⨯合

故D 正确。 故选D 。

3．甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为20℃和70℃，现将一温度为80℃的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到40℃，然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后以容器中水温为（不计热量散失和水的质量的变化）： A ．65℃ B ．60℃

C ．55℃

D ．50℃

【答案】B 【解析】 【详解】

当将金属球放入甲容器中时，金属球放出的热量与水吸收的热量相等，即：

Q 金=Q 水

设金属球的质量为m 金、比热容为c 金、水的质量为m 水、水的比热容为c 水，则：

Q 金=c 金m 金（80℃-40℃） Q 水=c 水m 水（40℃-20℃）

因为Q 金=Q 水，所以

c 金m 金（80℃-40℃）=c 水m 水（40℃-20℃）

化简得：

2=1

c m c m 水水

金金； 当将金属球放入乙容器中时，乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等，即：

Q 水′=Q 金′

由于甲乙容器中的水的质量相等，又是同一个金属球，所以仍设金属球的质量为m 金、比热容为c 金、水的质量为m 水、水的比热容为c 水，此时两者共同的温度为t ℃，则：

Q 水′=m 水c 水（70℃-t ℃） Q 金′=m 金c 金（t ℃-40℃）

因为：Q 水′=Q 金′所以

m 水c 水（70℃-t ℃）=m 金c 金（t ℃-40℃）

由于：

2=1

c m c m 水水

金金 可得：

2(70℃-t ℃）=t ℃-40℃

解得t =60℃，故选B ．

4．下列关于内能说法正确的是（ ） A ．0℃的物体内能为零 B ．热量总是从内能大的物体向内能小的物体

传递

C ．温度高的物体比温度低的物体内能大

D ．物体内能增大，温度可能不变 【答案】D 【解析】 【详解】

A ．一切物体，不论温度高低，都具有内能，所以0℃的物体内能不为零，A 错误；

B ．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，内能大的物体温度可能较低，那么热量就可能是从内能小的物体向内能大的物体传递，B 错误；

C ．温度高的物体内能不一定大，内能还和质量、状态有关，C 错误；

D ．物体内能增大，温度可能不变，比如说0℃的冰熔化为0℃的水后，质量不变，温度不变，但是吸收了热量，内能变大，D 正确。

5．质量相等的28℃、100℃的水分别装在甲、乙两容器中,现将一个温度为100℃的金属球放入甲容器中,达到温度相同时,甲容器中水温升高到 40℃,然后迅速取出金属球放入乙容器中,再次达到温度相同时,乙容器中水温是(设不计热量损失和水的质量损失)( ) A ．60℃ B ．70℃

C ．88℃

D ．90℃

【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

当将金属球放入甲容器中时，金属球放出的热量与水吸收的热量相等，即：Q 金=Q 水，则： Q 金=m 金×c 金（100℃-40℃）， Q 水=m 水×c 水（40℃-28℃）， 所以：

m 金×c 金（100℃-40℃）=m 水×c 水（40℃-28℃） 化简得：

c m c m 水水金金

=5：1；

当将金属球放入乙容器中时，乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等，即：Q 水