培优 易错 难题热学问题辅导专题训练及答案

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
0100-025
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℃。

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_________。

若正确操作实验，根据实验数据绘出水的温度随时间变化的图像如图戊所示。

分析图像可获得的信息是_________________________（写出一条即可）。

【答案】46 BC 48 c 减少热量的散失 水的沸点是98℃ 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]从图乙可以看到，该温度计的分度值是1℃，它的读数是46℃。

(2)[2][3]海波是晶体，熔化过程温度不变，所以熔化过程对应图像中的BC 段，其熔点是
48℃。

(3)[4]海波的质量变大，但是熔点是不变的，从图丁可看到，得到的图像可能是图丁中的c。

(4)[5]这个硬纸板，它的作用是减少热量的散失。

[6]从图戊可看到，水在第4min开始温度保持不变，可知水的沸点是98℃；并且知道水沸腾时，温度是不变的。

3．某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置．
（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是____________．A．采用完全相同的加热方式 B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和另一种液体 D．盛放水和另一种液体的容器相同
（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是
____________℃，这表明实验时的大气压强____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压．
（3）实验中，____________表示液体吸收热量的多少，加热水至沸腾时继续加热，水的温度不变，水的内能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力____________（选填“相同”或“不同”），未知液体的吸热能力____________（选填“大于”或“小于”）水的吸热能力．【答案】B 98 小于加热时间（长短）增大不同小于
【解析】
【详解】
(1)[1]在设计实验方案时，需要控制相关物理量不变，需要保证吸收的热量相同、质量也相同、加热时间和方式相同，但并不需要酒精灯里所加酒精量相同，故选B；
(2)[2][3]水的沸点就是这刻的温度，由图可以看到它的沸点是98℃；这个沸点低于1标准大气压时的沸点，所以实验时的大气压强小于一个标准大气压；
(3)[4][5]实验过程，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少；加热水至沸腾时继续加热，水的温度不变，但是水还在继续吸热，它的内能应该继续增大；
(4)[6][7]加热相同的时间，吸收的热量相同，但是另一种液体温度计的示数比水温要高得多，这说明了不同物质的吸热能力不同，未知液体的吸热能力比较小。

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．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．如图甲是一款便携式电火锅，图乙是其简化电路图。

R 1、R 2均为电热丝，电火锅有加热和保温两个档，加热功率为440W ，保温功率为110 W 。

求：
(1)加热档工作时，电路中的电流是多少？ (2)电热丝R 2的阻值是多少？
(3)若不计热量损失，该电火锅正常工作，把质量为0.55 kg 、初温为20℃的水加热到100℃，需要多少秒？[()3
4.210J/kg c ⋅=⨯水℃]
【答案】(1)2A ；(2)330Ω；(3)420s 【解析】 【分析】 【详解】
(1)根据2
U P R
=可知，当电阻较小时，电功率较大，这是加热档，从图乙可以看到，开关
连接1，电路中的电流是
440W
2A 220V
P I U =
==加热加热 (2)根据2
U P R
=可知，电热丝R 1阻值大小是
()2
2
1220V 110Ω440W
U R P ===加热
当开关连接2时，R 1、R 2串联接在电路，这是保温档，根据2
U P R
=可知，电路中的总电
阻是
()2
2
220V 440Ω110W
U R P ===总保温
可知电热丝R 2的阻值是
21-440Ω-110Ω330ΩR R R ===总
(3)根据Q cm Δt =可知，水吸收的热量是
()()354.210J/kg 0.55kg 100-20 1.84810J Q c m t =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯吸水℃℃℃
不计热量损失，那么Q Q =吸放，该电火锅正常工作需要的时间是
51.84810J 420s 440W
Q t P ⨯=
==放加热
答：(1)加热档工作时，电路中的电流是2A ；(2)电热丝R 2的阻值是330Ω；(3)若不计热量损失，该电火锅正常工作，把质量为0.55 kg 、初温为20℃的水加热到100℃，需要时间是
420s 。

7．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 。

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
452
310N 310Pa 0.1m
F 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
43610W
210N 30m/s
P 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
773.610J
910J 40%
W Q η⨯===⨯有
这些柴油的质量是
77910J 2.25kg 4.010J/kg
Q 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．如图所示是“比较不同物质吸热情况”的实验装置。

实验中需加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。

（1）实验中除了图中所给的器材，还需要的测量工具有：天平和___________。

（2）实验中通过比较__________来比较不同物质吸收热量的多少。

（3）根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图象，由图象可知食用油的比热容为____________。

【答案】秒表 加热时间 3
J 2.810/kg ⨯(℃) 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]在“比较不同物质吸热情况”实验中需要测量加热时间和质量，则需要秒表和天平； (2)[2]由于相同加热器加热相同时间表示液体吸收热量相同，故通过比较加热时间来比较不同物质吸收热量多少；
(3)[3]当水和食用油均由10℃加热到30℃时，变化温度相同，图中加热时间为3min 和4.5min ，由于水的比热容大于食用油，升高相同温度吸收热量更多，加热时间更长，则a 图线为水，b 图线为食用油，又由于相同加热器加热相同时间表示液体吸收热量相同，则：
4.5min 3
3min 2
Q Q =
=水吸油吸
则由Q cm Δt =可得当液体质量与升高温度相同时，比热容之比等于吸收热量之比，故食
用油的比热容为：
3
2
c Q c Q =
=水水吸油
油吸
解得：
332J 2
4.210/kg 2.810/kg 3
J 3c c ⨯⨯===⨯⨯油水(℃)(℃)
10．某款电磁炉广告称该款电磁炉的热效率可达65％以上，具有节能、高效的特点。

在一次综合实践活动中，“好奇”小组想测量该款电磁炉的加热效率以验证其广告的准确性，于是他们找来一台全新的电磁炉，包装盒中产品参数数据如下表所示：
(1)若电磁炉正常工作20min ，刚好将锅内5kg 、20℃的水，加热到80℃，求此电磁炉烧水时的效率[已知c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]；
(2)小明家装有如图乙所示的电能表，某个时间段，仅有此电磁炉工作，在3min 内电能表表盘转了210圈，求此时电磁炉的实际功率。

【答案】(1)70%；(2)1400W 【解析】 【分析】
(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量；已知电磁炉正常工作时的功率和通电时间，利用W
Pt =计算消耗的电能；水吸热为有用的能量，
电流消耗的电能为总的能量，据此求电磁炉的效率。

(2)若仅有此电磁炉工作时观察电能表，在3min 内电能表表盘要转了210圈，利用电能表的参数“3000r/(kW ·h)”求电磁炉工作3min 消耗的电能；利用W
P t
=求电磁炉的实际功率。

【详解】 (1)水吸收的热量
360(4.210J/kg 5kg 80201J ((.2)10))6Q cm t t =-=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃
电磁炉正常工作20min ，消耗的电能
61500W 2060s 1.810J W Pt ==⨯⨯=⨯
则此电磁炉烧水时的效率
66
1.2610J 100%100%70%1.810J
Q W η⨯=⨯=⨯=⨯吸 (2)3min 内电路中消耗的电能
210r
0.07kW h 3000r/(kW h)
W '=
=⋅⋅
电磁炉的实际功率
0.07kW h
1.4kW 1400W
3h 60
W P t '⋅=
==='实 答：(1)此电磁炉烧水时的效率是70%；(2)此时电磁炉的功率为1400W 。

11．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。

12．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
55
5.0410J 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
648W 60.5Ω198V U P R ==⨯=实实
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 。

13．如图所示，在大玻璃瓶与小玻璃瓶内各装入适量的水，将小瓶瓶口向下放入大瓶，使 小瓶恰好悬浮。

塞紧大瓶瓶塞，用气筒向大瓶内打气，小瓶会_____（选填“下沉”、“上浮” 或“继续悬浮”）；继续打气直到瓶塞跳起，此过程中的能量转化与四冲程汽油机的________冲程相同。

【答案】下沉 做功 【解析】 【分析】 【详解】
[1]由题意可知，小瓶相当于一个“浮沉子”，其原理为：用气筒向大瓶内打气，大瓶内水面上方气压增大，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将小瓶中的空气压缩，这时小瓶里进入一些水，其重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉。

[2]当瓶塞跳起时，此过程大瓶上方的气体对瓶塞做功，大瓶内气体的内能减少，瓶塞的机械能增大，即内能转化为机械能，又因为汽油机的做功冲程的能量转化也是内能转化为机械能，所以此过程中的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同。

14．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＝，33
210kg/m ρ=⨯乙，则甲、乙两球的体积之比为____。

当把
乙球放入水中时，乙球露出水面的体积占乙球体积的____。

【答案】6：7 17
【解析】 【详解】
[1]设两个球空心部分的体积为0V ，已知甲乙两个球质量相等，由m
V
ρ=
得： 00V V V V ρρ-=-甲甲乙乙()()
把33310kg/m ρ⨯甲＝，33
210kg/m ρ=⨯乙代入，并化简得：
0032V V V V -=-甲乙()()①
由于甲球在水中悬浮，所以重力与浮力相等：
=F G 甲浮甲
即：
0g g V V V ρρ=-甲甲甲水()
所以：
03V V V =-甲甲()②
由①②解得：03
2V V =甲，074
V V =乙。

所以甲、乙两球的体积之比为：
00677
=3
24
V V V V =甲乙 [2]已知甲乙两球质量相同，甲球悬浮，乙球密度小于甲球，所以乙球漂浮。

所以乙球受到的浮力等于重力：
=F G 乙浮乙
即：
0g g V V V V ρρ-=-乙乙乙露水()()
解得014V V =
露。

又因为07
4
V V =乙，所以： 01141
==4477
V V V V ⨯=乙乙露
所以乙球露出水面的体积占乙球体积的
1
7。

15．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1
2
Mg B ．拉力F 的大小为
1
3Mg C ．重物上升的速率为3
v D ．拉力F 的功率为1
4
Mgv 【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
1
2
Mg ，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1
3
F 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13
v ，C 正确，不合题意； D ．拉力F 的功率
1
3
P Fv Mg v ==⋅
D 错误，符合题意。

16．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 ．
17．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。

18．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4℃，在沸水中的示数为96℃，用此温度计测得某液体的温度是27℃，则所测液体的实际温度应该是（ ） A ．24℃ B ．25℃
C ．26℃
D ．27℃
【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：
10025
=96-423
℃℃℃；
用此温度计测得液体的温度是27℃,则这种液体的实际温度为：
()2725
23
425t =
⨯-=℃℃℃。

故ACD 错误，B 正确。

19．用相同热源、相同的加热装置，对质量相等的甲、乙两种固态物质加热时，得到的温度随时间变化的图像。

根据图像分析，下列说法中正确的是（ ）
A ．甲、乙两种物质可能是松香和萘
B ．甲物质在a 、b 两点时，温度和内能都相同
C ．甲、乙两种物质在熔化时乙吸收的热量比甲多
D ．甲、乙两种物质在固态时，甲的比热容小于乙的比热容 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．从图象可以看出，甲、乙两种物质在熔化过程中温度保持不变，所以均为晶体。

松香是非晶体，萘是晶体，所以甲、乙不可能是松香，故A 错误；
B ．甲物质在a 点开始熔化，b 点熔化完成，在熔化过程中温度保持不变，但是继续吸热，所以b 点的内能大于a 点的内能，故B 错误；
C ．读图可知，甲熔化持续的时间为
20min−10min ＝10min
乙熔化持续的时间为
27min−17min ＝10min
二者时间相同，说明吸收热量相同，故C 错误；
D ．甲、乙两种物质在固态时，同样加热10min ，吸收相同的热量，甲的温度高于乙的温
度，根据Q c m t
=
∆吸
，在吸收热量和质量相等时，比热容和温度成反比，所以甲的比热容小于乙的比热容，故D 正确。

故选D 。

20．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
⨯℃℃℃℃
t℃
解得=42.5
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℃。