备战中考物理复习《热学问题》专项综合练习附答案
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.。
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。
备战中考物理专题复习分类练习 热学问题综合含答案
一、初中物理热学问题求解方法1.一支刻好刻度的温度计,插入冰水混合物中时,水银柱长为4cm ;插入1标准大气压的沸水中时,水银柱长为24cm ,当温度计的水银柱长为16 cm 时,它所测量的实际温度是_________℃;如果实际温度为40℃,温度计水银柱长_________cm 。
【答案】60 12 【解析】 【详解】[1]插入冰水混合物中时,水银柱顶端的位置代表0℃;插入1标准大气压的沸水中时,水银柱顶端的位置代表100℃,当温度计的水银柱长为16 cm 时,它所测量的实际温度24cm 4cm 16cm 4cm1000t--=-℃℃可解得60t =℃;[2]如果实际温度为40℃,温度计水银柱长24cm 4cm 4cm100040l --=-℃℃℃可解得12cm l =。
2.如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置.(1)除了图示的器材外,本实验要用到的测量工具还有_____;加热过程中,用搅棒搅动的目的是_____:水和沙子吸热的多少可以通过_____来反映的(选填“温度计示数的升高值”或“加热时间”)(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较_____;若温度计示数的升高值相同,比较_____.(3)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是_____(填字母). A .采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等) B .易拉罐中分别装入相同体积的水和沙 C .使用相同的易拉罐.【答案】天平 使物体受热均匀 加热时间 温度升高的读数 加热时间 B 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据吸热公式Q=cm△t可知,实验还需要称质量的天平,用搅棒搅动的目的是为了让沙子和水受热均匀;放热设备相同,只能通过加热时间来控制水和沙子吸热,所以还需钟表.(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较温度计的示数升高值的多少;若温度计示数的升高值相同,比较加热时间;沿海地区昼夜气温变化比内陆地区气温变化小的原因是:水的比热容比泥土和沙子的比热容大.(3)该实验的变量控制,需要控制相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等)、使用相同的易拉罐、水和沙子的质量;如果体积相等,他们的质量一定不同,所以不正确的是B.3.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。
备战中考物理《热学问题求解方法的综合》专项训练含答案解析
一、初中物理热学问题求解方法1.下列说法中正确的是A.蒸发和沸腾都需要吸收热量,且都发生在液体表面B.液体凝固时,不断放出热量,但温度可能保持不变C.把一块-10℃的冰放到0℃的房间里,冰会慢慢地熔化D.利用干冰汽化吸热,可以使长途运输中的食品降温保鲜【答案】B【解析】【详解】A.沸腾是在一定条件下,发生在液体表面和内部同时进行的一种剧烈的汽化现象,需要吸收热量;蒸发是发生在液体表面的一种缓慢的汽化现象,同样需要吸收热量,故A项错误;B.液体处于凝固成晶体过程中时,持续放出热量,温度不变,故B项正确;C.熔化需要达到熔点和持续吸收热量,冰的熔点是0°C,当-10°C的冰在0°C的房间里温度升温与房间温度一致时,冰吸收不到热量,不能熔化,故C项错误;D.干冰(固态CO2)在常温下会直接变成气态的CO2,发生升华现象,故D项错误;2.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10060℃;那么当示数为41℃时,从20℃到41℃之间有21个格,用21×10060℃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:14120100()635t=⨯=﹣℃℃,当实际温度为60℃时,对应的温度:60601002056t =+⨯=℃℃℃; 故选C 。
2020-2021备战中考物理专题复习热学问题求解方法的综合题及详细答案
一、初中物理热学问题求解方法1.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:()272523425t =⨯-=℃℃℃。
故ACD 错误,B 正确。
2.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=1c 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=1c m c m 水水金金 可得:2(70℃-t ℃)=t ℃-40℃解得t =60℃,故选B .3.用体温计分别测甲、乙、丙三人的体温,先测得甲的体温正常。
中考物理复习《热学问题》专项综合练习及答案
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555.0410J100%100%70%7.210JQ 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 2.313.125minn =≈ 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2U P R=可得,足浴器的电阻是()22220V 60.5Ω800WU 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65216r0.108kW h 0.108 3.610J 3.88810J 2000r/kW hW ==⋅=⨯⨯=⨯⋅实实际功率是5' 3.88810J648W 1060sW P t ⨯===⨯实实同理由2U 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 。
中考物理总复习《热学》专项测试题(附带答案)
中考物理总复习《热学》专项测试题(附带答案) 学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.2021年10月14日18时51分,我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在太原卫星发射中心由长征二号丁运载火箭成功发射升空,标志着我国正式迈入空间探日时代。
下列说法正确的是()A.火箭使用液氢做燃料,主要是利用了液氢的密度小B.燃料燃烧充分,可以提高热机效率C.燃料完全燃烧放出的热量可以全部用来做功D.若空中的温度很低,“羲和号”卫星的内能可能为零2.如图所示,是一种新型节能路灯.它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板.关于节能灯的设计解释合理的是()A.太阳能电池板将太阳能转化为电能B.小风扇是用来给太阳能电池板散热的C.小风扇是风力发电机,将电能转化为机械能D.蓄电池在夜晚放电时,将电能转化为化学3.下列对一些数值的估计中,较合理的是()A.你现在所在考场的室温约为40℃B.洗澡时,淋浴水温度约为70℃C.我国家庭电路的电压是380V D.对人体的安全电压是不高于36V4.如图所示,在探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置中,两个透明容器中分别接入了电阻丝R1和R2,且密封着等量的空气。
将该装置接入电路进行实验,下列说法正确的是()A.若R1和R2阻值不相等,则可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系B.通电一段时间,两个透明容器中空气内能增大是通过做功的方式改变的C.若R1和R2阻值相等,则可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系D.U形管液面高度变化是因为U形管中液体吸收热量受热膨胀造成的5.学了物理,小华同学对于身边物理量的大小很关注,其中估测合理的是()①手指甲的宽度约为1.2cm①一座四层楼的高度约为12m①人的正常体温约为37.8①A.①①①B.①①C.①①D.①①6.如图所示,甲、乙分别是酒精在一个标准大气压下熔化和沸腾时温度随时间变化的图像,下列说法正确的是()A.固态酒精是非晶体B.在-117①时,酒精一定处于液态C.酒精温度计可以用来测量标准大气压下沸水的温度D.酒精在沸腾过程中吸热但温度不变7.对盛在容器内的冰水混合物,缓缓加热()A.水的温度升高,同时冰开始熔化B.水的温度不变,冰的温度逐渐升高,同时不断熔化C.水温升高后,冰开始熔化D.水和冰的温度保持不变,而冰开始熔化8.下列事实中,不能说明分子不停地做无规则运动的是()A.衣柜中的樟脑球,过一段时间后体积变小B.煤堆在墙角时间长了,墙内部变黑了C.在水果店里闻到水果的香味D.风的形成9.如图为某晶体的凝固与熔化过程,其中该晶体()A.在BC段,该物质吸热B.熔化过程中图象中的EF段C.凝固时的温度为55①D.熔化过程经历了5min10.现有两个使用同一种燃料的加热器,用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。
2020-2021备战中考物理热学问题求解方法综合练习题及答案
一、初中物理热学问题求解方法1.2019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 。
2.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:()272523425t =⨯-=℃℃℃。
故ACD 错误,B 正确。
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=1c 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=1c m c m 水水金金 可得:2(70℃-t ℃)=t ℃-40℃解得t =60℃,故选B .4.用体温计分别测甲、乙、丙三人的体温,先测得甲的体温正常。
中考物理复习热学问题专项综合练含答案
一、初中物理热学问题求解方法1.用体温计分别测甲、乙、丙三人的体温,先测得甲的体温正常。
用酒精消毒后,忘了拿着体温计用力向下甩,就直接依次去测乙和丙的体温,已知乙的体温是37.6℃,丙的体温为38.4℃,那么用此方法测得乙和丙的体温分别为( )A.37℃、38.4℃B.37℃、37.6℃C.37.6℃、38.4℃D.38.4℃、38.4℃【答案】C【解析】【详解】因为甲的体温正常,所以用体温计测完甲后,体温计的示数应该是37℃左右,不会是37.6℃,用酒精消毒后,忘了拿着体温计用力向下甩,那么液泡会收缩,液柱不会下降,还是37℃左右,依次去测乙和丙的体温时,乙的体温是37.6℃,这说明液柱上升了,乙的真实体温是37.6℃,丙的体温为38.4℃,这也说明液柱也上升了,丙的真实体温是38.4℃,所以用此方法测得乙和丙的体温分别为37.6℃、38.4℃,故选C。
2.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 3J 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 33min 2Q 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:32c Q c Q ==水水吸油油吸解得:332J 24.210/kg 2.810/kg 3J 3c c ⨯⨯===⨯⨯油水(℃)(℃)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。
备战中考物理专题复习热学问题题含答案
一、初中物理热学问题求解方法1.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。
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。
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”)。
中考物理提高题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.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g 的沙子和水加热。
他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。
已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),问:(1)图a 、b 中,哪个是沙子吸热升温的图像? (2)加热2min ,水吸收了多少热量? (3)试求出沙子的比热容。
【答案】(1)图a ;(1)4.2×104J ;(1)0.9×103J/(kg·℃)。
【解析】 【分析】(1)用两只完全相同的酒精灯,分别给水和沙子加热,这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量,再利用公式Qt cm∆=进行分析;(2)从图像可知,加热满2min ,水的温度从20℃上升到70℃,从而可知和水的温度变化,已知水的质量和比热容,可利用公式Q cm t =∆吸计算水吸收的热量;(3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,所以2min 水和沙子吸收的热量也相同,由图a 得出沙子温度的变化量,再根据Qc m t=∆计算沙子的比热容。
【详解】(1)由题知,沙子和水的质量相等,且沙子的比热容比水小,吸收相同热量时(加热相同时间),由公式Qt cm∆=可知,沙子升高的温度多,所以图a 表示的是沙子吸热升温的过程;(2)由b 图像可知,加热满2min 时,水的温度从20℃上升到70℃,则加热满2min 时水吸收的热量:()()344.210J/kg 0.2kg 7020 4.210J Q c m t =∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯水吸水水水℃℃℃;(3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,在2分钟的时间内,沙子吸收的热量:44.210J Q Q ==⨯沙吸水吸,因加热2min ,沙子的温度从20℃上升到250℃,由Q cm t =∆吸可得,沙子的比热容:()()434.210J 0.910J/kg 0.2kg 25020Q c m t ⨯==≈⨯⋅∆⨯-沙吸沙℃℃℃。
中考物理复习《热学知识》专项测试卷(含参考答案)
中考物理复习《热学知识》专项测试卷(含参考答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、选择题1.下列自然现象中的物态变化,属于凝华的是( )2.中国疆域辽阔,南北横跨近50个纬度,气候差异显著,物态变化丰富。
下列各图所涉及的物态变化,属于凝华的是( )3.关于内能与热机,下列说法中正确的是( )A.在热传递过程中,温度总是从温度高的物体传递给温度低的物体B.沙漠中温差比海边的大是因为砂石泥土的比热容比水的比热容小C.内燃机正常工作时的做功冲程,是将机械能转化为内能的过程D.随着科学技术的进步,工程师能够使内燃机的效率达到100%4.下列与热学知识有关的说法,正确的是( )A.0℃的冰全部熔化成0℃的水后内能不变B.汽油机的做功冲程将机械能转化为内能C.热值大的燃料完全燃烧时放出的热量多D.热水袋用水作热源与水的比热容大有关5.如图,工人师傅正在用“水钻”给墙壁打孔。
善于观察的小明发现使用钻孔机也很有学问,下列关于他的分析错误的是( )A.向钻头注水降温是通过热传递的方式使钻头内能减小,温度降低B.通过做功的方式使钻头的内能增加,温度升高C.向钻头注水,水的比热容较大,可达到更好的冷却效果D.钻头工作时,电能主要转化为热能6.沂蒙山区好风光!下列蒙山风景中与液化有关的是( )7.春节期间气温骤降,某市观光桥上的铁链挂上了形态各异的冰凌(如图),冰凌的形成( )A.是液化现象,需要放热B.是凝华现象,需要吸热C.是凝固现象,需要放热D.是升华现象,需要吸热8.关于温度、内能和热量,下列判断正确的是( )A.温度高的物体含有的热量一定多B.物体的温度不变时内能可能增大C.物体的温度升高时一定是吸收了热量D.热量总是从内能大的物体向内能小的传递9.下列物态变化,对其描述正确的是( )A.甲图:河里的水结冰是凝固现象B.乙图:舞台上制造仙境的“白气”是水汽化形成的C.丙图:草上的霜是水蒸气凝固形成的D.丁图:蜡烛“流泪”是熔化现象且温度保持不变10.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )A.物体温度越高,含有的热量越多B.只要物体放出热量,温度就一定降低C.一块冰块的内能通常都小于一杯水的内能D.热传递时,内能总是从高温处转移到低温处11.用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失),如图是甲和乙的温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )A.甲的比热容与乙的比热容之比为2:3B.甲的比热容与乙的比热容之比为1∶2C.甲和乙都加热10分钟,甲吸收热量比乙多D.甲和乙升高相同的温度,甲吸收热量较多12.唐诗宋词是祖国优秀文化,对下列诗中所指的自然现象分析正确的是( )A.露从今夜白,月是故乡明→“露”的形成是熔化现象,需要放热B.瀚海阑干百丈冰,愁云惨淡万里凝→“冰”的形成是凝固现象,需要放热C.蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明→“泪”的形成是升华现象,需要吸热D.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠→“霜”的形成是凝固现象,需要吸热13.冬天,从室外走进温暖的室内,眼镜上会出现一层水雾,导致看东西不清楚。
中考物理复习热学问题专项综合练及答案
一、初中物理热学问题求解方法1.一支刻度均匀但刻度线位置不准的温度计,把它放在标准大气压的沸水中,读数是97℃,把它放在冰水混合物中,读数是2℃,若用这支温度计去测量某物体的温度时,它的读数恰好等于物体的实际温度,则该物体的温度是_____.如下图所示,图甲的温度为_____。
【答案】40℃ -22℃【解析】【详解】[1]因读数不准确的温度计的刻度是均匀的,设不准确温度计示数y与真实温度x之间满足方程:y=kx+b;将y=97℃时,x=100℃和y=2℃时,x=0℃分别代入方程,得:97=k×100+b;2=k×0+b;解方程组得:k=95100,b=2,故方程可变为:952100y x=+,根据题意,它的读数恰好等于物体的实际温度可知,x=y,代入方程可得解为:x=40℃;[2]由图知,温度计10℃之间分成5等份,所以一等份代表2℃,也就是分度值为2℃;“20”在“10”的下端,说明温度低于0℃,为-22℃。
2.如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置.(1)除了图示的器材外,本实验要用到的测量工具还有_____;加热过程中,用搅棒搅动的目的是_____:水和沙子吸热的多少可以通过_____来反映的(选填“温度计示数的升高值”或“加热时间”)(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较_____;若温度计示数的升高值相同,比较_____.(3)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是_____(填字母).A.采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等)B.易拉罐中分别装入相同体积的水和沙C.使用相同的易拉罐.【答案】天平使物体受热均匀加热时间温度升高的读数加热时间 B【解析】【分析】【详解】(1)根据吸热公式Q=cm△t可知,实验还需要称质量的天平,用搅棒搅动的目的是为了让沙子和水受热均匀;放热设备相同,只能通过加热时间来控制水和沙子吸热,所以还需钟表.(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较温度计的示数升高值的多少;若温度计示数的升高值相同,比较加热时间;沿海地区昼夜气温变化比内陆地区气温变化小的原因是:水的比热容比泥土和沙子的比热容大.(3)该实验的变量控制,需要控制相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等)、使用相同的易拉罐、水和沙子的质量;如果体积相等,他们的质量一定不同,所以不正确的是B.3.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℃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。
中考物理 热学问题 综合题附答案
一、初中物理热学问题求解方法1.如图所示,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4×103千克/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 的一部分,使剩余部分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 =ρA V A =4×103kg/m 3×(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 ×9.8N/kg=98N ;(3)A 物体的底面积:S A =(0.1m)2=0.01m 2,B 物体的底面积:S B =(0.2m)2=0.04m 2,将物体A. B 各自沿水平方向在上部切去质量为△m 的一部分, 根据p =FS,由于物体对水平地面的压力等于剩余部分的重力,因剩余部分对水平地面的压强相等,故有:A A G mg S - =B BG mgS - , 即:A B G mg G mg -- =ABS S ,整理后有:A B m m m m -- =ABS S ,代入已知量:4kg 10kg m m -- =220.01m 0.04m ,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的一部分,使剩余部分对水平地面的压强相等,切去的质量△m=2kg.2.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。
中考物理复习《热学问题》专项综合练习附答案
一、初中物理热学问题求解方法1.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”)。
【答案】3×104 增加【解析】【分析】【详解】[1]牛奶的体积为-43=200mL=210m V ⨯牛奶的质量为333-4=210m =0.25kg 1.2510kg/m m V ρ=⨯⨯⨯牛奶吸收的热量()()34=410J/kg 0.25kg =310J 40 -10 Q cm t =∆⨯⋅⨯⨯⨯吸℃℃℃则牛奶吸收的热量为3×104J 。
[2]在加热牛奶的过程中,牛奶因为吸收热量,所以内能增加。
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0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36度(%)凝固点0-2-4-6-8-11-15-18-17-1.8-0.40 (℃)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)。
备战中考物理专题《热学问题》综合检测试卷及答案
一、初中物理热学问题求解方法1.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。
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,J即为热功当量。
利用如这一切所对应的热量,则功和热量之间的关系可写成W JQ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”)。
备战中考物理专题复习热学问题题附答案
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.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.3.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。
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一、初中物理热学问题求解方法1.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/s1min60s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。
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.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.4.为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验,实验数据记录如下:(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定______的位置,再调整固定另一个的位置(选填“A”或“B”);(2)为保证实验结论的可靠,关于实验时“应控制两套装置中相同的量”的说法中,不必要的是______A.食用油和水的质量相等 B.两套装置中的烧杯相同C.两酒精灯的火焰大小相同 D.两酒精灯内酒精的质量相等(3)实验中食用油和水从20℃升温至45℃,______(水/食用油)所需时间较长,_____(水/食用油)吸收的热量较多,由此可见, _____(水/食用油)吸热能力较强.(4)实验中,加热相同的时间,水吸收的热量______(大于/小于/等于)食用油吸收的热量,______(水/食用油)升高的温度较多,______(水/食用油)吸热能力较强.【答案】B D水水水等于食用油水【解析】(1)在安装、调整如图(甲)的实验器材时,应先固定B,再调整固定A,因为底部的距离应是固定的,而上部可以根据下部的情况进行灵活调节;(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:酒精灯中火焰的大小、水和食用油(ρ水>ρ食用油)的质量和初温度、烧杯等,酒精灯中的酒精多少不一定相同,D错误;(3)食用油和水从20℃升温至45℃,水所需时间较长,说明水吸收的热量较多,由此可见,水吸热能力较强.(4)加热相同的时间,水吸收的热量等于食用油吸收的热量,食用油升高的温度较多,说明水吸热能力较强.5.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。
6.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()34.210J/kg0.5kg0.2420JQ cm t=∆=⨯⋅⨯⨯=℃℃可见:W Q=,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。
7.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。
(1)前10s发动机做多少功?(2)汽车受到的阻力多大?(3)汽车匀速行驶的速度多大?【答案】(1) 6×105J;(2) 2000N;(3) 30m/s。
【解析】【详解】(1)前10s发动机做的功W=Pt=6×104W× 10s=6×105J;(2)5.8kg的汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=5.8kg×4.6×107J/kg=2.668×108J,牵引力做的功W1=Qη=2.668×108J×40%=1.0672×108J,牵引力F=8131.067210J53.3610mWs⨯=⨯=2000N,汽车在该平直的公路上匀速行驶时,汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,阻力f=F=2000N;(3)汽车的功率P=W Fst t==Fv,汽车匀速行驶的速度v =4610W 2000NP F ⨯==30m/s 。
答:(1)前10s 发动机做功6×105J ; (2)汽车受到的阻力是2000N ; (3)汽车匀速行驶的速度30m/s 。