中考物理培优(含解析)之热学问题求解方法含答案

一、初中物理热学问题求解方法
1．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．已知33
1.010kg /m ρ=⨯水， (
)
3
4.210J /kg C c ︒
=⨯⋅水，
330.810kg /m ρ=⨯油，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点，下列说法正
确的是（ ）
A ．因为这种油升温比较快，所以它的比热容比水大
B ．这种油的比热容为(
)
3
2.110J /kg C ︒
⨯⋅ C ．这种油的比热容为(
)
31.6810J /kg C ︒
⨯⋅
D ．加热效率没有达到100%，是因为有一部分 能量消失了 【答案】B 【解析】 【详解】
ABC ．取两种液体都加热了3分钟为研究对象，因为是用的两个相同的电加热器，且加热效率都为90%，所以
Q Q =水油，
设它们的体积为V ，则水的质量：
m V ρ=水水
油的质量：
m V ρ=油油
根据0=Q cm t t -（）有：
00c V t t c V t t ρρ-=-水水水油油油（）（）
代入数据：
333334.210J/kg 1.010kg/m 28180.810kg/m 4318c ⨯•⨯⨯⨯-=⨯⨯⨯-油（℃）（℃℃）（℃℃）
解得：
32.110J/kg c =⨯•油（℃）
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．
2．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 。

3．柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是（ ） A ．吸气、压缩 B ．压缩、排气 C ．吸气、压缩、排气 D ．排气 【答案】D 【解析】 【详解】
吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入的只有空气，所以吸气冲程不同；柴油机属于压燃式点火，所以在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高，所以压缩冲程不同；汽油机气缸顶部有个火花塞，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火，所以做功冲程不同；排气冲程只是将废气排出，所以柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是排气冲程；通过以上分析可知，故选D 。

4．如图所示，某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S cm 2，一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/m 3，则汽油机的效率为_____________%。

【答案】
95106
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
424Pa 10m 10N F pS p S pS --==⨯⨯=⨯
一个做功冲程中燃气对活塞做的功
43710N 10m 10J 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--'⨯⨯⨯=⨯=⨯=
5．一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 =
95
100
，b =2，故方程可变为： 95
2100
y 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℃。

6．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℃。

7．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
77210J 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℃．
8．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)40Ω；(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 +＝()2200V 40Ω160Ω
+＝200W (3)加热功率
P'加热＝
2
1
U
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/m3×3×10-3m3＝3 kg
水吸收的热量
Q吸＝cm(t-t0)＝4.0×103J/(kg℃)⨯3kg(⨯100-
℃20℃)＝9.6×105J 电饭煲的加热效率
η＝Q
W
吸
电
＝
5
6
9.610J
1.210J
⨯
⨯
＝80%
答：(1)电阻R1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%。

9．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 cm2，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
280kg2720kg3000kg
m=+=
车静止时对水平路面的压力是
4
3000kg10N/kg310N
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
77
910J 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 。

10．小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”，同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图所示：
(1)你认为研究不同燃料燃烧放热能力应选用_______组器材（选填“甲”、“乙”）。

(2)甲组实验是通过________来反映物质吸收热量的多少。

(3)甲组实验中，正确操作后收集到如下实验数据，在图丙中画出水的温度随时间变化的图像____________。

加热时间/min
1
2
3
4
(4)甲实验中，需要控制某些变量，以下做法多余的是________
A．采用完全相同的加热方式
B．采用酒精灯加热时，酒精灯里所加的酒精量相同
C．取相同质量的水和沙子
D．盛放水和沙子的容器相同
(5)乙组实验中，将质量相等的两种燃料A和B放入燃烧皿中，点燃后对质量相等、初温相同的水加热，燃烧相同的时间后发现B加热的水升温多，此时________（“能”或“不能”）说明B燃料的热值大。

【答案】乙加热时间的多少见解析所示 B 不能。

【解析】
【分析】
(1)研究不同燃料燃烧放热能力，应选用不同的燃料。

(2)加热时间的长短反映物质吸收热量的多少。

(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后作出图像。

(4)在“比较水与沙子吸收热量时温度升高的快慢”实验中，影响水和沙子升温快慢的因素有质量、物质的种类、加热的热源等，同时要求实验时的容器等也应该相同，据此做出判断。

(5)根据A、B的燃烧情况分析。

【详解】
(1)[1]研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料，加热相同的物质，因此选乙组器材。

(2)[2]甲组实验，相同的加热装置，可以通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少。

(3)[3]根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后作出图像，如图所示：
(4)[4]A．实验中，应采用完全相同的加热方式，保证在相同的时间内提供相同的热量，则有必要，故A不符合题意；
B．实验中，酒精灯里所加的酒精量对升温的快慢不会造成影响，属多余的量，故B符合题意；
C．实验中，必须取相同质量的水和沙子，符合控制变量法的要求，则有必要，故C不符合题意；
D．实验中，盛放水和沙子的容器也会影响其吸热与升温的情况，故应使容器保持相同，则有必要，故D不符合题意。

故选B。

(5)[5]将质量相等的两种燃料A和B放入燃烧皿中点燃后，由于不清楚两种燃料的燃烧情况和燃烧的质量，发现B加热的水升温多，可能是火焰大造成的，故无法判定热值的大小。

【点睛】
研究比热容和热值的实验，要知道两实验都采用了控制变量法和转换法，两种方法都是初中物理常用的研究方法，注意理解体会两种实验方法的精髓所在。

11．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．
12．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．
13．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。

14．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。

15．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
，J即为热功当量。

利用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
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
二、初中物理浮力类问题
16．底面积为的平底圆柱形容器内装有适量的水，放置于水平桌面上. 现将体积为500cm 3、重为3N 的木块A 轻放入容器内的水中，静止时如图甲所示. 若将一重为6N 的物体B 用细绳系于A 的下方，使A 恰好浸没在水中（水未溢出），如图乙所示，不计绳的重力及其体积. 则（ ）
A ．物体
B 的密度为1.5×103kg/m 3 B ．物体B 的体积为150cm 3
C ．容器对桌面的压强增加800Pa
D ．绳子受到的拉力为4N
【答案】A 【解析】 【分析】
本题综合考查压强，浮力综合应用能力，选取合适的研究对象分析受力，结合浮力、压强有关知识求解。

【详解】
AB ．如图乙所示，A 恰好浸没在水中是，物体AB 悬浮，物体AB 所受浮力等于重力，即
A B F G G =+浮
ρ=+水排A B gV G G
排开水的总体积为
433A B 33
3N+6N
=910m 900cm 1.010kg m 10N kg
G G V g ρ-+=
=⨯=⨯⨯排水 又因为物体A 的体积为3500cm ， 所以物体B 的体积为
333B A 900cm 500cm 400cm V V V =-=-=排
物体B 的质量为
B B
6N
0.6kg=600g 10N kg
G
m
g
===
物体B的密度为
333
B
B3
B
600g
= 1.5g cm 1.510kg m
400cm
m
V
ρ===⨯
故A项符合题意，B项不符合题；
C．放上B物体后，桌面对容器的压力增大了
B
=G=6N
F
∆
压
容器对桌面的压强增加
42
6N
=600Pa
10010m
F
p
S-
∆
∆==
⨯
故C项不符合题；
D．以B物体为研究对象，B物体受到向上的浮力和绳子对它的拉力作用，受到向下的重力作用，即
F F G
+=
浮拉
又因为B物体所受浮力为
3363
B
B
1.010kg m10N kg40010m=4N
F gV
ρ-
==⨯⨯⨯⨯
浮水
则绳子对B物体的拉力为
64N=2N
F G F N
=-=-
浮
拉
绳子对B物体的拉力与B物体对绳子的拉力是一对相互作用力则
绳子受到的拉力为2N，故D选项不符合题意。

故选A。

17．如图（1）所示，边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中液面与A上表面齐平。

从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时，细线中拉力F 随时间t的变化图像如图（2）所示。

木块密度ρ = 0.5×103kg/m3，容器底部面积为200
cm2，g = 10N/kg。

下列说法中正确的是（）
A．随着液体的排出，木块受到的浮力不断减小
B．容器中的液体是酒精
C．抽液机每秒钟排出液体的质量是10g
D．第 30s 时，木块露出液面的高度是 2cm
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．随着液体的排出，液面下降，浮力减小，绳子的拉力减小，但减小到0以后，再随着液体的排出，木块所受到的浮力就不变了，故A错误；
B．当t=0时，A与液面的上表面相平，此时A受到重力、绳子的拉力及液体对它的浮力的作用，故存在平衡关系
因为木块的重力
故木块受到的浮力
由得液体的密度
这种液体是水，故B错误；
C．当绳子的拉力为0时，木块漂浮
由求出此时排开液体的体积
木块浸入液体中的深度为
故排出液体的质量
排出液体的时间为50s，故每秒钟排出液体的质量10g，故C正确；
D．第30s时，抽出水的质量为
故露出液面的高度为
故D错误。

故选C。

【点睛】
二力平衡、浮力及阿基米德原理的综合计算。

18．如图所示，水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形烧杯，分别装入适量的密度不同但质量相等的盐水，将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中，鸡蛋在甲烧杯中处于悬浮状态，在乙烧杯中处于漂浮状态。

下列判断正确的是（ ）
A ．甲杯中盐水密度为ρ甲，乙杯中盐水密度为ρ乙，则ρ甲＞ρ乙
B ．鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力分别为F 浮和F′浮，则F 浮＞F′浮
C ．放入鸡蛋后，甲、乙两烧杯对桌面的压力分别为F 甲和F 乙，则F 甲＞F 乙
D ．放入鸡蛋后，甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为p 甲和p 乙，则p 甲=p 乙 【答案】D 【解析】 【分析】
(1)同一只鸡蛋无论漂浮或悬浮，其浮力都等于排开盐水的重，也等于自身的重力；在浮力相同时，排开的液体体积越大，说明液体的密度是越小的；
(2)水平面上物体的压力和自身的重力相等，据此可知甲、乙两烧杯对桌面的压力关系； (3)粗细均匀容器底部受到的压力等于液体的重力和漂浮（或悬浮）物体的重力之和，根据
F
p S =
判断甲、乙两烧杯底部受到的压强关系。

【详解】 AB ．因为鸡蛋在甲中悬浮、乙中漂浮，所以浮力都等于自身的重力，即鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力相等，根据F gV ρ=浮液排可知，在浮力相同时，甲杯中的V 排大，则ρ甲小于ρ乙，故AB 错误；
C ．因甲、乙两个烧杯完全相同，装入密度不同但质量相等的盐水，且鸡蛋一样，根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和G mg =可知，放入鸡蛋后甲、乙两烧杯对桌面的压力相等，故C 错误；
D ．烧杯粗细均匀，装入密度不同但质量相等的盐水，且鸡蛋一样，所以甲、乙两烧杯底部受到的压力相等，因两烧杯底面积S 相同，根据F
p S
=可知，两只杯子底部受到液体的压强相同，故D 正确。

故选D 。

19．桌面上容器内盛有水，在一试管里面放一小球后，浮在水面上。

如图所示，现将小球取出，放入水中，下沉容器底部，试管仍浮在水面上，则（ ）。