中考物理热学问题综合练习题

一、初中物理热学问题求解方法

1．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 。

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 … 4 5 6 7 8 温度/℃ … 90 91 93 97 98 时间/min 9 10 11 12 13 … 温度/℃

98

101

98

98

98

…

（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．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m1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m2(m2>m1)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”）；