2020-2021物理热学问题的专项培优易错试卷练习题(含答案)附答案解析

一、初中物理热学问题求解方法

1．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

。

2．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。

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。

(1)在实验前要控制水和沙子的____和____相同；

(2)比较水和沙子吸热升温快慢的方法有两种：

方法一：加热时间相同比较它们各自升高的温度；

方法二：______________；

(3)用两个相同的酒精灯对其加热的目的是____；

(4)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，____（填“沙子”或“水”）升高的温度更高；

(5)实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(4)结论不符，可能的原因是____；

(6)小丽家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热不住她家，这激发了她探究城乡温差原因的兴趣。她利用双休日时间和同学们一起在中午同一时刻测量了各个测试点的气温，并以此绘制出如图所示的“区域—温度”坐标图。

(a)从图中你发现____的温度比较高，这种现象我们称为“城市热岛效应”；

(b)请结合图中数据以及你的经验，找出一个造成热岛效应的原因：____；

(c)如何减少城市环境的热污染，请你提出一条合理化建议：____。

【答案】质量初温升高相同的温度比较它们的加热时间使水和沙子在相同的时间内吸收的热量相同沙子沙子受热不均匀市中心水泥、混凝土的比热容小多植树、建人工湖

【解析】

【分析】

=，物体吸收热量的多少与物体的质量和升高的温度有关，所以实验过程(1)根据Q cmΔt

中需控制沙子和水的质量和初温度相等；

(2)比较物体吸热本领的方法：吸收相同的热量，比较升高的温度；升高相同的温度，比较吸收的热量；

(3)实验中需控制水和沙子的受热情况相同，所以要选择两个相同的酒精灯；

=，沙子比热容小，升温就高；

(4)质量相同，加热相同的时间，根据Q cmΔt

(5)水可以进行对流，水的导热性较好；

(6)对于产生“城市热岛效应”原因可以从城市和农村的不同来分析，包括建筑物和道路；减少热污染要植树造林，多建绿地。

【详解】

(1)[1][2]实验前要控制水和沙子的质量和初温相同；

(2)[3]比较水和沙子升温的速度，可使水和沙子升高相同的温度，比较加热时间；也可给水和沙子加热相同的时间，比较升高的温度；

(3)[4]相同的酒精灯在相同的时间内放出的热量是相同的，为保证水和沙子在相等的时间内吸收的热量相同，需使用两个相同的酒精灯；

=，沙子比(4)[5]相同质量的水和沙子加热相同时间，说明吸收的热量相等，根据Q cmΔt

热容小，升温就高些；

(5)[6]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；