备战中考物理热学问题含答案
备战中考物理热学问题求解方法综合题及详细答案
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CO 2)在常温下会直接变成气态的CO 2,发生升华现象,故D 项错误;2.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,立刻分别投入甲、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,达到热平衡,金属块的末温等于水的末温,因为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,则甲杯水升高的温度小,而两杯水的质量相同,由Q 吸=cm Δt 可知甲杯里的水比乙杯里的水吸收的热量少,即Q 甲<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)…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A A AB B B ()=()t t c t t c t t t t ----水初水初t A <t B ,t A -t 水初<t B -t 水初,故c A (t -t A )<c B (t -t B ),由于t -t A >t -t B ,所以c A <c B .3.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 ⨯。
2020-2021备战中考物理热学问题-经典压轴题附答案
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,则水雾是水蒸气_____(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。
东北地区寒冷的冬天,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;这是因为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]东北地区寒冷的冬天,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.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/min01234沙子2025293439温度/℃水2021222324(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。
2020-2021备战中考物理热学问题(大题培优易错试卷)及答案解析
一、初中物理热学问题求解方法1.有一支刻度不准的温度计,放在冰水混合物中,稳定后示数为﹣4℃,放在一标准气压下的沸水中,示数为92℃,把它放在某教室时温度计示数为28℃,教室的实际温度是________。
【答案】33℃ 【解析】 【分析】 【详解】摄氏温度的规定是:标准大气压下水的沸点为100℃,冰点为0℃,100℃和0℃之间有100等份,每一份代表1℃,而该温度计的96个小格表示100℃,设温度计示数为28℃时的实际温度为t ,则:10000 92(4)28(4)t --=----℃℃℃℃℃℃℃ 解得t ≈33℃2.建立模型在科学研究中有着重要的作用,模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的微观结构。
很早以前,科学家们发现了物质是由微粒(分子)组成的,从而建立了如图所示是物质三种状态的分子模型(如图所示)。
固体中分子间的束缚能力很强,分子只能在某个位置附近做小幅的振动,不能自由移动;气体分子间的束缚能力很弱,所以分子运动相对强烈,如果没有容器的限制可自由运动,尽可能占据更多的体积;液体介于三者之间(与固体更接近),大部分分子在大部分时间内只能在某一位置附近做幅度相对大的振动,某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体。
(1)由材料可知,当物质从气态变化到固态时,需__________(选项“吸热”或“放热”),使其温度__________,分子只有的能量减小,分子的活跃程度需急剧变弱。
(2)在液体的表面上,某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面,这就是__________;在液体内部,有一些分子由于获得足够的能量摆脱其他分子的束缚,进入液体内部的小气泡中。
从而使小气泡逐渐变大并上升到液面,气泡破裂,其中的水蒸气“飞”到空气中,这就是__________。
(以上两空选填汽化的两种方式中的一种)【答案】放热 降低 蒸发 沸腾 【解析】【详解】(1)[1][2]物质从气态变化到固态叫做凝华,凝华需要放热,使其温度降低;(2)[3]在液体的表面上,某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面,属缓慢的汽化现象,这就是蒸发现象;[4]在液体内部,一些分子获得足够的能量,摆脱其他分子的束缚,进入液体内部的小气泡中,从而使小气泡逐渐变大并上升到液面,气泡破裂,其中的水蒸气“飞”到空气中,整个过程较为剧烈,这就是沸腾。
备战中考物理压轴题专题复习—热学问题及答案
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.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 表示这一切所对应的热量,则功和热量之间的关系可写成W JQ =,J 即为热功当量。
利用如图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 。
2022-2023学年中考物理冲刺真题练习—热学实验 专题训练(含解析)
—热学实验专题训练1.(2022娄底)图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化图像。
以下说确的是()A.安装图甲所示的器材时,应按ABC的先后顺序进行安装B.实验中,需要观察试管内物质的状态,并记录温度和加热时间C.由图乙可知,该物质的熔点为90℃D.该物质属于非晶体2.(2022江苏无锡)在做“观察水的沸点”实验中,测量温度时,温度计的玻璃泡应_________在水中。
当观察到水中有大量气泡产生,温度计的示数保持没有变,如图所示,说明水正在沸腾,沸点是______℃。
为验证水沸腾时需要吸热,接下来的操作是:____________。
3.(2022四川成都)小天同学用图甲所示的装置探究“水沸腾的规律”,图乙是他绘制的温度和时间关系图像。
他观察发现,水沸腾后,气泡的体积在上升过程中变___________;分析图像可知,水沸腾后,继续加热,温度___________。
4.(2022重庆A)用如图甲所示装置“探究冰熔化时温度的变化规律”:①将碎冰装入试管中,安装好器材开始实验,熔化过程中试管中的碎冰逐渐变少,此过程碎冰吸收热量,温度___________;②图乙是实验过程中某时刻温度计示数,此时温度为___________℃;③实验结束后烧杯中的水没有沸腾,但水面却降低了,原因是水温升高,蒸发___________(选填“加快”或“减慢”)。
5.(2022辽宁本溪铁岭辽阳)小明利用如图甲所示的装置,探究冰熔化过程中温度的变化规律。
(1)组装器材时,先将酒精灯放置在铁架台上,接下来调节______(填“a”或“b”)的高度。
(2)实验过程中,某时刻温度计的示数如图乙所示,为______℃。
(3)根据实验数据,小明绘制出了被测物质的温度随时间变化的图像如图丙所示。
①冰熔化过程共用了______min,第3min时的内能______(填“大于”“小于”或“等于”)第2min时的内能;②分析图像可知,冰熔化的过程中吸收热量,温度______。
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。
2020-2021备战中考物理 热学问题求解方法 综合题含答案
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.有一支刻度不准的温度计,放在冰水混合物中,稳定后示数为﹣4℃,放在一标准气压下的沸水中,示数为92℃,把它放在某教室时温度计示数为28℃,教室的实际温度是________。
备战中考物理热学问题(大题培优 易错 难题)
一、初中物理热学问题求解方法1.某小型汽油发电机外形如图所示,其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电.该发种电机铭牌部分数据如下表所示,根据表中的数据求: 发动机(汽油机) 发电机型号 XGQF5.0型号XGQF5.0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)已知汽油的热值是q =4.6×l07J/kg ,密度是0.71×103kg/m 3,设该汽油机的效率为35%,则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)已知发电机的额定功率和连续工作时间,根据公式WP t=的变式,可求发电机能够提供的电能;(2)已知汽油的热值和效率,根据公式100%100%P t W Q Vqηρ=⨯=⨯机有用放可求消耗的汽油体积;(3)先计算出1小时产生的电能,已知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】(1)发电机能够提供的电能5kW8h40kW h40W P t==⨯=⋅=电电度故能够提供的电能是40度。
(2)根据WPt=,mVρ=,Q mq=放得,汽油机的效率100%100%P tWQ Vqηρ=⨯=⨯机有用放则油箱的最小容积:333378.310W83600s0.0209m20.9L0.7110kg/m35% 4.610J/kgP tVqρη⨯⨯⨯====⨯⨯⨯⨯机故油箱的最小容积为20.9L。
(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率-33337100%100%5000W83600s100%20.910m0.7110kg/m 4.610J/kg21.1%WQP tVqηρ=⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=电放电则汽油发电机将内能转化为电能的效率为21.1%。
2020-2021备战中考物理专题《热学问题》综合检测试卷及答案解析
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℃℃℃。
精选备战中考物理易错题专题复习热学问题求解方法及详细答案
一、初中物理热学问题求解方法1.水是人类生存环境的重要组成部分。
水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。
以下关于水的说法错误..的是()A.相同质量0℃水的体积大于0℃冰的体积B.相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能C.水蒸气很容易被压缩,说明气体分子之间的距离很远,几乎没有作用力D.今年12月11日我县第一次出现霜林尽染的美景,说明气温已经低于0℃【答案】A【解析】【详解】A.根据mVρ=和ρρ>水冰得质量相同的0℃水的体积小于0℃冰的体积,故A错误,符合题意;B.0℃水放热凝固成相同质量的0℃冰,所以相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能,故B正确,不符合题意;C.水蒸气很容易被压缩,说明气体分子之间的距离很远,几乎没有作用力,故C正确,不符合题意;D.霜是水蒸气遇冷凝华而成的,在标准大气压下水的凝固点是0℃,而霜的形成需要的温度更低,所以霜的形成,说明气温已经低于0℃,故D正确,不符合题意。
2.戴眼镜的人从室外进入温暖的室内,镜片上会出现“水雾”,下列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。
故选C。
3.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 =⨯-=℃℃℃。
2020-2021备战中考物理培优 易错 难题(含解析)之热学问题求解方法附详细答案
一、初中物理热学问题求解方法1.在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中,分别观察到如图所示的情景。
下列说法正确的是()A.沸腾是只发生在液体表面的剧烈汽化现象B.“白气”是液态小水滴,它是水汽化形成的C.甲图是水沸腾前的情景,乙图是水沸腾时的情景D.乙图中气泡变小,是气泡中的水蒸气液化导致的【答案】D【解析】【详解】A.沸腾是一定温度下,在液体的表面和内部同时发生的剧烈汽化现象,不只是在液体表面,A错误;B.“白气”是液态小水滴,它是由水蒸气液化形成的,B错误;C.水沸腾前,温度不均匀,下面的水温度较高,上面的水温度较低,温度较高的气泡从水底往上升时,遇冷会液化为水,气泡会变小,所以乙图是水沸腾前的情景;而水沸腾时,下面的水和上面的水温度都一样,气泡从水底往上升时,水的压强变小,气泡会变大,所以甲图是水沸腾时的情景;C错误;D.由上述可知,乙图中气泡变小,是气泡中的水蒸气遇冷液化导致的,D正确。
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:60 601002056t=+⨯=℃℃℃;故选C。
2020-2021备战中考物理二轮 热学问题 专项培优及答案
一、初中物理热学问题求解方法1.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。
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.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”)。
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”)。
2023年中考物理复习-专题07热学实验(知识点复习+例题讲解+过关练习)-备战2023年中考物理一
专题07热学实验一、探究熔化和凝固规律:1.晶体:熔化时有固定的熔点的物质;(1)常见晶体:海波、冰、食盐、萘、石英、各种金属等;(2)晶体熔化的条件:达到熔点,吸热(缺一不可);(3)晶体在熔化的过程中吸热,内能增加,但温度不变(固液共存状态);(4)处于熔点的物质状态:固态、固液共存和液态;2.非晶体:熔化时没有固定的熔点;(1)常见非晶体的物质:蜂蜡、松香、沥青、玻璃、塑料等;(2)同一晶体的熔点和凝固点相同;3.熔化凝固图像:【冰熔化成水后,水的比热容更大(水的升温图像斜率比冰小)】【例题1】如图所示,是锡的熔化和凝固的图象,根据图象回答:(1)锡的熔点是,凝固点是。
(2)在BC段,锡处于态;在DE段,锡处于态。
(3)锡的熔化用了min,它熔化过程中要热,但温度。
(4)锡从10min到12min这段时间间隔内处于态。
【答案】(1)230℃;230℃;(2)固液共存;液;(3)4;吸;不变;(4)固液共存。
【解析】解:(1)由图可知锡在230℃时开始熔化,且温度保持不变,所以熔点为:230℃,同种晶体的熔点和凝固点相等,即凝固点也是230℃。
(2)在BC段,锡处于熔点温度下,所以处于固液共存状态;在DE段,锡处于降温过程中,所以处于液态。
(3)由图可知锡从3分钟开始熔化,到7分钟熔化完成,所以锡的熔化用了4min,它熔化过程中要吸热,但温度不变。
(4)锡从10min到12min这段时间间隔内,处于凝固过程,所以为固液共存状态。
故答案为:(1)230℃;230℃;(2)固液共存;液;(3)4;吸;不变;(4)固液共存。
【变式1】(一)在探究“固体熔化时温度的变化规律”实验中,某实验小组的同学根据测得的数据绘制了如图1所示的图象。
(1)由图象可看出该物质的熔点是℃,在第2min末该物质处于(选填“固态”、“液态”或“固液共存状态”)。
(2)该物质熔化过程的特点是不断吸热,温度,内能增大。
(3)比较图中AB段和CD段可知,如果升高相同的温度,段吸收的热量较多。
精选备战中考物理易错题专题复习热学问题求解方法及答案解析
一、初中物理热学问题求解方法1.戴眼镜的人从室外进入温暖的室内,镜片上会出现“水雾”,下列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。
故选C。
2.受新型冠状病毒的影响,一“罩”难求。
一般医用口罩至少要有三层,外层需要阻挡外界空气中的灰层、细菌、唾沫等飞溅物,中间层经过静电处理,可以阻挡细菌等微小颗粒(潮湿环境中会失去静电),内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等。
某口罩的构造如图所示。
下列说法正确的是()A.口罩潮湿后防护能力降低B.佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝外C.口罩的中间层静电熔喷布能吸引小磁针D.佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气升华形成【答案】A【解析】【分析】【详解】A.潮湿环境中会失去静电,口罩潮湿后,会失去静电,中间层不可以阻挡细菌等微小颗粒, 口罩防护能力降低,A 正确;B .由题意可知,内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等,那么白色吸水无纺布应该是内层,有吸水能力,佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝内,B 错误;C .带电体能吸引轻小物体,所以中间层静电熔喷布能吸引细菌等微小颗粒,但它不是磁体,不能吸引小磁针,C 错误;D .佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气液化形成的,D 错误。
故选A 。
3.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。
备战中考物理热学问题题试题含答案
一、初中物理热学问题求解方法1.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S m 2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L m ,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P kPa ,飞轮1s 转动N 周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦与机器散热),1h 消耗汽油V L(汽油密度为ρkg/m 3,汽油热值为q J/kg)求: (1)汽油机的功率; (2)汽油机的效率.【答案】(1) 500pSLN W ;(2)91.810100%pSLNVqρ⨯⨯. 【解析】 【详解】(1)燃气对活塞的平均压力F =p ×103Pa ×S m 2=pS ×103 N ,一个做功冲程中燃气对活塞做的功W =FL =pSL ×103 J ,飞轮每转两圈对外做功一次,所以1s 内飞轮转N 周,对外做功2N次,所以1s 内,燃气对活塞做的总功W 总=W ×2N = pSL ×103×2NJ= 500pSLN J , 汽油机的功率P =500J1sW pSLN t =总=500pSLN W ; (2)消耗V L 汽油放出的热量Q 放=m 汽油q 汽油=ρ汽油V 汽油q 汽油=ρVq ×10-3J ,汽油机1h 做的功W 总1=P ×3600s=1.8×106pSLN J ,汽油机的效率η=69131.810J 1.810=100%=100%10J W pSLN pSLNQ Vq Vqρρ-⨯⨯⨯⨯⨯总放. 答:(1)汽油机的功率是500pSLN W ;(2)汽油机的效率是91.810100%pSLNVqρ⨯⨯.2.如图甲所示,是“探究物质的熔化规律”的实验装置。
实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内,再放入大烧杯的水中,观察固体的熔化过程。
(1)固体熔化图象如图丙所示,物质在熔化过程中,温度_____,此时温度如图乙所示,读数方法正确的是_____(填“A”“B”或“C”),该物质是_____(填“晶体”或“非晶体”)。
2020-2021备战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.某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机,采用了很多新技术,这种柴油发动机有8个气缸,活塞面积为12000mm 2,活塞行程为135mm ,当转速为2500r/min 时,发动机功率为220kW ,最低油耗可达260g/(kW ·h ),(1kW ·h =3.6×106J ),柴油的热值为4.3×107J/kg 。
请回答下列问题:(1)该柴油发动机的效率最高可达多少?(2)在做功冲程中气缸内的平均压强是多少?【答案】(1)32.2%;(2)8.15×105Pa 。
【解析】【详解】(1)每1kW·h 耗油260g ,完全燃烧释放热量为:Q 放=mq =0.26kg×4.3×107J/kg=1.118×107JW =1kW·h=3.6×106J 故柴油发动机的效率最高可达:673.6101.1181J 100%0100%32.2%JW Q η=⨯≈⨯=⨯⨯ (2)单缸四冲程柴油机一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两周,对外做功一次,由于转速为2500r/min ,合125r /s 3,则一个气缸每秒做功次数为: 1125125236⨯= 则该柴油机每秒做功次数为:125500863n =⨯= 该柴油机的功率:W npLS P t t==总 所以,做功冲程中的平均压强为: 5522.210W 1s 8.1510Pa 5000.135m 0.012m 3Pt p nLS ⨯⨯==≈⨯⨯⨯ 答:(1)柴油发动机的效率最高可达32.2%;(2)在做功冲程中气缸内的平均压强是8.15×105Pa 。
2.(1)如图甲是探究“冰在熔化时温度变化规律”实验,图乙是根据实验数据画出的图象。
由图乙可知,冰在熔化过程持续吸热,温度_____(选填“升高”、“不变”或“降低”),冰是_____(选填“晶体”或“非晶体”);第6分钟时冰处于_____(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)。
2024年中考物理三轮冲刺微专题练习:热学实验
2024年中考物理微专题练习:热学实验考点一:探究晶体熔化时温度变化的规律1.如图甲是小明同学探究“固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)图乙中温度计显示的是固体某时刻的温度,它的示数是________℃。
(2)每隔1min记录一次物质的温度及状态,作出图丙所示的温度随时间变化的图象,由图象可知该物质是________(选填“晶体”或“非晶体”),熔化时间持续了________min。
2.如图甲是探究海波熔化时温度的变化规律的装置。
(1)按自下而上的顺序安装装置,便于调整石棉网的高度,确保能用______进行加热,提高效率;(2)取适量的海波装进试管中,将试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌海波,其好处是使海波______;(3)每隔1min记录海波的温度,并将数据在坐标图中进行描点,如图乙,请根据描点作出海波熔化时温度随时间变化的图象______;(4)分析图象可得海波熔化时的温度特点:__________________。
3.利用如图甲所示的实验装置“探究冰熔化时温度的变化规律”。
(1)图乙是根据实验数据绘制的图像,冰在A点时温度计的示数如图所示,温度为______。
B点时试管内物质处于______(选填“固体”、“液体”或“固液共存”)状态。
试管内物质第8min的内能______(选填“大于”“小”或“等于”)第6min的内能;(2)给烧杯中的水加热至沸腾,可观察到水沸腾的现象是______,里面的水蒸气散发到空气中。
撤去酒精灯后,烧杯内的水停止沸腾的原因是______。
考点二:探究水的沸腾特点4.小明利用如图所示的装置研究“观察水的沸腾”实验。
(1)A处铁圈的位置是根据___________来确定的。
(2)组装好实验器材后,小明在烧杯中倒入适量温水,用温度计来测量烧杯中水的温度,读数时视线应与温度计液柱的上表面___________(3)在水温升高到90℃后,小明每隔1min记录一次温度计的示数,同时注意观察水中发生的现象,直至水沸腾并持续2min后停止加热,将所得的数据记录在下表中。
2020-2021备战中考物理培优(含解析)之热学问题求解方法
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.向一大桶温度为1t 的冷水中倒入一小桶温度为2t 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是( )A .122t t t +=B .122t t t +<C .122t t t +>D .212t t t -=【答案】B【解析】【详解】冷水吸收的热量:11Q cm t t=-吸()热水放出的热量:22Q cm t t=-放()由题意知,Q Q=吸放;则有:1122cm t t cm t t-=-()()解得:1221m t tm t t--=因为冷水是一大桶,热水是一小桶,所以12m m>,即21t t t t-->,所以122t tt+<;故B 项正确、ACD项错误;3.受新型冠状病毒的影响,一“罩”难求。
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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 。
2.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: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。
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”);(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。
4.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;(6)[7](a)由统计数据可以看出,城市的温度较高;[8](b)“城市热岛效应”主要是城市建筑多为砖瓦建筑,道路多为水泥路面,水泥道路和建筑物,它们的比热小,升温高;另外,城市汽车排放尾气多,尾气的热量也对空气升温起了作用;[9](c)要解决“城市热岛效应”就要在城市中心多植树、建人工湖。
5.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/℃60677380808080808080848893(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。