2020-2021备战中考物理热学问题(大题培优)含答案

一、初中物理热学问题求解方法

1．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℃。

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”）。 （2）实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部，则测得试管内物质的温度值偏_____。 【答案】保持不变 B 晶体 高 【解析】 【详解】

(1)[1][2][3]由图乙知，A 俯视，读数会偏大，C 仰视，读数会偏小，B 读数方式正确；由于该物质在熔化过程中，温度保持不变，所以是晶体；

(2)[4]实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部，温度计的示数会受烧杯底部的影响，则测得试管内物质的温度值偏高。

3．在探究热现象的实验中，小明用烧杯、试管、温度计、圆底烧瓶等器材进行了如下实验．

（1）小明用图甲所示的装置“探究冰熔化时温度的变化规律”，根据实验数据绘制了温度随时间变化的图象，如图乙所示，比较图乙中BC段与CD段可知，该物质在BC段处于

__________(选填“固态”“液态”或“固液共存”)状态，此过程中物质的温度______(选填“增加”“减少”或“不变”)

（2）在“观察水的沸腾”的实验中：

①装如图丙的实验装置时，对M、N两个铁圈高度的定位，_______（选填：需要/不需要）点燃酒精灯，先固定铁圈_________（选填M或N），再固定另一铁圈的高度；

②你指出图丙中实验操作错误之处是___________，改正错误后，继续实验.当水温升高到90℃时，每隔1min记录一次水的温度，直到水沸腾后再持续几分钟为止．数据记录如表：

时间/min012345678

温度/℃9092949898989898

③第3min温度计示数如图丁所示，此时水的温度是_____℃；上面戊图中的______（填“a”或“b”）是水在沸腾时的情况；

④在沸腾过程中，温度将_______(填“升高”、“降低”或“不变”)，有同学认为为了方便读出温度计的示数，将温度计从沸水中拿出来进行观察读数，则会导致所测温度偏

________(填“高”或“低”)；

（3）生活中使用的电烙铁的烙铁头是一种合金．所谓合金就是不同金属(也包括一些非金属)在熔化过程中形成的一种融合物或冷却后的固态．如表列出了几种金属的熔点和沸点(在标准大气压下)，其中难以与表中其他金属形成合金的是__________________．

金属铁铜锌银金

熔点/℃153********．59621064

沸点/℃2750256790722122807

【答案】固液共存不变需要 N 温度计的玻璃泡碰到了容器底部 96 a 不变低

锌 【解析】 【详解】

(1)[1]该物质在BC 段处于固液共存状态，是熔化过程； [2]晶体熔化过程中，继续吸热，但温度不变，内能增加；

(2)①[3] [4]因要使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热，所以需要先点燃酒精灯，组装实验仪器时，应根据酒精灯及其火焰的高度先固定铁圈N ，再固定铁圈N 上面的部分，这样可以避免重复调整；

②[5]由图知，温度计的玻璃泡接触了烧杯的底部，会导致测量结果偏高；

③[6]温度计的分度值是1℃，此时是零上，液柱上表面对准了90℃上面第6个小格处，读作96℃；

[7]a 中气泡在上升过程中，体积逐渐增大，是因为水沸腾时上下温度一致，气泡在深度大的水中受到的压强比在深度小的水中受到的压强大造成的，所以是沸腾时的现象，b 中气泡在上升过程中体积逐渐减小，是因为下面的水比上面的水温度高，热胀冷缩的缘故，所以是沸腾前的现象．

④[8]液体沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变；

[9]温度计从水中取出读数，由于空气温度低于液体温度，所以示数会下降，导致所测温度偏低；

(3)[10]由于金属锌的沸点低，小于其它金属的熔点，因此锌和其它金属无法完成液态时混合．

4．如图甲是一款便携式电火锅，图乙是其简化电路图。R 1、R 2均为电热丝，电火锅有加热和保温两个档，加热功率为440W ，保温功率为110 W 。求：

(1)加热档工作时，电路中的电流是多少？ (2)电热丝R 2的阻值是多少？

(3)若不计热量损失，该电火锅正常工作，把质量为0.55 kg 、初温为20℃的水加热到100℃，需要多少秒？[()3

4.210J/kg c ⋅=⨯水℃]

【答案】(1)2A ；(2)330Ω；(3)420s 【解析】 【分析】 【详解】

(1)根据2

U P R

=可知，当电阻较小时，电功率较大，这是加热档，从图乙可以看到，开关

连接1，电路中的电流是

440W 2A 220V

P I U ===加热加热

(2)根据2

U P R

=可知，电热丝R 1阻值大小是

()2

2

1220V 110Ω440W

U R P ===加热

当开关连接2时，R 1、R 2串联接在电路，这是保温档，根据2

U P R

=可知，电路中的总电

阻是

()2

2

220V 440Ω110W

U R P ===总保温

可知电热丝R 2的阻值是

21-440Ω-110Ω330ΩR R R ===总

(3)根据Q cm Δt =可知，水吸收的热量是

()()354.210J/kg 0.55kg 100-20 1.84810J Q c m t =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯吸水℃℃℃

不计热量损失，那么Q Q =吸放，该电火锅正常工作需要的时间是

51.84810J 420s 440W

Q t P ⨯=

==放加热

答：(1)加热档工作时，电路中的电流是2A ；(2)电热丝R 2的阻值是330Ω；(3)若不计热量损失，该电火锅正常工作，把质量为0.55 kg 、初温为20℃的水加热到100℃，需要时间是

420s 。

5．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；