中考物理专题训练---热学问题题分类及答案

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．实验小组探究影响蒸发快慢的因素，提出以下的几种猜想：（1）蒸发的快慢与液体的温度有关；（2）蒸发的快慢与液体的表面积有关；（3）蒸发的快慢与液体面积的空气流动有关；（4）蒸发的快慢与液体的质量有关。

a．实验过程采用的科学探究方法是_____。

b．验证猜想（3）应选择_____。

（填对应的字母即可）c．取 A 和 C 比较，可以验证猜想_____。

（填对应的序号即可）d．实验小组想利用 E 图中甲、乙研究蒸发的快慢与液体的质量是否有关，你认为是否可行并简述理由________【答案】控制变量法； AD； (1)；该验证过程是错误的，因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同；因为只有在液体上方空气流动速度、液体温度，液体表面积相同时，质量不同时，先蒸发完的蒸发的才快。

【解析】【分析】【详解】[1]由给出的猜想可知，液体蒸发快慢可能与四个因素有关，所以，在实验过程中控制了三个量相同，只有要探究的量发生了变化，用到的是控制变量法；[2]验证猜想(3)蒸发的快慢与液体面积的空气流动有关；根据控制变量法的思想，应控制液体温度和表面积相同，改变液体上方空气流动速度，由此可知应选择AD两图；[3]取A和C比较，液体表面积和液体上方空气流动速度相同，液体温度不同，可以验证猜想(1)蒸发的快慢与液体的温度有关；[4]该验证过程是错误的，因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同；因为只有在液体上方空气流动速度、液体温度，液体表面积相同时，质量不同时，先蒸发完的蒸发的才快。

3．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(℃)(℃)4．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。

（1）实验中应量取质量_____的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。

（2）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和_____。

（3）用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过_____来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。

（4）实验记录的数据如下表所示，分析实验数据可知_____（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强。

（5）下列事实能用上述实验数据得出的结论解释的是_____。

A ．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小 B ．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸 C ．长期堆放煤的水泥地面变成黑色 D ．夏大给教室洒水，感觉凉爽【答案】相同 电加热器 加热时间 甲 A 【解析】 【分析】（1）根据控制变量法分析甲、乙两种液体质量的关系；（2）根据温度计的使用方法分析温度计的玻璃泡不要碰到哪些地方；（3）使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法； （4）使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；（5）水的比热容较大，与其它物质相比，吸收相同的热量，升高的温度较低。

【详解】(1)[1]根实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中； (2)[2]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和电加热器；(3)[3]用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少；(4)[4]由实验数据可知，加热相同的时间，甲升高的温度比乙升高的温度要低一些，甲物质的吸热能力强；(5)A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小，是因为水的比热容较大，故A符合题意；B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，属于扩散现象，故B不符合题意；C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色，属于扩散现象，故C不符合题意；D．夏天给教室洒水，感觉凉爽，是因为蒸发吸热，故D不符合题意。

故选A。

5．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。

（1）图1中所示温度计的示数是________℃；（2）海波从开始熔化到完全熔化持续了________ min；（3）图2中，海波的熔化过程是________段（用图中字母表示），此过程中海波________热（选填“吸”或“放”）；（4）图2中，海波在D点是________态，在G点是________态（均选填“固”或“液”）。

－℃ 3 BC吸液固【答案】4【解析】【分析】【详解】－℃；(1) [1]图1可知温度为零下，其示数为4(2)[2]图2可知海波从3min开始熔化，到6min熔化结束，持续了t；=6min-3min=3min(3)[3]海波是晶体，熔化时有一定的熔化温度。

图2中，海波的熔化过程是BC段；[4]熔化需要吸收热量；(4)[5]图2中CD是液态，所以海波在D点是液态；[6] 图2中FG段是凝固后的固态，所以G点是固态。

6．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/℃9092949898989898③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．7．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．8．为检测某汽车发动机的工作性能，现使汽车在平直公路上从静止开始做直线运动，保持发动机输出功率恒定为6×104W，汽车行驶过程中所受阻力大小不变，其v-t图像如图所示，在第10s末开始匀速行驶，经测试，消耗5.8kg的汽油可以使汽车匀速行驶53.36km，汽油完全燃烧放出的热量40%用来驱动汽车行驶，（汽油的热值为4.6×107J/kg），在检测过程中。