2020-2021中考物理专题《热学问题》综合检测试卷附答案

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(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】B98小于加热时间(长短)增大不同小于
101
101
分析表中数据可知,水的沸点为_____℃,可以推测水面上方的气压_____于标准大气压。
(4)根据表中数据在图中作出水的温度随时间变化图像。
(____________)
(5)小敏在实验过程中发现如图所示的两种现象,则图________是水在沸腾前的情况,图________是水在沸腾时的情况。
[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。
5.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
(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;
(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 ,沙子比热容小,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;
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】
【解析】
【详解】
由题意可知温度计每一刻度表示的温度是
当温度计显示的温度是30℃时,实际的温度是
答:把它放在某液体中显示为30℃,则实际的温度约是 。
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 表示电功,用 表示这一切所对应的热量,则功和热量之间的关系可写成 , 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:
(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。
6.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。
(2)[2]往量热器内筒倒入质量为 的水,按图连接好电路。闭合开关前滑动变阻应位于阻值最大处,即滑片位于最右端。
(4)[3]根据 , , ,则热功当量
(5)[4][5]这套装置还可以用来做“比较水和煤油比热容的大小”实验,为了控制变量相同,所以电阻丝阻值应该相同,即应当选择图2的A装置中的电阻与图1装置中的电阻串联。
(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。
4.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)[5]根据表中的数据,描出对应的点,如下图所示;
(5)[6]水在沸腾前,水温不均匀,下面温度较高,上面温度较低,下面的气泡上升时,遇上温度较低的水,那么会液化成水,气泡会变小,所以图b是水在沸腾前的情况;
(2)[2]从图乙中可以看到,此时烧杯中水的温度为89℃;
(3)[3]从表中数据可以看到,从第9min到第11min,水的温度保持不变,这说明水在沸腾,水的沸点是101℃;
[4]一标准大气压下水的沸点是100℃,由于水的Fra Baidu bibliotek点是101℃,根据水的沸点与大气压关系可知,大气压越高,沸点越高,所以可以推测水面上方的气压大于标准大气压;
(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 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 ,闭合开关,调节滑片得到合适的电流电压,并记录为 、 。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 和末温 。
(6)通过实验可得:水在加热过程中,吸收热量,温度________;沸腾时,吸收热量,温度________。(选填“升高”“降低”或“不变”)
【答案】减小水的质量89101大 ba升高不变
【解析】
【详解】
(1)[1]实验中小敏发现温度计示数上升较慢,这是水的质量太大了,为了使温度计示数上升得快些,她应减小水的质量;
(6)[6]根据转换法,实验中水和煤油吸热的多少是通过温度计示数的变化来反映的。
(7)[7]由表格数据可知,1min内,水的温度变化了
25℃-20℃=5℃
煤油的温度变化了
30℃-20℃=10℃
相同时间内,电阻丝产生的热量相同,则
代入数据可得
3.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。
(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】46BC48c减少热量的散失水的沸点是98℃
(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】
(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;
(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;
【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;
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”)。
(6)进行实验后,测得数据如表格所示。本实验中水和煤油吸收热量的多少是用__________(选填“温度计示数的变化或加热时间”)来反映的。
(7)由表格数据求得煤油的比热容为____________________。
【答案】秒表右 A串联温度计示数的变化
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]图中所示器材有电压表,电流表,温度计,为完成实验,需要求出电功,根据W=UIt还需要的器材是秒表。
【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。
(1)实验中小敏发现温度计示数上升较慢,为了使温度计示数上升得快些,她应_________。
(2)如图乙所示是3 min时小敏小组的温度计示数,则此时烧杯中水的温度为____℃。
(3)小敏的其他实验记录数据如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
温度/℃
85
86
87
91
93
95
97
99
101
(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)根据 ,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;
(4)质量相同,加热相同的时间,根据 ,沙子比热容小,升温就高;
(4)计算出热功当量 __________(用题中所给字母表示,水比热容用 表示)热功当量的测量,彻底否定了“热质说,为能量守恒和转化奠定了基础。
0
1
2
3
4
5

20℃
25℃
30℃
36℃
40℃
45℃
煤油
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
71℃
(5)这套装置还可以用来做“比较水和煤油比热容的大小”实验,应当选择图2的__________(选填“A或B”)装置中的电阻与图1装置中的电阻__________(选填“串联或并联”)。
(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”;
(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。
7.如图甲所示是小敏同学在做“探究水的沸腾”实验时的装置,从85℃开始,每隔1 min记录一次温度计的示数,直到水沸腾一段时间为止。
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