备战中考物理培优(含解析)之热学问题求解方法附详细答案
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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100
60
℃;那么当示数为41℃时,从20℃到41℃之间有21个格,用
21×100
60
℃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:
1
4120
100
()
6
3
5
t=⨯=
﹣℃℃,当实际温度为60℃时,对应的温度:
60 60
1002056
t=+
⨯=
℃℃℃;
故选C。
3.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 。
4.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:
()2725
23
425t =
⨯-=℃℃℃。 故ACD 错误,B 正确。
5.如图所示,在大烧杯中装有大量的碎冰块,把装有少量碎冰块的试管插在大烧杯的冰块中,在烧杯底部用酒精灯加热.下列说法正确的是
A .大烧杯和小试管中的冰同时熔化
B .小试管中的冰先熔化,大烧杯中的冰后熔化
C .大烧杯中的冰完全熔化后,小试管中冰才开始熔化
D .小试管中冰始终不能熔化 【答案】C 【解析】
冰是晶体,若给烧杯中的冰加热时,烧杯中的冰会熔化,但完全熔化前温度保持不变,所以试管中的冰达到熔点,但由于温度相同没有热传递,则不能从烧杯中继续吸热,所以不能熔化;
若烧杯中的冰完全熔化后,继续吸热,温度将升高,所以试管中的冰达到熔点,继续吸热,所以能熔化.故C 正确. 故选C .
6.如图所示的装置是我国古代劳动人民发明的提物工具——“差动滑轮”,俗称“神仙葫芦”。它的上半部分是由固定在一起的半径分别为r 和R 的两个齿轮组成, 能绕中心轴 O 转动,下半部分是一个动滑轮。封闭的链条绕过滑轮,动滑轮下面悬挂着质量为 M 的重
物,已知 r :R =1:4。悬挂动滑轮的链条处于竖直状态,滑轮与链条的重力及轴 O 处的摩擦均忽略不计。现用大小为 F 的拉力以速率 v 匀速拉动链条。则错误的判断是( )
A .悬挂动滑轮的链条每根弹力大小都为1
2
Mg B .拉力F 的大小为
1
3Mg C .重物上升的速率为3
v D .拉力F 的功率为1
4
Mgv 【答案】D 【解析】 【详解】
A .由于有两条链条悬挂动滑轮,滑轮与链条的重力及轴O 处的摩擦均忽略不计,重物的重力为Mg ,那么链条每根弹力大小都为
1
2
Mg ,A 正确,不合题意; B .可知拉力F 做的功转化为重物的重力势能,物体上升h ,那么力F 的作用端移动的距离为3h ,可以知道拉力做的功为F 3W F h =⋅,重物增加的重力势能为Mgh ,即
3F h Mgh ⋅=
拉力1
3
F Mg =
,B 正确,不合题意; C .以速率 v 匀速拉动链条,那么重物上升的速度为13
v ,C 正确,不合题意; D .拉力F 的功率
1
3
P Fv Mg v ==⋅
D 错误,符合题意。
7.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____。