历年备战中考物理易错题汇编-热学问题练习题
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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.关于物体的内能,热量和温度,下列说法正确的是 A .一个物体从外界吸收了热量,温度一定升高 B .一个物体温度升高,它的内能一定增加C .只要物体的温度不变,它的内能就一定不变D .温度高的物体比温度低的物体含有的热量多 【答案】B 【解析】 【详解】A .一个物体从外界吸收了热量,温度不一定升高,比如晶体的熔化以及液体的沸腾,都在吸收热量,但温度没有改变,故A 项错误;B .一个物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,所以内能一定增大,故B 项正确;C .物体的温度不变,有可能正在吸收或者放出热量,内能改变;也有可能外界对物体做功,物体的内能增加,或者物体对外界做功时,物体的内能减小,故C 项错误;D .热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,只能说物体吸收或者放出多少热量,故D 项错误。
3.用两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热,在开始和加热3min 时,分别记录的数据如下表所示.已知331.010kg /m ρ=⨯水, ()34.210J /kg C c ︒=⨯⋅水,330.810kg /m ρ=⨯油,加热的效率都为90%,油的末温没有达到它的沸点,下列说法正确的是( )A .因为这种油升温比较快,所以它的比热容比水大B .这种油的比热容为()32.110J /kg C ︒⨯⋅ C .这种油的比热容为()31.6810J /kg C ︒⨯⋅D .加热效率没有达到100%,是因为有一部分 能量消失了 【答案】B 【解析】 【详解】ABC .取两种液体都加热了3分钟为研究对象,因为是用的两个相同的电加热器,且加热效率都为90%,所以Q Q =水油,设它们的体积为V ,则水的质量:m V ρ=水水油的质量:m V ρ=油油根据0=Q cm t t -()有:00c V t t c V t t ρρ-=-水水水油油油()()代入数据:333334.210J/kg 1.010kg/m 28180.810kg/m 4318c ⨯•⨯⨯⨯-=⨯⨯⨯-油(℃)(℃℃)(℃℃)解得:32.110J/kg c =⨯•油(℃)故AC 项错误、B 项正确;D .由能量守恒定律可知,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体;在转化和转移过程中其总量不变.故D 项错误.4.一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 。
一、初中物理热学问题求解方法1.如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图,机内有温控开关S 0。
该饮水机的部分参数已知:额定电压为220V ,加热时的总功率为880W ,保温时的功率为40W ,R 1、R 2为加热电阻丝(不考虑温度对电阻丝阻值的影响)。
求:(1)当S 和S 0闭合时,电路中的总电流;(2)加热时效率为80%,将0.5kg 的水从30℃加热到100℃需要多少时间? (3)电阻丝R 2的阻值。
【答案】(1)4A ;(2)208.8s ;(3)1210Ω 【解析】 【分析】(1)由电路图可知,当S 和S 0闭合时,R 1与R 2并联,电路中的总电阻最小,根据2U P R=可知电路总功率最大,据此判断饮水机所处的状态,根据P UI =求出此时电路中的总电流。
(2)知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据()0Q cm t t =-吸求出水吸收的热量,根据吸Q Wη=求出消耗的电能,利用W P t =求出需要的加热时间。
(3)由电路图可知,开关S 闭合、S 0断开时,电路为R 2的简单电路,电路中的总电阻最大,根据2U P R =可知电路总功率最小,据此判断饮水机所处的状态,根据2U P R=求出电阻R 2的阻值。
【详解】(1)由电路图可知,当S 和S 0闭合时,R 1与R 2并联,电路中的总电阻最小,由2U P R=可知,电路总功率最大,饮水机处于加热状态;由P UI =可得,此时电路中的总电流880W4A 220VP I U ===加热 (2)水吸收的热量()()354.210J/kg 0.5kg 10030 1.4710J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃由吸Q Wη=可得,消耗的电能 551.4710J1.837510J 80%Q W η⨯===⨯吸由WP t=可得,需要的加热时间 51.837510J 208.8s 880WW t P ⨯'==≈加热(3)由电路图可知,开关S 闭合、S 0断开时,电路为R 2的简单电路,电路中的总电阻最大,电路总功率最小,饮水机处于保温状态,保温时的功率为40W ;由2U P R=可得,电阻R 2的阻值()222220V 1210Ω40WU R P ===加热答:(1)当S 和S 0闭合时,电路中的总电流为4A ;(2)加热时效率为80%,将0.5kg 的水从30℃加热到100℃需要208.8s ;(3)电阻丝R 2的阻值为1210Ω。
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CO2)在常温下会直接变成气态的CO2,发生升华现象,故D项错误;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.关于物体的内能,热量和温度,下列说法正确的是A.一个物体从外界吸收了热量,温度一定升高B.一个物体温度升高,它的内能一定增加C.只要物体的温度不变,它的内能就一定不变D.温度高的物体比温度低的物体含有的热量多【答案】B【解析】【详解】A.一个物体从外界吸收了热量,温度不一定升高,比如晶体的熔化以及液体的沸腾,都在吸收热量,但温度没有改变,故A项错误;B.一个物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,所以内能一定增大,故B项正确;C.物体的温度不变,有可能正在吸收或者放出热量,内能改变;也有可能外界对物体做功,物体的内能增加,或者物体对外界做功时,物体的内能减小,故C项错误;D.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,只能说物体吸收或者放出多少热量,故D项错误。
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。
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.为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,某同学做了如下实验:在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热。
下表是所有的实验记录,根据实验记录回答下列问题。
(1)分析比较_____________烧杯的实验记录(选填烧杯号),可得出的初步结论是:在质量和升高的温度都相同时,不同物质吸收的热量不同。
(2)分析比较①②两烧杯的实验记录,可得出的初步结论是:_____________________;分析比较③④两烧杯的实验记录,可得出的初步结论是:_________________________。
(3)结合(1)(2)中的结论,然后综合归纳可得出,物体温度升高时吸收热量的多少与_______、______、_______有关系。
【答案】①③同种物质升高相同的温度时,质量不同吸收的热量不同同种物质质量相同时,升高的温度不同吸收的热量不同物质的种类质量升高的温度【解析】【分析】(1)探究物质吸收的热量与种类有关,保持质量和升高的温度相同,物质的种类不同,分析比较哪两个烧杯;(2)比较①②两烧杯,同种物质,质量不同,升高的温度相同,吸收的热量不同,分析吸收的热量与哪个因素有关;比较③④两烧杯,同种物质,质量相同,升高的温度不同,吸收的热量不同,分析比较吸收的热量与哪个因素有关;(3)根据(1)(2)中的结论,综合归纳可得出,物体温度升高时吸收热量的多少与什么有关系。
一、初中物理热学问题求解方法1.如图所示,某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示,此时的能量转化是__________;若飞轮的转速为1800r/min ,该汽油机每秒共经历了______________个冲程;汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水,这一现象说明_____________。
【答案】机械能转化为内能 60 能量的转移具有方向性 【解析】 【分析】 【详解】[1]从图中可看到,进气门、排气门都关闭,活塞向上运动,这是压缩冲程,能量转化是机械能转化为内能。
[2]由题意可知,飞轮每秒转数是1800r 1800r30r/s 1min 60s== 飞轮转两转,汽油机经历一个工作循环,即经历4个冲程,1s 内转30r ,经历的冲程数量是304602n ⨯== [3]热量能够从高温的物体转移到低温的物体,汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水,这一现象说明能量的转移具有方向性。
2.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。
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,当烧杯中的水沸腾时,试管中的液体_________选填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】4 增大 3.15×10 3不会【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图象可知,实验中冰从2min开始熔化,6min熔化完毕,故冰熔化的时间是4min。
(2)[2]由图象可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,因继续吸热,所以内能增大。
[3]50g冰熔化成水,因为质量是不变的,所以水的质量也是50g,在6∼10min内,水的温度升高了15℃,则在6∼10min内水吸收的热量为334.210J/kg0.05kg15 3.1510J==(℃)℃=Q cm t⨯⨯⨯⨯水吸由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的,而冰的熔化过程用时也是4min,所以冰熔化过程中吸收的热量为3==3.1510JQ Q⨯冰吸水吸(3)[4]当烧杯中的水沸腾后,尽管不断吸热,但烧杯中的水温度不再升高,保持水的沸点温度不变;试管中的水从大烧杯中吸热,温度达到水的沸点后,就和烧杯中的水的温度一样,就不能从烧杯中继续吸热,这时虽然达到了沸点,但不能继续吸收热量,所以试管中的水不会沸腾。
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.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。
一、初中物理热学问题求解方法1.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 .2.某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时,不知道给药品降温用冰好,还是盐水结成的冰好?他们动手测量了盐水的凝固点。
(1)小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像如图所示,则小明所测盐水的凝固点是_______℃;(2)他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200mL,小明加了1汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关。
一、初中物理热学问题求解方法1.2019年12月27日晚,“长征五号遥三”运载火箭成功发射,如图所示。
该火箭的起飞质量约为870t,起飞升力约为1.05×107N,关于该火箭,下列说法正确的是()A.火箭利用“流体中流速小的位置压强大”的原理获得升力B.火箭尾部喷气口热得发红,是通过做功改变了火箭尾部的内能C.火箭发射时腾起的“白气”是液态水吸热汽化形成的D.火箭起飞时受到向上的合力约为1.8×106 N(g取10 N/kg)【答案】D【解析】【分析】【详解】A.火箭发射是利用物体间力的作用是相互的原理来升空的,与流速小压强大没有关系,故A错误;B.火箭尾部喷气口热得发红,是通过热传递的方式改变了火箭尾部的内能,故B错误;C.图中火箭尾部产生大量的“白气”,是因为尾气中的水蒸气遇冷发生了液化现象,故C 错误;D.火箭的起飞质量约为870t,重力56==⨯⨯=⨯G mg8.710kg10N/kg8.710N<,所以二力的合力方向向上,大小为由于G竖直向下,起飞升力F竖直向上,且G F766=-=⨯-⨯=⨯1.0510N8.710N 1.810NF F G合故D正确。
故选D。
2.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;3.用体温计分别测甲、乙、丙三人的体温,先测得甲的体温正常。
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.(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”)。
(2)小云用如图所示装置探究水的沸腾。
组装实验器材时,应按照_____的顺序(选填“自上而下”或“自下而上”);实验室现有:A.水银温度计(﹣20℃~120℃);B.酒精温度计(﹣80℃~60℃);C.体温计;D.寒暑表等不同种类的温度计,本实验应选用的温度计是_____(选填“A”、“B”、“C”或“D”);实验中小云观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同,如图甲、乙所示。
表示沸腾前气泡上升情况的是图_____(选填“甲”或“乙”)。
【答案】不变晶体固液共存自下而上 A 甲【解析】【详解】(1)[1][2]从图乙可以看到冰在熔化过程,从第2min到第8min,温度保持不变,由此可以知道冰是晶体;[3]第6min时,冰的温度还是不变,此时有一部分冰已经熔化成水,但没有全部熔化,应该处于固液共存态;(2)[4]组装实验器材时,应按照自下而上的顺序组装,因为不能确定温度计的具体高度是多少;[5]本实验应选用的温度计是水银温度计,因为水沸腾时,温度能达到100℃,酒精温度计最高温度只能是60℃,体温计、寒暑表这两个量程也不够大;[6]水沸腾前,温度不均匀,烧杯上面的水温度较低,下面的水温度较高,下面的热气泡上升遇上低温的水时,一部分会液化成水,那么气泡会变小,故表示沸腾前气泡上升情况的是图甲。
中考物理经典易错题100例-热学部分一、物理概念(物理量):比热(C)、热量(Q)、燃烧值(q)、内能、温度(t)。
二、实验仪器:温度计、体温计。
三、物理规律:光在均匀介质中沿直线传播的规律,光的反射定律,平面镜成像规律,光的折射规律,凸透镜成像规律,物态变化规律,内能改变的方法,热量计算公式:Q=cmDt及燃烧值计算Q=qm,分子运动论。
第一类:有关物理量的习题:例1:把一杯酒精倒掉一半,则剩下的酒精()A. 比热不变,燃烧值变为原来的一半B.比热和燃烧值均不变C. 比热变为原来的一半,燃烧值不变D.比热和燃烧值均变为原来的一半[解析]:比热是物质的一种特性。
它与该种物体的质量大小无关;与该种物体的温度高低无关;与该种物体吸热还是放热也无关。
这种物质一旦确定,它的比热就被确定。
酒精的比热是2.4×103焦/(千克ž℃),一瓶酒精是如此,一桶酒精也是如此。
0℃的酒精和20℃的酒精的比热也相同。
燃烧值是燃料的一种性质。
它是指单位质量的某种燃烧完全燃烧所放出的热量。
酒精的燃烧值是3.0×107焦/千克,它并不以酒精的质量多少而改变。
质量多的酒精完全燃烧放出的热量多,但酒精的燃烧值并没有改变。
所以本题的正确答案应是B。
例2:甲、乙两个冰块的质量相同,温度均为0℃。
甲冰块位于地面静止,乙冰块停止在10米高处,这两个冰块()。
A. 机械能一样大B.乙的机械能大C.内能一样大D. 乙的内能大[解析]:机械能包括动能、势能,两个冰块的质量相同,可以通过它们的速度大小、位置高度,判断它们的动能和势能的大小,判断物体内能大小的依据是温度和状态。
根据题意,两个冰块均处于静止状态,它们的动能都是零,两冰块质量相同,乙冰块比甲冰块的位置高,乙冰块的重力势能大。
结论是乙冰块的机械能大。
两个冰块均为0℃,质量相同,物态相同,温度相同,所以从它们的内能也相同。
选项B、C正确。
第二类:有关温度计的习题:例1:两支内径粗细不同下端玻璃泡内水银量相等的合格温度计同时插入同一杯热水中,水银柱上升的高度和温度示数分别是()A. 上升高度一样,示数相等。
一、初中物理热学问题求解方法1.随着人们生活水平的提高,轿车已逐步进入普通家庭.若某轿车以20kW 的功率在平直公路上以20m/s 的速度匀速行驶1000s ,消耗汽油2L .[已知ρ油=0.7×103kg/m 3、q 油=4.6×107J/kg ,c 水=()34.210J/kg ⨯⋅℃].求:(1)轿车做的功;(2)汽油机的效率;(保留一位小数)(3)如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg 初温为20℃的水吸收,能使水的温度大约升高多少℃(1个标准大气压)? 【答案】(1)7210J ⨯;(2)31.1%;(3)80℃ 【解析】 【详解】(1)由题意可知,轿车做的功为720kW 1000s 210J W Pt ==⨯=⨯(2)消耗汽油的质量为33-330.710kg/210m 1.4k m g m V ρ==⨯=⨯⨯油油油消耗汽油2L 放出的热量为774.610J/kg 1.4kg 6.4410J Q q m ==⨯⨯=⨯油油放汽油机的效率为77210J 100%100%31.1%6.4410JW Q η⨯=⨯=⨯≈⨯放(3)设能使水的温度大约升高t ∆,由题意可知4.2%Q c m t =∆水水放可求得()734.2% 4.2% 6.4410J924.210J/kg 7kgQ t c m ⨯⨯∆===⨯⋅⨯放水水℃℃ 由于这是在1个标准大气压下,水的最高温度为100℃,所以能使水的温度大约升高100-2080=℃℃℃答:(1)轿车做的功为7210J ⨯;(2)汽油机的效率为31.1%;(3)如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg 初温为20℃的水吸收,能使水的温度大约升高80℃.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)。
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。
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.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。
一、初中物理热学问题求解方法1.某款电磁炉广告称该款电磁炉的热效率可达65%以上,具有节能、高效的特点。
在一次综合实践活动中,“好奇”小组想测量该款电磁炉的加热效率以验证其广告的准确性,于是他们找来一台全新的电磁炉,包装盒中产品参数数据如下表所示:(1)若电磁炉正常工作20min ,刚好将锅内5kg 、20℃的水,加热到80℃,求此电磁炉烧水时的效率[已知c 水=4.2×103J/(kg·℃)];(2)小明家装有如图乙所示的电能表,某个时间段,仅有此电磁炉工作,在3min 内电能表表盘转了210圈,求此时电磁炉的实际功率。
【答案】(1)70%;(2)1400W 【解析】 【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化,利用吸热公式求水吸收的热量;已知电磁炉正常工作时的功率和通电时间,利用WPt =计算消耗的电能;水吸热为有用的能量,电流消耗的电能为总的能量,据此求电磁炉的效率。
(2)若仅有此电磁炉工作时观察电能表,在3min 内电能表表盘要转了210圈,利用电能表的参数“3000r/(kW ·h)”求电磁炉工作3min 消耗的电能;利用WP t=求电磁炉的实际功率。
【详解】 (1)水吸收的热量360(4.210J/kg 5kg 80201J ((.2)10))6Q cm t t =-=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃电磁炉正常工作20min ,消耗的电能61500W 2060s 1.810J W Pt ==⨯⨯=⨯则此电磁炉烧水时的效率661.2610J 100%100%70%1.810JQ W η⨯=⨯=⨯=⨯吸 (2)3min 内电路中消耗的电能210r0.07kW h 3000r/(kW h)W '==⋅⋅电磁炉的实际功率0.07kWh1.4kW 1400W3h 60W P t '⋅===='实 答:(1)此电磁炉烧水时的效率是70%;(2)此时电磁炉的功率为1400W 。
一、初中物理热学问题求解方法1.李明有一只温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,但标度却不准确,它在冰水混合物中的读数是﹣7℃,在沸水中的读数是103℃。
(1)这只温度计1格表示的温度是是多少?(保留一位小数) (2)当它指示温度是15℃时,实际温度是多少? (3)当它实际气温是45℃时指示温度是多少? 【答案】(1)0.9℃;(2)20℃;(3)42.5℃ 【解析】 【详解】(1)该温度计的分度值1t 是:11000.9103-0-(-7)t ==℃℃℃℃℃(2)当它指示温度是15℃时,实际温度t 实是:10-(-7)=]=[011125t ⨯实℃℃℃℃ (3)当它实际气温是45℃时,指示温度t 时,则有:10=[t -(-7)45]11⨯℃℃℃℃ 解得=42.5t ℃答:(1)这只温度计1格表示的温度是0.9℃ (2)当它指示温度是15℃时,实际温度是20℃ (3)当它实际气温是45℃时指示温度是42.5℃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:(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:______________。
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.小明探究水沸腾时的特点,实验装置如图所示。
(1)加热一定时间后,温度计的示数如图所示,此时水的温度为________℃;(2)当观察到如图中的_______图时,说明水已沸腾;b图中气泡上升的过程逐渐变小,发生的物态变化是_______;(3)水在沸腾过程中虽然温度不再升高,但酒精灯要持续加热,这说明液体在沸腾过程中要______;(4)如图所示中能正确表示实验过程中水温度变化的图象是______________。
A. B. C. D.【答案】89;a;液化;吸热; A。
【解析】【分析】本题考查探究水沸腾实验的仪器、实验现象及图象处理。
【详解】(1)[1]由图可知,温度计的读数是89℃;(2)[2]水沸腾时,水泡上升变大,到水面破裂开,由此可知a图时,水已沸腾;[3]b图中,气泡在上升过程中,变小,最后消失了,是气泡中的气体在上升过程中遇到的水温度比较低,气体遇冷液化变成了液体,故是液化过程;(3)[4]水在沸腾时,虽然温度保持不变,但要继续吸热;(4)[5]水在沸腾前,吸热温度升高,沸腾时,吸热温度保持不变,直到水全部汽化,满足这些描述的是A。
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”)。
一、初中物理热学问题求解方法1.某款电磁炉广告称该款电磁炉的热效率可达65%以上,具有节能、高效的特点。
在一次综合实践活动中,“好奇”小组想测量该款电磁炉的加热效率以验证其广告的准确性,于是他们找来一台全新的电磁炉,包装盒中产品参数数据如下表所示:(1)若电磁炉正常工作20min ,刚好将锅内5kg 、20℃的水,加热到80℃,求此电磁炉烧水时的效率[已知c 水=4.2×103J/(kg·℃)];(2)小明家装有如图乙所示的电能表,某个时间段,仅有此电磁炉工作,在3min 内电能表表盘转了210圈,求此时电磁炉的实际功率。
【答案】(1)70%;(2)1400W【解析】【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化,利用吸热公式求水吸收的热量;已知电磁炉正常工作时的功率和通电时间,利用W Pt =计算消耗的电能;水吸热为有用的能量,电流消耗的电能为总的能量,据此求电磁炉的效率。
(2)若仅有此电磁炉工作时观察电能表,在3min 内电能表表盘要转了210圈,利用电能表的参数“3000r/(kW ·h)”求电磁炉工作3min 消耗的电能;利用W P t=求电磁炉的实际功率。
【详解】(1)水吸收的热量 360(4.210J/kg 5kg 80201J ((.2)10))6Q cm t t =-=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃电磁炉正常工作20min ,消耗的电能61500W 2060s 1.810J W Pt ==⨯⨯=⨯则此电磁炉烧水时的效率661.2610J 100%100%70%1.810JQ W η⨯=⨯=⨯=⨯吸 (2)3min 内电路中消耗的电能210r 0.07kW h 3000r/(kW h)W '==⋅⋅ 电磁炉的实际功率0.07kWh 1.4kW 1400W 3h 60W P t '⋅===='实 答:(1)此电磁炉烧水时的效率是70%;(2)此时电磁炉的功率为1400W 。
一、初中物理热学问题求解方法1.某款电磁炉广告称该款电磁炉的热效率可达65%以上,具有节能、高效的特点。
在一次综合实践活动中,“好奇”小组想测量该款电磁炉的加热效率以验证其广告的准确性,于是他们找来一台全新的电磁炉,包装盒中产品参数数据如下表所示:(1)若电磁炉正常工作20min ,刚好将锅内5kg 、20℃的水,加热到80℃,求此电磁炉烧水时的效率[已知c 水=4.2×103J/(kg·℃)];(2)小明家装有如图乙所示的电能表,某个时间段,仅有此电磁炉工作,在3min 内电能表表盘转了210圈,求此时电磁炉的实际功率。
【答案】(1)70%;(2)1400W 【解析】 【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化,利用吸热公式求水吸收的热量;已知电磁炉正常工作时的功率和通电时间,利用WPt =计算消耗的电能;水吸热为有用的能量,电流消耗的电能为总的能量,据此求电磁炉的效率。
(2)若仅有此电磁炉工作时观察电能表,在3min 内电能表表盘要转了210圈,利用电能表的参数“3000r/(kW ·h)”求电磁炉工作3min 消耗的电能;利用WP t=求电磁炉的实际功率。
【详解】 (1)水吸收的热量360(4.210J/kg 5kg 80201J ((.2)10))6Q cm t t =-=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃电磁炉正常工作20min ,消耗的电能61500W 2060s 1.810J W Pt ==⨯⨯=⨯则此电磁炉烧水时的效率661.2610J 100%100%70%1.810JQ W η⨯=⨯=⨯=⨯吸 (2)3min 内电路中消耗的电能210r0.07kW h 3000r/(kW h)W '==⋅⋅电磁炉的实际功率0.07kW h1.4kW 1400W3h 60W P t '⋅===='实 答:(1)此电磁炉烧水时的效率是70%;(2)此时电磁炉的功率为1400W 。
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℃℃℃。
答:(1)图a 是沙子吸热升温的图像;(2)加热2min 时,水吸收了4.2×104J 热量;(3)沙子的比热容为0.9×103J/(kg·℃)。
2.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 。
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,当烧杯中的水沸腾时,试管中的液体_________选填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】4 增大 3.15×10 3 不会 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]由图象可知,实验中冰从2min 开始熔化,6min 熔化完毕,故冰熔化的时间是4min 。
(2)[2]由图象可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,因继续吸热,所以内能增大。
[3]50g 冰熔化成水,因为质量是不变的,所以水的质量也是50g ,在6∼10min 内,水的温度升高了15℃,则在6∼10min 内水吸收的热量为334.210J/kg 0.05kg 15 3.1510J Q cm t ⨯⨯⨯⨯水吸==(℃)℃=由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的,而冰的熔化过程用时也是4min ,所以冰熔化过程中吸收的热量为3==3.15Q Q10J冰吸水吸(3)[4]当烧杯中的水沸腾后,尽管不断吸热,但烧杯中的水温度不再升高,保持水的沸点温度不变;试管中的水从大烧杯中吸热,温度达到水的沸点后,就和烧杯中的水的温度一样,就不能从烧杯中继续吸热,这时虽然达到了沸点,但不能继续吸收热量,所以试管中的水不会沸腾。
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”)。
(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】B 98 小于加热时间(长短)增大不同小于【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;(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。
4.为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验,实验数据记录如下:(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定______的位置,再调整固定另一个的位置(选填“A”或“B”);(2)为保证实验结论的可靠,关于实验时“应控制两套装置中相同的量”的说法中,不必要的是______A.食用油和水的质量相等 B.两套装置中的烧杯相同C.两酒精灯的火焰大小相同 D.两酒精灯内酒精的质量相等(3)实验中食用油和水从20℃升温至45℃,______(水/食用油)所需时间较长,_____(水/食用油)吸收的热量较多,由此可见, _____(水/食用油)吸热能力较强.(4)实验中,加热相同的时间,水吸收的热量______(大于/小于/等于)食用油吸收的热量,______(水/食用油)升高的温度较多,______(水/食用油)吸热能力较强.【答案】B D水水水等于食用油水【解析】(1)在安装、调整如图(甲)的实验器材时,应先固定B,再调整固定A,因为底部的距离应是固定的,而上部可以根据下部的情况进行灵活调节;(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:酒精灯中火焰的大小、水和食用油(ρ水>ρ食用油)的质量和初温度、烧杯等,酒精灯中的酒精多少不一定相同,D错误;(3)食用油和水从20℃升温至45℃,水所需时间较长,说明水吸收的热量较多,由此可见,水吸热能力较强.(4)加热相同的时间,水吸收的热量等于食用油吸收的热量,食用油升高的温度较多,说明水吸热能力较强.5.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。
6.阅读图文,回答问题。
与伟大同行这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置! 仔细观察后回答:(1)装置中的两个配重的重量不等,释放后大配重下降,小配重上升;通过反复对调左右两个配重,会使动叶轮不停地转动,从而导致热量计中水的温度______(填变化情况),原因是________。