一、初中物理声现象问题求解方法
1．某人站在峡谷中间，当他击掌后于0.3s、0.7s听见两次回声，若声速为330m/s，则此峡谷宽度为
A．165m B．198m C．22lm D．330m
【答案】A
【解析】
【详解】
由击掌后经0.3s听到一边山的回声，可知声音从这边山到人所经历的时间为：
10.3s
=0.15s 2
t=，
110.15s330m/s=49.5m
s vt
==?，
同理，再经0.7s听到另一边山的回声，即声音从另一边山到人所用的时间为：
20.7s
=0.35s 2
t=，
220.35s330m/s=115.5m
s vt
==?，则峡谷的宽度为：
1249.5m+115.5m=165m
s s s
=+=，
故选A。
2．下列说法中正确的是（）
A．只要物体在振动，人一定能听到声音B．只要听到物体发声，则物体一定在振动C．只要人听不到声音物体就一定没有振动D．以上说法都正确
【答案】B
【解析】
【详解】
A．听到声音还需要有介质，如果没有传播声音的介质，也不能听到声音，故A错误；
B D．声音是由物体振动产生的，一切正在发声的物体都在振动，故B正确，D错误；C．如果没有介质，振动产生的声音人也是听不到的，故C错误；
故选B。
3．如图是华为在巴塞罗那对外发布的首款5G折叠手机 Ma t e X，该机创新采用鹰翼式折叠设计，机身非常轻薄，合上后的厚度也只有11mm左右，单手持握也不会费力.下列有关说法正确的是（）
A．调节声音的大小是改变声音的响度
B．接听电话时，通过声音的音调可以辨别来电者
C．手机屏幕能够折叠，说明屏幕材料的可塑性较强
D．手机是利用电磁波传递信息的，电磁波在空气中的传播速度为340m/s
【答案】A
【解析】
【详解】
A．声音的大小指的是响度，所以，调节声音的大小是改变声音的响度，故A正确；B．接听电话时，通过声音的音色可以辨别来电者，故B错误；
C．手机屏幕能够折叠，要求屏幕材料具有的可塑性，但仅通过手机屏幕能够折叠不能说明屏幕材料的可塑性较强，故C错误；
D．手机是利用电磁波传递信息的，电磁波在空气中的传播以光速进行，故D错误。故选A。
4．听到考试铃声，同学们立刻开始答卷，这个场景说明
A．铃声以声波的形式传播B．铃声能传递能量
C．铃声属于噪声D．铃声能传递信息
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
同学们开始答卷是因为听到的铃声，在这里铃声就是一种信息，同学们接收到了这种信息，故本题中主要是说明铃声能传递信息，故应选D．
5．下列与声现象有关的说法中正确的是（）
A．城市道路旁的隔音板是在入耳处减弱噪声
B．B超是利用了声音可以传递信息
C．我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音是因为响度太小
D．声音在空气的速度一定是340m/s
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．城市路旁安装隔音板是在传播过程中减弱噪声，选项说法错误，不符合题意；
B．B超是利用了声音可以传递信息，选项说法正确，符合题意；
C．因为蝴蝶翅膀振动发出的声音频率小于20赫兹，是次声波，人耳听不到，选项说法错误，不符合题意；
D．声音在空气中不同温度时传播的速度是不同的，在15℃空气中声速约为340m/s，选项说法错误，不符合题意；
故选B．
6．下列关于声现象的说法中，不正确的是
A．我们听到的上课铃声是由铃的振动产生的
B．太空行走的宇航员之间可以直接对话
C．噪声监测装置可以防止噪声的产生
D．工人师傅们通过听机器产生的次声波来判断其工作状况
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A．铃的振动发出声音，所以我们听到的上课铃声是由铃的振动产生的，故A正确；A不符合题意；
B．太空行走的宇航员之间不可以直接对话，因为声音传播需要介质，太空中没有空气，声音不能传播，故B错误；B符合题意；
C．噪声监测装置不可以防止噪声的产生，只能测量出噪声的等级，故C错误；C符合题意；
D．工人师傅们通过听机器产生的声波来判断其工作状况，不是次声波，次声波是听不到的，故D错误；D符合题意。
故选BCD。
7．阅读《从传声筒到移动通信》，回答问题。
从传声筒到移动通信
我们每天都离不开电话，你知道科学家们发明它是受什么启发吗？是传声筒。让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅——声音之韵展，观察、研究一下传声筒，直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。
装置简介：两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状，布置在展区的两个不同位置，相距大约十几米长，如图1左上角就是其螺旋状的管路之一。两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路，两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒，如图2所示。就像人打电话一样，用话筒说话，用听筒听声音，如图3所示。
声音是由物体振动所产生。在振动介质(空气、液体或固体)中某一质点在平衡位置附近来回发生振动，并带动周围的质点也发生振动，逐渐向各方向扩展，这就是声波。声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进！如图4所示，连续振动的音叉，使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。
声波是一种振动的机械波，它的基本参数是频率f 、波长λ和波速v。通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。频率是声源（或某一质点）1秒内来回振动的次数(单位为赫兹
Hz)，而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T，其单位为秒。显然，f＝1
T
。频率
与人耳主观感觉声音的音调有关。频率越高，音调也越高。振幅与声音的强度有关。波长是声波在一个周期内传播的距离，也是波形图中相邻波峰（或波谷）的距离。这三者的关系是v = λf。
人耳能感觉到的声波频率范围在20～20000Hz，称为音频波。在这个频率范围以外的振动波，就其物理特性而言与声波相似，但对人类不引起声音感觉。声速亦称音速，是声波通过介质传播的速度，它和介质的性质与状态(如温度)等因素有关。当温度为22℃时，空气中声速为334.8m/s，水中声速为1440m/s，钢铁中声速为5000m/s。
现实世界中充斥着各种各样的声波，但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗，最后声音消失，一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。早在十八世纪欧洲已有“电话”一词，用来指用线串成的话筒（以线串起杯子）。电话的出现要归功于贝尔，早期电话机的原理为：说话声音为空气里的复合振动，可传输到固体上，通过电脉冲于导电金属上传递。
随着现代移动通信技术的快速发展，声音信号的传递借助电磁波传送。电磁波能够在真空中传播，不但传播速度快，而且频率范围广，但它在水中会被吸收而急剧衰减。和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具，它兼具发射和接收两种功能，在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。
请根据上述材料和你学过的物理知识，回答下列问题：
（1）“传声筒”的展示项目，形象地向观众展示了：当一名观众在管路一侧发声，管路中
的__________振荡，另一侧的观众能够听到传输的声音，两人可进行对话。
（2）以下的应用或工具利用“传声筒”原理的是（______）
A．医生给病人看病用的听诊器 B．水杯琴
C．天坛回音壁 D．超声波医学检查
（3）下列说法中正确的是（______）
A．一切发声的物体都在振动
B．声音的传播速度一定是340m/s
C．声波和电磁波都能传递信息，且都可以在真空中传播
D．潜入水中的潜艇通信使用电磁波
（4）一列声波从空气中传入水中，以下说法正确的是（______）
A．频率增大，波速变大 B．频率不变，波速变小
C．频率不变，波长变长 D．波速变小，波长变长
【答案】空气 A AD C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]声音的传播需要介质，空气可以传播声音，当一名观众在管路一侧发声，管路中的空气振荡，另一侧的观众能够听到传输的声音，两人可进行对话；
(2)[2]A．医生给病人看病用的听诊器，其工作原理是利用声音在管内空气中集中传播，减小声音的分散，提高声音的响度，然后能听到更清晰的声音，这与“传声筒”原理是相同的，选项A符合题意；
B．水杯琴表明液体振动可以发出声音，与“传声筒”原理是不同的，B项不合题意；C．天坛回音壁，是指回声，利用了声音的反射，与“传声筒”原理是不同的，C项不合题意；
D．超声波医学检查，是利用声波传递信息，与“传声筒”原理是不同的，D项不合题意；
(3)[3]A．声音是由物体的振动产生的，所以说一切发声的物体都在振动，A正确；
B．从材料中可以看到，当温度为22℃时，空气中声速为334.8m/s，水中声速为
1440m/s，钢铁中声速为5000m/s，所以说声音的传播速度不一定是340m/s，B错误；C．声波和电磁波都能传递信息，但声波不可以在真空中传播，C错误；
D．潜入水中的潜艇通信是用无线电进行的，即是使用电磁波来完成的，D正确；
=可知，波长是变(4)[4]声波从空气进入水中，声速变大，但是频率是不变的，根据v fλ
大的，故选C。
8．在人与山崖间有一条铁路穿过，一列火车在人与山之间拉响汽笛，人看见火车冒出烟1s后听到汽笛声，又经过2s后听到山崖反射回来的声音，则人与山距离多远？
【答案】680m
【解析】
【详解】
根据题意，如图所示，声音从鸣笛处→人，传播用时1s；声音从鸣笛处→山崖→人，传播
用时：
(1+2)s＝3s
设人到山崖的距离为s，则：
2s＝340m/s×1s+340m/s×3s
得出：
s＝680m
答：人与山崖之间的距离是680m
9．为了监测车辆是否超过了规定值，公路上都安装了测速仪。一辆从新洲开往武汉的小车经过刘集监测点时，测速仪从第一次发出超声波信号，到经汽车反射后收到反射信号用了0.4s；测速仪第一次发出信号1s后，第二次发出超声波信号。测速仪从第二次发出超声波信号，到经汽车反射后收到反射信号用了0.2s；设超声波的速度为340m/s保持不变；
求：
（1）测速仪第一次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离；
（2）测速仪第二次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离；
（3）小车的速度。
【答案】(1) 68m；(2)34m；(3) 37.78m/s。
【解析】
【分析】
【详解】
(1) 第一次发出的超声波信号和小车相遇的时间
因为，所以测速仪到小车的距离
测速仪到小车的距离68m。
(2) 第二次发出的超声波信号和小车相遇的时间
因为，所以测速仪到小车的距离
第二次测速仪到小车的距离34m。
(3)
汽车在两次与信号相遇过程中的路程
汽车的行驶时间
汽车的速度
小车的速度是37.78m/s。
答：(1)测速仪第一次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离为68m。
(2)测速仪第二次发出的超声波号和小车相遇时，测速仪到小车的距离34m。
(3)小车的速度为37.78m/s。
10．某中学物理活动小组同学查阅资料，得到在20℃时声音在某些物质中的传播速度（见下表）。一根足够长且裸露在地面的铁管，管中充满水。当气温为20℃时，小组中的小王同学在铁管的一端敲击一下，小李同学在管子另一端听。
温度(℃)物质速度(m/s)
20空气340水1450铜3750铁4800
（1）小李同学能听到几次敲击声（要求说明判断理由）？
（2）如果听到的第一次敲击声和听到第二次之间的时间间隔为0.67s，则这根直铁管长约为多少米？
【答案】（1）见解析；（2）1392m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)小李同学能听到3次敲击声；理由：声音在不同介质中传播速度不同。第一次听到的敲击声是通过铁管传来的；第二次听到的敲击声是通过水传来的；第三次听到的敲击声是通过空气传来的。
(2)设这根直铁管长约是L，由题意可知，听到的第一次敲击声是由铁管传来的，第二次敲击声是由水传来的，水传播需要的时间等于铁管传播需要的时间加上0.67s，可得到
0.67s 4800m/s 1450m/s
L L
+=
解得1392m L ≈。
答：(1)小李同学能听到3次敲击声；理由：声音在不同介质中传播速度不同。第一次听到的敲击声是通过铁管传来的；第二次听到的敲击声是通过水传来的；第三次听到的敲击声是通过空气传来的；(2)如果听到的第一次敲击声和听到第二次之间的时间间隔为0.67s ，则这根直铁管长约1392m 。
11．在探究声音的产生和传播的条件时，同学们做了以下实验．
(1)小华同学将一只通电的小电铃放在连通了抽气机的玻璃罩内，如图1所示，用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，会发现声音的响度逐渐减小。如果把空气又逐渐通入玻璃罩内，将会发现_________，此实验说明_______。
(2)小丽等同学利用如图2所示的实验装置进行探究，将系在细线上的乒乓球靠近音叉。 ①当小丽同学用小锤敲击音叉的时候，既能听到音叉发出的声音，又能观察到________，通过实验现象得到的结论是__________。 ②乒乓球在实验中起到什么作用？_________。
③在实验操作过程中，小丽同学采用：先将音叉离开乒乓球一定距离后敲击音叉，然后再靠近乒乓球，观察现象；小刚同学采用：先将音叉贴紧乒乓球，然后再敲击音叉，观察现象。你认为哪位同学的操作合理？________。理由是______。
【答案】声音的响度逐渐增大 声音的传播需要介质 乒乓球被弹起跳动 发声的音叉在振动 将不易观察到的音叉的振动转化为乒乓球的弹起 小丽 小刚的做法分不清是音叉振动让乒乓球跳动起来，还是敲击音叉的人的动作让乒乓球跳动起来 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]随着玻璃罩内空气的逐渐减少，声音响度逐渐减小，如果把空气逐渐通入玻璃罩，声音响度会逐渐增大。说明声音的传播需要介质；
(2)[3][4]用小锤敲击音叉时，既能听到声音又能观察到乒乓球被弹起跳动，说明发声的音叉在振动；
[5]实验中利用乒乓球把音叉不易观察的微小振动转化为乒乓球的明显振动；
[6][7]小丽同学先敲击音叉，然后将音叉再靠近乒乓球，若乒乓球振动，则能证明发声的音叉在振动；小刚先将音叉贴紧乒乓球，然后敲击音叉，若乒乓球振动，则分不清是因为人敲击使球振动，还是音叉引起球的振动。所以小刚的操作不合理。
12．为了探究声音的反射与吸收特点，章杰同学进行了实验研究：
(1)在玻璃筒内垫上一层棉花，棉花上放一个小闹钟，耳朵靠近玻璃筒口正上方l0cm处，能清晰地听见闹钟声，闹钟声是通过________传播的。
(2)当耳朵水平移动离开玻璃筒口一段距离后，如图甲所示位置，恰好听不见闹钟声。
(3)在玻璃筒口正上方10 cm处安放一块平面镜，调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到小闹钟，如图乙所示，此时耳朵又能清晰地听见闹钟声了，说明声音________(选填“能”或“不能”)像光一样反射。
(4)用海绵板代替平面镜，听见的声音明显减弱，说明海绵板吸收声音的能力________(选填“强”或“弱”)于玻璃板。
【答案】空气能强
【解析】
【详解】
(1)[1]耳朵在玻璃圆筒口上方清晰地听到的声音是通过空气传播的；
(3)[2]人看见闹钟，是闹钟的光经平面镜反射后进入眼睛形成的，参照光的反射规律可知声音也可以发生反射；
(4)[3]因为海绵板代替平面镜后，听见的声音明显减弱，所以海绵板吸收声音的能力强于玻璃板。
13．下图中的实验是我们在学习声现象知识，做过的一些探究性实验：
（1）其中可用来探究声音产生条件的实验有：________（填序号）
（2）图①实验中在抽气的过程中出现的现象是：________；实验结论是：________；（3）图④实验中将鼓面上放一些纸屑，其研究方法是：________；
（4）图⑤实验探究的是：________的关系．
（5）图⑧实验说明：________．
【答案】②⑥闹钟铃声的响度逐渐变小声音的传播需要介质，真空不能传声转化放大法音调的高低与频率声音具有能量
【解析】
【分析】
【详解】
①钟罩实验探究的内容为声音传播的条件；②发声的音叉插入水中探究的是声音产生的条件；③水中敲击石块能听到声音，探究的是水能否传声；④探究的是响度与振幅的关系；
⑥探究声音产生的条件；⑦探究的是管乐器的音调与空气柱长短的关系；⑧探究的是声音与能量的关系；故其中可用来探究声音产生条件的实验有②⑥；在图①中向外抽气，闹钟铃声的响度逐渐变小，说明声音的传播需要介质，真空不能传声；在图④中用大小不同的力敲鼓，发现纸屑跳动幅度不同，因鼓面的振动幅度较小不易观察，放上纸屑将其振动放大，故称为转化放大法；在图⑤中用不同的速度划过木梳，由于运动快慢不变，即振动的频率不同，所以音调不同，故探究的是音调的高低和物体的振动快慢关系；在图⑧实验中，烛焰摆动，说明声音能传递能量；
14．小明在吉他演奏中发现，琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和张力有关．于是他想
（1）利用弦音计做研究，如图所示，其中a、b、c、d四根弦线的张力相同．
①若他选择b、d两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线_____的关系．
②若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择_____和_____两弦线做实验．
③小明研究后得出结论：在其他条件相同的情况下，弦线越长，发出的音调越低；弦线越粗，发出的音调越低．
（2）请你据如图判断，在张力相同的情况下，分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住_____点，最低的是按住_____点．
【答案】长度 a b A B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)弦乐器的音调与弦的长短粗细和张力有关，在研究弦乐器的音调与哪些因素有关时，用到的实验方法为控制变量法，若他选择b、d两弦线做实验，两者的粗细和张力相同，所以研究的目的是探究音调与弦线长度的关系．若他要研究音调与弦线粗细的关系，应该控制他们的长度和张力相同，满足该条件的是a和b两弦线．
(2)按住AC两点比较，按住A点时弦较短，所以发出的音调较高的是按住A，发出的音调较低的是按住C按住BC两点比较，按住B点时弦较粗，所以发出的音调较高的是按住C，发出的音调较低的是按住B，所以分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住A点，最低的是按住B点．
15．如图所示，将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端，轻拨与重拨钢尺，使钢尺振动的_______不同，则钢尺发出声音的_________就不同；若改变钢尺伸出桌面的长度，用相同的力拨尺，钢尺振动的___________不同，则钢尺发出声音的__________就不同。
【答案】幅度响度频率音调
【解析】
【分析】
声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大；而音调的高低与发声物体振动快慢有关，物体振动越快，音调越高。
【详解】
[1][2]轻拨与重拨钢尺，会导致钢尺振动幅度不同，响度就不同。
[3][4]改变钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，这样会导致钢尺振动的频率不同，即发声音调不同。
二、初中物理热学问题求解方法
16．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 。
17．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℃。
18．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2
U 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 W
η=
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2
U 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2
U 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
880W
4A 220V
P 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 W
η=
可得，消耗的电能 551.4710J
1.837510J 80%
Q W η?===?吸
由W
P t
=
可得，需要的加热时间
51.837510J 208.8s 880W
W 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2
U P R
=可得，电阻R 2
的阻值
()2
2
2220V 1210Ω40W
U 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。 【点睛】
重点是电功率的相关计算，牢记公式2
U P R
=，另外要读懂电路图，知道两个开关都闭合
时为高温档，闭合一个开关时为低温档。
19．假期爸爸妈妈带着丽丽开车旅行，已知小轿车的总质量约为2t ，最大功率为120kW ，小轿车在牵引力的作用下沿水平公路做匀速直线运动，行驶时所受阻力为车总重的0.2倍。（g =10N/kg ，汽油的热值取4×107J/kg ）求：
(1)若轮胎与地面的总接触面积为0.2m 2，静止时轿车对水平地面的压强为多少？ (2)轿车在5min 内匀速行驶了3km ，此时轿车的实际功率为多少？
(3)若汽油机的效率为30%，那么当轿车以最大功率行驶10min 消耗汽油的质量为多少？ 【答案】(1)1×105Pa ；(2)4×104W ；(3)6kg 【解析】 【详解】 (1)轿车的总重力
34210kg 10N /kg 210N G mg ==??=?
轿车静止时对水平地面的压力
4210N F G ==?
则轿车静止时对水平地面的压强
452
210N =110Pa 0.2m
F p S ?==? (2)由题意可知，轿车匀速行驶时所受阻力
430.20.2210410N N f G ==??=?
因为轿车沿平直公路匀速行驶，所以轿车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，即
34N 10F f ==?牵；
轿车在5min 内牵引力做的功
374103000m 1.1N J 20W F s ==??=?牵；
则轿车的实际功率
74J 1.210410560s
W W P t ?===??。
(3)该车以最大输出功率行驶10min ，做的有用功
37W 120101060s 7.21J 0W P t '==???=?有用最大，
由100%W Q η=
?有用放
得，汽油完全燃烧放出的热量
787.210 2.410J 0%
J
3W Q η
?=
==?有用
放，
由Q mq =放得，需要完全燃烧汽油的质量
87
2.4106kg 410/kg
J J Q m q ?=
==?汽汽放油油
答：(1)静止时轿车对水平地面的压强为1×105Pa 。 (2)此时轿车的实际功率为4×104W 。
(3)那么当轿车以最大功率行驶10min 消耗汽油的质量为6kg 。
20．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 。
21．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。
（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
01234567891011 /min
温度/℃8586879193959799101101101
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）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89 101 大 b a 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；
(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℃，由于水的沸点是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；
(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；
[7]水在沸腾时，温度均匀，下面的气泡上升时，水的压强越来越小，气泡会变大，所以图a是水在沸腾时的情况；
(6)[8][9]通过实验可得：水在加热过程中，吸收热量，温度升高，沸腾时，吸收热量，温度不变。
22．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。
【详解】
(1)[1]①杯的质量是300g，升高10℃用的时间是12min，③杯的质量是300g，升高10℃用的时间是6min，而每分钟吸收的热量是相等的，说明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)[2]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，说明同种物质升高相同的温度时，质量不同吸收的热量不同；
[3]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，说明同种物质质量相同时，升高的温度不同吸收的热量不同；
(3)[4][5][6]综合上述结论，物体温度升高时吸收的热量的多少与物质的种类、物体的质量、升高的温度都有关系。
【点睛】
本题考查比热容的概念，需要知道控制变量法就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制，只改变某个变量的大小，而保证其它的变量不变，最终解决所研究的问题。
23．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W表示电功，用Q表
，J即为热功当量。利用示这一切所对应的热量，则功和热量之间的关系可写成W JQ
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：
（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m 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1t ，闭合开关，调节滑片得到合适的电流电压，并记录为I 、
U 。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t 和末温2t 。 （4）计算出热功当量J =__________（用题中所给字母表示，水比热容用c 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。
/min t
0 1 2 3 4 5 水 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”）。
（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
()
21UIt t cm t - A 串联 温度计示数的变化 ()3
2.110J/kg C ??? 【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