初中物理竞赛-热学试题(高难度_需谨慎)
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初二物理竞赛试题(难)一、选择题1. 下列叙述中,正确的是()。
A. 声速不变,光速可变B. 声速和光速都不可变C. 声速可变,光速不变D. 声速和光速都可变2. 在判断光杆的膨胀时,光杆的端头是指光杆()。
A. 实心部分B. 空心部分C. 半实半空的部分D. 杆的全部部分3. 下列关于云层为什么不下降到地面的原因,说法正确的是()。
A. 云层中气体密度远小于空气中气体密度B. 云层中气体密度远大于空气中气体密度C. 云层中气体密度和空气中气体密度一样大D. 云层中气体能量远小于空气中气体能量4. (6×10^5)J的机械能等于多少焦耳?A. 6JB. 6kJC. 60kJD. 60J5. 下列叙述中,正确的是()。
A. 机组在使用中会发烫,说明能量没有守恒B. 阿基米德原理生活在古代时代的物理大师C. 机组的功率越大,利用其做功的工作越多D. 能量不能凭空消失和产生二、填空题1. 当圆柱形的气柱的高度为H, 半径为R时,气柱的体积为()。
2. 当A是电动机的参数时,电动机的转矩等于()。
3. 在导体内气囊液体平衡原理中,液体通过液体操纵采用的原理是()。
4. 某体具有势能E=1800J, 当与其他物体相互作用时, 位移为10m,由于能量无损失, 为相互作用的力进行了多少J的功?5. 在各点密封式气缸雷的杠杆原理中,找出计算最大功率少的公式式()。
三、简答题1. 气流经过抛物柱的速率调控过程时,A处产生了瞬时流速,速波轮廓凸出,波跟凸起,碰撞雁先射向固定的起动模块,在碰撞板上产生了据此一次凝固厚。
2. 某气源装备了无限压比的恒星能量机组,其功率有很大的变化,旋转速度比小数波迁突,持续时间短,内部参数稳定,气源情况不稳定,细节变化的特征是其气转瞬间冲和质块之间不平衡。
3. 制气缸离合半重A只需要在偏离热力学中隨至馬力电量PC二阶响应理论及原理A下萤用电流,而至马力冲量PC也可以A快利用敏感电子气端会机,几等理论保证支持安全存的次拉下平一种形式调用投资。
热传递问题一
1.冬天用手去摸铁棍和木棍。
觉得铁棍比木棍凉.这是因为()。
A.铁棍比木棍的温度低。
B.铁棍比木棍的热能少。
C.铁棍比木棍的导热能力强。
D.铁棍比木棍比热容大
思路点拨
冬天,大凡情况下周围环境的温度都低于人体温度,而由于热平衡的缘故,大凡无生命的物体的温度都与环境温度相等,当人手
接触这些物体时,由于两者有温度差,便会发生热传递,热量由人物传至这些物体上.若与人手接触的物体导热能力强,则人手传给该物体的热,又由于该物体的导热而很快传至物体的其他部分,则保留在与人手接触处的热量不多,该物体与人手接触部分的温度也就不会很快明明地升高,手与该物体的温度差不会明明减小,较大量的传热将继续下去,人将感到这个物体较凉.反之,若与人手接触的物体导热能力弱,则人手传给该物体的热,将不会很快地传至此物体的其他部分而保留在与手接触的部分,由此使物体的该部分温度会明明升高,物体与手的温度差将很快减小,手向此物体的传热将很快减慢减少,与传热快的物体相比较,人将感到这个物体没有传热快的那个物体那么凉。
答案:C
1/ 1。
竞赛辅导-热学练习1、贝贝同学家新安装了一台太阳能热水器(部分参数如下表),加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到40℃.问:(1)在这4h内水吸收了多少热量?(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克焦炭?(焦炭的热值是q=3×107J/kg)2、安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用.如图所示,一太阳能热水器内装有质量为250kg,温度为20℃的水,在阳光照射一段时间后,水温升高到80℃.[c水=4.2×103J/(kg・℃)](1)水吸收的太阳能是多少?(2)这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量? [q干木柴=1.2×107J/kg]3、实验室某玻璃瓶中盛有质量为140g的酒精。
已知酒精的热值为3×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg・℃)。
试求:⑴将这些酒精完全燃烧,可放出多少热量?⑵这些热量能使20kg的水温度升高多少度?4、随着人们生活水平的提高.轿车已逐步进入我国普通百姓家中. 已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油(1L=10-3m3),汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×l07J/kg.则(1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是_________J.(2)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是________kg.(3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时,它所受到的阻力等于________N.5、小彤家使用的是瓶装液化气,每瓶中装入的液化气质量为21kg。
液化气的热值取5×107J/kg.(1)1kg的液化气完全燃烧,释放的热量是多少?(2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用,那么散失的热量是多少?(3)小彤想节约能源、降低能耗,若将上述散失的热量全部利用起来,可以把多少温度为20℃的水加热到100℃?【c水=4.2×103J/(kg·℃)】6、小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题:(1)水箱中水的质量;水吸收的热量【c水=4.2×103J/(kg·℃)】(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少煤气(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)(3)燃气灶烧水的效率.7、小明家楼顶上安装了一台太阳能热水器,水箱中水的质量是120kg,水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),求:(1)水箱中的水从10℃上升到80℃,需要吸收多少热量?(2)水箱中升温后的水与原来在地面上相比较,哪些形式的能发生了变化?8、用燃气灶烧水,燃烧0.5kg 的煤气,使50kg 的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为,煤气的热值为.求:(1)0.5kg 煤气完全燃烧放出的热盆.(2)水吸收的热量。
初中物理竞赛精选及答案(热学填空题),提分神器二、填空题(91第一届)3.下列天气现象的发生各属于汽化、液化、升华、凝华中的哪一种?露:;霜:;雾:。
答案:液化;凝华;液化(91年第一届)4.电冰箱中常用的致冷物质是,测量一60℃低温的温度计中装的液体通常是答案:氟里昂;酒精(92第二届)3.有一支用毕没有甩过的体温计,读数停留在38.2℃,被误用来测量病人的体温。
病人实际体温是37.8℃,体温计读数是______℃;如果病人实际体温是38.5℃,体温计读数是______℃。
答案:38.2;38.5(93第三届)1.帽子的功能很多,仅从热学角度看,夏天戴草帽主要是为了防止______;冬天戴棉帽主要是为了防止______。
答案:热辐射;热传导(93第三届02.制造金属工具时,为增加工件的硬度,将烧红的工件放入冷水中进行淬火,此时会发出“吱吱”的声音,并在水面上冒出“白烟”,这个物态变化是______过程。
答案:沸腾(或汽化)和凝结(或液化)(93第三届)4.干湿泡湿度计是用两个相同的温度计并列制成的,在使用时,其中一个温度计下端的玻璃泡包着湿布,因为水在蒸发时要______所以这个温度计的读数要比另一个的读数______。
在相同室温下,两个读数的差值大,就表明空气的水蒸气含量______。
答案:吸热;小;少(95第五届 ) 6.农村广泛使用塑料地膜种菜。
来自太阳的热量主要通过______的方式传递进去,以提高土壤的温度,同时,由于薄膜隔开地膜上下的空气,所以防止了热量以______方式的散失。
答案:热辐射对流(99第九届)4.有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫做干湿泡湿度计。
它是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了。
两个温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较_____,这是由于湿布中的水在__________时要吸热。
在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表示空气的湿度越__________。
热学压轴题精选一、秘制气球生物在“执杖”星附近的行星上有稠密的大气,其中生活着一种气球状生物,当有人向它们询问小猪是否很会装13的时候,它们会回复BIBIBI的响声,我们暂且将这些生物命名为气球。
气球的半径和质量基本稳定,它们通过调节自身气囊内的气体温度,从而改变密度,用来调节自身的飞行高度。
这些生物白天由于日照,温度上升,飞行在空中捕食,夜晚温度下降,停落在地面上休息。
气球的质量为m0,半径为r,地面气温为T0,压强为p0,密度为ρ0。
取绝热大气模型,即大气不同地方为常数,其中γ=7/5,大气的定体摩尔热容量为C V=2.5R。
在高度h = 25m变化不大的范围内,可以认为大气的温度、密度和压强随高度线性变化。
重力加速度为g。
各参数取值如下:m0=202kg,T0=300K,ρ0=1.174kg/m3 r=10m,g=10.6m/s2,p0=1.01×105Pa,κ=43.0Jm-2K-1s-1=2040Jm-2 s-1(1)气球在休息的时候,体内的气体和大气自由交换。
清晨它向外深深吐一口气,将体内压降减少到p0−Δp,于是恰好起飞,能稳定在h高度飞行。
这个过程很短,热量来不及交换。
求Δp为多少?(2)飞行了一段时间后,由于日照和气球自身的特殊生理结构能输运热量,气球的压强上升到和周围一样。
(于是它舒服的不用忍受压强差了)求此时气球内温度为多少?(3)气球皮内外温差为ΔT时,单位时间内单位面积上的的散热本领为κ=ΔQΔSΔTΔt,阳光正入射的时候,单位时间内单位面积提供的热量为λ=ΔQΔSΔt。
则气球为了舒服,单位时间需要搬运给内部气体多少热量,q=ΔQΔt?(4)考虑热力学第二定律,气球为了搬运这些热量,单位时间内至少应当做功W为多少?一、神奇的高压锅如图一个容积为V0的高压锅,初态温度为T0,内部有压强为p0的理想气体,该气体定体摩尔热容量为C V=2.5R。
气阀的面积为S,上面的重物质量为m,重力加速度为g,外面大气压强为p0.(1)至少需要升温到T1为多少才能把重物顶起?(2)如果这个过程中不考虑容器壁散热,则高压锅至少需要吸热Q1为多少才能把重物顶起?(3)如果高压锅吸热总量为Q2>Q1,则此时高压锅内的温度T2为多少?(4)之后再将温度降低到初态,但是气体不会从气阀回到高压锅内,则此时锅内压强p3为多少?二、气球猪若把猪皮看做不会收缩也不会伸长的柔软的导热性能良好的材料,给小猪肚子充气,制成的气球猪(因为小猪不服第一题的气球生物,决定挑战他们),肚皮和猪头(视为质点)质量M=12kg(由于小猪身体“被掏空”,忽略其他质量),小猪肚子的最大容积为V f=12.5m3。
全国中学生物理竞赛真题汇编--- 热学1. ( 19Y4)四、( 20 分)如图预19-4 所示,三个绝热的、容积相同的球状容器A、B、C,用带有阀门 K1、K2的绝热细管连通,相邻两球球心的高度差h 1.00 m .初始时,阀门是关闭的,A 中装有 1mol 的氦( He) ,B 中装有 1mol 的氪( Kr ) ,C 中装有 lmol 的氙( Xe),三者的温度和压强都相同.气体均可视为理想气体.现打开阀门 K 、K ,三种气体相互混合,1 2最终每一种气体在整个容器中均匀分布,三个容器中气体的温度相同.求气体温度的改变量.已知三种气体的摩尔质量分别为4.003 10 3 kg mol 1He3kg mol 1Kr 83.8 103 kg mol 1Xe 131.3 10在体积不变时,这三种气体任何一种每摩尔温度升高1K,所吸收的热量均为3R/ 2,R为普适气体常量.2.( 20Y3)( 20 分)在野外施工中,需要使质量m= 4.20 kg 的铝合金构件升温;除了保温瓶中尚存有温度t = 90.0 oC的 1.200kg 的热水外,无其他热源。
试提出一个操作方案,能利用这些热水使构件从温度t 0= 10.0 oC升温到66.0 oC 以上 ( 含 66.0 oC),并通过计算验证你的方案.已知铝合金的比热容 c=0.880 × 103 J· (k g·o C)-1,水的比热容 c=4.20 × 103J·(kg ·o C)-1,不计向周围环境散失的热量.3.( 22Y6)(25 分 ) 如图所示。
两根位于同一水平面内的平行的直长金属导轨,处于恒定磁场中。
磁场方向与导轨所在平面垂直.一质量为m的均匀导体细杆,放在导轨上,并与导轨垂直,可沿导轨无摩擦地滑动,细杆与导轨的电阻均可忽略不计.导轨的左端与一根阻值为尺 0 的电阻丝相连,电阻丝置于一绝热容器中,电阻丝的热容量不计.容器与一水平放置的开口细管相通,细管内有一截面为 S 的小液柱 ( 质量不计 ) ,液柱将 l mol 气体 ( 可视为理想气体 ) 封闭在容器中.已知温度升高1K时,该气体的内能的增加量为5R/2(R 为普适气体常量 ) ,大气压强为po,现令细杆沿导轨方向以初速V0向右运动,试求达到平衡时细管中液柱的位移.4.( 16F1)20 分)一汽缸的初始体积为V0,其中盛有2 mol的空气和少量的水(水的体积可以忽略)。
全国初中应用物理竞赛试题热学专题第一部分:选择题1.汽车发动机在工作过程中需要冷却。
图5为汽车发动机的水冷系统工作原理示意图。
在汽车发动机正常工作的过程中,图5所示有关汽车发动机水冷系统中水流方向以及水泵叶轮转向的示意图中,正确的是( )2.如图所示,以下现象过做功改变物体能的是( )(A)搓手取暖(B)水被加热(C)勺子烫手(D)曝晒钢瓶3. 2013年6月20日我国宇航员王亚平首次进行了太空授课。
图6为王亚平所做实验的一个画面,图中的水呈球状而不破裂,除了失重的原因外,还主要是因为( )A.水球的外表面有一层很薄的橡皮膜B.水球表面分子之间相互作用的引力大于斥力C.在实验用水中事先添加了某些特殊物质第2题图D.到外太空后,水的分子结构发生了变化4.有的工厂的烟囱里会冒出“白烟”,主要原因是( )A.排出的气体中含有C02气体遇冷凝结,形成“白烟”B.排出的热气体与空气中的水滴混合,形成“白烟”C.排出的气体中含有大量的CO、CO2等混合气体,形成“白烟”D.排出的气体中含有水蒸气遇冷凝结成小水滴,形成“白烟”5.甲、乙两液体的密度比为ρ甲:ρ乙=5:4,体积比为V甲:V乙=2:3,比热容比为c甲:c乙=1:2,且它们的初温不等。
现将它们混和(不发生化学反应),不计混和过程中的热损失,达到热平衡后液体温度相对各自初温变化量的绝对值分别为△t甲和△t乙,则△t甲:△t乙为( )(A)16:15 (B)15:16 (C)12:5 (D)5:l26.家里需要安装一个电热淋浴器。
一般淋浴用水的流量约为8L/min(约1.33×10-4m3/s),淋浴时间可按5min计算,合适的水温约为45℃。
电热淋浴器有甲、乙两种类型。
甲类型没有水箱,电热淋浴器与水管相连,直接对流动的水加热:乙类型有水箱,待水箱中的水加热至45℃后再淋浴。
小华家供电电路的额定电压为220V,允许通过的最大电流为20A。
假设电流所产生的热量全部用来使水升温,加热前的水温为20℃,请你根据以上条件判断,下列说法中正确的是( )A.只有甲类型电热淋浴器适合小华家的供电电路B.只有乙类型电热淋浴器适合小华家的供电电路C.甲类型电热淋浴器所需要的最小电流为10AD.在供电条件允许的前提下,乙类型电热淋浴器使40kg水温度升高25℃,约l6min 7、在严寒的冬季,小明到滑雪场滑雪,恰逢有一块空地正在进行人工造雪。
初中物理竞赛题及答案(热学计算题、综合题),提分神器四、计算题(96第六届复)六、(20)小明有一只温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,标度却不准确。
它在冰水混合物中的读数是-0.7℃,在沸水中的读数是102.3℃。
(l)当它指示的气温是-6℃时,实际的温度是多少?(2)它在什么温度附近误差很小,可以当作刻度正确的温度计使用?答案:实际温度记为t,温度计的读数记为t'。
按题意,t和t'为线性关系,因此t=at'+b ①分别把t'=-0.7℃、t=0℃和t'=102.3℃、t=100℃代入,解出a=0.97,b=0.68再将a、b值代入①式得t=0.97t'+0.68℃②(1)把t'=-6℃代入②式,得t=-5.14℃.(2)令t'=t,则②式变为t=0.97t+0.68℃解出t=22.7℃(97第七届复)五、(15)小明有一只温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,标度却不准确。
它在冰水中的读数是-0.7℃,在沸水中的读数是102.3℃。
(1)当它指示的气温是-6℃时,实际的温度是多少?(2)它在什么温度附近误差很小,可以当作刻度正确的温度计使用?答案: (1)设温度计的读数为t'时,实际温度为t。
由于t由0°→100℃时,温度计的读数由-0.7℃→102.3℃。
故有t'=(t×1.03)-0.7℃,或 t=0.97t'+0.68℃,当t'=-6℃时,有t=-5.1℃。
(2)当温度计的读数恰等于实际温度时有 t=t',则t-0.97t=0.68℃,∴t=22.7℃。
(99第九届复)四、(20分)小红做实验时发现一支温度计不准确.把它和标准温度计一同插入水中,发现当实际温度为2℃时它的示数是4℃,82℃时的示数是80℃.仔细观察,它的刻度是均匀的.(1)请以x表示任意温度时这支温度计的示数,以y表示这时的实际温度,导出用x表示y的公式.(2)这支温度计的示数为26℃时,实际温度是多少?(3)在什么温度时这支温度计的示数等于实际温度?答案:(1)因为刻度是均匀的,所以温度计每增加相同的示数时,实际温度的增加也是相同的.根据这一点,可以试探性地写出y=ax(a 为某一常量).但是根据题中所述的实际情况,当x=0℃时.y不可能也是0℃,设这时y=b,于是y和x的关系在形式上应为y=ax+b ①由于x=4℃时,y=2℃,x=80℃时y=82℃,把这两组数据分别代入①式得到4℃×a+b=2℃80℃×a+b=82℃解这个联立方程得a=1.05 b=-2.2 1℃即:y=1.05 x-2.2 1℃②(2)把x=26℃代人②式得y=25℃.这表示当这支温度计示数为26℃时,实际温度为25℃.(3)在②式中令x=y即x=1.05x-2.2 1℃解之得 x=44℃,即表示在44℃时温度计的示数与实际温度相同.(99第九届复B)五、(25分)小红做实验时发现一只温度计不准确。
初中物理竞赛-热学试题(高难度_需谨慎)A9\A10A 班初中物理竞赛热学训练试题班级________学号_________姓名_________得分________(时间:60分满分100分)1.液体表面分界线单位长度上的表面张力叫作表面张力系数,用下面方法可以测量液体的表面张力从而求得液体的表面张力系数.如图所示,容器内盛有肥皂液,AB 为一杠杆,AC=15cm ,BC=12cm.在其A 端挂一细钢丝框,在B 端加砝码使杠杆平衡.然后先将钢丝框浸于肥皂液中,再慢慢地将它拉起一小段距离(不脱离肥皂液),使钢丝框被拉起的部分蒙卜一层肥皂膜,这时需将杠杆B 端砝码的质量增加5.0×10-4kg ,杠杆才重新平衡(钢丝框的钢丝很细,在肥皂中受到的浮力可不计).则肥皂液的表面张力为( ).c(A)6×10-3N (B)14×10-3N (C)4×10-3N (D)3×10-3N2.如图所示,若玻璃在空气中重为G 1,排开的水重为G 2,则图中弹簧秤的示数为( ).(A )等于G 1 (B )等于G 2(C )等于(G 1-G 2) (D )大于(G 1-G 2)3. 两个相同的轻金属容器里装有同样质量的水。
一个重球挂在不导热的细线上。
放入其中一个容器内,使球位于容器内水的体积中心。
球的质量等于水的质量,球的密度比水的密度大得多。
两个容器加热到水的沸点,再冷却。
已知:放有球的容器冷却到室温所需时间为未放球的容器冷却到室温所需时间的k 倍。
试求制作球的物质的比热与水的比热之比c 球:c两个完全相同的金属球a 、b,其中a 球放在不导热的水平面上,b 球用不导热的细线悬挂起来。
现供给两球相同的热量,他们的温度分别升高了△ta 、△tb ,假设两球热膨胀的体积相等,则A.△ta>△tbB.△taC.△ta=△tbD.无法比较4.水和油边界的表面张力系数为σ=1.8×10-2N /m ,为了使1.0×103kg 的油在水内散成半径为r =10-6m 的小油滴,若油的密度为900kg /m 3,问至少做多少功?5.炎热的夏季,人们通过空调来降低并维持房间较低的温度,在室外的温度为1T 时,要维持房间0T 的温度,空调每小时工作0n 次。
全国初中物理竞赛试题专项(热学综合)精编(2024版)一、单选题1.将盛水的烧瓶加热,水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,并迅速塞上瓶塞,再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水,如图所示。
关于烧瓶内的水,下列分析正确的是( )A.一直沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会停止沸腾B.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会再次沸腾C.因没有继续加热,浇上冷水时,水的温度降低,不会沸腾D.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压减小,水会再次沸腾2.小牛同学用一个功率为1000W的电加热器给lkg冰加热,研究不同状态的水的吸热能力。
图中,甲乙丙三条图线中的一条,是他依据实验数据绘制而成。
若相同时间内水和冰吸收的热量相同。
已知c水=4.2×103J/(kg ℃),c冰<c水下列说法正确的是( )A.小牛绘制的是甲图线B.冰熔化过程中加热器消耗的电能为2000JC.0~1min冰吸收的热量是6×104JD.3~5nin时间内,电加热器的热效率为35%3.下列事实中,能说明物质吸收热量的本领跟物质的种类有关的是().A.体积相等的两瓶水,温度都升高了10 ℃,它们吸收的热量相等B.质量不同的两块铁,温度都升高了10 ℃,它们吸收的热量不相等C.体积相等的水和酒精,温度都升高了10 ℃,它们吸收的热量不相等D.质量相等的水和酒精,温度都升高了10 ℃,它们吸收的热量不相等二、多选题4.有一支温度计,刻度均匀但读数不准,将它放在1标准大气压下的冰水混合物中,示数为4℃;将它放在1标准大气压下的沸水中,示数为94℃,下列说法正确的是( )A.将其放在1标准大气压下的沸水中,实际温度应为100℃B.将它放在某房间内,其示数为22℃,该房间的实际温度应为20℃C.在40℃附近,该温度计读数最准确D.在温度大于50℃时,该温度计显示的温度比实际温度要大5.小明在探究“水蒸发快慢与水上方空气流速、水与空气的接触面积和水的温度是否有关”实验中。
一、初中物理热学问题求解方法1.如图甲所示为超市一款电饭煲,在额定电压为220V 的电路中能正常工作,工作原理如图乙所示,R 2=160Ω,其加热功率与保温功率之间的关系为P 加热=5P 保温,试求:(1)电阻R 1的阻值;(2)用电高峰时段,电源电压变为200V ,此时电饭煲的保温功率为多少;(3)电源电压为200V 时,标准气压下将3L 的汤从20℃加热至100℃,需要20min ,电饭煲的加热效率是多少。
(31.010ρ=⨯汤kg/m 3,34.010c =⨯汤J/(kg ·℃))【答案】(1)40Ω;(2)200W ;(3)80% 【解析】 【分析】 【详解】(1)由图乙可知,当闭合S 、1S 拨至2时,电路为1R 的简单电路,当闭合S 、1S 拨至1时,电阻1R 与2R 串联,根据P =2U R可知,电阻越小,功率越大,可知当闭合S 、1S 拨至2时,是加热档位,当闭合S 、1S 拨至1时,是保温档位,由P =UI 、I =U R得 P 加热=21U R ,P 保温=212U R R +则加热功率与保温功率之比为P P 加热保温=121R R R +=51电阻R 1的阻值R 1=14R 2=14×160Ω=40Ω (2)电源电压变为200V ,此时电饭煲的保温功率为P '保温=212U R R +=()2200V 40Ω160Ω+=200W (3)加热功率P '加热=21U R =()2200V 40Ω=1000W 由P =Wt得,20min 电饭煲消耗的电能 W 电=P '加热t =1000W ×20×60s =1.2×106J 由ρ=mV得水的质量 m =ρV =1.0×103kg/m 3×3×10-3m 3=3 kg水吸收的热量Q 吸=cm (t -t 0)=4.0×103J/(kg ℃)⨯3kg (⨯100-℃20℃)=9.6×105J电饭煲的加热效率η=Q W 吸电=569.610J 1.210J⨯⨯=80% 答:(1)电阻R 1的阻值为40Ω。
初中物理竞赛专题训练—热学一、选择题( 每题10分共计120分 )1.液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。
用两种不同的液体做成两支温度计,刻度的方法,都按照摄氏度的方法。
现在用这两支温度计分别去测量两个物体的温度,正确的说法是 ( )A 只要两支温度计的读数相等,被测两物体的实际温度就相等B 如果两支温度计读数相等,被测两物体实际温度肯定不等C 最少存在两个温度值,读数如相等,被测两物体的实际温度也相等D 最多只存在一个温度值,读数如相等,被测两物体的实际温度也相等2.某刻度均匀但读数不准的温度计,用它测量冰水混合物的温度时,示数是4︒C ,当冰熔化后,水温度升高到某一数值时,发现它的示数恰好与真实温度相等,让水温再增加10︒C ,而温度计的示数只增加了9︒C ,那么,当用此温度计去测量一个标准大气压下的沸水温度时,示数变为 ( )A.92︒CB.94︒CC.96︒CD.98︒C3.如图所示,金属球甲和金属环乙用同种材料制成。
室温环境下,甲球恰好能穿过乙环。
则( )A.在同一高温环境下同时加热短暂时间后,球不能穿过环B.在同一高温环境下同时加热足够长时间后,球不能穿过环C.在同一低温环境下同时冷却短暂时间后,球不能穿过环D.在同一低温环境下同时冷却足够长时间后,球不能穿过环4.用材料甲制成的刻度尺去测量用材料乙制成的物体的长度。
在15℃时测得的长度为l 1,在30℃时测得的长度为l 2。
如果两次的测量方法都正确,且l 1>l 2。
则下列说法中正确的是 ( ) A.甲、乙两种材料膨胀程度不同,且材料乙的膨胀程度大B.如果在15℃时取甲、乙两材料的长度均是1米,则在降低相同温度后甲的长度大于乙的长度C.如果在15℃时取甲、乙两种材料的长度均是1米,则在升高相同温度后,甲的长度大于乙的长度D.以上三种情况都不对5.使用冷暖空调的密闭轿车玻璃上,无论盛夏还是严冬,都有小水珠凝结。
实际情况是( )A.小水珠总是凝结在窗玻璃的内表面B.小水珠总是凝结在窗玻璃的外表面C.夏天小水珠凝结在窗玻璃内表面,冬天凝结在外表面D.夏天小水珠凝结在窗玻璃外表面,冬天凝结在内表面6.如图所示,甲容器内装有水,乙试管内也装有水,并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中,且乙试管与密封盖紧密接触。
上海初中物理竞赛试题详解详析热学『例』质量相等的甲、乙两金属块,其材质不同。
将它们放入沸水中,一段时间后温度均达到100℃,然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中,使冷水升温。
第一种方式:先从沸水中取出甲,将其投入冷水,当达到热平衡后将甲从杯中取出,测得水温升高20℃;然后将乙从沸水中取出投入这杯水中,再次达到热平衡,测得水温又升高了20℃。
第二种方式:先从沸水中取出乙投入冷水,当达到热平衡后将乙从杯中取出;然后将甲从沸水中取出,投入这杯水中,再次达到热平衡。
则在第二种方式下,这杯冷水温度的变化是()A.升高不足40℃B.升高超过40℃C.恰好升高了40℃D.条件不足,无法判断【解析】:解法一第一种方式:甲投入冷水后放热Q放=C甲m(100℃-20℃-t0)水吸收的热量为Q吸=C水m水20℃∵不考虑热传递过程热量的损失,Q放=Q吸∴C甲m(100℃-20℃-t0)=C水m水20℃则C甲m/ C水m水=20℃/(100℃-20℃-t0)………………①乙投入冷水后放热Q’放=C乙m(100℃-20℃-20℃-t0)同理:C乙m/ C水m水=20℃/(100℃-40℃-t0)………………②第二种方式:设乙投入冷水热平衡后,水温为t1,则有:C乙m(100℃-t1)=C水m水(t1-t0)∴C乙m/ C水m水=(t1-t0)/(100℃-t1)设C乙m/ C水m水=a,由②得:a=20/(60-t0)则有:100a-at1=t1-t0t1=(100a+t0)/(a+1) 代入a=20/(60-t0)化简得:t1=(2000+60t0-t02)/(80-t0)设甲投入冷水热平衡后的水温为t2,则有:C甲m(100℃-t2)=C水m水(t2-t1)∴C甲m/ C水m水=(t2-t1)/(100℃-t2)设C甲m/ C水m水=b,由①得:b=20/(80-t0)则有:100b-bt2=t2-t1t2=(100b+t1)/(b+1) 代入b=20/(80-t0)化简得:t2=(4000+60t0-t02)/(100-t0)第二种方式水上升的温度为:t2-t0=(4000+60t0-t02)/(100-t0) -t0=(4000+60t0-t02-100 t0+t02)/(100-t0)=(4000-40 t0)/(100-t0)=40℃解法二:设冷水的初温为t0。
初中物理竞赛专题训练—热学班级__________学号________姓名____________得分_________一、选择题(每题10分共计120分)1.液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。
用两种不同的液体做成两支温度计,刻度的方法,都按照摄氏度的方法。
现在用这两支温度计分别去测量两个物体的温度,正确的说法是( )A 只要两支温度计的读数相等,被测两物体的实际温度就相等B 如果两支温度计读数相等,被测两物体实际温度肯定不等C 最少存在两个温度值,读数如相等,被测两物体的实际温度也相等D 最多只存在一个温度值,读数如相等,被测两物体的实际温度也相等2.某刻度均匀但读数不准的温度计,用它测量冰水混合物的温度时,示数是4C,当冰熔化后,水温度升高到某一数值时,发现它的示数恰好与真实温度相等,让水温再增加10C,而温度计的示数只增加了9C,那么,当用此温度计去测量一个标准大气压下的沸水温度时,示数变为()A.92 CB.94 CC.96 CD.98C3.如图所示,金属球甲和金属环乙用同种材料制成。
室温环境下,甲球恰好能穿过乙环。
则( )A.在同一高温环境下同时加热短暂时间后,球不能穿过环B.在同一高温环境下同时加热足够长时间后,球不能穿过环C.在同一低温环境下同时冷却短暂时间后,球不能穿过环D.在同一低温环境下同时冷却足够长时间后,球不能穿过环4.用材料甲制成的刻度尺去测量用材料乙制成的物体的长度。
在15℃时测得的长度为l1,在30℃时测得的长度为l2。
如果两次的测量方法都正确,且l1>l2。
则下列说法中正确的是( )A.甲、乙两种材料膨胀程度不同,且材料乙的膨胀程度大B.如果在15℃时取甲、乙两材料的长度均是1米,则在降低相同温度后甲的长度大于乙的长度C.如果在15℃时取甲、乙两种材料的长度均是1米,则在升高相同温度后,甲的长度大于乙的长度D.以上三种情况都不对5.使用冷暖空调的密闭轿车玻璃上,无论盛夏还是严冬,都有小水珠凝结。
物理竞赛热学部分习题能⼒训练A组1、夏天,在密闭的绝热的房间⾥,⼀直打开冰箱门让冰箱运转起来,房间内的温度将_______(填“升⾼”或“降低”或“不变”)。
2、最近我国⼀些城市出现了环保汽车,该车型采⽤“清洁燃料”加“汽油”双燃料系统,使尾⽓中有害⽓体的成份降低了80%。
这种燃料是⽓态碳氢化合物,在微微加压的情况下即变为液体⽽储存于钢瓶中,加装到汽车供油系统。
当向发动机供“油”时,该燃料在钢瓶中逐渐汽化,然后进⼊⽓缸被点燃,从⽽产⽣动⼒。
3、在⽓温是20℃的房间⾥,⽤⽔银温度计测沸⽔的温度,当⽔银⾯经过“20”到“100”之间的某⼀刻度时,温度计的⽰数表⽰()A、房间⾥空⽓的温度B、沸⽔的温度C、温度计中⽔银的温度D、什么也不表⽰4、在沿海或⼤湖附近的⽓温变化⽐远离⽔域的地区缓慢。
这主要是因为()A、⽔在⼀般情况下⽐⼟壤温度⾼B、在⼀般情况下⽔⽐⼟壤温度低C、⽔⽐⼟壤更缓慢地变暖或变冷D、⽔⽐⼟壤更迅速地变暖或变冷5、两个相同的容器,内盛放相同体积、相同温度的热⽔,⼀个容器的表⾯是⽩⾊的,另⼀个表⾯是⿊⾊的,把它们放在同⼀个房间内,让它们⾃然冷却,则()A、⽩⾊容器⾥的⽔冷却得快B、⿊⾊容器⾥的⽔冷却得快C、两个容器⾥的⽔冷却得⼀样快D、以上情况都有可能6、我国发射的神州四号飞船返回舱的表⾯有⼀层叫做“烧蚀层”的物质,它可以在返回⼤⽓层时保护返回舱不因⾼温⽽烧毁。
烧蚀层能起这种作⽤,除了它的隔热性能外,还由于()A、它的硬度⼤,⾼温下不会损坏B、它的表⾯⾮常光滑,能减少舱体与空⽓的摩擦C、它在汽化时能吸收⼤量的热D、它能把热辐射到宇宙空间7、下列说法正确的是()A、质量相同的两种物质吸收热量时,⽐热⼤的温度变化⼀定⼩B、1焦⽿的热量可以使1克⽔温度升⾼4.2℃C、物体的机械能增加时,热能也会增加D、⼀根锯条的温度升⾼,热能增加时,我们⽆法判断其增加热能的⽅法8、家中烧⽔的⽔壶,壶盖上常有⼀个⼩孔。
物理竞赛热学专题精编大全(带答案详解)一、多选题1.如图所示为一种简易温度计构造示意图,左右两根内径粗细均匀的竖直玻玻璃管下端通过软管相连接,在管中灌入某种液体后环境的温度。
重复上述操作,便可在左管上方标注出不同的温度刻,将左管上端通过橡皮塞插入小烧瓶中。
调节右管的高度,使左右两管的液面相平,在左管液面位置标上相应的温度刻度。
多次改变烧瓶所在度,为了增大这个温度计在相同温度变化时液面变化的髙度,下列措施中可行的是()A .增大液体的密度B.增大烧瓶的体积C.减小左管的内径 D .减小右管的内径【答案】BC2.如图所示为两端封闭的U 形玻璃管,竖直放置,管内左、右两段封闭空气柱A、B 被一段水银柱隔开,设原来温度分别为T A和T B,当温度分别升高△ T A和△ T B时,关于水银柱高度差的变化情况,下列说法中正确的是()A.当T A=T B,且△ T A=△ T B时,h一定不变B.当T A=T B,且△ T A=△ T B时,h一定增大C.当T A<T B,且△ T A<△ T B时,h一定增大D.当T A>T B,且△ T A=△ T B时,h 一定增大【答案】BD【解析】【详解】AB. 由于左边的水银比右边的高?,所以右边的气体的压强比左边气体的压强大,即???> ???,设在变化的前后???两? 部分气体的体积都不发生变化,即???做?的都是等容变化,则?? ???? ??????根据????= ??????可??知,气体的压强的变化为 ????= ??????,??当????= ???,且????= ?? ??时,由于???>??????C. 当????< ???,且 ????< ????时,由于 ???> ???,根据 ????= ??????可??知不能判断 ?? ??和?? ??变化的大小,所以不能判断 ?的变化情况,故选项 C 错误;??????D. 当???? > ??,且?????= ?????时,由于 ???> ???,根据????=??????可??知 ????> ????,?一定增大, 故选项 D 正确;3.下列叙述正确的是()A .温度升高,物体内每个分子的热运动速率都增大B .气体压强越大,气体分子的平均动能就越大C .在绝热过程中外界对气体做功,气体的内能必然增加D .自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 【答案】 CDA .温度升高,气体分子的平均动能增大, 但是个别分子运动速率可能减小, 故 A 错误; B.温度是气体分子的平均动能变化的标志。
热学训练题(二)班级_______学号_________姓名__________得分____________第一部分选择题(75分)1、5℃的冷水和60℃的热水混合,得到50℃的温水。
若不计热损失,可以判断( )(A)混合前热水的热量不一定比冷水的热量多;(B)混合前热水的热量一定比冷水的热量多;(C)热水质量不一定比冷水质量大;(D)(D)热水质量一定比冷水质量小。
2、 在用混合法测定固体或液体比热的实验中,即使操作完全正确,但热损失仍然存在。
考虑到热量的损失,那么测出的比热数值大小与其真实值相比较,应当( )(E)一定大于真实值; (B)一定小于真实值;(C)只要经过多次测量取平均值,就一定完全等于真实值;(D)如果被测物质是放热物质,则测量值一定小于真实值;若是吸热物质,则测量值一定大于真实值。
3、把两只质量为m 、初温度为100℃的铜球和铁球,分别投入两杯质量也为m 、初温度为0℃的水中。
不考虑热损失,则它们分别达到热平衡后,可能出现的情况是(已知铜的比热小于铁的比热)( )(A)两杯水的混合温度可能相等; (B)放铜球的混合温度较高;(C)放铁球的混合温度较高; (D)两球放出的热量相等、温度变化相同。
4、甲乙两种液体可以相互混和,它们的密度之比为ρ甲:ρ乙=5:4;混合前的体积之比为V 甲:V 乙=2:3;比热之比为c 甲:c 乙=1:2。
假设它们的初温度不等,混和后的共同温度为t ,不计混和过程中的热损失,则它们达到热平衡后各自相对于它们原来的初温度的温度变化量之比Δt 甲:Δt 乙为( )(A)2:5; (B)5:12; (C)16:15; (D)15:165、某学生用两个相同的热源分别对质量为m 1,比热为c 1的甲物质和质量为m 2、比热为c 2的乙物质加热,并根据实验测得的数据分别画出甲、乙两物质的温度随加热时间变化的图线,如图10所示。
根据图线情况,作出如下推断,其中正确的是( )(A)若m 1=m 2,则c 1<c 2; (B)若m 1<m 2,则c 1>c 2;(C)若c 1=c 2,则m 1<m 2; (D)若c 1>c 2,则m 1<m 2。
A9\A10A 班初中物理竞赛热学训练试题
班级________学号_________姓名_________得分________
(时间:60分 满分100分)
1.液体表面分界线单位长度上的表面张力叫作表面张力系数,
用下面方法可以测量液体的表面张力从而求得液体的表面张
力系数.如图所示,容器内盛有肥皂液,AB 为一杠杆,AC=15cm ,
BC=12cm.在其A 端挂一细钢丝框,在B 端加砝码使杠杆平衡.
然后先将钢丝框浸于肥皂液中,再慢慢地将它拉起一小段距离
(不脱离肥皂液),使钢丝框被拉起的部分蒙卜一层肥皂膜,这时需将杠
杆B 端砝码的质量增加5.0×10-4kg ,杠杆才重新平衡(钢丝框的钢丝很
细,在肥皂中受到的浮力可不计).则肥皂液的表面张力为( ).c
(A)6×10-3N (B)14×10-3N (C)4×10-3N (D)3×10-3N
2.如图所示,若玻璃在空气中重为G 1,排开的水重为G 2,则图中弹簧
秤的示数为( ).
(A )等于G 1 (B )等于G 2
(C )等于(G 1-G 2) (D )大于(G 1-G 2)
3. 两个相同的轻金属容器里装有同样质量的水。
一个重球挂在不导热的细线上。
放入其中一个容器内,使球位于容器内水的体积中心。
球的质量等于水的质量,球的密度比水的密度大得多。
两个容器加热到水的沸点,再冷却。
已知:放有球的容器冷却到室温所需时间为未放球的容器冷却到室温所需时间的k 倍。
试求制作球的物质的比热与水的比热之比c 球:c
两个完全相同的金属球a 、b,其中a 球放在不导热的水平面上,b 球用不导热的细线悬挂起来。
现供给两球相同的热量,他们的温度分别升高了△ta 、△tb ,假设两球热膨胀的体积相等,则
A.△ta>△tb
B.△ta<△tb
C.△ta=△tb
D.无法比较
4.水和油边界的表面张力系数为σ=1.8×10-2N /m ,为了使1.0×103kg 的油在水内散成半
径为r =10-6m 的小油滴,若油的密度为900kg /m 3,问至少做多少功?
5.炎热的夏季,人们通过空调来降低并维持房间较低的温度,在室外的温度为1T 时,要维持房间0T 的温度,空调每小时工作0n 次。
已知一厚度d ,面积为S 的截面,当两端截面处的温度分别为a T 、b T ,且b a T T >,则热量沿着垂直于截面方向传递,达到稳定状态时,在t ∆时间内通过横截面S 所传递的热量为:
t S d
T T K Q b a ∆-= (其中K 为物质的导热系数。
)
求:(1)当室外的温度升高到2T 时,如房间的温度仍然维持为0T ,则空调平均每小时工作多少次?
(2)设房屋墙壁以及顶部的厚度均为L 、导热系数为1K ,如房间内再增加一厚度均为l 、导热系数为2K 的保温涂层,在室外的温度为1T ,房间的温度仍然维持为0T ,那么空调平均每小时工作多少次?(不考虑门窗及地面的热传导)
6.一个老式的电保险丝,由连接在两个端纽之间的一根细而均匀的导线构成。
导线按斯特藩定律从其表面散热。
斯特藩定律指出:辐射功率P 跟辐射体表面积S 以及一个与温度有关的函数成正比,即
()
,44外辐T T S P -∞ 试说明为什么用保险丝时并不需要准确的长度。
7.物体受热膨胀时,其体积通常满足V t =V 0(1+βt)上式中V t 表示物体在温度t 时的体积,V 0表示物体在0℃时的体积,t 表示摄氏温度,β叫组成该物体的物质的体膨胀系数。
今有一质量为80g 的玻璃瓶,在0℃时盛满酒精后测得其总质量为m 1=317g,加热至50℃时,由于玻璃的体膨胀系数β小于酒精的体膨胀系数β′,而使一部分酒精溢出,这时测得全部溢出
酒精的质量为Δm=m 1-m 2=12g.若酒精的的体膨胀系数β′的数值为1.1×10-3/℃。
则玻璃的
体膨胀系数β为
8.为了测量某个体膨胀系数很小的容器的体膨胀系数,采用如下的
方法:先将容器内装满体膨胀系数为β的某种液体,并称出这时容
器内液体的净重为G 0,再将体膨胀系数为γ的玻璃球放入其中,如
图20所示.然后将温度分别提高t 1˚C 、t 2˚C ,并称得容器内液体相
应的重量分别为G 1、G 2,试求该容器的体膨胀系数α.
9.一密闭容器中,盛有高温的油,放在温度保持不变的环境中慢慢冷却。
小明每隔30分钟记录一次容器内的油温,共记录七次,具体数据如下表:
根据表中数据可知在冷却时间为60 min时,内外温度之差为__________ C,油温T与冷却时间t的关系式为__________
11.大刚家自制了一个太阳能热水器,其主要装置是一个晒水箱.经多次观察和实验知道,该晒水箱的效率在夏天可达到50%.查表可知,在地球表面,晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103J/(m2·s).如果晒水箱内有45kg的水,晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是2.0m2,试问:要使水温从25℃升高到55℃需要多长时间?
随着“西气东输”工程的实施,目前扬州正在人工煤气向天然气改造工程,一份宣传材料上
(1)请你在表格中填入天然气折合成以前使用的人工煤气单位价格,并考虑一下改造后长期使用天燃气(填是/否)划算。
(保留两位小数,不要求计算过程
(2)小明家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知完全燃烧放出的热量有50%被有效利用,现要将质量为4kg,初温为14℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?国产165型单缸四冲程汽油机的气缸直径为65mm,活塞冲程长55mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×105帕,飞轮转速是1500R/min.
⑴求这种汽油机满负荷工作时的功率(不计摩擦损失).
⑵如满负荷工作时每分钟消耗15克汽油,这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(汽油的燃烧值4.6×107焦/千克
12.两根均匀的不同金属棒,密度分别为ρ1、ρ2,线膨胀系数分别为a1、a2长度都为l,一端粘合在一起,温度为0℃,悬挂棒于A点,棒恰成水平并静止,如图所示.若温度升高到t℃,要使棒保持水平并静止,需改变悬点,设位于B,求AB间的距离(粘合剂的质量忽略不计).。