2020-2021全国中考物理热学问题中考真题分类汇总附答案

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 1800r 30r/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．炎热的夏天，开了空调的房间窗户玻璃上常常会结一层水雾，则水雾是水蒸气_____（填物态变化）成小水珠附着在玻璃窗____侧，使玻璃变模糊，水蒸气变成水珠会____热量。

东北地区寒冷的冬天，房间窗户上会结一层美丽的冰花，这是水蒸气______（填物态变化）形成的小冰晶附着在玻璃窗_____侧。

【答案】液化 外 放出 凝华 内【解析】【详解】[1][2][3]水雾是水蒸气液化成小水珠附着在玻璃窗的；这是因为玻璃窗外侧的水蒸气遇上冰冷的玻璃窗，液化成小水珠，是附着在玻璃窗外侧的；水蒸气变成水珠会放出热量；[4][5]东北地区寒冷的冬天，房间窗户上会结一层美丽的冰花，这是水蒸气凝华形成的；这是房间内温度较高的水蒸气遇上冰冷的窗，凝华形成的，这是附着在玻璃窗内侧。

3．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。

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。

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．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．如图所示是“比较不同物质吸热情况”的实验装置。

实验中需加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。

一、初中物理热学问题求解方法1．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S m 2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L m ，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P kPa ，飞轮1s 转动N 周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦与机器散热)，1h 消耗汽油V L(汽油密度为ρkg/m 3，汽油热值为q J/kg)求： (1)汽油机的功率； (2)汽油机的效率．【答案】(1) 500pSLN W ；(2)91.810100%pSLNVqρ⨯⨯． 【解析】 【详解】(1)燃气对活塞的平均压力F =p ×103Pa ×S m 2=pS ×103 N ，一个做功冲程中燃气对活塞做的功W =FL =pSL ×103 J ，飞轮每转两圈对外做功一次，所以1s 内飞轮转N 周，对外做功2N次，所以1s 内，燃气对活塞做的总功W 总=W ×2N = pSL ×103×2NJ= 500pSLN J ， 汽油机的功率P =500J1sW pSLN t =总=500pSLN W ； (2)消耗V L 汽油放出的热量Q 放=m 汽油q 汽油=ρ汽油V 汽油q 汽油=ρVq ×10-3J ，汽油机1h 做的功W 总1=P ×3600s=1.8×106pSLN J ，汽油机的效率η=69131.810J 1.810=100%=100%10J W pSLN pSLNQ Vq Vqρρ-⨯⨯⨯⨯⨯总放． 答：(1)汽油机的功率是500pSLN W ；(2)汽油机的效率是91.810100%pSLNVqρ⨯⨯．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。

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．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。

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．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．柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是（ ） A ．吸气、压缩 B ．压缩、排气 C ．吸气、压缩、排气 D ．排气【答案】D 【解析】 【详解】吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入的只有空气，所以吸气冲程不同；柴油机属于压燃式点火，所以在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高，所以压缩冲程不同；汽油机气缸顶部有个火花塞，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火，所以做功冲程不同；排气冲程只是将废气排出，所以柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是排气冲程；通过以上分析可知，故选D 。

一、初中物理热学问题求解方法1．水是人类生存环境的重要组成部分。

水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。

以下关于水的说法错误．．的是（）A．相同质量0℃水的体积大于0℃冰的体积B．相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能C．水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力D．今年12月11日我县第一次出现霜林尽染的美景，说明气温已经低于0℃【答案】A【解析】【详解】A．根据mVρ=和ρρ>水冰得质量相同的0℃水的体积小于0℃冰的体积，故A错误，符合题意；B．0℃水放热凝固成相同质量的0℃冰，所以相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能，故B正确，不符合题意；C．水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力，故C正确，不符合题意；D．霜是水蒸气遇冷凝华而成的，在标准大气压下水的凝固点是0℃，而霜的形成需要的温度更低，所以霜的形成，说明气温已经低于0℃，故D正确，不符合题意。

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10060℃；那么当示数为41℃时，从20℃到41℃之间有21个格，用21×10060℃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：14120100()6305t =⨯=﹣℃℃， 当实际温度为60℃时，对应的温度：60601002056t =+⨯=℃℃℃； 故选C 。

一、初中物理热学问题求解方法1．向一大桶温度为1t 的冷水中倒入一小桶温度为2t 的热水，混合后的温度为t ，下面关于温度的关系式中正确的是（ ）A ．122t t t +=B ．122t t t +<C ．122t t t +>D ．212t t t -=【答案】B 【解析】 【详解】冷水吸收的热量：11Q cm t t =-吸（） 热水放出的热量：22Q cm t t =-放（）由题意知，Q Q =吸放；则有：1122cm t t cm t t -=-（）（）解得：1221m t tm t t --＝ 因为冷水是一大桶，热水是一小桶，所以12m m ＞，即21t t t t --＞，所以122t t t +＜；故B 项正确、ACD 项错误；2．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 ．3．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＝，33210kg/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____。

【答案】6：7 17【解析】 【详解】[1]设两个球空心部分的体积为0V ，已知甲乙两个球质量相等，由mVρ=得： 00V V V V ρρ-=-甲甲乙乙()()把33310kg/m ρ⨯甲＝，33210kg/m ρ=⨯乙代入，并化简得：0032V V V V -=-甲乙()()①由于甲球在水中悬浮，所以重力与浮力相等：=F G 甲浮甲即：0g g V V V ρρ=-甲甲甲水()所以：03V V V =-甲甲()②由①②解得：032V V =甲，074V V =乙。

一、初中物理热学问题求解方法1．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S m 2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L m ，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P kPa ，飞轮1s 转动N 周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦与机器散热)，1h 消耗汽油V L(汽油密度为ρkg/m 3，汽油热值为q J/kg)求： (1)汽油机的功率； (2)汽油机的效率．【答案】(1) 500pSLN W ；(2)91.810100%pSLNVqρ⨯⨯． 【解析】 【详解】(1)燃气对活塞的平均压力F =p ×103Pa ×S m 2=pS ×103 N ，一个做功冲程中燃气对活塞做的功W =FL =pSL ×103 J ，飞轮每转两圈对外做功一次，所以1s 内飞轮转N 周，对外做功2N次，所以1s 内，燃气对活塞做的总功W 总=W ×2N = pSL ×103×2NJ= 500pSLN J ， 汽油机的功率P =500J1sW pSLN t =总=500pSLN W ； (2)消耗V L 汽油放出的热量Q 放=m 汽油q 汽油=ρ汽油V 汽油q 汽油=ρVq ×10-3J ，汽油机1h 做的功W 总1=P ×3600s=1.8×106pSLN J ，汽油机的效率η=69131.810J 1.810=100%=100%10J W pSLN pSLNQ Vq Vqρρ-⨯⨯⨯⨯⨯总放． 答：(1)汽油机的功率是500pSLN W ；(2)汽油机的效率是91.810100%pSLNVqρ⨯⨯．2．做“观察水的沸腾”的实验时，某实验小组在我市做“观察水的沸腾”的实验，在实验时，有下列温度计可供选择：A ．体温计B ．水银温度计（量程为-10℃～110℃）C ．家用寒暑表（量程为-20℃～60℃）D ．酒精温度计（量程为-80℃～50℃）（1）根据这个实验的要求,应选用哪支温度计？答：_______（2）在试验中，观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图a、b所示. 小组记录的实验数据如表：时间/min (45678)温度/℃ (9091939798)时间/min910111213…温度/℃98101989898…（3）如图_______是水在沸腾时的情况.（4）从记录的数据可得出的实验结论是：水沸腾过程中继续对它加热，水的温度将会_______；该实验的数据纪录中明显错误的是_______min时刻．试分析引起这个明显误差的可能的原因：_______．（5）在实验中他们也发现了一个问题，水从开始加热到沸腾的这段时间过长，造成这种现象的原因可能是_______．（给出一种原因即可）（6）酒精灯拿走后，杯中水又沸腾了一小会是因为_______．（7）烧杯上加一个有孔硬纸板的作用是_______．【答案】B a 不变 10 读数错误水的质量大石棉网有余热，温度高于水的沸点，水继续吸热减少散热损失【解析】【详解】(1)[1]水沸腾时，在1标准大气压下，它的温度为100℃，测量它的温度，体温计不合适，家用寒暑表不合适，因为它的最高温度只能达到60℃，酒精温度计不合适，因为它的最高温度只能达到50℃，水银温度计合适，它的最高温度能达到110℃，故选B；(3)[2]水在沸腾时，它的温度均匀，气泡从底端升到水面的过程中，液体的压强越来越小，那么气泡越来越大，那么a图应该是水在沸腾时的情况；(4)[3]从数据可以看到，第8、9、11、12、13min时，它的水温保持不变，也就是水沸腾过程中继续对它加热，水的温度将会不变；[4]第10min时，它的温度是101℃，和第9min、11min时的温度不一样，这是很明显的错误；[5]引起这个明显误差的可能的原因是读数读错了；(5)[6]造成这种现象的原因可能是水太多了，水的质量大，需要更长的时间升温，也有可能是水的初温太低，升温需要更长时间；(6)[7]酒精灯拿走后，杯中水又沸腾了一小会是因为石棉网有余热，温度高于水的沸点,热量从石棉网传递到水，水又继续沸腾；(7)[8]烧杯上加一个有孔硬纸板的作用是减少热量传递到空气，导致热量损失．3．如图所示是“比较不同物质吸热情况”的实验装置。

一、初中物理热学问题求解方法1．将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中，冷水的温度升高了10 ℃，这是通过______的方式改变了冷水的内能。

又向容器内倒入同样一杯热水，冷水的温度又升高了6℃。

如果再向容器内倒入同样三杯热水，则冷水温度可再升高______℃（不计热量损失）。

【答案】热传递 9 【解析】 【分析】 【详解】[1]热水倒入冷水中，热水放出热量，冷水吸收热量，冷水温度升高，是通过热传递的方式改变冷水的内能。

[2]热水倒入冷水中，热水放出的热量等于冷水吸收的热量，设一杯的热水质量为m ，初温为t ，冷水的质量为m 0，由热平衡方程可得第一次加入热水时0(10)10cm t cm -=⨯℃℃第二次加入热水时0(16)()6cm t c m m -=+⨯℃℃两式相减得03m m =，代入解得40t =℃。

若再加入同样三杯热水，设升高的温度为t ∆，则03(4016)=(2)cm t c m m t --∆+∆℃℃解得9t ∆=℃。

2．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m 1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m 2(m 2>m 1)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）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】46 BC 48 c 减少热量的散失水的沸点是98℃【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℃。

一、初中物理热学问题求解方法1．旅游时，小华用“小米8”手机与同学联络，通话时声音信息在空中的传播速度是_______m/s ；同学帮小华拍了一张照片，小华在水中的“倒影”清晰可见，拍照时水中的“倒影”是由于光的_________形成的， 照片中小华的倒影部分____________（选填“是”或“不是”）实际光线进入手机镜头形成的；“小米8”手机的散热材料是石墨烯晶体，石墨烯________（选填“有”或“没有”）固定的熔点；石墨烯的比热容为()31.410J/kg ⨯⋅℃， 则200g 的石墨烯温度升高10℃，吸收的热量是__________J 。

【答案】8310⨯ 反射 是 有 32.810⨯【解析】 【分析】 【详解】[1]通话时声音信息是通过电磁波传播的，不是声波，所以它的传播速度是8310m/s ⨯。

[2][3]拍照时水中的“倒影”是由于光的反射形成的；照片中小华的倒影部分是由水面反射的光线进入手机镜头形成的，这是实际光线。

[4]石墨烯晶体是晶体，有固定的熔点。

[5]根据热量的计算公式可知，200g 的石墨烯温度升高10℃，吸收的热量是()331.410J/kg 0.2kg 10 2.810J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯℃℃2．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m 1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m 2(m 2>m 1)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）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_________。

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 ＝W t得，20min 电饭煲消耗的电能 W 电＝P '加热t ＝1000W ×20×60s ＝1.2×106J由ρ＝m V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。

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．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=cmΔt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AA AB B B()=()t tc t tc 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．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。

（1）实验中应量取质量_____的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。

（2）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和_____。

（3）用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过_____来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。

（4）实验记录的数据如下表所示，分析实验数据可知_____（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强。

（5）下列事实能用上述实验数据得出的结论解释的是_____。

A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色D．夏大给教室洒水，感觉凉爽【答案】相同电加热器加热时间甲 A【解析】【分析】（1）根据控制变量法分析甲、乙两种液体质量的关系；（2）根据温度计的使用方法分析温度计的玻璃泡不要碰到哪些地方；（3）使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法；（4）使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；（5）水的比热容较大，与其它物质相比，吸收相同的热量，升高的温度较低。

一、初中物理热学问题求解方法1．一支刻度均匀但刻度线位置不准的温度计，把它放在标准大气压的沸水中，读数是97℃，把它放在冰水混合物中，读数是2℃，若用这支温度计去测量某物体的温度时，它的读数恰好等于物体的实际温度，则该物体的温度是_____．如下图所示，图甲的温度为_____。

【答案】40℃ -22℃【解析】【详解】[1]因读数不准确的温度计的刻度是均匀的，设不准确温度计示数y与真实温度x之间满足方程：y=kx+b；将y=97℃时，x=100℃和y=2℃时，x=0℃分别代入方程，得：97=k×100+b；2=k×0+b；解方程组得：k=95100，b=2，故方程可变为：952100y x=+，根据题意，它的读数恰好等于物体的实际温度可知，x=y，代入方程可得解为：x=40℃；[2]由图知，温度计10℃之间分成5等份，所以一等份代表2℃，也就是分度值为2℃；“20”在“10”的下端，说明温度低于0℃，为-22℃。

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。

接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点，数据记录如下表：盐水浓03691215182124273036度(%)凝固点0-2-4-6-8-11-15-18-17-1.8-0.40 (℃)分析表格中数据可知，当盐水浓度增大时，其凝固点__________；（3）小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低，其值为﹣18℃，你认为他的判断准确吗？_____（选填“准确”或“不准确”），你判断的理由是__________；（4）在测量浓度为21%的盐水凝固点时，某一时刻测得盐水温度如图所示，则此时该盐水处于______态；（5）你认为给冷藏盒中药品降温最好选用_____（选填冰或适当浓度盐水结成的冰）。

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．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______________。