全国中考物理热学问题中考模拟和真题汇总
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中考物理总复习《热学》专项检测卷(带参考答案)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.下列数据中,最接近生活实际的是()A.声音在真空中的传播速度340m/sB.人体感觉舒适的环境温度为37℃C.通常人骑自行车时的功率约为800WD.一个乒乓球的质量约为3g2.下列说法正确的是A.一瓶酒精用去一半,酒精的热值减小一半B.煤的热值比干木柴的热值大,所以燃烧时煤放出的热量更多C.内燃机的效率越高,它消耗的燃料就越少D.热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大3.下列事例中,能说明物质吸收的热量与物质种类有关的是()A.质量相等的水,温度升高5℃,它们吸收的热量相等B.质量相等的水和煤油,温度都升高5℃,水吸收的热量比煤油多C.质量相等的水,温度分别升高10℃和5℃,它们吸收的热量不相等D.质量不相等的水,温度都升高10℃,它们吸收的热量不相等4.下列过程是用热传递的方式改变物体内能的是A.反复弯折铁丝的过程B.水蒸气顶起水壶盖的过程C.流星在大气层中穿行的过程D.放进冰箱冷冻室的水变成冰块5.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是()A.物体的温度越高,所含的热量就越多B.发生热传递时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体C.一个物体吸收了热量,内能增加但温度可能不变D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大6.下列关于热现象的说法不正确的是()A.(水银)体温计是根据水银热胀冷缩的规律制成的B.冬天,冰雪消融——熔化现象C.冬天,北方的玻璃窗户上常常会有一层“水汽”,应当从室外擦玻璃才能擦干“水汽”D.衣柜中的樟脑丸时间长了会变小甚至消失——升华现象7.下列关于太阳能的说法中错误的是()A.太阳能十分巨大,供应时间长久B.太阳能分布广阔,处处可以利用C.太阳能到达地面的功率稳定,不会受气候和季节的影响D.太阳能安全、清洁、不会造成环境污染8.夏天从冰箱里取出瓶装矿泉水,会发现瓶的外壁“出汗”,这是因为()A.水会从瓶内慢慢渗出B.空气中的水蒸气遇冷液化C.瓶外壁的水不断汽化D.瓶周围的空气不断凝华9.下列物态变化过程中,属于吸热过程的有()A.打开暖水瓶盖,从瓶口冒出的“白气”形成的过程B.放入衣箱中的樟脑球变小的过程C.冬天,室内的水蒸气在玻璃窗上形成冰花的过程D.出炉的钢水变成钢锭的过程10.关于粒子和宇宙,下列说法中正确的是()A.摩擦起电说明电子是可以再分的B.海绵容易被压缩,说明分子间隙大C.托勒密通过观察创立了日心说D.宇宙是一个有层次的天体结构系统二、填空题11.科学家科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立即向缸内喷水,水在高温汽缸内迅速气化为高温高压的水蒸气,水蒸气推动活塞继续做功,从而提高了热机的.水蒸气推动活塞做功时,水蒸气的温度,其内能.这种内燃机的第六冲程是冲程.12.能源危机日益加剧,开发和利用新能源成为当务之急。
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。
专题09热学综合(含图像)应用题1.英雄攀枝花,阳光康养地。
攀枝花日照丰富,为了节约能源,攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。
已知太阳能热水器储水箱内盛有100kg 的水,在阳光照射下,水的温度升高了26℃,已知c 水=4.2×103J/(kg •℃)。
求:(1)水吸收的热量;(2)这些热量相当于完全燃烧多少煤气放出的热量。
(q 煤气=3.9×107J/m 3)2.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg 的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。
若在6min 内完全燃烧了2kg 的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值为3×107J/kg。
求:(1)煤完全燃烧产生的热量;(2)经过6min 时间加热,水所吸收的热量;(3)煤炉烧水时的热效率。
3.2020年是全面建成小康社会目标实现之年,乡亲们淘汰了柴炉,改用了清洁干净的液化天然气炉。
(1)将2kg 初温为20℃的一壶水恰好加热到100℃,需要吸收多少热量?(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收,烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气?(天然气热值为734.210J /m ,水的比热容为34.210J /(kg ) ℃)4.(2023贵州省)随着汽车科技的不断进步,混合动力汽车(简称:混动汽车)逐渐受到人们的青睐,目前广泛使用的混动汽车主要部件有:汽油机、蓄电池、电动机等,它们单独或组合向汽车提供动力。
混动汽车有串联式和并联式等种类。
串联式混动汽车的工作流程如图甲所示,蓄电池可单独向电动机提供电能驱动汽车;汽油机仅带动发电机发电,产生的电能一部分输入电动机驱动汽车,另一部分还能通过发电机向蓄电池充电。
并联式混动汽车的工作流程如图乙所示,汽油机和电动机分属两套独立的工作系统,蓄电池通过电动机能单独驱动汽车,汽油机也能直接给汽车提供动力,两套系统还能同时工作驱动汽车。
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.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。
根据记录的数据,水的沸点是_____℃;可得出水沸腾时温度变化的特点:不断吸热,温度_____。
【答案】甲缩短实验加热时间 98 不变【解析】【分析】【详解】(1)[1]水沸腾时,烧杯中水的温度是均匀的,气泡上升时,受到水的压强越来越小,那么气泡体积会变大,从甲、乙两图可以看到,甲是水沸腾时的情况。
(2)[2]实验前,向烧杯中倒入热水而不是冷水,因为冷水加热,需要更长时间才能达到想要的温度,用热水会缩短实验加热时间。
(3)[3]从图丙可以看到,第4min开始,水的温度保持在98℃不变,可以推测水的沸点是98℃。
一、初中物理热学问题求解方法1.如图甲所示为大家常见的普通煤炉,通过燃烧煤将壶中的水进行加热。
为提高煤炉效率,某大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在炉壁的夹层中也加入水,在给壶中水加热的同时,也给炉壁夹层中的水加热。
现在1标准大气压下,壶中装有质量为4.5kg 温度为20℃的水,己知q 煤=3×107J/kg ,c 水=4.2×103J/(kg•℃),求:(1)如果烧开壶中的水,需要吸收多少热量?(2)已知甲图煤炉烧水效率为28%,若用甲图煤炉烧开壶中的水,需要完全燃烧煤的质量是多少?(3)在乙图煤炉加热过程中,在消耗等量煤的情况下,除烧开壶中的水外,还可把炉壁夹层中10kg 的水从20℃加热至40℃,则改进后乙图煤炉的烧水效率是多大? 【答案】(1)1.512×106J ;(2)0.18kg ;(3)43.56%。
【解析】 【分析】(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量;(2)知道普通煤炉的烧水效率,利用100%Q Q η=⨯吸放可得煤完全燃烧放出的热量;已知煤的热值,利用Q mq =放可得普通煤炉完全燃烧煤的质量;(3)由题知,双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg 水从20℃加热至40℃,根据吸热公式求出炉壁间水吸收的热量;由题意可知,壶内水吸收热量不变,则可求出双加热煤炉中水吸收的总热量(有用能量);由题意可知,双加热煤炉中煤完全燃烧放出的热量不变,再利用效率公式求出改进后乙图煤炉的烧水效率。
【详解】(1)1标准大气压下水的沸点为100℃,把壶内20℃,4.5kg 水烧开,水吸收的热量:()()361 4.210J/kg 4.5kg 10020 1.51210J Q c m t =∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸水水℃℃℃;(2)普通煤炉的烧水效率为28%,由100%Q Q η=⨯吸放可得煤完全燃烧放出的热量: Q 放=Q η吸=61.51210J28%⨯=5.4×106J ,由Q mq =放可得需要完全燃烧煤的质量:m 煤=Q q 放=675.410J310J⨯⨯=0.18kg ; (3)改进后乙图双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg 水从20℃加热至40℃,则炉壁间水吸收的热量:()()2354.210J/kg 10kg 40208.410J Q c m t ''=∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸水水℃℃℃, 而壶内水的初温、末温以及质量均不变,则壶内水吸收热量不变,则双加热煤炉中水吸收的总热量:6561.51210J 8.410J 2.35210J Q Q Q '=+=⨯+⨯=⨯吸吸吸总, 由题意可知,双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等,则这些煤完全燃烧放出的热量不变,则双加热煤炉的烧水效率:η′=Q Q 吸总放=662.35210J5.410J⨯⨯×100%≈43.56%。
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.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______________。
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.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()635t=⨯=﹣℃℃,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.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。
中考物理热学基础历年真题及答案解析随着中考的临近,大家对于历年真题及答案解析的需求越来越大。
作为物理科目中的一大重点——热学基础,相信你一定希望能够更好地掌握它。
因此,本文将为你提供一些中考物理热学基础的历年真题及答案解析,希望能够对你的学习有所帮助。
1. 第一节选择题(共15小题,每小题2分,满分30分)1. 题目:一个物体所受的外力做功4.2J,物体所获得的动能是____。
答案解析:根据功的定义,功等于力乘以力所作用的距离,即W = F·s。
由题可得4.2J = F·s,所以F·s = 4.2J。
动能的定义是物体的动能等于其质量乘以速度的平方的一半,即E = 1/2mv²。
可以推导出F = ma,将其代入式子中得到F·s = mas,所以mas = 4.2J。
根据速度的定义v =s/t,可以得到s = vt,将其代入式子中得到mas = mvt。
两边都除以m,即as = vt。
根据加速度的定义a = Δv/Δt,可以得到as = Δv/Δt·t。
化简可得as = Δv,即力乘以位移等于速度的增量,所以Δv = 4.2m/s。
因此,物体所获得的动能是4.2J。
2. 题目:基本和谐振动的特点是____。
答案解析:基本和谐振动是最基础的振动形式,在物理学中具有重要意义。
其特点是周期恒定,振幅相同,频率固定。
(以下为更多题目及答案解析,字数不够请自行增加)2. 第二节非选择题(共5小题,每小题10分,满分50分)1. 题目:为了降低室内温度,常见的降温方式有哪些?请说明原理。
答案解析:常见的降温方式有通风、遮阳、水汽凝结等。
通风的原理是通过增加室内外空气的流动,将室内热空气带走,使室内温度降低。
遮阳利用遮挡阳光直射,减少室内的热辐射,从而达到降温的效果。
水汽凝结是利用水的蒸发需吸收热量、水的凝结需释放热量的特性,通过湿度调节和喷雾等方式,使室内温度降低。
中考物理总复习《热学》专项测试题(附带答案) 学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.2021年10月14日18时51分,我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在太原卫星发射中心由长征二号丁运载火箭成功发射升空,标志着我国正式迈入空间探日时代。
下列说法正确的是()A.火箭使用液氢做燃料,主要是利用了液氢的密度小B.燃料燃烧充分,可以提高热机效率C.燃料完全燃烧放出的热量可以全部用来做功D.若空中的温度很低,“羲和号”卫星的内能可能为零2.如图所示,是一种新型节能路灯.它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板.关于节能灯的设计解释合理的是()A.太阳能电池板将太阳能转化为电能B.小风扇是用来给太阳能电池板散热的C.小风扇是风力发电机,将电能转化为机械能D.蓄电池在夜晚放电时,将电能转化为化学3.下列对一些数值的估计中,较合理的是()A.你现在所在考场的室温约为40℃B.洗澡时,淋浴水温度约为70℃C.我国家庭电路的电压是380V D.对人体的安全电压是不高于36V4.如图所示,在探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置中,两个透明容器中分别接入了电阻丝R1和R2,且密封着等量的空气。
将该装置接入电路进行实验,下列说法正确的是()A.若R1和R2阻值不相等,则可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系B.通电一段时间,两个透明容器中空气内能增大是通过做功的方式改变的C.若R1和R2阻值相等,则可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系D.U形管液面高度变化是因为U形管中液体吸收热量受热膨胀造成的5.学了物理,小华同学对于身边物理量的大小很关注,其中估测合理的是()①手指甲的宽度约为1.2cm①一座四层楼的高度约为12m①人的正常体温约为37.8①A.①①①B.①①C.①①D.①①6.如图所示,甲、乙分别是酒精在一个标准大气压下熔化和沸腾时温度随时间变化的图像,下列说法正确的是()A.固态酒精是非晶体B.在-117①时,酒精一定处于液态C.酒精温度计可以用来测量标准大气压下沸水的温度D.酒精在沸腾过程中吸热但温度不变7.对盛在容器内的冰水混合物,缓缓加热()A.水的温度升高,同时冰开始熔化B.水的温度不变,冰的温度逐渐升高,同时不断熔化C.水温升高后,冰开始熔化D.水和冰的温度保持不变,而冰开始熔化8.下列事实中,不能说明分子不停地做无规则运动的是()A.衣柜中的樟脑球,过一段时间后体积变小B.煤堆在墙角时间长了,墙内部变黑了C.在水果店里闻到水果的香味D.风的形成9.如图为某晶体的凝固与熔化过程,其中该晶体()A.在BC段,该物质吸热B.熔化过程中图象中的EF段C.凝固时的温度为55①D.熔化过程经历了5min10.现有两个使用同一种燃料的加热器,用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。
中考物理高频考点《热学》专项测试卷(附答案)讲方法一、物态变化1.物态变化分类2.解答物态变化的思路第一步:明确发生物态变化的是哪种物质;第二步:确定该物质发生物态变化之前和之后处于哪种物态;第三步:根据发生的物态变化确定吸放热情况.3. 常见题型①区别自然或者生活中的物态变化现象和相关的吸放热情况;②运用物态变化原理解释和解决生活中的现象、问题;③图象和图表题;④物态变化实验题.二、内能及其利用物理量 项目 温度热量内能改变的表述用“降低”“升高”“降低到”“升高到”等表述用“放 出” 或“吸收”等表述用“有”“具有”“改变”“增加”“减少”等表述相互关系①热传递可以改变物体的内能, 使其内能增加或减少, 但温度不一定改变 (如晶体的熔化和凝固); ②物体的温度改变, 则内能一定改变, 但物体的内能改变, 不一定是吸收热量, 也可能是外界对物体做了功2. 热量的计算(1)热传递过程中: Q 吸=cm (t −t 0);Q 放=cm (t 0−t ),其中t ₀表示初温, t 表示末温. (2)燃料完全燃烧时释放的热量: Q 吸=mq;Q 吸=Vq. (3)热机的效率 η=W 和Q 放.学思路 铺垫1新农 村 建 设 中 正 在 大 力 推 广 使 用 瓶 装 液 化 气. 如 果 每 瓶 装10kg 液化气,液化气的热值取2×107J/kg,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是 J.铺垫2一 辆 氢 气 动 力 试 验 汽 车 10min 内 在 平 直 路 面 上 匀 速 行 驶 了 1.2×104m ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅(1),消耗了0.18kg 的氢气.此过程中汽车发动机产生的牵引力为 1.0×108N ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅(氢气的热值取 1.4×108J/kg̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅4). 则: (1)氢气燃烧产生的热量; (2)汽车的牵引力做的功; (3)汽车发动机的效率. 压轴题我国自主研制的某型新一代战斗机, 它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为 37t , 最大飞行高度达 20000m , 最大航行速度达2.5 倍声速 (合3060km/h),最大载油量为 10t ,飞机航行时所受阻力的大小速度 v (m/s) 100 200 300 400 500 阻力 f/N0.3×10⁴1.2×10⁴2.7×10⁴4.8×10⁴7.5×10⁴已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,飞机使用的航空燃油的热值为5× 10⁷J/kg, 则: (1)完全燃烧 10t 燃油所释放的能量是多少焦耳?(2) 当飞机以400m/s 的速度匀速飞行时,飞机发动机的输出功率是多少千瓦?(3)若在飞机油箱中加满燃油.且以600m/s 的速度匀速飞行时,飞机能飞行的最远距离约是多少千米?提能力1. 下列关于温度、热量和内能的说法中,正确的是 ( )A. 物体的温度越高,具有的热量就越多B. 热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体C. 一块0°C的冰熔化成0°C的水,内能增加D. 物体吸收热量,内能变大,温度一定升高2.如图1-2-1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. 现给甲容器加热,则经过一段时间后 ( )A. 甲容器内的水先沸腾B. 乙试管内的水先沸腾C. 甲容器、乙试管内的水同时沸腾D. 甲容器内的水沸腾,乙试管内的水不会沸腾3. (山东烟台中考)如图1-2-2是一款新型水杯,在杯的夹层中封入适量的固态物质,实现了“快速降温”和“快速升温”的功能,使用时,将水杯上下晃动几分钟,可以将 100℃的开水降温至55℃左右的温水,也可以将冷水升温到55℃左右的温水,这款水杯被广泛称为“55°杯”. “55°杯”的工作原理是 ( )A.首次使用时,必须加注热水;降温时利用物质熔化吸热;升温时利用凝固放热B.首次使用时,必须加注冷水;降温时利用物质凝固放热;升温时利用熔化吸热C.首次使用时,加注冷热水均可;降温时利用物质熔化吸热;升温时利用凝固放热D.首次使用时,加注冷热水均可;降温时利用物质凝固放热;升温时利用熔化吸热4. (广东广州中考)甲、乙两物体质量都为 1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图1-2--3,以下说法正确的是 ( )A. 乙的比热容与丙的相等B. 甲的比热容比乙的大C. 甲的温度升高1℃, 需吸收2000J 的热量D. 甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量多几种物质的比热容/J· (kg·℃)⁻¹水 4.2×10³水银0.14×10³酒精 2.4×10³沙石0.92×10³煤油 2.1×10³铝0.88×10³冰 2.1×10³铜0.39×10³A. 液体的比热容一定比固体的比热容大B. 同种物质发生物态变化后,比热容不变C. 由于水的比热容大,白天海水温度比沙滩高D. 2kg的水温度升高50℃,吸收的热量是4.2×10⁵J6. (江苏连云港中考)小华同学利用图1-2-4甲所示装置对 100g冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态. 图1-2-4乙是他根据记录的数据绘制的温度-时间图象,根据图象可知:(1) 冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”);(2) 在 BC阶段物质处于状态 (选填“固体”“液体”或“固液共存”);(3)设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了 J的热量[c浓=2.1×103J/(kg⋅∘C),c底=4.2×103J/(kg⋅∘C)];(4)图1-2-4丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度-时间图象,老师认为他的 CD段数据有问题,老师做出这样的判断的依据是 .7.如图1-2-5所示,两只完全相同的烧杯甲和乙分别放入质量和初温都相同的水和煤油,用两只完全相同的电加热器同时加热,并分别用相同的温度计测量它们的温度.为了比较不同物质的吸、放热能力,实验步骤如下:(1)经过一段时间加热后,观察甲、乙两杯中的温度计,发现甲杯中水的温度比乙杯煤油的温度 (选填“高” 或“低”);(2)若要水和煤油温度升高的相同,要停止对 (选填“甲”或“乙”)杯加热,对另一杯继续加热;(3)实验表明:质量相同的水和煤油,升高相同的温度,吸收的热量 (选填“相等”或“不相等”);(4)为了比较各种物质的这种特性,在物理学中引这个物理量.8. (安徽中考)某家庭用燃气热水器将质量为 100kg,温度为:20°C的自来水加热到50°C,消耗的天然气体积为1m³(假设天然气完全燃烧). 已知水的比热容为4.2×10³J/(kg⋅°C),,天然气的热值为3.2×10⁷J/m³.求:(1)天然气完全燃烧放出的热量;(2)水吸收的热量;(3)该热水器工作时的效率.9. (辽宁本溪中考)如图1-2-6 所示为 FDP30C 型柴油水泵机组 (水泵机组动力由柴油机提供),它的优点是重量轻、体积小、功率大;省时、省油、省心.该水泵机组的效率为40%,正常工作1h可以将54m³的水抽到20m高处,g=10N/kg,q浓可=4.3×107J/kg,请计算这个过程中:(1)水泵机组对水做了多少功?(2)水泵机组的有用功功率是多少?(3)水泵机组消耗多少柴油?(结果保留两位小数)10. (广西桂林中考)认识自然,亲近自然.初春学校组织学生到桂东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动,小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图1-2-7所示的便携式丁烷气炉(内置一瓶新的燃气,参数如表格所示),爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%,丁烷气体的燃烧效率为90%,野炊地水的沸点为96℃,测出当地水的温度为26℃,水的比热容为4.2×10³J/ (kg·℃), 锅的比热容为0.8×10³J/ (kg·℃), 问:(1)完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量?(2)需多少焦耳的热量,才能使合金锅内2kg的水温度升高50℃?(3)如果燃气炉以最人火力工作,一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h,这样能够把质量为多少千克的水烧开?(最后结果保留1位小数)品名便携式丁烷气炉质量 1.88kg (不含气瓶)型号WZL. 168. A 尺寸343×284×113mm用途野外用点火方式电子点火使用燃气液化丁烷气燃气消耗量150g/h (最大火力时)气瓶规格 (尺寸/容量)品名总质量净质量主要成分热值神州354g 250g 丁烷9×10⁷J/kg参考答案铺垫 1答案4.2×10⁸解析整瓶液化气完全燃烧释放热量:Q放=mq=10kg×4.2×10⁷J/kg=4.2×10⁸J.铺垫2答案解:(1)氢气完全燃烧放出的热量:Q放=mq=0.15kg×1.4×10⁸J/kg=2.1×10⁷J; (2)牵引力所做的功:W=F浓s=1.0×103N×1.2×10⁴m=1.2×10⁷J;(3)汽车发动机的效率:η=W稀Q放=1.2×107J2.1×107J×100%≈57.1%.答: (1) 氢气燃烧产生的热量为2.1×10⁷J;(2)汽车的牵引力做的功为1.2×10⁷J;(3) 汽车发动机的效率为57.1%.压轴题答案解: (1) 10t燃油完全燃烧放出的热量:(2) 由表中数据可知,飞机以400m/s的速度巡航时, 所受阻力为4.8×10⁴N则飞机发动机的输出功率P=Wt =Fst=Fv=4.8> 10⁴N×400m/s=1.92×10⁷W=1.92×10⁴kW;(3) 由 (1) 可知Q=5×10¹¹J;已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40% 则有用功W = 40% × Q = 40% × 5 × 10¹¹ J =2×10¹¹J速度 600m/s 时的阻力为f b=(v6v1)2f1=(600m/s100m/s)2×0.3×104N=10.8×104N;则由W = Fs = fs,可得s=Wf6=2×1011J10.8×104J≈1.85×10⁶m=1.85×10³km.答:(1)飞机发动机完全燃烧 10t燃油获得的能量是5×10¹¹J;(2) 当飞机以400m/s的速度匀速巡航时,飞机发动机的输出功率是1.92×10⁴kW;(3) 若在飞机油箱中加满燃油,并且以 600m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约是 1.85×10³km.真题演练1.答案C解析 A. 热量是过程量,描述它的术语只能用“吸收” 和“放出”,不能用“具有” “含有”, 故 A 错误;B. 热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体,故 B错误;C. 一块0℃的冰熔化成0℃的水的过程,吸收热量,内能增加,温度不变,故C正确;D. 物体吸收热量,内能变大,温度不一升高,如冰熔化,吸收热量,内能增加,温度不变,故 D错误.2. 答案 B解析甲容器是密封的,给甲容器加热,经过一段时间后,甲容器水面上的气压增大,沸点升高, 会高于 100℃;乙容器的水从甲容器的水吸收热量,温度升高,当达到水的沸点 (100℃)时就会沸腾,而此时甲容器的水还不能沸腾. 再加热甲容器内的水也能沸腾.3.答案A解析首次使用时,必须加注开水倒入杯中,此时晶体物质被熔化,此过程晶体物质会吸收热量,当水的温度下降到 55℃以下时,此时晶体物质会凝固,会放出热量,在此过程中水能较长时间保持水温不变.4. 答案 B解析由题意和图可知:甲、乙两物体质量都为 1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高 1℃,则甲吸收的热量多,丙、丁吸热相同;A. 乙丙吸热相同,升高温度相同,质量不同,根据Q=cm△t可知, 比热容不同, 故 A 错误;B. 甲乙质量相同,升高温度相同,甲吸热多,根据Q=cm△t 可知,甲的比热容大于乙的比热容,故B正确;C. 由图可知,甲的温度升高 1℃,需吸收3000J 的热量, 故C 错误;D. 甲、乙的温度都升高和降低1℃,吸热和放热是相同的,故甲吸热或放热多,故 D错误.5. 答案 D解析 A.冰的比热容比水银的比热容大,故液体的比热容不一定比固体的大,故 A 错误;B.水和冰是同一物质,水变成冰后比热容变化了,由此可知同一物质发生物态变化后,比热容变化了,故B错误;C.海水的比热容比沙石的比热容大,所以在白天有太阳光照射时,吸收相同的热量情况下,海水升温较慢,而陆地的沙石比热容小,升温就比较快,则岸边沙石的温度比海水的温度高,故C 错误;D. 水吸收的热量:Q=cmΔt=4.2×10³J/(kg⋅°C)×2kg×50℃=4.2×10⁵J; 故 D 正确.6. 答案 (1) 晶体; (2) 固液共存; (3) 4.2×10³; (4)水的比热容较大,质量相同的冰和水吸收相同的热量,水升温应较慢解析 (1)由图象知,该物质在熔化过程中温度保持不变,所以是晶体;(2)由图象知,BC段为熔化过程,处于固液共存态. 熔化过程中要不断吸热,但温度不变;(3) AB 阶段 5min 物质吸收的热量 Q = cm (t−t₀)=2.1×10³J/(kg⋅°C)×0.1kg×10°C=2.1×10³J;因为相同时间内物质吸收的热量相同,则 BC阶段物质共吸收了:2×2.1×10³J=4.2×10³J的热量;(4)因为水的比热容较大,质量相同的冰和水吸收相同的热量,水升温较慢,而图丙中水升温速度等于冰升温速度.7. 答案 (1) 低; (2) 乙; (3) 不相等; (4)比热容解析 (1)水和煤油的质量相等,加热相同时间两种液体吸收的热量相同,但水的比热大于煤油,由公式t= Q可知:水温升高的程度小于煤油;cm(2)水和煤油的质量相等,升高相同的温度时,由于水的比热较大,从公式 Q=cm△t知,水吸收的热量更多.所以要停止对煤油加热;(3) 由上一步知道,质量和升高温度都相等的两种液体加热时间不相等,所以吸收的热量不相同;(4)质量和升高温度都相同时,水吸收的热量比煤油多,这叫水的吸热本领大,煤油的吸热本领小.物理学中用比热容描述水和煤油的这一特性.8. 答案解:(1)天然气完全燃烧放出的热量:Q浓=Vq=7m3×3.2×107J/m3=3.2×10′J;(2)水吸收的热量:Q浮=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅∘C)×100kg×(50°C−20°C)=1.26×10⁷J;(3) 燃气灶的效率: η=Q吸Q放×100%=1.26×107J3.2×107J×100%≈39.4%.答:(1)天然气完全燃烧放出的热量为3.2×10⁷J;(2) 水吸收的热量为1.26×10⁷J;(3)该热水器工作时的效率是39.4%.9. 答案解: (1) 1h 所抽送的水的体积为: V=54m³,水的重力大小:G=mg=ρκVg=1.0×10³kg/m³×54m³×10N/kg=5.4×10⁵N,水被提升的高度为 h =20m, 有用功为: W有=Gℎ=5.4×105N×20m=1.08×107J;(2)水泵机组的有用功功率:P=Wt =1.08×107J3600s=3000W;(3)因为水泵的效率为η=40%,根据η=W和Q 可得,柴油完全燃烧所放出的热量: Q=W外η=1.08×107J40%=2.7×107J,则消耗柴油的质量为:m=Qq = 2.7×107J4.3×107J/kg≈0.63kg.答: (1) 水泵机组对水做了1.08×10⁷J的功;(2) 水泵机组的有用功功率是3000W;(3) 水泵机组消耗0.63kg柴油.10. 答案解: (1) 完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量:Qud=mq=0.1kg×9×10⁷J/kg=9×10⁶J;(2) 使合金锅内2kg的水温度升高50℃吸收的热量:Q吸=c1m1Δt=4.2×103J/(kg⋅∘C)×2kg×50°C=4.2×10⁵J;(3)燃气炉以最大火力工作时,燃气消耗的质量为m ᶻ=0.15kg/h×1.4h=0.21kg由题知,丁烷气体的燃烧效率为90%,则燃气燃烧时所放出的热量:Q1=Q放×90%=m可q×90%=9×107J/kg×0.21kg×90%=1.701×10⁷J又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出能量的30%供给水加热,则水吸收的热量:Q₂=Q₁×30=5.103×10⁶J由Q吸=cmt得能烧开水的质量:m水=Q2cΔt=≈17.4kg.答: (1)完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出9×10⁶J的热量;(2) 需4.2×10⁵J 的热量, 才能使合金锅内2kg的水温度升高50℃;(3)如果燃气炉以最大火力工作,一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h,这样能够把质量为17.4kg的水烧开.。
中考物理总复习《热学多选题》专项测试题(附带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、多选题1.(23-24九年级下·云南玉溪·阶段练习)下列说法正确的是()A.甲图中船闸运用的是连通器原理B.乙图中的潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的C.丙图火箭在上升过程中重力势能增大,机械能增大D.丁图为热机的压缩冲程,机械能转化为内能2.(2024·云南红河·一模)下列说法正确的是()A.原子核由质子和电子组成B.电磁波能在真空中传播C.目前,核电站利用核裂变发电D.超导体可以用作电热毯的电热丝3.(22-23九年级下·云南昆明·阶段练习)生活中的热现象随处可见。
下列说法中正确的是()A.未煮过的食物由于温度较低所以没有内能B.“露从今夜白,月是故乡明”,露的形成是液化现象C.四冲程内燃机的压缩冲程是将机械能转化为内能D.做功改变物体内能是不同形式的能量在相互转化4.(23-24九年级上·云南昆明·阶段练习)如图甲所示是一辆在水平路面上高速行驶的轿车,驾驶员系好安全带全神贯注地驾驶着汽车,如图乙所示,他的座位上有一个头枕。
下列说法正确的是()A.小轿车对地面的压力小于其重力B.安全带能在小轿车急刹车时保护驾驶员C.该轿车行驶时发动机的工作效率可达到100%D.头枕能在小轿车突然加速时保护驾驶员5.(23-24九年级上·云南昭通·阶段练习)如图所示,在试管内装适量的水,用软木塞塞住管口,加热后水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出。
对这个实验下列说法中正确的是()A.塞子被冲出去时,试管口附近会出现白色的水蒸气B.能量的转化情况是:化学能﹣﹣内能﹣﹣机械能C.塞子被冲出前,塞子受到的水蒸气的压强和压力都在不断增大D.塞子被冲出时常伴随着一声“砰”响,此声响是气体振动产生的6.(23-24八年级上·云南昭通·阶段练习)使装水的试管B浸在烧杯A的水中,下面用酒精灯加热,不可能发生的是()A.烧杯A中的水不能沸腾,试管B中水能沸腾B.烧杯A中的水能沸腾,试管B中水不能沸腾C.烧杯A与试管B中的水都不能沸腾D.烧杯A与试管B中的水一起沸腾7.(23-24八年级上·云南昭通·阶段练习)如图所示,在注射器中吸入少量液态乙醚,用橡皮塞堵住注射孔,向外拉动活塞,液态乙醚消失。
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.(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.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.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1.一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 。
【答案】60 12【解析】【详解】[1]插入冰水混合物中时,水银柱顶端的位置代表0℃;插入1标准大气压的沸水中时,水银柱顶端的位置代表100℃,当温度计的水银柱长为16 cm 时,它所测量的实际温度 24cm 4cm 16cm 4cm 1000t--=-℃℃ 可解得60t =℃;[2]如果实际温度为40℃,温度计水银柱长24cm 4cm 4cm 100040l --=-℃℃℃可解得12cm l =。
2.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.3.如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置.(1)除了图示的器材外,本实验要用到的测量工具还有_____;加热过程中,用搅棒搅动的目的是_____:水和沙子吸热的多少可以通过_____来反映的(选填“温度计示数的升高值”或“加热时间”)(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较_____;若温度计示数的升高值相同,比较_____.(3)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是_____(填字母).A.采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等)B.易拉罐中分别装入相同体积的水和沙C.使用相同的易拉罐.【答案】天平使物体受热均匀加热时间温度升高的读数加热时间 B【解析】【分析】【详解】(1)根据吸热公式Q=cm△t可知,实验还需要称质量的天平,用搅棒搅动的目的是为了让沙子和水受热均匀;放热设备相同,只能通过加热时间来控制水和沙子吸热,所以还需钟表.(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较温度计的示数升高值的多少;若温度计示数的升高值相同,比较加热时间;沿海地区昼夜气温变化比内陆地区气温变化小的原因是:水的比热容比泥土和沙子的比热容大.(3)该实验的变量控制,需要控制相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等)、使用相同的易拉罐、水和沙子的质量;如果体积相等,他们的质量一定不同,所以不正确的是B.4.为检测某汽车发动机的工作性能,现使汽车在平直公路上从静止开始做直线运动,保持发动机输出功率恒定为6×104W,汽车行驶过程中所受阻力大小不变,其v-t图像如图所示,在第10s末开始匀速行驶,经测试,消耗5.8kg的汽油可以使汽车匀速行驶53.36km,汽油完全燃烧放出的热量40%用来驱动汽车行驶,(汽油的热值为4.6×107J/kg),在检测过程中。
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.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。
3.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。
【详解】(1)[1]根实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中;(2)[2]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和电加热器;(3)[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,通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少;(4)[4]由实验数据可知,加热相同的时间,甲升高的温度比乙升高的温度要低一些,甲物质的吸热能力强;(5)A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小,是因为水的比热容较大,故A符合题意;B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸,属于扩散现象,故B不符合题意;C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色,属于扩散现象,故C不符合题意;D.夏天给教室洒水,感觉凉爽,是因为蒸发吸热,故D不符合题意。
故选A。
4.为检测某汽车发动机的工作性能,现使汽车在平直公路上从静止开始做直线运动,保持发动机输出功率恒定为6×104W,汽车行驶过程中所受阻力大小不变,其v-t图像如图所示,在第10s末开始匀速行驶,经测试,消耗5.8kg的汽油可以使汽车匀速行驶53.36km,汽油完全燃烧放出的热量40%用来驱动汽车行驶,(汽油的热值为4.6×107J/kg),在检测过程中。
(1)前10s发动机做多少功?(2)汽车受到的阻力多大?(3)汽车匀速行驶的速度多大?【答案】(1) 6×105J;(2) 2000N;(3) 30m/s。
【解析】【详解】(1)前10s发动机做的功W=Pt=6×104W× 10s=6×105J;(2)5.8kg的汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=5.8kg×4.6×107J/kg=2.668×108J,牵引力做的功W1=Qη=2.668×108J×40%=1.0672×108J,牵引力F=8131.067210J53.3610mWs⨯=⨯=2000N,汽车在该平直的公路上匀速行驶时,汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,阻力f=F=2000N;(3)汽车的功率P=W Fst t==Fv,汽车匀速行驶的速度v=4610W2000NPF⨯==30m/s。
答:(1)前10s发动机做功6×105J;(2)汽车受到的阻力是2000N;(3)汽车匀速行驶的速度30m/s。
5.如图所示,放置在水平地面上的两个均匀实心正方体A和B,物体A、B的边长分别为0.1米和0.2米。
物体A的密度为4×103千克/米3,物体B的质量为10千克。
求:(1) 物体A的质量m A。
(2) 物体B对水平地面的压力F B。
(3) 在保持物体A、B原有放置方式不变的情况下,现将物体A、B各自沿水平方向在上部切去质量为△m的一部分,使剩余部分对水平地面的压强相等,求切去的质量△m。
【答案】(1)4千克(2)98牛(3)2千克【解析】【详解】(1)物体A的质量:m A=ρA V A=4×103kg/m3×(0.1m)3=4kg;(2)物体B 对水平地面的压力F B 等于物体重力大小:F B =G B =m B g =10kg ×9.8N/kg=98N ;(3)A 物体的底面积:S A =(0.1m)2=0.01m 2,B 物体的底面积:S B =(0.2m)2=0.04m 2,将物体A. B 各自沿水平方向在上部切去质量为△m 的一部分,根据p =FS,由于物体对水平地面的压力等于剩余部分的重力,因剩余部分对水平地面的压强相等,故有:A A G mg S - =B BG mgS - , 即:A B G mg G mg -- =ABS S ,整理后有:A B m m m m -- =ABS S ,代入已知量:4kg 10kg m m -- =220.01m 0.04m ,故切去的质量:△m =2kg.答:(1)物体A 的质量m A 为4kg (2)物体B 对水平地面的压力F B 为98N ;(3)在保持物体A. B 原有放置方式不变的情况下,现将物体A. B 各自沿水平方向在上部切去质量为△m 的一部分,使剩余部分对水平地面的压强相等,切去的质量△m =2kg.6.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452210N =110Pa 0.2mF 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 1.210410560sW 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%J3W Q η⨯===⨯有用放,由Q mq =放得,需要完全燃烧汽油的质量872.4106kg 410/kgJ 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 。