全国初中应用物理竞赛试题热学专题

全国中学生物理竞赛集锦（热学）答案 第21届预赛2004.9.5一、1.e. 2.7×1019第21届复赛一、开始时U 形管右管中空气的体积和压强分别为 V 2 = HA （1）p 2= p 1经过2小时，U 形管右管中空气的体积和压强分别为A H H V )(2∆-='（2）2222V V p p '=' （3）渗透室下部连同U 形管左管水面以上部分气体的总体积和压强分别为 HAV V ∆+='11 （4）H g p p Δ221ρ+'=（5）式中ρ 为水的密度，g 为重力加速度．由理想气体状态方程nRT pV =可知，经过2小时，薄膜下部增加的空气的摩尔数RTV p RT V p n 1111-''=∆ （6）在2个小时内，通过薄膜渗透过去的分子数A nN N ∆=（7）式中N A 为阿伏伽德罗常量．渗透室上部空气的摩尔数减少，压强下降．下降了∆pV ΔnRTp =∆ （8）经过2小时渗透室上部分中空气的压强为p p p ∆-='00（9）测试过程的平均压强差 [])(211010p p ()p p p '-'+-=∆（10）根据定义，由以上各式和有关数据，可求得该薄膜材料在0℃时对空气的透气系数11111s m Pa 104.2---⨯=∆=tSp Nd k（11）评分标准：本题20分．(1)、(2)、(3)、(4)、(5)式各1分，(6)式3分，(7)、(8)、(9)、(10) 式各2分，(11) 式4分．第20届预赛三、参考解答1. 操作方案：将保温瓶中90.0t =℃的热水分若干次倒出来。

第一次先倒出一部分，与温度为010.0t =℃的构件充分接触，并达到热平衡，构件温度已升高到1t ，将这部分温度为1t 的水倒掉。

再从保温瓶倒出一部分热水，再次与温度为1t 的构件充分接触，并达到热平衡，此时构件温度已升高到2t ，再将这些温度为2t 的水倒掉。

13、15、 CJT L ：初中科学竞赛经典测试2《热学》 评分标准、参考答案与思路解析一、选择题（每小题2分，共40分。

请选出各题中一个符合题意的选项）难题思路解析：9、A 、实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子的比热容小，吸热能力弱，故A 错误.B 、 在本实验中，物体吸热多少是由加热时间决定的.故13错误.C 、 将沙子和水加热到相同温度时，据Q=cmAt,水吸收的热量多.故C 错误.D 、 加热相同的时间，吸收的热量相等，据Q=cmAt,末温低的物质比热容大，吸热能力强.故 D 正确. —具尸体半天时间大约的散热量:Q-=CmAt=4. 2X107/ （kg 弋）X60kgX （37匸-25匕） =3.024X107；正常人一天内的散热量:Q ；二Q ：十60%X 2=3.024X 10s J4-0.6X2=1.008X10 J m=ft/g=1.008X 10J/L.6X 10'j^0.63kg=630g.设热水和冷水的温度差为t ，•・•质量为恥的一小杯热水倒入盛有质量为m 的冷水的保温容器 中，使得冷水温度升高了 10C, ・・・QkQ 钦,、从而可知，cm ：（七-10匸）=cmX10*C, --------------------- ①a 又向保温容器中倒入一小杯同质量为m ：同温度的热水，水温又上升了 6T3,Q/=Q 农，从而可知'cm ： （） =c （m+in ：） X6X3, ----------------- ② 则①-②得：6*0 X cmplOf X cm-6*C X cm-6*C X emc ， 整理得：12*C X cmc=4*C X cm, 解得：m=3jn ：; 3 代入①式可得，“假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知: （40匸-/^七）=jncAt, m=3jnc ；卩联立两式解得：At=20*C> I 稽一则注入后3杯水后，水温还会上升：20lC-10r-6TC=4，C ・因为温度与时间不是线性关系，而八体现的是温度与时间是线性关系，故A 错误.在热传递 过程中两物体温度差越大热传递进行的越快，髙温物体温度下降的快，低温物体温度升漓的 越快•而B 选项中没体现这一点，故B 错误.C 选项中体现了温度高时热传递进行的慢，温 度低时进行的快，即温度高时温度变化的慢，温度低时温度变化的快.故C 错误.选项D 体 现出了在热传递过程中两物体温度差越大热传递进行的越快，高温物体温度下降的快，低温 物体温度升高的越快.两物体温度差越小热传递进行的越慢，高温物体温度下降的慢，低温即:C甲20匸C水m水801C- t0同理则有:C乙葺20匸C水m水601C- t0物体温度升高的也慢.最终温度在50°C左右.所以D正确.17、设发热功率均为P,贝9：A： k (AtA-AtB)二P,即A的散热功率等于发热功率.B： k (AtB-AtC)二P+k (AtA-AtB),即B的散热功率等于自身的发热功率与A的散热功率之和.C： k (AtC) =P+k (AtB-AtC),即C的散热功率等于自身的发热功率与13的散热功率之和. 整理得：AtA=2A tC3AtB=5AtC即得：AtA： AtB： AtC=6： 5： 318、设热水原来的溟度热水和质量JTI冰水混合后的盘度为t；＞且3・・•不计热量损失，纟己垄. '汀汀月I / /^ “/.Q y=Q 毁，"/ 3则第一次，质量为m、温度为Of的雪与质量为M的热水混合后，d cM (=cm (t；-0) 3即：Mt=mt；一① I / {If A第二次质量为2m、温度为OC的雪与质量为(畑)的热水混合后ac (M+m) t=cX 2m[ (t；-t) P]即：Mt+3]Rt=2mt2 ---------- ②由①②解得：M=3m A ・即m： M=l： 3. —• CfJ | f19、中年人漫步行走时，每秒钟体內产生的热量为35焦，即其总功率是P=W/t=35j/lS=35W故此时出汗的散热功率为W：=35W-33W=2W；故该人在行走lh时汗的散热量为W=Pt=2WX36OOs=72OOJ,由于每蒸发18克汗水所需要的能量为4300焦，故此时人所需的出汗壘是m=7200j/4300J X 18g^30g20、设冷水的温度为to,甲投入冷水后放热Q放二C甲m (100°C - 20°C - to),水吸H攵的热量为Q吸二C水m水20°C, 21世纪教育网版权所有•・•不考虑热传递过程热量的损失，则有Q沪Q毁，・・・C 甲m (100°C - 20°C - to)二C 水m 水20°C,乙投入冷水后放热Q放'=C乙m (100°C・20°C・20°C・to), 水吸收的热量仍为Q吸二C水m水20°C,第二种方式：设乙投入冷水热平衡后，水温为t|,甲投入冷水热平衡后的水温为t2,则有:C 乙m (100°C - ti)二C 水m 水(ti - to),T 质量为JTL ：的一小杯热水倒入2有质量为m 的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了 5C,职語蕊先 -----C 甲 m ( 100 C - t2)二C 水 m 水(t2 - t 】)， • c 水ID 水 ioo1C- t 2综合①②③④式，解得t 2 - to=4O°C 二、简答题(每空2分，共52分) 21、 (1)材料 1(2) 20°0(3)第 35 分钟 T1 中的 5022、 (1)空气热胀冷缩 (2)降低 下端 (3)受大气压变化的影响 23、 (1)乙 乙(2) 2. 4X103 24、 小于大于25、 小红的想法更合理。

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K 1、K 2的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差 1.00m h =．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 1、K 2，三种气体相互混合，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31He 4.00310kg mol μ--=⨯⋅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 3/2R ，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 ＝90.0ºC 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＝10.0ºC 升温到66.0ºC 以上(含66.0ºC)，并通过计算验证你的方案．已知铝合金的比热容c ＝0.880×103J ·(k g·ºC)－1， 水的比热容c ＝4.20×103J ·(kg ·ºC)－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1 K 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V 0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0V ，其中盛有2mol 的空气和少量的水（水的体积可以忽略）。

诸暨科学竞赛辅导教程热 学知识网络一、热传递1、热传递的特点（1）发生热传递的条件是物体之间或同一物体的不同部分存在着温度差；（2）在其它条件都相同的情况下，两个物体温度相差越大，热传递就进行的越快；（3）热传递的方向总是从高温传向低温，不可逆转；（4）热传递的结果是各部分温度相同。

2二、物态变化1、六种物态变化凝华（放热） 2、晶体的熔化 （1）晶体熔化过程的特点是：吸热且温度保持不变； （2）晶体熔化的条件：一是温度要达到熔点；二是要继续吸热； （3）图象涵义：AB 段表示熔化前，固态吸收热量，温度升高 BC 段表示熔化过程，固态逐渐减小，液态逐渐 增多，吸收热量，温度不变。

CD 段表示熔化后，液态吸收热量，温度升高。

3、汽化的两种方式（1）比较：（2）沸腾 ①条件：一是温度要达到沸点；二是要继续吸热。

②沸点与气压的关系：气压越大，沸点越高。

三、热能加热时间1、分子运动论的内容物质是由分子构成的；分子永不停息地做无规则的运动；分子之间有相互作用的引力和斥力。

2、热能、热量和温度（1）物体中大量分子做无规则运动所具有的能，叫做热能；（2）热量是物体在热传递过程中，吸收或放出热的多少，是物体改变热能的多少；（3）温度表示物体的冷热程度；（4）物体温度升高，热能增加；温度降低，热能减小。

3、改变热能的两种方法做功 外界对物体做功，物体的热能增加（机械能 热 能）方法 物体对外界做功，物体的热能减小（热 能 机械能）热传递 物体吸收热量，热能增加（别的物体 物体）物体放出热量，热能减小（物体 别的物体）4、物质的比热（1）比热是物质的一种特性。

比热的定义式：C= Q 吸/（m △t ），物质的比热与物体的质量、体积、温度变化的大小等无关。

水的比热是4.2×103焦/（千克·℃），水的比热比一般物质的比热要大。

（2）热平衡方程：①物体温度改变时，吸热和放热的计算公式：Q 吸 = c m ( t －t 0 ) Q 放 = c m ( t 0－t )②在热传递过程中，如果没有热量损失，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量Q 吸 = Q 放四、热能的利用——热机热机是把热能转化为机械能的机器。

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。

瓶中逐渐汽化，然后进入气缸被点燃，从而产生动力。

根据下表可知，最适合作为清洁燃料的物质是_____________。

（填化学式）（填化学式）化学式化学式CH 4 C 2H 6 C 4H 10 C 6H 14 沸点（℃）沸点（℃） -164 -89 -0.5 693、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、房间里空气的温度 B 、沸水的温度、沸水的温度C 、温度计中水银的温度、温度计中水银的温度D 、什么也不表示、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（、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、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、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、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、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（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、白色容器里的水冷却得快 B 、黑色容器里的水冷却得快、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、两个容器里的水冷却得一样快D 、以上情况都有可能、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。

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。

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ℎ，所以右边的气体的压强比左边气体的压强大，即P B> P A，设在变化的前后AB两部分气体的体积都不发生变化，即AB做的都是等容变化，则根据PT =ΔPΔT可知，气体的压强的变化为ΔP=PΔTT，当T A=T B，且ΔT A=ΔT B时，由于P B>P A，根据ΔP=PΔTT可知ΔP B>ΔP A，ℎ一定增大，故选项A错误，B正确；C.当T A<T B，且ΔT A<ΔT B时，由于P B>P A，根据ΔP=PΔTT可知不能判断ΔP B和ΔP A变化的大小，所以不能判断ℎ的变化情况，故选项C错误；D.当T A>T，且ΔT A=ΔT B时，由于P B>P A，根据ΔP=PΔTT可知ΔP B>ΔP A，ℎ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。

最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题13--热和能一、选择题典例3（2011上海第25界初中物理竞赛）当物体中存在温度差时，热量会从温度高的地方向温度低的地方传递。

对于一长度为L 、横截面积为S 的均匀金属棒，当两端的温度差稳定为△T 时，△t 时间内从高温端向低温端传递的热量△Q 满足关系式： t L T kS Q ∆∆=∆.；其中k 为棒的导热系数。

如图所示，长度分别为L 1、L 2，导热系数分别为k 1、k 2，的两个横截面积相等的细棒在D 处紧密对接，两金属棒各自另一端分别与温度为400开、300开的恒定热源良好接触。

若L 1∶L 2=1∶2，k 1∶k 2=3∶2，则在稳定状态下，D 处的温度为 （ ）A ．375开B ．360开C ．350开D ．325开解析：设在稳定状态下，D 处的温度为T ，则对于长度为L 1的细棒，()11400-k S T Q t L ∆=∆，对于长度为L 2的细棒，()22300k S T Q t L -∆=∆，联立解得T=375K ，选项A 正确。

.答案：A 【点评】此题考查热传递及其相关知识。

典例4．（2011上海第25界初中物理竞赛复赛）将一功率为P=500瓦的加热器置于装有水的碗中，经过2.0分钟后，碗中水温从T 1=85℃上升到T 2=90℃，之后将加热器关掉1.0分钟，发现水温下降1.0℃。

试估算碗中所装水的质量。

解答：加热器在2分钟内所供应的总热量，等于水温升高所吸收的热量，加上散失到周围环境的热量，即Pt=cm (T 2-T 1)+Q若水温变化不大，则散失到周围环境的热量与时间成正比。

因此加热器关掉1分钟，从热水散失的热量等于Q/2，此热量等于热水温度下降1.0℃所放出的热量，即Q/2=cm △T从以上两式可以解得Pt=cm (T 2-T 1+2△T)m=()212Pt c T T T -+∆=()35001204.210 5.0+2 1.0⨯⨯⨯⨯kg=2.0kg 。

全国初中物理竞赛试题一、选择题（每题4分，共40分）1.下列关于力的说法中，正确的是（）A. 力是维持物体运动的原因B. 两个物体不接触，就一定不会发生力的作用C. 物体间力的作用是相互的D. 受力物体同时也一定是施力物体2.下列现象中，属于光的折射现象的是（）A. 小孔成像B. 影子的形成C. 平静的湖面看到树木的倒影D. 斜插入水中的物体，在水中的部分向其法线方向偏折3.下列关于声音的说法中，正确的是（）A. 声音是由物体的振动产生的B. 声音在真空中的传播速度最大C. 声音的响度与声源的振幅无关D. 禁止鸣笛是从传播过程中减弱噪声4.下列关于物态变化的说法中，正确的是（）A. 春天，冰雪消融是熔化现象，需要放热B. 夏天，剥开包装纸的冰棒周围冒“白气”是汽化现象C. 秋天，早晨花草上出现的小露珠是液化现象，需要吸热D. 冬天，池塘的水面上结了一层薄冰是凝固现象，需要吸热5.下列关于浮力的说法中，错误的是（）A. 浮力的方向总是竖直向上的B. 只有固体才能受到浮力的作用C. 浮力产生的原因是物体上下表面的压力差D. 阿基米德原理适用于液体和气体6.下列关于电和磁的说法中，正确的是（）A. 磁体周围的磁场是真实存在的，但看不见、摸不着B. 通电螺线管的磁极方向与电流方向无关C. 导体在磁场中运动时，一定会产生感应电流D. 电磁铁的铁芯可以用铜棒代替7.下列关于能量转化的说法中，错误的是（）A. 钻木取火是将机械能转化为内能B. 太阳能电池是将太阳能转化为电能C. 电风扇工作时是将电能全部转化为机械能D. 燃料燃烧是将化学能转化为内能8.下列关于热学的说法中，正确的是（）A. 物体的内能与物体的运动速度有关B. 同一物体的温度越高，所含的热量越多C. 物体放出热量时，温度一定降低D. 晶体在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变9.下列关于质量和密度的说法中，正确的是（）A. 一瓶牛奶喝掉一半后，质量变小，密度不变B. 铁比棉花重，所以铁的密度比棉花大C. 某种物质的密度与它的质量成正比，与它的体积成反比D. 将一铁块压成铁片，它的质量和密度都变小10.下列关于简单机械的说法中，正确的是（）A. 使用杠杆一定可以省力B. 定滑轮既能省力又能改变力的方向C. 动滑轮既能省力又能省距离D. 滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向二、填空题（每题4分，共20分）1.物体由于发生_____而具有的能叫做弹性势能。

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。

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。

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。

全国中学生物理竞赛集锦（热学)答案 第21届预赛２004.９．5一、1.e. ２．7×１0１9第21届复赛一、开始时U 形管右管中空气的体积和压强分别为 V 2 = H Ａ （１)p 2= ｐ1 ﻩ 经过2小时,Ｕ形管右管中空气的体积和压强分别为ﻩ A H H V )(2∆-='（2）2222V V p p '=' (3)渗透室下部连同U 形管左管水面以上部分气体的总体积和压强分别为ﻩﻩHAV V ∆+='11（4）ﻩH g p p Δ221ρ+'=ﻩ(5) 式中ρ 为水的密度，g 为重力加速度.由理想气体状态方程nRT pV =可知，经过2小时,薄膜下部增加的空气的摩尔数ﻩRTV p RT V p n 1111-''=∆ （6)在2个小时内，通过薄膜渗透过去的分子数A nN N ∆=ﻩ（７)式中ＮA 为阿伏伽德罗常量．渗透室上部空气的摩尔数减少，压强下降．下降了∆p ﻩ0V ΔnRTp =∆ﻩ（８) 经过2小时渗透室上部分中空气的压强为ﻩp p p ∆-='00ﻩ(９） 测试过程的平均压强差 [])(211010p p ()p p p '-'+-=∆（10)根据定义，由以上各式和有关数据，可求得该薄膜材料在０℃时对空气的透气系数ﻩﻩ11111s m Pa 104.2---⨯=∆=tSp Nd k(１1)评分标准:本题20分.(１)、(２)、(３)、(４）、(5)式各1分，（6)式３分,(7)、(8)、(9)、(1０) 式各2分,（１1) 式４分．第20届预赛三、参考解答1. 操作方案:将保温瓶中90.0t =℃的热水分若干次倒出来。

第一次先倒出一部分，与温度为010.0t =℃的构件充分接触，并达到热平衡,构件温度已升高到1t ,将这部分温度为1t 的水倒掉。

再从保温瓶倒出一部分热水，再次与温度为1t 的构件充分接触，并达到热平衡,此时构件温度已升高到2t ，再将这些温度为2t 的水倒掉。

全国中学生物理竞赛集锦（热学）第21届预赛2020.9.5一、（15分）填空e ．在标准状态下，1cm 3气体中的分子数约为____________。

（阿伏加德罗常量 N A ＝6.02×1023 mol －1）第21届复赛一、(20分)薄膜材料气密性能的优劣常用其透气系数来加以评判．对于均匀薄膜材料，在一定温度下，某种气体通过薄膜渗透过的气体分子数dPStkN ∆=，其中t 为渗透持续时间，S 为薄膜的面积，d 为薄膜的厚度，P ∆为薄膜两侧气体的压强差．k 称为该薄膜材料在该温度下对该气体的透气系数．透气系数愈小，材料的气密性能愈好．图为测定薄膜材料对空气的透气系数的一种实验装置示意图．EFGI 为渗透室，U 形管左管上端与渗透室相通，右管上端封闭；U 形管内横截面积A ＝0.150cm 2．实验中，首先测得薄膜的厚度d =0.66mm ，再将薄膜固定于图中C C '处，从而把渗透室分为上下两部分，上面部分的容积30cm 00.25=V ，下面部分连同U 形管左管水面以上部分的总容积为V 1，薄膜能够透气的面积S =1.00cm 2．打开开关K 1、K 2与大气相通，大气的压强P 1＝1.00atm ，此时U 形管右管中气柱长度cm 00.20=H ，31cm 00.5=V ．关闭K 1、K 2后，打开开关K 3，对渗透室上部分迅速充气至气体压强atm 00.20=P ，关闭K 3并开始计时．两小时后， U 形管左管中的水面高度下降了cm 00.2=∆H ．实验过程中，始终保持温度为C 0ο．求该薄膜材料在C 0ο时对空气的透气系数．（本实验中由于薄膜两侧的压强差在实验过程中不能保持恒定，在压强差变化不太大的情况下，可用计时开始时的压强差和计时结束时的压强差的平均值P ∆来代替公式中的P ∆．普适气体常量R = 8.31Jmol -1K -1，1.00atm = 1.013×105Pa ）．第20届预赛三、(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。

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。