中考物理 热学问题求解方法 综合题含详细答案

一、初中物理热学问题求解方法

1．小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示实验中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得（已知cc水液体）

A．乙物质是水 B．另一种液体的比热容为8.4×103J/（kg·℃）

C．甲的放热能力比乙强 D．乙比甲更适合作汽车发动机的冷却液

【答案】C

【解析】

【详解】

A．由题意可知，在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等，由题中的图象可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢；根据热量的计算公式Qcmt放可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，温度降低得多的比热容小；所以甲液体的比热容大，所以甲液体是水；故A项不符合题意；

B．由题图可知：甲乙两种液体的初温是60℃，放热15分钟后甲液体的末温是40℃，乙液体的末温是20℃，则水放出的热量：

34.210J/kg6040Qcmmt水水水水水放（℃）（℃℃）；

乙放出的热量：

6020tQcmcm乙乙乙乙乙放乙（℃℃）；

而水和乙液体的质量相同，即mm乙水；在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等，则有：

34.210J/kg60406020mcm乙乙水（℃）（℃℃）（℃℃）；

解得，32.110J/kgc乙（℃）；故B项不符合题意；

C．由于甲液体的比热容大，所以甲的放热能力比乙强，故C项符合题意；

D．由于水的比热容比较大，所以水比较适合用作发动机的冷却液；即甲比乙更适合作汽车发动机的冷却液；故D项不符合题意。

2．关于物体的内能，热量和温度，下列说法正确的是

A．一个物体从外界吸收了热量，温度一定升高 B．一个物体温度升高，它的内能一定增加

C．只要物体的温度不变，它的内能就一定不变 D．温度高的物体比温度低的物体含有的热量多

【答案】B

【解析】

【详解】

A．一个物体从外界吸收了热量，温度不一定升高，比如晶体的熔化以及液体的沸腾，都在吸收热量，但温度没有改变，故A项错误；

B．一个物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，所以内能一定增大，故B项正确；

C．物体的温度不变，有可能正在吸收或者放出热量，内能改变；也有可能外界对物体做功，物体的内能增加，或者物体对外界做功时，物体的内能减小，故C项错误；

D．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，只能说物体吸收或者放出多少热量，故D项错误。

3．用体温计分别测甲、乙、丙三人的体温，先测得甲的体温正常。用酒精消毒后，忘了拿着体温计用力向下甩，就直接依次去测乙和丙的体温，已知乙的体温是37.6℃，丙的体温为38.4℃，那么用此方法测得乙和丙的体温分别为( )

A．37℃、38.4℃ B．37℃、37.6℃

C．37.6℃、38.4℃ D．38.4℃、38.4℃

【答案】C

【解析】

【详解】

因为甲的体温正常，所以用体温计测完甲后，体温计的示数应该是37℃左右，不会是37.6℃，用酒精消毒后，忘了拿着体温计用力向下甩，那么液泡会收缩，液柱不会下降，还是37℃左右，依次去测乙和丙的体温时，乙的体温是37.6℃，这说明液柱上升了，乙的真实体温是37.6℃，丙的体温为38.4℃，这也说明液柱也上升了，丙的真实体温是38.4℃，所以用此方法测得乙和丙的体温分别为37.6℃、38.4℃，故选C。

4．当水烧开时，我们会看到水蒸气将壶盖项起，从能量转化的角度看，这与四冲程汽油机的_________冲程的能量转化相同，若某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为1200r/min，则此汽油机每秒钟对外做功____________次。

【答案】做功 10

【解析】

【详解】

[1]水蒸气将壶盖项起，从能量转化的角度看，这是水蒸气内能转化为壶盖的机械能，四冲程汽油机的做功冲程也是把内能转化为机械能。

[2]由题意可知，飞轮的转速为

1200r1200r20r/s1min60s

即每秒钟飞轮转数是20r，飞轮转两转，汽油机经历一个工作循环，对外做功1次，那么此汽油机每秒钟对外做功次数是10次。

5．国家“学生饮用奶计划”交流会在福建省福州市召开，如所示是一种学生饮用奶，它的净含量为200 mL，若它的密度为1.25×103 kg/m3，比热容为4.0×103 J/（kg·℃），冬天饮用时把它从10 ℃加热到40 ℃需要吸收_____J 的热量；在加热过程中，温度升高，内能_____（选填“增加”或“降低”）。

【答案】3×104 增加

【解析】

【分析】

【详解】

[1]牛奶的体积为

-43=200mL=210mV

牛奶的质量为

333-4=210m=0.25kg1.2510kg/mmV

牛奶吸收的热量

34=410J/kg0.25kg=310J40 -10 Qcmt吸℃℃℃

则牛奶吸收的热量为3×104J。

[2]在加热牛奶的过程中，牛奶因为吸收热量，所以内能增加。

6．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

0100-02598-224t℃℃℃℃℃

当温度计显示的温度是30℃时，实际的温度是

2530-2029.224℃℃℃℃℃

答：把它放在某液体中显示为30℃，则实际的温度约是29.2℃。

7．某款电磁炉广告称该款电磁炉的热效率可达65％以上，具有节能、高效的特点。在一次综合实践活动中，“好奇”小组想测量该款电磁炉的加热效率以验证其广告的准确性，于是他们找来一台全新的电磁炉，包装盒中产品参数数据如下表所示：

(1)若电磁炉正常工作20min，刚好将锅内5kg、20℃的水，加热到80℃，求此电磁炉烧水时的效率[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)]；

(2)小明家装有如图乙所示的电能表，某个时间段，仅有此电磁炉工作，在3min内电能表表盘转了210圈，求此时电磁炉的实际功率。

【答案】(1)70%；(2)1400W

【解析】

【分析】

(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量；已知电磁炉正常工作时的功率和通电时间，利用WPt计算消耗的电能；水吸热为有用的能量，电流消耗的电能为总的能量，据此求电磁炉的效率。

(2)若仅有此电磁炉工作时观察电能表，在3min内电能表表盘要转了210圈，利用电能表的参数“3000r/(kW·h)”求电磁炉工作3min消耗的电能；利用WPt求电磁炉的实际功率。

【详解】

(1)水吸收的热量

360(4.210J/kg5kg80201J((.2)10))6Qcmtt吸℃℃℃

电磁炉正常工作20min，消耗的电能

61500W2060s1.810JWPt

则此电磁炉烧水时的效率

661.2610J100%100%70%1.810JQW吸

(2)3min内电路中消耗的电能

210r0.07kWh3000r/(kWh)W

电磁炉的实际功率

0.07kWh1.4kW1400W3h60WPt实

答：(1)此电磁炉烧水时的效率是70%；(2)此时电磁炉的功率为1400W。

8．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0.2m2，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

34210kg10N/kg210NGmg

轿车静止时对水平地面的压力

4210NFG

则轿车静止时对水平地面的压强

452210N=110Pa0.2mFpS

(2)由题意可知，轿车匀速行驶时所受阻力

430.20.2210410NNfG

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

34N10Ff牵；

轿车在5min内牵引力做的功

374103000m1.1NJ20WFs牵；

则轿车的实际功率

74J1.210410560sWWPt。

(3)该车以最大输出功率行驶10min，做的有用功

37W120101060s7.21J0WPt有用最大，

由100%WQ有用放得，汽油完全燃烧放出的热量

787.2102.410J0%J3WQ有用放，

由Qmq放得，需要完全燃烧汽油的质量

872.4106kg410/kgJJQmq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。