备战中考物理知识点过关培优训练∶热学问题求解方法含详细答案

一、初中物理热学问题求解方法1．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 。

2．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c c >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【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Q cm t =∆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/kg 6040Q c m m t ==⨯⋅⨯∆⨯-水水水水水放（℃）（℃℃）；乙放出的热量：6020t Q c m c m ==-∆⨯⨯乙乙乙乙乙放乙（℃℃）；而水和乙液体的质量相同，即m m =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/kg 60406020m c m ⨯⋅⨯⨯-=⨯⨯-乙乙水（℃）（℃℃）（℃℃）；解得，32.110J/kg c =⨯⋅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。

3．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．4．甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为20℃和70℃，现将一温度为80℃的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到40℃，然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后以容器中水温为（不计热量散失和水的质量的变化）： A ．65℃ B ．60℃C ．55℃D ．50℃【答案】B 【解析】 【详解】当将金属球放入甲容器中时，金属球放出的热量与水吸收的热量相等，即：Q 金=Q 水设金属球的质量为m 金、比热容为c 金、水的质量为m 水、水的比热容为c 水，则：Q 金=c 金m 金（80℃-40℃） Q 水=c 水m 水（40℃-20℃）因为Q 金=Q 水，所以c 金m 金（80℃-40℃）=c 水m 水（40℃-20℃）化简得：2=1c m c m 水水金金； 当将金属球放入乙容器中时，乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等，即：Q 水′=Q 金′由于甲乙容器中的水的质量相等，又是同一个金属球，所以仍设金属球的质量为m 金、比热容为c 金、水的质量为m 水、水的比热容为c 水，此时两者共同的温度为t ℃，则：Q 水′=m 水c 水（70℃-t ℃） Q 金′=m 金c 金（t ℃-40℃）因为：Q 水′=Q 金′所以m 水c 水（70℃-t ℃）=m 金c 金（t ℃-40℃）由于：2=1c m c m 水水金金 可得：2(70℃-t ℃）=t ℃-40℃解得t =60℃，故选B ．5．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。

所以甲、乙两球的体积之比为：00677=324V V V V =甲乙 [2]已知甲乙两球质量相同，甲球悬浮，乙球密度小于甲球，所以乙球漂浮。

所以乙球受到的浮力等于重力：=F G 乙浮乙即：0g g V V V V ρρ-=-乙乙乙露水()()解得014V V =露。

又因为074V V =乙，所以： 01141==4477V V V V ⨯=乙乙露所以乙球露出水面的体积占乙球体积的17。

6．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1200r 1200r20r/s 1min 60s== 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。

7．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℃。

8．某小型汽油发电机外形如图所示，其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电．该发种电机铭牌部分数据如下表所示，根据表中的数据求：（1）在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是多少度？ （2）已知汽油的热值是q ＝4.6×l07J/kg ，密度是0.71×103kg/m 3，设该汽油机的效率为35%，则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大？ （3）汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少？ 【答案】（1）40（2）20.9L （3）21.1% 【解析】 【分析】(1)已知发电机的额定功率和连续工作时间，根据公式WP t=的变式，可求发电机能够提供的电能；(2)已知汽油的热值和效率，根据公式100%100%P t W Q Vqηρ=⨯=⨯机有用放可求消耗的汽油体积；(3)先计算出1小时产生的电能，已知产生的电能和机械能，二者之比就是汽油发电机将内能转化为电能的效率。

【详解】(1)发电机能够提供的电能5kW 8h 40kW h 40W P t ==⨯=⋅=电电度故能够提供的电能是40度。

(2)根据WP t =，m Vρ= ，Q mq =放得，汽油机的效率 100%100%P t W Q Vqηρ=⨯=⨯机有用放 则油箱的最小容积：333378.310W 83600s 0.0209m 20.9L 0.7110kg/m 35% 4.610J/kgP tV q ρη⨯⨯⨯====⨯⨯⨯⨯机 故油箱的最小容积为20.9L 。

(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率-33337100%100%5000W 83600s100%20.910m 0.7110kg/m 4.610J/kg 21.1%W Q P t Vqηρ=⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=电放电则汽油发电机将内能转化为电能的效率为21.1%。

答：(1)在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是40度； (2)该汽油发电机油箱的容积至少需要20.9L ； (3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是21.1%。

9．李明有一只温度计，虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的，但标度却不准确，它在冰水混合物中的读数是﹣7℃，在沸水中的读数是103℃。

（1）这只温度计1格表示的温度是是多少？(保留一位小数） （2）当它指示温度是15℃时，实际温度是多少？ （3）当它实际气温是45℃时指示温度是多少？ 【答案】(1)0.9℃；(2)20℃；(3)42.5℃ 【解析】 【详解】(1)该温度计的分度值1t 是：11000.9103-0-(-7)t ==℃℃℃℃℃(2)当它指示温度是15℃时，实际温度t 实是：10-(-7)=]=[011125t ⨯实℃℃℃℃ (3)当它实际气温是45℃时，指示温度t 时，则有：10=[t -(-7)45]11⨯℃℃℃℃ 解得=42.5t ℃答：(1)这只温度计1格表示的温度是0.9℃ (2)当它指示温度是15℃时，实际温度是20℃ (3)当它实际气温是45℃时指示温度是42.5℃10．如图甲是一款便携式电火锅，图乙是其简化电路图。