中考物理(热学问题求解方法提高练习题)压轴题训练附答案
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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;
2.2019年12月27日晚,“长征五号遥三”运载火箭成功发射,如图所示。该火箭的起飞质量约为870t,起飞升力约为1.05×107N,关于该火箭,下列说法正确的是( )
A.火箭利用“流体中流速小的位置压强大”的原理获得升力
B.火箭尾部喷气口热得发红,是通过做功改变了火箭尾部的内能
C.火箭发射时腾起的“白气”是液态水吸热汽化形成的
D.火箭起飞时受到向上的合力约为1.8×106 N(g取10 N/kg)
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.火箭发射是利用物体间力的作用是相互的原理来升空的,与流速小压强大没有关系,故A错误;
B.火箭尾部喷气口热得发红,是通过热传递的方式改变了火箭尾部的内能,故B错误;
C.图中火箭尾部产生大量的“白气”,是因为尾气中的水蒸气遇冷发生了液化现象,故C错误;
D.火箭的起飞质量约为870t,重力
568.710kg10N/kg8.710NGmg
由于G竖直向下,起飞升力F竖直向上,且GF<,所以二力的合力方向向上,大小为
7661.0510N8.710N1.810NFFG合
故D正确。
故选D。
3.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:tt甲乙>,水的比热容相同,不计热量损失,由QcmΔt可知,QQ甲吸乙吸>,由于QQ甲吸A放,QQ乙吸B放,所以ABQQ放放>;A球放出的热量更多些;甲、乙水的初温t相同,tt甲乙>,所以两杯水的末温tt甲乙>,所以两个球的末温ABtt>,又由于球的初温t初相同,所以:
ABtttt初初<
质量相同、初温t初相同的两球A和B,对于A有:
AAAAQcmtt放初()①
对于B有:
BBBBQcmtt放初()②
又因为ABQQ放放>,ABmm,①除以②得:
1ABQQ放放>
所以:
AAABBBcmttcmtt初初()>()
又ABtttt初初<,则有ABcc>.
故A项符合题意、BCD项不符合题意;
4.假设我们手里现有一支刻度均匀,但读数不准的温度计,标准大气压下,在冰水混合物
中的示数为4℃,在沸水中的示数为96℃,用此温度计测得某液体的温度是27℃,则所测液体的实际温度应该是( )
A.24℃ B.25℃ C.26℃ D.27℃
【答案】B
【解析】
【详解】
由题意可知,不准的温度计上一个小格表示的实际温度为:
10025=96-423℃℃℃;
用此温度计测得液体的温度是27℃,则这种液体的实际温度为:
272523425t℃℃℃。
故ACD错误,B正确。
5.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。
6.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=1cmcm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=1cmcm水水金金
可得:
2(70℃-t℃)=t℃-40℃
解得t=60℃,故选B.
7.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。
8.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甲=,33210kg/m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mV得:
00VVVV甲甲乙乙()()
把33310kg/m甲=,33210kg/m乙代入,并化简得:
0032VVVV甲乙()()①
由于甲球在水中悬浮,所以重力与浮力相等:
=FG甲浮甲
即:
0ggVVV甲甲甲水()
所以:
03VVV甲甲()②
由①②解得:032VV甲,074VV乙。所以甲、乙两球的体积之比为:
00677=324VVVV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:
=FG乙浮乙
即:
0ggVVVV乙乙乙露水()()
解得014VV露。又因为074VV乙,所以:
01141==4477VVVV乙乙露
所以乙球露出水面的体积占乙球体积的17。
9.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
1800r1800r30r/s1min60s
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。
10.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。
【答案】下沉 做功
【解析】
【分析】