中考物理《热学问题》专项训练及答案

一、初中物理热学问题求解方法

1．将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中，冷水的温度升高了10 ℃，这是通过______的方式改变了冷水的内能。又向容器内倒入同样一杯热水，冷水的温度又升高了6℃。如果再向容器内倒入同样三杯热水，则冷水温度可再升高______℃（不计热量损失）。

【答案】热传递 9

【解析】

【分析】

【详解】

[1]热水倒入冷水中，热水放出热量，冷水吸收热量，冷水温度升高，是通过热传递的方式改变冷水的内能。

[2]热水倒入冷水中，热水放出的热量等于冷水吸收的热量，设一杯的热水质量为m，初温为t，冷水的质量为m0，由热平衡方程可得第一次加入热水时

0(10)10cmtcm℃℃

第二次加入热水时

0(16)()6cmtcmm℃℃

两式相减得03mm，代入解得40t℃。若再加入同样三杯热水，设升高的温度为t，则

03(4016)=(2)cmtcmmt℃℃

解得9t℃。

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。

3．（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”）。

（2）小云用如图所示装置探究水的沸腾。组装实验器材时，应按照_____的顺序（选填“自上而下”或“自下而上”）；实验室现有：A．水银温度计（﹣20℃～120℃）；B．酒精温度计（﹣80℃～60℃）；C．体温计；D．寒暑表等不同种类的温度计，本实验应选用的温度计是_____（选填“A”、“B”、“C”或“D”）；实验中小云观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图甲、乙所示。表示沸腾前气泡上升情况的是图_____（选填“甲”或“乙”）。

【答案】不变 晶体 固液共存 自下而上 A 甲

【解析】

【详解】

(1)[1][2]从图乙可以看到冰在熔化过程，从第2min到第8min，温度保持不变，由此可以知道冰是晶体；

[3]第6min时，冰的温度还是不变，此时有一部分冰已经熔化成水，但没有全部熔化，应该处于固液共存态；

(2)[4]组装实验器材时，应按照自下而上的顺序组装，因为不能确定温度计的具体高度是多少；

[5]本实验应选用的温度计是水银温度计，因为水沸腾时，温度能达到100℃，酒精温度计最高温度只能是60℃，体温计、寒暑表这两个量程也不够大；

[6]水沸腾前，温度不均匀，烧杯上面的水温度较低，下面的水温度较高，下面的热气泡上升遇上低温的水时，一部分会液化成水，那么气泡会变小，故表示沸腾前气泡上升情况的是图甲。

4．某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置．

（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是____________．

A．采用完全相同的加热方式 B．酒精灯里所加酒精量相同

C．取相同质量的水和另一种液体 D．盛放水和另一种液体的容器相同

（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是____________℃，这表明实验时的大气压强____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压．

（3）实验中，____________表示液体吸收热量的多少，加热水至沸腾时继续加热，水的温度不变，水的内能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力____________（选填“相同”或“不同”），未知液体的吸热能力____________（选填“大于”或“小于”）水的吸热能力． 【答案】B 98 小于 加热时间（长短） 增大 不同 小于

【解析】

【详解】

(1)[1]在设计实验方案时，需要控制相关物理量不变，需要保证吸收的热量相同、质量也相同、加热时间和方式相同，但并不需要酒精灯里所加酒精量相同，故选B；

(2)[2][3]水的沸点就是这刻的温度，由图可以看到它的沸点是98℃；这个沸点低于1标准大气压时的沸点，所以实验时的大气压强小于一个标准大气压；

(3)[4][5]实验过程，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少；加热水至沸腾时继续加热，水的温度不变，但是水还在继续吸热，它的内能应该继续增大；

(4)[6][7]加热相同的时间，吸收的热量相同，但是另一种液体温度计的示数比水温要高得多，这说明了不同物质的吸热能力不同，未知液体的吸热能力比较小。

5．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明在两个相同的烧杯中分别装入水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热。

(1)在实验前要控制水和沙子的____和____相同；

(2)比较水和沙子吸热升温快慢的方法有两种：

方法一：加热时间相同比较它们各自升高的温度；

方法二：______________；

(3)用两个相同的酒精灯对其加热的目的是____；

(4)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，____（填“沙子”或“水”）升高的温度更高；

(5)实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(4)结论不符，可能的原因是____；

(6)小丽家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热不住她家，这激发了她探究城乡温差原因的兴趣。她利用双休日时间和同学们一起在中午同一时刻测量了各个测试点的气温，并以此绘制出如图所示的“区域—温度”坐标图。

(a)从图中你发现____的温度比较高，这种现象我们称为“城市热岛效应”；

(b)请结合图中数据以及你的经验，找出一个造成热岛效应的原因：____；

(c)如何减少城市环境的热污染，请你提出一条合理化建议：____。

【答案】质量 初温 升高相同的温度比较它们的加热时间 使水和沙子在相同的时间内吸收的热量相同 沙子 沙子受热不均匀 市中心 水泥、混凝土的比热容小 多植树、建人工湖

【解析】

【分析】 (1)根据QcmΔt，物体吸收热量的多少与物体的质量和升高的温度有关，所以实验过程中需控制沙子和水的质量和初温度相等；

(2)比较物体吸热本领的方法：吸收相同的热量，比较升高的温度；升高相同的温度，比较吸收的热量；

(3)实验中需控制水和沙子的受热情况相同，所以要选择两个相同的酒精灯；

(4)质量相同，加热相同的时间，根据QcmΔt，沙子比热容小，升温就高；

(5)水可以进行对流，水的导热性较好；

(6)对于产生“城市热岛效应”原因可以从城市和农村的不同来分析，包括建筑物和道路；减少热污染要植树造林，多建绿地。

【详解】

(1)[1][2]实验前要控制水和沙子的质量和初温相同；

(2)[3]比较水和沙子升温的速度，可使水和沙子升高相同的温度，比较加热时间；也可给水和沙子加热相同的时间，比较升高的温度；

(3)[4]相同的酒精灯在相同的时间内放出的热量是相同的，为保证水和沙子在相等的时间内吸收的热量相同，需使用两个相同的酒精灯；

(4)[5]相同质量的水和沙子加热相同时间，说明吸收的热量相等，根据QcmΔt，沙子比热容小，升温就高些；

(5)[6]由于水的导热性能比沙子的导热性能好，所以刚开始加热时，水升温快；

(6)[7](a)由统计数据可以看出，城市的温度较高；

[8](b)“城市热岛效应”主要是城市建筑多为砖瓦建筑，道路多为水泥路面，水泥道路和建筑物，它们的比热小，升温高；另外，城市汽车排放尾气多，尾气的热量也对空气升温起了作用；

[9](c)要解决“城市热岛效应”就要在城市中心多植树、建人工湖。

6．如图甲所示是小敏同学在做“探究水的沸腾”实验时的装置，从85℃开始，每隔1 min记录一次温度计的示数，直到水沸腾一段时间为止。

（1）实验中小敏发现温度计示数上升较慢，为了使温度计示数上升得快些，她应_________。 （2）如图乙所示是3 min时小敏小组的温度计示数，则此时烧杯中水的温度为____℃。

（3）小敏的其他实验记录数据如下表：

时间/min 0 1 2 3

4 5 6 7 8 9 10 11

温度/℃ 85 86 87 91 93 95 97 99 101 101 101

分析表中数据可知，水的沸点为_____℃，可以推测水面上方的气压_____于标准大气压。

（4）根据表中数据在图中作出水的温度随时间变化图像。

（____________）

（5）小敏在实验过程中发现如图所示的两种现象，则图 ________是水在沸腾前的情况，图________是水在沸腾时的情况。

（6）通过实验可得：水在加热过程中，吸收热量，温度________；沸腾时，吸收热量，温度________。（选填“升高”“降低”或“不变”）

【答案】减小水的质量 89 101 大 b a 升高 不变

【解析】

【详解】

(1)[1]实验中小敏发现温度计示数上升较慢，这是水的质量太大了，为了使温度计示数上升得快些，她应减小水的质量；