中考物理复习《热学问题》专项综合练习
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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.某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时,不知道给药品降温用冰好,还是盐水结成的冰好?他们动手测量了盐水的凝固点。 (1)小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像如图所示,则小明所测盐水的凝固点是_______℃;
(2)他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200mL,小明加了1汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表: 盐水浓度(%) 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36
凝固点(℃) 0 -2 -4 -6 -8 -11 -15 -18 -17 -1.8 -0.4 0
分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点__________; (3)小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为﹣18℃,你认为他的判断准确吗?_____(选填“准确”或“不准确”),你判断的理由是__________; (4)在测量浓度为21%的盐水凝固点时,某一时刻测得盐水温度如图所示,则此时该盐水处于______态; (5)你认为给冷藏盒中药品降温最好选用_____(选填冰或适当浓度盐水结成的冰)。 【答案】-4 先变小,后变大 不准确 当浓度是22%、23%时,其凝固点又是多少,这个不确定 固态 适当浓度盐水结成的冰
【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]从图中可以看到,小明所测盐水的图像在第3min到第8min,温度保持不变,温度大
小是-4℃,即小明所测盐水的凝固点是-4℃。 (2)[2]从表中数据可以看到,当盐水浓度增大时,其凝固点是先变小,后变大的。
(3)[3][4]这个判断不准确;因为当浓度是22%、23%时,其凝固点又是多少,这个不确定。
(4)[5]从图中可以看到,盐水温度是-28℃,而浓度为21%的盐水凝固点是-18℃,这个温度
比凝固点还要低,说明盐水已经完全凝固了,是固态。 (5)[6]药品要在0℃以下存放,要求所选的物质熔点在0℃以下,冰的熔点是0℃,盐冰的熔
点是低于0℃,所以冷藏盒中应选用盐水冰块。
3.为了比较“沙子和水的吸热本领的大小”,小明做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中分别装好沙子和水,并在上方盖好玻璃片,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下表所示:
质量/g 温度升高10℃所需的时间/s 温度升高20℃所需的时间/s 温度升高30℃所需的时间/s
沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 (1)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质_________________;
(2)实验过程中要不断的用玻璃棒搅拌,目的是______________________;
(3)分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量
__________(选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量;
(4)如果加热相同的时间,对于质量相同的水和沙子,__________(选填“沙子”或
“水”)升高的温度更高; (5)实验过程中,观察到装水的烧杯上方的玻璃片上有水珠出现,_______(选填“沙子”
或“水”)上方的玻璃片温度更高,原因是______________; (6)实验中有些同学发现,刚开始加热时,出现了沙子的温度反而比较低的情况,你认为可
能的原因是:______________。 【答案】吸收热量的多少 物质受热均匀 大于 沙子 水 水蒸气液化放热 水的导热性能比沙子的导热性能好
【解析】 【分析】 (1)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法;
(2)为使受热均匀,实验过程中要不断的用玻璃棒搅拌;
(3)由表中数据分析回答;
(4)由(3)推理回答;
(5)分析装水烧杯上方的玻璃片内侧水珠的形成原因,利用液化放热的原理进行解释;
(6)从水和沙子导热性能不同分析。
【详解】 (1)[1]根据转换法,在此实验中,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少;
(2)[2]实验过程中要不断的用玻璃棒搅拌,目的是物质受热均匀;
(3)[3]分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水加热的时间
长,根据转换法,即水吸收的热量大于沙子吸收的热量; (4)[4]由(3)的结论:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水加热的时间长,推理有:
如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,沙子升高的温度更高; (5)[5][6]装水烧杯上方的玻璃片内侧的小水珠是由于水蒸发形成的水蒸气遇冷液化形成的,
而液化时要放热,所以烧杯上方的玻璃片温度比较高; (6[7])实验中有些同学发现,刚开始加热时,出现了沙子的温度反而比较低的情况,可能的
原因是: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。 4.图甲是小强在标准大气压下用 50g 冰做“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置,图乙是他根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图像。[c 水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)实验中,冰熔化的时间为___________min。 (2)由图乙可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,内能____(选填“增大”、“减小”或“不变”),冰在熔化过程吸收的热量为_________J。 (3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,当烧杯中的水沸腾时,试管中的液体_________选填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】4 增大 3.15×10 3 不会
【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]由图象可知,实验中冰从2min开始熔化,6min熔化完毕,故冰熔化的时间是4min。
(2)[2]由图象可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,因继续吸热,所以内能增大。
[3]50g冰熔化成水,因为质量是不变的,所以水的质量也是50g,在6∼10min内,水的温
度升高了15℃,则在6∼10min内水吸收的热量为 334.210J/kg0.05kg153.1510JQcmt水吸==(℃)℃=
由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的,而冰的熔化过程用时也是4min,所以冰熔化过程中吸收的热量为 310JQQ冰吸水吸==3.15
(3)[4]当烧杯中的水沸腾后,尽管不断吸热,但烧杯中的水温度不再升高,保持水的沸点温
度不变;试管中的水从大烧杯中吸热,温度达到水的沸点后,就和烧杯中的水的温度一样,就不能从烧杯中继续吸热,这时虽然达到了沸点,但不能继续吸收热量,所以试管中的水不会沸腾。
5.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验中应量取质量_____的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。 (2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和_____。 (3)用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体,使它们升高相同的温度,通过_____来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。 (4)实验记录的数据如下表所示,分析实验数据可知_____(选填“甲”或“乙”)物质的吸热能力强。
(5)下列事实能用上述实验数据得出的结论解释的是_____。 A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小 B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸 C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色 D.夏大给教室洒水,感觉凉爽 【答案】相同 电加热器 加热时间 甲 A 【解析】 【分析】 (1)根据控制变量法分析甲、乙两种液体质量的关系;
(2)根据温度计的使用方法分析温度计的玻璃泡不要碰到哪些地方;
(3)使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法; (4)使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收
热量多的吸热能力强; (5)水的比热容较大,与其它物质相比,吸收相同的热量,升高的温度较低。
【详解】 (1)[1]根实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中; (2)[2]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和电加热器; (3)[3]用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体,使它们升高相同的温度,通过加热时间
来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少; (4)[4]由实验数据可知,加热相同的时间,甲升高的温度比乙升高的温度要低一些,甲物质
的吸热能力强;