中考物理培优专题复习热学问题求解方法练习题.docx

中考物理培优专题复习热学问题求解方法练习题.docx

《中考物理培优专题复习热学问题求解方法练习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考物理培优专题复习热学问题求解方法练习题.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

中考物理培优专题复习热学问题求解方法练习题

一、初中物理热学问题求解方法

1．在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水，将一半热水倒入冷水杯内，冷水杯内的温度升高21℃，若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内，冷水杯内的水温会升高（）

A．9℃B．8℃C．6℃D．5℃

【答案】C

【解析】

【详解】

设一杯水的质量为m，热水的初温为t热，冷水的初温t冷，将一半的热水倒入容器中后共同的温度为t，因不计热损失，所以，由Q=cm△t可得：

Q放=Q吸，即：

cm△t热=cm△t冷，

解得：

△t热=2△t冷=2×21℃=42℃，

据此可设t冷=0℃，则t=21℃，

t热=21℃+42℃=63℃，

若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时，相当于同时向冷水中倒杯热水，则：

cm（t热-t′）=cm（t′-t冷）

即（63℃-t′）=t′-0

解得：

t′=27℃，

所以，冷水温度将再升高：

△t=t′-t=27℃-21℃=6℃。

故C符合题意。

2．向一大桶温度为的冷水中倒入一小桶温度为的热水，混合后的温度为t，下面关于温度的关系式中正确的是（）

A．B．C．D．

【答案】B

【解析】

【详解】

冷水吸收的热量：

热水放出的热量：

由题意知，；则有：

解得：

因为冷水是一大桶，热水是一小桶，所以，即，所以；故B项正确、ACD项错误；

3．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，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

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

[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。

4．炎热的夏天，开了空调的房间窗户玻璃上常常会结一层水雾，则水雾是水蒸气_____（填物态变化）成小水珠附着在玻璃窗____侧，使玻璃变模糊，水蒸气变成水珠会____热量。

东北地区寒冷的冬天，房间窗户上会结一层美丽的冰花，这是水蒸气______（填物态变化）形成的小冰晶附着在玻璃窗_____侧。

【答案】液化外放出凝华内

【解析】

【详解】

[1][2][3]水雾是水蒸气液化成小水珠附着在玻璃窗的；这是因为玻璃窗外侧的水蒸气遇上冰冷的玻璃窗，液化成小水珠，是附着在玻璃窗外侧的；水蒸气变成水珠会放出热量；

[4][5]东北地区寒冷的冬天，房间窗户上会结一层美丽的冰花，这是水蒸气凝华形成的；这是房间内温度较高的水蒸气遇上冰冷的窗，凝华形成的，这是附着在玻璃窗内侧。

5．某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机，采用了很多新技术，这种柴油发动机有8个气缸，活塞面积为12000mm2，活塞行程为135mm，当转速为2500r/min时，发动机功率为220kW，最低油耗可达260g/（kW·h），（1kW·h＝3.6×106J），柴油的热值为4.3×107J/kg。

请回答下列问题：

（1）该柴油发动机的效率最高可达多少？

（2）在做功冲程中气缸内的平均压强是多少？

【答案】

（1）32.2%；

（2）8.15×105Pa。

【解析】

【详解】

（1）每1kW·h耗油260g，完全燃烧释放热量为：

Q放=mq=0.26kg×4.3×107J/kg=1.118×107J

W=1kW·h=3.6×106J

故柴油发动机的效率最高可达：

（2）单缸四冲程柴油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次，由于转速为2500r/min，合，则一个气缸每秒做功次数为：

则该柴油机每秒做功次数为：

该柴油机的功率：

所以，做功冲程中的平均压强为：

答：

（1）柴油发动机的效率最高可达32.2%；

（2）在做功冲程中气缸内的平均压强是8.15×105Pa。

6．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；利用求电磁炉的实际功率。

【详解】

（1）水吸收的热量

电磁炉正常工作20min，消耗的电能

则此电磁炉烧水时的效率

（2）3min内电路中消耗的电能

电磁炉的实际功率

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。

7．煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机．某县在冬季利用地热能为用户取暖．县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为150m3/h．

（1）每小时流出的水是多少kg?

（2）求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量．

（3）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气?

[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J]（kg•℃），天然气的热值为4×107J/m3]

【答案】

（1）1.5×l05kg；

（2）2.52×1010J；（3）700m3

【解析】

【详解】

（1）每小时流出水的质量

m=ρV=1.0×103kg/m3×150m3=1.5×l05kg；

（2）水放出的热量

Q水放=cmΔt=4.2×103J/（kg•℃）×1.5×105kg×（90℃-50℃）=2.52×1010J；

（3）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，则

Q有用=Q水放=2.52×1010J，

天然气需要放出的热量

Q放==2.8×1010J，

天然气的体积

V==700m3.

答：

（1）每小时流出的水是1.5×l05kg；

（2）每小时流出的地热水温度降低到50℃所放出的热量为2.52×1010J；

（3）利用地热能供暖一小时可以节约700m3的天然气。

8．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）该温度计的分度值是：

（2）当它指示温度是15℃时，实际温度是：

（3）当它实际气温是45℃时，指示温度时，则有：

解得

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℃

9．下表为现在家庭、宾馆常用的无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便水壶）的铭牌，某同学用这种电水壶烧开水，他将水放至最大容量，测得水的初温是，通电6分钟后水恰好沸腾（在一个标准大气压下），试通过计算，回答下列问题：

额定电压

额定功率

最大容量

（1）该电水壶是利用电流的_____效应工作的；

（2）该电水壶正常工作时的电流及电热丝的电阻；

（3）这段时间水吸收的热量；[水的比热容]

（4）现测得电源电压为，求此时电水壶的工作效率。

（计算结果保留两位有效数字）

【答案】

（1）热；

（2）5.5A，40Ω；（3）；（4）93%

【解析】

【详解】

解：

（1）电水壶是利用电流通过导体时，使导体产生热量来工作的，是电流的热效应。

（2）根据可得，此电水壶正常工作时的电流

由可得，电热水壶的电阻

（3）水的质量

水在1个标准大气压下的沸点，烧开时吸收的热量

（4）当电压时，消耗的电能

此时电水壶工作的效率

答：

（2）该电水壶正常工作时的电流为5.5A，电热丝的电阻为40Ω；

（3）这段时间水吸收的热量；

（4）此时电水壶的工作效率93%。

10．如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置．

（1）除了图示的器材外，本实验要用到的测量工具还有_____；加热过程中，用搅棒搅动的目的是_____：

水和沙子吸热的多少可以通过_____来反映的（选填“温度计示数的升高值”或“加热时间”）

（2）在本实验中，可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是：

若加热时间相同，比较_____；若温度计示数的升高值相同，比较_____．

（3）关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是_____（填字母）．

A．采用相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与易拉罐底的距离等）

B．易拉罐中分别装入相同体积的水和沙

C．使用相同的易拉罐．

【答案】天平使物体受热均匀加热时间温度升高的读数加热时间B

【解析】

【分析】

【详解】

（1）根据吸热公式Q=cm△t可知，实验还需要称质量的天平，用搅棒搅动的目的是为了让沙子和水受热均匀；

放热设备相同，只能通过加热时间来控制水和沙子吸热，所以还需钟表．

（2）在本实验中，可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是：

若加热时间相同，比较温度计的示数升高值的多少；若温度计示数的升高值相同，比较加热时间；

沿海地区昼夜气温变化比内陆地区气温变化小的原因是：

水的比热容比泥土和沙子的比热容大．

（3）该实验的变量控制，需要控制相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与易拉罐底的距离等）、使用相同的易拉罐、水和沙子的质量；如果体积相等，他们的质量一定不同，所以不正确的是B．

11．在探究热现象的实验中，小明用烧杯、试管、温度计、圆底烧瓶等器材进行了如下实验．

（1）小明用图甲所示的装置“探究冰熔化时温度的变化规律”，根据实验数据绘制了温度随时间变化的图象，如图乙所示，比较图乙中BC段与CD段可知，该物质在BC段处于__________（选填“固态”“液态”或“固液共存”）状态，此过程中物质的温度______（选填“增加”“减少”或“不变”）

（2）在“观察水的沸腾”的实验中：

①装如图丙的实验装置时，对M、N两个铁圈高度的定位，_______（选填：

需要/不需要）点燃酒精灯，先固定铁圈_________（选填M或N），再固定另一铁圈的高度；

②你指出图丙中实验操作错误之处是___________，改正错误后，继续实验.当水温升高到90℃时，每隔1min记录一次水的温度，直到水沸腾后再持续几分钟为止．数据记录如表：

时间/min

0

1