备战中考物理专题复习分类练习 热学问题求解方法综合解答题含答案.docx

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备战中考物理专题复习分类练习热学问题求解方法综合解答题含答案

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．水是人类生存环境的重要组成部分。

水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。

以下关于水的说法错误的是（）

A．相同质量0℃水的体积大于0℃冰的体积

B．相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能

C．水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力

D．今年12月11日我县第一次出现霜林尽染的美景，说明气温已经低于0℃

【答案】A

【解析】

【详解】

A．根据和得质量相同的0℃水的体积小于0℃冰的体积，故A错误，符合题意；

B．0℃水放热凝固成相同质量的0℃冰，所以相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能，故B正确，不符合题意；

C．水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力，故C正确，不符合题意；

D．霜是水蒸气遇冷凝华而成的，在标准大气压下水的凝固点是0℃，而霜的形成需要的温度更低，所以霜的形成，说明气温已经低于0℃，故D正确，不符合题意。

3．戴眼镜的人从室外进入温暖的室内，镜片上会出现“水雾”，下列现象中的物态变化与“水雾”的形成相同的是（　　）

A．饮料中的冰块逐渐变小

B．北方冬天植物上的雾淞

C．蒸锅上方生成的“白气”

D．寒冬，室外冰冻的衣服逐渐变干

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

戴眼镜的人从室外进入温暖的室内，镜片上会出现“水雾”，这是眼镜温度较低，而室内水蒸气温度较高，水蒸气接触到眼镜时，会放出热量降温，液化成小水珠，附在眼镜上。

A．饮料中的冰块逐渐变小，这是冰块吸热熔化成水，A项不合题意；

B．雾淞是由于空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶，B项不合题意；

C．蒸锅上方生成的“白气”，这是水蒸气液化形成的小水珠，选项C符合题意；

D．寒冬，室外冰冻的衣服逐渐变干，这是衣服上的固态冰升华成水蒸气，D项不合题意。

故选C。

4．用两个相同的电热水器给质量同为1.5kg的甲物体和水加热，他们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断甲物体10min吸收的热量为（）

A．0.63×105JB．0.9×105J

C．1.89×105JD．3.78×105J

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

由图象可知：

用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min，甲物质加热10min吸收的热量与水加热10min吸收的热量的热量相同，且水10min所吸收热量为20min吸收热量的一半，即

故选C。

5．如图所示的装置是我国古代劳动人民发明的提物工具——“差动滑轮”，俗称“神仙葫芦”。

它的上半部分是由固定在一起的半径分别为r和R的两个齿轮组成，能绕中心轴O转动，下半部分是一个动滑轮。

封闭的链条绕过滑轮，动滑轮下面悬挂着质量为M的重物，已知r:

R=1:

4。

悬挂动滑轮的链条处于竖直状态，滑轮与链条的重力及轴O处的摩擦均忽略不计。

现用大小为F的拉力以速率v匀速拉动链条。

则错误的判断是（）

A．悬挂动滑轮的链条每根弹力大小都为

B．拉力F的大小为

C．重物上升的速率为

D．拉力F的功率为

【答案】D

【解析】

【详解】

A．由于有两条链条悬挂动滑轮，滑轮与链条的重力及轴O处的摩擦均忽略不计，重物的重力为，那么链条每根弹力大小都为，A正确，不合题意；

B．可知拉力F做的功转化为重物的重力势能，物体上升，那么力F的作用端移动的距离为，可以知道拉力做的功为，重物增加的重力势能为，即

拉力，B正确，不合题意；

C．以速率v匀速拉动链条，那么重物上升的速度为，C正确，不合题意；

D．拉力F的功率

D错误，符合题意。

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，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

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。

7．一支刻度均匀但刻度线位置不准的温度计，把它放在标准大气压的沸水中，读数是97℃，把它放在冰水混合物中，读数是2℃，若用这支温度计去测量某物体的温度时，它的读数恰好等于物体的实际温度，则该物体的温度是_____．如下图所示，图甲的温度为_____。

【答案】40℃-22℃

【解析】

【详解】

[1]因读数不准确的温度计的刻度是均匀的，设不准确温度计示数y与真实温度x之间满足方程：

y=kx+b；

将y=97℃时，x=100℃和y=2℃时，x=0℃分别代入方程，得：

97=k×100+b；

2=k×0+b；

解方程组得：

k=，b=2，故方程可变为：

，

根据题意，它的读数恰好等于物体的实际温度可知，x=y，代入方程可得解为：

x=40℃；

[2]由图知，温度计10℃之间分成5等份，所以一等份代表2℃，也就是分度值为2℃；“20”在“10”的下端，说明温度低于0℃，为-22℃。

8．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。

9．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】

【解析】

【详解】

由题意可知温度计每一刻度表示的温度是

当温度计显示的温度是30℃时，实际的温度是

答：

把它放在某液体中显示为30℃，则实际的温度约是。

10．随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入普通家庭．若某轿车以20kW的功率在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶1000s，消耗汽油2L．[已知ρ油＝0.7×103kg/m3、q油＝4.6×107J/kg，c水=]．求：

（1）轿车做的功；

（2）汽油机的效率；（保留一位小数）

（3）如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高多少℃（1个标准大气压）？

【答案】

（1）；

（2）；（3）

【解析】

【详解】

（1）由题意可知，轿车做的功为

（2）消耗汽油的质量为

消耗汽油2L放出的热量为

汽油机的效率为

（3）设能使水的温度大约升高，由题意可知

可求得

由于这是在1个标准大气压下，水的最高温度为100℃，所以能使水的温度大约升高

答：

（1）轿车做的功为；

（2）汽油机的效率为；（3）如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高．

11．如图所示，是最新一款无人驾驶四轮小汽车原型图。

汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。

该款车质量，每个轮胎与地面接触面积为，当小车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗的汽油为1.5L。

假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，求：

（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强；

（2）在这段运动过程中，该汽车发动机做的有用功是多少？

（3）在这段运动过程中，该汽车的输出功率为多少？

发动机提供的牵引力多大？

（已知：

汽油的密度为，汽油的热值为）

【答案】

（1）；

（2）；（3）4.05×104W；

【解析】

【详解】

（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压力

受力面积

根据压强公式的对地面的压强

对地面的压强是。

（2）消耗汽油的体积

由可得，消耗汽油的质量

汽油完全燃烧放出的热量

由得

该汽车发动机做的有用功1.62×107J。

（3）由可得，汽车运动的时间

在这段运动过程中，该汽车的输出功率

由可得

该汽车的输出功率2025N。

答：

（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强为1.2×105Pa。

（2）在这段运动过程中，该汽车发动机做的有用功是1.62×107J。

（3）在这段运动过程中，该汽车的输出功率为4.05×104W，发动机提供的牵引力为2025N。

12．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】B98小于加热时间（长短）增大不同小于

【解析】

【详解】

（1