历年中考物理易错题汇编热学问题练习题附答案.docx
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历年中考物理易错题汇编热学问题练习题附答案
一、初中物理热学问题求解方法
1．小明给爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图甲所示，足浴器某次正常工作时，加热功率为控制面板上发光指示灯所对应的功率，控制面板显示如图乙所示，求：
（1）足浴器装入最大容量初温为21℃的水，将其加热到控制面板上显示的温度时，水所吸收的热量是多少？
[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
（2）上述加热过程用时15min，该足浴器的热效率是多少？
（3）整个加热过程中，水温降至40℃时，足浴器自动加热至45℃，水温随时间变化的图像如图丙所示，当水温第一次加热至45℃时，小芳开始给爷爷足浴30min，求这次足浴给水加热消耗的电能是多少？
（4）小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里其他用电器都关闭，他观察到该足浴器在高档工作时，家里标有“2000r/（kW·h）”的电能表转盘在10min内转了216r，则他家电路的实际电压是多少？
【答案】
（1）
；
（2）
；（3）
；（4）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由题意可知，足浴器装入最大容量的水后，质量是
水吸收的热量是
水吸收的热量是
。
（2）由题意可知，该足浴器做的总功是
那么该足浴器的热效率是
该足浴器的热效率是
。
（3）由上述可知，水温从21℃加热到45℃时，温度的变化量是24℃，需要的加热时间是15min，则水温从40℃加热到45℃时，温度的变化量是5℃，需要的加热时间是
由图丙可知，足浴时一个加热循环的时间是
足浴30min内加热循环的个数是
即30min内2个循环后剩余3.75min，剩余的3.75min不需要加热，需要加热的时间是
所以这次足浴给水加热的总时间是
那么这次足浴给水加热消耗的电能是
（4）由
可得，足浴器的电阻是
足浴器在高档工作时，电能表转盘在10min内转了216r，那么足浴器消耗的电能是
实际功率是
同理由
可得，电路的实际电压是
答：
（1）水所吸收的热量是
；
（2）该足浴器的热效率是
；（3）这次足浴给水加热消耗的电能是
；（4）他家电路的实际电压是
。
2．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。
3．建立模型在科学研究中有着重要的作用，模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的微观结构。
很早以前，科学家们发现了物质是由微粒（分子）组成的，从而建立了如图所示是物质三种状态的分子模型（如图所示）。
固体中分子间的束缚能力很强，分子只能在某个位置附近做小幅的振动，不能自由移动；气体分子间的束缚能力很弱，所以分子运动相对强烈，如果没有容器的限制可自由运动，尽可能占据更多的体积；液体介于三者之间（与固体更接近），大部分分子在大部分时间内只能在某一位置附近做幅度相对大的振动，某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体。
（1）由材料可知，当物质从气态变化到固态时，需__________（选项“吸热”或“放热”），使其温度__________，分子只有的能量减小，分子的活跃程度需急剧变弱。
（2）在液体的表面上，某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面，这就是__________；在液体内部，有一些分子由于获得足够的能量摆脱其他分子的束缚，进入液体内部的小气泡中。
从而使小气泡逐渐变大并上升到液面，气泡破裂，其中的水蒸气“飞”到空气中，这就是__________。
（以上两空选填汽化的两种方式中的一种）
【答案】放热降低蒸发沸腾
【解析】
【详解】
（1）[1][2]物质从气态变化到固态叫做凝华，凝华需要放热，使其温度降低；
（2）[3]在液体的表面上，某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面，属缓慢的汽化现象，这就是蒸发现象；
[4]在液体内部，一些分子获得足够的能量，摆脱其他分子的束缚，进入液体内部的小气泡中，从而使小气泡逐渐变大并上升到液面，气泡破裂，其中的水蒸气“飞”到空气中，整个过程较为剧烈，这就是沸腾。
4．在“探究晶体熔化和凝固规律”的实验中，绘制出了如图2所示的图象。
（1）图1中所示温度计的示数是________℃；
（2）海波从开始熔化到完全熔化持续了________min；
（3）图2中，海波的熔化过程是________段（用图中字母表示），此过程中海波________热（选填“吸”或“放”）；
（4）图2中，海波在
点是________态，在
点是________态（均选填“固”或“液”）。
【答案】
3
吸液固
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]图1可知温度为零下，其示数为
；
（2）[2]图2可知海波从
开始熔化，到
熔化结束，持续了
；
（3）[3]海波是晶体，熔化时有一定的熔化温度。
图2中，海波的熔化过程是
段；
[4]熔化需要吸收热量；
（4）[5]图2中
是液态，所以海波在
点是液态；
[6]图2中
段是凝固后的固态，所以
点是固态。
5．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．
6．小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”，同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图所示：
（1）你认为研究不同燃料燃烧放热能力应选用_______组器材（选填“甲”、“乙”）。
（2）甲组实验是通过________来反映物质吸收热量的多少。
（3）甲组实验中，正确操作后收集到如下实验数据，在图丙中画出水的温度随时间变化的图像____________。
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
25
29
34
39
水
20
21
22
23
24
（4）甲实验中，需要控制某些变量，以下做法多余的是________
A．采用完全相同的加热方式
B．采用酒精灯加热时，酒精灯里所加的酒精量相同
C．取相同质量的水和沙子
D．盛放水和沙子的容器相同
（5）乙组实验中，将质量相等的两种燃料A和B放入燃烧皿中，点燃后对质量相等、初温相同的水加热，燃烧相同的时间后发现B加热的水升温多，此时________（“能”或“不能”）说明B燃料的热值大。
【答案】乙加热时间的多少见解析所示B不能。
【解析】
【分析】
（1）研究不同燃料燃烧放热能力，应选用不同的燃料。
（2）加热时间的长短反映物质吸收热量的多少。
（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后作出图像。
（4）在“比较水与沙子吸收热量时温度升高的快慢”实验中，影响水和沙子升温快慢的因素有质量、物质的种类、加热的热源等，同时要求实验时的容器等也应该相同，据此做出判断。
（5）根据A、B的燃烧情况分析。
【详解】
（1）[1]研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料，加热相同的物质，因此选乙组器材。
（2）[2]甲组实验，相同的加热装置，可以通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少。
（3）[3]根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后作出图像，如图所示：
（4）[4]A．实验中，应采用完全相同的加热方式，保证在相同的时间内提供相同的热量，则有必要，故A不符合题意；
B．实验中，酒精灯里所加的酒精量对升温的快慢不会造成影响，属多余的量，故B符合题意；
C．实验中，必须取相同质量的水和沙子，符合控制变量法的要求，则有必要，故C不符合题意；
D．实验中，盛放水和沙子的容器也会影响其吸热与升温的情况，故应使容器保持相同，则有必要，故D不符合题意。
故选B。
（5）[5]将质量相等的两种燃料A和B放入燃烧皿中点燃后，由于不清楚两种燃料的燃烧情况和燃烧的质量，发现B加热的水升温多，可能是火焰大造成的，故无法判定热值的大小。
【点睛】
研究比热容和热值的实验，要知道两实验都采用了控制变量法和转换法，两种方法都是初中物理常用的研究方法，注意理解体会两种实验方法的精髓所在。
7．如图甲所示为大家常见的普通煤炉，通过燃烧煤将壶中的水进行加热。
为提高煤炉效率，某大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在炉壁的夹层中也加入水，在给壶中水加热的同时，也给炉壁夹层中的水加热。
现在1标准大气压下，壶中装有质量为4.5kg温度为20℃的水，己知q煤＝3×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）如果烧开壶中的水，需要吸收多少热量？
（2）已知甲图煤炉烧水效率为28%，若用甲图煤炉烧开壶中的水，需要完全燃烧煤的质量是多少？
（3）在乙图煤炉加热过程中，在消耗等量煤的情况下，除烧开壶中的水外，还可把炉壁夹层中10kg的水从20℃加热至40℃，则改进后乙图煤炉的烧水效率是多大？
【答案】
（1）1.512×106J；
（2）0.18kg；（3）43.56%。
【解析】
【分析】
（1）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）知道普通煤炉的烧水效率，利用
可得煤完全燃烧放出的热量；已知煤的热值，利用
可得普通煤炉完全燃烧煤的质量；
（3）由题知，双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃，根据吸热公式求出炉壁间水吸收的热量；由题意可知，壶内水吸收热量不变，则可求出双加热煤炉中水吸收的总热量（有用能量）；由题意可知，双加热煤炉中煤完全燃烧放出的热量不变，再利用效率公式求出改进后乙图煤炉的烧水效率。
【详解】
（1）1标准大气压下水的沸点为100℃，把壶内20℃，4.5kg水烧开，水吸收的热量：
；
（2）普通煤炉的烧水效率为28%，由
可得煤完全燃烧放出的热量：
Q放＝
＝
＝5.4×106J，
由
可得需要完全燃烧煤的质量：
m煤＝
＝
＝0.18kg；
（3）改进后乙图双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃，则炉壁间水吸收的热量：
，
而壶内水的初温、末温以及质量均不变，则壶内水吸收热量不变，则双加热煤炉中水吸收的总热量：
，
由题意可知，双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等，则这些煤完全燃烧放出的热量不变，则双加热煤炉的烧水效率：
η′＝
＝
×100%≈43.56%。
答：
（1）如果烧开壶中的水，需要吸收1.512×106J热量；
（2）需要完全燃烧煤的质量是0.18kg；（3）改进后乙图煤炉的烧水效率是43.56%。
8．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。
9．图是小明和小华在观察“水的沸腾”实验中的情景，对水加热了很长时间后水才沸腾，他们记录的数据如下
时间/min
…
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
水温/℃
…
90
91
92
93
94
95
96
97
98
98
98
98
（1）在组装器材时，是按照由________到______的顺序。
（2）请指出他们在实验中操作错误之处：
_____________。
（答一点即可）
（3）在纠正错误后他们继续实验，观察到水沸腾时的现象如上图中的______（甲/乙）图，水沸腾时吸收热量，温度___（升高/不变/降低）。
（4）本次实验中水沸腾时的温度为_________℃。
（5）根据记录在图中画出水的沸腾图像。
（_________）
（6）水沸腾时，杯口附近出现大量“白气”，“白气”是杯中的水蒸气_______（填物态变化名称）形成的，该过程要_____（吸热/放热）
（7）实验中发现，水从开始加热到沸腾的这段时间过长，造成这种现象的原因可能是：
_______。
（给出一种原因即可）
【答案】下上温度计接触容器底（或视线未与温度计中液面相平）乙不变98
液化放热水的初始温度太低或质量太大
【解析】
【详解】
（1）[1][2]在组装器材时应该由下到上的顺序组装；
（2）[3]由图可知有一处错误是温度计读数时视线没有与液面的最低处相平；
（3）[4][5]水沸腾时气泡越来越大，最后到达液面破裂，故水沸腾时的现象为图乙所示。
由记录的实验表格可知水在沸腾时吸收热量温度不变;
（4）[6]由记录的实验表格可知水额沸点为98℃;
（5）[7]根据表格数据描点连线得水沸腾时的图像如图所示：
；
（6）[8][9]杯口附近出现大量“白气”，“白气”是杯中的水蒸气遇冷液化而成的。
液化需要放热；
（7）[10]水从开始加热到沸腾的这段时间过长，造成这种现象的原因可能是水的初始温度太低或水的质量太大。
10．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。
11．在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中，分别观察到如图所示的情景。
下列说法正确的是（）
A．沸腾是只发生在液体表面的剧烈汽化现象
B．“白气”是液态小水滴，它是水汽化形成的
C．甲图是水沸腾前的情景，乙图是水沸腾时的情景
D．乙图中气泡变小，是气泡中的水蒸气液化导致的
【答案】D
【解析】
【详解】
A．沸腾是一定温度下，在液体的表面和内部同时发生的剧烈汽化现象，不只是在液体表面，A错误；
B．“白气”是液态小水滴，它是由水蒸气液化形成的，B错误；
C．水沸腾前，温度不均匀，下面的水温度较高，上面的水温度较低，温度较高的气泡从水底往上升时，遇冷会液化为水，气泡会变小，所以乙图是水沸腾前的情景；而水沸腾时，下面的水和上面的水温度都一样，气泡从水底往上升时，水的压强变小，气泡会变大，所以甲图是水沸腾时的情景；C错误；
D．由上述可知，乙图中气泡变小，是气泡中的水蒸气遇冷液化导致的，D正确。
12．质量相等的两金属块A和B长时间放在沸水中，将它们从沸水中取出后，立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中．不计热量损失，当甲、乙两杯水的温度不再升高时，发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度，两杯水吸收的热量Q甲____Q乙，两金属块比热容cA____cB（均选填“>”“<”或“=”）
【答案】<<
【解析】
【详解】
[1]当甲、乙两杯水的温度不再升高时，达到热平衡，金属块的末温等于水的末温，因为此时甲杯水的温度低于乙杯水的温度，所以金属块A的末温比金属块B的末温低；两金属块使水温升高，甲杯水的温度低于乙杯水的温度，则甲杯水升高的温度小，而两杯水的质量相同，由Q吸=cmΔt可知甲杯里的水比乙杯里的水吸收的热量少，即
Q甲＜Q乙；
[2]两金属块都从沸水中取出、初温t相同，对于金属块A来说有：
cAmA（t-tA）=c水m水（tA-t水初）…①
对于金属块B来说有：
cBmB（t-tB）=c水m水（tB-t水初）…②
因水的质量相同，由①②得到
tA＜tB，
tA-t水初＜tB-t水初，
故
cA（t-tA）＜cB（t-tB），
由于
t-tA＞t-tB，
所以
cA＜cB．
13．如图所示，某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为Scm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是Lmm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为pPa，飞轮转速为Nr/min，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），汽油机的功率为_____________W；若1h消耗的汽油为VL，汽油的热值为qJ/m3，则汽油机的效率为_____________%。
【答案】
【解析】
【分析】
知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式
计算出平均压力的大小；知道活塞在气缸中移动的距离，可利用公式
计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功；飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动N周对外做功的次数，已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功，从而可以计算出燃气对活塞做的总功，又知道做功的时间，可利用公式
计算出汽油机的功率；根据
求出汽油机的总功，根据
求出燃料放出的热量，根据效率公式求出效率。
【详解】
[1]根据题意知道，燃气对活塞的平均压力
一个做功冲程中燃气对活塞做的功
飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动N周，要对外做功
次，燃气对活塞做的总功
汽油机的功率
[2]汽油机1h做的功
汽油机的效率
14．柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是（ ）
A．吸气、压缩B．压缩、排气
C．吸气、压缩、排气D．排气
【答案】D
【解析】
【详解】
吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入的只有空气，所以吸气冲程不同；柴
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