中考物理 热学问题综合试题附答案.docx
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中考物理热学问题综合试题附答案
一、初中物理热学问题求解方法
1．甲、乙是两个质量相等的空心球，它们的空心部分体积完全相同，甲球恰好能在水中悬浮，
，
，则甲、乙两球的体积之比为____。
当把乙球放入水中时，乙球露出水面的体积占乙球体积的____。
【答案】6：
7
【解析】
【详解】
[1]设两个球空心部分的体积为
，已知甲乙两个球质量相等，由
得：
把
，
代入，并化简得：
①
由于甲球在水中悬浮，所以重力与浮力相等：
即：
所以：
②
由①②解得：
，
。
所以甲、乙两球的体积之比为：
[2]已知甲乙两球质量相同，甲球悬浮，乙球密度小于甲球，所以乙球漂浮。
所以乙球受到的浮力等于重力：
即：
解得
。
又因为
，所以：
所以乙球露出水面的体积占乙球体积的
。
2．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）[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。
3．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
，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
，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
，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。
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．为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：
在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热。
下表是所有的实验记录，根据实验记录回答下列问题。
（1）分析比较_____________烧杯的实验记录（选填烧杯号），可得出的初步结论是：
在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同。
（2）分析比较①②两烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：
_____________________；分析比较③④两烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：
_________________________。
（3）结合
（1）
（2）中的结论，然后综合归纳可得出，物体温度升高时吸收热量的多少与_______、______、_______有关系。
【答案】①③同种物质升高相同的温度时，质量不同吸收的热量不同同种物质质量相同时，升高的温度不同吸收的热量不同物质的种类质量升高的温度
【解析】
【分析】
（1）探究物质吸收的热量与种类有关，保持质量和升高的温度相同，物质的种类不同，分析比较哪两个烧杯；
（2）比较①②两烧杯，同种物质，质量不同，升高的温度相同，吸收的热量不同，分析吸收的热量与哪个因素有关；比较③④两烧杯，同种物质，质量相同，升高的温度不同，吸收的热量不同，分析比较吸收的热量与哪个因素有关；
（3）根据
（1）
（2）中的结论，综合归纳可得出，物体温度升高时吸收热量的多少与什么有关系。
【详解】
（1）[1]①杯的质量是300g，升高10℃用的时间是12min，③杯的质量是300g，升高10℃用的时间是6min，而每分钟吸收的热量是相等的，说明在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同；
（2）[2]①②两烧杯，同种物质，质量不同，升高的温度相同，吸收的热量不同，说明同种物质升高相同的温度时，质量不同吸收的热量不同；
[3]③④两烧杯，同种物质，质量相同，升高的温度不同，吸收的热量不同，说明同种物质质量相同时，升高的温度不同吸收的热量不同；
（3）[4][5][6]综合上述结论，物体温度升高时吸收的热量的多少与物质的种类、物体的质量、升高的温度都有关系。
【点睛】
本题考查比热容的概念，需要知道控制变量法就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制，只改变某个变量的大小，而保证其它的变量不变，最终解决所研究的问题。
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1min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3min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89101大
ba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；
（2）[2]从图乙中可以看到，此时烧杯中水的温度为89℃；
（3）[3]从表中数据可以看到，从第9min到第11min，水的温度保持不变，这说明水在沸腾，水的沸点是101℃；
[4]一标准大气压下水的沸点是100℃，由于水的沸点是101℃，根据水的沸点与大气压关系可知，大气压越高，沸点越高，所以可以推测水面上方的气压大于标准大气压；
（4）[5]根据表中的数据，描出对应的点，如下图所示；
（5）[6]水在沸腾前，水温不均匀，下面温度较高，上面温度较低，下面的气泡上升时，遇上温度较低的水，那么会液化成水，气泡会变小，所以图b是水在沸腾前的情况；
[7]水在沸腾时，温度均匀，下面的气泡上升时，水的压强越来越小，气泡会变大，所以图a是水在沸腾时的情况；
（6）[8][9]通过实验可得：
水在加热过程中，吸收热量，温度升高，沸腾时，吸收热量，温度不变。
7．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
．
8．如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0。
该饮水机的部分参数已知：
额定电压为220V，加热时的总功率为880W，保温时的功率为40W，R1、R2为加热电阻丝（不考虑温度对电阻丝阻值的影响）。
求：
（1）当S和S0闭合时，电路中的总电流；
（2）加热时效率为80%，将0.5kg的水从30℃加热到100℃需要多少时间？
（3）电阻丝R2的阻值。
【答案】
（1）4A；
（2）208.8s；（3）1210Ω
【解析】
【分析】
（1）由电路图可知，当S和S0闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，根据
可知电路总功率最大，据此判断饮水机所处的状态，根据
求出此时电路中的总电流。
（2）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据
求出水吸收的热量，根据
求出消耗的电能，利用
求出需要的加热时间。
（3）由电路图可知，开关S闭合、S0断开时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最大，根据
可知电路总功率最小，据此判断饮水机所处的状态，根据
求出电阻R2的阻值。
【详解】
（1）由电路图可知，当S和S0闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，由
可知，电路总功率最大，饮水机处于加热状态；由
可得，此时电路中的总电流
（2）水吸收的热量
由
可得，消耗的电能
由
可得，需要的加热时间
（3）由电路图可知，开关S闭合、S0断开时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最大，电路总功率最小，饮水机处于保温状态，保温时的功率为40W；由
可得，电阻R2的阻值
答：
（1）当S和S0闭合时，电路中的总电流为4A；
（2）加热时效率为80%，将0.5kg的水从30℃加热到100℃需要208.8s；（3）电阻丝R2的阻值为1210Ω。
【点睛】
重点是电功率的相关计算，牢记公式
，另外要读懂电路图，知道两个开关都闭合时为高温档，闭合一个开关时为低温档。
9．如图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
（1）如图乙所示温度计的示数为_________℃；
（2）如图丙所示是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图像。
海波熔化过程对应图像中的__________段（选填“AB”或“BC”），其熔点为_______℃；
（3）用质量为m1的海波做实验，绘制出海波的温度随时间变化的图像如图丁中的a所示。
若用相同的热源，用质量为m2（m2>m1）的海波做这个实验，得到的图像可能是图丁中的_______（选填“b”“c”或“d”）；
（4）利用上述实验中的器材来“探究水的沸腾”，还需要一个中间有孔的硬纸板，它的作用是_________。
若正确操作实验，根据实验数据绘出水的温度随时间变化的图像如图戊所示。
分析图像可获得的信息是_________________________（写出一条即可）。
【答案】46BC48c减少热量的散失水的沸点是98℃
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]从图乙可以看到，该温度计的分度值是1℃，它的读数是46℃。
（2）[2][3]海波是晶体，熔化过程温度不变，所以熔化过程对应图像中的BC段，其熔点是48℃。
（3）[4]海波的质量变大，但是熔点是不变的，从图丁可看到，得到的图像可能是图丁中的c。
（4）[5]这个硬纸板，它的作用是减少热量的散失。
[6]从图戊可看到，水在第4min开始温度保持不变，可知水的沸点是98℃；并且知道水沸腾时，温度是不变的。
10．旅游时，小华用“小米8”手机与同学联络，通话时声音信息在空中的传播速度是_______m/s；同学帮小华拍了一张照片，小华在水中的“倒影”清晰可见，拍照时水中的“倒影”是由于光的_________形成的，照片中小华的倒影部分____________（选填“是”或“不是”）实际光线进入手机镜头形成的；“小米8”手机的散热材料是石墨烯晶体，石墨烯________（选填“有”或“没有”）固定的熔点；石墨烯的比热容为
，则200g的石墨烯温度升高
，吸收的热量是__________J。
【答案】
反射是有
【解析】
【分析】
【详解】
[1]通话时声音信息是通过电磁波传播的，不是声波，所以它的传播速度是
。
[2][3]拍照时水中的“倒影”是由于光的反射形成的；照片中小华的倒影部分是由水面反射的光线进入手机镜头形成的，这是实际光线。
[4]石墨烯晶体是晶体，有固定的熔点。
[5]根据热量的计算公式可知，200g的石墨烯温度升高
，吸收的热量是
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．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；柴油机属于压燃式点火，所以在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高，所以压缩冲程不同；汽油机气缸顶部有个火花塞，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火，所以做功冲程不同；排气冲程只是将废气排出，所以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排气冲程；通过以上分析可知，故选D。
13．假设我们手里现有一支刻度均匀，但读数不准的温度计，标准大气压下，在冰水混合物中的示数为4℃，在沸水中的示数为96℃，用此温度计测得某液体的温度是27℃，则所测液体的实际温度应该是（ ）
A．24℃B．25℃C．26℃D．27℃
【答案】B
【解析】
【详解】
由题意可知,不准的温度计上一个小格表示的实际温度为：
；
用此温度计测得液体的温度是27℃,则这种液体的实际温度为：
。
故ACD错误，B正确。
14．下表列出了部分金属的熔点和沸点（在标准大气压下），根据表中的数据，下列说法中正确的是（）
物质
水银
金
铜
钢
钨
熔点（℃）
-39
1064
1083
1515
3410
沸点（℃）
357
2500
2360
2750
5900
A．金块在“钢水”中不会熔化
B．在-40℃时，不能使用水银温度计测量温度
C．表中所列出的金属，沸点都可以用水银温度计测量
D．因为钨的沸点比较高，所以白炽灯里的灯丝是用钨制成的
【答案】B
【解析】
【详解】
A．“钢水”的温度达到1515℃，金块的熔点只是1064℃，低于“钢水”的温度，金块会熔化，A错误；
B．水银的熔点和凝固点是相同的，它在-39℃时凝固，在-40℃时，已经是固态，所以这种情况下不能使用水银温度计测量温度，B正确；
C．表中所列出的金属，除了水银，沸点都大于357℃，357℃是水银的沸点，这些温度都已经超过了水银的沸点，所以说不可以用水银温度计测量，C错误；
D．白炽灯里的灯丝是用钨制成，这是因为钨的熔点高，长时间通电温度很高，钨都不会熔化，D错误。
15．受新型冠状病毒的影响，一“罩”难求。
一般医用口罩至少要有三层，外层需要阻挡外界空气中的灰层、细菌、唾沫等飞溅物，中间层经过静电处理，可以阻挡细菌等微小颗粒（潮湿环境中会失去静电），内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等。
某口罩的构造如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．口罩潮湿后防护能力降低B．佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝外
C．口罩的中间层静电熔喷布能吸引小磁针D．佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气升华形成
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A．潮湿环境中会失去静电，口罩潮湿后，会失去静电，中间层不可以阻挡细菌等微小颗粒,口罩防护能力降低，A正确；
B．由题意可知，内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等，那么白色吸水无纺布应该是内层，有吸水能力，佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝内，B错误；
C．带电体能吸引轻小物体，所以中间层静电熔喷布能吸引细菌等微小颗粒，但它不是磁体，不能吸引小磁针，C错误；
D．佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气液化形成的，D错误。
故选A。
16．2019年12月27日晚，“长征五号遥三”运载火箭成功发射，如图所示。
该火箭的起飞质量约为870t，起飞升力约为1.05×107N，关于该火箭，下列说法正确的是（）
A．火箭利用“流体中流速小的位置压强大”的原理获得升力
B．火箭尾部喷气口热得发红，是通过做功改变了火箭尾部的内能
C．火箭发射时腾起的“白气”是液态水吸热汽化形成的
D．火箭起飞时受到向上的合力约为1.8×106N（g取10N/kg）
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．火箭发射是利用物体间力的作用是相互的原理来升空的，与流速小压强大没有关系，故A错误；
B．火箭尾部喷气口热得发红，是通过热传递的方式改变了火箭尾部的内能，故B错误；
C．图中火箭尾部产生大量的“白气”，是因为尾气中的水蒸气遇冷发生了液化现象，故C错误；
D．火箭的起飞质量约为870t，重力
由于G竖直向下，起飞升力F竖直向上，且
，所以二力的合力方向向上，大小为
故D正确。
故选D。
17．实验室有一只读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20℃，在测一标准大气压下沸水的温度时，其读数为80℃，下面分别是温度计示数为41℃时对应的实际温度和实际温度为60℃时温度计的示数，其中正确的是（）
A．41℃，60℃B．21℃，40℃
C．35℃，56℃D．35℃，36℃
【答案】C
【解析】
【分析】
我们知道在一标准大气压下冰水混合物的温度是0℃，沸水的温度是100℃．所以这支温度计上的示数20℃所对应的实际温度是0℃，示数80℃对应的实际温度是100℃；由于20℃到80℃之间有60个格，那么用实际的1
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