物理热学问题的专项培优练习题附答案.doc

一、初中物理热学问题求解方法1．一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℃2．如图所示是“比较不同物质吸热情况”的实验装置实验中需加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异1）实验中除了图中所给的器材，还需要的测量工具有：天平和___________。

2）实验中通过比较__________来比较不同物质吸收热量的多少3）根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图象，由图象可知食用油的比热容为____________答案】秒表 加热时间 【解析】【分析】【详解】(1)[1]在“比较不同物质吸热情况”实验中需要测量加热时间和质量，则需要秒表和天平；(2)[2]由于相同加热器加热相同时间表示液体吸收热量相同，故通过比较加热时间来比较不同物质吸收热量多少；(3)[3]当水和食用油均由10℃加热到30℃时，变化温度相同，图中加热时间为3min和4.5min，由于水的比热容大于食用油，升高相同温度吸收热量更多，加热时间更长，则a图线为水，b图线为食用油，又由于相同加热器加热相同时间表示液体吸收热量相同，则：则由可得当液体质量与升高温度相同时，比热容之比等于吸收热量之比，故食用油的比热容为：解得：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“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；(5)A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小，是因为水的比热容较大，故A符合题意；B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，属于扩散现象，故B不符合题意；C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色，属于扩散现象，故C不符合题意；D．夏天给教室洒水，感觉凉爽，是因为蒸发吸热，故D不符合题意。

故选A5．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1 min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3 min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/min01234567891011温度/℃8586879193959799101101101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 89 101 大 b a 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。

6．如图是一辆警车空车质量为2.72t某次执行任务时警车以108 km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW（g取10 N/kg）求：(1)车上警察的总质量为280 kg，轮胎与路面接触的总面积为1 000 cm2，车静止时对水平路面的压强是多少？(2)警车以108 km/h的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是多少？(3)若警车发动机的效率为40%，警车以60 kW的输出功率行驶 10 min，消耗多少千克的柴油？（柴油的热值取4.0×107 J/kg）【答案】(1) 3×105Pa；(2) 2×103N；(3)2.25kg【解析】【详解】(1)警车的总质量是车静止时对水平路面的压力是轮胎与路面接触的总面积为车静止时对水平路面的压强是(2)警车的速度警车以这个速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是(3)警车以60 kW的输出功率行驶 10 min，所做的有用功是根据热机的效率公式可得这些柴油的质量是答：(1)车静止时对水平路面的压强是；(2)警车以108 km/h的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是；(3)若警车发动机的效率为40%，警车以60 kW的输出功率行驶 10 min，消耗柴油的质量是。

7．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℃8．如图所示，放置在水平地面上的两个均匀实心正方体A和B，物体A、B的边长分别为0.1米和0.2米物体A的密度为4×103千克/米3，物体B的质量为10千克求：（1) 物体A的质量mA2) 物体B对水平地面的压力FB （3) 在保持物体A、B原有放置方式不变的情况下，现将物体A、B各自沿水平方向在上部切去质量为△m的一部分，使剩余部分对水平地面的压强相等，求切去的质量△m答案】(1)4千克(2)98牛(3)2千克【解析】【详解】(1)物体A的质量：mA=ρAVA=4×103kg/m3×(0.1m)3=4kg；(2)物体B对水平地面的压力FB等于物体重力大小：FB=GB=mBg=10kg×9.8N/kg=98N；(3)A物体的底面积：SA=(0.1m)2=0.01m2，B物体的。