2020-2021备战中考物理易错题精选-热学问题练习题含答案.pdf
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1、一、初中物理热学问题求解方法一、初中物理热学问题求解方法1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】123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;45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
2、水蒸气遇上冰冷的窗,凝华形成的,这是附着在玻璃窗内侧。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:沙子水质量/g3030温度升高 10所需的时间/s6496温度升高 20所需的时间/s89163温度升高 30所需的时间/s124220(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
3、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
4、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)56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
5、热,所以烧杯上方的玻璃片温度比较高;(67)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实验小组探究影响蒸发快慢的因素,提出以下的几种猜想:(1)蒸发的快慢与液体的温度有关;(2)蒸发的快慢与液体的表面积有关;(3)蒸发的快慢与液体面积的空气流动有关;(4)蒸发的快慢与液体的质量有关。a实验过程采用的科学探究方法是_。b验证猜想(3)应选择_。(填对应的字母即可)c取 A 和 C 比较,可以验证猜想_。(填对应的序号即可)d实验小组想利用 E 图中甲、乙研究蒸发的快慢与液体的质量是否有关,你
6、认为是否可行并简述理由_【答案】控制变量法;AD;(1);该验证过程是错误的,因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同;因为只有在液体上方空气流动速度、液体温度,液体表面积相同时,质量不同时,先蒸发完的蒸发的才快。【解析】【分析】【详解】1由给出的猜想可知,液体蒸发快慢可能与四个因素有关,所以,在实验过程中控制了三个量相同,只有要探究的量发生了变化,用到的是控制变量法;2验证猜想(3)蒸发的快慢与液体面积的空气流动有关;根据控制变量法的思想,应控制液体温度和表面积相同,改变液体上方空气流动速度,由此可知应选择AD 两图;3取 A 和 C 比较,液体表面积和液体上方空气流动速度相同,液体温度不同
7、,可以验证猜想(1)蒸发的快慢与液体的温度有关;4该验证过程是错误的,因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同;因为只有在液体上方空气流动速度、液体温度,液体表面积相同时,质量不同时,先蒸发完的蒸发的才快。4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
8、2.810 J/(kg)【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:3Q水吸Q油吸用油的比热容为:4.5min33min2则由Q cm t可得当液体质量与升高温度相同时,比热容之比等于
9、吸收热量之比,故食c水c油解得:Q水吸Q油吸3222c油 c水 4.2103J/(kg)2.8103J/(kg)335为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验,实验数据记录如下:(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定_的位置,再调整固定另一个的位置(选填“A”或“B”);(2)为保证实验结论的可靠,关于实验时“应控制两套装置中相同的量”的说法中,不必要的是_A食用油和水的质量相等 B两套装置中的烧杯相同C两酒精灯的火焰大小相同 D两酒精灯内酒精的质量相等(3)实验中食用油和水从20升温至 45,_(水/食用油)所需时间较长,_(水/食用
10、油)吸收的热量较多,由此可见,_(水/食用油)吸热能力较强(4)实验中,加热相同的时间,水吸收的热量_(大于/小于/等于)食用油吸收的热量,_(水/食用油)升高的温度较多,_(水/食用油)吸热能力较强【答案】BD水水水等于食用油水【解析】(1)在安装、调整如图(甲)的实验器材时,应先固定B,再调整固定 A,因为底部的距离应是固定的,而上部可以根据下部的情况进行灵活调节;(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:酒精灯中火焰的大小、水和食用油(水食用油)的质量和初温度、烧杯等,酒精灯中的酒精多少不一定相同,D 错误;(3)食用油和水从20升温至 45,水所需时间较长,说明水吸
11、收的热量较多,由此可见,水吸热能力较强(4)加热相同的时间,水吸收的热量等于食用油吸收的热量,食用油升高的温度较多,说明水吸热能力较强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
12、 4.0107 J/kg)【答案】(1)3105Pa;(2)2103N;(3)2.25kg【解析】【详解】(1)警车的总质量是m 280kg 2720kg 3000kg车静止时对水平路面的压力是F G mg 3000kg10N/kg 3104N轮胎与路面接触的总面积为S 1000cm2 0.1m2车静止时对水平路面的压强是F3104Np 3105Pa2S0.1m(2)警车的速度v 108km/h30m/s警车以这个速度水平匀速直线行驶时,所受阻力是P6104Wf F动 2103Nv30m/s(3)警车以 60 kW 的输出功率行驶 10 min,所做的有用功是W有60103W1060s3.61
13、07J根据热机的效率公式可得3.6107JQ 9107J40%这些柴油的质量是W有Q9107Jm 2.25kg7q4.010 J/kg答:(1)车静止时对水平路面的压强是3105Pa;(2)警车以 108 km/h 的速度水平匀速直线行驶时,所受阻力是2103N;(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2.25kg。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
14、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t1是:t1100-0 0.9103-(-7)(2)当它指示温度是 15时,实际温度t实是:t实=15-(-7)10=2011(3)当它实际气温是 45时,指示温度t时,则有:45=解得t=42.510t-(-7)11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 42.58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
15、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)1210【解析】【分析】U2(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PR可知电路总功率最大,据此判断饮水机所处的状态,根据P UI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Q吸cmt t0求出水吸收的
16、热量,根据Q吸W求出消耗的电能,利用P求出需要的加热时间。tW(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,U2U2根据P可知电路总功率最小,据此判断饮水机所处的状态,根据P求出电阻RRR2的阻值。【详解】U2(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P可R知,电路总功率最大,饮水机处于加热状态;由P UI可得,此时电路中的总电流I(2)水吸收的热量P加热880W 4AU220VQ吸cmt 4.2103J/kg0.5kg100301.47105J由Q吸可得,消耗的电能W1.47105JW 1.8375105
17、J80%Q吸由PW可得,需要的加热时间tW1.8375105Jt 208.8sP加热880W(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,U2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P可得,电阻 R2R的阻值220V1210U2R2P加热40W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 1210。【点睛】2U2重点是电功率的相关计算,牢记公式P,另外要读懂电路图,知道两个开关都闭合R时为高温档,闭合一个
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