中考物理热学问题大题培优 易错 难题.docx

中考物理热学问题大题培优 易错 难题.docx

《中考物理热学问题大题培优 易错 难题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考物理热学问题大题培优 易错 难题.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

中考物理热学问题大题培优易错难题

一、初中物理热学问题求解方法

1．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。

2．探究水沸腾时温度变化的特点：

（1）如图甲、乙所示，是小明同学在实验中，用数码相机拍摄的水沸腾前和沸腾时的两张照片，其中_____是水沸腾时的情况；

（2）实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了_____；

（3）由实验数据绘制出温度随时间变化的图像，如图丙所示。

根据记录的数据，水的沸点是_____℃；可得出水沸腾时温度变化的特点：

不断吸热，温度_____。

【答案】甲缩短实验加热时间98不变

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]水沸腾时，烧杯中水的温度是均匀的，气泡上升时，受到水的压强越来越小，那么气泡体积会变大，从甲、乙两图可以看到，甲是水沸腾时的情况。

（2）[2]实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，因为冷水加热，需要更长时间才能达到想要的温度，用热水会缩短实验加热时间。

（3）[3]从图丙可以看到，第4min开始，水的温度保持在98℃不变，可以推测水的沸点是98℃。

[4]可得出水沸腾时温度变化的特点：

不断吸热，但是温度保持不变。

3．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。

4．图甲是小强在标准大气压下用50g冰做“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置，图乙是他根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图像。

[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

（1）实验中，冰熔化的时间为___________min。

（2）由图乙可知，冰在熔化过程中吸收热量，温度不变，内能____（选填“增大”、“减小”或“不变”），冰在熔化过程吸收的热量为_________J。

（3）试管中的冰完全熔化后，若持续加热，当烧杯中的水沸腾时，试管中的液体_________选填“会”或“不会”）沸腾。

【答案】4增大3.15×103不会

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]由图象可知，实验中冰从2min开始熔化，6min熔化完毕，故冰熔化的时间是4min。

（2）[2]由图象可知，冰在熔化过程中吸收热量，温度不变，因继续吸热，所以内能增大。

[3]50g冰熔化成水，因为质量是不变的，所以水的质量也是50g，在6∼10min内，水的温度升高了15℃，则在6∼10min内水吸收的热量为

由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的，而冰的熔化过程用时也是4min，所以冰熔化过程中吸收的热量为

（3）[4]当烧杯中的水沸腾后，尽管不断吸热，但烧杯中的水温度不再升高，保持水的沸点温度不变；试管中的水从大烧杯中吸热，温度达到水的沸点后，就和烧杯中的水的温度一样，就不能从烧杯中继续吸热，这时虽然达到了沸点，但不能继续吸收热量，所以试管中的水不会沸腾。

5．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。

6．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。

7．小明在探究某种物质在熔化前后其温度随加热时间变化的规律时，得到如下表的实验记录。

时间/min

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

温度/℃

60

67

73

80

80

80

80

80

80

80

84

88

93

（1）请按上述实验数据在坐标格中作出温度随时间变化的图像____________。

（2）2.5min时该物质是________态。

6min时该物质是________态。

（3）熔化过程进行的时间大约是________min。

（4）根据上述数据，可以归纳出该物质在熔化过程中的特点是________。

（5）该物质的熔点是________。

【答案】

固固、液混合5吸热但温度不变80℃

【解析】

【分析】

（1）按表中数据在坐标格中先画点，再描线。

（2）晶体在熔化前为固态，熔化时为固液共存态，熔化完为液态。

（3）熔化过程是指物质开始熔化到完全熔化完，据此判断熔化时间。

（4）分析数据及图像得出物质在熔化过程中的特点：

不断吸热，但温度保持不变。

（5）物质在熔化过程中的温度，叫做熔点。

【详解】

（1）[1]根据表格中的实验数据，在坐标格中以横坐标为时间，纵坐标为温度，然后通过描点法在坐标格中描出对应时间的温度，最后将各点用平滑曲线连接起来，得到温度随时间的变化的图像：

；

（2）[2]由图像知，该物质在2.5min时，还没有开始熔化，所以为固态。

[3]在第6min时，处于熔化过程当中，所以为固、液混合态。

（3）[4]由表格中数据及图像可知，该物质从第5min开始熔化，到第10min完全熔化完，所以熔化过程经历了

10min-5min=5min

（4）[5]由图像及数据知，该物质在熔化过程不断吸热，但温度保持不变。

（5）[6]由数据知，该物质在熔化过程温度保持80℃不变，是晶体，所以熔点为80℃。

8．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。

9．

（1）如图甲是探究“冰在熔化时温度变化规律”实验，图乙是根据实验数据画出的图象。

由图乙可知，冰在熔化过程持续吸热，温度_____（选填“升高”、“不变”或“降低”），冰是_____（选填“晶体”或“非晶体”）；第6分钟时冰处于_____（选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）。

（2）小云用如图所示装置探究水的沸腾。

组装实验器材时，应按照_____的顺序（选填“自上而下”或“自下而上”）；实验室现有：

A．水银温度计（﹣20℃～120℃）；B．酒精温度计（﹣80℃～60℃）；C．体温计；D．寒暑表等不同种类的温度计，本实验应选用的温度计是_____（选填“A”、“B”、“C”或“D”）；实验中小云观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图甲、乙所示。

表示沸腾前气泡上升情况的是图_____（选填“甲”或“乙”）。

【答案】不变晶体固液共存自下而上A甲

【解析】

【详解】

（1）[1][2]从图乙可以看到冰在熔化过程，从第2min到第8min，温度保持不变，由此可以知道冰是晶体；

[3]第6min时，冰的温度还是不变，此时有一部分冰已经熔化成水，但没有全部熔化，应该处于固液共存态；

（2）[4]组装实验器材时，应按照自下而上的顺序组装，因为不能确定温度计的具体高度是多少；

[5]本实验应选用的温度计是水银温度计，因为水沸腾时，温度能达到100℃，酒精温度计最高温度只能是60℃，体温计、寒暑表这两个量程也不够大；

[6]水沸腾前，温度不均匀，烧杯上面的水温度较低，下面的水温度较高，下面的热气泡上升遇上低温的水时，一部分会液化成水，那么气泡会变小，故表示沸腾前气泡上升情况的是图甲。

10．小明打开装有一定量“干冰”的月饼包装盒，发现空气中出现了“白雾”，这是因为干冰在升华过程中需___________热量，使空气中的水蒸气遇冷液化形成的。

气体在液化过程中要___________热量，所以被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤要严重。

【答案】吸收放出

【解析】

【分析】

【详解】

[1]这是因为干冰在升华过程中需吸收热量，使空气中的水蒸气遇冷液化形成的。

[2]气体在液化过程中要放出热量，所以被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤要严重。

11．小明猜想水中加入别的物质后，一定会对水的凝固点产生影响，为了验证这一猜想，他将一些盐放入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程。

每隔一定时间，小明就观察盐水状态、测出温度，并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像，如图甲。

如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图乙，则下列说法正确的是

A．由甲图可知，盐水的凝固点为2℃

B．由甲图可知，盐水的凝固过程用时20min

C．乙图中，试管中冰水混合物中的冰会变少

D．乙图中，烧杯中盐冰水混合物中水会变多

【答案】D

【解析】

【详解】

A．由甲图可知，温度保持不变的温度是-2℃，故该盐水的凝固点是-2℃，故A错误；

B．由甲图可知，盐水的凝固过程用时

20min-10min=10min

故B错误；

CD．冰水混合物的温度是0℃，而盐冰水混合物的温度是-2℃，所以冰水混合物会向盐冰水混合物放热，冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件，故冰水混合物中的冰会变多，而盐冰水混合物吸收热量熔化，烧杯中盐冰水混合物中水会变多，故C错误，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．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。

14．关于物体的内能，热量和温度，下列说法正确的是

A．一个物体从外界吸收了热量，温度一定升高B．一个物体温度升高，它的内能一定增加

C．只要物体的温度不变，它的内能就一定不变D．温度高的物体比温度低的物体含有的热量多

【答案】B

【解析】

【详解】

A．一个物体从外界吸收了热量，温度不一定升高，比如晶体的熔化以及液体的沸腾，都在吸收热量，但温度没有改变，故A项错误；

B．一个物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，所以内能一定增大，故B项正确；

C．物体的温度不变，有可能正在吸收或者放出热量，内能改变；也有可能外界对物体做功，物体的内能增加，或者物体对外界做功时，物体的内能减小，故C项错误；

D．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，只能说物体吸收或者放出多少热量，故D项错误。

15．小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示实验中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得（已知

）

A．乙物质是水B．另一种液体的比热容为8.4×103J/（kg·℃）

C．甲的放热能力比乙强D．乙比甲更适合作汽车发动机的冷却液

【答案】C

【解析】

【详解】

A．由题意可知，在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等，由题中的图象可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢；根据热量的计算公式

可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，温度降低得多的比热容小；所以甲液体的比热容大，所以甲液体是水；故A项不符合题意；

B．由题图可知：

甲乙两种液体的初温是60℃，放热15分钟后甲液体的末温是40℃，乙液体的末温是20℃，则水放出的热量：

；

乙放出的热量：

；

而水和乙液体的质量相同，即

；在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等，则有：

；

解得，

；故B项不符合题意；

C．由于甲液体的比热容大，所以甲的放热能力比乙强，故C项符合题意；

D．由于水的比热容比较大，所以水比较适合用作发动机的冷却液；即甲比乙更适合作汽车发动机的冷却液；故D项不符合题意。

16．用相同热源、相同的加热装置，对质量相等的甲、乙两种固态物质加热时，得到的温度随时间变化的图像。

根据图像分析，下列说法中正确的是（）

A．甲、乙两种物质可能是松香和萘

B．甲物质在a、b两点时，温度和内能都相同

C．甲、乙两种物质在熔化时乙吸收的热量比甲多

D．甲、乙两种物质在固态时，甲的比热容小于乙的比热容

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．从图象可以看出，甲、乙两种物质在熔化过程中温度保持不变，所以均为晶体。

松香是非晶体，萘