2020-2021大连备战中考物理培优易错试卷(含解析)之热学问题.doc
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1、一、初中物理热学问题求解方法1有一只不准的温度计,它的刻度是均匀的,但放在冰水混合物中,显示为2,放在1标准大气压下的沸水中,显示为98,把它放在某液体中显示为30,则实际的温度是多少?(计算结果保留一位小数)【答案】【解析】【详解】由题意可知温度计每一刻度表示的温度是当温度计显示的温度是30时,实际的温度是答:把它放在某液体中显示为30,则实际的温度约是。2小明探究水沸腾时的特点,实验装置如图所示。(1)加热一定时间后,温度计的示数如图所示,此时水的温度为_;(2)当观察到如图中的_图时,说明水已沸腾;b图中气泡上升的过程逐渐变小,发生的物态变化是_;(3)水在沸腾过程中虽然温度不再升高,但
2、酒精灯要持续加热,这说明液体在沸腾过程中要_;(4)如图所示中能正确表示实验过程中水温度变化的图象是_。A B C D【答案】89; a; 液化; 吸热; A。 【解析】【分析】本题考查探究水沸腾实验的仪器、实验现象及图象处理。【详解】(1)1由图可知,温度计的读数是89;(2)2水沸腾时,水泡上升变大,到水面破裂开,由此可知a图时,水已沸腾;3b图中,气泡在上升过程中,变小,最后消失了,是气泡中的气体在上升过程中遇到的水温度比较低,气体遇冷液化变成了液体,故是液化过程;(3)4水在沸腾时,虽然温度保持不变,但要继续吸热;(4)5水在沸腾前,吸热温度升高,沸腾时,吸热温度保持不变,直到水全部汽
3、化,满足这些描述的是A。3某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时,不知道给药品降温用冰好,还是盐水结成的冰好?他们动手测量了盐水的凝固点。(1)小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像如图所示,则小明所测盐水的凝固点是_;(2)他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200mL,小明加了1汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表:盐水浓度(%)03691215182124273036凝固点()0-2-4-6-8-11-15-18-17-1.8-0.40分析表格中数
4、据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点_;(3)小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为18,你认为他的判断准确吗?_(选填“准确”或“不准确”),你判断的理由是_;(4)在测量浓度为21%的盐水凝固点时,某一时刻测得盐水温度如图所示,则此时该盐水处于_态;(5)你认为给冷藏盒中药品降温最好选用_(选填冰或适当浓度盐水结成的冰)。【答案】-4 先变小,后变大 不准确 当浓度是22%、23%时,其凝固点又是多少,这个不确定 固态 适当浓度盐水结成的冰 【解析】【分析】【详解】(1)1从图中可以看到,小明所测盐水的图像在第3min到第8min,温度保持不变,温度大小是-4,即小明所测盐水
5、的凝固点是-4。(2)2从表中数据可以看到,当盐水浓度增大时,其凝固点是先变小,后变大的。(3)34这个判断不准确;因为当浓度是22%、23%时,其凝固点又是多少,这个不确定。(4)5从图中可以看到,盐水温度是-28,而浓度为21%的盐水凝固点是-18,这个温度比凝固点还要低,说明盐水已经完全凝固了,是固态。(5)6药品要在0以下存放,要求所选的物质熔点在0以下,冰的熔点是0,盐冰的熔点是低于0,所以冷藏盒中应选用盐水冰块。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=4.2103J/(kg)(
6、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 3.1510 3 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。350g冰熔化成水,因为质量是不变的,所以水的质量也是50g,在610min内,水的温度升高了15
7、,则在610min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
8、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=cmt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
9、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B6阅读图文,回答问题。与伟大同行这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置!仔细观察后回答:(1)装置中的两个配重的重量不等,释放后大配重下降,小配重上升;通过反复对调左右两个配重,会使动叶轮不停地转动,从而导致热量计中水的温度_(填变化情况)
10、,原因是_。(2)实验中科学家某次测得了的数据如下:小配重G小=100N,大配重G大=520N,每升降一次配重各自移动的距离h=1m,热量计中水的质量m=500g,升降次数与水温变化的关系:升降次数123456温度变化/0.20.390.590.780.981.18通过分析数据,科学家得出了结论:在上述现象中能量是守恒的!请你帮他补出计算、判断过程_(只需分析一次实验):(3)本实验中的误差主要来源于_。【答案】升高 机械能转化为内能 见解析,解得,说明能量守恒 克服摩擦做功,消耗一部分能量 【解析】【分析】(1)动叶轮不停的转动,叶轮对水做功,机械能转化成内能,水的温度升高。(2)利用计算消
11、耗的机械能,来计算转化为的内能。(3)机械能转化为的内能,包括水的内能和摩擦生热产生的内能。【详解】(1)12通过反复对调左右两个配重,会使动叶轮不停地转动,从而导致热量计中水的温度升高,因为对水做功,机械能转化为内能。 (2)3小配重重力G小=100N,大配重重力G大=520N,合力为420N,每升降一次配重各自移动的距离为1m,即绳子一端移动的距离是1m,对水做的功为由表格知,升降一次水温升高0.2,水吸收的热量是可见:,故机械能转化为内能的过程中,能量是守恒的。(3)4机械能转化为内能时,转化为水的内能的同时,要克服摩擦消耗一部分机械能,即要摩擦生热消耗一部分能量,是实验误差的主要来源。
12、7为检测某汽车发动机的工作性能,现使汽车在平直公路上从静止开始做直线运动,保持发动机输出功率恒定为6104W,汽车行驶过程中所受阻力大小不变,其v-t图像如图所示,在第10s末开始匀速行驶,经测试,消耗5.8kg的汽油可以使汽车匀速行驶53.36km,汽油完全燃烧放出的热量40%用来驱动汽车行驶,(汽油的热值为4.6107J/kg),在检测过程中。(1)前10s发动机做多少功?(2)汽车受到的阻力多大?(3)汽车匀速行驶的速度多大?【答案】(1) 6105J;(2) 2000N;(3) 30m/s。【解析】【详解】(1)前10s发动机做的功W=Pt=6104W 10s=6105J;(2)5.8
13、kg的汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=5.8kg4.6107J/kg=2.668108J,牵引力做的功W1= Q=2.668108J40%=1.0672108J,牵引力F=2000N,汽车在该平直的公路上匀速行驶时,汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,阻力f=F=2000N;(3)汽车的功率P=Fv,汽车匀速行驶的速度v=30m/s。答:(1)前10s发动机做功6105J;(2)汽车受到的阻力是2000N;(3)汽车匀速行驶的速度30m/s。8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
14、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3107J/kg,c水4.2103J/(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)1.512106J;(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
15、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5.4106J,由可得需要完全燃烧煤的质
16、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:100%43.56%。答:(1)如果烧开壶中的水,需要吸收1.512106J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%。9牛顿说自己是站在巨人的肩膀上,其实每一个育华学子都是如此。我们学习的每一个物理概念,背后都由科学家们辛勤探究而来,比
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