资源描述
一、初中物理热学问题求解措施
1．小明给爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌部分参数如图甲所示，足浴器某次正常工作时，加热功率为控制面板上发光指示灯所对应功率，控制面板显示如图乙所示，求：
(1)足浴器装入最大容量初温为21℃水，将其加热到控制面板上显示温度时，水所吸取热量是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)上述加热过程用时15 min，该足浴器热效率是多少？
(3)整个加热过程中，水温降至40 ℃时，足浴器自动加热至45 ℃，水温随时间变化图像如图丙所示，当水温第一次加热至45 ℃时，小芳开始给爷爷足浴30min，求这次足浴给水加热消耗电能是多少？
(4)小明想理解家里电路实际电压，于是将家里其他用电器都关闭，他观测到该足浴器在高档工作时，家里标有“2 000 r/（kW·h）”电能表转盘在10min内转了216r，则他家电路实际电压是多少？
【答案】(1)；(2)；(3)；(4)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由题意可知，足浴器装入最大容量水后，质量是
水吸取热量是
水吸取热量是。
(2)由题意可知，该足浴器做总功是
那么该足浴器热效率是
该足浴器热效率是。
(3)由上述可知，水温从21℃加热到45 ℃时，温度变化量是24℃，需要加热时间是15 min，则水温从40℃加热到45℃时，温度变化量是5℃，需要加热时间是
由图丙可知，足浴时一种加热循环时间是
足浴30min内加热循环个数是
即30min内2个循环后剩余3.75min，剩余3.75min不需要加热，需要加热时间是
因此这次足浴给水加热总时间是
那么这次足浴给水加热消耗电能是
(4)由可得，足浴器电阻是
足浴器在高档工作时，电能表转盘在10min内转了216r，那么足浴器消耗电能是
实际功率是
同理由可得，电路实际电压是
答：(1)水所吸取热量是；(2)该足浴器热效率是；(3)这次足浴给水加热消耗电能是；(4)他家电路实际电压是。
2．如图甲是“探究海波熔化时温度变化规律”试验装置。
（1）如图乙所示温度计示数为_________℃；
（2）如图丙所示是根据试验数据描绘出海波温度随时间变化图像。海波熔化过程对应图像中__________段（选填“AB”或“BC”），其熔点为_______℃；
（3）用质量为m1海波做试验，绘制出海波温度随时间变化图像如图丁中a所示。若用相似热源，用质量为m2(m2>m1)海波做这个试验，得到图像也许是图丁中_______（选填“b”“c”或“d”）；
（4）运用上述试验中器材来“探究水沸腾”，还需要一种中间有孔硬纸板，它作用是_________。若对操作试验，根据试验数据绘出水温度随时间变化图像如图戊所示。分析图像可获得信息是_________________________（写出一条即可）。
【答案】46 BC 48 c 减少热量散失 水沸点是98℃
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]从图乙可以看到，该温度计分度值是1℃，它读数是46℃。
(2)[2][3]海波是晶体，熔化过程温度不变，因此熔化过程对应图像中BC段，其熔点是48℃。
(3)[4]海波质量变大，不过熔点是不变，从图丁可看到，得到图像也许是图丁中c。
(4)[5]这个硬纸板，它作用是减少热量散失。
[6]从图戊可看到，水在第4min开始温度保持不变，可知水沸点是98℃；并且懂得水沸腾时，温度是不变。
3．在探究“比较不一样物质吸热状况”试验中，试验装置如图所示。
（1）试验中应量取质量_____甲、乙两种液体，分别倒入相似烧杯中。
（2）试验过程中温度计玻璃泡不要碰到烧杯和_____。
（3）用相似规格电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相似温度，通过_____来比较甲和乙两种液体吸取热量多少。
（4）试验记录数据如下表所示，分析试验数据可知_____（选填“甲”或“乙”）物质吸热能力强。
（5）下列事实能用上述试验数据得出结论解释是_____。
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．长期堆放煤水泥地面变成黑色
D．夏大给教室洒水，感觉凉爽
【答案】相似 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、乙两种液体质量关系；
（2）根据温度计使用措施分析温度计玻璃泡不要碰到哪些地方；
（3）使用相似加热器通过加热时间长短来比较吸热多少，这种措施叫转化法；
（4）使相似质量不一样物质升高相似温度，比较吸取热量（即比较加热时间），吸取热量多吸热能力强；
（5）水比热容较大，与其他物质相比，吸取相似热量，升高温度较低。
【详解】
(1)[1]根试验中应量取质量相似甲、乙两种液体，分别倒入相似烧杯中；
(2)[2]试验过程中温度计玻璃泡不要碰到烧杯和电加热器；
(3)[3]用相似规格电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相似温度，通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸取热量多少；
(4)[4]由试验数据可知，加热相似时间，甲升高温度比乙升高温度要低某些，甲物质吸热能力强；
(5)A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小，是由于水比热容较大，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，是由于蒸发吸热，故D不符合题意。
故选A。
4．某小组同学做“比较不一样物质吸热能力”试验，他们使用了如图所示装置．
（1）在设计试验方案时，需要确定如下控制变量，你认为其中多出是____________．
A．采用完全相似加热方式 B．酒精灯里所加酒精量相似
C．取相似质量水和另一种液体 D．盛放水和另一种液体容器相似
（2）加热到一定期刻，水开始沸腾，此时温度如图丙所示，则水沸点是____________℃，这表明试验时大气压强____________（选填“不小于”、“不不小于”或“等于”）一种原则大气压．
（3）试验中，____________表达液体吸取热量多少，加热水至沸腾时继续加热，水温度不变，水内能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）而另一种液体对应时刻并没有沸腾，不过温度计示数比水温要高多．请你就此现象进行分析，本试验初步结论为：不一样物质吸热能力____________（选填“相似”或“不一样”），未知液体吸热能力____________（选填“不小于”或“不不小于”）水吸热能力．
【答案】B 98 不不小于 加热时间（长短） 增大 不一样 不不小于
【解析】
【详解】
(1)[1]在设计试验方案时，需要控制有关物理量不变，需要保证吸取热量相似、质量也相似、加热时间和方式相似，但并不需要酒精灯里所加酒精量相似，故选B；
(2)[2][3]水沸点就是这刻温度，由图可以看到它沸点是98℃；这个沸点低于1原则大气压时沸点，因此试验时大气压强不不小于一种原则大气压；
(3)[4][5]试验过程，加热时间长短表达液体吸取热量多少；加热水至沸腾时继续加热，水温度不变，不过水还在继续吸热，它内能应当继续增大；
(4)[6][7]加热相似时间，吸取热量相似，不过另一种液体温度计示数比水温要高得多，这阐明了不一样物质吸热能力不一样，未知液体吸热能力比较小。
5．在“探究晶体熔化和凝固规律”试验中，绘制出了如图2所示图象。
（1）图1中所示温度计示数是________℃；
（2）海波从开始熔化到完全熔化持续了________ min；
（3）图2中，海波熔化过程是________段（用图中字母表达），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，熔化时有一定熔化温度。图2中，海波熔化过程是段；
[4] 熔化需要吸取热量；
(4)[5]图2中是液态，因此海波在点是液态；
[6] 图2中段是凝固后固态，因此点是固态。
6．在探究热现象试验中，小明用烧杯、试管、温度计、圆底烧瓶等器材进行了如下试验．
（1）小明用图甲所示装置“探究冰熔化时温度变化规律”，根据试验数据绘制了温度随时间变化图象，如图乙所示，比较图乙中BC段与CD段可知，该物质在BC段处在__________(选填“固态”“液态”或“固液共存”)状态，此过程中物质温度______(选填“增长”“减少”或“不变”)
（2）在“观测水沸腾”试验中：
① 装如图丙试验装置时，对M、N两个铁圈高度定位，_______（选填：需要/不需要）点燃酒精灯，先固定铁圈_________（选填M或N），再固定另一铁圈高度；
② 你指出图丙中试验操作错误之处是___________，改正错误后，继续试验.当水温升高到90℃时，每隔1min记录一次水温度，直到水沸腾后再持续几分钟为止．数据记录如表：
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
98
98
98
98
98
③第3min温度计示数如图丁所示，此时水温度是_____℃；上面戊图中______（填“a”或“b”）是水在沸腾时状况；
④在沸腾过程中，温度将_______(填“升高”、“减少”或“不变”)，有同学认为为了以便读出温度计示数，将温度计从沸水中拿出来进行观测读数，则会导致所测温度偏________(填“高”或“低”)；
（3）生活中使用电烙铁烙铁头是一种合金．所谓合金就是不一样金属(也包括某些非金属)在熔化过程中形成一种融合物或冷却后固态．如表列出了几种金属熔点和沸点(在原则大气压下)，其中难以与表中其他金属形成合金是__________________．
金属
铁
铜
锌
银
金
熔点/℃
1535
1083
419．5
962
1064
沸点/℃
2750
2567
907
2212
2807
【答案】固液共存 不变 需要 N 温度计玻璃泡碰到了容器底部 96 a 不变 低 锌
【解析】
【详解】
(1)[1]该物质在BC段处在固液共存状态，是熔化过程；
[2]晶体熔化过程中，继续吸热，但温度不变，内能增长；
(2)①[3] [4]因要使酒精灯外焰恰好能给烧杯加热，因此需要先点燃酒精灯，组装试验仪器时，应根据酒精灯及其火焰高度先固定铁圈N，再固定铁圈N上面部分，这样可以避免反复调整；
②[5]由图知，温度计玻璃泡接触了烧杯底部，会导致测量成果偏高；
③[6]温度计分度值是1℃，此时是零上，液柱上表面对准了90℃上面第6个小格处，读作96℃；
[7]a中气泡在上升过程中，体积逐渐增大，是由于水沸腾时上下温度一致，气泡在深度大水中受到压强比在深度小水中受到压强大导致，因此是沸腾时现象，b中气泡在上升过程中体积逐渐减小，是由于下面水比上面水温度高，热胀冷缩缘故，因此是沸腾前现象．
④[8]液体沸腾时，不停吸取热量，温度保持不变；
[9]温度计从水中取出读数，由于空气温度低于液体温度，因此示数会下降，导致所测温度偏低；
(3)[10]由于金属锌沸点低，不不小于其他金属熔点，因此锌和其他金属无法完毕液态时混合．
7．下表为目前家庭、宾馆常用无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热以便水壶）铭牌，某同学用这种电水壶烧开水，他将水放至最大容量，测得水初温是，通电6分钟后水恰好沸腾（在一种原则大气压下），试通过计算，回答问题：
额定电压
额定功率
最大容量
(1)该电水壶是运用电流_____效应工作；
(2)该电水壶正常工作时电流及电热丝电阻；
(3)这段时间水吸取热量；[水比热容]
(4)现测得电源电压为，求此时电水壶工作效率。（计算成果保留两位有效数字）
【答案】(1)热；(2)5.5A，40Ω；(3)；(4) 93%
【解析】
【详解】
解：(1)电水壶是运用电流通过导体时，使导体产生热量来工作，是电流热效应。
(2)根据可得，此电水壶正常工作时电流
由可得，电热水壶电阻
(3)水质量
水在1个原则大气压下沸点，烧开时吸取热量
(4)当电压时，消耗电能
此时电水壶工作效率
答：(2)该电水壶正常工作时电流为5.5A，电热丝电阻为40Ω；
(3)这段时间水吸取热量；
(4)此时电水壶工作效率93%。
8．为检测某汽车发动机工作性能，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6×104W，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汽油可以使汽车匀速行驶53.36km，汽油完全燃烧放出热量40%用来驱动汽车行驶，（汽油热值为4.6×107J/kg），在检测过程中。
（1）前10s发动机做多少功？
（2）汽车受到阻力多大？
（3）汽车匀速行驶速度多大？
【答案】(1) 6×105J；(2) N；(3) 30m/s。
【解析】
【详解】
(1)前10s发动机做功
W=Pt=6×104W× 10s=6×105J；
(2)5.8kg汽油完全燃烧放出热量
Q=mq=5.8kg×4.6×107J/kg=2.668×108J，
牵引力做功
W1= Qη=2.668×108J×40%=1.0672×108J，
牵引力
F==N，
汽车在该平直公路上匀速行驶时，汽车受到阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，阻力
f=F=N；
(3)汽车功率
P==Fv，
汽车匀速行驶速度
v==30m/s。
答：(1)前10s发动机做功6×105J；
(2)汽车受到阻力是N；
(3)汽车匀速行驶速度30m/s。
9．图是小明和小华在观测“水沸腾”试验中情景，对水加热了很长时间后水才沸腾，他们记录数据如下
时间/min
…
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
水温/℃
…
90
91
92
93
94
95
96
97
98
98
98
98
（1）在组装器材时，是按照由________到 ______次序。
（2）请指出他们在试验中操作错误之处： _____________。（答一点即可）
（3）在纠正错误后他们继续试验，观测到水沸腾时现象如上图中 ______（甲/乙）图，水沸腾时吸取热量，温度___（升高/不变/减少）。
（4）本次试验中水沸腾时温度为 _________ ℃。
（5）根据记录在图中画出水沸腾图像。
（_________）
（6）水沸腾时，杯口附近出现大量“白气”，“白气”是杯中水蒸气 _______（填物态变化名称）形成，该过程要_____（吸热/放热）
（7）试验中发现，水从开始加热到沸腾这段时间过长，导致这种现象原因也许是：_______。（给出一种原因即可）
【答案】下 上 温度计接触容器底（或视线未与温度计中液面相平） 乙 不变 98 液化 放热 水初始温度太低或质量太大
【解析】
【详解】
(1)[1][2]在组装器材时应当由下到上次序组装；
(2)[3]由图可知有一处错误是温度计读数时视线没有与液面最低处相平；
(3)[4][5]水沸腾时气泡越来越大，最终抵达液面破裂，故水沸腾时现象为图乙所示。由记录试验表格可知水在沸腾时吸取热量温度不变;
(4)[6]由记录试验表格可知水额沸点为98℃;
(5)[7]根据表格数据描点连线得水沸腾时图像如图所示：
；
(6)[8][9]杯口附近出现大量“白气”，“白气”是杯中水蒸气遇冷液化而成。液化需要放热；
(7)[10]水从开始加热到沸腾这段时间过长，导致这种现象原因也许是水初始温度太低或水质量太大。
10．有一只不准温度计，它刻度是均匀，但放在冰水混合物中，显示为2℃，放在1原则大气压下沸水中，显示为98℃，把它放在某液体中显示为30℃，则实际温度是多少？（计算成果保留一位小数）
【答案】
【解析】
【详解】
由题意可知温度计每一刻度表达温度是
当温度计显示温度是30℃时，实际温度是
答：把它放在某液体中显示为30℃，则实际温度约是。
11．小明猜想水中加入别物质后，一定会对水凝固点产生影响，为了验证这一猜想，他将某些盐放入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水凝固过程。每隔一定期间，小明就观测盐水状态、测出温度，并将凝固过程记录温度数据画成了凝固图像，如图甲。假如将一种装有冰水混合物试管放入正在熔化盐冰水混合物中如图乙，则下列说法对是
A．由甲图可知，盐水凝固点为2℃
B．由甲图可知，盐水凝固过程用时20min
C．乙图中，试管中冰水混合物中冰会变少
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，温度保持不变温度是-2℃，故该盐水凝固点是-2℃，故A错误；
B．由甲图可知，盐水凝固过程用时
20min-10min=10min
故B错误；
CD．冰水混合物温度是0℃，而盐冰水混合物温度是-2℃，因此冰水混合物会向盐冰水混合物放热，冰水混合物中水会达到凝固结冰条件，故冰水混合物中冰会变多，而盐冰水混合物吸取热量熔化，烧杯中盐冰水混合物中水会变多，故C错误，D对。
12．将一杯热水倒入盛有某些冷水容器中，冷水温度升高了10 ℃，这是通过______方式变化了冷水内能。又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高了6℃。假如再向容器内倒入同样三杯热水，则冷水温度可再升高______℃（不计热量损失）。
【答案】热传递 9
【解析】
【分析】
【详解】
[1]热水倒入冷水中，热水放出热量，冷水吸取热量，冷水温度升高，是通过热传递方式变化冷水内能。
[2]热水倒入冷水中，热水放出热量等于冷水吸取热量，设一杯热水质量为m，初温为t，冷水质量为m0，由热平衡方程可得第一次加入热水时
第二次加入热水时
两式相减得，代入解得。若再加入同样三杯热水，设升高温度为，则
解得。
13．国家“学生饮用奶计划”交流会在福建省福州市召开，如所示是一种学生饮用奶，它净含量为200 mL，若它密度为1.25×103 kg/m3，比热容为4.0×103 J/（kg·℃），冬天饮用时把它从10 ℃加热到40 ℃需要吸取_____J 热量；在加热过程中，温度升高，内能_____（选填“增长”或“减少”）。
【答案】3×104 增长
【解析】
【分析】
【详解】
[1]牛奶体积为
牛奶质量为
牛奶吸取热量
则牛奶吸取热量为3×104J。
[2]在加热牛奶过程中，牛奶由于吸取热量，因此内能增长。
14．如图所示，某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示，此时能量转化是__________；若飞轮转速为，该汽油机每秒共经历了______________个冲程；汽油机工作时运用水循环将热量从高温发动机自发转移到低温水，这一现象阐明_____________。
【答案】机械能转化为内能 60 能量转移具有方向性
【解析】
【分析】
【详解】
[1]从图中可看到，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程，能量转化是机械能转化为内能。
[2]由题意可知，飞轮每秒转数是
飞轮转两转，汽油机经历一种工作循环，即经历4个冲程，1s内转30r，经历冲程数量是
[3]热量可以从高温物体转移到低温物体，汽油机工作时运用水循环将热量从高温发动机自发转移到低温水，这一现象阐明能量转移具有方向性。
15．一支刻好刻度温度计，插入冰水混合物中时，水银柱长为4cm；插入1原则大气压沸水中时，水银柱长为24cm，当温度计水银柱长为16 cm时，它所测量实际温度是_________℃；假如实际温度为40℃，温度计水银柱长_________cm。
【答案】60 12
【解析】
【详解】
[1]插入冰水混合物中时，水银柱顶端位置代表0℃；插入1原则大气压沸水中时，水银柱顶端位置代表100℃，当温度计水银柱长为16 cm时，它所测量实际温度
可解得；
[2]假如实际温度为40℃，温度计水银柱长
可解得。
16．用两个相似电热水器给质量同为1.5kg 甲物体和水加热，他们温度随加热时间变化关系如图所示，据此判断甲物体10 min吸取热量为（ ）
A．0.63×105J B．0.9×105J
C．1.89×105J D．3.78×105J
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由图象可知：用两个相似电热器给质量相似物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min，甲物质加热10min吸取热量与水加热10min吸取热量热量相似，且水10min所吸取热量为20min吸取热量二分之一，即
故选C。
17．下列有关内能说法对是（ ）
A．0℃物体内能为零 B．热量总是从内能大物体向内能小物体传递
C．温度高物体比温度低物体内能大 D．物体内能增大，温度也许不变
【答案】D
【解析】
【详解】
A．一切物体，不管温度高下，都具有内能，因此0℃物体内能不为零，A错误；
B．热量总是从温度高物体向温度低物体传递，内能大物体温度也许较低，那么热量就也许是从内能小物体向内能大物体传递，B错误；
C．温度高物体内能不一定大，内能还和质量、状态有关，C错误；
D．物体内能增大，温度也许不变，例如说0℃冰熔化为0℃水后，质量不变，温度不变，不过吸取了热量，内能变大，D对。
18．如图所示，在大烧杯中装有大量碎冰块，把装有少许碎冰块试管插在大烧杯冰块中，在烧杯底部用酒精灯加热．下列说法对是
A．大烧杯和小试管中冰同步熔化
B．小试管中冰先熔化，大烧杯中冰后熔化
C．大烧杯中冰完全熔化后，小试管中冰才开始熔化
D．小试管中冰一直不能熔化
【答案】C
【解析】
冰是晶体，若给烧杯中冰加热时，烧杯中冰会熔化，但完全熔化前温度保持不变，因此试管中冰达到熔点，但由于温度相似没有热传递，则不能从烧杯中继续吸热，因此不能熔化；
若烧杯中冰完全熔化后，继续吸热，温度将升高，因此试管中冰达到熔点，继续吸热，因此能熔化．故C对．
故选C．
19．戴眼镜人从室外进入温暖室内，镜片上会出现“水雾”，下列现象中物态变化与“水雾”形成相似是（ ）
A．饮料中冰块逐渐变小
B．北方冬天植物上雾淞
C．蒸锅上方生成“白气”
D．寒冬，室外冰冻衣服逐渐变干
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
戴眼镜人从室外进入温暖室内，镜片上会出现“水雾”，这是眼镜温度较低，而室内水蒸气温度较高，水蒸气接触到眼镜时，会放出热量降温，液化成小水珠，附在眼镜上。
A．饮料中冰块逐渐变小，这是冰块吸热熔化成水，A项不合题意；
B．雾淞是由于空气中水蒸气凝华形成固态小冰晶，B项不合题意；
C．蒸锅上方生成“白气”，这是水蒸气液化形成小水珠，选项C符合题意；
D．寒冬，室外冰冻衣服逐渐变干，这是衣服上固态冰升华成水蒸气，D项不合题意。
故选C。
20．李明有一只温度计，虽然它玻璃管内径和刻度都是均匀，但标度却不精确，它在冰水混合物中读数是﹣7℃，在沸水中读数是103℃。
（1）这只温度计1格表达温度是是多少？(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格表达温度是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℃
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
