（物理）物理热学问题求解方法的专项培优练习题含答案解析.doc

1、一、初中物理热学问题求解方法1在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水，将一半热水倒入冷水杯内，冷水杯内的温度升高21，若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内，冷水杯内的水温会升高（ ）A9B 8C 6D 5【答案】C【解析】【详解】设一杯水的质量为m，热水的初温为t热，冷水的初温t冷，将一半的热水倒入容器中后共同的温度为t，因不计热损失，所以，由Q=cmt可得：Q放=Q吸，即：cmt热=cmt冷，解得：t热=2t冷=221=42，据此可设t冷=0，则t=21，t热=21+42=63，若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时，相当于同时向冷水中倒杯热水，则：cm（t热-t）=cm

2、（t-t冷） 即(63-t)=t-0解得：t=27，所以，冷水温度将再升高：t=t-t=27-21=6。故C符合题意。2在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中，分别观察到如图所示的情景。下列说法正确的是（ ）A沸腾是只发生在液体表面的剧烈汽化现象B“白气”是液态小水滴，它是水汽化形成的C甲图是水沸腾前的情景，乙图是水沸腾时的情景D乙图中气泡变小，是气泡中的水蒸气液化导致的【答案】D【解析】【详解】A沸腾是一定温度下，在液体的表面和内部同时发生的剧烈汽化现象，不只是在液体表面，A错误；B“白气”是液态小水滴，它是由水蒸气液化形成的，B错误；C水沸腾前，温度不均匀，下面的水温度较高，上面的水温度较

3、低，温度较高的气泡从水底往上升时，遇冷会液化为水，气泡会变小，所以乙图是水沸腾前的情景；而水沸腾时，下面的水和上面的水温度都一样，气泡从水底往上升时，水的压强变小，气泡会变大，所以甲图是水沸腾时的情景；C错误；D由上述可知，乙图中气泡变小，是气泡中的水蒸气遇冷液化导致的，D正确。3水是人类生存环境的重要组成部分。水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。以下关于水的说法错误的是（ ）A相同质量0水的体积大于0冰的体积B相同质量0水的内能大于0冰的内能C水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力D今年12月11日我县第一次出现霜林尽染的美景，说明气温已经低于0【答案】A【解析】【详解

4、】A根据和得质量相同的0水的体积小于0冰的体积，故A错误，符合题意；B0水放热凝固成相同质量的0冰，所以相同质量0水的内能大于0冰的内能，故B正确，不符合题意；C水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力，故C正确，不符合题意；D霜是水蒸气遇冷凝华而成的，在标准大气压下水的凝固点是0，而霜的形成需要的温度更低，所以霜的形成，说明气温已经低于0，故D正确，不符合题意。4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

5、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，萘是晶体，所以甲、乙不可能是松香，故A错误；B甲物质在a点开始熔化，b点熔化完成，在熔化过程中温度保持不变，但是继续吸热，所以b点的内能大于a点的内能，故B错误；C读图可知，甲熔化持续的时间为20min10min10min乙熔化持续的时间为27min17min10min二者时间相同，说明吸收热量相同，故C错误；D甲、乙两种物质在固态时，同样加热10min，吸收相同的热量，甲的温度高于乙的温度，

6、根据 ，在吸收热量和质量相等时，比热容和温度成反比，所以甲的比热容小于乙的比热容，故D正确。故选D。5用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热3min 时，分别记录的数据如下表所示已知， ，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点，下列说法正确的是（）加热时间（min）03水的温度（）1828油的温度（）1843A因为这种油升温比较快，所以它的比热容比水大B这种油的比热容为C这种油的比热容为D加热效率没有达到100%，是因为有一部分 能量消失了【答案】B【解析】【详解】ABC取两种液体都加热了3分钟为研究对象，因为是用的两个相同的电加热器，且加热效率都为90%，

7、所以，设它们的体积为V，则水的质量：油的质量：根据有：代入数据：解得：故AC项错误、B项正确；D由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体；在转化和转移过程中其总量不变故D项错误6用体温计分别测甲、乙、丙三人的体温，先测得甲的体温正常。用酒精消毒后，忘了拿着体温计用力向下甩，就直接依次去测乙和丙的体温，已知乙的体温是37.6，丙的体温为38.4，那么用此方法测得乙和丙的体温分别为( )A37、38.4B37、37.6C37.6、38.4D38.4、38.4【答案】C【解析】【详解】因为甲的体温正常，所以用体温计测完甲后

8、，体温计的示数应该是37左右，不会是37.6，用酒精消毒后，忘了拿着体温计用力向下甩，那么液泡会收缩，液柱不会下降，还是37左右，依次去测乙和丙的体温时，乙的体温是37.6，这说明液柱上升了，乙的真实体温是37.6，丙的体温为38.4，这也说明液柱也上升了，丙的真实体温是38.4，所以用此方法测得乙和丙的体温分别为37.6、38.4，故选C。7质量相等的28、100的水分别装在甲、乙两容器中,现将一个温度为100的金属球放入甲容器中,达到温度相同时,甲容器中水温升高到 40,然后迅速取出金属球放入乙容器中,再次达到温度相同时,乙容器中水温是(设不计热量损失和水的质量损失)( )A60B70C8

9、8D90【答案】D【解析】【分析】【详解】当将金属球放入甲容器中时，金属球放出的热量与水吸收的热量相等，即：Q金=Q水，则：Q金=m金c金（100-40），Q水=m水c水（40-28），所以：m金c金（100-40）=m水c水（40-28）化简得：=5：1；当将金属球放入乙容器中时，乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等，即：Q水 =Q金，由于甲乙容器中的水的质量相等，又是同一个金属球，设两者共同的温度为t， 则：Q水=m水c水（100-t）， Q金=m金c金（t-40），即：m水c水（100-t）=m金c金（t-40），t=90综上分析故选D8用两个相同的电热水器给质量同为1.5kg

10、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10 min吸收的热量为（ ）A0.63105JB0.9105JC1.89105JD3.78105J【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。9如图所示，某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为Scm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p Pa，飞轮转速为N r/min，当汽

11、油机满负荷工作时（不计摩擦），汽油机的功率为_W；若1h消耗的汽油为V L，汽油的热值为q J/m3，则汽油机的效率为_%。【答案】 【解析】【分析】知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式计算出平均压力的大小；知道活塞在气缸中移动的距离，可利用公式计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功；飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动N周对外做功的次数，已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功，从而可以计算出燃气对活塞做的总功，又知道做功的时间，可利用公式计算出汽油机的功率；根据求出汽油机的总功，根据求出燃料放出的热量，根据效率公式求出效率。【详解】1根据题意知道，燃气对活塞的平均压力一个做功冲

12、程中燃气对活塞做的功飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动N周，要对外做功次，燃气对活塞做的总功汽油机的功率2汽油机1h做的功汽油机的效率10一支刻好刻度的温度计，插入冰水混合物中时，水银柱长为4cm；插入1标准大气压的沸水中时，水银柱长为24cm，当温度计的水银柱长为16 cm时，它所测量的实际温度是_；如果实际温度为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，水银柱顶端的位置代表0；插入1标准大气压的沸水中时，水银柱顶端的位置代表100，当温度计的水银柱长为16 cm时，它所测量的实际温度可解得；2如果实际温度为40，温度计水银柱长可解得。11一支

13、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=k100+b；2=k0+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

14、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。12将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中，冷水的温度升高了10 ，这是通过_的方式改变了冷水的内能。又向容器内倒入同样一杯热水，冷水的温度又升高了6。如果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，冷水吸收热量，冷水温度升高，是通过热传递的方式改变冷水的内能。2热水倒入冷水中，热水放出的热量等于冷水吸收的热量，设一杯的热水质量为m，初温为t，冷水的质量为m0，由热平衡方程可得第一次加入热水时第二次加入热

15、水时两式相减得，代入解得。若再加入同样三杯热水，设升高的温度为，则解得。13某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为Sm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是Lm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为PkPa，飞轮1s转动N周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦与机器散热)，1h消耗汽油VL(汽油密度为kg/m3，汽油热值为qJ/kg)求：(1)汽油机的功率；(2)汽油机的效率【答案】(1) 500pSLN W；(2)【解析】【详解】(1)燃气对活塞的平均压力F=p103PaSm2=pS103 N，一个做功冲程中燃气对活塞做的功W=FL=pSL103 J，飞轮每转两圈对外做功一次，所以1s内飞轮转N周，对

16、外做功次，所以1s内，燃气对活塞做的总功W总=W= pSL103J= 500pSLN J，汽油机的功率P=500pSLN W；(2)消耗VL汽油放出的热量Q放=m汽油q汽油=汽油V汽油q汽油=Vq10-3J，汽油机1h做的功W总1=P3600s=1.8106pSLN J，汽油机的效率=答：(1)汽油机的功率是500pSLN W；(2)汽油机的效率是14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

17、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】B D 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

18、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15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

19、中虽然温度不再升高，但酒精灯要持续加热，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

20、保持不变，直到水全部汽化，满足这些描述的是A。二、初中物理浮力类问题16如图所示，在盛有水的圆柱形容器内，体积为100cm3实心物块甲放在实心木块乙上，木块乙漂浮在水面上，木块受的浮力为F1，水对容器底部的压强为p1；现将甲取下并浸没水中，静止时，容器对甲的支持力为N，木块静止时受的浮力为F2，水对容器底部的压强为p2，水面深度变化5cm。已知木块乙的质量为400g，圆柱形容器的底面积为200cm2（g取10N/kg），则下列说法中正确的是（）Ap1p2B容器对甲的支持力N为2NC甲的密度为2.1103kg/m3DF1与F2的差值为11N【答案】D【解析】【分析】【详解】A甲和乙漂浮可知将物块

21、甲取下并沉入水中静止时，木块乙仍漂浮，可知此时乙所受浮力此时甲所受浮力甲放在实心木块乙上是排开液体的体积甲取下并浸没水中，静止时排开液体的体积比较两个式子可得故水面下降，根据p=gh可知，水对容器底部的压强故A选项错误；B排开液体体积的变化量即因此甲静止容器底时容器对甲的支持力为故B选项错误；C甲的密度为故C选项错误；DF1与F2的差值故D选项正确。故选D。17先把一个重为0.5N的木块放人装有水的烧杯中，木块处于漂浮状态；再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒人浓盐水并观察现象。本实验下列判断错误的是（ ）A在水中静止时，木块受到的浮力为0.5NB加入盐水后，木块受到的浮力将变大C加入盐水后，木块排开盐

22、水的体积将变小D加入盐水后，木块排开盐水的质量将不变【答案】B【解析】【分析】【详解】A静止时漂浮，浮力大小等于重力为0.5N，故A正确，A不符合题意；B加入盐水后，木块仍然漂浮，所以浮力大小等于重力，保持不变，故B错误，B符合题意；C加入盐水后，浮力不变，根据公式 可知，变大，所以排开盐水的体积变小，故C正确，C不符合题意；D加入盐水后，浮力不变，根据阿基米德原理，浮力大小等于排开液体的重力，所以排开盐水的重力不变，质量不变，故D正确，D不符合题意。故选B。18体积相同的铜、铁、铝和木四个小球，放入水中静止时如图，已知这四个小球的密度关系是，则下列判断正确的是：( )A铝球、木球一定是实心的

23、，铜球和铁球一定是空心的B四个小球所受的浮力关系是：C四个小球的重力关系是：D四个小球的质量关系是：【答案】C【解析】【分析】【详解】A由图可知铜球漂浮、铁球悬浮，二者一定是空心的；铝球下沉、木块漂浮，可能实心、也可能是空心，故A错误；B由，而且得，受到的浮力故B错误；C由题意可知铜球、木球漂浮，铁球悬浮，铝球沉底，根据物体的浮沉条件知所以故C正确；D由G=mg可知，故D错误。故选C。19重为 5N 的小球轻放入装满水的烧杯中，溢出重为 4N 的水若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中，已知 酒 水，则溢出酒精的重力大小（ ）A一定小于4牛B可能等于5牛C一定等于4牛D可能大于5牛【答案】A【解析】

24、【分析】【详解】由于小球轻放入装满水的烧杯中，溢出重为4牛的水，则由阿基米德原理可知，小球在水中受到的浮力为F浮=G排=4N小球的重力G=5N，则GF浮，所以由浮沉条件可知，小球在水中会下沉到烧杯的底部，小球的密度球水，根据F浮=水gV排可知小球的体积为由于酒水，球水则球酒；根据物体的浮沉条件可知，该小球轻放入盛有酒精的烧杯中，一定会下沉；则小球此时受到浮力 由于酒水，所以F浮F浮=4N根据阿基米德原理可知，溢出酒精的重力大小一定小于4N。故选A。20如图所示,装有石块的小船浮在水面上时,所受浮力为,当把石块卸入水中后,小船所浮力为,池底对石块的支持力为N,这时( )A石块所受的浮力为B池底所

25、受压力减小了NC石块所受的重力大于D船所排开水的体积减少了【答案】A【解析】【详解】AC装有石块的小船浮在水面上时，所受浮力为，由漂浮条件可知：当把石块卸入水中后，小船所浮力为，则：所以：故C项不符合题意；石块静止在池底时受力平衡，所以：石块所受的浮力：故A项符合题意；B由图可知，由图水池粗细均匀，所以池底受到的压力等于池中物体的总重力，石块投入水中前面，水、小船、石块的总重力不变，所以池底受到的压力不变，故B项不符合题意；D由A知，石块放入水中后船受到的浮力减小：由阿基米德原理可知船减小的排开水体积：石块沉入中静止时：则：所以：故D项不符合题意；21如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意

26、图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N，连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N。圆柱体M高为3m，底面积为0.02m2，密度为kg/m3。在绳端拉力F作用下，圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min，在这个过程中，拉力F的功率为160W，滑轮组的机械效率为，钢架对定滑轮的拉力为T。在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M的下表面受到水的压强为p。不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/kg。下列选项中正确的是A压强p的最小值为15000PaB拉力T的大小为2700NC拉力

27、F的大小为640ND滑轮组的机械效率为90%【答案】A【解析】【分析】(1) 对动滑轮和物体做整体受力分析，对定滑轮做受力分析，根据，求得M所受的浮力，再根据重力和浮力之比可求得M的重力，从而可求得拉力F大小；(2) 因M有三段绳子承担，根据平衡条件，可求得拉力T的大小；(3) 根据可求得滑轮组的机械效率；(4)由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N和连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N，可知圆柱体M的下表面受到水的压力，再利用可求得压强p的最小值。【详解】C圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min，注意物体上升了12m，可

28、计算重物上升的速度动滑轮一共绕了3段绳子，因此绳自由端移动速度为拉力F的功率为160W，根据得出拉力故C项错误。B已知圆柱体M高为h=3m，底面积S=0.02m2，则圆柱体M的体积V=0.06m3，则圆柱体M全部浸没时浮力由于圆柱体M全部浸没，则V=V排，则解得；整个装置处于平衡状态，对滑轮和物体做整体受力分析，如图可知，对定滑轮做受力分析如图所示，可知拉力T的大小故B项错误。D不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，克服动滑轮重做功为额外功故滑轮组的机械效率87.5%，故D项错误。A因为，物体M露出水面，浮力减小，拉力增大，每一段绳子的拉力最多增大到900N，以后绕在滑轮组上的绳子将拉断；此时的浮

29、力最小：压强的最小值故A项正确。故选A。考点：浮力，滑轮组机械效率22如图所示，水平地面上放置着两个底面积不同的轻质圆柱形容器甲和乙（S甲S乙），分别盛有两种液体A和B，液面高度相同容器底部用细线拉着相同实心物体C，浸没在液体中（CAB）当细线剪断，待物体C静止后，甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为P甲和P乙，则下列关系正确的是（ ）AP甲可能大于P乙BP甲可能小于P乙CP甲可能等于P乙D以上三种情况都有可能【答案】D【解析】【分析】【详解】容器底部用细线拉着相同实心物体C，浸没在液体中后，与没有放物体C时相比，甲液面上升高度为，乙液面上升高度为；当细线没有被剪断时，因为CAB，所以

30、C漂浮在甲、乙两种液体中由公式，与没有放物体C时相比，甲液面上升高度为，乙液面上升高度为；当细线没有被剪断后，甲和乙容器中液体深度变化量分别为h甲=-=，h乙=-=甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为P甲=和P乙=由于CAB，故，同时S甲S乙，所以P甲与P乙无法比较故答案选D。23如图甲所示，盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器重8N，容器的底面积为 100cm2，在弹簧测力计下悬挂一个长方体金 属块，从水面上方开始以恒定的速度，缓慢直至全部浸没入水中，容器内水的深度由16cm升高到20cm在金属块未触底且水未溢出的过程中，弹簧测力计示数F随时间t变化的图像如图乙所示。若不计水的

31、 阻力，则下列分析不正确的是（）A金属块未浸入水中时，水对容器底的压强为1600PaB金属块浸没后受到的浮力为4NC金属块的密度为2.5103kg/m3D金属块浸没在水中后，容器对桌面的压强为2400Pa【答案】D【解析】【分析】【详解】A物块未放入水中时，容器底受到的水的压强p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.16m=1600Pa故正确，不符合题意；B由图乙可知，空气中弹簧测力计的示数等于物体重力为10N，浸没后弹簧测力计的示数为6N，由称重法可知金属块浸没后受到的浮力为10N-6N=4N故正确，不符合题意；C物块浸没后，水的深度增加量 物块浸没在水中时物体排开水的体积 物块的质量物块的密度故正确，不符合题意；D由于力的作用是相互的，液体给物块4N的浮力，则物块给装置4N的压力，容器中水的重力为因此金属块浸没在水中后，容器对桌面的压强为故错误，符合题意。故选D。