[竞赛辅导]初中物理竞赛辅导——热学

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1、初中物理竞赛辅导初中物理竞赛辅导热学热学物态变化物态变化例 1 夏天，打开冰箱门，常可看到白雾。这是 A冰箱内原有的水蒸气。 B冰箱内食物中的水分遇到高温空气后，蒸发形成的水 蒸气。C空气中的水蒸气降温形成的小冰晶。 D空气中的水蒸气降温形成的小水滴。答案：D例 2 小明两次煮鸡蛋。第一次在水开后继续用急火煮，直到煮熟；第二次在水开后将 火焰调小，但仍保持锅中的水沸腾，直到煮熟。两次比较发现 A第一种方法比第二种方法省燃料又省时间。B第一种方法费燃料但省时间。C第二种方法比第一种方法省燃料但费时间。D第二种方法比第一种方法省燃料， 两种方法所用时间相近。答案：D例 3 夏天，自来水管上常有水珠

2、，这是因为 A夏天自来水的温度较高，蒸发较快，从而在管壁形成水珠。B夏天空气中水蒸气较多，遇到较冷的自来水管就在管壁上凝结成水珠。C夏天气压较低，管内外压强差较大，少量水分透过管壁微孔渗出。D夏天用水量大，水厂需给自来水加压，管内外的压强差增大，因此有少量水分透 过管壁微孔渗出。答案：B例 4 在制药时，为从溶液中提取抗菌素，要用加热的方法使水沸腾而除去水分，但抗 菌素不能在超过 80的条件下提取，应采用的方法是 A增加容器内的气压，使水的沸点低于 80C。B降低容器内的气压，使水的沸点低 于 80C。C缩短加热沸腾的时间。D用微火加热使其沸腾。答案：B例 5 制造金属工具时，为增加工件的硬度

3、，将烧红的工件放入冷水中进行淬火，此时 会发出“吱吱”的声音，并在水面上冒出“白烟”，这个物态变化是_过程。答案：液化例 6 冻豆腐里面有小孔的成因是： A豆腐自身冻缩而成 B豆腐自身膨胀而成C外界的冰雪扎进豆腐里而成 D豆腐里面的水受冻先结冰，再熔化成水后而成答案：冻豆腐里面有小孔的成因是：豆腐里面的水受冻先结冰，再熔化成水体积减小 而成。选 D例 7 一把一段长约 5 厘米的蜡烛，粘牢在一个碗底，然后把水装入碗内，使水面刚好 到蜡烛的边缘，然后点燃蜡烛，试说明你观察到的现象，并解释出现这种现象的原因。答案：点燃蜡烛后，过一会蜡烛会烧到水面以下，这时蜡烛呈四周的壁很薄的漏斗状。 出现这种现象

4、的原因是蜡烛燃烧后，烛芯四周的蜡熔化，当熔化到四周只剩很薄的一层蜡 时，热从蜡层传递到水，使这层蜡达不到熔化的温度，因而呈漏斗状。例 8 夏天，在天平左盘中放一敞口玻璃杯，杯中有一冰块，右盘中放有一定质量的砝 码，这时天平是平衡的，过了几分钟后，天平失去了平衡，天平向_倾斜了，原因是 _。答案：左；空气中水蒸气液化成小水滴，附着在冰上。例 9 在北方的冬天，汽车驾驶员常用水和酒精的混合物作为汽车冷却系统中的冷却液， 这是因为这种混合液具有 A较低的沸点。 B较低的熔点。C较大的比热。 D较小的密度。答案：B例 10 在烹炸食物时常会见到滚开的油锅中，溅入一滴水后，会有剧烈的响声，并溅起 油来。

5、其主要原因是 A溅入的水滴温度太低。B水是热的不良导体。C水的比热比油的比热大 D水的沸点比油的沸点低。答案：D例 11 用飞机向云层喷洒于冰（固体的 CO2）是一种人工降雨的方法。以下列出几个 物态变化过程：a）干冰迅速吸热升华；b）干冰吸热熔解；c）云层中水蒸气遇冷液化成雨 滴；d）云层中水蒸气遇冷凝华成小冰晶；e）水蒸气以干冰为核心凝结成雨滴；f）小冰晶 下落遇暖气流熔解成雨滴。在这种人工降雨过程中，发生的物态变化过程为 Aa、c。 Ba、d、f。Cb、c。 De。答案：B例 12 在舞台上喷洒干冰（固态二氧化碳）可以产生白雾，形成所需的效果。这种雾气 是 A二氧化碳气体迅速液化而形成的

6、小液滴。B干冰迅速熔化后再蒸发形成的气体。C干冰迅速升华变成的气体。D干冰使空气中的水蒸气液化形成的小水珠及小水珠 凝固形成的小冰晶答案：D温度和温度计例 1 人们常说井水冬暖夏凉，这是因为 A井内冬夏温度变化小，地面冬夏温度变化大，所谓“冬暖夏凉”是井水温度与地面 温度比较而言的。B井水受地热的作用而有较多的热能。C井水远离地面，不受空气流动的影响，因而具有较多的热能。D井水暴露在空气中，夏天气温高，蒸发得快，吸收了较多的热量，因而温度较低。答案：A例 2 有一支用毕没有甩过的体温计，读数停留在 38.2，被误用来测量病人的体温。 病人实际体温是 37.8，体温计读数是_；如果病人实际体温是

7、 38.5，体温计读 数是_。答案：38.2，38.5例 3 干湿泡湿度计是用两个相同的温度计并列制成的，在使用时，其中一个温度计下 端的玻璃泡包着湿布，因为水在蒸发时要_所以这个温度计的读数要比另一个的读数 _。在相同室温下，两个读数的差值大，就表明空气的水蒸气含量_。答案：吸热，低，少例 4 我国北方冬天，河流会结上厚厚的一层冰，冰的温度有时低达40，假如在 40的冰下有流动的河水，那么水与冰交界处的温度是： A4 B0C40 D略高于40答案：B例 5 小明有一只温度计，虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的，标度却不准确。 它在冰水混合物中的读数是0.7，在沸水中的读数是 102.3。(

8、l)当它指示的气温是6时，实际的温度是多少？(2)它在什么温度附近误差很小，可以当作刻度正确的温度计使用？答案：实际温度记为 t，温度计的读数记为 t。按题意，t 和 t为线性关系，因此 t=at+b 分别把 t=-0.7、t=0和 t=102.3、t=100代入，解出 a=0.97，b=0.68再将 a、b 值代入式得t=0.97t+0.68 (1)把 t=-6代入式，得 t=-5.14(2)令 t=t，则式变为 t=0.97t+0.68解出 t=22.7例 6 小红在两个同样的烧瓶中灌满水，加热到相同的温度后分别用厚度相同的 1、2 两 种保温材料包好，定时测量烧瓶中水的温度。实验过程中室

9、温保持不变。他想用这种方法比较两种材料的保温性能。表中给出了在时刻 t（单位是分）测得的两个烧瓶中的水温 T1、T2 的几组数据。根据这些数据在下面的方格纸中作出表示水温与时间关系的图象并回 答以下问题：1. 哪种材料的保温性能较好？2. 当时的室温大约是多少？3. 在这些水温数据中，哪一个最可能是由于测量或记录的疏忽而产生的错误？t/分T1/ T2/0 80 805 72 6510 64 5615 59 4820 55 4325 51 3835 50 3245 41 2855 37 2665 34 2480 30 2295 26 22110 24 21125 22 21140 21 2015

10、5 20 20答案：第一种材料的保温性能较好。当时的室温约为 20 。所给数据中 t =35 分时的T1 = 50 最可能是测量或记录时的错误。例 7 白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做的目的是 A便于灯丝散热，防止灯丝熔断。B尽量减少灯丝的电阻。C减少灯丝散热，提高灯丝的温度。D减少灯丝在高温时的升华答案：C例 8 许多电冰箱的后背涂成黑色，原因是 A黑色物体的热辐射能力较强。B黑漆的强度较高。C黑色物体吸热能力较强，有利于冰箱内物体的降温。D黑色物体不易吸附灰尘。热水器问题热水器问题例 1 下表列出的是北京煤气用具厂生产的 JS 系列家用燃气热水器的参数，其中各物 理量的单位用的是国际通用

11、的符号，说明如下：Pa：帕斯卡；mmH2O 毫米水柱 ；J：焦耳；h：小时M3：立方米；l：升； kgf：千克力，即质量为 1 千克的物体所受的重力 min：分 （时间单位）单位前面的字母 M 表示系数 106，字母 H 表示系数 1021分别计算燃烧 1 米 3 液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量（单位：焦耳） 。2王秋生同学说，热水产率一栏中，5、3、2 后面的符号印得不清楚，好像是数字“l”， 但在“min”的前面又丢掉了什么，请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单 位。3 “热效率”一栏给的是参考值；“热水产率”一栏给的是厂家对样品的实测值。分别计 算温升 25和 55

12、时的热效率，并解释这两种情况下热效率不同的原因。答案：1查表可知：燃气热水器额定热负荷为37106Jh。石油气、人工煤气、天然气的额定燃气耗量分别是0.368102m3h、1.964102m3/h 和 1.04102m3h。因此，石油液化气：人工煤气：天然气：2以温升 40为例，根据表中其他参数计算热产生率。设每分钟热水产生率为 m， 则水在 1 分钟内吸收的热量可表示为 Q 收=cmt=4.2103mt(J)。又根据表中所给参数，按热水率 80%计算时，燃气在 1 分钟内放出的能被水吸收的热量：Q 吸=Q 放即 4.210mt=Q 放由此判断：3 和“min”之间的符号如果是代表质量，它的意

13、义应该是千克（符号 kg） ， 考虑到 1 千克水的体积是 1 升，所以，这个符号一定是字母 L的小写“l”，而不是数字“1”。因此正确的数字和单位是 3 升分（3Lmin） 。分析温 升 25和 55两种情况可以印证这个结论。3由关系式 Q 放=cmt 和热水产生率表可知升温 25时水每分钟吸收的热量和燃气 放出的热量：同理，升温 55时水吸收的热量：Q 吸=4.2103255=4.62105(J)燃气每分钟放出的热量：Q 放=6.17105J答：升温 25和 55时的热效率分别是 85%和 75%；因为温升较高时，热量损失多， 所以热效率较低。例 2 经验表明，自制家用太阳能热水器的效率在

14、夏天可达 50；从太阳能手册中查 到，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为 1.26103 焦米 2秒。如果晒水箱内的水大约有 40 千克，晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是 1.5 米 2，请计算， 要使水温上升 30需要多长时间。答案：热水器效率，m水的质量，R单位面积，单位时间，地面接收的热量，S晒水箱面积，T水的温升，C水的比热，t所用时间。在t 时间内水所接收的辐射热使水温上升T 所需热量由 Q=Q (3)把数值代入，得t=5333 秒 (5)t=1 小时 29 分比热容辅导比热容辅导例 1 有一堆从河中捞出的温砂子，测得其比热容为 1.2103 焦/（千克） 。已知干

15、 砂子的比热容为 0.9103 焦/（千克） ，则按质量说，这堆砂子含水的百分比是多少？答案：m1;干砂子的质量，m2;水的质量，m;砂子和水的混合物的质量；c1;干砂子的比热容，c2;水的比热容，c;砂子和水的混合物的比热容；Q1;干砂子吸收 的热量，Q2;水吸收的热量，Q;砂子和水的混合物吸收的热量；t;温度差。砂子和水的混合物、砂子、水各自吸收的热量可以表示为：Q=c(m1+m2)t (1)Q1=c1m1t (2)Q2=c2m2t (3)由这三个式子可以解出代入数值后，得例 2 质量和初温都相同的甲、乙两个物体，先把甲放入一杯冷水中，热平衡后水的温 度升高了t，把甲取出后立即把乙放入此杯水中，热平衡后水温又升高了t。若忽 略热损失，甲、乙两种物质哪个比热大？答案：甲的比热小于乙的比热。热机辅导例 1 一台拖拉机的发动机是四汽缸、四冲程的柴油机，汽缸的直径为 95 毫米，活塞 冲程为 127 毫米，第三冲程中气体作用在活塞上的平均压强是 196 牛厘米 2，飞轮的转 数是 1200 转分，这台发动机的功率是多少瓦？答案：活塞面积 S=r2=3.14