物理热学问题的专项培优 易错 难题练习题及答案.docx

一、初中物理热学问题求解方法 物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是 200g 的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，问： 图 a、b 中，哪个是沙子吸热升温的图像？ 加热 2min，水吸收了多少热量？ (3)试求出沙子的比热容。 【答案】(1)图 a；(1)4.2×104J；(1)0.9×103J/(kg·℃)。 【解析】 【分析】 用两只完全相同的酒精灯，分别给水和沙子加热，这样做的目的是使水和沙子在相同时 间吸收相同的热量，再利用公式?t ? Q 进行分析； cm 从图像可知，加热满 2min，水的温度从 20℃上升到 70℃，从而可知和水的温度变化， 已知水的质量和比热容，可利用公式Q 吸 ? cm?t 计算水吸收的热量； 相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，所以2min 水和沙子吸收的热量也相同，由图 a 得出沙子温度的变化量，再根据c ? 【详解】 Q ?计算沙子的比热容。 ? m t 由题知，沙子和水的质量相等，且沙子的比热容比水小，吸收相同热量时（加热相同时 间），由公式?t ? 程； Q 可知，沙子升高的温度多，所以图 a 表示的是沙子吸热升温的过 cm 由 b 图像可知，加热满 2min 时，水的温度从 20℃上升到 70℃，则加热满 2min 时水吸收的热量： Q ? c 水吸 水 m ?t 水 水 ? 4.2?103J/ ?kg ?℃?? 0.2kg? ?70℃? 20℃?? 4.2?104J ； 相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，在2 分钟的时间内,沙子吸收的热量： Q ? Q 沙吸 水吸 ? 4.2?104J ， 因加热 2min，沙子的温度从 20℃上升到 250℃，由Q 吸 ? cm?t 可得，沙子的比热容： Q 4.2 ?104J 3 ? ? c ? 沙吸 ? ? ? ? 0.9 ?10 J/ kg ?℃ 。 沙 m?t 0.2kg ? 250℃? 20℃ 答：(1)图 a 是沙子吸热升温的图像；(2)加热 2min 时，水吸收了 4.2×104J 热量；(3)沙子的比热容为 0.9×103J/(kg·℃)。 实验小组探究影响蒸发快慢的因素，提出以下的几种猜想： （1）蒸发的快慢与液体的温度有关；（2）蒸发的快慢与液体的表面积有关； （3）蒸发的快慢与液体面积的空气流动有关；（4）蒸发的快慢与液体的质量有关。 a．实验过程采用的科学探究方法是 。 b．验证猜想（3）应选择 。（填对应的字母即可） c．取 A 和 C 比较，可以验证猜想 。（填对应的序号即可） d．实验小组想利用 E 图中甲、乙研究蒸发的快慢与液体的质量是否有关，你认为是否可行并简述理由 【答案】控制变量法； AD； (1)； 该验证过程是错误的，因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同；因为只有在液体上方空气流动速度、液体温度，液体表面积相同时， 质量不同时，先蒸发完的蒸发的才快。 【解析】 【分析】 【详解】 由给出的猜想可知，液体蒸发快慢可能与四个因素有关，所以，在实验过程中控制了三个量相同，只有要探究的量发生了变化，用到的是控制变量法； 验证猜想(3)蒸发的快慢与液体面积的空气流动有关；根据控制变量法的思想，应控制液体温度和表面积相同，改变液体上方空气流动速度，由此可知应选择AD 两图； 取 A 和 C 比较，液体表面积和液体上方空气流动速度相同，液体温度不同，可以验证猜想(1)蒸发的快慢与液体的温度有关； 该验证过程是错误的，因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同；因为只有在液体上方空气流动速度、液体温度，液体表面积相同时，质量不同时，先蒸发完的蒸发的才 快。 做“观察水的沸腾”的实验时，某实验小组在我市做“观察水的沸腾”的实验，在实验时， 有下列温度计可供选择： A．体温计 B．水银温度计（量程为-10℃～110℃） C．家用寒暑表（量程为-20℃～60℃） D．酒精温度计（量程为-80℃～50℃） 根据这个实验的要求,应选用哪支温度计？答： 在试验中，观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图a、b 所示. 小组记录的实验数据如表： 时间/min … 4 5 6 7 8 温度/℃ … 90 91 93 97 98 时间/min 9 10 11 12 13 … 温度/℃ 98 101 98 98 98 … 如图 是水在沸腾时的情况. 从记录的数据可得出的实验结论是：水沸腾过程中继续对它加热，水的温度将会 ；该实验的数据纪录中明显错误的是 min 时刻．试分析引起这个明显误差的可能的原因： ． 在实验中他们