2020-2021中考物理知识点过关培优训练∶热学问题及答案

一、初中物理热学问题求解方法1．煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机．某县在冬季利用地热能为用户取暖.县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90°C，出水流量为150m3/h.每小时流出的水是多少kg?求每小时流出的地热水温度降低到50C，所放出的热量.这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气?[p=1.0X103kg/m3,c=4.2X103j](kg•C),天水水然气的热值为4X107j/m3]【答案】⑴1.5x105kg；(2)2.52xlOioJ；(3)700m3【解析】【详解】每小时流出水的质量m=pV=1.0x103kg/m3x150m3=1.5x105kg；水放出的热量Q水放=cmAt=4.2x103j/(kg・C)x1.5x105kgx(90C-50C)=2.52x1010j；这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，则Q=Q=2.52x1010J，有用水放天然气需要放出的热量2.52x2.52x1010j90%=2.8x1010j，天然气的体积Q2.8x1010j=700m3.v=—放=700m3.q4x107j/m3答:(1海小时流出的水是1.5x105kg；每小时流出的地热水温度降低到50C所放出的热量为2.52x101oJ；利用地热能供暖一小时可以节约700m3的天然气。2.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。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C；

—二—二=30Uo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(°C)0-2-4-6-8-11-15-18-17-1.8-0.40TOC\o"1-5"\h\z分析表格中数据可知，当盐水浓度增大时，其凝固点；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°C，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；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；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]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°C，即小明所测盐水的凝固点是-4°C。[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][4]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。⑸从图中可以看到，盐水温度是-28°C，而浓度为21%的盐水凝固点是-18°C，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。⑸[6]药品要在0°C以下存放，要求所选的物质熔点在0°C以下，冰的熔点是0°C,盐冰的熔点是低于0C，所以冷藏盒中应选用盐水冰块。3．为了比较“沙子和水的吸热本领的大小”，小明做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装好沙子和水，并在上方盖好玻璃片，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表所示：质量/g温度升高10°C所需的时间/s温度升高20C所需的时间/s温度升高30C所需的时间/s沙子306489124水3096163220在此实验中，用加热时间的长短来表示物质；实验过程中要不断的用玻璃棒搅拌，目的是；分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量(选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量；如果加热相同的时间，对于质量相同的水和沙子，(选填“沙子”或“水”)升高的温度更高；实验过程中，观察到装水的烧杯上方的玻璃片上有水珠出现，(选填“沙子”或“水”)上方的玻璃片温度更高，原因是；实验中有些同学发现，刚开始加热时，出现了沙子的温度反而比较低的情况，你认为可能的原因是：。【答案】吸收热量的多少物质受热均匀大于沙子水水蒸气液化放热水的导热性能比沙子的导热性能好【解析】【分析】我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法；为使受热均匀，实验过程中要不断的用玻璃棒搅拌；由表中数据分析回答；(4)由(3)推理回答；(5)分析装水烧杯上方的玻璃片内侧水珠的形成原因，利用液化放热的原理进行解释从水和沙子导热性能不同分析。

【详解】[1]根据转换法，在此实验中，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少；[2]实验过程中要不断的用玻璃棒搅拌，目的是物质受热均匀；[3]分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水加热的时间长，根据转换法，即水吸收的热量大于沙子吸收的热量；[4]由(3)的结论：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水加热的时间长，推理有：如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高；[5][6]装水烧杯上方的玻璃片内侧的小水珠是由于水蒸发形成的水蒸气遇冷液化形成的，而液化时要放热，所以烧杯上方的玻璃片温度比较高；(6[7])实验中有些同学发现，刚开始加热时，出现了沙子的温度反而比较低的情况，可能的原因是：由于水的导热性能比沙子的导热性能好，所以刚开始加热时，水升温快。4．如图所示是“比较不同物质吸热情况”的实验装置。实验中需加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。温度计温度计0123456时间fmin温度计温度计实验中除了图中所给的器材，还需要的测量工具有：天平和。实验中通过比较来比较不同物质吸收热量的多少。根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图象，由图象可知食用油的比热容为。【答案】秒表加热时间2.8103J/(kg°C)【解析】

分析】【详解】（1）［1］在“比较不同物质吸热情况”实验中需要测量加热时间和质量，则需要秒表和天平；（2）［2］由于相同加热器加热相同时间表示液体吸收热量相同，故通过比较加热时间来比较不同物质吸收热量多少；⑶［3］当水和食用油均由10°C加热到30°C时，变化温度相同，图中加热时间为3min和4.5min,由于水的比热容大于食用油，升高相同温度吸收热量更多，加热时间更长，则a图线为水，b图线为食用油，又由于相同加热器加热相同时间表示液体吸收热量相同，则：Q4.5min水吸二一Q3min油吸则由Q二cm&可得当液体质量与升高温度相同时，比热容之比等于吸收热量之比，故食用油的比热容为：cQ-水——水吸cQ油油吸解得：22'油—。水X3=42Xl03j/（kgC3=2'8Xl03j/（kgC）5.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：2D'm&（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域“B〃）；的位（2）为保证实验结论的可靠，关于实验时“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°C升温至45°C,（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】BD水水水等于食用油水解析】

⑴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(p水沖食用油)的质水食用油量和初温度、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°C升温至45°C，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．6．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明在两个相同的烧杯中分别装入水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热。在实验前要控制水和沙子的和相同；比较水和沙子吸热升温快慢的方法有两种：TOC\o"1-5"\h\z方法一：加热时间相同比较它们各自升高的温度；方法二：；用两个相同的酒精灯对其加热的目的是；如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，(填“沙子”或“水”)升高的温度更高；实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(4)结论不符，可能的原因是；小丽家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热不住她家，这激发了她探究城乡温差原因的兴趣。她利用双休日时间和同学们一起在中午同一时刻测量了各个测试点的气温，并以此绘制出如图所示的“区域—温度”坐标图。(b)请结合图中数据以及你的经验，找出一个造成热岛效应的原因:(c)如何减少城市环境的热污染，请你提出一条合理化建议：_。【答案】质量初温升高相同的温度比较它们的加热时间使水和沙子在相同的时间内吸收的热量相同沙子沙子受热不均匀市中心水泥、混凝土的比热容小多植树、建人工湖【解析】【分析】根据Qcm&，物体吸收热量的多少与物体的质量和升高的温度有关，所以实验过程中需控制沙子和水的质量和初温度相等；比较物体吸热本领的方法：吸收相同的热量，比较升高的温度；升高相同的温度，比较吸收的热量；实验中需控制水和沙子的受热情况相同，所以要选择两个相同的酒精灯；⑷质量相同，加热相同的时间，根据Q=cm/t，沙子比热容小，升温就高；水可以进行对流，水的导热性较好；对于产生“城市热岛效应”原因可以从城市和农村的不同来分析，包括建筑物和道路；减少热污染要植树造林，多建绿地。【详解】[1][2]实验前要控制水和沙子的质量和初温相同；[3]比较水和沙子升温的速度，可使水和沙子升高相同的温度，比较加热时间；也可给水和沙子加热相同的时间，比较升高的温度；[4]相同的酒精灯在相同的时间内放出的热量是相同的，为保证水和沙子在相等的时间内吸收的热量相同，需使用两个相同的酒精灯；⑷⑸相同质量的水和沙子加热相同时间，说明吸收的热量相等，根据Q=cm力t，沙子比热容小，升温就高些；(5)[6]由于水的导热性能比沙子的导热性能好，所以刚开始加热时，水升温快；⑹丨7](a)由统计数据可以看出，城市的温度较高；⑻(b)“城市热岛效应”主要是城市建筑多为砖瓦建筑，道路多为水泥路面，水泥道路和建筑物，它们的比热小，升温高；另外，城市汽车排放尾气多，尾气的热量也对空气升温起了作用；⑼(c)要解决“城市热岛效应”就要在城市中心多植树、建人工湖。7．小明在探究某种物质在熔化前后其温度随加热时间变化的规律时，得到如下表的实验记录。时间/min0123456789101112温度/°c60677380808080808080848893(1)请按上述实验数据在坐标格中作出温度随时间变化的图像熔化过程进行的时间大约是min。根据上述数据，可以归纳出该物质在熔化过程中的特点是该物质的熔点是固固、液混合固固、液混合5吸热但温度不变80°C【解析】【分析】按表中数据在坐标格中先画点，再描线。晶体在熔化前为固态，熔化时为固液共存态，熔化完为液态。熔化过程是指物质开始熔化到完全熔化完，据此判断熔化时间。分析数据及图像得出物质在熔化过程中的特点：不断吸热，但温度保持不变。物质在熔化过程中的温度，叫做熔点。【详解】［1］根据表格中的实验数据，在坐标格中以横坐标为时间，纵坐标为温度，然后通过描点法在坐标格中描出对应时间的温度，最后将各点用平滑曲线连接起来，得到温度随时间的变化的图像：⑵［2］由图像知，该物质在2.5min时，还没有开始熔化，所以为固态。［3］在第6min时，处于熔化过程当中，所以为固、液混合态。［4］由表格中数据及图像可知，该物质从第5min开始熔化，到第10min完全熔化完，所以熔化过程经历了10min-5min=5min［5］由图像及数据知，该物质在熔化过程不断吸热，但温度保持不变。⑸［6］由数据知，该物质在熔化过程温度保持80C不变，是晶体，所以熔点为80Co8．在探究热现象的实验中，小明用烧杯、试管、温度计、圆底烧瓶等器材进行了如下实

验．卩rioo验．卩rioo（1）小明用图甲所示的装置“探究冰熔化时温度的变化规律”，根据实验数据绘制了温度随时间变化的图象，如图乙所示，比较图乙中BC段与CD段可知，该物质在BC段处于（选填“固态”“液态”或“固液共存”）状态，此过程中物质的温度（选填“增加”“减少”或“不变”）（2）在“观察水的沸腾”的实验中：装如图丙的实验装置时，对M、N两个铁圈高度的定位，（选填：需要/不需要）点燃酒精灯，先固定铁圈（选填M或N）,再固定另一铁圈的高度；你指出图丙中实验操作错误之处是，改正错误后，继续实验.当水温升高到90°C时，每隔1min记录一次水的温度，直到水沸腾后再持续几分钟为止.数据记录如表：时间/min012345678温度/C。9092949898989898第3min温度计示数如图丁所示，此时水的温度是°C；上面戊图中的（填“a”或“b”）是水在沸腾时的情况；在沸腾过程中，温度将傾“升高”、“降低”或“不变”），有同学认为为了方便读出温度计的示数，将温度计从沸水中拿出来进行观察读数，则会导致所测温度偏（填“高”或“低”）；（3）生活中使用的电烙铁的烙铁头是一种合金．所谓合金就是不同金属（也包括一些非金属）在熔化过程中形成的一种融合物或冷却后的固态．如表列出了几种金属的熔点和沸点（在标准大气压下），其中难以与表中其他金属形成合金的是．金属铁金属铁铜熔点/C。15351083沸点/C。27502567锌银金419.5962106490722122807【答案】固液共存不变需要N温度计的玻璃泡碰到了容器底部96a不变低锌【解析】【详解】⑴⑴该物质在BC段处于固液共存状态，是熔化过程；晶体熔化过程中，继续吸热，但温度不变，内能增加；①[3][4]因要使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热，所以需要先点燃酒精灯，组装实验仪器时，应根据酒精灯及其火焰的高度先固定铁圈N,再固定铁圈N上面的部分，这样可以避免重复调整；⑸由图知，温度计的玻璃泡接触了烧杯的底部，会导致测量结果偏高；⑹温度计的分度值是1°C,此时是零上，液柱上表面对准了90°C上面第6个小格处，读作96C；a中气泡在上升过程中，体积逐渐增大，是因为水沸腾时上下温度一致，气泡在深度大的水中受到的压强比在深度小的水中受到的压强大造成的，所以是沸腾时的现象，b中气泡在上升过程中体积逐渐减小，是因为下面的水比上面的水温度高，热胀冷缩的缘故，所以是沸腾前的现象．[8]液体沸腾时，不断吸收热量，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，所以示数会下降，导致所测温度偏低；[10]由于金属锌的沸点低，小于其它金属的熔点，因此锌和其它金属无法完成液态时混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，比如功和热量、电热等。在没有认识热的本质以前，热量、功、能量的关系并不清楚，所以它们用不同的单位来表示。热量的单位用卡路里，简称卡。焦耳认为热量和功应当有一定的当量关系，即热量的单位卡和功的单位焦耳间有一定的数量关系。他从1840年开始，到1878年近40年的时间内，利用电热量热法进行了大量的实验，最终找出了热和功之间的当量关系。如果用W表示电功，用Q表示这一切所对应的热量，则功和热量之间的关系可写成WJQ，J即为热功当量。利用如图1所示的装置，我们可以一起来重现历史，经历焦耳的探究过程——测量热功当量：（1）除了图中所示器材，为完成实验，还需要的器材是。（2）往量热器内筒倒入质量为m的水，按图连接好电路。闭合开关前滑动变阻滑片位于最端（选填“左或右”）（3）记录温度计初始读数［，闭合开关，调节滑片得到合适的电流电压，并记录为I、u。通电，并用搅拌器搅拌加速导热，一段时间后断电，记录通电时间t和末温12。（4）计算出热功当量J=（用题中所给字母表示，水比热容用c表示）热功当量的测量，彻底否定了“热质说，为能量守恒和转化奠定了基础。t/min012345水20°C25C30C36C40C45C煤油20°C30C40C50C60C71C（5）这套装置还可以用来做“比较水和煤油比热容的大小”实验，应当选择图2的（选填“A或B”）装置中的电阻与图1装置中的电阻（选填“串联或并联”）。（6）进行实验后，测得数据如表格所示。本实验中水和煤油吸收热量的多少是用（选填“温度计示数的变化或加热时间”）来反映的。（7）由表格数据求得煤油的比热容为。【答案】秒表右cm化t）A串联温度计示数的变化2.1X103J/（kg・。C）21【解析】【分析】【详解】（1）［1］图中所示器材有电压表，电流表，温度计，为完成实验，需要求出电功，根据W=UIt还需要的器材是秒表。(2)[2]往量热器内筒倒入质量为m的水，按图连接好电路。闭合开关前滑动变阻应位于阻值最大处，即滑片位于最右端。⑷[3]根据W=UIt,Q=cmAt=cm《-[),W二JQ，则热功当量WUItJ==—Qcm\t-1)[4][5]这套装置还可以用来做“比较水和煤油比热容的大小”实验，为了控制变量相同，所以电阻丝阻值应该相同，即应当选择图2的A装置中的电阻与图1装置中的电阻串联。[6]根据转换法，实验中水和煤油吸热的多少是通过温度计示数的变化来反映的。⑺⑺由表格数据可知，lmin内，水的温度变化了25°C-20°C=5°C煤油的温度变化了30C-20C=10C相同时间内，电阻丝产生的热量相同，则Q=cmAt=Q=cmAt水水水煤油煤油煤油代入数据可得c=2.1X103J/(kg-oC)煤油10.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为Sm2,—个冲程活塞在气缸中移动的距离是厶m,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AL(汽油密度为pkg/m3,汽油热值为qJ/kg)求：汽油机的功率；汽油机的效率.1.8X109pSLN【答案】⑴500pSLNW；(2)X100%.PVq【解析】【详解】(1)燃气对活塞的平均压力F=pX103PaXSm2=pSX103N，一个做功冲程中燃气对活塞做的功W=FL=pSLX103J，N飞轮每转两圈对外做功一次，所以1s内飞轮转N周，对外做功—次，所以1s内，燃气对活塞做的总功NNW占WX片=pSLX103XJ=500pSLNJ，总22汽油机的功率W500pSLNJP=n总—tIs⑵消耗VL汽油放出的热量Q放訓汽油q汽油中汽油V汽油q汽油=pVqX1O-3J，汽油机1h做的功W，1=Px3600s=1.8X106pSLNJ,汽油机的效率W1.8x106pSLNJ、g1.8x109pSLN「总1=x100%=x100%1QpVqx10-3jpVq°放答：(1)汽油机的功率是500pSLNW；1.8x109pSLN⑵汽油机的效率是x100%.pVq11．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()屮乙沸腾是只发生在液体表面的剧烈汽化现象“白气”是液态小水滴，它是水汽化形成的甲图是水沸腾前的情景，乙图是水沸腾时的情景乙图中气泡变小，是气泡中的水蒸气液化导致的【答案】D【解析】【详解】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；“白气”是液态小水滴，它是由水蒸气液化形成的，B错误；水沸腾前，温度不均匀，下面的水温度较高，上面的水温度较低，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；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。假期爸爸妈妈带着丽丽开车旅行，已知小轿车的总质量约为2t,最大功率为120kW,小轿车在牵引力的作用下沿水平公路做匀速直线运动，行驶时所受阻力为车总重的0.2倍。(g=10N/kg，汽油的热值取4X107j/kg)求：(1)若轮胎与地面的总接触面积为0.2m2,静止时轿车对水平地面的压强为多少？⑵轿车在5min内匀速行驶了3km，此时轿车的实际功率为多少？若汽油机的效率为30%，那么当轿车以最大功率行驶10min消耗汽油的质量为多少?【答案】(1)1x105Pa；(2)4x104W；(3)6kg【解析】【详解】(1)轿车的总重力G=mg=2x103kgx10N/kg=2x104N轿车静止时对水平地面的压力F=G=2x104N则轿车静止时对水平地面的压强P=I=雷"105Pa(2)由题意可知，轿车匀速行驶时所受阻力f=0.2G=0.2x2x10N=4x10N因为轿车沿平直公路匀速行驶，所以轿车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，即F=f=4x103N；牵轿车在5min内牵引力做的功W=Fs=4x103Nx3000m=1.2x107J

牵；则轿车的实际功率P=W=1.2X10"=4x10W。

t5x60s⑶该车以最大输出功率行驶10min，做的有用功W=Pt'=120x103Wx10x60s=7.2xl07j,有用最大W由"=_Q有用X100%得，汽油完全燃烧放出的热量Q=W有用=12X102=2.4x108J,

放耳30%由Q放=m得，需要完全燃烧汽油的质量Q2.4x108Jm=―==6kg汽油q4x107J/kg汽油答：(1)静止时轿车对水平地面的压强为1x105Pa。此时轿车的实际功率为4x104Wo那么当轿车以最大功率行驶10min消耗汽油的质量为6kgo

如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S。。该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V,加热时的总功率为880W，保温时的功率为40W,耳、R2为加热电阻丝(不考虑温度对电阻丝阻值的影响)。求：⑴当S和S0闭合时，电路中的总电流；⑵加热时效率为80%，将0.5kg的水从30°C加热到100需要多少时间？(3)电阻丝R2的阻值。【答案】(1)4A；(2)208.8s；(3)12100【解析】【分析】U2由电路图可知，当S和S0闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，根据P二-可知电路总功率最大，据此判断饮水机所处的状态，根据P=UI求出此时电路中的总电流。⑵知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据匕=cm(f-1)求出水吸收的热量，根吸0据耳据耳二卜求出消耗的电能，利用Pt求出需要的加热时间。⑶由电路图可知，开关S闭合、S0断开时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最大,根据P=可知电路总功率最小，据此判断饮水机所处的状态，根据P=芈求出电阻RRr2的阻值。【详解】U2(1)由电路图可知，当S和S0闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，由P二—可知，电路总功率最大，饮水机处于加热状态；由P=UI可得，此时电路中的总电流i=5加热=880W=4AU220V(2)水吸收的热量Q=cmAt=4.2xl03j/(kg•C)x0.5kgX(1OOC-30C)=1.47x10sJ吸Q由耳二_w吸可得，消耗的电能

80%W—8吸—1.47x1OJ—1.8375X105J80%W由P—-可得，需要的加热时间Lt，-_Wt，-_WP加热-1・8375X1°5J.208.8s880W⑶由电路图可知，开关S闭合、s0断开时，电路为r2的简单电路，电路中的总电阻最大，电路总功率最小，饮水机处于保温状态，保温时的功率为40W；电路总功率最小，饮水机处于保温状态，保温时的功率为40W；由P—-R可得，电阻R2仝—士—1210仝—士—1210Q40WR—2P将0.5kg将0.5kg的水从答：⑴当S和S0闭合时，电路中的总电流为4A；(2)加热时效率为80%,30°C加热到100需要208.8s；(3)电阻丝R2的阻值为1210Q。【点睛】重点是电功率的相关计算，牢记公式P—冒，另外要读懂电路图，知道两个开关都闭合R时为高温档，闭合一个开关时为低温档。14．小明给爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的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的功率，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°C的水，将其加热到控制面板上显示的温度时，水所吸收的热量是多少？[c水=4.2x103J/(kg・°C)]⑵上述加热过程用时15min，该足浴器的热效率是多少？⑶整个加热过程中，水温降至40°C时，足浴器自动加热至45°C,水温随时间变化的图像如图丙所示，当水温第一次加热至45°C时，小芳开始给爷爷足浴30min，求这次足浴给水加热消耗的电能是多少？小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里其他用电器都关闭，他观察到该足浴器在高档工作时，家里标有“2000r/(kW・h)”的电能表转盘在10min内转了216r,则他家电路的实际电压是多少？i-屮乙控制面菽额定电压：220Vi-屮乙控制面菽额定电压：220V额定频率：50Hz丿川热功率：300—800W最大容_£；5L■i>0O70"3OQT5WTF800^【答案】⑴5.04x10J；(2)70%；(3)1.02x10J；(4)198V【解析】【分析】【详解】(1)由题意可知，足浴器装入最大容量的水后，质量是m=pV=1.0xl03kg/m3x5x10-3m3=5kg水水水水吸收的热量是Q=cm(t-1)=4.2x103j/(kg・°C)x5kgx(45°C-21°C)=5.04x105j水水0水吸收的热量是5.04x105J。(2)由题意可知，该足浴器做的总功是W=Pt=800Wx15x60s=7.2x105J总那么该足浴器的热效率是Q5.04x105J耳=x100%=x100%=70%W7.2x105j总该足浴器的热效率是70%。⑶由上述可知，水温从21°C加热到45°C时，温度的变化量是24°C,需要的加热时间是15min,则水温从40C加热到45°C时，温度的变化量是5°C,需要的加热时间是5Ct=x15min=3.125min124C由图丙可知，足浴时一个加热循环的时间是10min+3.125min=13.125min足浴30min内加热循环的个数是30min13.125min即30min内2个循环后剩余3.75min,剩余的3.75min不需要加热，需要加热的时间是t=2x3.125min=6.25min所以这次足浴给水加热的总时间是t=15min+6.25min=21.25min=1275s总

那么这次足浴给水加热消耗的电能是W二Pt二800WX1275s二1.02x106J总(4)由P=卷可得，足浴器的电阻是RR=U二色吐二60.5QP800W足浴器在高档工作时，电能表转盘在10min内转了216r，那么足浴器消耗的电能是%二2ooor/kWh二0J08kW-h%二2ooor/kWh二0J08kW-h二0・108x3・6x1O6J二3・888x1O5J实际功率是P=W实=3・888X105J=648W实t'10X60sU2同理由P=可得，电路的实际电压是RU=..PR=J648Wx60.50=198V实'实答:(1冰所吸收的热量是5.04x10J；(2)该足浴器的热效率是70%；(3)这次足浴给水加热消耗的电能是1.02x10J；(4)他家电路的实际电压是198V。15.甲、乙两物质比热容之比是2:1,质量之比是2:1,甲、乙两物体吸收相同的热量，甲物体温度升高了20°C，则乙物体的温度升高了°C。由同样材料组成的丙、丁两物体，它们的质量之比为4:1,升高温度之比是3:1,则两物体吸收热量之比为。【答案】8012:1【解析】【分析】【详解】[1]TQt=cmAt，甲、乙两物体吸收相同的热量cmAt=cmAt甲甲甲乙乙乙At:At=cm:cm==(1X1):(2X2)=1:4甲乙乙乙甲甲TAt=20°C,•••At=80°C。甲乙⑵TQ=cmAt，且丙、丁两物体由同种材料做成吸c=c，m:m=4:1，At:At=3:1丙乙丙丁丙丁•两物体吸收热量Q:Q=cmAt:cmAt=12:1丙丁丙丙丙丁丁丁16.旅游时，小华用“小米8”手机与同学联络，通话时声音信息在空中的传播速度是m/s；同学帮小华拍了一张照片，小华在水中的“倒影”清晰可见，拍照时水中的“倒影”是由于光的形成的，照片中小华的倒影部分（选填“是”或“不是”）实际光线进入手机镜头形成的；“小米8”手机的散热材料是石墨烯晶体，石墨烯（选填“有”或“没有”）固定的熔点；石墨烯的比热容为1.4X103J/（kg・°C）,则200g的石墨烯温度升高10°C,吸收的热量是J。【答案】3X108反射是有2.8x10【解析】【分析】【详解】通话时声音信息是通过电磁波传播的，不是声波，所以它的传播速度是3x108m/s。[3]拍照时水中的“倒影”是由于光的反射形成的；照片中小华的倒影部分是由水面反射的光线进入手机镜头形成的，这是实际光线。[4]石墨烯晶体是晶体，有固定的熔点。⑸根据热量的计算公式可知，200g的石墨烯温度升高10°C,吸收的热量是Q=cmAt=1.4X103J/（kg・°C）x0.2kgx10C=2.8x103j17．甲、乙是两个质量相等的空心球，它们的空心部分体积完全相同，甲球恰好能在水中悬浮，P=3x103kg/m3,p=2x103kg/m3，则甲、乙两球的体积之比为。当把甲乙乙球放入水中时，乙球露出水面的体积占乙球体积的。1【答案】6：77【解析】【详解】m设两个球空心部分的体积为V0，已知甲乙两个球质量相等，由P二v得：p（V-V）二P（V-V）甲甲乙乙把P=3x103kg/m3，p=2x103kg/m3代入，并化简得：甲乙3（V-V）二2（V-V）①甲乙由于甲球在水中悬浮，所以重力与浮力相等：F=G浮甲甲即：PgV田-Pg（v-V）水甲甲甲0所以：V二3（V-V、②

甲甲37由①②解得：V=斤V，VV。所以甲、乙两球的体积之比为：甲20乙40

V3V6V甲—20_6甲"乙7v740[2]已知甲乙两球质量相同，甲球悬浮，乙球密度小于甲球，所以乙球漂浮。所以乙球受到的浮力等于重力：F=G浮乙乙即：Pg(V-V)-Pg(V-V)乙乙0水乙露解得匕二1V。又因为V二7V,所以:、露4乙41141V-—V=—X—V=—V露447乙7乙所以乙球露出水面的体积占乙球体积的7。18.质量相等的28°C、100°C的水分别装在甲、乙两容器中，现将一个温度为100°C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°C，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)()60CB.70CC.88CD.90C【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=Q,贝y：金水Q=mxc(100°C-40°C),金金金Q=mxc(40C-28C)，水水水所以：mxc(100C