...wd......wd......wd...全國初中應用物理競賽試題熱學專題第一局部：選擇題1．汽車發(fā)動機在工作過程中需要冷卻。圖5為汽車發(fā)動機的水冷系統(tǒng)工作原理示意圖。在汽車發(fā)動機正常工作的過程中，圖5所示有關汽車發(fā)動機水冷系統(tǒng)中水流方向以及水泵葉輪轉(zhuǎn)向的示意圖中，正確的選項是()2．如以下列圖，以下現(xiàn)象中通過做功改變物體內(nèi)能的是()(A)搓手取暖(B)水被加熱(C)勺子燙手(D)曝曬鋼瓶第2題圖第2題圖3.2013年6月20日我國宇航員王亞平首次進展了太空授課。圖6為王亞平所做實驗的一個畫面，圖中的水呈球狀而不破裂，除了失重的原因外，A．水球的外外表有一層很薄的橡皮膜B．水球外表分子之間相互作用的引力大于斥力C．在實驗用水中事先添加了某些特殊物質(zhì)D．到外太空后，水的分子構(gòu)造發(fā)生了變化4．有的工廠的煙囪里會冒出“白煙〞，主要原因是()A．排出的氣體中含有C02氣體遇冷凝結(jié)，形成“白煙〞B．排出的熱氣體與空氣中的水滴混合，形成“白煙〞C．排出的氣體中含有大量的CO、CO2等混合氣體，形成“白煙〞D．排出的氣體中含有水蒸氣遇冷凝結(jié)成小水滴，形成“白煙〞5．甲、乙兩液體的密度比為ρ甲：ρ乙=5：4，體積比為V甲：V乙=2：3，比熱容比為c甲：c乙=1：2，且它們的初溫不等?，F(xiàn)將它們混和(不發(fā)生化學反響)，不計混和過程中的熱損失，到達熱平衡后液體溫度相對各自初溫變化量的絕對值分別為△t甲和△t乙，那么△t甲：△t乙為()(A)16：15(B)15：16(C)12：5(D)5：l26．家里需要安裝一個電熱淋浴器。一般淋浴用水的流量約為8L/min(約1．33×10-4m3/s)，淋浴時間可按5min計算，適宜的水溫約為45℃。電熱淋浴器有甲、乙兩種類型。甲類型沒有水箱，電熱淋浴器與水管相連，直接對流動的水加熱：乙類型有水箱，待水箱中的水加熱至45℃后再淋浴。小華家供電電路的額定電壓為220V，允許通過的最大電流為20A。假設電流所產(chǎn)生的熱量全部用來使水升溫，加熱前的水溫為20℃，請你根據(jù)以上條件判斷，以下說法中正確的選項是()A．只有甲類型電熱淋浴器適合小華家的供電電路B．只有乙類型電熱淋浴器適合小華家的供電電路C．甲類型電熱淋浴器所需要的最小電流為10AD．在供電條件允許的前提下，乙類型電熱淋浴器使40kg水溫度升高25℃，約l6min圖17、在嚴寒的冬季，小明到滑雪場滑雪，恰逢有一塊空地正在進展人工造雪。他發(fā)現(xiàn)造雪機在工作過程中，不斷地將水吸入，并持續(xù)地從造雪機的前方噴出“白霧〞，而在“白霧“下方，已經(jīng)沉積了厚厚的一層“白雪〞，如圖1所示。對于造雪機在造雪過程中，水這種物質(zhì)發(fā)生的最主要的物態(tài)變化，以下說法中正確的選項是()圖1A.凝華B.凝固C.升華D.液化8、炒菜時如果發(fā)生油鍋起火現(xiàn)象，以下做法中最不應該的是()A.加一些冷油，降低溫度B.立刻蓋上鍋蓋C.立即向鍋內(nèi)倒入冷水來滅火D.將蔬菜倒入油鍋內(nèi)9.我國不少地區(qū)把陰霾天氣現(xiàn)象并入霧一起作為災害性天氣，統(tǒng)稱為“霧霾天氣〞。關于霧和霾的認識，以下說法中正確的選項是()A．霧是大量的小水滴或冰晶浮游在近地面空氣層中形成的B．霧和霾是兩種不同的天氣現(xiàn)象C．霧是由懸浮在大氣中的大量微小塵粒、煙?；螓}粒等顆粒形成的D．霧和霾是同一個概念的兩種不同說法10.在炒花生或栗子時，通常要往鍋里放一些沙子(或粗鹽)；這樣做的主要目的是 ( )A.使炒鍋的溫度更高。B.使花生或栗子受熱均勻且防止與鍋底直接接觸時間過長。C.讓沙子(或粗鹽)吸收一些水分，使花生或栗子更加干酥脆。D.讓沙子(或粗鹽)吸收局部熱量，防止因溫度過高而使花生或栗子變焦。11.晴朗無風的早晨，當飛機從空中飛過，在蔚藍的天空中會留下一條長長的“尾巴〞，如圖1所示，這種現(xiàn)象俗稱為“飛機拉煙〞。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因之一是飛機在飛行過程中排出的暖濕氣體遇冷所致。在這一過程中，暖濕氣體發(fā)生的物態(tài)變化是 ()A.熔化 B.液化 C.蒸發(fā) D.升華12.2010年1月2日起，我國北方大部地區(qū)遭遇大范圍降雪天氣襲擊。大雪嚴重影響了民航、鐵路和高速公路等交通，如圖2所示。在遇到這種天氣時，為了盡快去除積雪，常用的方法是撤“融雪鹽〞，這是因為〔〕A.“融雪鹽〞與少量水發(fā)生化學反響，產(chǎn)生的熱量使周圍的冰雪熔化B.“融雪鹽〞產(chǎn)生“保暖層〞，使冰雪吸收足夠的“地熱〞而熔化C.使雪形成“含融雪鹽的雪〞，“含融雪鹽的雪〞熔點低于當?shù)販囟?，使雪熔化D．“融雪鹽〞有利于冰雪對陽光的吸收，從而加快冰雪的熔化13．炎熱無風的夏天，小宇走在被曬得發(fā)燙的柏油路上，看見前面的路面己被一輛灑水車灑水淋濕了。他認為走在淋濕了的路面上一定比走在枯燥的路面上感到?jīng)鏊谑勤s快走過去，結(jié)果在灑過水的路面上他卻感到更加悶熱了。你認為產(chǎn)生這種感覺的主要原因是〔〕A．灑水車中的水經(jīng)過曝曬后，內(nèi)能增大，溫度很高B．地面上的水使被反射的陽光增多，身體獲得更多熱量C．灑水后使附近的空氣濕度增加，身上的汗液蒸發(fā)變慢D．地面上的水蒸發(fā)時把熱量帶到了人的身上14.小明發(fā)現(xiàn)戶外地面以上的冬季供熱管道每隔一段距離總呈線型如圖3所示。其主要原因是()A.為了避開行人和建筑物 B.為了美觀C.為了防止管道因熱脹冷縮導致的損壞 D.為了方便工人師傅安裝和檢修15．在水泥路面的道路施工中，其中有一道工序是：大約每隔8m水泥中插入一根長木條，將水泥路面割斷成一塊一塊的。然后再趁水泥還未完全固化時用帶有齒的輪在鋪設好的路面上劃出，道道的橫線〔如圖1所示〕。對下述做法的分析，你認為以下說法中最可能的是()A．用帶有齒的輪在鋪設好的路面上劃出一道道的橫線，是為了使路面更加美觀B．用長木條將水泥路面割斷成一塊一塊的，是為了節(jié)約鋪設路面的水泥材料C．用長木條將水泥路面割斷成一塊一塊的，是為了防讓由于熱膨脹導致路面損壞D．用長木條將水泥路面割斷成一塊一塊的，是為了增大路面的摩擦16．我國北方地區(qū)冬季用燃煤取暖所造成的大氣污染，己越來越引起人們的關注。現(xiàn)在有些家庭已經(jīng)改用燃油取暖，以降低對大氣的污染。小明家的住房面積約110m2，假設將住房的門窗關閉好，用燃燒柴油來取暖，并使室溫升高10℃，柴油的熱值為4．3×107J／kg，空氣的密度約為1．3kg／m3，空氣的比熱容為1．O×l03J／(kg.℃)，所需的柴油約為A．0.01kgB．0.1kgC．1kgD．10kg17.我國最近發(fā)射的神州四號飛船返回艙的外表有一層叫做“燒蝕層〞的物質(zhì)，它可以在返回大氣層時保護返回艙不因高溫而燒毀。燒蝕層能起這種作用，除了它的隔熱性能外，還由于()A.它的硬度大，高溫下不會損壞B.它的外表非常光滑，能減少艙體與空氣的摩擦C.它在汽化時能吸收大量的熱D.它能把熱輻射到宇宙空間18．烹制油炸食品時，如果不慎將水滴濺入燒熱的油鍋中，會聽到“叭叭〞的響聲，同時油花四濺。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因是A．水是熱的不良導體 B．水滴的溫度與油的溫度不一樣C．水的沸點比熱油的溫度低 D．水的比熱容比油的比熱容大第二局部：說理題1．〔8分〕把一個裝滿80℃的熱水的熱水袋懸掛在空中，并用一支溫度計插入熱水中來測量水溫，假設室溫維持在20℃不變，測得溫度與時間的數(shù)據(jù)如下表：t〔分〕0102030405060T〔℃〕80.056.442.133.428.124.923.0請根據(jù)表中數(shù)據(jù)找出T—t的函數(shù)關系。(2)試問水的溫度由80℃降為30℃，經(jīng)過的時間為多少?2．(9分)攪拌水的時候可以對水做功，使水的內(nèi)能增加，但幾乎不可能讓一個人通過攪拌的方法使一杯水沸騰，請說明理由。第21題圖3．(10分)如以下列圖，某同學做了一個氣體膨脹的小實驗，他將瓶蓋的平滑頂部沾水，翻轉(zhuǎn)后放在可樂瓶的瓶口。雙手搓熱，輕輕地將可樂瓶握實，幾秒鐘后，將會看到瓶蓋在瓶口一直跳動。他在做實驗的時候有以下幾點思考：第21題圖(1)瓶蓋有沾水和沒沾水是否會影響演示效果?(2)夏天做這個實驗，效果會比冬天好或差?第3題圖(3)小瓶子(750毫升)和大瓶子(2000毫升)的效果有差異嗎?第3題圖請你根據(jù)所學的物理知識對以上三個問題進展分析。4.小明家新買了一臺電熱油汀取暖器，如圖8所示。當小明用力晃動這臺取暖器時，可以聽到其內(nèi)部發(fā)出了液體流動的聲音。小明找出說明書仔細閱讀后得知，這種取暖幫將電熱管安裝在散熱片腔體內(nèi)的下部;在腔體內(nèi)電熱管周圍注有導熱油;在控拉制電路中裝有雙金屬混控元件，當油溫到達調(diào)定溫度時，溫控元件會自行斷開電源,在使用本卷須知中特別強調(diào)這種取暖器不能倒置或側(cè)臥使用。請答復:(1)為什么用油做導熱物質(zhì)而不用水?(2)取暖器內(nèi)部發(fā)出了液體流動的聲音，說明油沒有裝滿，這是為什么?(3)為什么強調(diào)不能上下倒置或放倒后通電加熱?5.露天放置的大型石油液化氣罐，為了防止因溫度過高而造成爆炸等事故，罐體外外表通常漆成銀白色，如圖11所示。而露天安裝的電力變壓器，同樣為了防止因溫度過高而造成火災等事故，在采用加注冷卻油、安裝散熱管等一系列散熱措施的同時，卻把其外外表漆成顏色很深的灰黑色，如圖12所示。同樣是為了防止溫度過高，一個外外表漆成顏色很淺灼銀白色，另一個外外表卻漆成顏色很深的灰黑色，這是為什么呢?6.小明要買一個電爐用來燒開水，他到商店去選購時看到有800Ｗ和1200Ｗ兩種規(guī)格，他想：800Ｗ的功率小，比較省電，打算買800Ｗ的。如果從節(jié)能的角度考慮，你認為他的這種想法合理嗎，為什么7.寒冬時節(jié)的早晨，汽車司機上車后常發(fā)現(xiàn)在前風擋車窗上出現(xiàn)白色的“哈氣〞，于是他翻開暖風，很快就能除掉“哈氣〞；夏天，在下大雨后，風擋車窗上也出現(xiàn)“哈氣〞影響安全駕駛，于是司機翻開空調(diào)制冷，很快“哈氣〞也被除掉。為什么同樣的現(xiàn)象，司機采取不同的方法卻收到了一樣的效果請你用所學的物理知識加以解釋。8．用來燒開水的鋁制水壺的底部，常有幾個凸凹不平的同心圓，其主要作用是：〔1〕_______________________________________；〔2〕_______________________________________。9.請兩個有實用價值的液體蒸發(fā)吸熱的應用實例：(1)_______________________________________________________________。(2)_______________________________________________________________。10．(4分)小明用打氣筒給自行車輪胎打氣后，發(fā)現(xiàn)氣筒壁的溫度明顯高于打氣前的溫度。對于這個現(xiàn)象，你作怎樣的解釋?11．(4分)小明和小紅都想幫媽媽煮雞蛋。當煮雞蛋的水燒開后，小明認為要繼續(xù)將火燒得很旺，使鍋內(nèi)水劇烈沸騰，這樣會很快將雞蛋煮熟。小紅那么認為，水沸騰后應改用小火，蓋上鍋蓋，讓鍋內(nèi)水微微沸騰，同樣能很快將雞蛋煮熟。你認為誰的想法更合理?請寫出理由12．(4分〕火箭點火發(fā)射時，假設高溫火焰向下噴射到發(fā)射臺上，發(fā)射臺就會被燒毀。為了保護發(fā)射臺，在它的底部建造了一個大水池，從而巧妙地解決了這個技術(shù)問題?！?)火箭發(fā)射時，底部噴出的龐大的白色氣團〔圖6)是由什么組成的它是怎樣形成的(2)分析“大水池〞對發(fā)射臺起到保護作用的道理。圖813.如圖8為輸電線路中常用的油浸自冷式變壓器。變壓器內(nèi)部的鐵芯、線圈就浸沒于變壓器油〔一種礦物油，也稱導熱油〕中。變壓器工作時，鐵芯、線圈會發(fā)熱。這些熱量主要通過導熱油并流經(jīng)變壓器外部的一根根金屬管道散發(fā)到空氣中，從而使鐵芯、線圈的溫度不會升高太多，以確保變壓器的安全運行。請答復：圖8〔1〕變壓器外部的散熱器為什么做成管道狀〔2〕變壓器的上部有個油箱，其側(cè)面有一個油量表。油量表就是一根上、下兩端均開口并插入油箱中的玻璃管。電工通過觀察玻璃管中油面的高度來判斷油箱中油量的多少。請問：設計這一裝置利用的主要物理知識是什么〔3〕從圖8我們發(fā)現(xiàn)：變壓器外部的散熱管道都是沿豎直方向而不是沿水平方向分布的，這是為什么〔4〕正常情況下，變壓器油箱中的導熱油是絕對不允許裝得滿滿的，這是為什么14.長期以來，實心粘土磚一直是我國主要的建筑材料。由于粘土磚在生產(chǎn)過程中存在著諸多弊端，國家有關部門提出了減少粘土磚使用率、倡導新型材料的要求。如圖10所示的空心水泥磚就是新型建筑材料的一種。請你從節(jié)能與環(huán)保等方面分析，使用空心水泥磚比使用實心粘土磚有哪些好處。〔至少寫出三條〕15．住在非洲沙漠的居民，由于沒有電，夏天無法用電冰箱保鮮食物，當?shù)厝藙?chuàng)造了一種簡易“沙漠冰箱〞，如圖4所示。它由內(nèi)罐和外罐組成，兩罐之間填滿潮濕的沙子。使用時將食物放在內(nèi)罐，罐口蓋上濕布，放在枯燥、通風的地方，并經(jīng)常向內(nèi)罐和外罐之間的沙子上灑些水，這樣對內(nèi)罐中的食物可以起到一定的保鮮作用。根據(jù)上文，請答復：(1)將它放在枯燥、通風的地方，目的是______________________________。(2)經(jīng)常向兩罐之間的沙子上灑些水，目的是___________________________。16．如圖6甲、乙分別是兩種小型飲水鍋爐的構(gòu)造示意圖，從節(jié)能角度看，你認為哪一種更合理?請簡要說明理由。4.用久了的白熾燈泡會蒙上一層淺淺的黑色，這是因為鎢絲受熱時產(chǎn)生__________現(xiàn)象，出現(xiàn)鎢蒸氣，在燈泡內(nèi)壁上產(chǎn)生_________的緣故。圖65.油庫里的儲油罐如圖6所示，它渾身銀白，直徑較大，高度較矮〔相對于直徑而言〕，像個短胖子。請答復：圖6〔1〕在儲油罐的這些設計中，“渾身呈銀白色〞是為了_____________；“直徑較大，高度較矮〞是為了________________________________?！?〕在儲油罐旁還安裝有自動噴頭，每到夏天，特別是白天的中午，常用噴頭向儲油罐噴水，這主要是利用水的___________較大的特性，以及水蒸發(fā)時要吸熱的特性來給儲油罐_____________，以防止油的自燃。三、學校淋浴用的簡易太陽曬水箱內(nèi)裝水60kg，水箱玻璃蓋的面積為0.84m2。從手冊中查得，地球上與太陽光線垂直的外表接收的太陽輻射能為7.56×104J/(min?m2)；這類水箱吸收太陽能的效率約為50％；散熱損失約為20％。假設使用中能夠及時調(diào)整水箱朝向，使陽光總能垂直射入玻璃蓋，計算4小時后箱中的水升高的溫度。[水的比熱容為4.2×103J/〔kg·℃〕。]四、〔14分〕在一些農(nóng)村地區(qū)建造的沼氣池，通過將農(nóng)村大量的秸桿、人畜糞便發(fā)酵來獲取沼氣，利用沼氣來燒火做飯，點燈照明。沼氣池的應用，不僅使上述資源得以更好的利用，同時也給生活帶來了諸多便利，使環(huán)境得以改善。這是一個一舉多得的惠民工程。圖9所示為一農(nóng)戶的水壓式沼氣池的剖面簡圖。說明：1．沼氣池2．水壓池3．進料口4．密封蓋5.輸氣管6．貯氣室7．沼氣壓力顯示器8．總閥門9.U形管壓強計〔里面裝有染成紅色的水〕10．出料口蓋板〔不密封水壓池．水壓池仍與外面大氣相通〕11．閥門己知該農(nóng)戶家燃氣灶的相關技術(shù)數(shù)據(jù)如下：使用燃料液化石油氣天然氣人工煤氣人工沼氣灶前壓強〔kPa)2.82.01.01.5額定熱流量〔kW)普通爐左：3.6組合爐左：3.6右：4.0右：3.6單爐4.0取g=10N/kg，水的比熱容4.2×103J/(kg·℃)1．根據(jù)圖9所示，通過計算說明，該農(nóng)戶此時能否使用這個沼氣池中的沼氣來正常燒火做飯2．有一天，該農(nóng)戶發(fā)現(xiàn)，沼氣壓強小于燃氣灶的要求。為了能盡快利用沼氣生火做飯，從物理學的角度看，可采取哪些措施3．假設該農(nóng)戶所用的燃氣灶是普通爐，通常情況下，普通爐中的右爐單獨正常工作時，將一壺質(zhì)量為2.5kg、溫度為20℃4．請你就如何提高燃氣灶的效率問題談談你的設想。五、(6分〕李明同學家要買一個燒水用的水壺，超市里有兩種容積一樣但品種不同的鋁質(zhì)水壺可供選購，一種是放在液化氣灶上用的，另一種是壺內(nèi)裝有電熱器的，如圖11所示。李明想比較哪一種水壺燒水更省錢。他首先進展了調(diào)查，得到如下資料、當?shù)鼐用裼秒姷膬r格是0.5元/度；瓶裝液化氣的價格是60元/瓶〔每瓶中液化氣的質(zhì)量約為15kg，液化氣的熱值為4.2×107J/kg)；用液化氣燒水的熱效率約為30%，用電熱水壺燒水的熱效率約為90％。根據(jù)以上信