一、初中物理熱學問題求解方法1．有一支刻度不準的溫度計，放在冰水混合物中，穩(wěn)定后示數(shù)為﹣4，放在一標準氣壓下的沸水中，示數(shù)為92，把它放在某教室時溫度計示數(shù)為28，教室的實際溫度是________?！敬鸢浮?3【解析】【分析】【詳解】攝氏溫度的規(guī)定是：標準大氣壓下水的沸點為100，冰點為0，100和0之間有100等份，每一份代表1，而該溫度計的96個小格表示100，設溫度計示數(shù)為28時的實際溫度為t，則：解得t≈332．探究水沸騰時溫度變化的特點：(1)如圖甲、乙所示，是小明同學在實驗中，用數(shù)碼相機拍攝的水沸騰前和沸騰時的兩張照片，其中_____是水沸騰時的情況；(2)實驗前，向燒杯中倒入熱水而不是冷水，這樣做是為了_____；(3)由實驗數(shù)據(jù)繪制出溫度隨時間變化的圖像，如圖丙所示。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，水的沸點是_____℃；可得出水沸騰時溫度變化的特點：不斷吸熱，溫度_____。【答案】甲縮短實驗加熱時間98不變【解析】【分析】【詳解】(1)[1]水沸騰時，燒杯中水的溫度是均勻的，氣泡上升時，受到水的壓強越來越小，那么氣泡體積會變大，從甲、乙兩圖可以看到，甲是水沸騰時的情況。(2)[2]實驗前，向燒杯中倒入熱水而不是冷水，因為冷水加熱，需要更長時間才能達到想要的溫度，用熱水會縮短實驗加熱時間。(3)[3]從圖丙可以看到，第4min開始，水的溫度保持在98℃不變，可以推測水的沸點是98℃。[4]可得出水沸騰時溫度變化的特點：不斷吸熱，但是溫度保持不變。3．如圖所示是“比較不同物質(zhì)吸熱情況”的實驗裝置。實驗中需加熱質(zhì)量相同的水和食用油，使它們升高相同的溫度，比較它們吸收熱量的多少，看看這兩種物質(zhì)的吸熱情況是否存在差異。（1）實驗中除了圖中所給的器材，還需要的測量工具有：天平和___________。（2）實驗中通過比較__________來比較不同物質(zhì)吸收熱量的多少。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，小明作出了水和食用油的溫度隨時間變化的圖象，由圖象可知食用油的比熱容為____________?！敬鸢浮棵氡砑訜釙r間【解析】【分析】【詳解】(1)[1]在“比較不同物質(zhì)吸熱情況”實驗中需要測量加熱時間和質(zhì)量，則需要秒表和天平；(2)[2]由于相同加熱器加熱相同時間表示液體吸收熱量相同，故通過比較加熱時間來比較不同物質(zhì)吸收熱量多少；(3)[3]當水和食用油均由10℃加熱到30℃時，變化溫度相同，圖中加熱時間為3min和4.5min，由于水的比熱容大于食用油，升高相同溫度吸收熱量更多，加熱時間更長，則a圖線為水，b圖線為食用油，又由于相同加熱器加熱相同時間表示液體吸收熱量相同，則：則由可得當液體質(zhì)量與升高溫度相同時，比熱容之比等于吸收熱量之比，故食用油的比熱容為：解得：4．建立模型在科學研究中有著重要的作用，模型可以幫助人們認識和理解一些不能直接觀察到的微觀結(jié)構(gòu)。很早以前，科學家們發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)是由微粒（分子）組成的，從而建立了如圖所示是物質(zhì)三種狀態(tài)的分子模型（如圖所示）。固體中分子間的束縛能力很強，分子只能在某個位置附近做小幅的振動，不能自由移動；氣體分子間的束縛能力很弱，所以分子運動相對強烈，如果沒有容器的限制可自由運動，盡可能占據(jù)更多的體積；液體介于三者之間（與固體更接近），大部分分子在大部分時間內(nèi)只能在某一位置附近做幅度相對大的振動，某些能量較大的分子能克服液體內(nèi)其他分子的束縛而“飛離”液體。（1）由材料可知，當物質(zhì)從氣態(tài)變化到固態(tài)時，需__________（選項“吸熱”或“放熱”），使其溫度__________，分子只有的能量減小，分子的活躍程度需急劇變?nèi)?。?）在液體的表面上，某些能量較大的分子能克服液體內(nèi)其他分子的束縛而“飛離”液體表面，這就是__________；在液體內(nèi)部，有一些分子由于獲得足夠的能量擺脫其他分子的束縛，進入液體內(nèi)部的小氣泡中。從而使小氣泡逐漸變大并上升到液面，氣泡破裂，其中的水蒸氣“飛”到空氣中，這就是__________。（以上兩空選填汽化的兩種方式中的一種）【答案】放熱降低蒸發(fā)沸騰【解析】【詳解】(1)[1][2]物質(zhì)從氣態(tài)變化到固態(tài)叫做凝華，凝華需要放熱，使其溫度降低；(2)[3]在液體的表面上，某些能量較大的分子能克服液體內(nèi)其他分子的束縛而“飛離”液體表面，屬緩慢的汽化現(xiàn)象，這就是蒸發(fā)現(xiàn)象；[4]在液體內(nèi)部，一些分子獲得足夠的能量，擺脫其他分子的束縛，進入液體內(nèi)部的小氣泡中，從而使小氣泡逐漸變大并上升到液面，氣泡破裂，其中的水蒸氣“飛”到空氣中，整個過程較為劇烈，這就是沸騰。5．在“探究晶體熔化和凝固規(guī)律”的實驗中，繪制出了如圖2所示的圖象。（1）圖1中所示溫度計的示數(shù)是________℃；（2）海波從開始熔化到完全熔化持續(xù)了________min；（3）圖2中，海波的熔化過程是________段（用圖中字母表示），此過程中海波________熱（選填“吸”或“放”）；（4）圖2中，海波在點是________態(tài)，在點是________態(tài)（均選填“固”或“液”）?！敬鸢浮?吸液固【解析】【分析】【詳解】(1)[1]圖1可知溫度為零下，其示數(shù)為；(2)[2]圖2可知海波從開始熔化，到熔化結(jié)束，持續(xù)了；(3)[3]海波是晶體，熔化時有一定的熔化溫度。圖2中，海波的熔化過程是段；[4]熔化需要吸收熱量；(4)[5]圖2中是液態(tài)，所以海波在點是液態(tài)；[6]圖2中段是凝固后的固態(tài)，所以點是固態(tài)。6．在探究熱現(xiàn)象的實驗中，小明用燒杯、試管、溫度計、圓底燒瓶等器材進行了如下實驗．（1）小明用圖甲所示的裝置“探究冰熔化時溫度的變化規(guī)律”，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了溫度隨時間變化的圖象，如圖乙所示，比較圖乙中BC段與CD段可知，該物質(zhì)在BC段處于__________(選填“固態(tài)”“液態(tài)”或“固液共存”)狀態(tài)，此過程中物質(zhì)的溫度______(選填“增加”“減少”或“不變”)（2）在“觀察水的沸騰”的實驗中：①裝如圖丙的實驗裝置時，對M、N兩個鐵圈高度的定位，_______（選填：需要/不需要）點燃酒精燈，先固定鐵圈_________（選填M或N），再固定另一鐵圈的高度；②你指出圖丙中實驗操作錯誤之處是___________，改正錯誤后，繼續(xù)實驗.當水溫升高到90℃時，每隔1min記錄一次水的溫度，直到水沸騰后再持續(xù)幾分鐘為止．數(shù)據(jù)記錄如表：時間/min012345678溫度/℃9092949898989898③第3min溫度計示數(shù)如圖丁所示，此時水的溫度是_____℃；上面戊圖中的______（填“a”或“b”）是水在沸騰時的情況；④在沸騰過程中，溫度將_______(填“升高”、“降低”或“不變”)，有同學認為為了方便讀出溫度計的示數(shù)，將溫度計從沸水中拿出來進行觀察讀數(shù)，則會導致所測溫度偏________(填“高”或“低”)；（3）生活中使用的電烙鐵的烙鐵頭是一種合金．所謂合金就是不同金屬(也包括一些非金屬)在熔化過程中形成的一種融合物或冷卻后的固態(tài)．如表列出了幾種金屬的熔點和沸點(在標準大氣壓下)，其中難以與表中其他金屬形成合金的是__________________．金屬鐵銅鋅銀金熔點/59621064沸點/℃2750256790722122807【答案】固液共存不變需要N溫度計的玻璃泡碰到了容器底部96a不變低鋅【解析】【詳解】(1)[1]該物質(zhì)在BC段處于固液共存狀態(tài)，是熔化過程；[2]晶體熔化過程中，繼續(xù)吸熱，但溫度不變，內(nèi)能增加；(2)①[3][4]因要使酒精燈的外焰正好能給燒杯加熱，所以需要先點燃酒精燈，組裝實驗儀器時，應根據(jù)酒精燈及其火焰的高度先固定鐵圈N，再固定鐵圈N上面的部分，這樣可以避免重復調(diào)整；②[5]由圖知，溫度計的玻璃泡接觸了燒杯的底部，會導致測量結(jié)果偏高；③[6]溫度計的分度值是1℃，此時是零上，液柱上表面對準了90℃上面第6個小格處，讀作96℃；[7]a中氣泡在上升過程中，體積逐漸增大，是因為水沸騰時上下溫度一致，氣泡在深度大的水中受到的壓強比在深度小的水中受到的壓強大造成的，所以是沸騰時的現(xiàn)象，b中氣泡在上升過程中體積逐漸減小，是因為下面的水比上面的水溫度高，熱脹冷縮的緣故，所以是沸騰前的現(xiàn)象．④[8]液體沸騰時，不斷吸收熱量，溫度保持不變；[9]溫度計從水中取出讀數(shù)，由于空氣溫度低于液體溫度，所以示數(shù)會下降，導致所測溫度偏低；(3)[10]由于金屬鋅的沸點低，小于其它金屬的熔點，因此鋅和其它金屬無法完成液態(tài)時混合．7．隨著人們生活水平的提高，轎車已逐步進入普通家庭．若某轎車以20kW的功率在平直公路上以20m/s的速度勻速行駛1000s，消耗汽油2L．[已知ρ油＝0.7×103kg/m3、q油＝4.6×107J/kg，c水=]．求：（1）轎車做的功；（2）汽油機的效率；（保留一位小數(shù)）（3）如果汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量中有4.2%被水箱中的質(zhì)量為7kg初溫為20℃的水吸收，能使水的溫度大約升高多少℃（1個標準大氣壓）？【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)由題意可知，轎車做的功為(2)消耗汽油的質(zhì)量為消耗汽油2L放出的熱量為汽油機的效率為(3)設能使水的溫度大約升高，由題意可知可求得由于這是在1個標準大氣壓下，水的最高溫度為100℃，所以能使水的溫度大約升高答：(1)轎車做的功為；(2)汽油機的效率為；(3)如果汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量中有4.2%被水箱中的質(zhì)量為7kg初溫為20℃的水吸收，能使水的溫度大約升高．8．小明給爺爺網(wǎng)購了一臺電熱足浴器，其銘牌的部分參數(shù)如圖甲所示，足浴器某次正常工作時，加熱功率為控制面板上發(fā)光指示燈所對應的功率，控制面板顯示如圖乙所示，求：(1)足浴器裝入最大容量初溫為21℃的水，將其加熱到控制面板上顯示的溫度時，水所吸收的熱量是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)](2)上述加熱過程用時15min，該足浴器的熱效率是多少？(3)整個加熱過程中，水溫降至40℃時，足浴器自動加熱至45℃，水溫隨時間變化的圖像如圖丙所示，當水溫第一次加熱至45℃時，小芳開始給爺爺足浴30min，求這次足浴給水加熱消耗的電能是多少？(4)小明想了解家里電路的實際電壓，于是將家里其他用電器都關閉，他觀察到該足浴器在高檔工作時，家里標有“2000r/（kW·h）”的電能表轉(zhuǎn)盤在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了216r，則他家電路的實際電壓是多少？【答案】(1)；(2)；(3)；(4)【解析】【分析】【詳解】(1)由題意可知，足浴器裝入最大容量的水后，質(zhì)量是水吸收的熱量是水吸收的熱量是。(2)由題意可知，該足浴器做的總功是那么該足浴器的熱效率是該足浴器的熱效率是。(3)由上述可知，水溫從21℃加熱到45℃時，溫度的變化量是24℃，需要的加熱時間是15min，則水溫從40℃加熱到45℃時，溫度的變化量是5℃，需要的加熱時間是由圖丙可知，足浴時一個加熱循環(huán)的時間是足浴30min內(nèi)加熱循環(huán)的個數(shù)是即30min內(nèi)2個循環(huán)后剩余3.75min，剩余的3.75min不需要加熱，需要加熱的時間是所以這次足浴給水加熱的總時間是那么這次足浴給水加熱消耗的電能是(4)由可得，足浴器的電阻是足浴器在高檔工作時，電能表轉(zhuǎn)盤在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了216r，那么足浴器消耗的電能是實際功率是同理由可得，電路的實際電壓是答：(1)水所吸收的熱量是；(2)該足浴器的熱效率是；(3)這次足浴給水加熱消耗的電能是；(4)他家電路的實際電壓是。9．小明探究水沸騰時的特點，實驗裝置如圖所示。（1）加熱一定時間后，溫度計的示數(shù)如圖所示，此時水的溫度為________℃；（2）當觀察到如圖中的_______圖時，說明水已沸騰；b圖中氣泡上升的過程逐漸變小，發(fā)生的物態(tài)變化是_______；（3）水在沸騰過程中雖然溫度不再升高，但酒精燈要持續(xù)加熱，這說明液體在沸騰過程中要______；（4）如圖所示中能正確表示實驗過程中水溫度變化的圖象是______________。A．B．C．D．【答案】89；a；液化；吸熱；A?！窘馕觥俊痉治觥勘绢}考查探究水沸騰實驗的儀器、實驗現(xiàn)象及圖象處理。【詳解】(1)[1]由圖可知，溫度計的讀數(shù)是89℃；(2)[2]水沸騰時，水泡上升變大，到水面破裂開，由此可知a圖時，水已沸騰；[3]b圖中，氣泡在上升過程中，變小，最后消失了，是氣泡中的氣體在上升過程中遇到的水溫度比較低，氣體遇冷液化變成了液體，故是液化過程；(3)[4]水在沸騰時，雖然溫度保持不變，但要繼續(xù)吸熱；(4)[5]水在沸騰前，吸熱溫度升高，沸騰時，吸熱溫度保持不變，直到水全部汽化，滿足這些描述的是A。10．如圖所示，某單缸四沖程汽油機的氣缸活塞面積為Scm2，一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是Lmm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為pPa，飛輪轉(zhuǎn)速為Nr/min，當汽油機滿負荷工作時（不計摩擦），汽油機的功率為_____________W；若1h消耗的汽油為VL，汽油的熱值為qJ/m3，則汽油機的效率為_____________%。【答案】【解析】【分析】知道燃氣的平均壓強和活塞的面積，可利用公式計算出平均壓力的大小；知道活塞在氣缸中移動的距離，可利用公式計算出一個做功沖程燃氣對活塞做的功；飛輪（曲軸）每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次，計算出飛輪轉(zhuǎn)動N周對外做功的次數(shù)，已經(jīng)計算出一個做功沖程燃氣對活塞做的功，從而可以計算出燃氣對活塞做的總功，又知道做功的時間，可利用公式計算出汽油機的功率；根據(jù)求出汽油機的總功，根據(jù)求出燃料放出的熱量，根據(jù)效率公式求出效率?！驹斀狻縖1]根據(jù)題意知道，燃氣對活塞的平均壓力一個做功沖程中燃氣對活塞做的功飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次，所以飛輪轉(zhuǎn)動N周，要對外做功次，燃氣對活塞做的總功汽油機的功率[2]汽油機1h做的功汽油機的效率11．在“探究水沸騰時溫度變化特點”的實驗中，分別觀察到如圖所示的情景。下列說法正確的是（）A．沸騰是只發(fā)生在液體表面的劇烈汽化現(xiàn)象B．“白氣”是液態(tài)小水滴，它是水汽化形成的C．甲圖是水沸騰前的情景，乙圖是水沸騰時的情景D．乙圖中氣泡變小，是氣泡中的水蒸氣液化導致的【答案】D【解析】【詳解】A．沸騰是一定溫度下，在液體的表面和內(nèi)部同時發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象，不只是在液體表面，A錯誤；B．“白氣”是液態(tài)小水滴，它是由水蒸氣液化形成的，B錯誤；C．水沸騰前，溫度不均勻，下面的水溫度較高，上面的水溫度較低，溫度較高的氣泡從水底往上升時，遇冷會液化為水，氣泡會變小，所以乙圖是水沸騰前的情景；而水沸騰時，下面的水和上面的水溫度都一樣，氣泡從水底往上升時，水的壓強變小，氣泡會變大，所以甲圖是水沸騰時的情景；C錯誤；D．由上述可知，乙圖中氣泡變小，是氣泡中的水蒸氣遇冷液化導致的，D正確。12．甲、乙是兩個質(zhì)量相等的空心球，它們的空心部分體積完全相同，甲球恰好能在水中懸浮，，，則甲、乙兩球的體積之比為____。當把乙球放入水中時，乙球露出水面的體積占乙球體積的____?！敬鸢浮?：7【解析】【詳解】[1]設兩個球空心部分的體積為，已知甲乙兩個球質(zhì)量相等，由得：把，代入，并化簡得：①由于甲球在水中懸浮，所以重力與浮力相等：即：所以：②由①②解得：，。所以甲、乙兩球的體積之比為：[2]已知甲乙兩球質(zhì)量相同，甲球懸浮，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：即：解得。又因為，所以：所以乙球露出水面的體積占乙球體積的。13．用兩個相同的電熱水器給質(zhì)量同為1.5kg的甲物體和水加熱，他們的溫度隨加熱時間的變化關系如圖所示，據(jù)此判斷甲物體10min吸收的熱量為（）A．0.63×105J B．0.9×105JC．1.89×105J D．3.78×105J【答案】C【解析】【分析】【詳解】由圖象可知：用兩個相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水加熱，水溫度升高60℃需要20min，甲物質(zhì)加熱10min吸收的熱量與水加熱10min吸收的熱量的熱量相同，且水10min所吸收熱量為20min吸收熱量的一半，即故選C。14．質(zhì)量相等的28℃、100℃的水分別裝在甲、乙兩容器中,現(xiàn)將一個溫度為100℃的金屬球放入甲容器中,達到溫度相同時,甲容器中水溫升高到40℃,然后迅速取出金屬球放入乙容器中,再次達到溫度相同時,乙容器中水溫是(設不計熱量損失和水的質(zhì)量損失)()A．60℃ B．70℃ C．88℃ D．90℃【答案】D【解析】【分析】【詳解】當將金屬球放入甲容器中時，金屬球放出的熱量與水吸收的熱量相等，即：Q金=Q水，則：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℃）化簡得：=5：1；當將金屬球放入乙容器中時，乙容器中的水放出的熱量與金屬球吸收的熱量相等，即：Q水=Q金，由于甲乙容器中的水的質(zhì)量相等，又是同一個金屬球，設兩者共同的溫度為t℃，則：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℃．綜上分析故選D．15．用體溫計分別測甲、乙、丙三人的體溫，先測得甲的體溫正常。用酒精消毒后，忘了拿著體溫計用力向下甩，就直接依次去測乙和丙的體溫，已知乙的體溫是37.6℃，丙的體溫為38.4℃，那么用此方法測得乙和丙的體溫分別為()A．37℃、38.4℃ B．37℃、37.6℃C．37.6℃、38.4℃ D．38.4℃、38.4℃【答案】C【解析】【詳解】因為甲的體溫正常，所以用體溫計測完甲后，體溫計的示數(shù)應該是37℃左右，不會是37.6℃，用酒精消毒后，忘了拿著體溫計用力向下甩，那么液泡會收縮，液柱不會下降，還是37℃左右，依次去測乙和丙的體溫時，乙的體溫是37.6℃，這說明液柱上升了，乙的真實體溫是37.6℃，丙的體溫為38.4℃，這也說明液柱也上升了，丙的真實體溫是38.4℃，所以用此方法測得乙和丙的體溫分別為37.6℃、38.4℃，故選C。16．下列關于內(nèi)能說法正確的是（）A．0℃的物體內(nèi)能為零 B．熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞C．溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大 D．物體內(nèi)能增大，溫度可能不變【答案】D【解析】【詳解】A．一切物體，不論溫度高低，都具有內(nèi)能，所以0℃的物體內(nèi)能不為零，A錯誤；B．熱量總是從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞，內(nèi)能大的物體溫度可能較低，那么熱量就可能是從內(nèi)能小的物體向內(nèi)能大的物體傳遞，B錯誤；C．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，內(nèi)能還和質(zhì)量、狀態(tài)有關，C錯誤；D．物體內(nèi)能增大，溫度可能不變，比如說0℃的冰熔化為0℃的水后，質(zhì)量不變，溫度不變，但是吸收了熱量，內(nèi)能變大，D正確。17．戴眼鏡的人從室外進入溫暖的室內(nèi)，鏡片上會出現(xiàn)“水霧”，下列現(xiàn)象中的物態(tài)變化與“水霧”的形成相同的是（）A．飲料中的冰塊逐漸變小B．北方冬天植物上的霧淞C．蒸鍋上方生成的“白氣”D．寒冬，室外冰凍的衣服逐漸變干【答案】C【解析】【分析】【詳解】戴眼鏡的人從室外進入溫暖的室內(nèi)，鏡片上會出現(xiàn)“水霧”，這是眼鏡溫度較低，而室內(nèi)水蒸氣溫度較高，水蒸氣接觸到眼鏡時，會放出熱量降溫，液化成小水珠，附在眼鏡上。A．飲料中的冰塊逐漸變小，這是冰塊吸熱熔化成水，A項不合題意；B．霧淞是由于空氣中的水蒸氣凝華形成的固態(tài)小冰晶，B項不合題意；C．蒸鍋上方生成的“白氣”，這是水蒸氣液化形成的小水珠，選項C符合題意；D．寒冬，室外冰凍的衣服逐漸變干，這是衣服上的固態(tài)冰升華成水蒸氣，D項不合題意。故選C。18．水是人類生存環(huán)境的重要組成部分。水的三種狀態(tài)分別是冰、水和水蒸氣。以下關于水的說法錯誤的是（