2024年中考物理復(fù)習(xí)：熱學(xué)實(shí)驗(yàn)與綜合應(yīng)用

專題六熱學(xué)實(shí)驗(yàn)與綜合應(yīng)用

一、實(shí)驗(yàn)探究題

1.圖甲是探究晶體海波熔化過(guò)程的實(shí)驗(yàn)裝置，圖乙是海波熔化時(shí)溫度I

隨時(shí)間變化的曲線圖。由乙圖可知海波熔化時(shí)需要______(選填“吸熱":再?gòu)V度"?

或“放熱”)且溫度______(選填“升高”或“保持不變”或“降低嘰A,外"

歐段對(duì)應(yīng)溫度如圖丙所示，則海波的熔點(diǎn)是_____C,可選用______(選"橙,：

填“實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)”或“體溫計(jì)”)進(jìn)行測(cè)量。畢…)…

2.用如圖甲所示的裝置探究某物質(zhì)的熔化規(guī)律。

(1)組裝器材時(shí)，應(yīng)先固定_____(選填””、“歹或"O);溫度/℃D

(2)下列措施不能使物質(zhì)受熱均勻的是一

時(shí)間/min

丙

A.加熱過(guò)程中不斷攪拌B.通過(guò)水給試管加熱

C.溫度計(jì)的玻璃泡完全浸沒(méi)在物質(zhì)中

(3)加熱到某一時(shí)刻溫度計(jì)示數(shù)如圖乙所示，其溫度為℃

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出該物質(zhì)的溫度一時(shí)間圖像如圖丙所示，該物質(zhì)是一

(選填“晶體”或“非晶體”)；時(shí)間/min

(5)另一小組同學(xué)用相同物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，繪制出的溫度一時(shí)間圖像中沒(méi)有出現(xiàn)明顯的水平段，原因可能

是_____o(寫(xiě)出一種即可)

3.某實(shí)驗(yàn)小組用兩套如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置分別研究海波和石蠟的熔化過(guò)程。

(1)如圖乙所示，溫度計(jì)顯示的是石蠟在某時(shí)刻的溫度，它的示是一O

(2)海波熔化過(guò)程中不斷(填“放出”或“吸收”)熱量，溫度______(填“升高”“不變”或“降低”\

(3)兩支試管中分別盛有海波和石蠟，當(dāng)兩者全部熔化后，該實(shí)驗(yàn)小組繼續(xù)研究海波和石蠟的凝固過(guò)程。

將兩支試管從燒杯中取出，靜置于空氣中自然冷卻，每隔2min同時(shí)記錄一次溫度，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)在同一個(gè)

圖像中畫(huà)出它們的溫度隨時(shí)間變化的曲線，如圖丙所示。下列說(shuō)法正確的是_______(填標(biāo)號(hào)X

A.石蠟的凝固點(diǎn)為48℃B.實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境溫度為20℃

C.0~15min內(nèi)的任一時(shí)刻，石蠟和海波的溫度都不可能相同

4.a、b兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組用相同的酒精燈探究水沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)，所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，根據(jù)實(shí)

驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖乙所示。

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，燒杯口出現(xiàn)的“白氣”是(填物態(tài)變化名稱)的結(jié)果;

(2)由圖像可知，水沸騰前溫度不斷升高,

沸騰后溫度;

(3)進(jìn)一步分析可知，組所用水

的質(zhì)量較小；

(4)a、b兩組所測(cè)水的沸點(diǎn)均不是100℃,

這是由于(選填“實(shí)驗(yàn)誤差”或

“當(dāng)?shù)貧鈮骸?引起的；

(5)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估可知，b組將水加熱至沸騰的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，你給他們的合理化建議是：(填

寫(xiě)一條即可)。

5.如圖-1,是一個(gè)探究酒精蒸發(fā)快慢與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案示意圖，具體實(shí)驗(yàn)步驟略。

(1)小華對(duì)圖-1(b)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出質(zhì)疑：酒精燈外焰溫度高于500℃,酒精沸點(diǎn)約為78℃,實(shí)驗(yàn)時(shí)，玻

璃片上的酒精在蒸發(fā)的同時(shí)，還可能發(fā)生______現(xiàn)象，影響對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀測(cè)；

(2)小華做出如圖-2的改進(jìn)，用熱水改變酒精的溫度。在保溫杯內(nèi)加滿70℃的熱水，用薄片蓋在保溫杯上

且與水面充分接觸，將0.1mL酒精滴在薄片上，記錄酒精完全蒸發(fā)所用的時(shí)間。保持其他條件相同，換用

70℃以下不同溫度的熱水多次實(shí)驗(yàn)。為了讓酒精溫度快速達(dá)到相對(duì)應(yīng)的水溫，他可選擇(選填“塑

料”或“鋁”)薄片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，理由是_______________；

(3)小華根據(jù)“在氣候濕潤(rùn)的地方，或陰雨天氣的時(shí)候，空氣濕度大，濕衣服不容易晾干”的生活經(jīng)驗(yàn)，提

出猜想：液體蒸發(fā)快慢還可能與空氣濕度有關(guān)。他設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

①在密閉的房間內(nèi)，用智能加濕器調(diào)節(jié)房間內(nèi)的空氣濕度到一定數(shù)值；

②用10g水將1張全棉柔巾全部浸濕，然后完全展開(kāi)，用細(xì)繩和吸管將其4-r

懸掛在電子秤下端，如圖-3所示，記錄此時(shí)電子秤示數(shù)mi;1小時(shí)后，再■黃

甲

次記錄電子秤示數(shù)m2；

空氣濕度40%45%50%60%70%

ml/g11.811.811.811.811.8

③改變房間內(nèi)的空氣濕度，換用規(guī)格相同的全棉柔巾，m2/g|6.4|6.6|6.97.5表］

重復(fù)以上步驟，多次實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)，如表1所示。(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，房間內(nèi)溫度及空氣流動(dòng)變

化忽略不計(jì)。)

分析表1中的數(shù)據(jù)，當(dāng)空氣濕度為60%時(shí)，1小時(shí)內(nèi)，蒸發(fā)了的水的質(zhì)量為g；由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出

結(jié)論：當(dāng)水溫、水的表面積和水面上方空氣流動(dòng)情況等條件均相同時(shí)，空氣濕度越__________水蒸發(fā)得越

快；

比熱容

物質(zhì)密度/kg?m-3沸點(diǎn)/℃

(4)請(qǐng)你參考表2中的數(shù)據(jù)信息(在標(biāo)準(zhǔn)大J/(kg“C尸

氣壓下)，結(jié)合所學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，提出一水l.OxlO31004.2x103

個(gè)新猜想，并簡(jiǎn)單陳述事實(shí)依據(jù)。

酒精0.8xl03約782.4xlO3

猜想：液體蒸發(fā)快慢還可能與液體的

食用油0.9xl03約250約1.9x103

有關(guān),事實(shí)依據(jù)：.

6.如圖所示，在“比較不同物質(zhì)吸熱情況”的實(shí)驗(yàn)中，各取質(zhì)量為50g、初溫為20℃的

水和食用油分別裝在兩個(gè)相同的燒杯中，用兩個(gè)相同的酒精燈加熱，每隔Imin記錄一

次數(shù)據(jù)，如下表所示。

物質(zhì)加熱時(shí)間/min消耗酒精/g末溫度/℃物質(zhì)加熱時(shí)間/min消耗酒精/g末溫度/℃

10.55410.535

食用油21.088水21.050

31.512231.565

(1)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，(選填“水”或“食用油”)的吸熱能力更強(qiáng)；

(2)實(shí)驗(yàn)中主要用到的科學(xué)探究方法有控制變量法和法；

(3)根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)，則2min內(nèi)食用油吸收的熱量是J,所使用的酒精燈的加熱效率為

(q酒精=3.0xl()7j/kg,c水=4.2xl()3j/(kgJC)1

7.如圖甲所示，琴琴同學(xué)探究“水的沸騰與加.熱時(shí)間的關(guān)系”，水的質(zhì)量為100g,實(shí)驗(yàn)過(guò)程

V>'T'

中溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系如下表。min00.511.52.....12

100

)當(dāng)加熱時(shí)，溫度計(jì)示數(shù)如圖乙，90

(10.5minJ-℃94?969798……98

甲

讀數(shù)為℃;

(2)根據(jù)示數(shù)研究得出水沸騰時(shí)的溫度變化特征是：水沸騰時(shí)持續(xù)吸熱，溫度；(選填“升高”、“降

低”或“不變”)

(3)琴琴同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，水沸騰時(shí)溫度小于100℃,原因是；

(4)如何減少加熱時(shí)間，請(qǐng)給琴琴同學(xué)提個(gè)建議J；

(5)水在1分鐘內(nèi)吸收的熱量為J；

(6)根據(jù)第(5)步進(jìn)一步探究，水沸騰后繼續(xù)加熱了10分鐘，水的質(zhì)量少了4g,探究蒸發(fā)1克水吸收了

多少熱量？(忽略熱量損失)

二、綜合應(yīng)用題

8.國(guó)家提倡節(jié)能減排，各地“煤改氣”正在積極進(jìn)行，某同學(xué)計(jì)算他家天然氣燒水的熱效率將2kg的水倒入燒

水壺中，并測(cè)出水溫為20℃。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把水剛加熱到100C時(shí)，測(cè)出消耗天然氣0.048m3。已

知水的比熱容c水=4.2xl03j/(kg，C),天然氣熱值約為q=4.0xl07J/m\

求：(1)將這些水燒開(kāi)，需吸收多少熱量；

(2)在這種情況下，燃燒的天然氣放出了多少熱量；

(3)他家天然氣灶的效率。

9.鐵嶺市對(duì)大通街路面改造的過(guò)程中，使用了如圖所示的一款履帶運(yùn)輸車運(yùn)送石料?？?/p>

載運(yùn)輸車的質(zhì)量為3t,履帶與地面總接觸面積為1.2m2。一次運(yùn)送中，運(yùn)輸車在2min

內(nèi)沿水平路面勻速直線行駛600m,行駛中受到的阻力為104N(g取10N/kg,燃料熱

值q取4.5xlO7J/kg)求：

(1)空載運(yùn)輸車靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)；

(2)這次運(yùn)送中，運(yùn)輸車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率；

(3)若行駛中受到的阻力不變，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是40%,10kg的燃料可供該車沿水平路面勻速直線行駛的距

離。

10.某小汽車的質(zhì)量為1500kg，輪胎與水平地面總接觸面積為O.OSnf。小汽車在平直的公路上勻速行駛

6.9km,消耗汽油0.5kg，已知小汽車勻速直線行駛時(shí)受到的阻力為1000N。(汽油的熱值qudExOj/kg)求：

(1)該小汽車在水平地面上靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；

(2)在此過(guò)程中該小汽車牽引力所做的功；

(3)該小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

11.某款環(huán)保能源汽車一氫能重卡，它滿載時(shí)總質(zhì)量為50t,車輪總著地面積為0.8m2,采用氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)

獲得動(dòng)力。若某次運(yùn)輸過(guò)程中，汽車以300kW的輸出功率，在水平公路上勻速直線行駛了20min,汽車發(fā)

動(dòng)機(jī)的效率為75%。(g取10N/kg,q=4xlO7J/kg)求：

(1)汽車滿載靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)；

(2)這次行駛過(guò)程中，汽車消耗的氫能為多少焦耳；

(3)若這次行駛過(guò)程中消耗的氫能由柴油來(lái)提供，至少需要完全燃燒柴油的質(zhì)量。

12.一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖所示，在第10s

AV/

時(shí)速度達(dá)到20m/s,通過(guò)的路程為120m。求：

20***--........—

(I)在0~10s內(nèi)汽車的平均速度。7/：

(2)設(shè)汽車在行駛過(guò)程中所受阻力不變，大小為f=4000N,那么在0~10s內(nèi)汽車的牽°10

引力所做的功是多少？

(3)若汽車的效率為80%,則需要燃燒多少千克汽油才能使汽車做(2)中的這些功？(已知汽油的熱值

大約為5xlO7J/kg)

專題五熱學(xué)實(shí)驗(yàn)與綜合應(yīng)用

1.吸熱保持不變48實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)2.CC38晶體物質(zhì)受熱不均勻，導(dǎo)致溫度測(cè)量不準(zhǔn)確3.

36℃吸熱不變B4.(1)液化(2)不變(3)a(4)當(dāng)?shù)貧鈮?5)提高水的

初溫或給燒杯加上蓋子5.沸騰鋁鋁的導(dǎo)熱性能比塑料好4.3低沸點(diǎn)酒精的密度比水小，其

他條件相同時(shí)，酒精和水滴在桌面上，酒精比水干的更快6.水轉(zhuǎn)換6.3X10321%7.95不變

當(dāng)?shù)卮髿鈮盒∮?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓減少水的質(zhì)量8402100J

8.解：(1)水吸收的熱量：

Q吸=?水m(t-t°)=4.2xl03j/(kg.℃)x2kgx(100℃-2(rC)=6.72xl05j;

(2)天然氣完全燃燒放出的熱量：

Qa=9￥=4.0\107J/m3x0.048m3=1.92x106J;

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(3)他家天然氣灶的效率：n=Q吸/QBfxl00%=6.72xl0J/1.92xl0Jxl00%=35%o

9.(1)由于空載運(yùn)輸車靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓力為F=G=mg=3000kgx10N/kg=3x104N

尸_3xio」N4Pa

根據(jù)P=F/s可得，空載運(yùn)輸車靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為尸S1.2m2-

(2)因?yàn)檫\(yùn)輸車是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，受到的是平衡力作用，因此運(yùn)輸車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為

F,=/=104N

根據(jù)W=Fs可得，發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為W"'S=104NX600m=6X106J

__W_6xio6j____.

根據(jù)P=W/t可得，運(yùn)輸車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為尸=二下十=5*11。n4W

(3)10kg的燃料完全燃燒放出的熱量為四文ExlO'J/kgxlOkgExloBj

發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為

由于受到的阻力不變，且運(yùn)輸車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的是平衡力作用，則此時(shí)的牽引力為/=7=104N

=1.8xl04m

根據(jù)W=Fs可得，10kg的燃料可供該車沿水平路面勻速直線行駛的距離為F'104N

4

10.(1)汽車的質(zhì)量為1500kg，汽車受到的壓力等于其自身的重力即F=G=mg=1500kgx10N/kg=l.5x10N

_F1.5X104N,,〔ND

輪胎與水平地面總接觸面積為0.05m2,則汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)為P~~s~0.05m2-3x10Pa

(2)汽車勻速直線行駛，受平衡力的作用，根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知，汽車的牽引力等于其受到的阻力，

為1000N，行駛距離為6.9km即6900m,故牽引力所做的功為W=M=1000Nx6900m=6.9xl()6j

(3)汽車行駛時(shí)0.5kg的汽油完全燃燒放出的熱量為即=461°勺械*0.5kg=2.3xl07j

w6.9xlO6J

77=——X1OO%x100%=30%

2.3X107J

故汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為Q放

11.(1