江苏省各地市2022年中考物理真题分项汇编-16热学(实验、计算、综合题)(答案)
江苏省各地市2022年中考物理真题分项汇编-16热学(实验、计算、综合题)
一、实验题
1.(2022·江苏淮安·统考中考真题)如图所示,探究水沸腾时温度的变化特点。
(1)组装器材,温度计用细线挂到铁杆A上,调节铁杆A到合适的位置固定,目的是______;
(2)由图中水沸腾时温度计的示数,读得水的沸点为______℃;
(3)观察到水沸腾时,烧杯的上方出现大量的“白气”,“白气”是由水蒸气______形成的,杯口附近______(选填“C”或“D”)处的“白气”更浓;
(4)撤去酒精灯,水不能持续沸腾,说明水沸腾时需要______。
2.(2022·江苏南通·统考中考真题)实验小组用图甲装置做“观察水的沸腾”实验,水温使用精密温度计测量(图中未显示)。
(1)安装实验装置时调节石棉网的高度,使用酒精灯火焰的______给水加热;
(2)从水温达到90.0℃开始每隔1min记录一次水温,直到水沸腾一段时间后停止加热。数据记录如下表所示:
时间/min 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 92.5 94.8 96.9 98.2 98.8 99.0 99.0
(3)根据实验数据在图乙中描点画出温度随时间变化的图像______;
(4)观察可知,水沸腾时温度______,水的沸点是______℃;
(5)水沸腾时上升的气泡越来越大,请对此作出解释______。
3.(2022·江苏常州·统考中考真题)小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、_________相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是:_________。测得实验数据如表格所示。
加热时间/ 0 1 2 3 4 5
温度/ 沙子 18 22 29 37 45 —
水 18 19 21 23 25 27
(3)时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为_________。
(4)加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点_________(正确/错误)。
(5)分析数据可得沙子的比热容_________(小于/等于/大于)水的比热容。
4.(2022·江苏泰州·统考中考真题)在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中
(1)由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关,因此实验时必须控制酒精和碎纸片的______相等;实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同,以便于______;
(2)如图是小明安装好的实验装置,其中存在的错误是______;
(3)小华纠正了小明的错误,又组装了一套相同的实验装置,备好秒表,在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,进行如下操作:
①先点燃酒精,再点燃碎纸片;
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数;
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温度计的示数;
小红认为上述操作中,操作______是错误的,小明根据正确操作获得的数据,算出了燃料的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是______。
5.(2022·江苏苏州·统考中考真题)探究水沸腾前后温度变化的特点,所用器材有铁架台、烧瓶、温度计、秒表、石棉网等。
(1)在安装如图甲的装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先固定___________(a/b/c)的位置;
(2)实验中,从水温升到90℃开始,每隔1min读一次温度并记入表格,第2min时温度计示数如图乙,读数为___________℃;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
水的温度/℃ 90 92 96 98 99 99 99
(3)由实验数据可知,水的沸点为___________℃;
(4)实验完成后熄灭酒精灯,将烧瓶从铁架台上取下。拿橡皮塞塞紧瓶口,用冷水喷烧瓶底(如图丙),里面的水___________沸腾。
6.(2022·江苏扬州·统考中考真题)盛夏来临,小明发现人们常常穿浅色的衣服,是不是穿浅色的衣服凉快?小明打算通过比较阳光下衣服的温度来作出判断,即探究衣服温度与颜色的关系。
(1)小明将同款不同色的三件衣服同时放在太阳下晒,对于衣服温度的测量,他提出两个方案。
方案1:用一支温度计在阳光下先后测量三件衣服的温度。
方案2:用三支温度计在阳光下同时测量三件衣服的温度。
你认为方案1是否可行?___________,并说明理由___________;方案2需在实验室同一型号的多支温度计中选取三支,你选取的办法是___________;
(2)按照正确的方案进行实验,测得数据如下表。(环境温度为32℃)
白色 黑色 红色
5min 38.7℃ 超过40℃ 超过40℃
20min 37.1℃ 36.9℃ 36.5℃
分析数据可知:三种颜色的衣服在短时间内接受阳光照射,温度升高,深色衣服___________本领强;当衣服温度较高时,向外放热使温度降低,___________衣服放热本领最强;
(3)夏天在户外穿什么颜色的衣服,请你从物理学的角度提出一条合理建议。___________
7.(2022·江苏连云港·统考中考真题)“彩球温度计”是一种精美的居家装饰品,也是一种很特别的温度计,可用于粗略地测量环境温度。如图甲所示,玻璃管中装有对温度敏感的液体,当外界温度变化时,玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积相同的五颜六色的彩球,每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止,不再运动时,所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。当外界温度降低时,液体中有部分彩球上浮至“彩球温度计”的上部(彩球体积变化可忽略)。图乙是某温度时彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。请根据以上信息并结合所学知识,回答下面问题:
(1)乙图“彩球温度计”中彩球___________上标注的温度是当时的环境温度(请填写彩球编号);
(2)如果图甲是另一温度时彩球稳定后的分布情况,则___________“彩球温度计”所处环境温度较高(选填“甲”或“乙”);
(3)如果彩球的质量为,彩球的质量为,则___________(选填“>”“=”或“<”);彩球标注的温度___________彩球标注的温度(选填“高于”或“低于”);
(4)彩球是否为悬浮状态___________,理由是___________。
二、计算题
8.(2022·江苏镇江·统考中考真题)北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车,是利用氢与氧发生化学反应产生电能,供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示,该类型汽车甲在平直公路上从A地出发,以90km/h的速度行驶1h到达B地,消耗0.8kg氢燃料,所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶,所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。
(1)求A、B两地之间距离。
(2)求此过程中产生的电能E电。
(3)燃油汽车乙也在该公路上从A地出发,以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同,汽油在汽缸内完全燃烧,且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶,汽油热值取q=5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下:
①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量。
②请通过计算判断乙车能否到达B地。
9.(2022·江苏南通·统考中考真题)氢能源汽车具有零排放的环保优势,某款氢能源汽车总质量为1.5×103kg,在水平公路上以70km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为1.2×103N,行驶0.5h消耗氢0.6kg,已如氢的热值为1.4×108J/kg,g取10N/kg。求汽车:
(1)受到的重力和牵引大的大小;
(2)行驶的距离和牵引力做的功;
(3)利用氢能的效率。
10.(2022·江苏宿迁·统考中考真题)寒假某物理实践小组的同学到养老院看望老人时,了解到由于气温低老人坐在马桶上时感觉不太舒适,实践小组的同学返回后在学校和家长的支持下便利用所学的知识设计了一款适宜老人使用的简易马桶圈加热器,计划通过“众筹”项目向厂家定制生产,其电路如图所示,定值电阻R1和R2表示电热丝,R2的阻值为3300Ω,有高温档和低温档两种加热功能,低温档功率为11W,当它接入电压为220V的家庭电路正常工作时:
(1)S1接a、b哪个端点时为低温档?低温档加热时的电流?
(2)求R1的阻值及加热器高温档时的功率;
(3)高温档工作10min,最多可使马桶圈温度升高多少℃?[设电热丝放出热量70%被马桶圈吸收,马桶圈的质量为1kg,马桶圈材料的比热容为0.44×103J/(kg·℃)]
11.(2022·江苏泰州·统考中考真题)在估测电水壶实际功率的活动中,小明所用电能表表盘如图所示,他先断开电路中所有用电器的开关,再在电水壶中加入质量为0.5kg的水,测得水的初温为20℃,小明给电水壶通电2min,电能表的转盘恰好转20转,测得此时水温为60℃。[]求:
(1)水吸收的热量;
(2)电水壶的实际功率;.
(3)电水壶的加热效率。
三、综合题
12.(2022·江苏淮安·统考中考真题)如图所示,电水壶简化电路图中,R1和R2为发热电阻,S1为总开关,S2为温度开关,有1、2两个触点,控制壶的“加热”和“保温”两档,表中数据为电水壶的部分工作参数。
水壶容量 1L
额定电压 220V
加热功率 1100W
电热丝R1阻值 176Ω
(1)S1闭合,S2接1时,电水壶处于______档;
(2)电热丝R2的阻值是多少?( )电水壶的保温功率是多少?( )
(3)电水壶中装进1L水正常工作,用温度计测得水温随时间变化图像,则加热2~4min内水吸收热量是多少?( )这段时间内电水壶加热效率η是多少?( )取,
(4)电水壶4~6min内的加热效率为η2,根据图像可判断η1______η2(选填“>”、“<”或“=”)。
13.(2022·江苏镇江·统考中考真题)即热式饮水机工作原理如图1所示,水箱中的水被水泵抽出后,流经电阻丝时被加热,实现边加热边出热水的即热功能,电阻丝最大加热功率为2000W。用户可根据需要调节出水温度和出水量。小军对该饮水机进行了探究。
表一
实验次数 出水温度/℃ 出水时间/s 加热功率/W
1 40 16.00
2 45 16.05 1374
3 50 15.95 1712
4 60 18.90 2000
5 85 32.04 1999
6 95 37.29 1999
(1)小军探究过程如下(设电阻丝产生的热量全部被流经的水吸收且无热量损失):
①将出水量设置为250mL,出水质量为 ___________kg;
②用温度计测出水箱内水的初温如图2所示,示数为 ___________℃;
③保持水的初温和出水量不变,改变出水温度,测量出水时间并记录在表1中;
④根据表1数据计算出加热功率,第1次实验时的加热功率为 ___________W;
(2)小军采用的实验方法是 ___________,小军由表1数据得出结论:饮水机可根据出水温度自动选择不同的控制方式,当出水温度低于85℃时,仅通过改变 ___________来调节出水温度,若上述实验中将出水温度设定为88℃,可估算出水时间约为 ___________s;
(3)小军对实验进行了反思:上述结论在冬季还适用吗?为得到精准的结论,小军将表1设计优化如下并重新实验,你认为①、②处应分别填写的是 ___________和 ___________。
实验次数 ① 出水温度/℃ ② 出水时间/s 加热功率/W
1
。。。。。。
14.(2022·江苏徐州·统考中考真题)阅读短文,回答文后问题,
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为q=k(t物-t环),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时同也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热,内能减少,这种改变内能的方式叫做______;
(2)散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是______;
A.速度 B.密度 C.功率 D.效率
(3)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29℃时,散热快慢为______。
(4)如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30℃,周围环境温度保持20℃不变,保温杯散开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),盐水的密度为1.1×103kg/m3,则盐水的比热容为______J/(kg·℃)。
15.(2022·江苏无锡·统考中考真题)如图所示,中国“祝融号火星车质量为240kg。太阳能板将太阳能转化为电能,为火星车上的科学设备供电,车顶部安装有集热器,其窗口覆盖了一层透光率很高的膜,阳光可以透进来,保证红外线能量只进不出、在膜下面,是一种叫正十一烷的材料,白天它被阳光照射吸热熔化,到了夜晚温度降低,它逐渐凝固,把储存的能量再释放出来,“祝融号”火星车是六轮驱动,且每个车轮都能转向,爬坡时走“之”字形路线。(火星表面g取4N/kg)
(1)阳光中的红外线具有显著的___________效应;火星车爬坡时走“之”字形路线可以省__________(选填“力”或“功”)
(2)火星车在火星表面所受的重力大小为多少_________?
(3)在下列方框中填上装置或能量名称,完成火星车利用太阳能的路径图_________,_________
参考答案:
1. 防止温度计的玻璃泡触碰到烧杯底部 98 液化 D 吸热
【详解】(1)[1]根据温度计的使用规则可知,温度计的玻璃泡不能触碰到烧杯底部,所以在组装器材时,温度计用细线挂到铁杆A上,调节铁杆A到合适的位置固定,目的是防止温度计的玻璃泡触碰到烧杯底部。
(2)[2]由图可知,该温度计的分度值为1℃,根据液面所在的位置可知,此时温度计的示数为98℃,即水的沸点为98℃。
(3)[3]水沸腾时,杯口附近的水蒸气遇冷释放热量液化形成小水珠,即“白气”。
[4]由图可知,杯口附近的C处,离液面较近,此时C处的温度较高,所以水蒸气不易液化,因此杯口附近D处的“白气”更浓。
(4)[5]撤去酒精灯,水将无法继续吸收热量,水不能持续沸腾,故这说明水沸腾时需要吸收热量。
2. 外焰 不变 99.0 见解析
【详解】(1)[1]因为酒精灯的外焰温度最高,故实验时,应当用酒精灯外焰给水加热。
(3)[2]横轴代表加热时间,纵轴代表水的温度,确定对应点,描点连线做出如下图像
(4)[3][4]由表中数据分析可知,水在99.0℃时,不断吸收热量,温度保持99.0℃不变,因此水的沸点是99.0℃。
(5)[5]水沸腾时,水大量汽化,汽化的水蒸气进入气泡,气泡不断增大。
3. 质量 让物质受热均匀 52 错误 小于
【详解】(1)[1]要比较沙子和水的比热容,利用控制变量法要控制初始温度相同,同时质量也要相同。
(2)[2]加热的时候用玻璃棒搅拌的目的是让水和沙子受热均匀。
(3)[3]根据温度计的刻度,可知此时温度为52度。
(4)[4] 加热相同的时间,相同初始温度,相同质量的水和沙子吸收的热量是等量的,此时升高的温度不同证实它们的比热容不同。
(5)[5]根据比热容的公式可知:相同初始温度相同质量的不同物质,吸收相同热量后升高的温度越高的,其比热容越小。即沙子的比热容小于水的比热容。
4. 质量 根据温度计示数确定水吸收热量的多少 温度计液泡没有浸没在水中 ② 燃烧过程中有热量损失
【详解】(1)[1]燃料充分燃烧放出热量的多少还与燃料的质量有关,所以要控制质量相等。
[2]根据,实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同,观察末态温度,末态温度高说明吸收热量多,反之,吸收热量少。
(2)[3]使用温度计测量液体,应将温度计液泡完全浸没在液体中。
(3)[4]保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,但燃料燃烧速度未知,被燃烧的燃料质量不一定相等,故②错误。
[5]燃烧过程中有热量损失,水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量。
5. a 94 99 不能
【详解】(1)[1]在安装如图甲的装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,需要先固定a位置,安装时需要从下到上。
(2)[2]如图乙所示,为温度计,分度值为1℃,从下到上,刻度越来越大,故读零上,故读数为94℃。
(3)[3]如表所示,水沸腾时,温度保持不变,故水的沸点为99℃。
(4)[4]用冷水喷烧瓶底(如图丙),里面的水降温,烧瓶里的水不能吸热,故水不能沸腾。
6. 不可行 不是同一时间点,存在温度差 选择此时温度计示数相同的三只温度计 吸热 红色 短时间穿白色,长时间穿红色
【详解】(1)[1][2]方案1中,用一支温度计在阳光下先后测量三件衣服的温度,不是同一时间点,存在温度差,故方案1不可行。
[3]因为温度计的型号相同,即量程和分度值相同。为了减小实验误差,应该选取此时示数个同的三只温度计。
(2)[4]由表中数据可知,短时间内接受阳光照射,白色衣服温度升高较小,深色衣服温度升高较大,故深色衣服吸热本领强。
[5]由表中数据可知,当衣服温度较高时,相同时间,红色衣服向外放热后温度最低,故红色衣服放热本领最强。
(3)[6]根据上表中的数据可知,夏季在户外,短时间内,白色衣服吸热能力弱,温度低,所以短时间活动时穿白色衣服;若在长时间情况下,温度较高时,红色衣服由于向外放热使温度降低更多,故长时间活动时穿红色的衣服。
7. 甲 < 高于 否 彩球浸没在液体中虽然静止,它除了受到重力和浮力外,还受到其他作用力。
【详解】(1)[1]当彩球都在玻璃管中静止,不再运动时,所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。如图乙所示,所有上浮彩球中最下方一个为彩球, 故彩球上标注的温度是当时的环境温度。
(2)[2]甲乙两图作为对比发现,部分小球在甲液体中沉底,乙液体中却上浮,可以确定小球在乙液体中受到的浮力大于在甲液体中受到的浮力。由于浸没在液体中的小球,由于排开液体的体积不变,根据可知,液体密度,又因为温度越高,上浮的小球越多,则可确定液体密度随温度的升高而减小,故甲“彩球温度计”所处环境温度较高。
(3)[3]如图所示,彩球和彩球在同种液体中都处于浸没状态,根据可知,两小球受到的浮力相同,但彩球位于彩球上方,说明彩球的重力小于彩球的重力,再根据可知。
[4]若环境温度超过这个彩球标示的温度时,彩球就会下沉,则可确定是下方的彩球先下沉,故彩球标注的温度高于彩球标注的温度。
(4)[5][6]彩球不是悬浮状态,彩球c浸没在液体中虽然静止,它除了受到重力和浮力外,还受到其他作用力,比如上方小球对它的压力。
8.(1)90km;(2)1.125×108J;(3)①1×108J;②乙车不能到达B地。
【详解】解:(1)A、B两地之间距离为
sAB=vt=90km/h×1h=90km=90000m
(2)由二力平衡条件可知,汽车匀速行驶时的牵引力为
F=f=1000N
汽车牵引力做的功为
W=FsAB=1000N×90000m=9×107J
此过程中产生的电能为
(3)①由每加注1kg氢燃料所需的费用为30元可知,消耗0.8kg氢燃料的费用为
0.8kg×30元/kg=24元
由每加注1kg汽油所需的费用为12元可知,在与甲车花费相同燃料费用的情况下,乙车消耗的汽油为
m==2kg
乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量为
Q放=mq=2kg×5×107J/kg=1×108J
②燃烧汽油时汽车获得的机械能为
W机械=η汽Q放=30%×1×108J=3×107J
汽车行驶的距离为
s==3×104m=30km<90km
因此乙车不能到达B地
答:(1)A、B两地之间距离为90km。
(2)此过程中产生的电能为1.125×108J。
(3)①乙3车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量为1×108J。
②乙车不能到达B地。
9.(1)1.5×104N,1.2×103N;(2)3.5×104m,4.2×107J;(3)50%
【详解】解:(1) 汽车受到的重力
G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
因为匀速行驶,根据二力平衡原理,汽车受到的牵引力
F牵=f=1.2×103N
(2)汽车行驶的距离为
s=vt=70km/h×0.5h=35km=3.5×104m
牵引力做的功为
W=F牵s=1.2×103N×3.5×104m=4.2×107J
(3)氢完全燃烧所产生的热量
Q=mq=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
汽车利用氢能的效率
答:(1) 汽车受到的重力为1.5×104N,汽车受到的牵引力为1.2×103N;
(2)汽车行驶的距离为3.5 × 104m,牵引力做的功为4.2×107J;
(3)汽车利用氢能的效率为50%。
10.(1)a ,0.05A;(2)44W;(3)42℃
【详解】解:(1)根据公式P=UI可知,电压220V不变时,电路中电流越小功率越小,因此当S1接a,R1和R2串联时,电路中电阻较大,电流较小,加热器处于低温档;由题意可知,低温档的电功率为11W,则低温档时电路中的电流
(2)当S1接a时,电热器处于低温档,此时R1和R2串联,根据可得
则
当S闭合,S1接b时,电路中只接入R1,电路处于高温档,此时的功率
(3)高温档工作10min电热丝产生的热量
W=P高t=44W×10×60s=2.64×104J
电热丝放出热量的70%被马桶圈吸收,故有
即
最多可使马桶圈升高的温度
答:(1)S1接a端点时为低温档,低温档加热时的电流是0.05A;
(2)R1的阻值是1100Ω,加热器高温档的功率是44W;
(3)高温档工作10min,最多可使马桶圈温度升高42℃。
11.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)由可知,水吸收的热量为
(2)电能表上标有的表示每消耗的电能,电能表的转盘转600转,则电能表的转盘恰好转20转,消耗的电能为
由可知,电水壶的实际功率为
(3)由可知,电水壶的加热效率为
答:(1)水吸收的热量为;
(2)电水壶的实际功率为;.
(3)电水壶的加热效率为。
12. 加热 44Ω 220W 8.4×104J 63.6% >
【详解】(1)[1]由图可知,当S1闭合,S2接1时,电路为R2的简单电路;当S1闭合,S2接2时,电路为R1、R2串联的电路,总电阻为R1+R2;因此根据可得,S1闭合,S2接1时,电热壶处于加热档。
(2)[2][3]由(1)可知,当S1闭合,S2接1时,电路为R2的简单电路,此时电热壶处于加热档,根据可得,电热丝R2的阻值为
当S1闭合,S2接2时,电路为R1、R2串联的电路,总电阻为
R总=R1+R2=176Ω+44Ω=220Ω
此时电热壶处于保温档,所以电水壶的保温功率为
(3)[4][5]电水壶中装进1L水正常工作,即水的体积为
V水=1L=1dm3=1×10-3m3
根据公式m=ρV可得,水的质量为
m=ρV水=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
由图可知,加热2~4min内,即加热2min,水的温度从50℃升高到70℃,所以这段时间内水吸收的热量为
Q吸1=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(70℃-50℃)=8.4×104J
根据公式W=Pt可得,这段时间电热水壶做的功为
W=P加t=1100W×2×60s=1.32×105J
因为电路是纯电阻电路,所以可得
Q放=W=1.32×105J
故可得,这段时间内电水壶加热效率为
(4)[6]由图可知,加热4~6min内,即加热2min,由此可得,加热2~4min和加热4~6min,电热丝释放的热量相同,而加热4~6min内,水的温度从70℃升高到约85℃,根据Q吸=cm(t-t0)可得,Q吸1η2。
13. 0.25 24 1050 控制变量法 加热功率 33.6 水的初温/℃ 水升高的温度/℃
【详解】(1)①[1]将出水量设置为
V=250mL=250cm3
出水质量
m=ρV=1g/cm3×250cm3=250g
②[2]由图2知温度计的分度值为1℃,则温度计的示数为24℃。
④[3]第1次实验,水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg ℃)×0.25kg×(40℃-24℃)=1.68×104J
由于无热量损失,所以加热器产生的热量
W=Q吸=1.68×104J
加热器的功率
(2)[4]实验中保持水的初温和出水量不变,改变出水温度,用到了控制变量法。
[5]由表1数据知当出水温度低于85℃时,仅通过改变加热功率来调节出水温度。
[6]由表1数据知当出水温度高于85℃时,加热功率不变,都为1999W,此时水吸收的热量
Q吸′=c水mΔt′=4.2×103J/(kg ℃)×0.25kg×(88℃-24℃)=6.72×104J
由于无热量损失,所以加热器产生的热量
W′=Q吸′=6.72×104J
由得水时间
(3)[7][8]由于冬季温度变化较大,为得到精准的结论,实验中需要记录水的初温度、末温度以及升高的温度,所以表格①处应该填写水的初温/℃,②处应填水升高的温度/℃。
14. 热传递 C 3.5×103
【详解】(1)[1]物体向周围散热,物体的内能转移到周围温度较低的物体上,内能减小,这种方式叫热传递。
(2)[2]q是表示散热快慢的物理量,速度是表示物体运动快慢的物理量,功率是表示做功快慢的物理量,这三者的物理意义接近,速度单位m/s。功率单位与散热快慢单位都是J/s。因此只选C。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)[3] 当物体温度为30℃,周围环境温度为20℃时,根据牛顿冷却定律q=k(t物-t环)可得物体的散热系数
当物体温度降低到29℃时,散热快慢为
(4)[4]由图乙可知,水从30℃降到25℃放出的热量为
Q放=c水m水(t0水-t水)=4.2×103J/(kg·℃)×m水×(30℃-25℃)=4.2×103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3×V水×5℃
盐水从30℃降到25℃放出的热量为
Q放ˊ=c盐水m盐水(t0盐水-t盐水)=c盐水m盐水×(30℃-25℃)= c盐水×1.1×103kg/m3×V盐水×5℃
其中水和盐水降温时间分别为24min和22min,盐水和水的体积相同,所以放出的热量之比为
可求得盐水的比热容为3.5×103J/(kg·℃)
15. 热 力 960N 太阳能板 内能
【详解】(1)[1]红外辐射被物体吸收后转化为内能,使物体的温度升高,是由于红外线具有热效应。
[2]任何机械都不省功,火星车爬坡时走“之”字形路线,相当于利用了斜面,斜面可以省力。
(2)[3]由重力公式可得
G=mg=240kg×4N/kg=960N
(3)[4]太阳光照射在太阳能板上,利用光电效应,将太阳能转化为电能。
[5]集热器保证了热量不会散失,从而使温度升高,内能增大。
试卷第1页,共3页
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