初中科学竞赛辅导《热学》（含答案）

初中科学竞赛辅导《热学》经典简答、探究20题1、如图所示是甲、乙两种质量相等的不同晶体，均匀加热，在相同时间内吸收相同热量的条件下，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图象。则单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较，Q甲Q乙；液态甲的比热容液态乙的比热容。（选填“大于”、“小于”或“等于”）2、为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象，如图所示．（1）根据图象，某同学认为：“加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些”．这位同学的判断是否正确？请说明理由．（2）要使甲、乙升高相同的温度，应给加热更长的时间，这说明的吸热能力强些．21世纪教育网版权所有（3）如果已知甲的比热容是1.8×103J/（kg•℃），则乙的比热容是J/（kg•℃）。3、小军同学用如图甲所示装置探究“不同液体的吸热能力”的情况：（1）实验时，他在两个相同的烧杯中分别装入相同质量的水和煤油，采用相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小相同，与烧杯底的距离相等）对水和煤油分别加热，使它们的温度升高相同的度数，发现加热水需要的时间比煤油的长，这说明了水吸热能力比煤油（选填“强”或“弱”），他在以上实验中主要采用的研究方法是（2）当水沸腾时温度计的局部放大图如图乙所示，此时水的沸点为℃．若烧杯中水的质量是200g，温度升高了50℃，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），这些水吸收的热量为J．4、住在非洲沙漠的居民，由于没有电，夏天无法用电冰箱保鲜食物，当地人发明了一种简易“沙漠冰箱”，如图4所示。它由内罐和外罐组成，两罐之间填满潮湿的沙子。使用时将食物放在内罐，罐口盖上湿布，放在干燥、通风的地方，并经常向内罐和外罐之间的沙子上洒些水，这样对内罐中的食物可以起到一定的保鲜作用。根据上文，请回答：(1)将它放在干燥、通风的地方，目的是_____________________。(2)经常向两罐之间的沙子上洒些水，目的是________________.5、火箭点火发射时，若高温火焰向下喷射到发射台上，发射台就会被烧毁。为了保护发射台，在它的底部建造了一个大水池，从而巧妙地解决了这个技术问题。（1)火箭发射时，底部喷出的庞大的白色气团是由组成的，它形成过程为(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理6、一支刻度均匀但刻度线读数不准的温度计，把它放在冰水混合物，读数是2℃；把它放在标准大气压下的沸水中，读数是97℃。若用这支温度计去测量某物体的温度时，它的读数为40℃，则该物体的实际温度是℃。7、从15米高处落下的水流,重力势能的30%转变为内能,并使它的温度升高,水流温度将升高______℃21世纪教育网版权所有8、右图是气体温度计。用它来测量气温，当气温升高时，玻璃管中的液面应该________。当气温没有改变而大气压减小时，由玻璃管中的液面变化，观察者会误认为是气温________。9、沸腾是液体内部与外部强烈汽化的表现。将平底的深浅不同的两只杯子装半杯冷水，半杯白酒，把三只杯子一起放入饭锅中．如图所示，保证两个浅杯子浮起，而深杯沉到锅底为止，盖上锅盖，置于猛火炉上加热，请问适当时间后哪杯液体能沸腾?请简单阐述由。10、大米经过爆米机加工，体积陡然胀大好多倍，是很受小朋友欢迎的一种膨体食品，但大米处在爆米机内时几乎不膨胀。那么，米粒是怎样被扩大的呢？_______；11、如图甲、乙分别是两种小型饮水锅炉的结构示意图，从节能角度看，你认为哪一种更合理?请简要说明理由12、青藏铁路要通过“千年冻士”区，“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固．为解决“冻土”难题，保证路基的稳定，青藏铁路中期两旁各插有一排碗口粗细、高约2m的热棒（中空的铁棒），如图所示，热棒在路基下还埋有5m深，里面灌有液氨．请解释热棒是如何解决“冻土”难题保证路基的稳定的．13、小明家新买了一台电热油汀取暖器，如图所示．当小明用力晃动这台取暖器时，可以听到其内部发出了液体流动的声音．小明找出说明书仔细阅读后得知，这种取暖器将电热管安装在散热片腔体内的下部；在腔体内电热管周围注有导热油；在控制电路中装有双金属温控元件，当油温达到调定温度时，温控元件会自行断开电源；在使用注意事项中特别强调这种取暖器不能倒置或侧卧使用．请回答：21世纪教育网版权所有（1）为什么用油做导热物质而不用水？（2）取暖器内部发出了液体流动的声音，说明油没有满，这是为什么？（3）为什么强调不能上下倒置或放倒后通电加热？14、某校科学兴趣小组组长小李在某报刊中的文章《开水不响，响水不开》读到：“水开之前，水上冷下热”。而同组的小张却说：“水开之前，水是上热下冷的，因为热水密度小，总是浮在冷水上面。”究竟哪种说法正确呢？兴趣小组内展开了激烈的争论。在老师的指导下，他们通过做实验寻找答案：在一大烧杯中盛水，取四个温度计，让其中三个温度计的液泡分别浸没在水的上、中、下三个不同深度，另一个温度计的液泡则直接与烧杯底部接触。在烧杯置于火上慢慢加热的过程中，对应于不同的时刻，记录各温度计的读数。如图为一次实验的数据记录：容器底温度/℃38414853657277859699104105下层水温度/℃343743.5485965.571809298100103中层水温度/℃35384448.5596671.580919598.5101上层水温度/℃36404550606671.580909598.5100经五次重复实验，均有类似规律的实验结果。则：21世纪教育网版权所有（l）实验的结果是否支持哪一种说法?请根据上表数据写出实验结论（2）实验中，他们发现：水开前，杯底有一些气泡上升，在上升的过程中体积变小，直至湮灭。请利用表中数据解释之15、已知太阳辐射到地球的太阳能总功率为1.70×1017瓦，如果地球半径取6400千米，地日距第12题图第13题图离取1.50×1011米，试估计太阳向空间辐射的总功率为瓦。考虑大气层反射和太阳能热水器转化效率等因素，假定总的利用率为20%。试计算阳光垂直照射在集热面积为2米2的太阳能热水器上，6个小时后能使其中150升的水温度升高℃。16、在探究“热水瓶的保温性能与盛水多少的关系”的实验中，小明根据生活经验猜测，热水瓶中盛水越少保温性能越差。为了证实自己的想法，他与同学们一起进行了实验探究。他们的计划是：用多个热水瓶（容积2升）同时进行实验，以保证环境温度相同。同时为了基本保证每个热水瓶的保温性能基本相同，从学校总务处借来10只热水瓶，作了保温性能测试后选取了8只作为实验用。实验操作：早上7：30从学校的锅炉中打满8壶水，测出水的初温；然后，依次从热水瓶中倒出不同量的水，使每一瓶减少0.1升；下午5：30做好第二次温度测量。实验数据记录：见下表。21世纪教育网版权所有热水瓶编号12345678水的体积（升）2.01.91.81.71.61.51.41.3水温初温（oC）98.0末温（oC）84.585.583.081.579.078.076.574.010小时温差（oC）13.512.51516.519.020.021.524.01小时平均温差（oC）1.351.251.51.651.92.02.152.4⑴请根据他们的数据记录，在给出的小格纸中用图象表示瓶内盛水量与温度变化的关系：⑵根据盛图象分析水量与温度变化关系的和探究结论⑶如果你也想进行“热水瓶盛水量与温度变化的关系”的探究，请简单阐述你的实验方案：17、某校有一个“温度计探究”综合实践活动小组，开展了有关温度计的专题探究。他们通过查阅资料得知17世纪时，意大利伟大的物理学家伽利略曾设计过一种温度计，其结构为：一根麦秆粗细的玻璃管，一端与鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端竖直插在水槽中，并使玻璃管内吸入一段水柱，根据管内水柱高度的变化，可测出相应的环境温度。为了探究“伽利略温度计”的工作原理，课题小组的同学按照资料中描述，自制了如图所示的测温装置，图中A为一个小塑料瓶，B为饮料吸管，通过一个软木塞与A连通，管的下端竖直插在一个大水槽中，使吸管内外的水面有一高度差h。经过讨论，课题组精心设计了一份实验方案，并进行实验探究：通过分析表中数据，可得出结论：（1）水柱高度h随温度的升高而（填“升高”、“降低”或“不变”）；（2）若在不同的高度，吸管上刻有对应的温度值，则吸管上温度的数值从上往下看，上面的数值要（填“大”或“小”）；21世纪教育网版权所有（3）若对应的水柱高为40.3厘米，则此时所对应的温度是。18、如图是某家用燃气热水器结构原理图，微动开关K与活塞相连，活塞与水管相通．淋浴时，打开淋浴阀，喷头有水喷出，根据的规律，活塞应向（左、右）移动，由电磁铁的磁力把燃气阀打开，同时电子点火，燃气进入灶头燃烧，有热水流出；洗完后，关闭淋浴阀，热水器熄火．若热水器各部件完好，水压正常，打开淋浴阀后，电子点火器能点火却无火焰，原因可能是（能写出一点即可）．该热水器适用水压：0.05×103～0.4×103kPa，若用水塔供水，则水面离热水器至少m．19、初三学生小明和爸爸妈妈一起去某古镇旅游时，发现了一处“酿酒作坊”，还在酿造某种当地特产的白酒。在酒坊的一个角落，有两个用粗管连接的圆柱形容器．如图4甲所示，上面分别写着“蒸馏锅”和“冷却池”。将压榨出的酒液放入蒸馏锅内，将上盖密封后，在底部用柴火加热；从冷却池的上方可以看到，池内的水中浸泡着一段螺旋状的管道，外壁分别接有两个水管和一个出酒管，如图4乙所示。（1）冷却池里的管道为什么要做成这种形状？（2）试分析冷水应该从冷却池的A、B那个口进入，为什么？（3）从冷却池出酒口流出的酒液和蒸馏锅内剩下的液体相比，哪个的密度大？为什么？21世纪教育网版权所有20、下表列出是某厂生产的家用燃气热水器的参数。表中“额定热负荷”指的是满负荷使用时，1h内燃料燃烧产生的热量。产品名称燃气快速热水器产品型号JSY5-CJSR5-CJST5-C适用燃气液化石油气人工煤气天然气额定燃气压力2800-3000Pa280-300mmH2O800-1000Pa80-100mmH2O2000-2500Pa200-250mmH2O额定热负荷37MJ/h额定燃气耗量0.368×102m3/h1.964×102m3/h1.04×102m3/h热效率80%适用水压0.04-1.0MPa(0.4-10kgf/cm2)热水产率温升25℃5l/min温升40℃3l/min温升55℃2l/min接口尺寸燃气入口G1/2″冷水入口G1/2″热水入口G1/2″外形尺寸406mm（高）×293mm（宽）×230mm（厚）重量6.2kg（1）燃烧1m3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量分别是：。21世纪教育网版权所有（2）根据表中数值和你已有的知识，讨论“额定燃气压力”一行中，“mmH2O”的含义：（3）王保成同学说，“热水产率”一栏中，5、3、2后面的字符好像是数字“1”，但是在“/min”的前面又好像丢掉了什么。请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单位。（4）“热效率”一栏给的是参考值，“热水产率”一栏给的是厂家对样品的实测值。分别计算温升25℃和55℃时的热效率，并解释这两个情况下热效率不同的原因：《热学》经典简答、探究20题答案1、小于大于21世纪教育网版权所有2、（1）（2）乙乙（3）2.4×1033、（1）强控制变量法（2）984.2×1044、（1）加快水的蒸发（2）保持沙子的湿润，使蒸发持续进行5、（1）小水珠它是由水池里的水汽化后又降温液化成小水珠飘浮在空中形成的。（2）高温的火焰喷到水中，水吸收热量汽化成水蒸气，从而起到保护发射台的作用。6、4021世纪教育网版权所有解析：定义以标准大气压下水的沸点为100℃，冰点为0℃，100℃和0℃之间有100等份，每一份代表1℃；而题中温度计测量冰水混合物体的温度是2℃，标准大气压沸水的温度是97℃，中间是95个小