一、初中物理热学问题求解方法
1．在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中，分别观察到如图所示的情景。下列说法正确的是（ ）
A．沸腾是只发生在液体表面的剧烈汽化现象 B．“白气”是液态小水滴，它是水汽化形成的 C．甲图是水沸腾前的情景，乙图是水沸腾时的情景 D．乙图中气泡变小，是气泡中的水蒸气液化导致的 【答案】D 【解析】 【详解】
A．沸腾是一定温度下，在液体的表面和内部同时发生的剧烈汽化现象，不只是在液体表面，A错误；
B．“白气”是液态小水滴，它是由水蒸气液化形成的，B错误；
C．水沸腾前，温度不均匀，下面的水温度较高，上面的水温度较低，温度较高的气泡从水底往上升时，遇冷会液化为水，气泡会变小，所以乙图是水沸腾前的情景；而水沸腾时，下面的水和上面的水温度都一样，气泡从水底往上升时，水的压强变小，气泡会变大，所以甲图是水沸腾时的情景；C错误；
D．由上述可知，乙图中气泡变小，是气泡中的水蒸气遇冷液化导致的，D正确。
2．2024年12月27日晚，“长征五号遥三”运载火箭成功发射，如图所示。该火箭的起飞质量约为870t，起飞升力约为1.05×107N，关于该火箭，下列说法正确的是（ ）
A．火箭利用“流体中流速小的位置压强大”的原理获得升力 B．火箭尾部喷气口热得发红，是通过做功改变了火箭尾部的内能 C．火箭发射时腾起的“白气”是液态水吸热汽化形成的 D．火箭起飞时受到向上的合力约为1.8×106 N（g取10 N/kg） 【答案】D 【解析】
【分析】 【详解】
A．火箭发射是利用物体间力的作用是相互的原理来升空的，与流速小压强大没有关系，故A错误；
B．火箭尾部喷气口热得发红，是通过热传递的方式改变了火箭尾部的内能，故B错误； C．图中火箭尾部产生大量的“白气”，是因为尾气中的水蒸气遇冷发生了液化现象，故C错误；
D．火箭的起飞质量约为870t，重力
G?mg?8.7?105kg?10N/kg?8.7?106N
由于G竖直向下，起飞升力F竖直向上，且G＜F，所以二力的合力方向向上，大小为
F合?F?G?1.05?107N?8.7?106N?1.8?106N
故D正确。 故选D。
3．甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为20℃和70℃，现将一温度为80℃的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到40℃，然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后以容器中水温为（不计热量散失和水的质量的变化）： A．65℃ 【答案】B 【解析】 【详解】
当将金属球放入甲容器中时，金属球放出的热量与水吸收的热量相等，即：
Q金=Q水
设金属球的质量为m金、比热容为c金、水的质量为m水、水的比热容为c水，则：
Q金=c金m金（80℃-40℃） Q水=c水m水（40℃-20℃）
因为Q金=Q水，所以
c金m金（80℃-40℃）=c水m水（40℃-20℃）
化简得：
B．60℃
C．55℃
D．50℃
2=； c金m金1当将金属球放入乙容器中时，乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等，即：
Q水′=Q金′
由于甲乙容器中的水的质量相等，又是同一个金属球，所以仍设金属球的质量为m金、比热容为c金、水的质量为m水、水的比热容为c水，此时两者共同的温度为t℃，则：
Q水′=m水c水（70℃-t℃） Q金′=m金c金（t℃-40℃）
因为：Q水′=Q金′所以
c水m水
m水c水（70℃-t℃）=m金c金（t℃-40℃）
由于：
2= c金m金1可得：
2(70℃-t℃）=t℃-40℃
解得t=60℃，故选B．
c水m水
4．某款电磁炉广告称该款电磁炉的热效率可达65％以上，具有节能、高效的特点。在一次综合实践活动中，“好奇”小组想测量该款电磁炉的加热效率以验证其广告的准确性，于是他们找来一台全新的电磁炉，包装盒中产品参数数据如下表所示：
(1)若电磁炉正常工作20min，刚好将锅内5kg、20℃的水，加热到80℃，求此电磁炉烧水时的效率[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)]；
(2)小明家装有如图乙所示的电能表，某个时间段，仅有此电磁炉工作，在3min内电能表表盘转了210圈，求此时电磁炉的实际功率。 【答案】(1)70%；(2)1400W 【解析】 【分析】
(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量；已知电磁炉正常工作时的功率和通电时间，利用W?Pt计算消耗的电能；水吸热为有用的能量，
电流消耗的电能为总的能量，据此求电磁炉的效率。
(2)若仅有此电磁炉工作时观察电能表，在3min内电能表表盘要转了210圈，利用电能表h)”求电磁炉工作3min消耗的电能；利用P?的参数“3000r/(kW·率。 【详解】 (1)水吸收的热量
W求电磁炉的实际功tQ吸?cm(t?t0)?4.2?103J/(kg?℃)?5kg?(80℃?20℃)?1.26?106J
电磁炉正常工作20min，消耗的电能
W?Pt?1500W?20?60s?1.8?106J
则此电磁炉烧水时的效率
Q吸1.26?106J???100%??100%?70% 6W1.8?10J(2)3min内电路中消耗的电能
W??电磁炉的实际功率
210r?0.07kW?h
3000r/(kW?h)P实?W?0.07kW?h??1.4kW?1400W3 t?h60答：(1)此电磁炉烧水时的效率是70%；(2)此时电磁炉的功率为1400W。
5．如图甲所示是小敏同学在做“探究水的沸腾”实验时的装置，从85℃开始，每隔1 min记录一次温度计的示数，直到水沸腾一段时间为止。
（1）实验中小敏发现温度计示数上升较慢，为了使温度计示数上升得快些，她应_________。
（2）如图乙所示是3 min时小敏小组的温度计示数，则此时烧杯中水的温度为____℃。 （3）小敏的其他实验记录数据如下表： 时间/min 温度/℃ 0 85 1 86 2 87 3 4 91 5 93 6 95 7 97 8 99 9 101 10 101 11 101
分析表中数据可知，水的沸点为_____℃，可以推测水面上方的气压_____于标准大气压。 （4）根据表中数据在图中作出水的温度随时间变化图像。 （____________）
（5）小敏在实验过程中发现如图所示的两种现象，则图 ________是水在沸腾前的情况，图________是水在沸腾时的情况。
（6）通过实验可得：水在加热过程中，吸收热量，温度________；沸腾时，吸收热量，温度________。（选填“升高”“降低”或“不变”）
【答案】减小水的质量 89 101 大 b a 升高 不变
【解析】 【详解】
(1)[1]实验中小敏发现温度计示数上升较慢，这是水的质量太大了，为了使温度计示数上升得快些，她应减小水的质量；
(2)[2]从图乙中可以看到，此时烧杯中水的温度为89℃；
(3)[3]从表中数据可以看到，从第9min到第11min，水的温度保持不变，这说明水在沸腾，水的沸点是101℃；
[4]一标准大气压下水的沸点是100℃，由于水的沸点是101℃，根据水的沸点与大气压关系可知，大气压越高，沸点越高，所以可以推测水面上方的气压大于标准大气压； (4)[5]根据表中的数据，描出对应的点，如下图所示；
备战中考物理二模试题分类汇编——热学问题求解方法综合及答案解析
