一、初中物理热学问题求解方法
1．某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机，采用了很多新技术，这种柴油发动机有8个气缸，活塞面积为12000mm2，活塞行程为135mm，当转速为2500r/min时，发动机功率为220kW，最低油耗可达260g/（kW·h），（1kW·h＝3.6×106J），柴油的热值为4.3×107J/kg。请回答下列问题： (1)该柴油发动机的效率最高可达多少？ (2)在做功冲程中气缸内的平均压强是多少？ 105Pa。 【答案】(1)32.2%；(2)8.15×【解析】 【详解】
(1)每1kW·h耗油260g，完全燃烧释放热量为：
Q放=mq=0.26kg×4.3×107J/kg=1.118×107J
h=3.6×106J W=1kW·
故柴油发动机的效率最高可达：
W3.6?106J???100%??100%?32.2% 7Q1.118?10J(2)单缸四冲程柴油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次，由于转速
125r/s，则一个气缸每秒做功次数为： 31125125?? 236则该柴油机每秒做功次数为：
125500n?8??
63该柴油机的功率：
WnpLSP?总?
tt所以，做功冲程中的平均压强为：
为2500r/min，合
Pt2.2?105W?1sp???8.15?105Pa nLS500?0.135m?0.012m23答：(1)柴油发动机的效率最高可达32.2%； (2)在做功冲程中气缸内的平均压强是8.15×105Pa。
2．如图所示是“比较不同物质吸热情况”的实验装置。实验中需加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。
（1）实验中除了图中所给的器材，还需要的测量工具有：天平和___________。 （2）实验中通过比较__________来比较不同物质吸收热量的多少。
（3）根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图象，由图象可知食用油的比热容为____________。
【答案】秒表 加热时间 2.8?10J/(kg℃) 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]在“比较不同物质吸热情况”实验中需要测量加热时间和质量，则需要秒表和天平； (2)[2]由于相同加热器加热相同时间表示液体吸收热量相同，故通过比较加热时间来比较不同物质吸收热量多少；
(3)[3]当水和食用油均由10℃加热到30℃时，变化温度相同，图中加热时间为3min和4.5min，由于水的比热容大于食用油，升高相同温度吸收热量更多，加热时间更长，则a图线为水，b图线为食用油，又由于相同加热器加热相同时间表示液体吸收热量相同，则：
3Q水吸Q油吸用油的比热容为：
?4.5min3? 3min2则由Q?cmΔt可得当液体质量与升高温度相同时，比热容之比等于吸收热量之比，故食
c水c油解得：
?Q水吸Q油吸3? 222c油?c水??4.2?103J/(kg℃)??2.8?103J/(kg℃)
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3．如图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
（1）如图乙所示温度计的示数为_________℃；
（2）如图丙所示是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图像。海波熔化过程对应图像中的__________段（选填“AB”或“BC”），其熔点为_______℃；
（3）用质量为m1的海波做实验，绘制出海波的温度随时间变化的图像如图丁中的a所示。若用相同的热源，用质量为m2(m2>m1)的海波做这个实验，得到的图像可能是图丁中的_______（选填“b”“c”或“d”）；
（4）利用上述实验中的器材来“探究水的沸腾”，还需要一个中间有孔的硬纸板，它的作用是_________。若正确操作实验，根据实验数据绘出水的温度随时间变化的图像如图戊所示。分析图像可获得的信息是_________________________（写出一条即可）。 【答案】46 BC 48 c 减少热量的散失 水的沸点是98℃ 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]从图乙可以看到，该温度计的分度值是1℃，它的读数是46℃。
(2)[2][3]海波是晶体，熔化过程温度不变，所以熔化过程对应图像中的BC段，其熔点是48℃。
(3)[4]海波的质量变大，但是熔点是不变的，从图丁可看到，得到的图像可能是图丁中的c。
(4)[5]这个硬纸板，它的作用是减少热量的散失。
[6]从图戊可看到，水在第4min开始温度保持不变，可知水的沸点是98℃；并且知道水沸腾时，温度是不变的。
4．小明在探究某种物质在熔化前后其温度随加热时间变化的规律时，得到如下表的实验记录。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2020-2021【物理】物理二模试题分类汇编——热学问题
