一、初中物理热学问题求解方法1．小明猜想水中加入别的物质后，一定会对水的凝固点产生影响，为了验证这一猜想，他将一些盐放入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程。
每隔一定时间，小明就观察盐水状态、测出温度，并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像，如图甲。
如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图乙，则下列说法正确的是A．由甲图可知，盐水的凝固点为2℃B．由甲图可知，盐水的凝固过程用时20minC．乙图中，试管中冰水混合物中的冰会变少D．乙图中，烧杯中盐冰水混合物中水会变多【答案】D【解析】【详解】A．由甲图可知，温度保持不变的温度是-2℃，故该盐水的凝固点是-2℃，故A错误；B．由甲图可知，盐水的凝固过程用时20min-10min=10min故B错误；CD．冰水混合物的温度是0℃，而盐冰水混合物的温度是-2℃，所以冰水混合物会向盐冰水混合物放热，冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件，故冰水混合物中的冰会变多，而盐冰水混合物吸收热量熔化，烧杯中盐冰水混合物中水会变多，故C错误，D正确。
2．水是人类生存环境的重要组成部分。
水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。
以下关于水的说法错误．．的是（）A．相同质量0℃水的体积大于0℃冰的体积B．相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能C．水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力D．今年12月11日我县第一次出现霜林尽染的美景，说明气温已经低于0℃【答案】A【解析】【详解】A．根据mVρ=和ρρ>水冰得质量相同的0℃水的体积小于0℃冰的体积，故A错误，符合题意；B．0℃水放热凝固成相同质量的0℃冰，所以相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能，故B正确，不符合题意；C．水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力，故C正确，不符合题意；D．霜是水蒸气遇冷凝华而成的，在标准大气压下水的凝固点是0℃，而霜的形成需要的温度更低，所以霜的形成，说明气温已经低于0℃，故D正确，不符合题意。
3．实验室有一只读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20℃，在测一标准大气压下沸水的温度时，其读数为80℃，下面分别是温度计示数为41℃时对应的实际温度和实际温度为60℃时温度计的示数，其中正确的是（）A．41℃，60℃B．21℃，40℃C．35℃，56℃D．35℃，36℃【答案】C【解析】【分析】我们知道在一标准大气压下冰水混合物的温度是0℃，沸水的温度是100℃．所以这支温度计上的示数20℃所对应的实际温度是0℃，示数80℃对应的实际温度是100℃；由于20℃到80℃之间有60个格，那么用实际的100℃除以60格就是这支温度计一个小格表示的温度值了，即10060℃；那么当示数为41℃时，从20℃到41℃之间有21个格，用21×10060℃算出的就是实际的温度；实际温度为60℃时对应的温度根据上述原理同样可求。
【详解】当温度为41℃时，实际温度：14120100()635t=⨯=﹣℃℃，当实际温度为60℃时，对应的温度：60 601002056t=+⨯=℃℃℃；故选C。
4．用体温计分别测甲、乙、丙三人的体温，先测得甲的体温正常。
用酒精消毒后，忘了拿着体温计用力向下甩，就直接依次去测乙和丙的体温，已知乙的体温是37.6℃，丙的体温为38.4℃，那么用此方法测得乙和丙的体温分别为( )A ．37℃、38.4℃B ．37℃、37.6℃C ．37.6℃、38.4℃D ．38.4℃、38.4℃【答案】C 【解析】 【详解】因为甲的体温正常，所以用体温计测完甲后，体温计的示数应该是37℃左右，不会是37.6℃，用酒精消毒后，忘了拿着体温计用力向下甩，那么液泡会收缩，液柱不会下降，还是37℃左右，依次去测乙和丙的体温时，乙的体温是37.6℃，这说明液柱上升了，乙的真实体温是37.6℃，丙的体温为38.4℃，这也说明液柱也上升了，丙的真实体温是38.4℃，所以用此方法测得乙和丙的体温分别为37.6℃、38.4℃，故选C 。
5．质量相等的28℃、100℃的水分别装在甲、乙两容器中,现将一个温度为100℃的金属球放入甲容器中,达到温度相同时,甲容器中水温升高到 40℃,然后迅速取出金属球放入乙容器中,再次达到温度相同时,乙容器中水温是(设不计热量损失和水的质量损失)( ) A ．60℃ B ．70℃C ．88℃D ．90℃【答案】D 【解析】 【分析】 【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，则： Q 金=m 金×c 金（100℃-40℃）， Q 水=m 水×c 水（40℃-28℃）， 所以：m 金×c 金（100℃-40℃）=m 水×c 水（40℃-28℃） 化简得：c m c m 水水金金=5：1；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，设两者共同的温度为t ℃， 则：Q 水=m 水×c 水（100℃-t ℃）， Q 金=m 金×c 金（t ℃-40℃）， 即：m 水×c 水（100℃-t ℃）=m 金×c 金（t ℃-40℃）， t=90℃．综上分析故选D ．6．如图所示，在大玻璃瓶与小玻璃瓶内各装入适量的水，将小瓶瓶口向下放入大瓶，使 小瓶恰好悬浮。
塞紧大瓶瓶塞，用气筒向大瓶内打气，小瓶会_____（选填“下沉”、“上浮” 或“继续悬浮”）；继续打气直到瓶塞跳起，此过程中的能量转化与四冲程汽油机的________冲程相同。
【答案】下沉 做功 【解析】 【分析】 【详解】[1]由题意可知，小瓶相当于一个“浮沉子”，其原理为：用气筒向大瓶内打气，大瓶内水面上方气压增大，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将小瓶中的空气压缩，这时小瓶里进入一些水，其重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉。
[2]当瓶塞跳起时，此过程大瓶上方的气体对瓶塞做功，大瓶内气体的内能减少，瓶塞的机械能增大，即内能转化为机械能，又因为汽油机的做功冲程的能量转化也是内能转化为机械能，所以此过程中的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同。
7．国家“学生饮用奶计划”交流会在福建省福州市召开，如所示是一种学生饮用奶，它的净含量为200 mL ，若它的密度为1.25×103 kg/m 3，比热容为4.0×103 J/（kg·℃），冬天饮用时把它从10 ℃加热到40 ℃需要吸收_____J 的热量；在加热过程中，温度升高，内能_____（选填“增加”或“降低”）。
【答案】3×104 增加 【解析】 【分析】 【详解】 [1]牛奶的体积为-43=200mL=210m V ⨯牛奶的质量为333-4=210m =0.25kg 1.2510kg/m m V ρ=⨯⨯⨯牛奶吸收的热量()()34=410J/kg 0.25kg =310J 40 -10 Q cm t =∆⨯⋅⨯⨯⨯吸℃℃℃则牛奶吸收的热量为3×104J 。
[2]在加热牛奶的过程中，牛奶因为吸收热量，所以内能增加。
8．某小型汽油发电机外形如图所示，其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电．该发种电机铭牌部分数据如下表所示，根据表中的数据求： 发动机（汽油机）发电机型号 XGQF5.0 型号 XGQF5.0额定功率8.3kW 额定输出功率5kW噪声73db额定输出电压220V 连续运行时间8h 额定频率 50Hz强制水冷四冲程自动电压保护（1）在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是多少度？ （2）已知汽油的热值是q ＝4.6×l07J/kg ，密度是0.71×103kg/m 3，设该汽油机的效率为35%，则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大？ （3）汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少？ 【答案】（1）40（2）20.9L （3）21.1% 【解析】 【分析】(1)已知发电机的额定功率和连续工作时间，根据公式WP t=的变式，可求发电机能够提供的电能；(2)已知汽油的热值和效率，根据公式100%100%P t W Q Vqηρ=⨯=⨯机有用放可求消耗的汽油体积；(3)先计算出1小时产生的电能，已知产生的电能和机械能，二者之比就是汽油发电机将内能转化为电能的效率。
【详解】(1)发电机能够提供的电能5kW 8h 40kW h 40W P t ==⨯=⋅=电电度故能够提供的电能是40度。
(2)根据WP t =，m Vρ= ，Q mq =放得，汽油机的效率 100%100%P t W Q Vqηρ=⨯=⨯机有用放则油箱的最小容积：333378.310W83600s0.0209m20.9L0.7110kg/m35% 4.610J/kgP tVqρη⨯⨯⨯====⨯⨯⨯⨯机故油箱的最小容积为20.9L。
(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率-33337100%100%5000W83600s100%20.910m0.7110kg/m 4.610J/kg21.1%WQP tVqηρ=⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=电放电则汽油发电机将内能转化为电能的效率为21.1%。
答：(1)在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是40度；(2)该汽油发电机油箱的容积至少需要20.9L；(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是21.1%。
9．如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0。
该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V，加热时的总功率为880W，保温时的功率为40W，R1、R2为加热电阻丝（不考虑温度对电阻丝阻值的影响）。
求：(1)当S和S0闭合时，电路中的总电流；(2)加热时效率为80%，将0.5kg的水从30℃加热到100℃需要多少时间？(3)电阻丝R2的阻值。
【答案】(1)4A；(2)208.8s；(3)1210Ω【解析】【分析】(1)由电路图可知，当S和S0闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，根据2UPR=可知电路总功率最大，据此判断饮水机所处的状态，根据P UI=求出此时电路中的总电流。
(2)知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据()0Q cm t t=-吸求出水吸收的热量，根据吸Q Wη=求出消耗的电能，利用W P t =求出需要的加热时间。
(3)由电路图可知，开关S 闭合、S 0断开时，电路为R 2的简单电路，电路中的总电阻最大，根据2U P R =可知电路总功率最小，据此判断饮水机所处的状态，根据2U P R=求出电阻R 2的阻值。