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．小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示实验中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得（已知c c >水液体）A ．乙物质是水B ．另一种液体的比热容为8.4×103J/（kg·℃） C ．甲的放热能力比乙强 D ．乙比甲更适合作汽车发动机的冷却液【答案】C 【解析】 【详解】A ．由题意可知，在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等，由题中的图象可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢；根据热量的计算公式Q cm t =∆放可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，温度降低得多的比热容小；所以甲液体的比热容大，所以甲液体是水；故A 项不符合题意；B ．由题图可知：甲乙两种液体的初温是60℃，放热15分钟后甲液体的末温是40℃，乙液体的末温是20℃，则水放出的热量：34.210J/kg 6040Q c m m t ==⨯⋅⨯∆⨯-水水水水水放（℃）（℃℃）；乙放出的热量：6020t Q c m c m ==-∆⨯⨯乙乙乙乙乙放乙（℃℃）；而水和乙液体的质量相同，即m m =乙水；在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等，则有：34.210J/kg 60406020m c m ⨯⋅⨯⨯-=⨯⨯-乙乙水（℃）（℃℃）（℃℃）；解得，32.110J/kg c =⨯⋅乙（℃）；故B 项不符合题意；C ．由于甲液体的比热容大，所以甲的放热能力比乙强，故C 项符合题意；D ．由于水的比热容比较大，所以水比较适合用作发动机的冷却液；即甲比乙更适合作汽车发动机的冷却液；故D 项不符合题意。

4．如图所示，在大烧杯中装有大量的碎冰块，把装有少量碎冰块的试管插在大烧杯的冰块中，在烧杯底部用酒精灯加热．下列说法正确的是A ．大烧杯和小试管中的冰同时熔化B ．小试管中的冰先熔化，大烧杯中的冰后熔化C ．大烧杯中的冰完全熔化后，小试管中冰才开始熔化D ．小试管中冰始终不能熔化 【答案】C 【解析】冰是晶体，若给烧杯中的冰加热时，烧杯中的冰会熔化，但完全熔化前温度保持不变，所以试管中的冰达到熔点，但由于温度相同没有热传递，则不能从烧杯中继续吸热，所以不能熔化；若烧杯中的冰完全熔化后，继续吸热，温度将升高，所以试管中的冰达到熔点，继续吸热，所以能熔化．故C 正确． 故选C ．5．用两个相同的电热水器给质量同为1.5kg 的甲物体和水加热，他们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断甲物体10 min 吸收的热量为（ ）A ．0.63×105JB ．0.9×105JC ．1.89×105JD ．3.78×105J【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由图象可知：用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min ，甲物质加热10min 吸收的热量与水加热10min 吸收的热量的热量相同，且水10min 所吸收热量为20min 吸收热量的一半，即()3511=== 4.210J/kg 1.5kg 60=1.8910J 22Q Q c m t ∆⨯⨯⋅⨯⨯⨯甲水水水水℃℃故选C 。

6．炎热的夏天，开了空调的房间窗户玻璃上常常会结一层水雾，则水雾是水蒸气_____（填物态变化）成小水珠附着在玻璃窗____侧，使玻璃变模糊，水蒸气变成水珠会____热量。

东北地区寒冷的冬天，房间窗户上会结一层美丽的冰花，这是水蒸气______（填物态变化）形成的小冰晶附着在玻璃窗_____侧。

【答案】液化 外 放出 凝华 内 【解析】 【详解】[1][2][3]水雾是水蒸气液化成小水珠附着在玻璃窗的；这是因为玻璃窗外侧的水蒸气遇上冰冷的玻璃窗，液化成小水珠，是附着在玻璃窗外侧的；水蒸气变成水珠会放出热量； [4][5]东北地区寒冷的冬天，房间窗户上会结一层美丽的冰花，这是水蒸气凝华形成的；这是房间内温度较高的水蒸气遇上冰冷的窗，凝华形成的，这是附着在玻璃窗内侧。

7．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WPt =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，利用电能表的参数“3000r/(kW·h)”求电磁炉工作3min消耗的电能；利用WPt=求电磁炉的实际功率。

【详解】(1)水吸收的热量36(4.210J/kg5kg80201J((.2)10))6Q cm t t=-=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃电磁炉正常工作20min，消耗的电能61500W2060s 1.810JW Pt==⨯⨯=⨯则此电磁炉烧水时的效率661.2610J100%100%70%1.810JQWη⨯=⨯=⨯=⨯吸(2)3min内电路中消耗的电能210r0.07kW h3000r/(kW h)W'==⋅⋅电磁炉的实际功率0.07kW h1.4kW1400W3h60WPt'⋅===='实答：(1)此电磁炉烧水时的效率是70%；(2)此时电磁炉的功率为1400W。

8．如图所示，是最新一款无人驾驶四轮小汽车原型图。

汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。

该款车质量312g10.k⨯，每个轮胎与地面接触面积为222.510m-⨯，当小车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗的汽油为1.5L。

假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，求：(1)该汽车静止在水平地面上时对地面的压强；(2)在这段运动过程中，该汽车发动机做的有用功是多少？(3)在这段运动过程中，该汽车的输出功率为多少？发动机提供的牵引力多大？（已知：汽油的密度为330.810kg/m⨯，汽油的热值为74.510J/kg⨯）【答案】(1)51.210Pa⨯；(2)71.6210J⨯；(3)4.05×104W ；2025N【解析】【详解】(1)该汽车静止在水平地面上时对地面的压力341.210kg 10N/kg 1.210N F G mg ===⨯⨯=⨯受力面积2224 2.510m 0.1m S -=⨯⨯=根据压强公式的对地面的压强4521.210N 1.210Pa 0.1mS p F ⨯==⨯= 对地面的压强是51.210Pa ⨯。

(2)消耗汽油的体积3331.5L 1.5dm 1.510m V -===⨯由mVρ=可得，消耗汽油的质量 33330.810kg/m 1.510m 1.2kg m V ρ-'==⨯⨯⨯=汽油完全燃烧放出的热量771.2kg 4.510J/kg 5.410J Q m q ='=⨯⨯=⨯放由100%WQ η=⨯放得 7730% 5.410J 1.6210J W Q η==⨯⨯=⨯放该汽车发动机做的有用功1.62×107J 。

(3)由sv t=可得，汽车运动的时间 8000m =400s 20m/ss t v == 在这段运动过程中，该汽车的输出功率741.6210J 4.0510W 400sW P t ⨯===⨯由W Fs =可得71.6210J 2025N 8000mW F s ⨯'===该汽车的输出功率2025N 。

答：(1)该汽车静止在水平地面上时对地面的压强为1.2×105Pa 。

(2)在这段运动过程中，该汽车发动机做的有用功是1.62×107J 。

(3)在这段运动过程中，该汽车的输出功率为4.05×104W ，发动机提供的牵引力为2025N 。

9．如图甲所示为大家常见的普通煤炉，通过燃烧煤将壶中的水进行加热。

为提高煤炉效率，某大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在炉壁的夹层中也加入水，在给壶中水加热的同时，也给炉壁夹层中的水加热。