初中物理竞赛辅导——热学
物态变化
例1 夏天，打开冰箱门，常可看到白雾。这是 [ ]
A．冰箱内原有的水蒸气。 B．冰箱内食物中的水分遇到高温空气后，蒸发形成的水蒸气。
C．空气中的水蒸气降温形成的小冰晶。 D．空气中的水蒸气降温形成的小水滴。 答案：D
例2小明两次煮鸡蛋。第一次在水开后继续用急火煮，直到煮熟；第二次在水开后将火焰调小，但仍保持锅中的水沸腾，直到煮熟。两次比较发现 [ ]
A．第一种方法比第二种方法省燃料又省时间。B．第一种方法费燃料但省时间。 C．第二种方法比第一种方法省燃料但费时间。D．第二种方法比第一种方法省燃料，两种方法所用时间相近。
答案：D
例3夏天，自来水管上常有水珠，这是因为 [ ]
A．夏天自来水的温度较高，蒸发较快，从而在管壁形成水珠。
B．夏天空气中水蒸气较多，遇到较冷的自来水管就在管壁上凝结成水珠。 C．夏天气压较低，管内外压强差较大，少量水分透过管壁微孔渗出。
D．夏天用水量大，水厂需给自来水加压，管内外的压强差增大，因此有少量水分透过管壁微孔渗出。
答案：B
例4在制药时，为从溶液中提取抗菌素，要用加热的方法使水沸腾而除去水分，但抗菌素不能在超过80℃的条件下提取，应采用的方法是 [ ]
A．增加容器内的气压，使水的沸点低于80C。B．降低容器内的气压，使水的沸点低于80C。
C．缩短加热沸腾的时间。D．用微火加热使其沸腾。 答案：B
例5制造金属工具时，为增加工件的硬度，将烧红的工件放入冷水中进行淬火，此时会发出“吱吱”的声音，并在水面上冒出“白烟”，这个物态变化是______过程。
答案：液化
例6冻豆腐里面有小孔的成因是： [ ] A．豆腐自身冻缩而成B．豆腐自身膨胀而成
C．外界的冰雪扎进豆腐里而成D．豆腐里面的水受冻先结冰，再熔化成水后而成
答案：冻豆腐里面有小孔的成因是：豆腐里面的水受冻先结冰，再熔化成水体积减小而成。选D
例7一把一段长约5厘米的蜡烛，粘牢在一个碗底，然后把水装入碗内，使水面刚好到蜡烛的边缘，然后点燃蜡烛，试说明你观察到的现象，并解释出现这种现象的原因。 答案：点燃蜡烛后，过一会蜡烛会烧到水面以下，这时蜡烛呈四周的壁很薄的漏斗状。出现这种现象的原因是蜡烛燃烧后，烛芯四周的蜡熔化，当熔化到四周只剩很薄的一层蜡时，热从蜡层传递到水，使这层蜡达不到熔化的温度，因而呈漏斗状。
例8夏天，在天平左盘中放一敞口玻璃杯，杯中有一冰块，右盘中放有一定质量的砝码，这时天平是平衡的，过了几分钟后，天平失去了平衡，天平向______倾斜了，原因是______。
答案：左；空气中水蒸气液化成小水滴，附着在冰上。
例9在北方的冬天，汽车驾驶员常用水和酒精的混合物作为汽车冷却系统中的冷却液，这是因为这种混合液具有 [ ]
A．较低的沸点。 B．较低的熔点。C．较大的比热。 D．较小的密度。 答案：B
例10在烹炸食物时常会见到滚开的油锅中，溅入一滴水后，会有剧烈的响声，并溅起油来。其主要原因是 [ ]
A．溅入的水滴温度太低。B．水是热的不良导体。 C．水的比热比油的比热大D．水的沸点比油的沸点低。 答案：D
例11用飞机向云层喷洒于冰（固体的CO2）是一种人工降雨的方法。以下列出几个物态变化过程：a）干冰迅速吸热升华；b）干冰吸热熔解；c）云层中水蒸气遇冷液化成雨滴；d）云层中水蒸气遇冷凝华成小冰晶；e）水蒸气以干冰为核心凝结成雨滴；f）小冰晶下落遇暖气流熔解成雨滴。在这种人工降雨过程中，发生的物态变化过程为 [ ]
A．a、c。 B．a、d、f。C．b、c。 D．e。 答案：B
例12在舞台上喷洒干冰（固态二氧化碳）可以产生白雾，形成所需的效果。这种雾气是 [ ]
A．二氧化碳气体迅速液化而形成的小液滴。B．干冰迅速熔化后再蒸发形成的气体。 C．干冰迅速升华变成的气体。D．干冰使空气中的水蒸气液化形成的小水珠及小水珠凝固形成的小冰晶
答案：D 温度和温度计
例1人们常说井水冬暖夏凉，这是因为 [ ]
A．井内冬夏温度变化小，地面冬夏温度变化大，所谓“冬暖夏凉”是井水温度与地面温
度比较而言的。
B．井水受地热的作用而有较多的热能。
C．井水远离地面，不受空气流动的影响，因而具有较多的热能。
D．井水暴露在空气中，夏天气温高，蒸发得快，吸收了较多的热量，因而温度较低。 答案：A
例2有一支用毕没有甩过的体温计，读数停留在38.2℃，被误用来测量病人的体温。病人实际体温是37.8℃，体温计读数是______℃；如果病人实际体温是38.5℃，体温计读数是______℃。
答案：38.2，38.5
例3干湿泡湿度计是用两个相同的温度计并列制成的，在使用时，其中一个温度计下端的玻璃泡包着湿布，因为水在蒸发时要______所以这个温度计的读数要比另一个的读数______。在相同室温下，两个读数的差值大，就表明空气的水蒸气含量______。
答案：吸热，低，少
例4我国北方冬天，河流会结上厚厚的一层冰，冰的温度有时低达－40℃，假如在－40℃的冰下有流动的河水，那么水与冰交界处的温度是： [ ]
A．4℃ B．0℃C．－40℃ D．略高于－40℃ 答案：B
例5小明有一只温度计，虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的，标度却不准确。它在冰水混合物中的读数是－0.7℃，在沸水中的读数是102.3℃。
(l)当它指示的气温是－6℃时，实际的温度是多少？
(2)它在什么温度附近误差很小，可以当作刻度正确的温度计使用？
答案：实际温度记为t，温度计的读数记为t＇。按题意，t和t＇为线性关系，因此t=at＇+b ①
分别把t＇=-0.7℃、t=0℃和t＇=102.3℃、t=100℃代入，解出a=0.97，b=0.68 再将a、b值代入①式得 t=0.97t＇+0.68℃ ②
(1)把t＇=-6℃代入②式，得t=-5.14℃． (2)令t＇=t，则②式变为t=0.97t+0.68℃ 解出t=22.7℃
例6小红在两个同样的烧瓶中灌满水，加热到相同的温度后分别用厚度相同的1、2两种保温材料包好，定时测量烧瓶中水的温度。实验过程中室温保持不变。他想用这种方法比较两种材料的保温性能。表中给出了在时刻t（单位是分）测得的两个烧瓶中的水温T1、T2的几组数据。根据这些数据在下面的方格纸中作出表示水温与时间关系的图象并回答以下问
题：
1. 哪种材料的保温性能较好？ 2. 当时的室温大约是多少？
3. 在这些水温数据中，哪一个最可能是由于测量或记录的疏忽而产生的错误？ 0 t/分 T1/℃ 80 T2/℃ 80 5 72 65 10 64 56 15 59 48 20 55 43 25 51 38 35 50 32 45 41 28 55 37 26 65 34 24 80 30 22 95 26 22 110 24 21 125 22 21 140 21 20 155 20 20 答案：第一种材料的保温性能较好。当时的室温约为20 ℃。所给数据中t =35 分时的T1 = 50 ℃最可能是测量或记录时的错误。
例7白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做的目的是 [ ] A．便于灯丝散热，防止灯丝熔断。B．尽量减少灯丝的电阻。 C．减少灯丝散热，提高灯丝的温度。D．减少灯丝在高温时的升华 答案：C
例8许多电冰箱的后背涂成黑色，原因是 [ ] A．黑色物体的热辐射能力较强。B．黑漆的强度较高。
C．黑色物体吸热能力较强，有利于冰箱内物体的降温。D．黑色物体不易吸附灰尘。 热水器问题
例1 下表列出的是北京煤气用具厂生产的JS系列家用燃气热水器的参数，其中各物理量的单位用的是国际通用的符号，说明如下：
Pa：帕斯卡；mmH2O 毫米水柱 ；J：焦耳；h：小时
M3：立方米；l：升； kgf：千克力，即质量为1千克的物体所受的重力 min：分（时间单位）
单位前面的字母M表示系数106，字母H表示系数102
1．分别计算燃烧1米3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量（单位：焦耳）。 2．王秋生同学说，热水产率一栏中，5、3、2后面的符号印得不清楚，好像是数字“l”，但在“／min”的前面又丢掉了什么，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。
3．“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，并解释这两种情况下热效率不同的原因。
答案：1．查表可知：燃气热水器额定热负荷为 37×106J／h。
石油气、人工煤气、天然气的额定燃气耗量分别是 0.368×102m3／h、1.964×102m3/h和1.04×102m3／h。 因此，石油液化气：
人工煤气：
天然气：
2．以温升40℃为例，根据表中其他参数计算热产生率。设每分钟热水产生率为m，则水在1分钟内吸收的热量可表示为Q收=cm△t=4.2×103m△t(J)。
又根据表中所给参数，按热水率80%计算时，燃气在1分钟内放出的能被水吸收的热
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