培優(yōu)熱學問題輔導專題訓練及答案(編輯修改稿)
2025-04-02 00:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 變某個變量的大小，而保證其它的變量不變，最終解決所研究的問題。7．如圖甲所示是小敏同學在做“探究水的沸騰”實驗時的裝置，從85℃開始，每隔1 min記錄一次溫度計的示數(shù)，直到水沸騰一段時間為止。（1）實驗中小敏發(fā)現(xiàn)溫度計示數(shù)上升較慢，為了使溫度計示數(shù)上升得快些，她應_________。（2）如圖乙所示是3 min時小敏小組的溫度計示數(shù)，則此時燒杯中水的溫度為____℃。（3）小敏的其他實驗記錄數(shù)據(jù)如下表：時間/min01234567891011溫度/℃8586879193959799101101101分析表中數(shù)據(jù)可知，水的沸點為_____℃，可以推測水面上方的氣壓_____于標準大氣壓。（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中作出水的溫度隨時間變化圖像。（____________）（5）小敏在實驗過程中發(fā)現(xiàn)如圖所示的兩種現(xiàn)象，則圖 ________是水在沸騰前的情況，圖________是水在沸騰時的情況。（6）通過實驗可得：水在加熱過程中，吸收熱量，溫度________；沸騰時，吸收熱量，溫度________。（選填“升高”“降低”或“不變”）【答案】減小水的質(zhì)量 89 101 大 b a 升高 不變 【解析】【詳解】(1)[1]實驗中小敏發(fā)現(xiàn)溫度計示數(shù)上升較慢，這是水的質(zhì)量太大了，為了使溫度計示數(shù)上升得快些，她應減小水的質(zhì)量；(2)[2]從圖乙中可以看到，此時燒杯中水的溫度為89℃；(3)[3]從表中數(shù)據(jù)可以看到，從第9min到第11min，水的溫度保持不變，這說明水在沸騰，水的沸點是101℃；[4]一標準大氣壓下水的沸點是100℃，由于水的沸點是101℃，根據(jù)水的沸點與大氣壓關系可知，大氣壓越高，沸點越高，所以可以推測水面上方的氣壓大于標準大氣壓；(4)[5]根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，描出對應的點，如下圖所示；(5)[6]水在沸騰前，水溫不均勻，下面溫度較高，上面溫度較低，下面的氣泡上升時，遇上溫度較低的水，那么會液化成水，氣泡會變小，所以圖b是水在沸騰前的情況；[7]水在沸騰時，溫度均勻，下面的氣泡上升時，水的壓強越來越小，氣泡會變大，所以圖a是水在沸騰時的情況；(6)[8][9]通過實驗可得：水在加熱過程中，吸收熱量，溫度升高，沸騰時，吸收熱量，溫度不變。8．如圖是一輛警車。某次執(zhí)行任務時警車以108 km/h的速度沿水平路面勻速直線行駛時的輸出功率為60kW（g取10 N/kg）。求：(1)車上警察的總質(zhì)量為280 kg，輪胎與路面接觸的總面積為1 000 cm2，車靜止時對水平路面的壓強是多少？(2)警車以108 km/h的速度水平勻速直線行駛時，所受阻力是多少？(3)若警車發(fā)動機的效率為40%，警車以60 kW的輸出功率行駛 10 min，消耗多少千克的柴油？（107 J/kg）【答案】(1) 3105Pa；(2) 2103N；(3)【解析】【詳解】(1)警車的總質(zhì)量是車靜止時對水平路面的壓力是輪胎與路面接觸的總面積為車靜止時對水平路面的壓強是(2)警車的速度警車以這個速度水平勻速直線行駛時，所受阻力是(3)警車以60 kW的輸出功率行駛 10 min，所做的有用功是根據(jù)熱機的效率公式可得這些柴油的質(zhì)量是答：(1)車靜止時對水平路面的壓強是；(2)警車以108 km/h的速度水平勻速直線行駛時，所受阻力是；(3)若警車發(fā)動機的效率為40%，警車以60 kW的輸出功率行駛 10 min，消耗柴油的質(zhì)量是。9．探究水沸騰時溫度變化的特點：(1)如圖甲、乙所示，是小明同學在實驗中，用數(shù)碼相機拍攝的水沸騰前和沸騰時的兩張照片，其中_____是水沸騰時的情況；(2)實驗前，向燒杯中倒入熱水而不是冷水，這樣做是為了_____；(3)由實驗數(shù)據(jù)繪制出溫度隨時間變化的圖像，如圖丙所示。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，水的沸點是_____℃；可得出水沸騰時溫度變化的特點：不斷吸熱，溫度_____。【答案】甲 縮短實驗加熱時間 98 不變 【解析】【分析】【詳解】(1)[1]水沸騰時，燒杯中水的溫度是均勻的，氣泡上升時，受到水的壓強越來越小，那么氣泡體積會變大，從甲、乙兩圖可以看到，甲是水沸騰時的情況。(2)[2]實驗前，向燒杯中倒入熱水而不是冷水，因為冷水加熱，需要更長時間才能達到想要的溫度，用熱水會縮短實驗加熱時間。(3)[3]從圖丙可以看到，第4min開始，水的溫度保持在98℃不變，可以推測水的沸點是98℃。[4]可得出水沸騰時溫度變化的特點：不斷吸熱，但是溫度保持不變。10．煤、石油、天然氣的過量開采使人類面臨能源危機．某縣在冬季利用地熱能為用戶取暖．縣內(nèi)有一口自噴狀態(tài)地熱井，出水溫度為90℃，出水流量為150m3/h．（1）每小時流出的水是多少kg?（2）求每小時流出的地熱水溫度降低到50℃，所放出的熱量．（3）這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱，且天然氣蒸汽鍋爐的熱效率為90%，則利用上述地熱能供暖一小時可以節(jié)約多少天然氣?[ρ水=103kg/m3，c水= 103J](kg?℃)，天然氣的熱值為4107J/m3]【答案】(1) l05kg；(2) 1010J；(3)700m3【解析】【詳解】(1)每小時流出水的質(zhì)量m=ρV=103kg/m3150m3=l05kg；(2)水放出的熱量Q水放=cmΔt=103J/（kg?℃）105kg（9
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