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热学竞赛辅导

热学

一、热膨胀

1. 安装自行车把套时,将把套在热水里浸泡一下就容易套上去了。这是因为___________________。

2 .夏天用过的弦乐器,不用时应把弦放松些,这是为什么?

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3. 如图所示的一个金属环。环上有一个开口,当给它加热,环上的开口距离将________(填

“变大”“变小”或“不变”)。

4. 当温度计玻璃泡受热时,玻璃泡本身的容积也在增大,而温度计细管里的水银柱还会上

升。是因为____________________________________________________。

5. 有四只盛水的杯子,甲是厚玻璃杯,乙是薄玻璃杯,丙是厚铜杯,丁是薄铜杯。现在同时往四只杯子中倒入沸水,最容易破裂的杯子是()

A.甲杯

B.乙杯

C.丙杯

D.丁杯

6. 在相同条件下,铁比木头膨胀显著。冬天用一把铁尺量得一根木棒长为L1,夏天用同一把尺量得同一根木棒长为L2,则L1_______L2(填“大于”“小于”或“等于”)。

7. 在冬季和夏季用水银气压计测量大气压,若两季实际大气压正好一样,该水银气压计的两次读数()

A.一样高

B.冬季气压计读数高

C.夏季气压计读数高

D.无法确定

8. 储油库中,在一个圆柱形的大储油罐内装有大半罐煤油,当其温度升高时,煤油对容器底部产生的压强将()

A.增大

B.减小

C.不变

D.无法判断

二、热传递与温度

1. 气象站测量气温用的温度计装在百叶箱中。百叶箱是什么颜色的?为什么?如果装在封闭的箱子中会有什么弊病?为什么?如果夏天放置会有什么弊病?为什么?

2. 在冬天,用手摸金属比摸木块感到更冷,这是因为()

A.金属温度比木块温度低

B.金属的密度比木块的密度大

C.金属硬度比木块的硬度大

D.金属是热的不良导体,木块是热的不良导体

3. 有一支体温计的示数为38℃,甲同学没有甩动便给乙同学测体温。在测量中,体温计的玻璃泡与乙同学充分接触一段时间后,体温计的示数还是38℃,那么乙同学的体温()

A.一定高于38℃

B.一定等于38℃

C.可能低于38℃

D.可能高于38℃

4. 小红做实验时发现一支温度计测量的数据不准确。把它和标准温度计一同插入水中,发现当实际温度为2℃时它的示数是4℃,实际温度为82℃时它的示数是80℃。经仔细观察,它的刻度是均匀的。

(1)请以x表示这支温度计的示数,以y表示对应的实际温度,导出用x表示y的关系式。

(2)这支温度计的示数为26℃时,实际温度是多少?

(3)在什么温度时这支温度计的示数等于实际温度?

5. 一支温度计刻有110个均匀的小格,每格为一标度,若温度计插入正在熔化的冰水中,水银柱降到20标度,放在一标准大气压下的沸水中,水银柱升到70标度。则此温度计的最小分度值是_______,量度范围是____________。

7. 一支未刻刻度的水银温度计,当玻璃泡放在冰水混合物中时,水银柱的长度为4cm;当玻璃泡放在标准气压下的沸水中时,水银柱的长度为24cm。

(1)当室温为22℃时,水银柱的长度为多少厘米?

(2)用这支温度计测某液体温度时,水银柱的长度为25.4cm,则该液体的温度时多少?

三、物态变化

1. 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的冷却系统中的冷却液,这是因为这样的混合液具有()

A.较低的沸点

B.较低的熔点

C.较大的比热

D.较小的密度

2. 关于水的叙述,下列说法中正确的是()

A.水在0℃以下只能是固态

B.在0℃以下,水汽、水、冰都可能存在

C.在0℃以下的冰,温度降低时体积将增大

D.在0℃以上的水,温度升高时体积反而减小

3. 在寒冷的北方,池塘冰面上的空气温度为-10℃,在下述几种情况中温度恰为0℃的是( )

A .冰层的上表面

B .除了冰层上表面以外的冰

C .冰层的下表面

D .冰层下所有的水

4. 在0℃的环境中将一块0℃的冰投入到0℃的水中,将会发生的现象是( )

A.冰全部熔化

B.部分冰熔化

C.水全部结冰

D.冰与水的原有比例不变

5. 如图所示,烧杯中有水,水中倒扣着一玻璃瓶,瓶内水面比烧杯内水面低,当烧杯中

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的水杯加热到一定温度时( )

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A.烧杯和瓶内的水都可能会沸腾

B.烧杯中水可能会沸腾,瓶内的水一定不会沸腾

C.烧杯中的水一定会沸腾,瓶内的水可能会沸腾

D.烧杯和瓶内的水一定会沸腾

6. 房间里有甲、乙、丙三只温度计,其中只有一只温度计刻度是正确的。将甲放在空气中,乙的玻璃泡插在密封于玻璃瓶中的酒精里,丙的玻璃泡用浸有酒精的湿棉花包裹后放在空气中,它们的示数都为15℃,那么,该房间里的实际温度( )

A.等于15℃

B.高于15℃

C.低于15℃

D.无法判断

7. 室内温度为20℃,此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,随着酒精的迅速蒸发,图中哪幅图正确反映了温度计读数随时间的变化( )

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8. 在山上若没有其他测量工具,只有一支温度计。你能想出办法测出山的高度吗?还需要哪些器材?写出测量原理和计算公式。

四、内能、热量和热机

1. 若甲物体的比热容比乙物体的比热容大,下面说法中正确的是( )

A .甲比乙含有的热量多

B .如果甲、乙的质量相等,放出的热量也相同,则甲降低的温度比乙少

C .如果甲、乙的质量相等,降低的温度也相同,则甲比乙放出的热量少

D .甲、乙两物质接触时,必定会发生热传递

2. 质量相等的铁块和铝块,吸收相同的热量后,则( )

A .由于铝的比热容大于铁的比热容,所以铝块比铁块温度升高得多些

B .由于铝的比热容大于铁的比热容,所以铁块比铝块温度升高得多些

C .虽然由于铝的比热容大于铁的比热容,但两者升高相同的温度

D .两者温度升高可能一样多

3. 已知c 铜

A .铜最低

B .铁最低

C .铝最低

D .都相同

4. 两物体吸收相同的热量后,升高了相同的温度,那么( )

A .质量大的比热容一定小

B .质量大的比热容一定大

C .比热容小的质量一定小

D .以上判断都不正确

5. 质量和初温都相同的水和铁,分别吸收相同的热量后,将铁块放入水中,则下列判断中正确的是( )

A .温度由铁块向水传递

B .温度由水向铁块传递

C .热量由铁块向水传递

D .条件不足,无法确定是否发生热传递

6. 质量和初温都相同的铜块和铁块,已知铜的比热容小于铁的比热容,将它们投入沸水中足够长时间后,取出并让它们相互接触,则下列说法中正确的是( )

A .在沸水中,铜块升高的温度大于铁块升高的温度 C .接触后,两者之间不发生热传递

B .在沸水中,铜块吸收的热量等于铁块吸收的热量 D .接触后,铜块的内能减少,铁块的内能增加

7. 三个金属,其质量相等,比热之比C 甲:C 乙:C 丙=3:4:5

,当它们吸收相同的热量后,所升高的温度之

A

B C D

比为( )

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A.3:4:5

B.5:4:3

C.20:15:12

D. 314151:: 8. 甲、乙两物体,吸收相等的热量时,温度随时间变化的图像如图5所示,则( )

A.甲的比热容一定比乙的大

B.乙的比热容一定比甲的大

C.甲与乙的比热容可能相等

D.以上说法都不对

9. 一茶杯开水,从刚倒入到可以喝的这段时间内,放出的热量大约是( )

A .5×102J

B .5×103J

C .5×104J

D .5×105J

10. 人类对太阳能的开发和使用已越来越广泛,芜湖市就生产有“丽光牌”太阳能热水器。经测定,用这种太阳能热水器在繁昌县城区向阳的地方每1m 2的面积上1h 内得到的太阳辐射能平均为3.6×106J ,其接收太阳能的15根真空镀膜管的总有效面积约为1.35m 2,能把接收到的太阳能的50%转变成水的内能。试问:

(1)如果夏天每天接收太阳能的时间为10h ,则可以将质量为100kg 、温度为

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20℃的冷水加热到多少摄氏度?

(2)达到同样的效果,如果换成燃烧干木柴,至少需要燃烧多少干木柴?

(3)使用太阳能热水器与燃烧干木柴相比有哪些优越性?

(4)如图,热水器的储水箱总是放在顶端,这样做有什么好处?

11. 学习热学知识后,两位同学设计了一个测定液化气热值的实验:取500g 水放入锅中,用温度计测得水的初始温度为20℃,读出液化气表的示数为12.560m 3。然后用液化气给水加热,当温度计的示数为80℃时,液化气表的示数为12.563m 3。

(1)求实验过程中水吸收的热量Q ;

(2)他们用水吸收的热量Q 和液化气表的示数差V (即所用液化气的体积),根据q =V

Q 计算出了液化气的热值。请回答这个实验方案是否可行?并说明理由。

12. 有一堆潮湿的砂子,测得其比热容为1.2×103 J /(kg ?℃),已知干砂子的比热容为0.9×103 J /(kg ?℃),则这堆砂子含水分的百分比为多少?

13. 某工厂在生产合金时,把200g 锡和100g 铅混合,形成铅锡合金。已知铅的比热容为0.13×103 J /(kg ?℃),锡的比热容为0.214×103J/(kg ?℃),则铅锡合金的比热容为( )

A. 0.13×103 J /(kg ?℃)

B. 0.172×103 J /(kg ?℃)

C. 0.214×103J/(kg ?℃)

D. 0.185×103J/(kg ?℃)

14. 洗澡时将11℃的冷水与66℃的热水充分混合成550kg 、36℃的温水,在混合过程中有2.31×106J 的热量损失掉了,问所用冷水和热水各多少千克?

15. 有甲、乙、丙三种液体,它们的比热容和质量都不相等,它们的温度依次为15℃、25℃、35℃。如果将甲、乙混合,则热平衡温度为21℃;如果将乙、丙混合,则热平衡温度为32℃。试问:若将甲、乙、丙三者混合,热平衡后温度多大?(在所有的混合中,热量都不损失)

16. 甲、乙两个杯子,盛有质量和初温都相同的水,另有a、b两个不同材料的金属球,其质量和初温也相同。现将a、b两球分别投入甲、乙两杯中,达到热平衡后,测得甲杯的水温升高6℃,乙杯的水温升高3℃,若不计热损失,则()

A.a球的比热容大于b球的比热容

B.a球放出的热量大于b球放出的热量

C.a球的比热容大于b球的比热容

D.a球放出的热量大于b球放出的热量

17. 甲、乙两物体,质量和温度都相同,把甲投入一杯热水中,达到热平衡后,水温降低了△t,把甲捞出来(设水没有质量和热量的损失),再把乙投入杯中,达到热平衡后,水温又降低了△t,由此可知()

A.甲与乙的比热容相同 B .甲比热容大 C.乙比热容大 D.无法判断

18. 现有3个容积为5L的容器A、B、C,里边都盛满了水,温度分别为t A=20℃、t B=80℃、t C=100℃。现要用容积为1L和10L的容器取以上的水配制10L温度为t=70℃的水。设倒水、灌水时的热量损失不计,问怎样利用1L的容器倒水灌水可获得10L、70℃的水?

19. 将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中,冷水的温度升高了10℃,又向容器内倒入同样的一杯热水,冷水的温度又升高了6℃。如果再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水的温度可再升高多少度?(不计热损失)

20. 将一勺温水倒入盛有冷水的量热器内,这时量热器中的水温升高了5℃,再加一勺同样的温水,温度又升高了3℃。问:(1)继续再加7勺同样的温水,则量热器中的水温还将上升多少?(2)如果不断地向量热器内加同样的温水,量热器中的水温最终比开始时升高多少?(假设量热器的容积比勺的容积大得多,不考虑量热器吸收的热量)

21. 有一支温度计的测量范围是-15~50。请设计一个用这支温度计测量沸水温度的方案。要求(1)说明测量的原理和方法;(2)简要说明测量的步骤(包括使用的仪器、测量的物理量、计算公式等);(3)说明测量时必须满足的条件。

22. 国产165型单缸四冲程汽油机的气缸直径为65mm,活塞冲程长55mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×105Pa,飞轮的转速是1500r/min。求:

(1)这种汽油机满负荷工作时做功的功率。(不计摩擦损失)

(2)若满负荷工作时每分钟消耗15g汽油,这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(汽油的热值为4.6×107J/kg)