1选择题
小明想比较食用油和水的吸热能力。他用相同的电加热器分别给质量均为0.5kg的初温为20℃的食用油和水加热,使它们的温度都升高到50℃。已知水的比热容c水=4.2×10³ J/(kg·℃),食用油的比热容约为c油=2.0×10³ J/(kg·℃)。在此过程中,下列说法正确的是
- A. 水吸收的热量比食用油多
- B. 食用油吸收的热量比水多
- C. 水和食用油吸收的热量一样多
- D. 无法比较水和食用油吸收热量的多少
答案:A
解析:根据热量计算公式Q吸=cmΔt,本题中质量m相同,温度变化量Δt相同(均为30℃),但水的比热容c水大于食用油的比热容c油。因此,水吸收的热量Q水大于食用油吸收的热量Q油。本题直接考查比热容公式的应用与比较,易错点在于误认为质量相同、升温相同则吸热相同,忽略了比热容是物质本身的属性,决定了吸热能力的强弱。故选A。
2选择题
小华用20N的水平拉力,使重100N的物体在水平地面上沿拉力方向匀速前进了5m。在此过程中,下列说法正确的是
- A. 物体受到的滑动摩擦力为20N,方向与拉力方向相同
- B. 物体受到的滑动摩擦力为20N,方向与拉力方向相反
- C. 物体受到的合力为100N,方向水平向前
- D. 拉力对物体做的功为1000J
答案:B
解析:物体做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向上拉力和摩擦力是一对平衡力。因此,摩擦力大小等于拉力大小,为20N;摩擦力的方向与物体相对运动方向(或拉力方向)相反,故A错误,B正确。
物体处于平衡状态,所受合力为零,故C错误。
拉力做的功 W = Fs = 20N × 5m = 100J,故D错误。
故选B。
3选择题
小明在超市购买了一块冷冻肉,回家后将其从冰箱冷冻室取出,放在盘子中。过了一会儿,他发现盘子外壁出现了一层小水珠。下列说法正确的是
- A. 盘子外壁的小水珠是空气液化形成的
- B. 盘子外壁的小水珠是冷冻肉熔化后渗出的
- C. 盘子外壁的小水珠是空气凝华形成的
- D. 盘子外壁的小水珠是冷冻肉升华形成的
答案:A
解析:本题考查物态变化中的液化现象。冷冻肉温度很低,盘子温度随之降低。空气中温度较高的水蒸气遇到冰冷的盘子外壁,放热液化成小水珠附着在盘子外壁。A选项正确描述了这一过程。B选项错误,冷冻肉熔化需要吸热,且熔化成液态水会流走,不会均匀附着在盘子外壁。C选项错误,凝华是气态直接变为固态,形成的是小冰晶,而非液态小水珠。D选项错误,升华是固态直接变为气态,不会产生小水珠。故选A。
4选择题
周末,小华和爸爸去商场选购一台电热水壶。他们看到一款电热水壶的铭牌上标有“额定容量:1.5L,额定功率:1500W”。在使用时,电热水壶将电能主要转化为水的内能。关于该电热水壶,下列说法正确的是
- A. 该电热水壶正常工作时的电流约为0.14A
- B. 电热水壶工作时,壶体摸起来很烫,说明热量从壶体传到了手上
- C. 电热水壶烧水时,壶口冒出的“白气”是水蒸气
- D. 电热水壶将电能转化为内能,属于电流的热效应
答案:D
解析:本题综合考查电学基础与热现象。A选项错误:根据公式I=P/U,家庭电路电压U=220V,正常工作电流I=1500W/220V≈6.8A,远大于0.14A。B选项错误:热量是一个过程量,不能说“含有”或“传递了”热量,应该说“发生了热传递”或“能量从壶体转移到了手上”。C选项错误:壶口冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是水蒸气(水蒸气是无色透明的气体,看不见)。D选项正确:电热水壶是利用电流通过导体发热(电流的热效应)来工作的,将电能转化为内能。故选D。
5填空题
小明在超市购买了一瓶标有“500mL”的矿泉水,他想知道这瓶水的质量。已知水的密度ρ=1.0×10³kg/m³,g取10N/kg。他通过计算得知,这瓶水的质量是______kg,所受重力是______N。当他将水倒入杯中,发现杯子底部比瓶底小,他对桌面的压强会______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案:0.5;5;变大
解析:第一空:体积V=500mL=500cm³=5×10⁻⁴m³,质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×5×10⁻⁴m³=0.5kg。第二空:重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N。第三空:水倒入杯中,对桌面的压力F=G总(水+杯子)不变,但杯子底部(即受力面积)比瓶底小,根据压强公式p=F/S,受力面积S减小,压强p变大。易错点:①体积单位换算错误,1mL=1cm³=10⁻⁶m³;②计算重力时忘记乘以g;③对压强变化分析时,误认为压力减小导致压强变小,而忽略了受力面积的变化是决定性因素。故答案为:0.5;5;变大。
6填空题
小华在商场购买了一款标注“额定功率1200W”的电热水壶。他想知道该电热水壶的实际加热效率。于是,他在壶内装入质量为1.5kg、初温为25℃的水,用该电热水壶将水加热至沸腾(标准大气压下,水的沸点为100℃),此过程消耗了电能0.18kW·h。已知水的比热容c水=4.2×10³ J/(kg·℃)。则:
(1)水吸收的热量为______J。
(2)该电热水壶的实际加热效率为______%。
答案:(1)4.725×10⁵;(2)72.9。
【解题过程】
(1)水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t₀)=4.2×10³ J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-25℃)=4.725×10⁵ J。
(2)消耗的电能 W=0.18kW·h=0.18×3.6×10⁶ J=6.48×10⁵ J。
加热效率 η=Q吸/W×100%= (4.725×10⁵ J / 6.48×10⁵ J)×100%≈72.9%。
解析:本题考查比热容公式计算与效率的综合应用,是初一物理上册的典型计算题。易错点:1. 计算水吸收热量时,温差Δt误算为75℃(100-25),正确应为75℃;2. 单位换算错误,将kW·h换算成J时,错误地乘以3.6×10⁶,正确换算为1kW·h=3.6×10⁶ J;3. 效率计算结果未用百分比表示或保留位数不当。本题将热量计算与实际生活中的电器效率结合,体现了物理知识的应用价值。
7解答题
周末,小华帮妈妈用燃气灶烧水。他观察到,水壶内装有质量为2kg、初温为20℃的水,水壶的燃气灶热效率为40%。已知水的比热容c水=4.2×10³J/(kg·℃),天然气的热值q=4.0×10⁷J/m³。若要将这些水加热至沸腾(标准大气压下),求:
(1) 水吸收的热量Q吸。
(2) 需要完全燃烧天然气的体积V气。
答案:(1) 水吸收的热量Q吸为6.72×10⁵J。
(2) 需要完全燃烧天然气的体积V气为0.042m³。
解:
(1) 标准大气压下水的沸点为100℃,水温升高Δt=100℃-20℃=80℃。
水吸收的热量:Q吸=c水m水Δt=4.2×10³J/(kg·℃)×2kg×80℃=6.72×10⁵J。
(2) 根据热效率公式η=Q吸/Q放,可得天然气完全燃烧需放出的热量:Q放=Q吸/η=6.72×10⁵J / 40% = 1.68×10⁶J。
由Q放=V气q,可得天然气的体积:V气=Q放/q=1.68×10⁶J / (4.0×10⁷J/m³) = 0.042m³。
解析:本题是热学综合计算,考查热量公式、热值公式和效率公式的综合应用。解题关键在于:①准确判断水温变化量Δt(沸点100℃);②正确运用效率公式η=Q吸/Q放进行变形;③注意单位统一。易错点:①忘记标准大气压下水的沸点是100℃,导致Δt计算错误;②将效率公式误记为η=Q放/Q吸,导致Q放计算错误;③在计算V气时,代入数据时出现计算错误或单位混淆。
8解答题
小明想探究“并联电路中干路电流与支路电流的关系”。他设计了如图所示的电路,其中L₁和L₂是两个不同规格的小灯泡,A、B、C三处分别接有电流表。闭合开关后,A处电流表示数为0.5A,B处电流表示数为0.2A。(已知信息:电路为并联电路,A处电流表测干路电流,B处电流表测通过灯泡L₁的电流,C处电流表测通过灯泡L₂的电流。)
(1)根据电路连接和测量,C处电流表的示数应为多少?
(2)由此可得出并联电路的电流规律是什么?
(3)实验中,小明换用另外两个不同规格的小灯泡重新实验,多次测量的目的是什么?
答案:(1)根据并联电路的电流规律:干路电流等于各支路电流之和,即 I_A = I_B + I_C。已知 I_A = 0.5A,I_B = 0.2A,则 I_C = I_A - I_B = 0.5A - 0.2A = 0.3A。
(2)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(3)使实验结论更具有普遍性,避免偶然性。
解析:(1)本问直接考查并联电路电流规律的应用,属于基础计算。易错点在于不能正确识别电流表的测量对象,或混淆干路与支路电流的关系。
(2)本问要求准确表述规律。易错点是表述不严谨,如写成“各点电流相加”或漏掉“之和”。
(3)本问考查实验评估。易错点是回答“减小误差”,这是不准确的,实验目的不是减小测量误差,而是为了寻找普遍规律。