全國初級中學應用物理競賽試題熱學專業題材全國初級中學應用物理競賽試題熱學專業題材10/10全國初級中學應用物理競賽試題熱學專業題材/.全國初中應用物理競賽試題熱學專題第一部分：選擇題1．汽車發動機在工作過程中需要冷卻。圖5為汽車發動機的水冷系統工作原理表示圖。在汽車發動機正常工作的過程中，圖5所示有關汽車發動機水冷系統中水流方向以及水泵葉輪轉向的表示圖中，正確的選項是()2．以下列圖，以下現象中經過做功改變物體內能的是()(A)搓手取暖(B)水被加熱(C)勺子燙手(D)曝曬鋼瓶第2題圖3.2013

年

6月

20日我國宇航員王亞平首次進行了太空授課。圖

6為王亞平所做實驗的一個畫面，

圖中的水呈球狀而不破碎，除了失重的原因外，還主假如由于

(

)A．水球的表面面有一層很薄的橡皮膜B．水球表面分子之間相互作用的引力大于斥力C．在實驗用水中早先增加了某些特別物質D．到外太空后，水的分子構造發生了變化4．有的工廠的煙囪里會冒出“白煙”，主要原因是()A．排出的氣體中含有C0氣體遇冷凝結，形成“白煙”2B．排出的熱氣體與空氣中的水滴混淆，形成“白煙”C．排出的氣體中含有大量的CO、CO2等混淆氣體，形成“白煙”D．排出的氣體中含有水蒸氣遇冷凝結成小水滴，形成“白煙”5．甲、乙兩液體的密度比為ρ甲：ρ乙=5：4，體積比為V甲：V乙=2：3，比熱容比為c甲：c乙=1：2，且它們的初溫不等。現將它們混和(不發生化學反響)，不計混和過程中的熱損失，達到熱平衡后液體溫度相對各自初溫變化量的絕對值分別為△t甲和△t乙，則△t甲：△t乙為(

)(A)16：15

(B)15：16

(C)12：5

(D)5：l26．家里需要安裝一個電熱淋浴器。一般淋浴用水的流量約為8L/min(約1．33×10-4m3/s)，淋浴時間可按5min計算，合適的水溫約為45℃。電熱淋浴器有甲、乙兩各樣類。甲種類沒有水箱，電熱淋浴器與水管相連，直接對流動的水加熱：乙種類有水箱，待水箱中的水加熱至45℃后再淋浴。小華家供電電路的額定電壓為220V，贊同經過的最大電流為20A。假定電流所產生的熱量所實用來使水升溫，加熱前的水溫為20℃，請你依據以上條件判斷，下列說法中正確的選項是()/.A．只有甲種類電熱淋浴器合適小華家的供電電路B．只有乙種類電熱淋浴器合適小華家的供電電路C．甲種類電熱淋浴器所需要的最小電流為

10AD．在供電條件贊同的前提下，乙種類電熱淋浴器使

40kg

水溫度高升

25℃，約

l6min7、在嚴寒的冬天，小明到滑雪場滑雪，恰逢有一塊空地正在進行人工造雪。他發現造雪機在工作過程中，不斷地將水吸入，并連續地從造雪機的前面噴出“白霧”，而在“白霧“下方，已經聚積了厚厚的一層“白雪”，如圖1所示。對于造雪機在造雪過程中，水這類物質發生的最主要的物態變化，以下說法中正確的選項是()A.凝華B.凝結C.升華D.液化圖8、炒菜時假如發生油鍋起火現象，以下做法中最不應該的是A.加一些冷油，降低溫度B.立刻蓋上鍋蓋C.立刻向鍋內倒入冷水來滅火D.將蔬菜倒入油鍋內

()9.我國好多地域把陰霾天氣現象并入霧一同作為災害性天氣，統稱為“霧霾天氣”。對于霧和霾的認識，以下說法中正確的選項是()A．霧是大量的小水滴或冰晶浮游在近地面空氣層中形成的B．霧和霾是兩種不同樣的天氣現象C．霧是由懸浮在大氣中的大量微小塵粒、煙粒或鹽粒等顆粒形成的D．霧和霾是同一個見解的兩種不同樣說法在炒花生或栗子時，平時要往鍋里放一些沙子(或粗鹽)；這樣做的主要目的是()使炒鍋的溫度更高。使花生或栗子受熱平均且防范與鍋底直接接觸時間過長。C.讓沙子(或粗鹽)吸取一些水分，使花生或栗子更為干酥脆。D.讓沙子(或粗鹽)吸取部分熱量，防范因溫度過高而使花生或栗子變焦。11.光亮無風的清晨，當飛機從空中飛過，在蔚藍的天空中會留下一條長長的“尾巴”，如圖1所示，這類現象俗稱為“飛機拉煙”。產生這一現象的原因之一是飛機在翱翔過程中排出的暖濕氣體遇冷所致。在這一過程中，暖濕氣體發生的物態變化是()A.消融B.液化C.蒸發D.升華2010年1月2日起，我國北方大部地域受到大范圍降雪天氣侵襲。大雪嚴重影響了民航、鐵路和高速公路等交通，如圖2所示。在碰到這類天氣時，為了趕忙除掉積雪，常用的方法是撤“融雪鹽”，這是由于（）“融雪鹽”與少量水發生化學反響，產生的熱量使周圍的冰雪消融“融雪鹽”產生“保暖層”，使冰雪吸取足夠的“地熱”而消融C.使雪形成“含融雪鹽的雪”，“含融雪鹽的雪”熔點低于當地溫度，使雪消融D．“融雪鹽”有利于冰雪對陽光的吸取，進而加速冰雪的消融13．酷熱無風的夏天，小宇走在被曬得發燙的柏油路上，看見前面的路面己被一輛灑水車灑水淋濕了。他認為走在淋濕了的路面上必然比走在干燥的路面上感覺涼爽，于是趕忙走過去，/.結果在灑過水的路面上他卻感覺更為悶熱了。你認為產生這類感覺的主要原因是（）．灑水車中的水經過曝曬后，內能增大，溫度很高B．地面上的水使被反射的陽光增加，身體獲得更多熱量C．灑水后使周邊的空氣濕度增加，身上的汗液蒸發變慢D．地面上的水蒸發時把熱量帶到了人的身上14.小明發現戶外處面以上的冬天供熱管道每隔一段距離總呈線型如圖3所示。其主要原因是()為了避開行人和建筑物為了防范管道因熱脹冷縮致使的破壞D.為了方便工人師傅安裝和檢修15．在水泥路面的道路施工中，其中有一道工序是：大概每隔8m水泥中插入一根長木條，將水泥路面切斷成一塊一塊的。此后再趁水泥還未完好固化時用帶有齒的輪在鋪設好的路面上劃出，道道的橫線（如圖1所示）。對下述做法的解析，你認為以下說法中最可能的是()．用帶有齒的輪在鋪設好的路面上劃出一道道的橫線，是為了使路面更為雅觀B．用長木條將水泥路面切斷成一塊一塊的，是為了節儉鋪設路面的水泥資料C．用長木條將水泥路面切斷成一塊一塊的，是為了防讓由于熱膨脹致使路面破壞D．用長木條將水泥路面切斷成一塊一塊的，是為了增大路面的摩擦16．我國北方地域冬天用燃煤取暖所造成的大氣污染，己越來越惹起人們的關注。現在有些家庭已經改用燃油取暖，以降低對大氣的污染。小明家的住所面積約110m2，若將住所的門窗封閉好，用焚燒柴油來取暖，并使室溫高升10℃，已知柴油的熱值為4．3×107J／kg，空氣的密度約為1．3kg／m3，空氣的比熱容為1．O×l03J／(kg.℃)，所需的柴油約為()A．0.01kg

B．0.1kg

C．1kg

D．10kg17.我國近來發射的神州四號飛船返回艙的表面有一層叫做“燒蝕層”的物質，它可以在返回大氣層時保護返回艙不因高溫而燒毀。燒蝕層能起這類作用，除了它的隔熱性能外，還由于()A.它的硬度大，高溫下不會破壞B.它的表面特別圓滑，能減少艙體與空氣的摩擦C.它在汽化時能吸取大量的熱D.它能把熱輻射到宇宙空間18．烹制油炸食品時，假如不慎將水滴濺入燒熱的油鍋中，會聽到“叭叭”的響聲，同時油花四濺。出現這一現象的主要原因是A．水是熱的不良導體B．水滴的溫度與油的溫度不同樣C．水的沸點比熱油的溫度低D．水的比熱容比油的比熱容大/.第二部分：說理題1．（8分）把一個裝滿80℃的熱水的熱水袋懸掛在空中，并用一支溫度計插入熱水中來測量水溫，假定室溫保持在20℃不變，測得溫度與時間的數據以下表：t（分）0102030405060T（℃）80.056.442.133.428.124.923.0請依據表中數據找出T—t的函數關系。試問水的溫度由80℃降為30℃，經過的時間為多少?2．(9分)攪拌水的時候可以對水做功，使水的內能增加，但幾乎不能能讓一個人經過攪拌的方法使一杯水沸騰，請說明原因。3．(10分)以下列圖，某同學做了一個氣體膨脹的小實驗，他將瓶蓋的圓滑頂部沾水，翻轉后放在可樂瓶的瓶口。雙手搓熱，輕輕地將可樂瓶握實，幾秒鐘后，將會看到瓶蓋在瓶口素來跳動。他在做實驗的時候有以下幾點思慮：(1)瓶蓋有沾水和沒沾水能否會影響演示收效?(2)夏天做這個實驗，收效會比冬天好或差?(3)小瓶子(750毫升)和大瓶子(2000毫升)的收效有差別嗎?第第321題題圖圖請你依據所學的物理知識對以上三個問題進行解析。4.小明家新買了一臺電熱油汀取暖器，如圖8所示。當小明使勁晃動這臺取暖器時，可以聽到其內部發出了液體流動的聲音。小明找出說明書認真閱讀后得知，這類取暖幫將電熱管安裝在散熱片腔體內的下部;在腔體內電熱管周圍注有導熱油;在控拉制電路中裝有雙金屬混控元件，當油溫達到調定溫度時，溫控元件會自行斷開電源,在使用注意事項中特別重申這類取暖器不可以倒置或側臥使用。請回答:(1)為什么用油做導熱物質而不用水?(2)取暖器內部發出了液體流動的聲音，說明油沒有裝滿，這是為什么?(3)為什么重申不可以上下倒置或放倒后通電加熱?5.露天放置的大型石油液化氣罐，為了防范因溫度過高而造成爆炸等事故，罐體表面面平時漆成銀白色，如圖11所示。而露天安裝的電力變壓器，同樣為了防范因溫度過高而造成火災等事故，在采用加注冷卻油、安裝散熱管等一系列散熱舉措的同時，卻把其表面面漆成顏色很深的灰黑色，如圖12所示。同樣是為了防范溫度過高，一個表面面漆成顏色很淺灼銀白色，另一個表面面卻漆成顏色很深的灰黑色，這是為什么呢?/.6.小明要買一個電爐用來燒開水，他到商鋪去選購時看到有800Ｗ和1200Ｗ兩種規格，他想：800Ｗ的功率小，比較省電，打算買800Ｗ的。假如從節能的角度考慮，你認為他的這種想法合理嗎，為什么？7.寒冬節氣的清晨，汽車司機上車后常發現在前風擋車窗上出現白色的“哈氣”，于是他翻開暖風，很快就能除掉“哈氣”；夏天，在下大雨后，風擋車窗上也出現“哈氣”影響安全駕駛，于是司機翻開空調制冷，很快“哈氣”也被除掉。為什么同樣的現象，司機采用不同樣的方法卻收到了同樣的收效？請你用所學的物理知識加以解說。8．用來燒開水的鋁制水壺的底部，常有幾個凸凹不平的同心圓，其主要作用是：1）_______________________________________；2）_______________________________________。請兩個有適用價值的液體蒸發吸熱的應用實例：(1)_______________________________________________________________。(2)_______________________________________________________________。10．(4分)小明用打氣筒給自行車輪胎打氣后，發現氣筒壁的溫度顯然高于打氣前的溫度。對于這個現象，你作怎樣的解說?11．(4分)小明和小紅都想幫媽媽煮雞蛋。當煮雞蛋的水燒開后，小明認為要連續將火燒得很旺，使鍋內水強烈沸騰，這樣會很快將雞蛋煮熟。小紅則認為，水沸騰后應改用小火，蓋上鍋蓋，讓鍋內水輕輕沸騰，同樣能很快將雞蛋煮熟。你認為誰的想法更合理?請寫出原因12．(4分）火箭點火發射時，若高溫火焰向下發射到發射臺上，發射臺就會被燒毀。為了保護發射臺，在它的底部建筑了一個大水池，進而巧妙地解決了這個技術問題。1)火箭發射時，底部噴出的弘大的白色氣團（圖6)是由什么組成的？它是怎樣形成的？解析“大水池”對發射臺起到保護作用的道理。/.13.如圖8為輸電線路中常用的油浸自冷式變壓器。變壓器內部的鐵芯、線圈就吞沒于變壓器油（一種礦物油，也稱導熱油）中。變壓器工作時，鐵芯、線圈會發熱。這些熱量主要經過導熱油并流經變壓器外面的一根根金屬管道發散到空氣中，進而使鐵芯、線圈的溫度不會高升太多，以保證變壓器的安全運行。請回答：（1）變壓器外面的散熱器為什么做成管道狀？（2）變壓器的上部有個油箱，其側面有一個油量表。油量表就是一根圖8上、下兩頭均張口并插入油箱中的玻璃管。電工經過察看玻璃管中油面的高度來判斷油箱中油量的多少。請問：設計這一裝置利用的主要物理知識是什么？3）從圖8我們發現：變壓器外面的散熱管道都是沿豎直方向而不是沿水平方向散布的，這是為什么？4）正常情況下，變壓器油箱中的導熱油是絕對不同樣意裝得滿滿的，這是為什么？14.長久以來，實心粘土磚素來是我國主要的建筑資料。由于粘土磚在生產過程中存在著諸多缺點，國家有關部門提出了減少粘土磚使用率、建議新式資料的要求。如圖10所示的空心水泥磚就是新式建筑資料的一種。請你從節能與環保等方面解析，使用空心水泥磚比使用實心粘土磚有哪些利處。〔最少寫出三條）15．住在非洲荒漠的居民，由于沒有電，夏天無法用電冰箱保鮮食品，當地人發了然一種簡單“荒漠冰箱”，如圖4所示。它由內罐和外罐組成，兩罐之間填滿濕潤的沙子。使用時將食品放在內罐，罐口蓋上濕布，放在干燥、通風的地方，并經常向內罐和外罐之間的沙子上灑些水，這樣對內罐中的食品可以起到必然的保鮮作用。依據上文，請回答：(1)將它放在干燥、通風的地方，目的是______________________________。(2)經常向兩罐之間的沙子上灑些水，目的是___________________________。/.16．如圖6甲、乙分別是兩種小型飲水鍋爐的構造表示圖，從節能角度看，你認為哪一種更合理?請簡要說明原因。4.用久了的白熾燈泡會蒙上一層淺淺的黑色，這是由于鎢絲受熱時產生出現鎢蒸氣，在燈泡內壁上產生_________的緣故。

__________現象，油庫里的儲油罐如圖6所示，它渾身銀白，直徑較大，高度較矮（相對于直徑而言），像個短胖子。請回答：（1）在儲油罐的這些設計中，“渾身呈銀白色”是為了_____________；“直徑較大，高度較矮”是為了________________________________。（2）在儲油罐旁還安裝有自動噴頭，每到夏天，特別是白天的中午，常用噴頭向儲油罐噴水，這主假如利用水的___________較大的特色，以及水蒸發時要吸熱的特色來給儲油罐_____________，以防范油的自燃。圖6三、學校淋浴用的簡單太陽曬水箱內裝水60kg，水箱玻璃蓋的面積為0.84m2。從手冊中查得，地球上與太陽光芒垂直的表面接收的太陽輻射能為7.56×104J/(min?m2)；這類水箱吸取太陽能的效率約為50％；散熱損失期為20％。假定使用中可以實時調整水箱朝向，使陽光總能垂直射入玻璃蓋，計算4小時后箱中的水高升的溫度。[水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）。]/.四、（14分）在一些鄉村地域建筑的沼氣池，經過將鄉村大量的秸桿、人畜糞便發酵來獲得沼氣，利用沼氣來燒火做飯，點燈照明。沼氣池的應用，不只使上述資源得以更好的利用，同時也給生活帶來了諸多便利，使環境得以改良。這是一個一舉多得的惠民工程。圖9所示為一田戶的水壓式沼氣池的剖面簡圖。說明：1．沼氣池2．水壓池3．進料口4．密封蓋5.輸氣管6．貯氣室7．沼氣壓力顯示器8．總閥門9.U形管壓強計（里面裝有染成紅色的水）10．出料口蓋板（不密封水壓池．水壓池仍與外面大氣相通）11．閥門己知該田戶家燃氣灶的有關技術數據以下：使用燃料液化石油氣天然氣人工煤氣人工沼氣灶前壓強（kPa)2.82.01.01.5額定熱流量一般爐左：3.6左：3.6右：4.0組合爐右：3.6（kW)單爐4.0取g=10N/kg，水的比熱容4.2×103J/(kg·℃)1．依據圖9所示，經過計算說明，該田戶此時能否使用這個沼氣池中的沼氣來正常燒火做飯？2．有一天，該田戶發現，沼氣壓強小于燃氣灶的要求。為了能趕忙利用沼氣生火做飯，從物理學的角度看，可采用哪些舉措？3．若該田戶所用的燃氣灶是一般爐，平時情況下，一般爐中的右爐獨自正常工作時，將一壺質量為2.5kg、溫度為20℃的水燒開，耗時約10min。試估計右爐燒水的效率。4．請你就怎樣提高燃氣灶的效率問題談談你的設想。/.五、(6分）李明同學家要買一個燒水用的水壺，商場里有兩種容積同樣但品種不同樣的鋁質水壺可供選購，一種是放在液化氣灶上用的，另一種是壺內裝有電熱器的，如圖11所示。李明想比較哪一種水壺燒水更省錢。他第一進行了檢查，獲得以下資料、當地居民用電的價錢是0.5元/度；瓶裝液化氣的價錢是60元/瓶（每瓶中液化氣的質量約為15kg，液化氣的熱值為4.2×107J/kg)；用液化氣燒水的熱效率約為30%，用電熱水壺燒水的熱效率約為90％。依據以上信