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《热学作图》一、作图题1.用两个相同的加热器同时给质量和初温均相等的水和煤油加热，水的温度随时间的变化关系如图所示，已知煤油的比热容是水的一半，且加热过程中物态不变，请在图中画出给煤油加热后温度随时间变化的关系图象。2.如图所示是一只温度计的局部示意图，请在图中画出温度为−8℃时，温度计的液面位置。3.给一定质量的水加热，其温度随时间变化的关系如图甲所示，已知T是水的沸点，请按要求在图乙的各图象中画出满足要求的图象的大致形状。(沸腾前后都要画且不考虑热损失)4.甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，请在图乙、丙中分别画出做功和排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。5.在20℃的实验室中研究冰的熔化过程中，记录的数据如下表，请在图中画出它的熔化曲线。时间051015202530冰的温度℃−−2000016.某晶体的熔点是35℃，请在图中大致画出一定质量的这种晶体由50℃降低至20℃时温度随时间变化的大致图象。7.如图是冰的熔化曲线图，已知冰在第6分钟全部熔化，请画出第6至8分钟的大致图线。8.如图所示，是一只温度计的局部示意图，当温度为零下2℃，请用笔将细管内的水银部分涂黑．9.如图所示在温度计的玻璃泡上裹有一小团浸有酒精的湿棉花，将它们静置在一封闭的房间内一段时间，温度计示数随时间变化的图象如图虚线所示。若其他条件不变，仅加快该房间的空气流速，请你用实线画出相同时间内温度计示数随时间变化关系的大致图象。(注：温度计的初始温度相同)10.如图所示为某小组同学做冰的熔化实验时所做的温度随时间变化图像。C点为冰刚好全部熔化为水，请在图中画出8−12分钟水温的变化图像。11.如图所示，用水浴法对试管中的酒精加热，若两液体初始温度相同，现将烧杯中的水加热至沸腾段时间后，绘制了水温随时间变化关系的图像。请你在同一坐标中画出相同时间内酒精的温度随时间变化的大致关系图像。(酒精的沸点为78℃)12.课堂上探究了晶体海波的熔化规律并知道了海波的熔点为8℃，请在图中画出，55℃的海波放热后温度降至0℃时温度随时间的变化大致图象。13.在做研究某物质熔化时的规律的实验时得出如下数据：加热时间0246810121416182022温度℃646872768080808084889296请根据上表数据在图中尝试用描点法画出温度随时间变化的图线：14.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，图中给出了甲液体温度与加热时间关系图象，试在图中画出乙液体大致图象(已知𝑐甲𝑐乙)。15.图中温度计的示数为2℃，请画出温度计内液面的位置并将液柱涂黑。16.如图所示的场景发生在炎热的天气，在图中虚线框内画一个带箭头的线段，用来表示地面附近空气的流动方向．17.温度计玻璃泡从酒精中取出示数会发生变化，请你在图中绘制出全过程温度计读数随时间变化的大致图象。18.请在下图中画出将−℃的冰熔化为10℃水的大致图象。19.如图所示，请你把温度计画在适当的位置，用于正确测量烧杯中水的温度。20.质量和初温(等于室温)都相同的水和酒精盛在相同的容器中，用两个完全相同的酒精灯给它们加热，请在如图的直角坐标中粗略画出水和酒精从室温开始到沸腾前的温度随加热时间变化的图象，并分别用𝑙1、𝑙2表示。[已知𝐶水=.2×103𝐽(𝑘𝑔⋅℃)，𝐶酒精=2.×103𝐽(𝑘𝑔⋅℃)，酒精的沸点为78℃，室温约20℃]。21.如图所示，画出内燃机做功冲程活塞运动的箭头方向和吸气冲程气缸门的开闭情况。22.有三个温度均为90℃的物体甲、乙和丙，甲和乙是同种物质的同一状态，但乙的质量比甲大；乙和丙的质量相同，但乙的比热容比丙小，现将它们放在室温下自然冷却，假设相同时间内它们放出的热量相同，请你画出它们降温时大致的温度变化图象并标明“甲”、“乙”和“丙”。23.某小组在做“探究水的沸腾”实验时，记录了如表格中的实验数据，请你在直角坐标系中完成水的温度随时间变化的图象时间012345678温度℃91939597999999999924.用两个相同的加热器同时给质量均为m的物质甲和水加热，水的温度随时间的变化关系如图所示，若甲物质的比热容是水的一半，请在图中画出给甲物质加热10min温度随时间变化的关系图象．答案和解析1.【答案】解：在某一定时间时，利用热量的计算公式𝑄=𝑐△分析可知，煤油的比热容是水的比热容的一半，温度的变化量是水的温度的变化量的二倍，如图所示：。【解析】可以采用控制变量法分析，具体做法在时间一定时，再利用热量的计算公式分析即可。本题采用了控制变量法，这是一种常用的一种分析问题和探究物理问题的方法。2.【答案】解：温度计的分度值是1℃，温度为−8℃时所在的刻度如图所示：【解析】在作图以前，应该观察使用温度计的量程，认清它的最小刻度值，以便正确作图。此题考查的是温度计的刻度的认识，注意区分零上或零下刻度，是一道基础题。3.【答案】解：(1)减小水的质量会缩短加热时间，但是水的沸点不变；(2)降低水的初温，吸收相同的热量温度变化相同，所以与原来图线平行，当加热时间变长，沸点不变；(3)降低水的沸点则沸腾温度降低，沸腾时间缩短；故答案为：见解答。【解析】1、本题是一道关于温度随时间变化图象的题目，解答本题需要掌握沸点和物体吸热公式的应用；2、水的沸点只与水面上的气压有关，水面上的气压不变，则沸点不变；3、水的质量增加，将水加热到沸腾，由公式𝑄=𝑐△可知，水吸收的热量增加，加热时间增加。本题主要考查学生对温度随时间变化图象的分析能力，读懂图象信息是正确解答本题的关键，图象能直观形象地表示两个物理量之间的关系或变化规律，是物理学上常用的研究物理问题的方法，分析图象时，要看清楚图象中的横坐标和纵坐标所代表的物理量。4.【答案】【解析】【分析】四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，吸气冲程，进气门打开，排气门关闭；压缩冲程，两个气门都关闭，活塞向上运动；做功冲程，两个气门都关闭，活塞向下运动；排气冲程，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动。熟悉每个冲程的特征是作图的关键；本题的难点是准确作图。【解答】做功冲程，两个气门都关闭，活塞向下运动；排气冲程，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，如下图所示：。5.【答案】解：把数据表中的时间和温度的对应点在坐标纸中一一标出，再连接成平滑的曲线，如图：【解析】根据表格数据画图象，就是先根据数据描点，然后将这些点用平滑曲线连接起来。本题考查会用描点法做晶体熔化图象，属于基础知识。6.【答案】解：同种晶体熔点的凝固点相同，晶体凝固过程放热温度不变。一定质量的该物质从温度为50℃的液态放热后温度降至35℃凝固，温度不变，全部凝固后放热温度继续下降至20℃，液态的比热容大于气态的比热容，吸收相同的热量液体温度变化慢，图象如图所示：故答案为：如上图。【解析】同种晶体熔点的凝固点相同，晶体凝固过程放热温度不变。液态的比热容大于固态的比热容，吸收相同的热量液体温度变化慢。本题考查了晶体的凝固图象，是一道中等题，掌握晶体的凝固特点，即可解决。7.【答案】解：已知冰在第6分钟全部熔化，6至8分钟，继续吸热，温度不断升高，由于冰比热容小于水的比热容，所以在相同的时间内，水的温度变化不如冰的温度变化大，连接成平滑的曲线，如图所示：【解析】冰是晶体，冰在熔化过程，继续吸热，但温度不变，熔化完毕，继续加热，温度升高，已知冰在第6分钟全部熔化，那么从6min开始，温度不断升高，然后根据水的温度变化不如冰的温度变化大，即可画出大致图线。本题考查学生对晶体熔化图象的理解，其中能由图象中得出，在相同的时间内，水的温度变化不如冰的温度变化大，是画图线的关键。8.【答案】解：温度计的分度值是1℃，温度为−2℃时所在的刻度如图所示：【解析】在作图以前，应该观察使用温度计的量程，认清它的最小刻度值，以便正确涂黑．此题考查的是温度计的刻度的认识，注意区分零上或零下刻度，是一道基础题．9.【答案】答：温度计的玻璃泡上裹有一小团浸有酒精的湿棉花，将它们静置在一封闭的房间内一段时间，温度计示数随时间变化的图象如图虚线所示；若其他条件不变，仅加快该房间的空气流速，蒸发加快，温度降低较快，但很快蒸发完成，温度上升。故温度计示数如图所示：【解析】影响液体蒸发的因素，液体表面空气流动速度快慢，液体表面积的大小，以及温度的高低。本题考查影响蒸发的因素，是一道基础题，难度不大。10.【答案】【解析】【分析】本题考查了晶体的熔化曲线图像，此题是一道比较简单的题目。解答本题的关键是知道冰是晶体，晶体在熔化过程中吸热，温度不变。当熔化完全后，机械吸热，温度升。【解答】由于C点时冰完全熔化为水，则继续加热，水吸收热量，温度升高，根据冰和水的比热容的关系得到如下图像：11.【答案】【解析】【分析】此题考查了水和酒精沸腾的特点，同时考查了沸点与气压的关系。液体沸点与气压有关，同种物质气压不变，沸点不变。【解答】液体的沸点与液体上方的气压有关；若两液体初始温度相同，将烧杯中的水加热至沸腾段时间后，酒精上方的气压增大，酒精的沸点升高，酒精吸热升温变慢，加热至沸腾所用时间变长。故如图所示：。12.【答案】解：同种晶体熔点的凝固点相同，晶体凝固过程放热温度不变。海波55℃的海波放热后温度降至8℃凝固，温度不变，全部熔化后放入温度继续下降至0℃，液态的比热容大于气态的比热容，吸收相同的热量液体温度变化慢，图象如图所示：【解析】同种晶体熔点的凝固点相同，晶体凝固过程放热温度不变。液态的比热容大于气态的比热容，吸收相同的热量液体温度变化慢。本题考查了晶体的凝固图象，是一道中等题，掌握晶体的凝固特点，即可解决。13.【答案】【解析】【分析】此题分别从数据和图象来考查晶体熔化过程的特点，难度较小。先在坐标系内描点，然后用平滑曲线连接即可。【解答】用描点法画出图像为：14.【答案】解：质量相同的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热相同的时间，吸收的热量相等；根据△=𝑄𝑐𝑚可知：比热容越大、升高的温度越小，∵已知𝑐甲𝑐乙。∴甲升高的温度大。如图所示：【解析】质量相同的甲乙两种液体，加热相同的时间，吸收的热量相等，然后根据△=𝑄𝑐𝑚判断出升高温度的大小，即可在图象中确定乙液体的大致图象。本题考查物质的比热容与热量、质量和温度变化的关系；知道在质量相同、吸收的热量相等的条件下；比热容越大升高的温度越小。15.【答案】解：由图知：温度计上10℃之间有5个小格，所以一个小格代表的温度是2℃，即此温度计的分度值为2℃；已知温度计的示数为2℃，所以液柱最高处在“20”向上2个小格处。如下图：。【解析】使用温度计测量液体温度时，先要弄清楚温度计的量程和分度值，读数时视线与液柱最高处所对刻度相垂直，并注意区分温度是零上还是零下。此题考查的是温度计示数的标注，在物理实验和日常生活中经常使用温度计，我们要熟练掌握其使用和读数方法。16.【答案】解：由图可知此时为晚上，气温降低，水的比热容比泥土、沙石的比热容大，陆地和海水放出相同的热量时，海水温度下降的慢，陆地温度下降的快，即海面上方空气的温度较高，陆地上方空气的温度较低；海面上热空气上升，陆地上冷空气下降，所以空气从陆地吹向海面，形成风．如图所示：【解析】根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点来分析炎热的天气里空气的流动方向．主要考查学生对水的比热容较大的应用的了解和掌握，涉及到海陆风的形成，是一道难题．17.【答案】解：当将浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上时，随着酒精的迅速蒸发，会带走一部分热量，温度计的示数会降低，但当酒精蒸发完后，温度计的示数会上升，最终与室温相同。故大致图象为：【解析】浸有酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上，这些酒精会蒸发，蒸发吸热会导致玻璃泡的温度降低。此题通过图象和文字相结合的方式考查了蒸发特点和现象，要注意分析。大部分学生知道酒精蒸发吸热，使温度计温度降低，没有考虑酒精蒸发完毕后温度的回升，从，因此在解题时要认真审题，弄清题意再做题。18.【答案】解：冰是晶体，熔点为0℃，冰