物理中考30个特色重点专题再巩固(三轮复习查缺补漏)专题20热学体系三个常考的探究实验问题(原卷版+解析)

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（1）组装器材时应先固定_______（选填“A”、“B”或“C”）的位置。为使冰块均匀受热，应选用_______（选填“大冰块”或“碎冰”）进行实验；
（2）实验过程中某一时刻温度计的示数如图乙所示，此时冰的温度为_______℃；
（3）图丙是根据实验数据绘制的冰熔化时温度随时间变化的图像，分析图像可知：第6min，处于_______（选填“固”、“液”或“固液共存”）态；冰熔化时需要吸收热量，温度________；冰是_______（选填“晶体”或“非晶体”）；0~4min升温比8~12min升温快的原因是___________。
2.图甲是小丽同学探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置图。

如图乙所示，温度计的示数为______ 不需要估读。
安装实验器材时，小丽应按照______ 的顺序进行选填“从上到下”或“从下到上”。
她将冰熔化的过程绘制成如图丙所示的温度随时间变化的图像。分析图像数据可知，冰是______ 选填“晶体”或“非晶体”。
分析图丙可知，该物质在时刻的内能______ 时刻的内能；CD段加热时间是AB段加热时间的2倍，则冰的比热容______ 水的比热容两空均选填“大于”、“等于”或“小于”。
当试管中的冰全部熔化成水后，继续用酒精灯加热，试管中的水______ 沸腾选填“能”或“不能”。
3. 实验小组按照如图甲所示的装置进行“探究水的沸腾”实验。当水温上升到90℃时，每隔1min记录一次温度。
（1）在组装器材时，应该按照________（选填“由上到下”或“由下到上”）的顺序。
（2）小组在实验过程中，第2min时温度计示数如图乙所示，此时水的温度为________℃。全部实验数据见下表，由表可知：水面上方的气压_________（选填“大于”“小于”或“等于”）一个标准大气压。
（3）图丙是A、B两个实验小组根据各自的实验数据描绘出的水的沸腾图像，两图像不同的原因可能是_________。（写出一种即可）
4. 探究水沸腾前后温度变化的特点，所用器材有铁架台、烧瓶、温度计、秒表、石棉网等。
（1）在安装如图甲的装置时，要保证用酒精灯的外焰加热，应先固定___________（a/b/c）的位置；
（2）实验中，从水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入表格，第2min时温度计示数如图乙，读数为___________℃；
（3）由实验数据可知，水的沸点为___________℃；
（4）实验完成后熄灭酒精灯，将烧瓶从铁架台上取下。拿橡皮塞塞紧瓶口，用冷水喷烧瓶底（如图丙），里面的水___________沸腾。
5. 小希和实验小组的同学们按照图甲所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
（1）她们在组装实验器材时，其合理的顺序是_______（填写序号）；
①温度计 ②石棉网 ③装水的烧杯 ④酒精灯
（2）实验进行一段时间后，温度计的示数如图甲所示，为_______℃；
（3）水在沸腾前，温度升高，这是通过_______方式增加水的内能；
（4）小希观察到水沸腾时形成的大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的_______散发到空气中。此过程中，水不断吸收热量，温度_______；
（5）小组同学实验过程中绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图象，分析图象可知，此时气压_______（选填“高于”、“等于”或“低于”）标准大气压。
6. 小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图甲、乙所示。
（1）在两个相同的易拉罐内分别装入初温、_________相同的沙子和水。
（2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是：_________。测得实验数据如表格所示。
（3）时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其读数为_________。
（4）加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点_________（正确/错误）。
（5）分析数据可得沙子的比热容_________（小于/等于/大于）水的比热容。
7. 在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中
（1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的______相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于______；
（2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是______；
（3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表，在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作：
①先点燃酒精，再点燃碎纸片；
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数；
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数；
小红认为上述操作中，操作______是错误的，小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是______。
8. 利用如图（a）所示的实验装置比较不同物质的吸热能力。
（1）实验时，选取质量_______、初温相同的甲、乙两种不同液体，用相同的酒精灯加热，加热时液体温度升高，这是通过_______方式来增大内能的。
（2）根据实验数据绘制的温度随时间变化关系如图（b）所示，分析可知，________液体的吸热能力更强。
（3）实验完成后，酒精灯中剩余酒精热值_______（填“变大”“变小”或“不变”）。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
93
98
100
102
102
102
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
90
92
96
98
99
99
99
加热时间/
0
1
2
3
4
5
温度/
沙子
18
22
29
37
45
—
水
18
19
21
23
25
27
2023年物理中考30个特色与重点专题再巩固（三轮复习查缺补漏全国通用）
专题20 热学体系三个常考的探究实验问题
1. 在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中，实验装置如图甲所示。
（1）组装器材时应先固定_______（选填“A”、“B”或“C”）的位置。为使冰块均匀受热，应选用_______（选填“大冰块”或“碎冰”）进行实验；
（2）实验过程中某一时刻温度计的示数如图乙所示，此时冰的温度为_______℃；
（3）图丙是根据实验数据绘制的冰熔化时温度随时间变化的图像，分析图像可知：第6min，处于_______（选填“固”、“液”或“固液共存”）态；冰熔化时需要吸收热量，温度________；冰是_______（选填“晶体”或“非晶体”）；0~4min升温比8~12min升温快的原因是___________。
【答案】 （1）C 碎冰 （2） -3 （3） 固液共存 保持不变 晶体 水的比热容大
【解析】（1）为了使用酒精灯的外焰加热，应先固定铁圈C的位置。实验中应选用碎冰块来进行实验效果更好些，因为可以可以使冰受热均匀。
（2）由乙图可知，温度计的分度值为1℃，液面在0℃以下3个格处，实验此时冰的温度为-3℃。
（3）由丙图可知，第6min时正是冰熔化过程，所以处于固液共存态；冰熔化时需要吸收热量，温度保持0℃不变，有固定的熔点，所以冰是晶体。
0~4min冰升高10℃，8~12min水升高5℃，质量不变，相同时间内冰水和水吸收的热量相同，可知，水比冰的比热容大。
2.图甲是小丽同学探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置图。

如图乙所示，温度计的示数为______ 不需要估读。
安装实验器材时，小丽应按照______ 的顺序进行选填“从上到下”或“从下到上”。
她将冰熔化的过程绘制成如图丙所示的温度随时间变化的图像。分析图像数据可知，冰是______ 选填“晶体”或“非晶体”。
分析图丙可知，该物质在时刻的内能______ 时刻的内能；CD段加热时间是AB段加热时间的2倍，则冰的比热容______ 水的比热容两空均选填“大于”、“等于”或“小于”。
当试管中的冰全部熔化成水后，继续用酒精灯加热，试管中的水______ 沸腾选填“能”或“不能”。
【答案】 从下到上 晶体 小于 小于 不能
【解析】观察温度计刻度盘，从下到上示数变小，说明是零下，则从0刻度处向下数为4格，则读数为；
组装实验仪器的原则：从下到上，从左到右的顺序，酒精灯加热时用外焰加热，要先放酒精灯，根据外焰的高度确定石棉网的高度；再放烧杯，确定试管的高度，最后放入温度计，温度计的玻璃泡不能碰到容器底或壁；
由丙图可知，在这段时间内，温度不变，具有一定的熔化温度，说明冰是晶体；
表示冰在熔化，熔化过程中，要持续吸热，内能增加，但是温度不变，所以时刻的内能小于时刻的内能；
质量相同的同种物质，处于不同状态时，升高相同的温度，加热时间越长，说明吸收的热量越多，比热容越大，所以冰的比热容小于水的比热容；
烧杯中的水沸腾后，温度不再升高，试管中的水温能达到沸腾的温度，但不能继续吸热，所以不能沸腾。
3. 实验小组按照如图甲所示的装置进行“探究水的沸腾”实验。当水温上升到90℃时，每隔1min记录一次温度。
（1）在组装器材时，应该按照________（选填“由上到下”或“由下到上”）的顺序。
（2）小组在实验过程中，第2min时温度计示数如图乙所示，此时水的温度为________℃。全部实验数据见下表，由表可知：水面上方的气压_________（选填“大于”“小于”或“等于”）一个标准大气压。
（3）图丙是A、B两个实验小组根据各自的实验数据描绘出的水的沸腾图像，两图像不同的原因可能是_________。（写出一种即可）
【答案】 （1）由下到上 （2）96 大于 （4）两个实验小组中水的质量不同
【解析】（1）实验中需用酒精灯的外焰进行加热，温度计的玻璃泡要全部浸没在水中，不能碰到容器内壁和容器底部，所以在组装器材时，应该按照由下到上的顺序。
（2）由图乙可知，温度计的分度值为1℃，根据液面所在的位置可知，此时温度计的示数，即此时水的温度为96℃。
由表中的数据可知，水的沸点为102℃，高于一个标准大气压时水的沸点，根据沸点与气压的关系可知，水面上方的气压大于一个标准大气压。
（3）根据丙图可知，两个小组水的初温相同，但是沸腾的时间不同，所以可能的原因是两个实验小组中水的质量不同。
4. 探究水沸腾前后温度变化的特点，所用器材有铁架台、烧瓶、温度计、秒表、石棉网等。
（1）在安装如图甲的装置时，要保证用酒精灯的外焰加热，应先固定___________（a/b/c）的位置；
（2）实验中，从水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入表格，第2min时温度计示数如图乙，读数为___________℃；
（3）由实验数据可知，水的沸点为___________℃；
（4）实验完成后熄灭酒精灯，将烧瓶从铁架台上取下。拿橡皮塞塞紧瓶口，用冷水喷烧瓶底（如图丙），里面的水___________沸腾。
【答案】 （1）a （2）94 （3）99 （4）不能
【解析】（1）在安装如图甲的装置时，要保证用酒精灯的外焰加热，需要先固定a位置，安装时需要从下到上。
（2）如图乙所示，为温度计，分度值为1℃，从下到上，刻度越来越大，故读零上，故读数为94℃。
（3）如表所示，水沸腾时，温度保持不变，故水的沸点为99℃。
（4）用冷水喷烧瓶底（如图丙），里面的水降温，烧瓶里的水不能吸热，故水不能沸腾。
5. 小希和实验小组的同学们按照图甲所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
（1）她们在组装实验器材时，其合理的顺序是_______（填写序号）；
①温度计 ②石棉网 ③装水的烧杯 ④酒精灯
（2）实验进行一段时间后，温度计的示数如图甲所示，为_______℃；
（3）水在沸腾前，温度升高，这是通过_______方式增加水的内能；
（4）小希观察到水沸腾时形成的大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的_______散发到空气中。此过程中，水不断吸收热量，温度_______；
（5）小组同学实验过程中绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图象，分析图象可知，此时气压_______（选填“高于”、“等于”或“低于”）标准大气压。
【答案】（1）④②③① （2）94 （3）热传递 （4）水蒸气 不变 （5）低于
【解析】（1）实验时要使用酒精灯的外焰加热，所以合理顺序应先放好酒精灯，由其外焰高度确定铁圈及石棉网的高度；温度计测量液体温度时，玻璃泡要浸没在液体中，不能接触容器底和壁，所以接着应放置烧杯，最后安装温度计。
其合理的先、后顺序是：④②③①。
（2）由图可知温度计的分度值为1℃，所以温度计的时数为94℃。
（3）改变物体内能的方式有两种热传递和做功，水在沸腾前，温度升高，这是通过热传递的方式增加水的内能。
（4）当水沸腾时，水中形成大量的气泡上升到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中。
[3]水沸腾后，继续吸收热量，水水的温度保持不变。
（5）沸点的高低和气压有关，气压升高，沸点升高，气压降低，沸点降低，标准大气压下，水的沸点为100℃，由图可知，水的沸点小于100℃，所以此时气压低于标准大气压。
6. 小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图甲、乙所示。
（1）在两个相同的易拉罐内分别装入初温、_________相同的沙子和水。
（2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是：_________。测得实验数据如表格所示。
（3）时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其读数为_________。
（4）加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点_________（正确/错误）。
（5）分析数据可得沙子的比热容_________（小于/等于/大于）水的比热容。
【答案】（1）质量 （2） 让物质受热均匀 （3）52 （4）错误 （5）小于
【解析】（1）要比较沙子和水的比热容，利用控制变量法要控制初始温度相同，同时质量也要相同。
（2）加热的时候用玻璃棒搅拌的目的是让水和沙子受热均匀。
（3）根据温度计的刻度，可知此时温度为52度。
（4） 加热相同的时间，相同初始温度，相同质量的水和沙子吸收的热量是等量的，此时升高的温度不同证实它们的比热容不同。
（5）根据比热容的公式可知：相同初始温度相同质量的不同物质，吸收相同热量后升高的温度越高的，其比热容越小。即沙子的比热容小于水的比热容。
7. 在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中
（1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的______相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于______；
（2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是______；
（3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表，在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作：
①先点燃酒精，再点燃碎纸片；
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数；
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数；
小红认为上述操作中，操作______是错误的，小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是______。
【答案】 （1）质量 根据温度计示数确定水吸收热量的多少 （2）温度计液泡没有浸没在水中 （3）① 燃烧过程中有热量损失
【解析】（1）燃料充分燃烧放出热量的多少还与燃料的质量有关，所以要控制质量相等。
根据，实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，观察末态温度，末态温度高说明吸收热量多，反之，吸收热量少。
（2）使用温度计测量液体，应将温度计液泡完全浸没在液体中。
（3）应当同时点燃酒精和碎纸片，保证燃烧时间相同。
燃烧过程中有热量损失，水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量。
8. 利用如图（a）所示的实验装置比较不同物质的吸热能力。
（1）实验时，选取质量_______、初温相同的甲、乙两种不同液体，用相同的酒精灯加热，加热时液体温度升高，这是通过_______方式来增大内能的。
（2）根据实验数据绘制的温度随时间变化关系如图（b）所示，分析可知，________液体的吸热能力更强。
（3）实验完成后，酒精灯中剩余酒精热值_______（填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】（1）相等 热传递 （2）乙 （3）不变
【解析】（1）实验时，根据控制变量法的需要，选取质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体，用相同的酒精灯加热，加热相同的时间，通过比较两种液体的温度变化，来比较两种液体的吸热本领。
加热时烧杯壁吸收酒精灯的热量，再把热量传递给液体，液体温度升高，这是通过热传递的方式来增大内能的。
（2）由乙图可知，加热相同时间，相同质量的两种液体吸收相同的热量时，甲液体的温度变化较大，由此可知甲的吸热能力较差，乙液体的吸热能力更强。
（3）热值是燃料的一种性质，不随质量的变化而变化，因此实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值不变。
时间/min
0
1
2
3
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5
6
7
温度/℃
90
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98
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102
102
102
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90
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99
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温度/
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水
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