2022年中考物理专题复习热学实验专题训练
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这是一份2022年中考物理专题复习热学实验专题训练,共26页。试卷主要包含了实验探究题等内容,欢迎下载使用。
1.图甲是小明“探究冰熔化时温度变化规律”的装置,请回答下列问题:
(1)某时刻试管中温度计的示数如图乙所示是 ℃。
(2)把装有碎冰块的试管放到装有水的大烧杯中加热,主要目的是使碎冰块 。
(3)图丙是小明根据实验数据绘制的冰的温度随时间变化的图像。由此可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”);在第6min时,试管内的物质处于 (选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)。
(4)小明又继续加热一段时间,观察到 (选填“试管”、“烧杯”或“试管和烧杯”)中的水发生了沸腾现象,温度计的示数不再发生变化。
2.如图甲是某同学探究“海波熔化时温度变化规律”的实验装置,实验记录的数据如下表所示。
(1)实验应选用颗粒 (选填“较大”或“较小”)的海波进行实验,用水浴法对海波进行加热的目的是使海波 ;
(2)如表所示是实验记录的数据,请在图乙方格纸中绘制出海波熔化的温度一时间图像;
(3)分析图像可知,海波是 (选填“晶体”或“非晶体”),海波的熔化过程持续了 min,在熔化过程中海波处于 态;
(4)从0~2 min和9~11 min海波的温度变化可知,固态海波的 比液态海波小。
3.在探究某固体熔化时温度的变化规律的实验中,小明采用了水浴法加热。
(1)水浴法加热的好处是 ;
(2)小明组装的实验器材如图甲所示,图中有在一处明显的不足,请你指出不足之处并说明理由 ;
(3)小明纠正了不足,重新调整了器材,根据实验测得的数据作出图像,如图乙所示,由图像可知该物质的熔点是 ℃,第10min时,该物质所处的状态是 (填“固态”、“液态”或“固液共存”)。
4.在探究液体的沸腾实验中,某实验小组用相同的加热器对初温相同的甲(100g水)、乙(200g水)、丙(100g煤油)三杯液体进行加热(三只杯子均相同),直至沸腾。根据实验数据绘制了它们的温度随时间变化图象(如图):
(1)由图象可知,液体的沸点与质量 (选填“有关”或“无关”);
(2)加热初期,相同时间内,甲、乙两杯液体温度升高不同是因为它们的 不同,甲、丙两杯液体温度升高不同是因为它们的 不同。
5.在“观察水的沸腾”实验中,小明同学的实验数据如下表:
(1)从表中的数据可以看出,在第 min记录的数据明显错误,判断的理由是 .
(2)由表中数据可知,水的沸点是 ℃,此时液面上的气压 1标准大气压(选填“小于”、“大于”或“等于”).
(3)小明观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况如图甲、乙所示,其中 图是水在沸腾时的情况.
6.小红同学用如图甲所示的装置对冰加热,根据实验记录分别绘制了冰熔化时和水沸腾时温度随时间变化的图象如图丙、丁所示.请你回答:
(1)图乙中,温度计的示数为 ℃.
(2)图丙中, 段表示冰的熔化过程,此过程中该物质的内能 (填“增加”“减少”或“不变”);
(3)比较图丙中AB段与CD段可以看出:吸收相同热量时,冰升温比水升温快,原因是 .
(4)由图丁可知,水的沸点是 ℃,由此可判断出当时水面上方的气压 (填“高于”“低于”或“等于”)1标准大气压.
(5)婷婷同学评估小红同学所画的图象丁时指出:图象中的GH段不是根据实验数据画出来的,请你帮婷婷陈述其中的奥秘。
7.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,两组同学从甲、乙两图所示的实验装置中各选一套来完成实验。
(1)实验时,按照自下而上的顺序组装器材的目的是 (写出一条理由即可)。
(2)图丙是实验中某一时刻温度计示数,其读数是 ℃。
(3)图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度—时间”的图象,其中图象 (选填“a”或“b”)是根据乙实验装置的数据绘制的;生活中利用类似的办法煮食物,可以使食物熟的更快,其原因是 。
(4)同学们观察到戊图中明显的实验现象时,温度计示数 (选填“变大”“不变”或“变小”),这时气泡内的气体是 (选填“空气”或“水蒸气”)。
8.小芳用如图所示的装置“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
(1)甲图装置错误的地方是 。
(2)沸腾时水中气泡的情形如图乙中 (选“A”或“B”)。
(3)当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制了如图丙所示水温随时间变化的图像,由图像可知,水沸腾时的特点是 。
(4)通过这个实验,小芳终于明白妈妈用炉火炖老母鸡时,在沸腾后总是 (选填“保持大火”、“调为小火”)的道理。
9.去年暑假小明在爸妈的陪同下去邵水河畔玩要。他发现赤脚踩在水里清凉舒服,回到岸上踩在沙子上却很烫,对此很好奇,他设计了如图甲所示的装置探究“水和沙子谁的吸热本领大”。实验数据记录如下:
(1)此实验中把沙子或者水吸收热量的多少转换为 (“升高温度的多少”或“加热时间的长短”);
(2)分析实验数据可得:质量相同的水和沙子,升高相同的温度,水吸收的热量大于沙子吸收的热量,说明 (选填“水”或“沙子”)的吸热本领大;
(3)粗心的小明实验完成后忘记熄灭酒精灯,发现烧杯中的水已经沸腾,此时温度计示数如图乙,请读出此时水的温度是 ℃;
(4)由(3)小题可知当地气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)标准大气压。
10.某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
(1)加热前,在一个烧杯中倒入240mL的水,为了使水和煤油的质量相同,需要在另一个相同烧杯中倒入 mL的煤油;
(2)用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油,每隔1min记录一次温度,整个实验操作无误。图乙中,若图线②反映水的温度随时间的变化规律,则图线 (填序号)可以反映煤油的温度随时间的变化规律。加热过程中,煤油的热值 (填“变大”“不变”或“变小”);
(3)同时停止加热,在相同质量的水和煤油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比 (填“大于”“等于”或“小于”)煤油放出的热量与降低的温度之比。
11.“水与食用油”是生活中不可缺少的食品。小红在学习了比热容的知识后,猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大,为了验证这一结论,他设计了如下探究实验:
(1)取两个相同的试管,分别装入 相等、初温相同的水和食用油;
(2)将两支相同的温度计分别正确地插入盛有水和食用油的两个试管内,并将实验装置固定在铁架台上,如图甲所示。打开加热开关,对盛有水和食用油的试管进行加热,实验过程中,其中一支温度计的示数如图乙所示,其读数是 ℃;
(3)小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示,通过分析可知,在相同时间内 的温度变化大,可得出 的吸热本领大。
12.比较不同物质吸热的情况
如图甲所示,用相同规格的电加热器给质量相同的水和食用油加热,记录数据并绘制出两种液体温度随加热时间变化的图象。
(1)由图象可知,水和食用油升高相同的温度, 的加热时间更长,说明它的吸热能力更强。换用多种液体进行实验,发现不同物质在质量相同、升高的温度相同时,吸收的热量一般不同。为了表示不同物质的这种性质差别,物理学中引入了 这个物理量;
(2)实验中通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少,这种方法还在 实验中用到(写出一个即可);
(3)实验中水的质量是400g,0-3min内它吸收的热量是 ;
(4)继续给水加热,水沸腾后温度计的示数如图乙所示,则它的沸点是 。取出电加热器后,水停止沸腾,说明水在沸腾的过程中需要 热量。
13.在探究“不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图甲、乙所示。
(1)实验中应取 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格 (选填“相同”或“不同”)的电加热器加热。实验中通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少;
(2)实验数据如图所示, 液体的吸热能力强(选填“甲”或“乙”)。如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体做为冷却剂,你认为 (选填“甲”或“乙”)液体较为合理。
(3)图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图中的第 条(填”①”“②”或“③”)
14.如图甲所示是小明做“比较不同物质吸热情况”实验的装置,使用两个相同的容器分别装入质量相等的A、B两种液体,并用相同的装置加热。
(1)如图乙所示为B液体在第2分钟时温度计的示数,其示数为 ℃;
(2)液体吸收热量的多少可通过 来比较;
(3)将实验数据记录在如表表格中,分析数据可知,质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时, (选填“A”或“B”)升高的温度较高;
(4)冬天,小明想自制一个暖手袋,若从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质,选择 (选填“A”或“B”)为介质保暖时间会更长。
15.在探究不同物质吸热升温的现象实验中∶
(1)小强将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图1所示,则他应将平衡螺母向 端调节;调节天平平衡后,为称取质量相等的沙子和水,小强将装有沙子和水的相同烧杯分别放在天平的左、右托盘上,称取完成后,天平平衡时的场景如图2所示,则小强在称取中存在的问题是 。
(2)小强组装的实验装置如图3所示,他在器材安装中的一处错误是 。
(3)实验中某时刻温度计的示数如图4所示,其读数为 ℃。
(4)实验结東后,小强根据图5所示的温度随时间变化图像,用三种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢,从而建立比热容的概念∶①在相同的时间t内比较温度变化 ΔT ;②在相同的温度变化 ΔT 内比较时间t;③若 ΔT 和t均不同,则可用 来比较沙子和水吸热升温的快慢。在初中物理中,比较物体 的快慢时也用到了上述方法。
16.小明想估测薯片的热值,进行了如下实验。
(1)将天平放在水平面上并将游码归零,发现指针偏左,则应将平衡螺母向 端週节;测量质量时,调节天平再次平衡,右盘中的砝码和游码位置如图甲,其质量为 g。
(2)如图乙,将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后,烧杯中0.2kg的水温度升高了5℃,则水吸收的热量Q吸= J。[c水=4.2×103J/(kg・℃)]
(3)根据Q放=Q吸和Q放=mq,算出薯片的热值比实际值小得多,原因是∶ 。
17.小明在学习“物质的比热容”时,取相同质量的水和沙子,用相同的酒精灯加热,测得它们升高的温度如表,并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线.
(1)用温度计测量水的初温如图甲所示,其读数为 ℃.
(2)实验中选用相同的酒精灯加热,可以认为相同时间内水和沙子 相同.
(3)请利用表中数据在图乙中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线.
(4)沙子在1.0~1.5min内升高的温度有明显异常,其主要原因是 .
(5)小明再用50g水和100g水做实验,以吸收的热量Q为纵坐标,升高的温度△t为横坐标,分别画出50g水和100g水的Q﹣△t图象.它们都是过原点的直线,即Q=k△t.进一步分析,发现这两条直线的k值与对应水的 之比相等.
18.在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中:
(1)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验,如图甲所示.在组装器材时应先调节 (A/B)的高度,调节它的高度是为了 .
(2)组装好器材,他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时间,比较水和煤油 ,得出结论.要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的一个测量工具是 .
(3)在对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图乙所示的装置.与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是 .(答出一个即可)
19.小明利用如图所示的装置研究“观察水的沸腾”实验。
(1)A处铁圈的位置是根据 来确定的。
(2)组装好实验器材后,小明在烧杯中倒入适量温水,用温度计来测量烧杯中水的温度,读数时视线应与温度计液柱的上表面
(3)在水温升高到90℃后,小明每隔1min记录一次温度计的示数,同时注意观察水中发生的现象,直至水沸腾并持续2min后停止加热,将所得的数据记录在下表中。
请你预测一下,当水沸腾2min后,如果小明继续加热4min,此时的水温应为 ℃。
(4)实验中,小明观察到水中气泡的情形如图所示,此时烧杯中的水处于 (选填“沸腾前”或“沸腾时”)的状态。
20.在“观察液体的沸腾”实验中,将质量和初温相同的a、b两种液体分别倒入相同容器中,用相同的热量加热,如甲、乙两图所示,每隔相同时间,测量液体的温度,并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像,如图丙所示。
(1)由a、b两种液体沸腾时的温度与加热时间的关系出现,可以得出液体沸腾时需要吸热,但是 保持不变。
(2)由a/b两种液体沸腾前的温度与加热时间的关系图像,可以探究物质的一种物理属性,这种属性是物物质的 。
(3)小明认为利用此装置还可以探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系,于是增加了相同的装置如图丁,向容器内倒入的液体a与甲、乙装置中的液体质量 (选填“相等”或“不相等”),燃烧相同质量的燃料后应与图 所示的实验相比较。
答案
1.【答案】(1)-4
(2)缓慢均匀熔化
(3)晶体;固液共存态
(4)烧杯
【考点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)温度计中指示温度的液柱表面未升到0℃,说明此时待测温度在0℃~-10℃之间。为-4℃。
(2)将装有冰的试管放在盛有水的烧杯中加热,这种加热方法称为水浴法。这种加热方法的优点是:加热均匀、被加热物体温度升高较慢,便于准确测量冰块的温度变化。
(3)通过图像发现,冰块在熔化过程中虽然吸收热量,但温度保持不变。所以,冰块是晶体。
第6min时,冰块已经开始熔化,但还未完全熔化为水,此时为固液共存状态。
(4)烧杯中的水能够沸腾。试管中的水不能沸腾:当烧杯中的水沸腾时,试管中的水因为热传递的缘故温度也能够达到沸点,但这些水的温度达到沸点后,与烧杯中的水没有温度差,就不能再从烧杯中的水吸收热量了,所以不能够沸腾。
【分析】(1)通过观察温度计明确温度计的量程和分度值,再进行读数即可;
(2)水浴加热目的是使冰块受热均匀,延长加热时间,便于测量和记录数据;
(3)晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,晶体在熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存状态,熔化后处于液态;
(4)水沸腾前,液体的温度比较低,气泡往上运动,气泡中的水蒸气液化成水而变小;沸腾后,液体达到沸点,气泡往上运动,受到的液体压强减小,体积变大。
2.【答案】(1)较小;受热均匀
(2)
(3)晶体;4;固液共存
(4)比热容
【考点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)为了使海波受热均匀,实验应选用水浴法对颗粒较小的海波进行加热;
(2)根据表中数据先在方格纸中描点,再用平滑的曲线连接各点,如图所示:
(3)分析图像可知,海波在4~8min 时温度保持不变,即海波有熔点,海波是晶体;
海波从第4 min开始熔化,到第8 min完全熔化,熔化过程中海波处于固液共存态,此过程共持续了4 min;
(4)热源相同,海波在相同时间内吸收的热量相同,从0~2 min和9~11 min海波的温度变化可知,固态海波的温度变化大于液态海波的温度变化,由 Q=cmΔt 可知,固态海波的比热容小于液态海波。
【分析】(1)探究固体熔化规律时,选择较小的固体进行实验,利用水浴法加热,固体可以受热均匀;
(2)根据实验时,记录不同时间的温度,在坐标图像中描点作图;
(3)晶体在熔化时,温度保持不变,此时物体处于固液共存状态;
(4)在物体的质量和吸收热量相同时,温度变化越小,比热容越大。
3.【答案】(1)使物质受热均匀,便于记录温度
(2)温度计的玻璃泡碰到了容器底,测得物质的温度不准确
(3)60;固液共存
【考点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)水浴加热可以使物质受热均匀,且由于酒精灯的火焰温度太高,物质温度变化太快,不便于记录温度,所以水浴加热法也可以使物质的温度缓慢上升,便于记录温度。
(2)由图可知,错误之处是温度计的玻璃泡碰到了容器底部,由于容器底部的温度稍高一些,这样测得的温度不准确。
(3)由图像乙可知,该物质有固定的熔点,所以是晶体,该晶体在 6∼13min 处于熔化阶段,所以该物质的熔点是60℃;第10min时,该物质处于熔化阶段,所以是固液共存状态。
【分析】(1)水浴加热目的是使冰块受热均匀,延长加热时间,便于测量和记录数据;
(2)利用温度计测量物体的温度时,温度计的液泡不能与容器底盒容器壁接触,读数时应与刻度相平进行读数。
(3)晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,晶体在熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存状态,熔化后处于液态;非晶体熔化时,晶体温度不断上升,没有熔点,结合图像判断即可。
4.【答案】(1)无关
(2)质量;沸点
【考点】沸腾及沸腾条件;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】解:(1)由图象可知,图象的水平段对应的温度是液体的沸点,同种液体的沸点与质量的大小无关;(2)加热初期,相同时间内,甲、乙两杯液体初温相同,温度升高不同是因为它们的质量不同;甲、丙两杯液体温度升高不同是因为它们的沸点不同。
故答案为:(1)无关;(2)质量;沸点。
【分析】(1)图象中的水平段对应的温度是液体的沸点;液体的沸点只与液体的种类有关,与液体的质量无关.
(2)加热初期,相同时间内,甲、乙两杯液体初温相同,温度升高不同是因为它们的质量不同;甲、丙两杯液体温度升高不同是因为它们的沸点不同.
5.【答案】(1)6;水沸腾过程温度保持不变
(2)98;小于
(3)甲
【考点】沸腾及沸腾条件;探究水的沸腾实验;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】解:(1)如表格水在第4min开始沸腾,不断吸收热量,温度应该保持不变,所以第6min时的数据是错误的.(2)水沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是水的沸点,所以水的沸点是98℃.沸点的高低和气压有关,气压降低,沸点降低.一个标准大气压下,水的沸点是100℃,此时沸点98℃低于100℃,所以气压低于一个标准大气压.(3)甲图,气泡上升时不断增大,是水的沸腾时的现象;乙图,气泡上升时不断减小,是水沸腾之前的现象.
故答案为:(1)6;水沸腾过程温度保持不变;(2)98;小于;(3)甲.
【分析】(1)液体沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点.(2)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.(3)水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小;水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停的汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大.
6.【答案】(1)92
(2)BC;增加
(3)水的比热容比冰大
(4)98;低于
(5)GH段水全部汽化成了水蒸气,无法测量其温度的变化.
【考点】熔化与熔化吸热特点;沸腾及沸腾条件
【解析】【解答】解:(1)此温度计的分度值为1℃,根据图示的液柱对应的刻度读出示数为92℃;(2)冰属于晶体,在熔化过程中不断吸热,内能不断增大,温度保持不变.故BC段为熔化过程.(3)根据公式Q吸=cm△t可以知道,当质量和吸收的热量相同时,比热c和升高的温度△t成反比.冰的温度升高的快,是因为水的比热容比冰的大.(4)沸腾时的温度叫沸点.从图中可以看出,水的沸点为98℃.水在1标准大气压下的沸点为100℃,当水面上方大气压强低于1标准大气压时,水的沸点就会降低,即沸点低于100℃.(5)运用图示装置实验时,由图象知,GH段水全部汽化成了水蒸气,而温度计在空气中,无法测量水蒸气吸热后的温度变化,即测量的不全是水蒸气的温度.
故答案为:(1)92;(2)BC;增加;(3)水的比热容比冰大;(4)98;低于;(5)GH段水全部汽化成了水蒸气,无法测量其温度的变化.
【分析】(1)温度计是初中物理中的常见测量工具,使用时首先要弄清楚它的量程和分度值.(2)晶体熔化过程中,不断吸收热量,内能不断增大,温度保持不变.(3)运用公式Q吸=cm△t可以知道,当质量和吸收的热量相同时,比热c和升高的温度△t成反比.(4)液体沸腾时的温度叫沸点.并且液体的沸点受水面上方大气压强的影响,压强越大,沸点越高;压强越小,沸点越低.(5)液体沸腾过程中,不断吸收热量,温度保持不变.
7.【答案】(1)保证用酒精灯外焰加热/保证温度计玻璃泡浸没在水中,不会碰到容器底
(2)84
(3)a;提高液体表面气压使沸点升高
(4)不变;水蒸气
【考点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,在组装图甲实验器材时,应按照自下而上的顺序进行。
(2)由图乙可知温度计的分度值是1℃,且液柱在零刻度线上方,因此该温度计的示数是84℃。
(3)乙实验装置中烧杯的上方有盖,会使水面上方气压增大,水的沸点升高,水的沸点高于甲装置中水的沸点,所以图象a是根据乙实验装置的数据绘制的。
气压高,水的沸点高,所以活中利用类似的办法煮食物,可以使食物熟的更快。
(4)从图戊可以看出,气泡在上升过程中体积逐渐变大,所以是沸腾时的现象,水沸腾时温度不变,温度计的示数不变,这些气泡到达水面会破裂开来,里面的水蒸气,会散发到空气中。
【分析】(1)在组装实验仪器的时候应该按照自下而上的顺序进行组装,使得酒精灯外焰进行加热;
(2)通过观察温度计明确温度计的量程和分度值,再进行读数;
(3)当大气压低于一个标准大气压时,沸点会低于100摄氏度,水在一个标准大气压下,沸点是100摄氏度,当大气压高于一个标准大气压时,沸点会高于100摄氏度;
(4)水沸腾前,液体的温度比较低,气泡往上运动,气泡中的水蒸气液化成水而变小;沸腾后,液体达到沸点,气泡往上运动,受到的液体压强减小,体积变大。
8.【答案】(1)温度计的玻璃泡接触到了烧杯底部
(2)A
(3)持续吸热,但温度保持不变
(4)调为小火
【考点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)按照温度计正确使用规则,温度计的玻璃泡不能接触烧杯底部和烧杯侧壁。故甲图装置错误的地方是:温度计的玻璃泡接触到了烧杯底部。
(2)水在沸腾时,剧烈汽化,水中的气泡在上升过程中体积不断增大,故沸腾时水中气泡的情形如图乙中A。
(3)如图丙所示水温随时间变化的图像,由图像可知,水沸腾时的特点是:持续吸热,但温度保持不变。
(4)通过这个实验可以知道,水沸腾时的特点是:持续吸热,但温度保持不变。故小芳终于明白妈妈用炉火炖老母鸡时,在沸腾后总是调为小的道理。
【分析】(1)利用温度计测量物体的温度时,温度计的液泡不能与容器底盒容器壁接触,读数时应与刻度相平进行读数。
(2)水沸腾前,液体的温度比较低,气泡往上运动,气泡中的水蒸气液化成水而变小;沸腾后,液体达到沸点,气泡往上运动,受到的液体压强减小,体积变大;
(3)沸腾的条件是达到沸点,持续吸热,当液体沸腾时,不管怎么加热,它的温度都不再升高。
9.【答案】(1)加热时间的长短
(2)水
(3)98
(4)小于
【考点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)通过加热时间的长短来反映水和沙子吸收的热量,因为相同的时间内,释放的热量相同,水和沙子吸收的热量相同。
(2)质量相同的水和沙子,升高相同的温度,水吸收的热量大于沙子吸收的热量,水的比热容量大,故水的比热容大。
(3)从下到上示数变大,且分度值为1℃,故读数为98℃。
(4)水的沸点为98℃,而在标准大气压下水的沸点为100℃,大气压小于标准大气压时,水的沸点低于100℃,故填小于。
【分析】(1)选用两个相同的加热器进行加热,可以保证相同时间内液体吸收相同的热量,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;
(2)相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小;
(3)通过观察温度计明确温度计的量程和分度值,再进行读数即可;
(4)当大气压低于一个标准大气压时,沸点会低于100摄氏度,水在一个标准大气压下,沸点是100摄氏度,当大气压高于一个标准大气压时,沸点会高于100摄氏度。
10.【答案】(1)300
(2)①;不变
(3)大于
【考点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)由于水和煤油的质量相同,根据密度公式得 ρ水V水=ρ油V油
解得 V油=ρ水V水ρ油=1×103kg/m3×240mL0.8×103kg/m3=300mL
(2)水的比热容比煤油的比热容大,所以根据公式 Q=cmΔt 可知,吸收相同的热量,煤油的温度升高的大。故图线①可以反映煤油的温度随时间的变化规律。
热值是物质本身的属性,因此加热过程中,煤油的热值不变。
(3)根据公式 Q=cmΔt 得 cm=QΔt
可知,在相同质量的水和煤油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
【分析】(1)已知水的体积,可以根据水和煤油的质量相等运用m=ρv 建立等式,求出煤油的体积;
(2) ① 根据公式Q=cmΔt,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,因水的比热容大,温度升高的小,从而确定煤油的图线;②同一种燃料的热值是不变的。
(3)由公式Q=cmΔt变形得cm=QΔt来判断 水放出的热量与降低的温度之比与煤油放出的热量与降低的温度之比的大小关系。
11.【答案】(1)质量
(2)67
(3)食用油;水
【考点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)为了探究水的吸热本领比食用油的吸热本领大,取两个相同的试管,根据控制变量的要求,分别装入质量相等、初温相同的水和食用油。
(2)温度计的分度值为1℃,示数如图乙所示,其读数是67℃ 。
(3)小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示,通过图像可知,在相同时间内吸收相同的热量,食用油的温度变化大,根据 c=QmΔt 可得出水的比热容大,即水的吸热本领大。
【分析】(1)探究不同物质的吸放热能力,需要控制他们的质量、初始温度相同;
(2)通过观察温度计明确温度计的量程和分度值,再进行读数;
(3)得到的结论:相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小。
12.【答案】(1)水;比热容
(2)探究压力作用效果与哪些因素有关
(3)3.36×104J
(4)98℃;吸收
【考点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)由图象可知,水和食用油升高相同的温度,水需要的加热时间更长,说明它的吸热能力更强。为了表示不同物质的这种吸热能力的大小,物理学中引入了比热容这个物理量。
(2)实验中通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少,这种方法叫转换法,它还在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中用到。
(3)实验中水的质量是400g,0-3min内它吸收的热量是Q吸= cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.4kg×(90℃−70℃)=3.36×104J
(4)如图乙所示,温度计的分度值是1℃,它的沸点是98℃。取出电加热器后,水不能继续吸热,水停止沸腾,说明水在沸腾的过程中需要不断吸收热量但温度不变。
【分析】(1)用相同相同规格的电加热器对液体加热,在相等时间内液体吸收的热量相等;质量相同的不同物质,吸收相同的热量(加热时间相同),温度升高越小,表示吸热能力越强。
(2)利用控制变量法分析,探究不同物质吸热能力时,要控制两种液体的质量相等。
(3)利用Q吸=cm△t进行计算。
(4)沸腾:是在一定温度(沸点)下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。液体沸腾时要吸热,但温度保持不变,这个温度叫沸点。
13.【答案】(1)质量;相同;升高的温度
(2)甲;甲
(3)③
【考点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)根据控制变量法思想,物质的吸热与质量、比热容、温度变化量有关,研究不同物质吸热能力的实验中应取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格相同的电加热器加热。
实验中,相同的电加热器加热相同时间后放出的热量相同,被物质全部吸收,通过升高的温度来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
(2)实验数据如图所示,根据 Q吸=cmΔt 可知,加热相同时间后甲升高的温度较小,则甲液体的吸热能力强。
如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂,甲液体较为合理,升高相同温度时可以吸收更多的热量。
(3)图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的加热器加热,单位时间内吸收的热量相同,根据 Q吸=cmΔt 可知,质量增大后相同时间下温度变化量减小,温度随时间变化的图线为图中的第③条。
【分析】(1)探究不同物质的吸放热能力,需要控制他们的质量、初始温度相同,要测量液体的质量需要用到托盘天平,要比较液体吸收热量的多少需要用到秒表;测量液体的温度需要用到温度计;
(2)(3)得到的结论:相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小;加热时间相同,温度上升的缓慢,物质比热容大。
14.【答案】(1)26
(2)加热时间
(3)B
(4)A
【考点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)图中温度计的分度值为1℃,且在零的上方,是零上,示数为26℃。
(2)根据转换法,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
(3)由表中数据可知,质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,即加热时间相同,B升温较高,A升温较慢,说明A的吸热能力强,即A的比热容大。
(4)质量相同的两种不同物质降低相同的温度,因A的比热容大,A放热多,故若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择A液体。
【分析】(1)结合温度计的分度值,读数即可。
(2)本实验中把吸热的多少转换成加热时间的长短,采用的是转换法。
(3)结合表格数据,初温相同,相同时间,末温越高的, 升高的温度 越高。
(4)供热物质,应选择吸热能力较强的。
15.【答案】(1)右;游码未在左端零刻度线处
(2)温度计安装位置偏高(或温度计玻璃泡未能与水充分接触)
(3)35
(4)ΔTt (或 tΔT );运动(或做功)
【考点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)小强将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图1所示向左偏,则他应将平衡螺母向右端调节。天平平衡时的场景如图2所示,则小强在称取中存在的问题是移动游码未在左端零刻度线处,造成沙子和水的质量不同。(2)小强组装的实验装置如图3所示,他在器材安装中的一处错误是温度计安装位置偏高,或温度计玻璃泡未能与水充分接触。(3)实验中某时刻温度计的示数如图4所示,刻度值越往上越大,则说明是在零刻度线以上,分度值为1℃,指针位于30℃以上第5个小格处,故其读数为35℃。(4)实验结東后,小强根据图5所示的温度随时间变化图像,用三种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢,从而建立比热容的概念, ΔT 和t成正比关系,则可用 ΔTt 或 tΔT 来比较沙子和水吸热升温的快慢。在初中物理中,根据速度公式 v=st 或功率公式 P=Wt ,可知比较物体运动或做功的快慢时也用到了上述方法。
【分析】探究物体吸热能力的实验中,选用两个相同的酒精灯进行加热,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;不同物质的吸热能力不同,表现为吸收相同的热量温度上升不同,或上升相同的温度,加热时间不同;相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度降低的少。
16.【答案】(1)右;6.2
(2)4.2×103
(3)薯片燃烧放出的热量没有完全被水吸收
【考点】燃料的热值
【解析】【解答】(1)天平放在水平面上并将游码归零,发现指针偏左说明天平左侧较重,应将平衡螺母向右调。由图甲可知,薯片的质量为 m=5g+1.2g=6.2g (2)水吸收的热量为 Q=cmΔt=4.2×103J(kg⋅℃)×0.2kg×5℃=4.2×103J (3)薯片燃烧放出的热量没有完全被水吸收。
【分析】结合水的质量和温度变化量,利用比热容公式求求解水吸收的热量;结合水吸收的热量求解薯片释放的热量,结合薯片的质量求解薯片的热值。
17.【答案】(1)18
(2)吸收的热量
(3)解:
(4)沙子受热不均匀
(5)质量
【考点】温度、热量与内能的关系;比热容
【解析】【解答】解:(1)由图知:温度计的分度值为1℃;“20”在“10”的上方,液柱最高处在两者之间,所以显示的温度高于0℃,为18℃.(2)小杰选用了两个火焰相同的酒精灯,分别给水和沙子加热,这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量;(3)水升高的温度随时间变化规律的图线如图:
(4.)由于沙子在1.0~1.5min内受热不均匀,会导致沙子升高的温度有明显异常;(5)根据Q=cm△t可知,Q=k△t中的k=cm,则有k1=cm1,k2=cm2,
∵k1k2 = cm1cm2 ,∴k1k2 = m1m2 ,即这两条直线的k值与对应水的质量之比相等.
故答案为:(1)18; (2)吸收的热量;(3)图象如上图;(4)沙子受热不均匀;(5)质量.
【分析】(1)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.(2)为了使水和沙子在相同时间吸收相同的热量,实验中,要用两个火焰相同的酒精灯,分别给水和沙子加热;(3)在图象中找出表格中的数据所对应的点,然后用平滑的曲线连接;(4)沙子受热不均匀,会导致沙子的温度变化不均匀.(5)根据Q=cm△t可知,Q=k△t中的k=cm,据此推导得出结论.
18.【答案】(1)A ;确保使用外焰加热
(2)升高的温度 ;秒表
(3)该方案避免两次加热,用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等
【考点】比热容
【解析】【分析】(1)组装实验仪器是实验中的一个重要环节,应从最优化的角度去考虑,避免重复调整.
(2)实验需要测量水与煤油的加热时间,需要用到秒表;液体吸收相等的热量,升高的温度越高,液体的吸热能力越弱.
(3)分析图示实验,根据图示实验装置分析答题.
19.【答案】(1)酒精灯外焰高度
(2)相平
(3)99
(4)沸腾时
【考点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)因为要使用酒精灯外焰加热,所以A处铁圈高度根据酒精灯外焰高度确定。
(2)温度计读数时视线应与液柱上表面相平。
(3)沸腾时液体温度不变,所以沸腾后继续加热还是99℃。
(4)气泡在上升过程中体积不断增大,所以是沸腾时的现象。
【分析】(1)用酒精灯加热时,外焰的温度最高,应该用外焰进行加热;
(2)利用温度计测量物体的温度时,温度计的液泡不能与容器底盒容器壁接触,读数时应与刻度相平进行读数;
(3)沸腾的条件是达到沸点,持续吸热,当液体沸腾时,不管怎么加热,它的温度都不再升高,以此来判断水沸腾时的温度
(4)水沸腾前,液体的温度比较低,气泡往上运动,气泡中的水蒸气液化成水而变小;沸腾后,液体达到沸点,气泡往上运动,受到的液体压强减小,体积变大。
20.【答案】(1)温度
(2)比热容
(3)相等;甲
【考点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1) 观察图乙中液体沸腾时的图像知道,液体沸腾时吸收热量,温度不变。
(2)由图像知道“质量和初温相同的a、b两种液体分别倒入相同容器中,用相同的热源加热,”沸腾前,加热相同时间即吸收相同的热量,两种液体温度变化不同,即吸收热量的能力不同,由此探究的是物质的一种物理属性,即物物质的比热容。
(3)不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系,应使燃料的质量相等;同时需给质量相同的同种液体加热,通过比较液体温度的变化来比较燃料放出热量的多少,故丁装置中与甲、乙装置中的液体质量应相等。
(4)由于图丁装置中的容器内倒入的液体a,所以,燃烧相同质量的燃料后应与图甲所示的实验相比较。时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
海波的温度/ °C
40
42
44
46
48
48
48
48
48
49
50
51
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
97
98
质量m/g
升高的温度℃
加热的时间s
沙子
50
20
120
水
50
20
200
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
A液体的温度/℃
10
14
18
22
26
30
B液体的温度/℃
10
18
34
42
50
加热时间/min
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
温度/℃
水
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
沙子
4.3
7.9
15.2
18.4
21.5
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
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