内容正文:
第三章 物态变化 内能及其应用
(4.5~8分)
第3课时 热学相关实验
真题模拟·知考向
命题点1 基础小实验
1.[2019陕西,2]如图所示,用酒精灯给烧瓶中的水加热直到沸腾。撤去酒精灯,用橡皮塞塞紧瓶口,将烧瓶倒置,向烧瓶底浇冷水,瓶内水再次沸腾。关于实验中的现象。下列说法正确的是 ( )
第1题图
A.瓶口出现的“白气”是汽化形成的
B.水沸腾的过程中,吸收热量,温度升高
C.水再次沸腾说明水的沸点与水面上方气压大小有关
D.用酒精灯加热水是通过做功的方式改变水的内能
2.[2020陕西,18(3)]如图是探究不同物质吸热升温现象的实验装置。将质量和初温都相同的a、b两种液体,分别装入鸳鸯锅左右两侧锅体中(中间隔挡加装了隔热层),用电磁炉加热。该装置可以较好地控制a、b两种液体在相同加热时间内 相同。加热时,若a液体升温较快,则表明 (选填“a”或“b”)液体吸热本领较强,比热容较大。
第2题图
命题点2 教材重点实验
3.[2022陕西,20]物理学习小组在做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,装置如图-1所示。
第3题图
(1)安装实验器材应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序。
(2)在水温升高到85 ℃后,每隔1 min读取一次温度计的示数,直到水沸腾并持续一段时间。将所得数据记录在如下表格中。由实验可知:水沸腾时需要 ,但温度 。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
温度/℃
85
86
88
90
92
94
96
时间/min
7
8
9
10
11
12
温度/℃
98
98
98
98
98
98
(3)在本次实验中,水的沸点是 ℃,由此可知当地大气压 (选填“高于”“低于”或“等于”)1标准大气压。
(4)初步得出结论后,等水温降至85 ℃以下后,另一位同学继续利用该装置再次进行实验,并在同一坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图象,如图-2所示。从两次实验的图象中可看出,水从85 ℃加热至刚沸腾时,所用 不同,原因可能是水的 不同。
命题点3 热学创新实验
4.[2023陕西,21]如图-1,是一个探究酒精蒸发快慢与什么因素有关的实验方案示意图,具体实验步骤略。
第4题图
(1)小华对图-1(b)的实验设计提出质疑:酒精灯外焰温度高于500 ℃,酒精沸点约为78 ℃,实验时,玻璃片上的酒精在蒸发的同时,还可能发生 现象,影响对实验的观测。
(2)小华做出如图-2的改进,用热水改变酒精的温度。在保温杯内加满70 ℃的热水,用薄片盖在保温杯上且与水面充分接触,将0.1 mL酒精滴在薄片上,记录酒精完全蒸发所用的时间。保持其他条件相同,换用70 ℃以下不同温度的热水多次实验。为了让酒精温度快速达到相对应的水温,他可选择 (选填“塑料”或“铝”)薄片进行实验,理由是 。
(3)小华根据“在气候湿润的地方,或阴雨天气的时候,空气湿度大,湿衣服不容易晾干”的生活经验,提出猜想:液体蒸发快慢还可能与空气湿度有关。他设计并进行了如下实验。
①在密闭的房间内,用智能加湿器调节房间内的空气湿度到一定数值。
②用10 g水将1张全棉柔巾全部浸湿,然后完全展开,用细绳和吸管将其悬挂在电子秤下端,如图-3所示,记录此时电子秤示数m1;1小时后,再次记录电子秤示数m2。
③改变房间内的空气湿度,换用规格相同的全棉柔巾,重复以上步骤,多次实验并记录数据,如表1所示。(实验过程中,房间内温度及空气流动变化忽略不计。)
表1
空气湿度
40%
45%
50%
60%
70%
m1/g
11.8
11.8
11.8
11.8
11.8
m2/g
6.4
6.6
6.9
7.5
7.8
表2
物质
密度/kg·m-3
沸点/℃
比热容/J·(kg·℃)-1
水
1.0×103
100
4.2×103
酒精
0.8×103
约78
2.4×103
食用油
0.9×103
约250
约1.9×103
分析表1中的数据,当空气湿度为60%时,1小时内,蒸发了的水的质量为 g。
由实验数据可得出结论:当水温、水的表面积和水面上方空气流动情况等条件均相同时,空气湿度越 ,水蒸发得越快。
(4)请你参考表2中的数据信息(在标准大气压下),结合所学知识和生活经验,提出一个新猜想,并简单陈述事实依据。
猜想:液体蒸发快慢还可能与液体的 有关,事实依据:
。
全国视野·立素养
1.[2023本溪]小利在探究水在沸腾前后温度变化的特点实验中。
第1题图
(1)他组装了如图甲所示的实验装置,其中纸板的作用是 。
(2)加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,温度为 ℃,继续加热,烧杯内的水中形成大量的气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中。
(3)上述实验现象说明了水 (选填“已经”或“还没”)沸腾。从能量转化的角度看,气泡在水面破裂时,将内能转化为 能。
(4)这样加热几分钟后,得到如图丙所示水的温度随时间变化图象。分析图象可知:
①水在沸腾前,不断吸热,温度升高;在沸腾时,不断吸热,温度 。
②周围环境大气压 (选填“高于”或“低于”)标准大气压。
2.[2023荆州]用如图甲所示的装置探究某物质的熔化规律。
第2题图
(1)组装器材时,应先固定 (选填“A”“B”或“C”)。
(2)下列措施不能使物质受热均匀的是 。
A.加热过程中不断搅拌
B.通过水给试管加热
C.温度计的玻璃泡完全浸没在物质中
(3)加热到某一时刻温度计示数如图乙所示,其温度为 ℃。
(4)根据实验数据绘出该物质的温度—时间图象如图丙所示,该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(5)另一小组同学用相同物质进行实验,绘制出的温度—时间图象中没有出现明显的水平段,原因可能是 。(写出一种即可)
3.[2023鞍山]小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案:将A、B两种液体分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。
第3题图
(1)组装器材时应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序依次安装。
(2)实验时,选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过 方式来增大液体内能的。
(3)此实验通过 (选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少。
(4)加热一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为 ℃。
(5)根据实验数据小明绘制出的温度-时间图象如图丙所示,则液体 (选填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”输运能量的介质。
第三章 物态变化 内能及其应用
第3课时 热学相关实验
真题模拟知考向
1.C 2.吸收的热量 b
3.(1)自下而上 (2)吸热 保持不变 (3)98 低于 (4)时间 质量
4.(1)沸腾 (2)铝 铝的导热性好 (3)4.3 小 (4)密度 酒精的密度比水小,其他条件相同时,酒精和水滴在桌面上,酒精干得比水快
全国视野立素养
1.(1)减少热量散失,加快水的沸腾 (2)61 (3)已经 机械 (4)①保持不变 ②低于
2.(1)C (2)C (3)38 (4)晶体 (5)加热时间不够长,温度未达到熔点
3.(1)自下而上 (2)质量 热传递 (3)加热时间的长短 (4)33 (5)B
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