02-专项综合全练（二）　探究水沸腾时温度变化的特点

初中物理·沪科版·九年级全一册——专项综合全练(二)

探究水沸腾时温度变化的特点

1.(2020广东中考节选)为了“探究水沸腾时温度变化的特点”,取0.2 kg水进行实验。

图12-7-1

(1)如图12-7-1甲所示实验装置的组装顺序应为　　　　　　(选填“自下而上”或“自上而下”)。 

(2)根据表中的实验数据,在图乙中画出水的温度随时间变化的图像。

(3)根据以上实验数据可知,水的沸点为　　　　 ℃。为提高水的沸点,换用火力更大的酒精灯加热,这种做法　　　　(选填“可行”或“不可行”)。 

2.(2020江苏淮安中考)在“观察水的沸腾”实验中,当温度上升到88 ℃后,每隔1 min读一次温度计的示数,直到水沸腾一段时间后停止读数,测得的实验数据如表所示。

图12-7-2

(1)2 min时温度计的示数如图12-7-3甲所示,此时温度计的示数是　　　　℃。 

图12-7-3

(2)根据表格中的数据,在如图乙的方格纸上画出水的温度T随时间t变化的图像。

(3)在5 min到8 min时间内,要用酒精灯持续加热保持水沸腾。撤去酒精灯后水很快停止沸腾,这说明水沸腾时需要　　　　热量。 

(4)从图像可以看出:实验中水的沸点是　　　　℃,水在沸腾过程中温度　　　　。 

3.(2021福建厦门五中月考)某小组在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图12-7-4甲所示。

图12-7-4

(1)实验前按　　　　(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装器材。 

(2)实验时,当看到水中有大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的　　　　散发到空气中,就表明水沸腾了。 

(3)根据实验记录的数据,作出了水的温度随时间变化的图像,如图乙所示,由图像可知,在当时条件下,水的沸点是　　　℃,说明此时的大气压　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大气压。 

(4)实验结束后,移开酒精灯,发现烧杯内的水没有立即停止沸腾,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)小明再次实验时为节省加热时间,提高了水的初温,请在图乙中画出大致能体现这项措施的图线。

4.(2021河南安阳滑县期中)如图12-7-5A所示,是小王同学探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。

图12-7-5

(1)实验中除了图A的器材之外,还需要的测量工具是　　　　。 

(2)图A装置中硬纸板的主要作用是　　　　　　　　。 

(3)点燃酒精灯时,打开灯帽,可闻到淡淡的酒精味,说明液态酒精发生了　　　　(填物态变化名称)。 

(4)小王用一定量的水做实验,根据记录的实验数据,绘出图B中的a图线,由a图线可知,水沸腾时吸收热量,温度　　　　;若换用初温相同但更多的水做实验,得到的图线是图B中的　　　　(选填“b”“c”或“d”)图线。 

(5)小王同学为进一步探究液体沸腾规律,设计了如图C所示的实验装置,烧杯与试管内分别装入适量的水,甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的温度。当乙温度计示数达到100 ℃后,示数保持不变,但试管中的水始终没有沸腾,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

5.(2021重庆巴蜀中学月考)在“观察水的沸腾”实验中:

图12-7-6

(1)安装实验装置时,石棉网的高度应该根据　　　　　　　　(选填“铁圈”“酒精灯的外焰”或“温度计的玻璃泡”)的高度适当调整。此时图12-7-6甲中温度计的示数为　　　　℃。 

(2)实验时观察到水沸腾前的现象是图中的　　　　(选填“乙”或“丙”),这些气泡在上升的过程中越来越小,说明烧杯中底部的水温　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)上部的水温。 

(3)表中的数据第　　　　 min是错误的,水的沸点为　　　　℃。 

(4)小明实验后的沸水放在桌上冷却,探究水沸腾前后温度变化特点,根据实验数据作出了下列图像,表示其温度T随时间t变化关系最合理的是　　　　。 

(5)另一组同学对实验装置进行了适当改变,如图丁,将装有水的大容器放在铁架台的石棉网上,在一敞口的玻璃瓶A内装适量的水,使之固定在大容器的水中。将另一个同样的敞口空玻璃瓶B的瓶口朝下,也放在大容器的水中固定,且也有适量水进入玻璃瓶。然后对大容器进行加热,待大容器内的水沸腾后,会发现玻璃瓶A中的水　　　　沸腾,玻璃瓶B中的水　　　　沸腾(均选填“能”或“不能”)。 

1.答案　(1)自下而上　(2)如图所示　(3)99　不可行

解析　(1)实验中用酒精灯外焰加热,并且温度计玻璃泡不能碰容器底和壁,所以组装器材时要按自下而上的顺序;(2)根据表格中数据描点,用平滑的曲线连接,如答案图所示;(3)根据实验数据可知,水的沸点为99 ℃;液体的沸点与液体的种类和气压有关,与火力大小无关,换用火力更大的酒精灯加热,不能提高水的沸点,故此方法不可行。

2.答案　(1)92　(2)如图所示　(3)吸收　(4)98　不变

解析　(1)温度计的分度值为1 ℃,因此该温度计的示数是92 ℃;(2)根据表格中的数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如答案图所示;(3)当撤去酒精灯后,水很快停止了沸腾,这说明水在沸腾过程中要不断吸热;(4)由记录的数据可知,水的温度升高到98 ℃后,就不再变化了,因此此时水的沸点是98 ℃,并且在沸腾过程中,保持这个温度不变。

3.答案　(1)自下而上　(2)水蒸气　(3)99　小于　(4)石棉网有余热,温度高于水的沸点,水仍然可以继续吸热　(5)如图所示

解析　(1)组装实验器材时,应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的石棉网,使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热,温度计的玻璃泡浸没在水中且不接触烧杯壁和底,故按照自下而上的顺序进行安装,这样可以避免重复调整;(2)当看到水中有大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中,就表明水沸腾了;(3)水沸腾时温度保持不变,这个不变的温度就是水的沸点,根据图像可以看出水的沸点是99 ℃,水的沸点随气压的升高而增大,1个标准大气压下水的沸点是100 ℃,所以此时大气压小于1个标准大气压;(4)实验结束后,移开酒精灯,发现烧杯内的水没有立即停止沸腾,可能的原因是石棉网有余热,温度高于水的沸点,水仍然可以继续吸热;(5)提高水的初温缩短了加热时间,吸收相同热量温度变化是相同的,故沸腾前的图线应与原来的图线平行,如答案图所示。

4.答案　(1)钟表　(2)减少热量的散失　(3)汽化　(4)不变　c

(5)试管中的水达到沸点后不能继续吸热

解析　(1)实验中还需要钟表来测量时间;(2)硬纸板盖在烧杯上,主要作用是减少热量的散失;(3)打开酒精灯的灯帽时,闻到淡淡的酒精味是液态酒精发生了汽化;(4)由题图B中a图线可知,水加热至沸点100 ℃后,继续加热,仍保持在100 ℃不变;若初温相同,水量增加,加热至沸腾的时间会变长,图B中c图线符合;(5)当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后,烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热,能够沸腾,由于温度相同试管中的水无法从烧杯中的水中继续吸热,因此试管中的水最终不会沸腾。

5.答案　(1)酒精灯的外焰　96　(2)丙　大于　(3)7　98　(4)A　(5)不能　不能

解析　(1)在使用酒精灯时,需要用其外焰加热,所以要先根据酒精灯的外焰高度确定石棉网的位置;题图甲中温度计的分度值是1 ℃,示数为96 ℃。(2)沸腾前气泡在上升过程中,体积减小,所以题图丙是沸腾前的现象;气泡内是水蒸气,气泡在上升的过程中越来越小,原因是气泡内的水蒸气遇冷液化,由此说明烧杯中底部的水温大于上部的水温。(3)水从第5 min开始沸腾,不断吸收热量,温度保持不变,所以第7 min的数据是错误的;由表格数据可知,水在沸腾时,保持98 ℃不变,所以此时水的沸点是98 ℃。(4)沸腾前水吸收热量,温度不断升高;沸腾时,吸收热量,温度不变;实验后的沸水放在桌上越来越凉,其温度变化的规律是先快后慢,直到与室温相同时,温度不再变化,故A项符合题意。(5)玻璃瓶A中的水从大容器的水中吸热,这样玻璃瓶A中的水温也能达到沸点,不过玻璃瓶A中的水一旦与大容器内的水温度相等,玻璃瓶A中的水就无法继续吸热,不能沸腾。虽然玻璃瓶B中水温同样可达到沸点,但玻璃瓶B上端封闭,玻璃瓶内气压大于外界大气压。因为液体沸点随液面上方气压的增大而增大,所以玻璃瓶B中水的沸点高于98 ℃,这样玻璃瓶B中的水温达不到沸点,不能沸腾。