挑战13 实验探究题（热学综合34题）（原卷版）

2023 年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（原卷版） 挑战13 实验探究题（热学综合34 题） 【题型1 探究固体熔化时温度的变化规律】.........................................................................................................1 【题型2 探究水沸腾时温度变化的特点】.............................................................................................................4 【题型3 实验 比较不同物质吸热的情况】..........................................................................................................16 【题型1 探究固体熔化时温度的变化规律】 1．（2023•武汉）某实验小组用两套如图甲所示的实验装置分别研究海波和石蜡的熔化过 程。 （1 ）如图乙所示，温度计显示的是石蜡在某时刻的温度，它的示数是 ℃。 （2 ）海波熔化过程中不断 “ ” “ ” （填放出或吸收）热量，温度 “ （填升 ” “ ” “ ” 高、不变或降低）。 （3）两支试管中分别盛有海波和石蜡，当两者全部熔化后，该实验小组继续研究海波 和石蜡的凝固过程。将两支试管从烧杯中取出，静置于空气中自然冷却，每隔2m 同时 记录一次温度，根据记录数据在同一个图象中画出它们的温度随时间变化的曲线，如图 丙所示。下列说法正确的是 （填标号）。 石蜡的凝固点为48℃ B 实验室内环境温度为20℃ 0～15m 内的任一时刻，石蜡和海波的温度都不可能相同 2．（2023•德州）如图甲所示，大雪过后路面结冰，环卫工人会在公路上撒盐，使路面的 冰及时融化，确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由，小张做了一组关于冰 熔化的实验。 （1 ）如图乙，在组装实验器材时，应按照 “ ” “ ” （选填自下而上或自上而下） 的顺序组装。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示，则示数是 ℃。 （2 ）加热一段时间后，小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了图象，由此可知冰是 “ ” “ ” （选填晶体或非晶体），其在熔化过程中内能 “ ” “ （选填增大、减 ” “ ” 小或不变）。 （3）完成上述实验后，小张又取了适量淡盐水制成的碎冰，用相同的热源再次加热， 得到丁图中B 图象。 （4）再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰，用相同的热源加热，得到丁图中图 象。由以上实验可知，加入盐后冰的熔点将会 “ ” “ ” “ （选填升高、降低或不 ” 变）。 3．（2023• “ ” 朝阳）如图甲是探究冰熔化时温度变化规律的实验装置。 （1 ）图甲器材合理的安装顺序是 “ ” “ ” （选填自下而上或自上而下）。 （2 ）图乙是根据实验过程中记录的数据绘制的图象，可知冰是 “ （选填晶 ” “ ” 体或非晶体）；第4 分钟时的内能 “ ” “ ” “ ” （选填大于、等于或小于）第8 分钟时的内能。 （3 ）持续加热，烧杯内的水沸腾后试管里的水 “ ” “ ” （选填会或不会）沸腾， 理由是 。 4．（2023•怀化）图甲是探究晶体海波熔化过程的实验装置，图乙是海波熔化时温度随时 间变化的曲线图。由乙图可知海波熔化时需要 “ ” “ ” （选填吸热或放热）且温度 “ ” “ ” “ ” （选填升高或保持不变或降低）。B 段对应温度如图丙所示，则海波的熔点是 ℃ ，可选用 “ ” “ ” （选填实验室温度计或体温计）进行测量。 5．（2023•宜昌）冬天下大雪时，小华看到护路工人往路面撒上大量的盐，他了解到道路 结冰会对行车安全造成危害，撒盐可以使路面的冰雪熔化。小华不禁产生了疑问，在相 同的气温下，为什么撒了盐后的冰就会熔化呢？ （1）小华回家后进行了探究，他从冰箱里取出一些冰块，分别放入甲、乙两个相同的 易拉罐中，并在乙罐中加入适量的盐，用筷子搅拌一段时间（如图1 ）。当两罐内 时，用温度计分别测出罐内混合物的温度（示数如图2 ），乙罐中混合物的温度为 ，对比甲罐温度小华得出相同的气温下撒了盐后的冰会熔化的原因是 。 （2）小华还发现，一只罐外壁出现了白霜，而另一只外壁出现的是小水珠，出现白霜 的是 “ ” “ ” （选填甲或乙）罐。 6．（2023•辽宁）小明在家中发现了爸爸防止血糖过低而食用的葡萄糖粉，想知道它是晶 体还是非晶体。于是将葡萄糖粉末带到学校的实验室，组装如图所示装置进行验证。 （1）器材组装过程中，、b 、三个装置正确安装顺序依次为 。实验过程中使用 搅拌棒搅拌的目的是 。 （2 ）实验过程中某时刻温度计的示数如图所示，其显示温度为 ℃。 时间/m 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 温度/℃ 57 66 75 84 84 84 84 89 94 99 （3 ）如表是小明实验记录的部分数据，根据表中数据可知葡萄糖粉 “ ” “ ” （填是或不是）晶体。在第5m 时，试管中物质处于 状态。 （4）从第7m 到第8m ，试管中物质分子热运动剧烈程度 “ ” “ （填加剧、不 ” “ ” 变或减弱）。 【题型2 探究水沸腾时温度变化的特点】 7．（2023• “ ” 威海）在探究了水在沸腾前后温度变化的特点实验后，小明又探究了不同密 度的盐水在沸腾前后温度变化的规律。 （1 ）小明用天平和量筒来测量配制好的盐水密度，实验原理为 。 （2 ）如图甲所示，使用温度计测量盐水的温度，错误的操作是 。纠正 错误后，小明用相同热源对质量和初温均相同的盐水1、盐水2 和纯水（ρ1＞ρ2＞ρ 水） 进行加热，其温度随加热时间变化的规律如图乙所示。分析图象回答下面两个问题： （3 ）初步得出盐水的沸点随盐水密度变化的规律是 ，实验时大气压 标准大气压。 （4）两种盐水从相同初温加热至刚好沸腾， “ 吸收的热量更多（选填盐水 1” “ 或盐水2”），请结合本实验推理，如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量 逐渐升高，其对周围地区气温的调节作用会变 “ ” “ ” （选填强或弱）。 8．（2023•临沂）、b 两个实验小组用相同的酒精灯探究水沸腾前后温度变化的特点，所用 实验装置如图甲所示，根据实验数据绘制的图象如图乙所示。 （1 “ ” ）实验过程中，烧杯口出现的白气是 （填物态变化名称）的结果。 （2 ）由图象可知，水沸腾前温度不断升高，沸腾后温度 。 （3）进一步分析可知， 组所用水的质量较小。 （4）、b 两组所测水的沸点均不是100℃ ，这是由于 “ ” “ （选填实验误差或当 ” 地气压）引起的。 （5）对实验进行评估可知，b 组将水加热至沸腾的时间过长，你给他们的合理化建议 是： （填写一条即可）。 9．（2023• “ ” 青海）为了探究水在沸腾前后温度变化的特点，同学们设计了以下探究实 验，并结合生活经验，猜想如表1： 表1： 猜想 沸腾前 沸腾时 甲 吸收热量，温度升高 继续吸热，温度升高 乙 吸收热量，温度升高 继续吸热，温度不变 （1 ）如图甲所示，同学们根据实验要求，按照 “ ” “ （选填自下而上或自上而 ” 下）的顺序组装实验器材； （2）实验前期，每隔3m 记录一次温度计的示数，当温度升高到88℃时，每隔1m 记录 一次温度计示数。某时刻温度计的示数如图甲所示，则该时刻的温度是 ℃，数 据记录如表2 所示，分析表2 数据可知水的沸点是 ℃； 表2： 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 水的温度℃ 24 43 60 72 86 90 92 92 92 （3 ）如图乙所示，水沸腾时气泡在上升过程中的变化情况是 。由此可以 验证表1 中猜想正确的是 “ ” “ ” （选填甲或乙）； （4）实验结束后，发现本次实验时间过长，为了缩短实验时间请你为他们提一条合理 的建议 。 10．（2023• “ ” 盐城）小华做观察水的沸腾实验。 （1 ）如图甲所示，组装器材时，先调整铁圈的高度，确保用酒精灯的 加热。 接着将铁圈B 向 移动，调节温度计到恰当的位置。 （2）每隔1m 记录一次水的温度，第3m 时温度计示数（如图乙所示）为 ℃， 分析表格数据可知水的沸点为 ℃ ，图丙所示情形可能为表中第 m 时 气泡上升的状态。 时间/m 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 … 温度/℃ 900 923 938 961 971 980 980 980 980 980 … （3 ）沸腾后撤去酒精灯，观察到的现象是水 停止沸腾，说明沸腾需要持续 。 11．（2023•河北）小明按如图1 所示装置探究水沸腾时温度变化的特点。 （1 ）组装器材时，应按照 “ ” “ ” （选填自下而上或自上而下）的顺序进行。 （2）当水温升高到93℃时，每隔1m 记录一次温度填入下表，同时观察水中发生的现 象。 时间/m 0 1 2 3 4 5 6 温度/℃ 93 95 97 99 99 99 99 根据实验现象和表中数据可知，水在沸腾时不断吸收热量但温度保持不变。烧杯中水的 沸点是 ℃。 （3）实验结束后，小明取下烧杯上的盖子，发现盖子上有水珠，请从物态变化的角度 简要写出水珠的形成过程： 。 （4）若按图2 所示装置用烧杯中的水为试管中的水加热，试管中的水 （选 “ ” “ ” 填能或不能）沸腾。 12．（2023•青岛）小海在劳动课实践中发现，水滴入热油锅中，油花四溅。为何会出现这 种现象？小海用图甲所示装置进行如下探究。 将温度计插入试管中，从水温达到90℃开始，每隔1m 记录一次温度，直至水沸腾并持 续加热一段时间。 （1）小海根据实验数据，在坐标系中描出了相应的点，如图乙所示。 ①请你根据图乙中描出的点，画出水的温度随时间变化的图象。 ② 根据绘制的图象，可知水的沸点是 ℃。 （2）水沸腾时会产生大量的水蒸气，如果被这样的水蒸气烫伤往往比被开水烫伤更严 重，这是因为水蒸气 （填物态变化名称）成同温度的水会 大量的热。 （3）小海发现，当试管内的水沸腾时，烧杯中的食用油却没有沸腾，由此可知食用油 的沸点比水的沸点 ，所以水滴入热油中会迅速汽化，引起油花四溅。 13．（2023•淮安）某兴趣小组利用一次性纸杯研究水沸腾前和沸腾时温度随时间变化的情 况，装置如图甲所示。 （1 ）实验中，应使用酒精灯的 焰对纸杯加热。加热过程中，某时刻温度计示数 如图乙所示，此时的水温为 ℃。 （2）当水温升高到90℃后，每隔30s 记录一次温度计的示数，并将记录的数据绘制成 如图丙所示的图像。由图像可知，沸腾时水的温度特点为 。 （3 ）水沸腾时有大量气泡产生，此时气泡中的主要成分是 。 （4 ）取下温度计，继续加热，在水烧干之前纸杯没有被烧坏，主要原因是水沸腾需要 ，使纸杯的温度低于着火点。 14．（2023• “ ” 西藏）在探究水沸腾时温度变化的特点实验中，某同学利用如图甲所示的装 置进行实验，用酒精灯给水加热至沸腾，当水温接近85℃时，每隔05m 记录一次数 据，绘制出如图乙所示的图像。 （1 ）某时刻温度计示数如图（甲）所示，该时刻的温度是 ℃。 （2 ）分析图（乙）可知，水在沸腾时，持续吸热，温度 。 （3 ）为缩短将水加热至沸腾所用时间，可采用的方法是 （写出一种合理方 法即可）。 （4）通过实验发现水的沸点低于100℃ ，可能原因是该地区的大气压强 标准大 气压。 15．（2023•沈阳）在课堂上同学们用小纸锅烧水，如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不 会燃烧呢？带着这个问题，同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。 （1）如图乙，在安装实验器材时，老师提醒大家固定夹和B 的高度都要适当，固定夹 高度适当的标准是保证能够用酒精灯外焰加热，那么固定夹B “ ” 高度适当的标准是 。 （2）用酒精灯给水加热至沸腾，需要计时，记录温度并观察现象。实验中判断水沸腾 的依据是烧杯中出现图丙中的 “” “ （填 或b”）所示现象。 （3 “ ” ）将收集的数据绘制成如图丁所示的温度﹣时间关系图象，发现水在沸腾过程 中，温度变化的特点是 。 （4 ）交流评估环节中，同学们提出了各自的观点，其中正确的有 （填字 母）。 纸板上的小孔加快了水的散热，因此小孔是多余的 b 用初温较高的水做实验，可以缩短沸腾前的加热时间，节约能源 纸锅烧水实验中，纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点，且水沸腾时要不断吸 热 16．（2023• “ ” 阜新）如图所示是探究水在沸腾前后温度变化特点的实验装置。 （1 ）实验时所用的温度计是根据液体 规律制成的，读取温度值时，正确的方 法是 “”“ （选填 B” “” 或 ）。 （2）实验中待水温接近90℃时每隔1m 记录一次温度，待水沸腾后再记录四次，并填 写在下表中。 时间/m 0 1 2 3 4 5 6 7 温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98 分析实验数据可知，水的沸点为 ℃ ，此时实验室的气压 标准大气压 “ ”“ ” “ ” “ ” “ ” （选填大于 等于或小于）。实验中在烧杯口处看到大量白气，白气的形成是 现象（填物态变化名称）。 （3）若要缩短将水加热至沸腾的时间，请写出一种可行的办法： 。 17．（2023• “ ” 山西）在探究水沸腾时温度变化的特点的实验中，小兰和小伟用相同的实验 装置（如图甲所示）进行了实验。 （1 ）图甲装置中给烧杯加盖的目的是 （答合理即可）。 （2 ）观察气泡可判断图甲中水处于 “ ” “ ” （选填沸腾前或沸腾时）的状态。 （3）小兰和小伟根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图象分别如图乙中、B 所示。由图象可知，小兰和小伟所用水的质量大小关系是m mB。 18．（2023• “ ” 营口）小建和小晨探究水沸腾时温度变化特点的实验 （1 ）实验装置如图甲所示，其中有一处明显的错误是 。 （2 ）改正错误后，继续实验，某一时刻温度计的示数如图乙所示，此时水的温度为 ℃。 （3 ）小建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。 （4）图丙是根据实验数据绘制的水沸腾时温度变化的图像，分析图像可知：水在沸腾 的过程中不断 “ ” “ ” （选填吸热或放热），温度 。 （5）小晨利用原有器材，将装置中烧杯上方带孔的硬纸盖换成无孔硬纸盖，重新实 验，发现水沸腾时的温度高于99℃ ，原因是水面上方气压 “ ” “ （选填变大或变 ” 小）。 19．（2023• “ ” 深圳）如图所示，琴琴同学探究水的沸腾与加热时间的关系，水的质量为 100g，实验过程中温度随时间变化的关系如下表。 m 0 05 1 15 2 …… 12 ℃ 94 ？ 96 97 98 …… 98 （1）当加热05m 时，温度计示数如图乙，读数为 ℃； （2 ）根据示数研究得出水沸腾时的温度变化特征是：水沸腾时持续吸热，温度 “ ”“ ” “ ” ；（选填升高 降低或不变） （3）琴琴同学实验过程中，水沸腾时的温度小于100℃ ，原因是 ； （4）如何减少加热时间，请给琴琴同学提个建议： ； （5）水在1 分钟内吸收的热量为 ； （6）根据第（5）步进一步探究，水沸腾后继续加热了10 分钟，水的质量少了4g，探 究蒸发1 克水吸收了多少热量？（忽略热量损失） 20．（2023•攀枝花）在科学实践活动中，小明利用纸锅烧水来观察水的沸腾，如图甲所 示。 测温物质 凝固点/℃ 沸点/℃ 水银 39 ﹣ 357 酒精 117 ﹣ 78 注：在一个标准大气压下 （1 ）由上表可知，本实验应选用 “ ” “ ” （选填水银或酒精）温度计。 （2 ）水沸腾后，温度不再变化，温度计的示数如图乙所示，则水的沸点为 ℃。 （3 ）为了验证水在沸腾过程中是否需要吸热，可 ，观察水是否继续沸 腾。 （4）纸的着火点为183℃，酒精灯火焰温度可达500℃，纸锅却不会被点燃，其原因主 要是： 。 21．（2023• “ ” 四川）小杨同学在做探究水在沸腾前后温度变化的特点的实验时，用到的器 材有铁架台、试管、温度计、秒表、石棉等，如图甲所示。 （1 ）在安装实验器材时，应按照 “ ” “ ” （选填自上而下或自下而上）的顺序进 行。 （2 ）实验中某时刻温度计的示数如图乙所示，其示数为 ℃。 （3）根据实验中记录的数据，描绘出温度与时间的变化图像（如图丙所示），则水在 沸腾的过程中不断吸热，温度 “ ”“ ” “ ” （选填升高 降低或不变）。 （4 ）实验数据表明：实验所在地的大气压 “ ”