2024年中考物理专题训练-热学实验（含答案）

2024年中考物理专题训练——热学实验1．疯狂物理第一小组在实验室中进行了如下两个实验。如图所示，小盈在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中，①实验时应将（选填“碎冰”或“整块冰”）放入图甲装置的试将试管放入装有水的烧杯中加热，便于观察试管中冰的状态变化；②观察图乙，温度计的示数为℃；③小盈根据记录的数据绘制了冰熔化时温度随时间变化的图像如图丙所示，由图像可知：第4min试管中物质的状态是（选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）。2．小华同学利用如图所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验：（1）如图甲所示，组装实验装置时，放石棉网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置非常重要，实验时，应当先调整固定的位置（选填“铁圈”或“铁夹”）；（2）当水温升到90℃时，每隔0.5min记录一次温度计的示数，部分数据如下表。请将表格中空格内容填写完整；01234温度/℃909294969899999999（3）图乙中（选填“a”或“b”）是水沸腾时的情景；（4）为了说明水沸腾过程中是否需要吸热，应，观察水是否继续沸腾。（5）探究结束后，有一个学习小组绘制了如图丙所示的水的温度与时间的关系曲线，请你指出其中的错误线段并说明原因。3．在探究比热容和热值大小的实验中，如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯中两种液体的质量相同。（1）若要比较不同物质的吸热本领：①应选择两图进行实验；②该实验是通过比较来间接反映液体吸收热量的多少（选填“升高的温度”或“加热时间”）；③由图丁可知，液体的吸热能力更强。（2）若要比较不同燃料的热值：燃料加热前液体温度（℃）燃料燃尽时液体温度（℃）燃料的热值（J/kg）1153521525①应选择两图进行实验；②在研究不同燃料热值的实验中，记录的数据如表所示。请根据表中数据计算：在忽略热量损失的情况下，燃料2的热值是J/kg。4．按要求完成下列填空。（1）如图-1所示，用刻度尺测量物体的长度为cm；（2）如图-2所示，A、B是两个质量相同的物体，图中实验操作是为了探究重力势能的大小与的关系；（3）如图-3所示，提起水平接触水面的玻璃板，需要的力大于玻璃板的重力，这说明分子间存在；（4）如图-4所示，在探究影响电热大小因素的实验中，将两个阻值不同的电热丝串联在电路中的目的是控制。5．请完成与下列实验有关的填空。（1）如图﹣1，要使杠杆在水平位置上平衡，应将平衡螺母向调节；（2）如图﹣2，用刻度尺测量物体的长度，该物体的长度为cm；（3）如图﹣3，烧瓶中的水沸腾后，将大注射器的活塞向里推（向里充气），烧瓶中的水（选填“继续”或“停止”）沸腾，温度计的示数（选填“升高”、“降低”或“不变”）。6．在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时，两组同学从图甲、乙所示的实验装置中各选一套来完成实验。（1）图丙中a、b是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度﹣时间”图象，其中图象是根据乙实验装置的数据绘制的；（2）同学们观察到烧杯中出现如图丁所示的现象时，温度计示数将，这时气泡内的气体是（选填“空气”或“水蒸气”）。7．如图甲所示是小明“探究冰熔化时温度变化规律”的装置，已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。（1）如图甲把装有100g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；（2）某时刻试管中温度计的示数如图乙所示是℃；（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象，由此可知冰的熔化过程持续了min，在第6min时，试管内的“冰”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；（5）从10min至14min水吸收热量J。8．如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中，用相同的电加热器分别给水和食用油加热，根据实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化图像。

（1）在两个相同的烧杯中分别加入初温和相同的水和食用油：（2）实验中是通过比较来间接反映水和食用油吸收热量的多少；（3）根据图乙可知（选填“水”或“食用油”）的吸热能力强；（4）下列选项中与本实验所研究特性无关的是。A．用热水袋取暖B．汽车的水箱C．夏天在地面喷水降温9．图甲是探究“水的沸腾”实验装置：（1）如图，实验中还需要的一种测量工具是；（2）A、B、C三种读数方法正确的是（填字母代号）；（3）由图乙可知，水的沸点是℃。水沸腾过程中不断吸热，温度（选填“升高”、“降低”或“保持不变”）；

（4）为节约能源，缩短实验时间，可采取的措施很多，请你写出一种：。10．在探究“海波熔化和凝固时温度变化规律”的实验中，在试管中放入海波，利用如图甲所示的装置进行实验，试管内的海波在相同的时间内吸收的热量相同。等海波完全熔化后继续加热一段时间，然后撤去烧杯和酒精灯，继续观察海波凝固时温度变化的规律，实验过程中温度计的示数随时间变化关系的图像如图乙所示。（1）实验过程中某时刻温度计的示数如图甲所示，此时温度计示数为℃；（2）通过分析图像可知，海波凝固过程大约用了min，海波在AB段吸收的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”）BC段吸收的热量；（3）分析图乙知该物质第16min末的内能（选填“大于”“等于”或“小于”）第6min末的内能。11．如图所示，这是探究“不同物质的吸热能力”的实验装置，下表是每隔1min记录的两种液体的温度数据。加热时间/min01234温度/℃液体a2025303540液体b20222428（1）液体b加热到第3分钟时，温度如图丙所示，温度为；（2）根据实验数据可得出结论，液体（选填“a”或“b”）的吸热能力较强。12．下面是物理实验中常用的测量工具，请回答下面的问题：（1）图甲是三位同学用温度计测量水的温度时的情景，其中操作正确的是（填序号）。（2）如图乙，弹簧测力计的量程为0~N，若直接用此弹簧测力计测量物体所受重力大小，读出的数据比真实值（3）将天平放到水平桌面上，游码归零后，指针静止的位置如图丙①所示，应将平衡螺母向调节，直至横梁平衡。使用调节好的天平测量烧杯和盐水的总质量，横梁平衡时，如图丙②所示，则烧杯和盐水的总质量是g。13．在做“探究水的沸腾”实验中：（1）实验装置如图甲所示，实验中除了需要温度计外，还需要的测量工具是；时间/min0123456789水温/℃92939595969798999999（2）图甲中A、B、C三种读温度计示数的方式正确的是；（3）根据表格中的实验数据，在图乙中画出水的温度随时间变化的图象（先描点后连线）；（4）如果将酒精灯移走，很快水就停止沸腾，说明水沸腾的条件是、；（5）为了减少从开始加热到沸腾的时间，可以采取的措施是（写一条即可）；（6）如果给一定质量的水加热至沸腾，其温度与时间的关系如图丙中图线a所示，若增加了水的质量，其温度与时间的关系图线应为；（7）某实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况如图丁中的a、b所示，则图是水沸腾前的情况。14．图甲是小明做“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置图，实验中选取的固体为萘。（1）组装图甲装置时，A、B两部件中应先固定部件；探究时采用“水浴法”而不直接用酒精灯加热，除了能减缓升温速度，还能使试管；（2）实验时，每隔1min记录一次物质的温度及状态，作出如图乙所示的温度随时间变化的图像，由图像可知萘是（选填“晶体”或“非晶体”）；（3）实验结束后，小明得出结论：所有固体熔化过程中不断吸热但温度不变。而小华觉得这个结论并不可靠，若要使结论更可靠，该如何操作？。15．在探究冰熔化规律实验中，烧杯中有适量水，大试管中有碎冰，实验装置如图甲。（1）该装置应按照的顺序安装；（2）如图乙加热前冰的温度为℃；（3）不改变装置，他将冰全部熔化成水后继续用酒精灯加热，绘制了温度计示数随加热时间的变化图像，如图丙。他在DE段（选填“能”或“不能”）看到大量气泡上升变大的现象；CD段比AB段升温慢是因为。16．为了比较不同物质比热容的大小，实验小组使用图甲所示的实验器材，请完成下列问题：（1）实验中，需要使用相同的酒精灯给沙子和水加热，其目的是；（2）经过实验得出结论：质量相同的水和沙子，吸收相同的热量，水温度升高的少，说明水的吸热能力更，即水比沙子的大；（3）实验小组的同学，完成实验后进行了反思，如果把物质吸热升高的温度和容器盛水水面升高做类比，如图乙，那么比热容和容器的下列哪个属性类似。A．高度B．容积C．底面积D．表面积17．小芳小组在“探究比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。（1）实验中应量取（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；（2）实验中，用相同规格的电加热器加热甲、乙两种液体，使它们升高相同的温度，可以通过比较（选填“温度计示数”或“加热时间”）来比较它们吸收热量的多少；（3）根据实验测得的数据，分别描绘出甲、乙两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图所示，分析可知（选填“甲”或“乙”）的吸热能力更强，若加热过程中无热量损失，则甲、乙两种液体的比热容之比c甲∶c乙=；（4）然后，小芳小组为了研究“电流产生的热量与哪些因素有关”，将烧瓶内甲的电阻换成小于乙的电阻。为了使实验现象更明显，小芳往甲乙两烧瓶装入初温、质量都相等的（选填“煤油”或“水”）；本实验采用了连接方式使得通过甲、乙导体的电流相同，通电5min后，比较烧瓶中温度计的示数，发现b温度计示数升高得高，所以电流和通电时间相同时越大，电流通过导体时产生的热量就越多。18．如图是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾现象”的实验装置，他们所用的器材规格完全相同。

（1）组装实验装置时，对于盛水的烧杯和测水温的温度计，应先调整的位置；（2）图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知，水的沸点为。使水沸腾，小明用的时间明显比小红用的时间要少许多，造成这个结果的原因A．初温比小红的高B．气压比小红周围环境的低C．水的质量比小红的小（3）实验计时第7min，发现有一位同学的装置水中气泡在上升过程中如丙所示，这位同学是（选填“小明”或“小红”）。（4）用烧瓶烧水至沸腾，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（如图丁），里面的水（选填“会”或“不会”）沸腾。（5）同组的小华同学设计了图戊的装置，但是一段时间后，观察到当烧杯中的水沸腾时，试管中的水不会沸腾。此时试管内的水和烧杯中的水相等的物理量是（选填“温度”、“内能”或“都相同”）。由此说明水的沸腾需要。参考答案：1．碎冰﹣3固液共存态【详解】（1）[1]碎冰比冰块更能均匀受热，为了减小熔化时间，实验时应将碎冰放入图甲装置试管中；将试管放入装有水的烧杯中加热是水浴法加热，碎冰受热更均匀。（2）[2]由图乙可知，温度计的分度值为1℃，且在零摄氏度以下，故此时温度计的示数为﹣3℃。（3）[3]由图丙可知，冰有固定的熔点，故可知冰属于晶体。由图可知，冰在BC段持续吸热但温度不变，所以冰的熔点是0℃，第4min处于熔化过程中，故应是固液共存态。2．铁圈时间t/mina熄灭酒精灯CD段错误，因为水沸腾过程中温度保持不变，而图像CD段温度升高【详解】（1）[1]在实验中需要用酒精灯的外焰加热，所以应先确定铁圈的高度。（2）[2]做实验时需要记录温度，随着时间的推移，沸腾时，水的温度变化，故应该填写时间。（3）[3]沸腾时，整杯水的温度是一致的，底部的水先汽化产生气泡，上升的过程中，周围的水汽化，体积增大，所以图乙中a是沸腾时的现象，b是沸腾前的现象，整杯水的温度是不一致的，底部温度高，水面温度低，底部的水先汽化产生气泡，上升的过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化，体积变小。（4）[4]为了说明水沸腾过程中是否需要吸热，应熄灭酒精灯，停止加热，观察水是否继续沸腾。（5）[5]水吸收热量，温度升高，升高到沸点温度时，水沸腾；水沸腾时，虽然吸收热量，但温度保持不变，所以CD段错误，因为水沸腾过程中温度保持不变，而图像CD段温度升高。3．甲、丙加热时间B甲、乙【详解】（1）①[1]若要比较不同物质的吸热本领，燃料中林相同，取质量相同、种类不同的液体，应选择甲、丙两图进行实验。②[2]该实验是通过比较加热时间来间接反映液体吸收热量的多少，相同时间内，两种液体吸收的热量相同。③[3]由图丁可知，加热相同的时间，即吸收相同的热量，A液体升温快，B液体升温慢，所以液体B的吸热能力更强。（2）①[4]若要比较不同燃料的热值，必须取质量相同、种类不同的燃料加热相同质量的同种液体，应选择甲、乙两图进行实验。②[5]燃料1和燃料2的质量相同，因为Q吸=Q放所以燃料1camaΔt1=m1q1即cama×(35℃-15℃)=m×2.4×107J/kg①燃料2camaΔt2=m1q2即cama×(25℃-15℃)=m×q2②联立以上两式可得q2=1.2×107J/kg4．3.25高度引力电流和通电时间相同。【详解】（1）[1]刻度尺的分度值为，左侧对应的刻度值为，右侧对应的刻度值为，则物体的长度是（2）[2]如图-2所示，A、B是两个质量相同的物体，则高度不同，图中实验操作是为了探究重力势能的大小与高度的关系。（3）[3]如图-3所示，提起水平接触水面的玻璃板，需要的力大于玻璃板的重力，这说明分子间存在引力。（4）[4]串联电路各处的电流相等，如图-4所示，在探究影响电热大小因素的实验中，将两个阻值不同的电热丝串联在电路中的目的是控制电流相同，由于同一个电路，一个开关，控制了通电时间相同。5．左3.50停止升高【详解】（1）[1]由图﹣1可知，杠杆右端下沉，应将杠杆重心向左移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节；（2）[2]由图﹣2可知，刻度尺的分度值为1mm，测量的起始刻度不是零刻度，而是2.00cm的刻线，物体的末端对着的刻度线为5.50cm，所以物体的长度即为两刻度值差L=5.50cm﹣2.00cm=3.50cm（3）[3]由图﹣3可知，向烧瓶内压缩气体，烧瓶内气体压强变大，水的沸点升高，水温达不到沸点，水停止沸腾。[4]由于气压变大，水的沸点升高，由于酒精灯继续加热，则水的温度会升高，所以温度计的示数升高。6．a不变水蒸气【详解】（1）[1]图乙实验中烧杯上方有盖子，烧杯内气体压强比图甲烧杯中的气体压强大，图乙中水的沸点比甲中水的沸点高，加盖子后能减少热量的散失，所以从加热到沸腾所需的时间比甲实验少，所以图a是根据乙实验装置的数据绘制的。（2）[2]水沸腾时，烧杯中水的各部分温度趋于一致，气泡在上升时一方面随着高度增加，压强减小，体积增大；因此图戊是水沸腾时的情景，水沸腾时继续吸热，温度不变，故温度示数保持不变。[3]沸腾过程中不断有水汽化成水蒸气，气泡上升过程中气泡内水蒸气越来越多，外界水的压强变小，气泡内压强大于外界压强，气泡体积变大。7．受热均匀-46固液共存态烧杯2.1×103【详解】（1）[1]把装有碎冰块的试管放到装有水的大烧杯中加热，此方法称为水浴法，主要目的是使碎冰块受热均匀。（2）[2]由图乙可知温度计的分度值是1℃，且在-10~0℃之间，温度计的示数是-4℃。（3）[3][4]冰熔化过程持续了第时，试管中的物质处于熔化过程，是固液共存态。（4）[5]小明又继续加热一段时间，观察到烧杯内的水会沸腾，但试管内的水不会沸腾，因为试管内的水可以达到沸点，但不能继续吸热，所以只有烧杯内的水沸腾。（5）[6]由图象知，从至，水的初温为0，末温为5℃，所以水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(5℃-0℃)=2.1×103J8．质量加热时间水C【详解】（1）[1]根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中要求在两个烧杯内分别加入初温和质量相同的水和食用油。（2）[2]根据转换法，水和食用油吸收热量的多少是通过加热时间来反映的。（3）[3]在实验中发现相同时间，即吸收的热量相同时，水的温度升高得比较慢，由比较吸热能力的方法，这说明水的吸热能力强。（4）[4]AB．根据可得，质量相同的不同物质升高或降低相同的温度，比热容越大吸热或放热越多，故汽车的水箱、用热水袋取暖均与本实验研究物质特性（比热容）有关，故AB不符合题意；C．夏天在地面喷水降温，是利用蒸发吸热具有致冷的作用，与比热容无关。故C符合题意。故选C。9．秒表B97保持不变减少水的质量【详解】（1）[1]实验过程中要分析水沸腾时温度随时间的变化关系，需要测量温度和时间，所以我们需要测量温度和时间的工具，图中已经有测量温度的温度计，所以还需要测量时间的秒表。（2）[2]读数时，要把视线与读数对齐，所以A、B、C三种读数方法中B是正确的。（3）[3][4]由图象可知，水沸腾时保持不变的温度等于沸点，即水的沸点为98℃；由图乙知，水在沸腾时，继续从外界吸热，温度保持在沸点不变。（4）[5]水沸腾实验加热时间过长，根据Q＝cmΔt知，加热时间长，吸收热量多，水的比热一定时，可能是水的质量太大，或是水的初温太低，为了节约能源，适当缩短实验时间，可采取减少水的质量，提高水的初温或在烧杯口加盖等。10．346小于小于【详解】（1）[1]温度计每10℃被分隔成十个小格，分度值为1℃，图中液柱最高点在30℃以上四格，所以为34℃。（2）[2]晶体在凝固时，温度保持不变，由图可知，在12-18min，海波处于正在凝固的阶段，故海波凝固过程大约用了6min。[3]AB段持续时间为2min，BC段持续时间为4min，用同一热源加热，加热时间越长，吸收的热量越多，所以AB段吸收的热量小于BC段。（3）[4]第16min末，正在凝固，虽然温度不变，但要向外放热，所以内能在不断减小。且第6min末，海波刚好完全熔化为液态，第16min末处于固液共存态，故第16min末的内能小于第6min末的内能。11．26℃b【详解】（1）[1]由图丙可知，温度计的分度值为1℃，数字越向上越大，为零上，温度为26℃。（2）[2]分析表格中数据可知，用相同的酒精灯加热，在相等时间内两种液体吸收相等的热量，液体b升高的温度比液体a低，说明液体b的吸热能力较强。12．③5偏小左74.4【详解】（1）[1]在使用温度计时，温度计的玻璃泡要完全浸没在被测液体中，并且温度计的玻璃泡不能碰到容器壁或容器底。故①②错误；故③正确。故选③。（2）[2][3]根据图乙可知，弹簧测力计的量程为0~5N。由图乙可知，弹簧测力计的指针未在零刻度线位置，若直接用此弹簧测力计测量物体所受重力大小，读出的数据比真实值偏小。（3）[4][5]根据图丙中①所示，当天平左端抬高时（指针偏向右），应将天平平衡螺母向左调节，直到指针指在分度盘的中线处；由图丙可知，天平横梁标尺的分度值是0.2g，游码示数是0.4g，则烧杯和盐水的总质量是13．秒表B达到沸点持续吸热减少水的质量/提高水的初温cb【详解】（1）[1]由题意可知，探究水的沸腾实验中需要对水进行加热，除了需要用温度计测量温度的变化，还需要用秒表来记录时间。（2）[2]读取温度计示数时，视线与温度计中的液柱上表面相平，不能仰视或俯视，故AC错误，故B正确。故选B。（3）[3]根据表格中的实验数据，在图乙中先描点再用平滑的曲线连接起来，如图所示：（4）[4][5]如果将酒精灯移走，很快水就停止沸腾，说明水沸腾的条件是达到沸点，持续吸热，且二者缺一不可。（5）[6]要减少从开始加热到沸腾所用的时间，可以适当的减少水的质量，或者适当的提高水的初温。（6）[7]水的沸点与水面上方的气压有关；改变了水的质量，水面上方的气压不变，水的沸点不变，水量增加，吸热升温变慢，加热至沸腾所用时间变长，由图像可知，c、d加热至沸腾所需要的时间均变长，b沸点变高，c沸点不变，d沸点变低，故abd不符合题意，故c符合题意。故选c。（7）[8]水在沸腾前，气泡中的水蒸气的温度高于水的温度，所以水蒸气不断液化，气泡越来越小，所以图b是水沸腾前的情况，故a不符合题意，故b符合题意。故选b。14．B受热均匀晶体换用不同的固体，重复实验【详解】（1）[1]在实验中，需要从下至上安装实验装置，用酒精灯的外焰加热，所以应先确定铁圈的高度，即B部件。[2]用酒精灯加热时，不是直接对试管加热，而是通过对烧杯中的水加热从而加热试管中物质，可以使物质受热均匀。（2）[3]由萘的熔化图像可知，熔化过程中温度保持不变，可知萘是晶体。（3）[4]为了使结论更具有普通性，结论更可靠，需要的操作是换用不同的固体，重复实验。15．自下而上﹣5不能冰的比热容比水的比热容小【详解】（1）[1]由题图甲可知，在使用酒精灯时，需要用外焰加热，所以先放好酒精灯，再固定铁圈的高度，最后调整温度计的高度，使其不要碰到容器底或容器壁，所以要按照自下而上的顺序进行安装。（2）[2]如图乙所示，温度计的分度值是1℃，温度计的液柱在零刻度以下，所以温度计示数是﹣5℃。（3）[3]水在沸腾时需要持续吸热，温度保持不变。由图丙可知，在DE段，烧杯内水沸腾，试管内水的温度和试管外水的温度相同，试管内水不能继续吸热，不会沸腾，不能看到大量气泡上升变大的现象。[4]由题图丙可知，CD段明显比AB段升温慢，即升高相同的温度，冰比水用的时间少，所以冰比水吸热升温快，原因是冰的比热容比水的比热容小。16．加热相同时间，水和沙子吸收的热量相等强比热容C【详解】（1）[1]选用相同的酒精灯进行加热，加热相同时间，酒精灯放出的热量相等，水和沙子吸收的热量相等。（2）[2][3]质量相同的水和沙子，吸收相同的热量，水升高的温度小于沙子升高的温度，这说明水的吸热能力强，沙子的吸热能力弱，说明水的比热容大。（3）[4]相同条件下升温越快，比热容越小；而相同体积的水装在底面积不同的容器中，底面积越小水面升高越大；如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比，比热容和容器的底面积属性类似，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。17．质量加热时间甲2∶1煤油串联电阻【详解】（1）[1]根据比较吸热能力的方法可知，需控制不同物质的质量相同，故实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体分别倒入相同的烧杯中。（2）[2]根据转换法可知，用相