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）TOC\o"1-3"\h\u【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2min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）。A.石蜡的凝固点为48℃B.实验室内环境温度为20℃C.0～15min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A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C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”）。BC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，a、b、c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/min0123456789温度/℃57667584848484899499（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5min时，试管中物质处于状态。（4）从第7min到第8min，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）a、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）a、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3min记录一次温度计的示数，当温度升高到88℃时，每隔1min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12345678910水的温度℃244360728690929292（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A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1min记录一次水的温度，第3min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min时气泡上升的状态。时间/min012345678910…温度/℃90.092.393.896.197.198.098.098.098.098.0…（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1min记录一次温度填入下表，同时观察水中发生的现象。时间/min0123456温度/℃93959799999999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1min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0.5min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A和B的高度都要适当，固定夹A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“a”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）。a.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c.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“A”“B”或“C”）。（2）实验中待水温接近90℃时每隔1min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/min01234567温度/℃9092949698989898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（答案合理即可）。（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A、B所示。由图象可知，小兰和小伟所用水的质量大小关系是mAmB。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。min00.511.52……12℃94？969798……98（1）当加热0.5min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J；（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﹣39357酒精﹣11778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、石棉网等，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（选填“小于”或“大于”）1个标准大气压。22．（2023•宿迁）小明用图甲所示装置“探究水的沸腾特点”。（1）组装实验装置时，要保证用酒精灯的外焰加热，应先调整（选填“烧杯”或“温度计”）的位置；（2）实验中，水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入表格，第3min时温度计示数如图乙，读数是℃；时间/min0123456水的温度/℃909294989898（3）由实验数据可知，水在沸腾时的温度特点是；（4）观察到气泡如图丙所示，这是水沸腾（选填“前”或“时”）的现象。实验结束后撤去酒精灯，水还能继续沸腾一小会，这说明水沸腾时不需要吸热，这种判断是否正确：。23．（2023•牡丹江）【活化知识，还原生活】生活中常将牛奶放在热水中（即“水浴法”）加热，如图甲所示。小明想知道牛奶的沸点，实验装置如图乙所示。（1）实验中还需要添加的测量工具是。小明用酒精灯给牛奶加热，当温度接近90℃，每隔0.5min记录一次温度，数据如表所示。时间/min00.511.522.533.54温度/℃9092949698100100100100（2）牛奶沸腾时，内部涌出大量气泡，在表面堆积，不易破裂，需不断搅拌气泡。可见，牛奶的沸腾也是一种剧烈的现象。同时奶香四溢，这属于现象。（3）实验表明，牛奶在沸腾过程中，温度，用酒精灯持续加热，表明牛奶沸腾需要热量。（4）小明发现牛奶的沸点与水的沸点接近，但极容易溢出[俗称“潽（pū）锅”]。用“水浴法”加热牛奶的好处是（写出一条）。24．（2023•辽宁）小利在探究水在沸腾前后温度变化的特点实验中。（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（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（填“高于”或“低于”）标准大气压。25．（2023•吉林）如图是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。（1）图中温度计的示数为℃。（2）实验过程中发现水沸腾时吸热，保持不变。26．（2023•南通）小明在厨房炖汤，向沸腾的汤中加入盐，汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后，大家对水加盐后的变化，提出了丰富的猜想：猜想1：盐水的沸点比水低；猜想2：盐水的比热容比水小。为验证猜想，小明用两只同型号的电水壶，分别装入质量和初温都相同的盐水和水，同时加热，用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中。T/min012345678t盐水/℃32506579899899.899.899.8t水/℃3248627584929899.399.3小明描点作出水的温度t水随时间T变化的图像，如图所示。小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验，实验现象与小明相似。（1）根据表中数据，请在图中描点作出盐水温度t盐水随时间T变化的图像。由图像可知，盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是。（2）实验中，盐水的沸点是℃。小明认为盐水沸点低于100℃，所以猜想1是正确的；小红认为盐水的沸点比水高，所以猜想1是错误的。你赞同谁的观点？。（3）进一步分析数据和图像可知，猜想2是（选填“正确”或“错误”）的，判断的依据：。（4）小亮分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”，你觉得他的说法是否可靠？请说明理由。【题型3实验比较不同物质吸热的情况】 27．（2023•益阳）某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石，用相同的酒精灯加热。（1）小组的实验装置如图所示，其中有一处明显的错误，错误之处是。（2）更正错误后，加热相同的时间，沙石升高的温度比水多，说明沙石的比热容比水。（选填“大”或“小”）（3）比较全班不同小组的实验数据，发现各小组之间的实验数据有较大的不同，可能原因是。（请写出一条）28．（2023•绥化）如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如表。物质初温/℃加热时间/min末温/℃水20430煤油20440（1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油的（选填“质量”或“体积”）相等。（2）本实验是通过比较来反映水和煤油吸热能力的强弱。分析数据可知（选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强。（3）若实验中水的质量是200g，加热4min，水吸收的热量为J。（4）汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水的性质。29．（2023•随州）某实验小组用规格完全相同的实验器材，对初温相同的100g水、200g水、100g煤油进行加热，如图所示。（1）若要探究不同物质的吸热差异应选择（选填“甲、乙、丙”中的两个）两图进行对比实验。（2）水沸腾时，小组成员观察到烧杯内出现的气泡是（选填“A”、“B”或“C”）图。（3）在处理实验数据时，小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图象如图丁，分析可知100g煤油对应的图象是（选填“b”或“c”），已知水的比热容大于煤油的比热容。30．（2023•广元）某实验小组用如图所示的实验装置比较a、b两种液体的吸热情况，甲、乙两装置使用规格相同的电加热器、玻璃杯、温度计，两玻璃杯内的液体质量和初温都相同。实验中记录的数据如表。记录次数1234升高的温度（℃）57.51012.5加热a的时间（min）2345加热b的时间（min）11.522.5（1）分析表中数据可得：质量相等的液体a和液体b，升高相同的温度，a吸收的热量b吸收的热量（选填“＞”“＝”或“＜”）。（2）本实验运用的物理学研究方法主要有和转换法。31．（2023•通辽）如图所示，在“比较不同物质吸热情况”的实验中，各取质量为50g、初温为20℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔1min记录一次数据，如表所示。物质加热时间/min消耗酒精/g末温/℃物质加热时间/min消耗酒精/g末温/℃食用油10.554水10.53521.08821.05031.512231.565（1）分析实验数据可知，（