6. 小明同学自制了一支液体温度计,该温度计的工作原理是玻璃泡里的水银的性质。在标注刻度时,他将该温度计放在1标准大气压下的冰水混合物中,液柱稳定后,此时水银柱长5 cm,在沸水中水银柱长30 cm,这支温度计的液柱每升高1 cm 表示温度升高$°\mathrm{C}$,用这支温度计测量一杯水的温度时,水银柱长为12 cm,这杯水的实际温度为$°\mathrm{C}$。
答案
热胀冷缩
4
28
4
28
解析
【分析】要解决这道题,首先明确液体温度计的工作原理;其次利用1标准大气压下冰水混合物(0℃)和沸水(100℃)对应的水银柱长度,计算出每厘米液柱对应的温度变化;最后根据测量时的水银柱长度,算出实际温度。
【解析】1. 液体温度计的工作原理是液体热胀冷缩,因此第一空填热胀冷缩。2. 1标准大气压下,冰水混合物温度为0℃,对应水银柱长5cm;沸水温度为100℃,对应水银柱长30cm。温度差为100℃,液柱长度差为30cm-5cm=25cm,因此每升高1cm液柱对应的温度升高值为$ \frac{100℃}{25cm}=4℃ $,故第二空填4。3. 测量水时水银柱长12cm,相对于0℃的长度差为12cm-5cm=7cm,实际温度为$ 7cm×4℃/cm=28℃ $,故第三空填28。
【答案】热胀冷缩;4;28
【知识点】液体温度计原理、摄氏温度计算
【点评】本题考查液体温度计的基础应用,核心是利用标准温度点对应液柱长度计算分度值,再推导实际温度,属于基础题型,难度不大。
【难度系数】0.6
【解析】1. 液体温度计的工作原理是液体热胀冷缩,因此第一空填热胀冷缩。2. 1标准大气压下,冰水混合物温度为0℃,对应水银柱长5cm;沸水温度为100℃,对应水银柱长30cm。温度差为100℃,液柱长度差为30cm-5cm=25cm,因此每升高1cm液柱对应的温度升高值为$ \frac{100℃}{25cm}=4℃ $,故第二空填4。3. 测量水时水银柱长12cm,相对于0℃的长度差为12cm-5cm=7cm,实际温度为$ 7cm×4℃/cm=28℃ $,故第三空填28。
【答案】热胀冷缩;4;28
【知识点】液体温度计原理、摄氏温度计算
【点评】本题考查液体温度计的基础应用,核心是利用标准温度点对应液柱长度计算分度值,再推导实际温度,属于基础题型,难度不大。
【难度系数】0.6
7. 某兴趣小组用相同

的小烧杯甲、乙盛
等量的水,在1标
准大气压下用相同
的热源同时加热。如图所示,甲杯为隔水加热,乙杯为隔油加热,加热足够长时间后,测得甲杯外的水温为$100\ °\mathrm{C}$、乙杯外的油温为$300\ °\mathrm{C}$,甲、乙两杯中 的 水 不 能 沸 腾 的是,理由是,最终两杯水的温度$t_\mathrm{甲}$(填“$>$”“$=$”或“$<$”)$t_\mathrm{乙}$。
的小烧杯甲、乙盛
等量的水,在1标
准大气压下用相同
的热源同时加热。如图所示,甲杯为隔水加热,乙杯为隔油加热,加热足够长时间后,测得甲杯外的水温为$100\ °\mathrm{C}$、乙杯外的油温为$300\ °\mathrm{C}$,甲、乙两杯中 的 水 不 能 沸 腾 的是,理由是,最终两杯水的温度$t_\mathrm{甲}$(填“$>$”“$=$”或“$<$”)$t_\mathrm{乙}$。
答案
甲
达到沸点后不能继续吸热
=
达到沸点后不能继续吸热
=
解析
【分析】
要判断水是否沸腾,需牢记水沸腾的两个必要条件:①温度达到沸点;②能够持续吸热。首先分析甲杯:甲杯外是水,1标准大气压下水的沸点为100℃,当外水沸腾后温度保持100℃不变,甲杯内的水温度可达到100℃,但此时甲杯内外温度相同,甲杯内的水无法继续吸收热量,因此不能沸腾。再分析乙杯:乙杯外是油,油温为300℃,高于水的沸点,乙杯内的水达到100℃后,能继续从高温的油中吸热,所以乙杯内的水会沸腾。最终,甲杯内的水最高温度为100℃,乙杯内的水沸腾时温度保持100℃不变,因此两者温度相等。
【解析】
1标准大气压下,水的沸点为100℃,水沸腾需同时满足“达到沸点”和“持续吸热”两个条件:
甲杯:甲杯外的水沸腾时温度稳定在100℃,甲杯内的水温度可达到100℃,但因内外温度相同,甲杯内的水无法继续吸收热量,故不能沸腾;
乙杯:乙杯外油温为300℃,高于水的沸点,乙杯内的水达到100℃后,能持续从油中吸收热量,因此乙杯内的水会沸腾;
最终温度:甲杯内的水最高温度为100℃,乙杯内的水沸腾时温度保持100℃不变,因此$t_\mathrm{甲}=t_\mathrm{乙}$。
【答案】
甲;达到沸点后不能继续吸热;=
【知识点】
水的沸腾条件、热传递
【点评】
本题考查水沸腾的条件,核心是理解沸腾需同时满足达到沸点和持续吸热,结合热传递规律分析内外温度差对吸热的影响,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.3
要判断水是否沸腾,需牢记水沸腾的两个必要条件:①温度达到沸点;②能够持续吸热。首先分析甲杯:甲杯外是水,1标准大气压下水的沸点为100℃,当外水沸腾后温度保持100℃不变,甲杯内的水温度可达到100℃,但此时甲杯内外温度相同,甲杯内的水无法继续吸收热量,因此不能沸腾。再分析乙杯:乙杯外是油,油温为300℃,高于水的沸点,乙杯内的水达到100℃后,能继续从高温的油中吸热,所以乙杯内的水会沸腾。最终,甲杯内的水最高温度为100℃,乙杯内的水沸腾时温度保持100℃不变,因此两者温度相等。
【解析】
1标准大气压下,水的沸点为100℃,水沸腾需同时满足“达到沸点”和“持续吸热”两个条件:
甲杯:甲杯外的水沸腾时温度稳定在100℃,甲杯内的水温度可达到100℃,但因内外温度相同,甲杯内的水无法继续吸收热量,故不能沸腾;
乙杯:乙杯外油温为300℃,高于水的沸点,乙杯内的水达到100℃后,能持续从油中吸收热量,因此乙杯内的水会沸腾;
最终温度:甲杯内的水最高温度为100℃,乙杯内的水沸腾时温度保持100℃不变,因此$t_\mathrm{甲}=t_\mathrm{乙}$。
【答案】
甲;达到沸点后不能继续吸热;=
【知识点】
水的沸腾条件、热传递
【点评】
本题考查水沸腾的条件,核心是理解沸腾需同时满足达到沸点和持续吸热,结合热传递规律分析内外温度差对吸热的影响,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.3
三、解答题
8. 小李用图甲所示装置探究“水在沸腾前后温度变化的特点”,正确实验并采集数据后,绘制出如图乙所示的图像。

(1) 实验中除了图甲中器材外,还需要的测量工具是。分析图乙可知:水在沸腾过程中,温度。
(2) 下表所示是水银和酒精在1标准大气压下的熔点和沸点信息,则本实验中可选用的是(填“水银”或“酒精”)温度计。

(3) 图甲实验,水沸腾时壶口附近会出现“白气”;夏天,打开冰箱时冰箱门附近也会出现“白气”。关于上述两种情境中“白气”的形成过程,下列说法正确的是。
A. “白气”都是小水滴
B. 壶口附近的“白气”是壶内冒出的水蒸气液化形成的
C. 冰箱门附近的“白气”是冰箱内出来的水蒸气液化形成的
D. 壶口附近$a$位置处出现的“白气”比稍远处$b$位置的浓
(4) 实验发现玻璃片下表面出现水珠且玻璃片非常烫,小李据此现象得出“水蒸气液化会放热”这一结论。你认为小李的分析推理过程是否合理并简述理由:。
(5) 对水加热一段时间后,为了缩短加热时间,小李将水壶中的水倒掉一部分后继续加热,直至水沸腾。关于整个实验过程中水的温度随时间的变化情况,下列图像合理的是。


8. 小李用图甲所示装置探究“水在沸腾前后温度变化的特点”,正确实验并采集数据后,绘制出如图乙所示的图像。
(1) 实验中除了图甲中器材外,还需要的测量工具是。分析图乙可知:水在沸腾过程中,温度。
(2) 下表所示是水银和酒精在1标准大气压下的熔点和沸点信息,则本实验中可选用的是(填“水银”或“酒精”)温度计。
(3) 图甲实验,水沸腾时壶口附近会出现“白气”;夏天,打开冰箱时冰箱门附近也会出现“白气”。关于上述两种情境中“白气”的形成过程,下列说法正确的是。
A. “白气”都是小水滴
B. 壶口附近的“白气”是壶内冒出的水蒸气液化形成的
C. 冰箱门附近的“白气”是冰箱内出来的水蒸气液化形成的
D. 壶口附近$a$位置处出现的“白气”比稍远处$b$位置的浓
(4) 实验发现玻璃片下表面出现水珠且玻璃片非常烫,小李据此现象得出“水蒸气液化会放热”这一结论。你认为小李的分析推理过程是否合理并简述理由:。
(5) 对水加热一段时间后,为了缩短加热时间,小李将水壶中的水倒掉一部分后继续加热,直至水沸腾。关于整个实验过程中水的温度随时间的变化情况,下列图像合理的是。
答案
秒表
不变
水银
AB
不合理,因为还有热传递现象
D
不变
水银
AB
不合理,因为还有热传递现象
D
解析
【分析】
本题围绕“水在沸腾前后温度变化的特点”实验展开,需结合实验器材、沸腾规律、温度计原理、液化现象、实验分析等知识点逐一解答:
1. 第(1)问:实验需测量温度和时间,图甲已有温度计测温度,还需测量时间的工具(秒表);水沸腾的核心特点是温度保持不变。
2. 第(2)问:温度计需满足测温物质沸点高于被测温度,标准大气压下水沸点100℃,酒精沸点78℃低于100℃,水银沸点357℃高于100℃,故选水银温度计。
3. 第(3)问:“白气”是水蒸气液化形成的小水滴;壶口白气是壶内高温水蒸气遇冷液化,冰箱门白气是外界空气中水蒸气遇冷液化;壶口a处靠近壶,温度高,液化程度弱,b处温度低,液化更浓,故正确选项为AB。
4. 第(4)问:玻璃片发烫可能是酒精灯加热的热传递导致,不能直接归因于液化放热,因此分析不合理。
5. 第(5)问:倒掉部分水,水的质量减小,加热至沸腾时间缩短,但沸点不变,对应图像为D。
【解析】
(1) 探究水沸腾温度变化,需测量温度和时间,图甲中温度计测温度,还需秒表测量时间;由水沸腾的特点可知,水沸腾时温度不变。故答案为:秒表;不变。
(2) 标准大气压下水的沸点为100℃,酒精沸点78℃低于100℃,无法测量沸水温度;水银沸点357℃高于100℃,可用于测量沸水温度,故选水银温度计。故答案为:水银。
(3) 分析选项:A. “白气”都是水蒸气液化形成的小水滴,正确;B. 壶口附近的“白气”是壶内冒出的高温水蒸气遇冷液化形成,正确;C. 冰箱门附近的“白气”是外界空气中的水蒸气遇冷液化形成,错误;D. 壶口a处靠近壶,温度较高,液化程度弱,b处温度较低,液化更浓,故a处“白气”比b处淡,错误。因此选AB。
(4) 小李仅根据玻璃片发烫得出结论,忽略了酒精灯加热时的热传递现象,玻璃片发烫可能是热传递导致,无法直接证明液化放热,故分析不合理。故答案为:不合理,因为还有热传递现象。
(5) 倒掉部分水后,水的质量减小,相同加热条件下,沸腾所需时间缩短,但水的沸点不变,温度随时间变化的图像应是温度先上升,后更快达到沸点,之后保持不变,对应选项D。故答案为:D。
【答案】
秒表;不变;水银;AB;不合理,因为还有热传递现象;D
【知识点】
水的沸腾特点、温度计的选择、液化现象
【点评】
本题是水沸腾实验的综合考查题,涵盖实验器材、沸腾规律、温度计原理、液化现象及实验分析等核心知识点,侧重基础概念的应用与实验细节的理解,难度适中,适合学生巩固物态变化相关知识。
【难度系数】
0.6
本题围绕“水在沸腾前后温度变化的特点”实验展开,需结合实验器材、沸腾规律、温度计原理、液化现象、实验分析等知识点逐一解答:
1. 第(1)问:实验需测量温度和时间,图甲已有温度计测温度,还需测量时间的工具(秒表);水沸腾的核心特点是温度保持不变。
2. 第(2)问:温度计需满足测温物质沸点高于被测温度,标准大气压下水沸点100℃,酒精沸点78℃低于100℃,水银沸点357℃高于100℃,故选水银温度计。
3. 第(3)问:“白气”是水蒸气液化形成的小水滴;壶口白气是壶内高温水蒸气遇冷液化,冰箱门白气是外界空气中水蒸气遇冷液化;壶口a处靠近壶,温度高,液化程度弱,b处温度低,液化更浓,故正确选项为AB。
4. 第(4)问:玻璃片发烫可能是酒精灯加热的热传递导致,不能直接归因于液化放热,因此分析不合理。
5. 第(5)问:倒掉部分水,水的质量减小,加热至沸腾时间缩短,但沸点不变,对应图像为D。
【解析】
(1) 探究水沸腾温度变化,需测量温度和时间,图甲中温度计测温度,还需秒表测量时间;由水沸腾的特点可知,水沸腾时温度不变。故答案为:秒表;不变。
(2) 标准大气压下水的沸点为100℃,酒精沸点78℃低于100℃,无法测量沸水温度;水银沸点357℃高于100℃,可用于测量沸水温度,故选水银温度计。故答案为:水银。
(3) 分析选项:A. “白气”都是水蒸气液化形成的小水滴,正确;B. 壶口附近的“白气”是壶内冒出的高温水蒸气遇冷液化形成,正确;C. 冰箱门附近的“白气”是外界空气中的水蒸气遇冷液化形成,错误;D. 壶口a处靠近壶,温度较高,液化程度弱,b处温度较低,液化更浓,故a处“白气”比b处淡,错误。因此选AB。
(4) 小李仅根据玻璃片发烫得出结论,忽略了酒精灯加热时的热传递现象,玻璃片发烫可能是热传递导致,无法直接证明液化放热,故分析不合理。故答案为:不合理,因为还有热传递现象。
(5) 倒掉部分水后,水的质量减小,相同加热条件下,沸腾所需时间缩短,但水的沸点不变,温度随时间变化的图像应是温度先上升,后更快达到沸点,之后保持不变,对应选项D。故答案为:D。
【答案】
秒表;不变;水银;AB;不合理,因为还有热传递现象;D
【知识点】
水的沸腾特点、温度计的选择、液化现象
【点评】
本题是水沸腾实验的综合考查题,涵盖实验器材、沸腾规律、温度计原理、液化现象及实验分析等核心知识点,侧重基础概念的应用与实验细节的理解,难度适中,适合学生巩固物态变化相关知识。
【难度系数】
0.6
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