14.仿照实验室使用的液体温度计的原理,某同学设计了一个简易的气体温度计,如图所示,瓶中装的是气体,瓶塞密封不漏气,瓶塞上面细弯管(细弯管的长度足够长)中有一段液柱.

(1)当温度升高时,液柱将向
(2)此温度计如何标上刻度呢?可以将此瓶放到标准大气压下的冰水混合物中,待液柱静止,在液柱的一侧标上
(3)这个温度计的工作原理是利用瓶中气体的
(4)为了提高此温度计的灵敏度,使读数更精确,可采取哪些措施?(答出两点即可)
①
(1)当温度升高时,液柱将向
左
(选填“左”或“右”)边移动.(2)此温度计如何标上刻度呢?可以将此瓶放到标准大气压下的冰水混合物中,待液柱静止,在液柱的一侧标上
0
℃,再将它放到标准大气压下的沸水中,待液柱静止,在液柱的同一侧标上100
℃,然后在以上两个刻度之间进行等分,就可以标上各个刻度了.(3)这个温度计的工作原理是利用瓶中气体的
热胀冷缩
.(4)为了提高此温度计的灵敏度,使读数更精确,可采取哪些措施?(答出两点即可)
①
细弯管再细一点
; ②瓶子再大些
.答案
14.(1)左 (2)0 100 (3)热胀冷缩
(4)①细弯管再细一点 ②瓶子再大些
(4)①细弯管再细一点 ②瓶子再大些
解析
【分析】
要解答本题,需结合气体热胀冷缩的性质分析:该气体温度计的核心是瓶内气体的热胀冷缩,温度变化时瓶内气体体积改变,会推动细弯管中的液柱移动。对于(1),温度升高时瓶内气体膨胀,压强增大,会推动液柱向一侧移动;(2)标准大气压下冰水混合物和沸水的温度是温度计刻度的基准点;(3)明确其工作原理;(4)提高灵敏度需让液柱移动更明显,可从气体体积变化和液柱移动的直观度入手分析。
【解析】
(1) 当温度升高时,瓶内气体受热膨胀,内部压强增大,会推动细弯管中的液柱向左边移动,故填左。
(2) 标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃,因此将装置放在冰水混合物中时,液柱处标0℃,放在沸水中时液柱处标100℃,再对两个刻度间等分即可完成刻度标注。
(3) 该温度计的工作原理是利用瓶中气体的热胀冷缩性质。
(4) 要提高温度计的灵敏度,需让气体体积变化时液柱移动更显著:①将细弯管做得更细,相同体积变化下,液柱移动的距离更大,读数更精准;②增大烧瓶的容积,瓶内气体总量更多,温度变化时气体体积的变化量更大,液柱移动更明显。
【答案】
(1)左 (2)0;100 (3)热胀冷缩 (4)①细弯管再细一点 ②瓶子再大些
【知识点】
气体热胀冷缩、温度计原理
【点评】
本题考查气体温度计的原理与应用,结合液体温度计的刻度设定方法,理解气体热胀冷缩的性质是解题关键,同时需掌握提高温度计灵敏度的措施,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解答本题,需结合气体热胀冷缩的性质分析:该气体温度计的核心是瓶内气体的热胀冷缩,温度变化时瓶内气体体积改变,会推动细弯管中的液柱移动。对于(1),温度升高时瓶内气体膨胀,压强增大,会推动液柱向一侧移动;(2)标准大气压下冰水混合物和沸水的温度是温度计刻度的基准点;(3)明确其工作原理;(4)提高灵敏度需让液柱移动更明显,可从气体体积变化和液柱移动的直观度入手分析。
【解析】
(1) 当温度升高时,瓶内气体受热膨胀,内部压强增大,会推动细弯管中的液柱向左边移动,故填左。
(2) 标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃,因此将装置放在冰水混合物中时,液柱处标0℃,放在沸水中时液柱处标100℃,再对两个刻度间等分即可完成刻度标注。
(3) 该温度计的工作原理是利用瓶中气体的热胀冷缩性质。
(4) 要提高温度计的灵敏度,需让气体体积变化时液柱移动更显著:①将细弯管做得更细,相同体积变化下,液柱移动的距离更大,读数更精准;②增大烧瓶的容积,瓶内气体总量更多,温度变化时气体体积的变化量更大,液柱移动更明显。
【答案】
(1)左 (2)0;100 (3)热胀冷缩 (4)①细弯管再细一点 ②瓶子再大些
【知识点】
气体热胀冷缩、温度计原理
【点评】
本题考查气体温度计的原理与应用,结合液体温度计的刻度设定方法,理解气体热胀冷缩的性质是解题关键,同时需掌握提高温度计灵敏度的措施,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
15.在饭店用餐前,服务员热情地给每位同学倒了一杯温开水给同学们解渴.小科灵机一动,拿出随身带来的温度计,做起了研究:将温度计插入自己的这杯温水中,让杯中的温水自然冷却,并用手表记录了时间,每隔两分钟观察一次,并将读数记录在下表中.

(1)当时的室温大约为
(2)如果要根据表格中的数据绘制一个水温随时间变化的图像.你认为下列哪个图像能正确反映实验过程

(3)与普通温度计相比,体温计更精确,是因为
(1)当时的室温大约为
30
℃.(2)如果要根据表格中的数据绘制一个水温随时间变化的图像.你认为下列哪个图像能正确反映实验过程
D
(填选项字母).(3)与普通温度计相比,体温计更精确,是因为
体温计的内径很细但玻璃泡容积较大
.答案
15.(1)30 (2)D
(3)体温计的内径很细但玻璃泡容积较大
(3)体温计的内径很细但玻璃泡容积较大
解析
【分析】
首先,第(1)问需明确:温水自然冷却时,最终会与室温达到热平衡,温度不再变化,因此观察水温稳定后的数值即可得到室温;第(2)问要掌握水温随时间的变化规律:初始降温快,后续降温逐渐变慢,最终温度恒定等于室温,据此匹配对应图像;第(3)问需从体温计的结构特点分析其精确性的原因。
【解析】
(1) 温水自然冷却过程中,当水温不再变化时,说明此时水温与室温相同,达到热平衡。观察记录的水温数据,最终稳定在30℃,因此室温约为30℃。
(2) 水温随时间变化的特点是:初始阶段温度下降较快,随着时间推移,温度下降速度逐渐减慢,最终温度保持不变(等于室温)。分析各选项图像,只有D选项符合该变化规律,故选D。
(3) 体温计的玻璃泡容积较大,而内径很细,当温度发生微小变化时,水银柱会在细管中产生明显的升降,因此测量更精确。
【答案】
(1)30;(2)D;(3)体温计的内径很细但玻璃泡容积较大
【知识点】
热平衡、水温变化规律、体温计的结构原理
【点评】
本题结合生活中的冷却场景,考查热平衡、图像分析及体温计的特点,贴近生活实际,注重知识的应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先,第(1)问需明确:温水自然冷却时,最终会与室温达到热平衡,温度不再变化,因此观察水温稳定后的数值即可得到室温;第(2)问要掌握水温随时间的变化规律:初始降温快,后续降温逐渐变慢,最终温度恒定等于室温,据此匹配对应图像;第(3)问需从体温计的结构特点分析其精确性的原因。
【解析】
(1) 温水自然冷却过程中,当水温不再变化时,说明此时水温与室温相同,达到热平衡。观察记录的水温数据,最终稳定在30℃,因此室温约为30℃。
(2) 水温随时间变化的特点是:初始阶段温度下降较快,随着时间推移,温度下降速度逐渐减慢,最终温度保持不变(等于室温)。分析各选项图像,只有D选项符合该变化规律,故选D。
(3) 体温计的玻璃泡容积较大,而内径很细,当温度发生微小变化时,水银柱会在细管中产生明显的升降,因此测量更精确。
【答案】
(1)30;(2)D;(3)体温计的内径很细但玻璃泡容积较大
【知识点】
热平衡、水温变化规律、体温计的结构原理
【点评】
本题结合生活中的冷却场景,考查热平衡、图像分析及体温计的特点,贴近生活实际,注重知识的应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
16.有一支无刻度的温度计和一把刻度尺,在标准大气压下,将温度计插入冰水混合物中时,水银柱长为20 cm;将它插入沸水中时,水银柱长为40 cm,若将它插入一杯60 ℃的水中,则水银柱长为(
A.24 cm
B.28 cm
C.32 cm
D.36 cm
C
)A.24 cm
B.28 cm
C.32 cm
D.36 cm
答案
16.C 点拨:当测量标准大气压下冰水混合物的温度时,即温度为0 ℃时,水银柱的长度是20 cm;测量在标准大气压下沸水的温度时,即温度为100 ℃时,水银柱的长度是40 cm,两者之间的水银柱长度为 L=40 cm-20 cm=20 cm,所以温度每升高1 ℃时,玻璃管内的水银柱上升$\frac{20}{100}$ cm=0.2 cm;当水温为60 ℃时,相对于0 ℃,水银柱上升的高度是60 ℃×0.2 cm/℃=12 cm,所以水银柱的长度为20 cm+12 cm=32 cm.
解析
【分析】
首先回忆摄氏温度的规定:标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃。本题中,0℃对应水银柱长20cm,100℃对应水银柱长40cm,需先算出温度每升高1℃时水银柱的伸长量,再计算60℃时水银柱相对于0℃的伸长量,最后加上初始长度即可得到结果。
【解析】
解:①标准大气压下,冰水混合物温度为0℃,对应水银柱长度$L_0=20\ \mathrm{cm}$;沸水温度为100℃,对应水银柱长度$L_{100}=40\ \mathrm{cm}$。
②温度从0℃到100℃,水银柱伸长的长度$\Delta L=40\ \mathrm{cm}-20\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$,因此每升高1℃,水银柱伸长的长度为$\frac{20\ \mathrm{cm}}{100\ \mathrm{℃}}=0.2\ \mathrm{cm/℃}$。
③60℃时,相对于0℃,水银柱伸长的长度$\Delta L'=60\ \mathrm{℃} × 0.2\ \mathrm{cm/℃}=12\ \mathrm{cm}$。
④此时水银柱的总长度$L=L_0+\Delta L'=20\ \mathrm{cm}+12\ \mathrm{cm}=32\ \mathrm{cm}$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
摄氏温度的规定、温度计的刻度计算
【点评】
本题结合无刻度温度计的应用,考查摄氏温度的规定及线性关系的计算,解题关键是明确0℃和100℃对应的水银柱长度,进而推导温度与水银柱长度的对应关系,属于初中物理热学部分的基础题型。
【难度系数】
0.7
首先回忆摄氏温度的规定:标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃。本题中,0℃对应水银柱长20cm,100℃对应水银柱长40cm,需先算出温度每升高1℃时水银柱的伸长量,再计算60℃时水银柱相对于0℃的伸长量,最后加上初始长度即可得到结果。
【解析】
解:①标准大气压下,冰水混合物温度为0℃,对应水银柱长度$L_0=20\ \mathrm{cm}$;沸水温度为100℃,对应水银柱长度$L_{100}=40\ \mathrm{cm}$。
②温度从0℃到100℃,水银柱伸长的长度$\Delta L=40\ \mathrm{cm}-20\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$,因此每升高1℃,水银柱伸长的长度为$\frac{20\ \mathrm{cm}}{100\ \mathrm{℃}}=0.2\ \mathrm{cm/℃}$。
③60℃时,相对于0℃,水银柱伸长的长度$\Delta L'=60\ \mathrm{℃} × 0.2\ \mathrm{cm/℃}=12\ \mathrm{cm}$。
④此时水银柱的总长度$L=L_0+\Delta L'=20\ \mathrm{cm}+12\ \mathrm{cm}=32\ \mathrm{cm}$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
摄氏温度的规定、温度计的刻度计算
【点评】
本题结合无刻度温度计的应用,考查摄氏温度的规定及线性关系的计算,解题关键是明确0℃和100℃对应的水银柱长度,进而推导温度与水银柱长度的对应关系,属于初中物理热学部分的基础题型。
【难度系数】
0.7
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