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A
A
B
68
C
99
低于
不变
移去酒精灯,再观察水的沸腾情况
C
【分析】
解题时首先要明确液体沸腾的两个缺一不可的条件:一是温度达到自身的沸点,二是可以持续从外界吸收热量。首先先明确标准大气压下两种液体的沸点:水的沸点是100℃,酒精的沸点是78℃,酒精沸点明显低于水的沸点。接下来推导过程:给烧杯加热时,水的温度逐步升高,试管内的酒精通过热传递温度也同步上升;当酒精温度达到78℃的沸点时,此时烧杯内水的温度还高于78℃,后续水沸腾后温度会稳定保持100℃不变,始终高于酒精的沸点,因此达到沸点的酒精可以持续从温度更高的水中吸收热量,两个沸腾条件全部满足,因此酒精可以沸腾。要注意不要直接套用“试管内装水、烧杯水沸腾时试管内水无法沸腾”的结论,本题试管内液体是酒精,沸点比水低,和前述情况的条件完全不同。
【解析】
液体沸腾需要同时满足两个必要条件:①温度达到自身沸点;②持续吸收热量。
标准大气压下,水的沸点为100℃,酒精的沸点为78℃,酒精的沸点低于水的沸点。对烧杯加热时,水的温度逐渐升高,试管内的酒精通过热传递温度不断上升;当酒精温度达到78℃(自身沸点)时,烧杯内水的温度仍高于78℃;水沸腾后温度会保持100℃不变,该温度始终高于酒精的沸点,因此酒精达到沸点后仍可以持续从水中吸收热量,同时满足沸腾的两个条件,因此试管中的酒精能沸腾。
答案选A。
【答案】
A
【知识点】
液体沸腾条件,沸点
【点评】
本题属于易错题,很多同学会直接套用“烧杯中的水沸腾后,试管内的水无法沸腾”的固有结论,忽略了试管内盛装的是沸点远低于水的酒精,错选C。解题时不要死记结论,要紧扣沸腾的两个必要条件,对比两种液体的沸点差异,判断液体达到沸点后是否仍存在温度差、能否持续吸热,即可得到正确结果。
【难度系数】
0.5
【分析】
这道题结合生活场景考察水沸腾的相关知识,我们首先要回忆水沸腾的核心规律:水沸腾时的特点是持续吸热,但温度会保持在沸点不变,且水的沸点仅和液面上方的气压有关,和供热的火力大小没有关系。首先明确“锅开了”代表水已经达到沸点、处于沸腾状态,此时无论用大火还是小火,水的温度都不会继续升高,馒头所处的环境温度是固定的,成熟速度不会因为火力变大而变快,此时只需要用小火维持水持续沸腾就可以,还能减少燃料消耗,再逐个对比选项排除错误说法即可得到正确答案。
【解析】
解:水沸腾的条件是达到沸点且持续吸热,沸腾过程中温度始终保持在沸点不变,同时水的沸点只受气压影响,和火力大小无关:
1. 选项A:水沸腾后,用大火和小火都能让水维持沸腾状态,温度完全相同,改用小火可以减少燃料的消耗,起到节约燃料的作用,该说法正确。
2. 选项B:水沸腾后温度恒定,无论大火小火,水的温度都等于沸点,不会让馒头更快变熟,该说法错误。
3. 选项C:水的沸点由气压决定,改用小火不会改变液面上方的气压,无法提高水的沸点,该说法错误。
4. 选项D:大火同样无法改变气压,不能提高水的沸点,改用小火维持沸腾是合理的做法,该说法错误。
综上选A。
【答案】
A
【知识点】
水沸腾的特点,沸点的影响因素
【点评】
本题将物理知识和日常做饭的生活场景结合,属于基础应用题,易错点是容易凭直觉认为火力越大温度越高,解题时要牢牢抓住沸腾时温度不变的核心规律,明确沸点和火力无关,做到学以致用。
【难度系数】
0.8
【分析】
这是水的沸腾实验的常规综合考题,我们可以按考点逐一梳理思考逻辑:
1. 组装实验器材时要遵循“自下而上”的顺序,优先保证酒精灯用外焰加热,因此要先确定下方支撑铁圈的高度,再调整上方温度计的位置,避免后续调整空间不足。
2. 读取温度计示数时先确认分度值,再对齐液柱上表面的刻度直接读数即可。
3. 区分沸腾前后的气泡特征:沸腾时整杯水温度均匀,气泡上升过程中不断有水蒸气汇入,同时水的压强随深度减小,气泡体积逐渐变大;沸腾前上层水温低于下层,气泡上升时水蒸气遇冷液化,气泡体积逐渐变小,据此可选出对应图像。
4. 从记录的实验数据中找到保持恒定的温度就是水的沸点,结合“气压越低、液体沸点越低”的规律,对比标准大气压下100℃的沸点,就能判断当地气压和标准大气压的关系,再结合沸腾的固有特点得到持续加热时的温度变化规律。
5. 要验证沸腾需要吸热,只需要撤去加热源,观察水是否还能维持沸腾状态,即可完成验证。
【解析】
(1) 组装器材从下往上进行,先根据酒精灯外焰的高度固定B(铁圈),确保加热时使用外焰,因此先固定B。
(2) 图乙温度计的分度值为1℃,液柱上表面对应刻度为68,因此示数为68℃。
(3) ① 沸腾时水中气泡上升过程中体积不断变大,对应图C,图D是沸腾前的气泡情形,因此选C。
② 根据表格中时间和温度的对应数据,在坐标系中逐一描点,再用平滑曲线将所有点依次连接,即可得到水沸腾前后温度随时间变化的图像。
(4) 实验数据显示水温达到99℃后保持恒定,因此水沸腾时的温度是99℃;标准大气压下水的沸点为100℃,沸点低于100℃说明当地大气压低于标准大气压;水沸腾的特点是持续吸热、温度不变,因此用酒精灯持续加热,水的温度保持不变。
(5) 撤去加热源即可验证沸腾是否需要吸热,操作是移去酒精灯,观察水是否还能继续沸腾。
【答案】
7. (1) B (2) 68 (3) ① C ② (4) 99 低于 不变 (5) 移去酒精灯,再观察水的沸腾情况
【知识点】
水的沸腾实验;沸点与气压关系;温度计读数
【点评】
本题覆盖了水沸腾实验的全部核心常考考点,从器材组装逻辑、仪器读数、现象区分到沸腾特点、验证实验设计都有涉及,整体偏向基础,只要理解实验操作的原理、牢记沸腾的相关规律就可以顺利完成解答。
【难度系数】
0.8
【分析】
解题时首先要牢记水沸腾的两个必要条件:温度达到自身沸点、可以持续从外界吸热,两个条件缺一不可。接下来分两步分析:第一步先分析甲容器,甲是密封的,加热后内部水面上方的气压会大于标准大气压,根据气压越高沸点越高的规律,甲容器内水的沸点会高于标准大气压下的100℃,甲的水持续吸热升温,达到自身的高沸点后就可以沸腾。第二步分析乙试管,乙试管和外界大气连通,内部气压是标准大气压,水的沸点是100℃,当甲容器内的水温超过100℃后,乙试管内的水升温到100℃(自身沸点)时,周围甲的水温比乙的沸点更高,乙的水就可以持续从甲的水中吸热,满足沸腾条件,因此乙的水也会沸腾,最终判断两者都可以沸腾。
【解析】
要判断水能否沸腾,需同时满足两个条件:①温度达到自身沸点;②持续吸收热量。
1. 对甲容器的分析:甲容器带有密封盖,属于密封体系,对甲容器加热时,容器内水面上方的气体受热、水蒸气含量升高,内部气压大于标准大气压。由沸点与气压的关系可知,气压越高,液体的沸点越高,因此甲容器内水的沸点高于标准大气压下的100℃。甲容器内的水持续吸收热量,温度升高到自身对应的高沸点后,仍可以继续从热源吸热,因此甲容器内的水可以沸腾。
2. 对乙试管的分析:乙试管上端与外界大气相通,试管内水面上方气压等于标准大气压,因此乙试管内水的沸点为标准大气压下的100℃。当甲容器内的水温度升高至超过100℃后,乙试管内的水吸热升温到100℃(自身沸点)时,由于周围甲容器内的水温高于乙试管内水的沸点,乙试管内的水可以持续从甲容器的水中吸收热量,完全满足沸腾的两个条件,因此乙试管内的水也可以沸腾。
综上,甲容器、乙试管内的水都会沸腾。
【答案】
C
【知识点】
沸腾的条件
沸点与气压的关系
【点评】
本题属于热学易错题,很容易受常规“敞口烧杯中试管内的水无法沸腾”的思维定式影响出错,解题的核心是抓住两个容器的气压差异,明确甲容器密封后沸点会高于乙试管内水的沸点,这样甲的水温在沸腾时也高于乙的沸点,乙就可以持续吸热沸腾,解题时要紧扣沸腾的两个必要条件逐一验证,不要凭固有印象直接判断。
【难度系数】
0.3