2020-2021全国备战中考物理声现象的综合备战中考真题分类汇总含详细答案
一、初中物理声现象问题求解方法
1.随着生活水平的日益提高,人们对生存环境越来越重视.下列有关声音的认识正确的是()
A.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”是指音调高
B.声音在真空中传器速度为340m/s
C.风吹树枝发出声音,说明声音是由物体振动产生的
D.汽车安装倒车雷达,是利用声音传递能量
【答案】C
【解析】
【分析】
声音是由物体的振动产生的,声音在不同的介质中的传播速度不同,声音不能在真空中传播,声音在空气中的传播速度是340m/s;响度是指声音的强弱;音调是指声音的高低。声音能够传递信息,也能传递能量。
【详解】
A.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的响度大,故A错误;
B.声音的传播需要介质,真空不能传声,因此声音在真空中传播速度为0m/s,故B错误;
C.声音是由物体的振动产生的,风吹树叶发出声音,这是由树叶的振动发出的声音,故C 正确;
D.声音能够传递信息,也能传递能量,汽车安装倒车雷达,是利用声音传递信息,故D 错误。
故选C。
【点睛】
本题考查的是声现象的基础知识,同时在学习物理的时候,中国的古诗词也含有很丰富的物理知识,所以学习物理是一个很综合性的知识。解决此类问题要结合声音产生的条件、声音的传播是需要介质和传播速度几个方面去分析同时还考查了声音三个特性的区分。
2.下列说法中正确的是()
A.只要物体在振动,人一定能听到声音B.只要听到物体发声,则物体一定在振动C.只要人听不到声音物体就一定没有振动D.以上说法都正确
【答案】B
【解析】
【详解】
A.听到声音还需要有介质,如果没有传播声音的介质,也不能听到声音,故A错误;
B D.声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都在振动,故B正确,D错误;C.如果没有介质,振动产生的声音人也是听不到的,故C错误;
故选B。
3.医用的B超机利用超声波来诊断病情,但人耳听不到它的声音,这是因为()A.声音的响度太大B.声音的频率太高,人不能觉察到
C.声音的频率低于人耳能听到的频率范围D.声音的音调太低
【答案】B
【解析】
【详解】
医用的B超机利用超声波来诊断病情,但人耳听不到它的声音,这是超声波,发声体的振动频率高于20000Hz,超出了人耳的听觉范围,即音调太高了,所以人不能觉察到,不是因为声音的响度太大;故选B。
4.中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识,下列有关理解正确的是()A.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可传递信息
B.“响鼓还需重锤敲”说明声音的音调与振幅有关
C.“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛管的振动产生
D.“闻其声而知其人”是根据声音的响度来辨别的
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.诗人根据听到的犬吠声,猜想大概是芙蓉山主人披风戴雪归来了,说明声音可以传递信息,故A正确;
B.重锤敲鼓时,鼓面振动幅度大,声音的响度大,所以“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关,故B错误;
C.声音是由物体振动产生的,笛声是由笛管内空气柱振动产生的,故C错误;
D.不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同,所以“闻其声而知其人”是根据声音的音色来辨别的,故D错误。
故选A。
5.如图所示声波的波形图,下列说法正确的是
A.乙、丁的响度和音色相同B.甲、丁的音调和响度相同
C.甲、乙的音调和响度相同D.丙、丁的音色和响度相同
【答案】C
【解析】
【分析】
音调跟物体的振动频率有关,振动频率越大,音调越高;响度跟物体的振幅有关,振幅越大,响度越大;音色跟发声体的材料、品质有关。
【详解】
A.乙和丁的振动的频率相同,音调相同,没有指明是同一种乐器,音色不一定相同,故A 错误;
B.甲和丁的振动的频率相同,音调相同;振幅不同,响度不同,故B错误;
C.甲和乙振动的频率相同,音调相同;振幅相同,响度相同,故C正确;
D.丙和丁的振幅不相同,丙、丁响度不相同,音色也不一定相同,故D错误;
故选C。
6.关于声现象,下列说法正确的是()
A.发生地震时,利用仪器接收超声波来确定地震的位置
B.高速公路两旁设置隔音板,是为了在声源处减弱噪声
C.从高音喇叭里传出来的歌曲一定不是噪声
D.水中倒立的花样游泳运动员随着音乐表演,说明水能传声
【答案】D
【解析】
【详解】
A.发生地震时,声学仪器能接收到地震产生的“次声波”从而确定地震的方位和强度,这是利用声音可以传递信息和能量,A不符合题意;
B.高速公路两旁设置隔音板,是为了在传播过程中减弱噪声,B不符合题意;
C.从高音喇叭里传出来的歌曲如果影响了人们的工作、学习和休息,同样可以成为噪声,C不符合题意;
D.花样游泳运动员在水中表演时,能听到岸上优美的音乐声,说明液体(水)也能传播声音,D符合题意;
故选D。
7.某中学物理活动小组同学查阅资料,得到在20℃时声音在某些物质中的传播速度(见下表)。一根足够长且裸露在地面的铁管,管中充满水。当气温为20℃时,小组中的小王同学在铁管的一端敲击一下,小李同学在管子另一端听。
(1)小李同学能听到几次敲击声(要求说明判断理由)?
(2)如果听到的第一次敲击声和听到第二次之间的时间间隔为0.67s,则这根直铁管长约为多少米?
【答案】(1)见解析;(2)1392m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)小李同学能听到3次敲击声;理由:声音在不同介质中传播速度不同。第一次听到的敲击声是通过铁管传来的;第二次听到的敲击声是通过水传来的;第三次听到的敲击声是通过空气传来的。
(2)设这根直铁管长约是L ,由题意可知,听到的第一次敲击声是由铁管传来的,第二次敲击声是由水传来的,水传播需要的时间等于铁管传播需要的时间加上0.67s ,可得到
0.67s 4800m/s 1450m/s
L L += 解得1392m L ≈。
答:(1)小李同学能听到3次敲击声;理由:声音在不同介质中传播速度不同。第一次听到的敲击声是通过铁管传来的;第二次听到的敲击声是通过水传来的;第三次听到的敲击声是通过空气传来的;(2)如果听到的第一次敲击声和听到第二次之间的时间间隔为0.67s ,则这根直铁管长约1392m 。
8.长沙市为了督促司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次超声波信号,第一次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.5s ,第二次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.4s 。若测速仪发出两次信号的时间间隔是0.9s ,超声波的速度是340m/s ,求:
(1)汽车接收到第一次信号时,距测速仪多少米?
(2)汽车两次接收到信号时位置相距多少米?
(3)在该测速区内,汽车的速度是多少?
【答案】(1)85m ;(2)17m ;(3)20m/s
【解析】
【详解】
(1)第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s ,所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s ,
由v =s t
可得汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪: s 1=v 声t 1=340m/s ×0.25s=85m ;
(2)第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s ,所以第二次信号到达汽车的时间为0.2s ,
汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪:
s 2=v 声t 2=340m/s ×0.2s=68m ;
汽车两次接收到信号时位置相距(即汽车行驶的距离):
s′=s1?s2=85m?68m=17m;(3)汽车行驶这17m共用的时间:
t′=△t?t1+t2=0.9s?0.25s+0.2s=0.85s,所以汽车的车速为:
v′=s
t
'
'
=
17m
0.85s
=20m/s。
答:(1)汽车接收到第一次信号时,距测速仪85米;
(2)汽车两次接收到信号时位置相距17米;
(3)在该测速区内,汽车的速度是20m/s。
9.学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究。经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关。
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关。
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列9种规格的琴弦进行实验。
(1)为了验证猜想一,应选用编号为_______________的琴弦进行实验。
(2)为了验证猜想二,应选用编号为_______________的琴弦进行实验。
(3)表中有的材料规格还没填全,为了验证猜想三,必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据_____,___。
(4)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想他还需进行操作是__________________。
【答案】ABC ADF 80 1.02 选定某一根琴弦,调节它的松紧程度,比较音调是否变化【解析】
【详解】
(1)[1]为了验证猜想一,即要保证材料和长度相同,横截面积不同,观察编号A、B、C的数据,它们的材料都是铜,长度都是60cm,横截面积不同,这三种规格的琴弦符合要求;(2)[2]为了验证猜想二,即要保证材料和横截面积相同,长度不铜,观察编号A、D、F的数据,它们的材料都是铜,横截面积都是0.76 mm2,长度不铜,这三种规格的琴弦符合要求;
(3)[3][4]为了验证猜想三,即要保证长度和横截面积相同,材料不同,观察G、H可知,它们长度都是80cm,横截面积都是1.02 mm2,一个是钢材料,另一个是尼龙材料,此时编号E材料是铜,只要长度也是80cm,横截面积也是1.02 mm2即可验证猜想三;
(4)[5]为了验证这一猜想,他需要选定某一根琴弦,调节它的松紧程度,比较音调是否变化。
10.为了探究声音的反射与吸收特点,章杰同学进行了实验研究:
(1)在玻璃筒内垫上一层棉花,棉花上放一个小闹钟,耳朵靠近玻璃筒口正上方l0cm处,能清晰地听见闹钟声,闹钟声是通过________传播的。
(2)当耳朵水平移动离开玻璃筒口一段距离后,如图甲所示位置,恰好听不见闹钟声。
(3)在玻璃筒口正上方10 cm处安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到小闹钟,如图乙所示,此时耳朵又能清晰地听见闹钟声了,说明声音________(选填“能”或“不能”)像光一样反射。
(4)用海绵板代替平面镜,听见的声音明显减弱,说明海绵板吸收声音的能力________(选填“强”或“弱”)于玻璃板。
【答案】空气能强
【解析】
【详解】
(1)[1]耳朵在玻璃圆筒口上方清晰地听到的声音是通过空气传播的;
(3)[2]人看见闹钟,是闹钟的光经平面镜反射后进入眼睛形成的,参照光的反射规律可知声音也可以发生反射;
(4)[3]因为海绵板代替平面镜后,听见的声音明显减弱,所以海绵板吸收声音的能力强于玻璃板。
11.下图中的实验是我们在学习声现象知识,做过的一些探究性实验:
(1)其中可用来探究声音产生条件的实验有:________(填序号)
(2)图①实验中在抽气的过程中出现的现象是:________;实验结论是:________;(3)图④实验中将鼓面上放一些纸屑,其研究方法是:________;
(4)图⑤实验探究的是:________的关系.
(5)图⑧实验说明:________.
【答案】②⑥闹钟铃声的响度逐渐变小声音的传播需要介质,真空不能传声转化放大法音调的高低与频率声音具有能量
【解析】
【分析】
【详解】
①钟罩实验探究的内容为声音传播的条件;②发声的音叉插入水中探究的是声音产生的条件;③水中敲击石块能听到声音,探究的是水能否传声;④探究的是响度与振幅的关系;
⑥探究声音产生的条件;⑦探究的是管乐器的音调与空气柱长短的关系;⑧探究的是声音与能量的关系;故其中可用来探究声音产生条件的实验有②⑥;在图①中向外抽气,闹钟铃声的响度逐渐变小,说明声音的传播需要介质,真空不能传声;在图④中用大小不同的力敲鼓,发现纸屑跳动幅度不同,因鼓面的振动幅度较小不易观察,放上纸屑将其振动放大,故称为转化放大法;在图⑤中用不同的速度划过木梳,由于运动快慢不变,即振动的频率不同,所以音调不同,故探究的是音调的高低和物体的振动快慢关系;在图⑧实验中,烛焰摆动,说明声音能传递能量;
12.小梦在探究声音高低与物体振动快慢的关系时,将钢尺的一端伸出桌面,用手拨动使其上下振动发出声音,如图所示.改变_____________,用同样大小的力再拨钢尺,并仔细观察____________,倾听并辨别钢尺振动时发出声音的高低有无变化.
【答案】钢尺伸出桌面的长度钢尺振动的快慢
【解析】
【分析】
【详解】
探究声音的高低与振动快慢的关系时,应在控制其它的变量保持不变的前提下,只改变振动的快慢,从而研究声音高低与振动快慢的关系;因此应改变尺伸出桌面的长度,用同样大小的力拔动尺子,观察尺子振动的快慢,同时辨别所发出声音的高低.
13.如图所示的是探究声现象的三个实验情景,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明_____;乒乓球在实验中的作用是_____;如果加大力度敲击音叉,发现乒乓球被弹得越远,听到的声音的响度也越大,这个现象说明_____.
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个现象说明_____;若把甲、乙两个实验移到月球上去做,不能看到泡沫塑料球被弹起的图是_____(选填“甲”或“乙”).
(3)如图丙所示,将一把钢尺紧按在桌面上,先让一端伸出桌边短一些,拨动钢尺,听它振动发出的声音,然后一端伸出桌边长一些,再拨动钢尺,听它振动发出的声音,使钢尺两次振动幅度大致相同.比较两种情况下,第_____次钢尺振动得快,它的音调_____(填“高”或“低”),这说明音调与_____有关.
【答案】发声体在振动把音叉的振动放大振幅越大,响度越大空气能传声乙一高频率
【解析】
【分析】
【详解】
(1)声音由振动产生,为了表示发声体的振动,采用放大法,所以如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象就说明发声体在振动;
音叉的振动是不容易直接看到的,而乒乓球的跳动很容易看到,所以乒乓球在实验中的作用就是将音叉的振动放大;
如果加大力度敲击音叉,发现乒乓球被弹得越远,听到的声音的响度也越大,这个现象说明振幅越大,响度越大.
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个现象说明右边音叉的振动能通过空气传递到左边的音叉,即空气能传声;
因为声音的传播需要介质,真空不能传声,所以把甲、乙两个实验移到月球上去做,不能看到泡沫塑料球被弹起的是乙图,因为声波不能从右边传递到左边,而敲击甲图的音叉是仍然能够振动的,泡沫塑料球会被弹起.
(3)使钢尺两次振动幅度大致相同,即保证振幅相同,而两次伸出桌面的长度不同,振动的频率不同,可以比较音调与频率的关系.
比较两种情况,第一次钢尺伸出短,振动得快,它的音调高,这说明音调与频率有关.
14.如图所示,在两个完全相同的高脚玻璃杯内装有相同深度的水,当用筷子敲击杯子时,要使得甲杯发出的声音的响度大于乙杯,你的做法是:_________________。要使甲杯发出的声音的音调高于乙杯,你的做法是:_______________。
【答案】用更大的力敲击甲杯减少甲杯中的水
【解析】
【详解】
[1]响度与振动幅度有关,振动幅度越大,响度越大,两个完全相同的高脚玻璃杯内装有相同深度的水,要使得甲杯发出的声音的响度大于乙杯,甲杯的振动幅度就要大于乙杯,所以就要用更大的力敲击甲杯;
[2]用筷子敲击杯子时,是杯子和水发生了振动,当水量越大时,杯子和水越难振动,杯中的水量越大,音调越低,水量越小,音调越高,要使甲杯发出的声音的音调高于乙杯,应该减少甲杯中的水。
15.在音乐会上,女高音轻声伴唱,男低音放声高歌,其中音调高的是________歌者,响度大的是________歌者(选填男、女).
【答案】女男
【解析】
【详解】
[1]我们所说的“男低音、女高音”,都是指声音的高低,即指的是音调的高低;音调高的
[2]我们所说的“放声高歌、轻声伴唱”,都是指声音的大小,即指发出声音的响度,故响度大的是男低音。
二、初中物理热学问题求解方法
16.小明打开装有一定量“干冰”的月饼包装盒,发现空气中出现了“白雾”,这是因为干冰在升华过程中需___________热量,使空气中的水蒸气遇冷液化形成的。气体在液化过程中要___________热量,所以被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤要严重。
【答案】吸收放出
【解析】
【分析】
【详解】
[1]这是因为干冰在升华过程中需吸收热量,使空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
[2]气体在液化过程中要放出热量,所以被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤要严重。
17.甲、乙两物质比热容之比是2∶1,质量之比是2∶1,甲、乙两物体吸收相同的热量,甲物体温度升高了20℃,则乙物体的温度升高了______℃。由同样材料组成的丙、丁两物体,它们的质量之比为4∶1,升高温度之比是3∶1,则两物体吸收热量之比为______。【答案】80 12:1
【解析】
【分析】
【详解】
[1]∵Q吸=cmΔt,甲、乙两物体吸收相同的热量
c甲m甲Δt甲=c乙m乙Δt乙
Δt甲:Δt乙= c乙m乙: c甲m甲==(1×1):(2×2)=1:4
∵Δt甲=20℃,∴Δt乙=80℃。
[2]∵Q吸=cmΔt,且丙、丁两物体由同种材料做成
c丙=c乙,m丙:m丁=4:1,Δt丙:Δt丁=3:1
∴两物体吸收热量
Q丙:Q丁= c丙m丙Δt丙:c丁m丁Δt丁=12:1
18.我国研制的大客机C919于2017年5月5日首飞成功,发动机巡航推力为3.6×104N,巡航速度为920 km/h。
(1)飞机水平匀速巡航时,受到的阻力是多少?
(2)若飞机以巡航速度飞行0.5 h的过程中,耗油1800 kg,求此过程中发动机的机械效率。(燃油热值q取4.6×10 7J/kg)
【答案】(1)3.6×104N;(2)20%
【分析】
(1)物体处于静止或匀速直线运动状态,受到的力是平衡力,根据平衡力判断出受到的阻力。
(2)根据Q mq =算出燃料完全燃烧放出的热量,根据s vt =算出移动的距离,根据W Fs = 算出发动机传递给飞机的推进功,根据100%W Q η=
?推力放算出发动机的机械效率。
【详解】
(1)飞机水平匀速巡航时,处于平衡状态,受到平衡力的作用,发动机巡航推力与受到的阻力平衡力,大小相等,则受到的阻力 43.610N f F ==?
(2)燃料完全燃烧放出的热量
7101800kg 4.610J/kg 8.2810J Q mq ==??=?放
发动机巡航的距离为
920km/h 0.5h 460km 460000m s vt ==?==
飞机的推进功(推力所做的功)
4103.610N 460000m 1.65610J W Fs ==??=?推力
发动机的推进效率
10101.65610J 100%100%20%8.2810J
W Q η?=?=?=?推力放 答:(1)飞机水平匀速巡航时,受到的阻力是3.6×104N ;(2)若飞机以巡航速度飞行0.5h 的过程中,耗油1800kg ,此过程中发动机的机械效率20%。
【点睛】
本题考查了平衡力的应用、热量、速度、功、效率的计算等知识,是一道综合题,有一定的难度,难点是效率的计算。
19.为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,某同学做了如下实验:在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热。下表是所有的实验记录,根据实验记录回答下列问题。
(1)分析比较_____________烧杯的实验记录(选填烧杯号),可得出的初步结论是:在质量
和升高的温度都相同时,不同物质吸收的热量不同。
(2)分析比较①②两烧杯的实验记录,可得出的初步结论是:_____________________;分析比较③④两烧杯的实验记录,可得出的初步结论是:_________________________。(3)结合(1)(2)中的结论,然后综合归纳可得出,物体温度升高时吸收热量的多少与
_______、______、_______有关系。
【答案】①③同种物质升高相同的温度时,质量不同吸收的热量不同同种物质质量相同时,升高的温度不同吸收的热量不同物质的种类质量升高的温度
【解析】
【分析】
(1)探究物质吸收的热量与种类有关,保持质量和升高的温度相同,物质的种类不同,分析比较哪两个烧杯;
(2)比较①②两烧杯,同种物质,质量不同,升高的温度相同,吸收的热量不同,分析吸收的热量与哪个因素有关;比较③④两烧杯,同种物质,质量相同,升高的温度不同,吸收的热量不同,分析比较吸收的热量与哪个因素有关;
(3)根据(1)(2)中的结论,综合归纳可得出,物体温度升高时吸收热量的多少与什么有关系。
【详解】
(1)[1]①杯的质量是300g,升高10℃用的时间是12min,③杯的质量是300g,升高10℃用的时间是6min,而每分钟吸收的热量是相等的,说明在质量和升高的温度都相同时,不同物质吸收的热量不同;
(2)[2]①②两烧杯,同种物质,质量不同,升高的温度相同,吸收的热量不同,说明同种物质升高相同的温度时,质量不同吸收的热量不同;
[3]③④两烧杯,同种物质,质量相同,升高的温度不同,吸收的热量不同,说明同种物质质量相同时,升高的温度不同吸收的热量不同;
(3)[4][5][6]综合上述结论,物体温度升高时吸收的热量的多少与物质的种类、物体的质量、升高的温度都有关系。
【点睛】
本题考查比热容的概念,需要知道控制变量法就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。
20.建立模型在科学研究中有着重要的作用,模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的微观结构。很早以前,科学家们发现了物质是由微粒(分子)组成的,从而建立了如图所示是物质三种状态的分子模型(如图所示)。固体中分子间的束缚能力很强,分子只能在某个位置附近做小幅的振动,不能自由移动;气体分子间的束缚能力很弱,所以分子运动相对强烈,如果没有容器的限制可自由运动,尽可能占据更多的体积;液体介于三者之间(与固体更接近),大部分分子在大部分时间内只能在某一位置附近做幅度相对大的振动,某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体。
(1)由材料可知,当物质从气态变化到固态时,需__________(选项“吸热”或“放热”),使其温度__________,分子只有的能量减小,分子的活跃程度需急剧变弱。(2)在液体的表面上,某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面,这就是__________;在液体内部,有一些分子由于获得足够的能量摆脱其他分子的束缚,进入液体内部的小气泡中。从而使小气泡逐渐变大并上升到液面,气泡破裂,其中的水蒸气“飞”到空气中,这就是__________。(以上两空选填汽化的两种方式中的一种)
【答案】放热降低蒸发沸腾
【解析】
【详解】
(1)[1][2]物质从气态变化到固态叫做凝华,凝华需要放热,使其温度降低;
(2)[3]在液体的表面上,某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面,属缓慢的汽化现象,这就是蒸发现象;
[4]在液体内部,一些分子获得足够的能量,摆脱其他分子的束缚,进入液体内部的小气泡中,从而使小气泡逐渐变大并上升到液面,气泡破裂,其中的水蒸气“飞”到空气中,整个过程较为剧烈,这就是沸腾。
21.图甲是小强在标准大气压下用 50g 冰做“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置,图乙是他根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图像。[c 水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)实验中,冰熔化的时间为___________min。
(2)由图乙可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,内能____(选填“增大”、“减小”或“不变”),冰在熔化过程吸收的热量为_________J。
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,当烧杯中的水沸腾时,试管中的液体
_________选填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】4 增大 3.15×10 3不会
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图象可知,实验中冰从2min开始熔化,6min熔化完毕,故冰熔化的时间是4min。
(2)[2]由图象可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,因继续吸热,所以内能增大。
[3]50g冰熔化成水,因为质量是不变的,所以水的质量也是50g,在6~10min内,水的温度升高了15℃,则在6~10min内水吸收的热量为
33
Q cm t????
==(℃)℃=
4.210J/kg0.05kg15 3.1510J
水吸
由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的,而冰的熔化过程用时也是4min,所以冰熔化过程中吸收的热量为
3
==3.15
10J
Q Q?
冰吸水吸
(3)[4]当烧杯中的水沸腾后,尽管不断吸热,但烧杯中的水温度不再升高,保持水的沸点温度不变;试管中的水从大烧杯中吸热,温度达到水的沸点后,就和烧杯中的水的温度一样,就不能从烧杯中继续吸热,这时虽然达到了沸点,但不能继续吸收热量,所以试管中的水不会沸腾。
22.实验小组探究影响蒸发快慢的因素,提出以下的几种猜想:
(1)蒸发的快慢与液体的温度有关;(2)蒸发的快慢与液体的表面积有关;
(3)蒸发的快慢与液体面积的空气流动有关;(4)蒸发的快慢与液体的质量有关。a.实验过程采用的科学探究方法是_____。
b.验证猜想(3)应选择_____。(填对应的字母即可)
c.取 A 和 C 比较,可以验证猜想_____。(填对应的序号即可)
d.实验小组想利用 E 图中甲、乙研究蒸发的快慢与液体的质量是否有关,你认为是否可行并简述理由________
【答案】控制变量法; AD; (1);该验证过程是错误的,因为从设计的环节看他没控
制水的表面积相同;因为只有在液体上方空气流动速度、液体温度,液体表面积相同时,质量不同时,先蒸发完的蒸发的才快。
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由给出的猜想可知,液体蒸发快慢可能与四个因素有关,所以,在实验过程中控制了三个量相同,只有要探究的量发生了变化,用到的是控制变量法;
[2]验证猜想(3)蒸发的快慢与液体面积的空气流动有关;根据控制变量法的思想,应控制液体温度和表面积相同,改变液体上方空气流动速度,由此可知应选择AD两图;
[3]取A和C比较,液体表面积和液体上方空气流动速度相同,液体温度不同,可以验证猜想(1)蒸发的快慢与液体的温度有关;
[4]该验证过程是错误的,因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同;因为只有在液体上方空气流动速度、液体温度,液体表面积相同时,质量不同时,先蒸发完的蒸发的才快。
23.图是小明和小华在观察“水的沸腾”实验中的情景,对水加热了很长时间后水才沸腾,他们记录的数据如下
时间/min (01234567891011)
水温/℃ (909192939495969798989898)
(1)在组装器材时,是按照由________到 ______的顺序。
(2)请指出他们在实验中操作错误之处: _____________。(答一点即可)
(3)在纠正错误后他们继续实验,观察到水沸腾时的现象如上图中的 ______(甲/乙)图,水沸腾时吸收热量,温度___(升高/不变/降低)。
(4)本次实验中水沸腾时的温度为 _________ ℃。
(5)根据记录在图中画出水的沸腾图像。
(_________)
(6)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是杯中的水蒸气 _______(填物态变化名称)形成的,该过程要_____(吸热/放热)
(7)实验中发现,水从开始加热到沸腾的这段时间过长,造成这种现象的原因可能是:
_______。(给出一种原因即可)
【答案】下上温度计接触容器底(或视线未与温度计中液面相平)乙不变 98
液化放热水的初始温度太低或质量太大
【解析】
【详解】
(1)[1][2]在组装器材时应该由下到上的顺序组装;
(2)[3]由图可知有一处错误是温度计读数时视线没有与液面的最低处相平;
(3)[4][5]水沸腾时气泡越来越大,最后到达液面破裂,故水沸腾时的现象为图乙所示。由记录的实验表格可知水在沸腾时吸收热量温度不变;
(4)[6]由记录的实验表格可知水额沸点为98℃;
(5)[7]根据表格数据描点连线得水沸腾时的图像如图所示:
;
(6)[8][9]杯口附近出现大量“白气”,“白气”是杯中的水蒸气遇冷液化而成的。液化需要放热;
(7)[10]水从开始加热到沸腾的这段时间过长,造成这种现象的原因可能是水的初始温度太低或水的质量太大。