深圳南山实验学校初中部物理物态变化实验专题练习解析版.docx
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深圳南山实验学校初中部物理物态变化实验专题练习解析版
一、初二物理物态变化实验易错压轴题（难）
1．在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中，小明将质量相同的A、B两种不同的粉末分别装在两个相同的试管中，同时放在一个装有水的烧杯中加热，实验装置如图甲所示。
实验过程中，当温度升至40℃时，她每隔1min记录一次A、B的温度和状态，并根据实验数据绘制了如图乙所示的图像：
（1）根据图乙的温度曲线判断，____（选填“A或B”）是一种晶体；
（2）B液体的沸点是100℃，如果持续加热，B____（选填“会”或“不会”）沸腾；
（3）当它们都成液态后，从第10min加热到第12min，吸收的热量_____（选填“A”“B”或“一样”）多。
他发现B升温更慢，这是由于_________。
【答案】A不会一样B的比热容大（或吸热能力强）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图乙知，A在熔化过程温度保持不变，而B的温度一直在上升，所以A是一种晶体。
（2）[2]装有AB的两个试管都放在水中，B的沸点是100℃，给烧杯中的水加热，其温度上升，然后通过热传递，把热量传给试管中的B，当烧杯中的水温度升高到沸点100℃时，开始沸腾，温度保持不变，而B在温度未达到100℃前，可以继续吸热，但温度达到100℃时，便不能继续吸热了，所以不会沸腾。
（3）[3][4]装有AB的试管都放在水中，所以在相同的时间内吸收的热量相同，而B升温慢，这是由于B的比热容大。
2．某一小组用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”．在两个相同烧杯中分别加入质量、初温相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾．
（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为_______℃．
（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水_______（选填“多”或“少”）．
（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？
答：
_________；
其原因是：
_____________________．
【答案】98多不能实验中没有保持二者质量和升高的温度相同
【解析】
【分析】
（1）根据图中所示温度计示数为98℃；
（2）在相同的酒精灯下，向相同的烧杯加热，要比较吸收热量的多少，就得比较加热时间的多少，而实验中加热食盐水所用时间多，则其吸收的热量也多；
（3）要比较比热容的大小，必须得控制其他物理量不变，保证质量不变，还有一个因素，得使两者的温度差相同，才可以比较比热容的大小。
【详解】
（1）根据图中所示，温度计示数为98℃，所以水的沸点为98℃；
（2）我们知道要比较物质吸收热量的多少，就得比较加热时间的多少；
（3）要比较其中一个物理量的大小，就得控制其他物理量不变，所以在其他物理量不变的情况下才能比较，而实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
故答案为：
（1）98；
（2）多；（3）不能；实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
3．在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中：
（1）如图甲所示是某小组安装的实验装置，以下器材的合理安装顺序是_____（填序号）
①装水的烧杯
②酒精灯
③铁杆A和温度计（含厚纸盖）
④铁圈B和石棉网
（2）下表是小强记录的实验数据．
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
88
90
92
94
96
98
98
98
请根据上表数据绘出水温与时间的关系图象____________
（3）小明撤掉酒精灯水停止沸腾后，发现有段时间烧杯底部的温度仍高于杯内水的温度，水不会继续沸腾的原因是_____．
【答案】②④①③
杯内的水沸腾需要吸收热量，烧杯底部吸收的热量不能够提供水沸腾所需的热量
【解析】
【详解】
（1）酒精灯要使用外焰加热，所以合理顺序应先放好酒精灯，由其外焰高度确定铁圈及石棉网的高度，温度计测量液体温度时，玻璃泡要浸没在液体中，不能接触容器底和壁，所以接着应放置烧杯，最后安装温度计，即合理安装顺序为：
②④①③；
（2）由表格中的数据描点连线得：
（3）小明撤掉酒精灯水停止沸腾后，发现有段时间烧杯底部的温度仍高于杯内水的温度，水不会继续沸腾的原因是杯内的水沸腾需要吸收热量，烧杯底部吸收的热量不能够提供水沸腾所需的热量．
4．在“观察水的沸腾”的实验中：
（1）请你指出图1中实验操作错误之处是______；
（2）图2______（选填“甲”或“乙”）是水在沸腾时的情况。
水沸腾后继续给水加热，水的温度______；
（3）水沸腾时，可以看到水面上不停的冒“白气”，产生此现象的原因是______（填物态变化名称）；
（4）实验结束后，同学们相互交流时，有的小组觉得把水加热到沸腾的时间过长，请你说出一条缩短加热时间的方法______。
【答案】温度计的玻璃泡碰到了容器底甲不变液化用温度较高的水实验
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]图中温度计的玻璃泡碰到了容器底，这样测量的温度不是液体的温度了，同时还容易损坏温度计。
（2）[2][3]水在沸腾过程中有大量气泡产生，并且气泡在上升过程中体积逐渐增大，到最后破裂，故甲图表示水在沸腾时的情况，水在沸腾过程中吸热但温度保持不变。
（3）[4]水在沸腾过程中，产生大量高温的水蒸气，遇冷会液化成大量的小水滴，这就是我们看到的“白气”。
（4）[5]水加热时间过长的原因有很多：
可能是水的初温太低，用温度较高的水实验；也可能是水量太多，适当减少水的质量；也可能是酒精灯火焰太小，可以增大火焰，也可能是周围的环境温度过低。
5．如图中，图甲所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置。
甲乙两组同学选取了“萘”和“石蜡”两种物质进行实验。
实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程。
（1）试管内物质在熔化过程中，某同学根据实验记录的数据描绘出萘的温度随时间变化的图像，由图可知萘是______（选填“晶体”或“非晶体”）。
（2）在该物质熔化过程中，如果将试管从烧杯中拿出来，该物质将停止熔化。
将试管放回烧杯后，该物质又继续熔化。
说明固体熔化时需要______（选填“吸收”或“放出”）热量
（3）根据图像，该物质在第5min时处于______态，（选填“固”“液”“固液共存”），该物质的熔点为______℃，仔细观察图像发现，该物质熔化前（AB段）升温比熔化后（CD段）升温______（选填“快”或“慢”）。
（4）把试管中的固体换成水，使用以上装置做水沸腾实验，当烧杯的水沸腾时，试管中的水______沸腾（选填“会”或“不会”）。
【答案】晶体吸收固液共存80快不会
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图像知，萘在熔化过程中温度保持80℃不变，所以萘是晶体，且熔点为80℃。
（2）[2]物质熔化时，把试管取出，物质停止熔化，放回烧杯物质继续熔化，可见物质熔化时需要吸收热量。
（3）[3]物质在第5min时处于熔化过程，物质处于固液共存状态。
[4]物质不断吸收热量，温度保持80℃不变，所以该物质的熔点是80℃。
[5]物质是固态时，吸热3min，物质温度升高了20℃。
物质是液态时，吸热2min，物质温度升高了不到10℃。
所以该物质熔化前（AB段）升温比熔化后（CD段）升温慢。
（4）[6]试管中的水能达到沸点，但是试管中的水和烧杯中的水温度相同，试管中的水不能继续吸收热量，所以试管中的水不能进行沸腾。
6．物理兴趣小组进行“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
（1）需要安装的实验器材有：
A．烧杯和水；B．酒精灯；C．带孔硬纸板和温度计；D．铁圈和石棉网。
装置如图甲所示，安装顺序是___________（填字母）；
（2）在烧杯上加带孔硬纸板的目的是：
_________________________________；
（3）甲、乙两同学用同样的实验装置，在相同的实验环境下分别用质量为m甲和m乙的水进行实验，根据实验数据描绘的温度随时间变化的图象如图乙所示，分析图象可知：
m甲___m乙（选填“<”“=”或“>”），两同学测得水的沸点为________℃
【答案】B、D、A、C减少热量散失＜98
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]实验器材的安装按照先下后上的原则，先把酒精灯点燃放在铁架台上，然后把铁圈固定在酒精灯的外焰处，依次放烧杯纸板温度计，故安装的顺序是B、D、A、C。
（2）[2]为了缩短加热时间，可以在烧杯上加带孔的纸板，这样可以减少热量散失。
（3）[3][4]由公式Q吸=cmΔt和图乙可知，甲3min沸腾，乙6min沸腾，乙的加热时间长，故乙吸热多，比热容、温度变化量相同，吸热多的，质量大，所以乙的质量大；由图可知，两同学测得水的沸点为98℃。
7．如图甲是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装置，他们所用的器材规格完全相同.
（1）安装实验器材时，应按照_____________的顺序进行（选填“自下而上”或“自上而下”）.
（2）安装好器材开始实验后，小红如图甲所示进行读数，其错误之处是：
读数时，视线没有与温度计中液柱的上表面___________.
（3）读数时小明发现A点有小水滴影响读数，小水滴的成因是______________（填物态变化名称），而按乙图改进后可以顺利读数.
（4）图丙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像.
①由图像可知，实验室当时的大气压_______（选填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压.
②若小明和小红所选水的质量分别为m1、m2，根据图像丙分析可知m1_______m2（选填“＞”、“＜”或“=”）.
【答案】自下而上相平液化低于＜
【解析】
（1）为便于更好地确定位置，实验装置要按照从下到上的顺序进行安装；
（2）温度计读数时要注意实现与刻度相平；（3）温度计上的小水滴是沸腾时产生的水蒸气遇冷液化而成；（4）由图像知，实验时水的沸点是98℃，不到100℃，所以这时的大气压低于1标准大气压，小明的实验中，水用更短的时间达到沸点，而加热的装置相同，所以小明用的水的质量更小，即m1 ＜m2．
点睛：
（1）实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；
（2）温度计的使用方法：
温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体，不能碰到容器底和容器壁；温度计要浸入被测液体中稍候一会儿，待示数稳定后再读数；读数时，温度计要继续留在被测液体中，视线要和液柱的上表面相平；（3）液化是物质从气态变为液态的过程，它需要放热；（4）1标准大气压下水的沸点是100℃．沸点跟气压有关，气压越高，沸点越高．
8．小云在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中用如图所示的装置给水加热直至水沸腾，所作“温度—时间”图象如图丙，请回答：
（1）组装实验器材时，应按照______的顺序（选填“自上而下”或“自下而上”）；
（2）实验中，小云观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图甲、乙所示。
表示沸腾前气泡上升情况的是图______；
（3）小云实验时若去掉烧杯上方的盖子，在水的质量、加热条件不变时，他所作的实验图象应该是图丙中的______；（选填“a”、“b”或“c”）
（4）实验完毕，小云撤去酒精灯后发现水继续沸腾了一段时间，原因是______。
【答案】自下而上甲b见解析
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以先放好烧杯后，再调节温度计的高度，所以组装实验器材时应按照自下而上的顺序。
（2）[2]沸腾前在气泡上升过程中，下面部分的水先受热温度升高，于是有一部分水汽化成水蒸气形成气泡，气泡所受到的浮力大于自身的重力导致气泡上升，而由于水是热的不良导体，下部分的水温升高，上部分的水温度仍然较低，在气泡上升过程中，气泡遇到温度比它低的冷水，就会有一部分水蒸气放热液化成小水珠，气泡的质量变小了，因此气泡的体积也相应地变小了；如图甲、乙所示，表示沸腾前气泡上升情况的是图甲。
（3）[3]小云实验时若去掉烧杯上方的盖子热量散失，在水的质量、加热条件不变时，水升温的速率降低，需要加热时间变长，但沸腾时的温度不变，故他所作的实验图象应该是图丙中的b。
（4）[4]实验完毕，小云撤去酒精灯后发现水继续沸腾了一段时间，这是因为酒精灯撤走后，烧杯底部的温度还是接近火焰温度，远大于水的沸点，相对水而言烧杯继续在给水加热，所以水会继续沸腾一段时间，属于热量传递现象。
9．如图所示是某校同学做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验装置：
（1）组装实验装置时，放置石棉网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置非常重要，其操作顺序是．_____（选填序号）
①先调整固定铁圈的位置，再确定铁夹的位置；
②先调整固定铁夹的位置，再确定铁圈的位置．
（2）实验时，向烧杯中倒入热水而不用冷水，这种做法的优点是_____．
（3）在水温升高到88℃时开始计时，每隔1min记录1次温度，直到水沸腾后几分钟为止，记录的数据如表：
分析表记录的实验数据，可知水沸腾时的温度为_____℃，说明此时当地气压_____（填大于、小于或等于）一个标准大气压．
（4）从计时开始到水温刚好达到沸点的过程中，水要持续_____，温度_____（选填“升高”、“降低”或“不变”）．
（5）如图中，表明水正处于沸腾的是如图中的_____图（填“a”、“b”）．
（6）小明撤掉酒精灯后，发现水未立即停止沸腾，试分析其原因：
_____．
（7）实验中，另一组同学用一根正常温度计测量水温，发现温度计的液柱异常快速上升，可能的原因是_____．
【答案】①缩短实验时间98小于吸热升高a石棉网的温度较高，可以给烧杯中的水继续加热温度计玻璃泡碰触到烧杯底部
【解析】
【分析】
【详解】
（1）在实验中需要用酒精灯的外焰加热，所以应先确定铁圈的高度，故选①；
（2）在实验中，向烧杯内倒入热水，这样可以缩短将水加热至沸腾所需的时间；
（3）由表格中数据可以看出，在加热到第5min、6min、7min、8min时，水的温度为98℃保持不变，所以水的沸点应为98℃；说明此时当地气压小于一个标准大气压；
（4）观察表格中的数据可知，从计时开始到水温刚好达到沸点的过程中，水要持续吸热，温度不断升高；
（5）a图中气泡在上升过程中体积不断增大，所以是沸腾时的现象．随着气泡的上升，受到水的压力逐渐减小，所以气泡逐渐变大；b图气泡在上升过程中体积减小，所以是沸腾前的现象；
（6）小明撤掉酒精灯后，但石棉网的温度较高，可以给烧杯中的水继续加热，所以烧杯中的水不会立即停止沸腾．
（7）烧杯的底部与石棉网接触，受酒精灯直接加热，温度升高的快，所以另一组同学用一根正常温度计测量水温，发现温度计的液柱异常快速上升，可能的原因是温度计玻璃泡碰触到烧杯底部．
10．_______和沸腾是汽化的两种方式。
如图所示a、b是某同学做观察水沸腾实验时看到的气泡上升情况示意图，其中图________一定是水在沸腾前的情况，图_____则是水沸腾时的情况；当水温升至90℃时，每隔1min记录一次水温，4min后水开始沸腾，接着又观察记录了6min，然后停止加热，沸腾停止。
记录数据如下表：
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度T/℃
90
92
94
96
98
98
98
95
98
98
该同学根据观察到的现象、分析数据、归纳总结，有如下发现：
（1）水沸腾的时候，是在液体_______和________同时发生的剧烈的汽化现象；
（2）从记录数据看出，在某一次观察记录中有明显错误的是第______min时的数据；
（3）停止加热，沸腾停止，说明沸腾过程需要_______。
你一定还有其他的发现，请写出其中任意一条_______。
【答案】蒸发ba内部表面7吸热水的沸点是98℃
【解析】
【分析】
【详解】
[1]蒸发和沸腾是汽化的两种方式。
[2][3]图a是沸腾时的情况，因其气泡在上升过程中变大，到水面破裂开来；图b是水沸腾前的情况，因其气泡在上升过程中变小，然后消失。
（1）[4][5]水沸腾的时候，是在液体的表面和内部同时发生的剧烈汽化现象。
（2）[6]从记录数据看出，第7min的数据是错误的，因第4min水便开始沸腾，而在沸腾过程，温度是保持不变的。
（3）[7]停止加热，沸腾停止，说明沸腾过程需要吸热。
[8]由表格数据可知，水在98℃时开始沸腾，那么水的沸点是98℃。
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