北京清华大学附属中学物理物态变化实验专题练习解析版.docx
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北京清华大学附属中学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．在实验探究“汽化､液化中的吸放热”时，同学们设计了如图所示的实验装置进行实验，给左边试管中的水加热，把水沸腾产生的水蒸气，引导到右边试管内的冷水中：
物质
水银
酒精
甲苯
荼
熔点/℃
﹣39
﹣117
﹣95
﹣80.5
沸点/℃
357
78
111
218
（1）上表中列出了几种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点，在该实验中温度计的感温泡里不能选____做测温物质｡读取温度计示数时，视线应与温度计液柱上表面____；
（2）实验中将左侧试管中的水加热至沸腾时，可以观察到左管中温度计示数____（填“升高”､“降低”或“不变”）；试管中水的内能____（填“增大”､“减小”或“不变”）；
（3）右侧试管中能说明水蒸气液化的现象是____，能说明液化放热的现象是___｡
【答案】酒精相平不变增大右侧试管中水面升高右侧试管中温度计示数升高
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由表格可知，酒精的沸点78℃小于水的沸点，所以不能选酒精做测温物质｡
[2]读取温度计示数时，视线应与温度计液柱上表面相平。
（2）[3]水沸腾时继续吸热但温度不变，所以观察到左管中温度计示数不变。
[4]水沸腾时继续吸热，因此试管中水的内能增大。
（3）[5]水蒸气液化成水，水不断增加，所以右侧试管中水面升高。
[6]液化放热右侧试管中水温升高，因此右侧试管中温度计示数升高。
3．下雨前的空气湿度一般比较大，所以空气湿度情况是进行天气预报的一项重要依据。
如图所示是一种反映空气中水蒸气含量的装置，叫做干湿泡温度计。
它由两个相同的温度计并列组成，其中一个温度计用湿布包起来。
（1）干泡温度计的示数为100℃，表示当时的气温__________（>/=/<）100C。
一般情况下，湿泡温度计的示数__________（>/=/<）干泡温度计的示数，原因是_______________。
干湿泡温度计的示数差越大，空气湿度越_________（大/小）。
（2）炎热的夏天，下雨前人会感到特别闷热，原因是___________________
【答案】=<液体蒸发时吸热小空气湿度大,人的汗液很难蒸发
【解析】
（1）干湿泡温度计测空气中水蒸气含量的原理：
干泡温度计放置在空气中，显示的是空气的正常温度；湿泡温度计下端包着湿布，湿布上的水分蒸发吸热，因此湿泡温度计的示数比干泡温度计的示数低；在一定温度下，两个温度计读数的差别越小，表示空气中的水蒸气越多，两个温度计读数的差别越大,表示空气中的水蒸气含量越小；
（2）炎热的夏天，下雨前空气湿度大，汗液蒸发慢，所以人会感到特别闷热。
因此，本题正确答案是：
（1）.=
（2）.<（3）.液体蒸发时吸热（4）.小（5）.空气湿度大,人的汗液很难蒸发
【点睛】
（1）蒸发是在任何温度下都能够进行的汽化现象,汽化要吸热;
（2）影响蒸发快慢的因素:
液体的温度、液体表面积、液体上方空气流动速度;蒸发的快慢还与液体的种类和空气湿度有关。
4．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。
5．三个实验小组同时分别探究“蜡熔化时温度的变化规律”、“海波熔化时温度的变化规律”与“水的沸腾”，记录数据如下表：
（1）在三个探究实验中，除秒表、酒精灯、打火机和铁架台外，都用到的主要实验器材还有______________．
（2）根据记录表，请你判断下列说法正确的是（_______）
A．甲是蜡，乙是海波，丙是水B．甲是水，乙是蜡，丙是海波
C．甲是海波，乙是蜡，丙是水D．甲是水，乙是海波，丙是蜡
（3）为减小误差，探究“海波熔化时温度的变化规律”实验过程中试管中的固体颗粒______________（大/小）一点的好，用如图甲的方式对海波进行加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管______________，而且海波的温度上升速度较________（快/慢），便于及时记录各个时刻的温度．
（4）实验小组又探究某种液态物质凝固过程中温度随时间变化规律的实验装置，依据实验数据描绘出了该液态物质在凝固过程中温度随时间变化的图像（如图乙），由图像可知，该物质是_______（选填“晶体”或“非晶体”），该物质从开始凝固到完全凝固所用的时间是_________min，此时物质处于___________态,这个过程要_______（吸/放）热．9min末温度计的示数如图丙所示，温度计的示数是______________℃，，此时物质处于______________态．
【答案】温度计B小受热均匀慢晶体5固液共存态放73固
【解析】
（1）这三个实验都需要测量温度，都要用到温度计．
（2）由表格中数据知，甲开始吸热升温，当温度达到98℃后，因为温度保持不变，所以达到了沸点，但还在继续吸热，所以甲是水．乙在整个过程中温度不断升高，所以乙是非晶体即蜡．丙开始温度升高，当温度达到48℃时，温度保持不变，一段时间后温度又升高．所以丙是晶体即为海波．（3）探究“海波熔化时温度的变化规律”实验过程中试管中的固体颗粒要小一些，这样能均匀受热；将装有固体的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，固体的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度；（4）此凝固图象中，有一段时间此物质温度是不变的，故此物质是晶体，这段温度不变的过程就是晶体在凝固；从图象上可以看出，物质从第3min开始凝固，到第8min凝固结束，凝固过程持续了8min
3min
5min；
温度计的分度值是1℃，第9min时，温度计的读数是73℃，此时凝固过程已经结束，因此物质处于固态．
点睛：
实验难度不大，只要抓住液体沸腾的特点、晶体和非晶体熔化和凝固的特点即可．
6．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。
7．小明猜想，水中加入盐后，一定会对水的凝固点产生影响。
（1）为了验证这一猜想，他将一些盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程，每隔一定时间，小明就观察盐水状态、测出温度，并将记录的数据画成了图像如图甲所示，则由此可知：
该盐水的凝固点为________。
在10min~20min时间内，盐水________（选填“吸热”、“放热”或“不吸放热”）。
盐水浓度
0
3%
9%
15%
21%
27%
33%
36%
凝固点（℃）
0
-2
-6
-11
-18
-2
-0.4
0
（2）小明继续猜想：
盐水的凝固点与盐水的浓度有关。
接着他进行多次实验得出不同浓度盐水的凝固点，数据记录如表所示。
分析表格中数据可知，当盐水浓度从0开始增大时，其凝固点_______；小明由表格数据判断：
当浓度为21%时，盐水的凝固点最低，其值为−18℃，你认为他的判断准确吗？
________（选填“准确”或“不准确”）。
（3）通过实验探究，小明联想到：
当积雪厚度在5~15cm，气温在0℃左右时，路面上的冰雪常会呈“夜冻昼化”状态，汽车最容易发生事故此时，护路工人常在路面上撒盐，从而_______（选填“提高”或“降低”）冰雪的熔点。
综合考虑各种因素，工人的撒盐量对应的盐水浓度，接近于表乙中各浓度值的哪一个最为合适？
______。
【答案】−2℃放热先降低后升高不准确降低21%
【解析】
【分析】
（1）凝固图像的横坐标表示时间，纵坐标表示温度，凝固过程中保持不变的温度叫凝固点；晶体凝固过程中，继续放热，温度不变。
（2）根据表中盐水浓度从0~36%，凝固点从0℃降低然后上升到0℃可得出结论；根据前面的结论，不能根据个别数据得出结论；
（3）根据冰雪的熔点和盐水的熔点对比分析；为避免“夜冻昼化”现象，应使冰雪易熔化且不容易凝固，据此分析。
【详解】
（1）[1]从图像可知：
保持不变的温度是−2℃，故该盐水的凝固点是−2℃。
[2]在10min~20min时间内，盐水处于凝固过程中，继续放热，温度不变。
（2）[3]从表格中的数据可看出：
盐水的浓度一直在变大，而盐水的凝固点是先降低后又升高。
[4]从表格中的数据可看出：
盐水浓度为21%时凝固点最低，其值为−18℃，盐水浓度在21%前后如19%、20%、22%、23%等还有其它数据，根据前面结论的趋势看，都有可能在以上盐水浓度时盐水的凝固点比−18℃还低，故他的判断不准确。
（3）[5]从表格中的数据可看出：
一定浓度盐水的熔点低于0℃，故护路工人常在路面上撒盐，从而降低冰雪的熔点。
[6]为避免“夜冻昼化”现象，应使撒盐后冰雪的熔点尽可能的低，由表中数据可知，工人的撒盐量对应的盐水浓度应接近于21%，即使夜晚温度很低时，也能保证路面不再结冰。
8．小明探究水沸腾时的特点，实验装置如图所示。
（1）加热一定时间后，温度计的示数如图所示，此时水的温度为________℃；
（2）当观察到如图中的_______图时，说明水已沸腾；b图中气泡上升的过程逐渐变小，发生的物态变化是_______；
（3）水在沸腾过程中虽然温度不再升高，但酒精灯要持续加热，这说明液体在沸腾过程中要______；
（4）如图所示中能正确表示实验过程中水温度变化的图象是______________。
A．
B．
C．
D．
【答案】89；a；液化；吸热；A。
【解析】
【分析】
本题考查探究水沸腾实验的仪器、实验现象及图象处理。
【详解】
（1）[1]由图可知，温度计的读数是89℃；
（2）[2]水沸腾时，水泡上升变大，到水面破裂开，由此可知a图时，水已沸腾；
[3]b图中，气泡在上升过程中，变小，最后消失了，是气泡中的气体在上升过程中遇到的水温度比较低，气体遇冷液化变成了液体，故是液化过程；
（3）[4]水在沸腾时，虽然温度保持不变，但要继续吸热；
（4）[5]水在沸腾前，吸热温度升高，沸腾时，吸热温度保持不变，直到水全部汽化，满足这些描述的是A。
9．在做“探究水的沸腾”实验中：
（1）实验装置如图甲所示，在组装过程中需要先调整的是_________（A/B）部分．
（2）当水的温度加热到90℃时，每隔1min记录一次温度，直到水沸腾后几分钟为止．记录数据如下表：
第1min温度计的示数如图乙所示，水的温度是_______℃，分析表格中的数据可知水的沸点是___________℃．
（3）撤掉酒精灯后，水不会立刻停止沸腾，小明由此得出结论：
水的沸腾不需要吸热，你认为他的结论是__________（错误、正确）的，水还继续沸腾的原因是__________________________________．
（4）某实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图丙中的（a）、（b）所示，则图________是水在沸腾前的情况．
（5）为了减少从开始加热到沸腾时的时间，可以采取的措施是_____________________________．
【答案】B9298错误石棉网的温度较高，把热量传递给水b减小水的质量、用初温较高的水实验、用火力更大的酒精灯加热等
【解析】
（1）由于要用酒精灯的外焰加热，所以需先根据酒精灯固定B的高度；
（2）温度计的分度值是1℃，示数为92℃；由表格中数据知，水在沸腾过程中保持98℃不变，所以水的沸点是98℃．（3）结论错误，撤掉酒精灯后，石棉网有余热温度高于水的沸点，对水继续加热．
（4）b图气泡在上升过程中体积逐渐减小，所以是沸腾前得现象．（5）实验中为了减少从开始加热到沸腾所用的时间，可以采取的措施是减少水的质量、用初温较高的水实验、用火力更大的酒精灯加热等．
点睛：
掌握水沸腾前和沸腾时的现象区别：
沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小；沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大；减少从开始加热到沸腾所用的时间，可以减少水的质量或提高水的初温；水沸腾的特点：
吸热但温度保持不变．
10．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。
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