深圳南山区学府中学物理物态变化实验(提升篇)(Word版 含解析)

一、初二物理物态变化实验易错压轴题（难）
1．用图甲所示的装置“探究水的沸腾”实验
(1)除了装置图中所示的器材，还需要一个重要的测量仪器是____________。

安装该实验装置时，应该先固定A、B两铁圈中的_______（填A或B）。

(2)实验中，每隔1min记录一次数据，第3min时温度计示数如图，此时温度
t＝_______℃，直到沸腾一段时间后停止加热，记录的数据如下表。

根据表中的数据，水的沸点为________℃。

(3)根据表格中的实验数据，在图乙中画出水的温度随时间变化的图像________。

由图像可知，水在沸腾过程中，温度________________。

【答案】秒表 A 94 98 保持不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在实验中，还需要用秒表记录时间，所以除了需要温度计外，还需秒表；
[2]由于实验中要用酒精灯的外焰加热，如果先固定B铁圈的位置，再固定A的位置，酒精灯的火焰位置可能不合适，所以需要先固定A铁圈。

(2)[3][4]由图可知，温度计的分度值为1℃，实验中，每隔1min记录一次数据，第3min时温度计示数如图所示，此时温度是94℃；水沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是水的沸点，表格中所示水的沸点是98℃；
(3)[5]根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来。

如图所示：
[6]水在沸腾过程中吸收热量，温度不变。

【点睛】
此题是探究水的沸腾实验，考查了温度计的读数问题，在进行读数时，一定要注意温度计的分度值。

同时考查了水沸腾图象的画法及沸点的概念。

2．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。

3．在“探究水的沸腾”实验中，小华使用的装置如图甲所示，根据实验数据做出的“温度-时间”图像如图乙所示。

（1）从图乙中可知实验测得的水的沸点是___℃，说明此时实验室中的大气压_______（选填“小于”“大于”或“等于”）1 标准大气压。

（2）水在沸腾过程中，要持续_______（“吸热”或“放热”）温度保持不变。

（3）学习了“探究水的沸腾”实验后，在实验条件相同的情况下，小华又利用图甲装置进行了“探究酒精的沸腾”实验，并根据实验数据做出“温度-时间”图像如图丙所示。

水和酒精的比热容（c水>c 酒精），分析乙、丙两图可知，实验过程中水的质量_______酒精的质量（选填“大于”“等于”或“小于”）。

【答案】98小于吸热小于
【解析】
【详解】
(1)由图象分析可知：水在第4分钟开始沸腾，温度保持不变，此时温度为98℃，水沸点为98℃；1标准大气压下水的沸点为100℃，由此可知当时气压小于1标准大气压；
(2)水沸腾时，持续吸收热量但温度保持不变；
(3)由图乙、丙可以看出，水和酒精加热相同的时间，升高相同的温度，则有
c m t c m t
=
水水酒精酒精，因为c c
>
水酒精
，可得m m
<
水酒精。

4．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。

5．在“探究水的沸腾”实验中，如图所示。

(1)下表是加热过程中不同时刻水的温度记录，其中有一个记录错误的实验数据，请指出该错误的数据是_________，这样判断的理论依据是___________。

时间 / min012345678
温度 / ℃909294969898959898
(2) 改正数据后可判定此时水沸腾的温度为_____________ ℃，没有达到100℃的主要原因是当地的大气压_________（选填“大于”、“等于”或“小于）1个标准大气压（资料显示：液体的沸点随大气压的增大而升高）。

(3) 请根据表格的正确数据在图中画出水加热直至沸腾时温度随时间变化的图象。

（____）
(4) 平时实验时为适当缩短实验时间，使水较快沸腾，可采取的措施有：______________（至少写出一种方法）。

(5) 实验结束，撤走酒精灯，发现烧杯中的水仍会沸腾一段时间，原因是____________。

【答案】95℃；水沸腾后，温度不变应为98℃，不会出现95℃；98；小于；
减少水的质量；石棉网温度高于水的沸点，继续对烧
杯加热，这样烧杯中的水仍会沸腾一段时间。

【解析】
【详解】
(1)[1][2] 水沸腾后继续吸热，但温度保持不变，通过分析数据可知水的沸点为98℃，温度不可能为95℃，所以95℃ 数据是错误的；
(2)[3] 分析表中数据可知水的沸点为98℃；
[4]液体的沸点随大气压的减小而降低，1个标准大气压下水的沸点为100℃，现在没有达到100℃的主要原因是当地的大气压小于1个标准大气压
(3)[5]用描点的办法画的图像如下所示：
(4)[6]为适当缩短实验时间，使水较快沸腾，可采取的措施有：减小水的质量，增大酒精灯的热功率等措施；
[7] 实验结束，撤走酒精灯，因为石棉网温度高于水的沸点，继续对烧杯加热，这样烧杯中的水仍会沸腾一段时间。

6．某小组在“观察水的沸腾”实验中：
(1)图(a)中甲、乙、丙三种读温度计的方式正确的是____；
(2)图(b)安装实验器材时，应按照____（选填“自上而下”、“自下而上”）的顺序进行；
(3)加热过程中温度计示数上升的速度____（选填“先慢后快”“先快后慢”或“不变”）．为说明水沸腾过程中是否需要吸热，接下来的操作应____，观察水是否继续沸腾；
(4)爱米和米多分别利用质量相等的水按图(b)装置同时在同一实验室进行实验，正确操作，却得出了如图(c)所示的两个不同的图线，原因可能是________．
【答案】乙自下而上先快后慢停止加热（移开酒精灯）酒精灯的火焰不同
【解析】
【分析】
（1）使用温度计测量液体温度时，正确的方法是：①测量前估计被测物体的温度，选择合适的温度计，明确温度计的量程和分度值；②测量时温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中；不要碰到容器底或容器壁；③温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数；④读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中的液柱上表面相平；
（2）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；
（3）当水温逐渐升高时，对外热量散失加快，温度升高变慢；根据水沸腾的条件进行分析：达到沸点并要继续吸热．
（4）在装置相同的情况下，质量相同，水升温快慢，与吸收热量的快慢有关．
【详解】
（1）读取温度计示数时，视线与温度计中的液柱上表面相平，不能仰视或俯视，所以正确的是乙；
（2）酒精灯需用外焰加热，先要放好酒精灯，再固定铁圈的高度，所以安装实验器材时，应按照自下而上顺序进行；
（3）随着加热的进行，水温越来越高，水对外的热量散失加快，在吸收速度相等的情况下，水温升高变慢，即加热过程中温度计示数上升的速度先快后慢；
撤去酒精灯后，水不能吸热，所以水停止沸腾，这说明水沸腾时要吸收热量；
（4）小明和小红分别利用质量相等的水按图（b）装置同时进行实验，正确操作，却得出了如图（c）所示的两个不同的图线，加热时间长短不同，说明水吸收热量的快慢不同，原因可能是酒精灯火焰大小不同．
7．雨过天晴，善于观察的小红在放学回家的路上，发现路面上积水少的地方一会儿就干了，面积水多的地方就很难干．
【提出问题】液体蒸发是否与液体的质量有关
【设计实验并进行实验】身边可利用的器材：天平（砝码）、水、烧杯若干、量筒若干【方案一】
（1）在相同环境下，选择天平（砝码）、水、两只相同的烧杯；
（2）可以使用天平来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关，具体做法是：
①实验前，在烧杯中分别倒入__________________（相同质量、不同质量）的水；
②调节好天平，把烧杯分别放在天平的两托盘上，通过____________________________，使天平平衡；
③经过一段时间后，观察天平是否_________________，如果__________________，则说明液体蒸发快慢与质量无关．
【方案二】
（1）在相同环境下，选择水、两只相同的量筒；
（2）可以使用量筒来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关，具体做法是：
①实验前，在量筒中分别倒入不同体积的水，记录水的体积；
②经过一段时间后，再次记录水的体积，计算出量筒中水减少的体积；
③如果量筒中水减少的体积相同，则说明液体蒸发快慢与质量______________。

【交流与评估】
你准备选择方案________来进行探究（一、二），其优点是
____________________________
【答案】不同质量加减砝码并移动游码仍然平衡平衡无关一能观察到质量的微小变化
【解析】方案一：使用天平来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关，应该保持液体种类、液体的表面积、液体的温度和液面的空气流速相同，质量不同；（1）在相同环境下，选择天平（砝码）、水、两只相同的烧杯；（2）具体做法是：①实验前，在烧杯中分别质量不等的水；②调节好天平，把烧杯分别放在天平的两托盘上，通过加减砝码并移动游码，使天平平衡；③经过一段时间后，观察天平是否仍然平衡，如果平衡，则说明液体蒸发快慢与质量无关。

方案二：（1）在相同环境下，选择水、两只相同的量筒；（2）可以使用量筒来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关，具体做法是：①实验前，在量筒中分别倒入不同体积的水，记录水的体积；②经过一段时间后，再次记录水的体积，计算出量筒中水减少的体积；③如果量筒中水减少的体积相同，则说明液体蒸发快慢与质
量无关。

评估交流：选方案一进行探究，优点是能观察到质量的微小变化。

点睛：影响蒸发快慢的因素有液体的温度、液体的表面积、液体表面空气流动的速度等；在进行探究时，要运用控制变量法，每次只控制与其中一个量的关系，探究蒸发的快慢与液体质量的关系要控制液体的温度、液体的表面积和液体表面上空气流动的速度相同；评估实验时，可从操作性和实验的时间长短进行评估，据此解答。

8．如图甲所示是“探究晶体熔化时温度的变化规律”实验装置，请回答下列问题：
(1)实验中温度计的正确使用方法是：温度计_____被测的物质中，不要碰到试管底和试管壁；探究海波熔化实验的关键是要保证海波受热_____；
(2)如图乙所示的图象，反映出海波的熔化过程的特点是：_____。

(3)小帅同学利用图丙所示装置进行“探究冰熔化时温度的变化规律“的实验。

请你写出他这样实验的一条主要缺点：_____。

【答案】玻璃泡全部浸入均匀吸收热量，但温度不变加热时间过长
【解析】
【分析】
(1)在使用温度计测物体温度时一定要按它的使用方法进行，根据温度计的正确使用方法填空；探究物质熔化规律时，要让物质均匀受热。

(2)晶体熔化过程中温度保持不变。

(3)根据外界环境的温度分析。

【详解】
(1)[1]测量时将温度计的玻璃泡要全部浸入，与被测物体充分接触，不要碰容器底和容器壁。

[2]探究海波熔化实验时采用水浴法，其目的是要保证海波受热均匀。

(2)[3]根据图象可知，海波在熔化过程中，吸收热量，但温度不变。

(3)[4]小帅同学利用图丙所示装置进行“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验，由于外界的温度不高，冰吸收热量的过程缓慢，即加热时间会过长。

9．如图甲所示，是小宇设计的“探究水沸腾时温度变化的特点”实验装置，根据实验数据，描绘出水的温度随时间变化的关系图象，如图乙．
（1）水的沸点是__℃．
（2）实验时大气压__（填“大于”、“等于”或“小于”）1个标准大气压．
（3）为了缩短把水加热到沸腾的时间，请提出一条可行的措施_________．
【答案】98 小于减小水的质量
【解析】
【分析】
【详解】
（1）如图，水温达到98℃时，继续吸热温度不再升高，说明水的沸点是98℃．
（2）因为水的沸点随气压的降低而降低，所以水的沸点低于100℃，说明实验时大气压低于1个标准大气压．
（3）为了缩短把水加热到沸腾的时间,根据Q cmΔt
分析可知，可以减小水的质量缩短时间；或提高水的初温缩短时间；另外减少散热也可以缩短加热时间，可以给烧杯上加盖子．
10．如图甲是小雨同学探究“水的沸腾”的实验装置
(1)小雨如图甲所示位置进行读数，其错误之处是：读数时，视线没有与温度计中液柱的上表面_______，若按小雨的读数方法，读出的数据比实际值_____（填“偏大”或“偏小”）；
(2)读数时发现温度较高的水蒸气在A点_______（物态变化名称）成小水滴影响读数，因此按图乙改进后可以顺利读数；
(3)图丙是小雨同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象，由图象可知：
①在实验室中测得水的沸点为_______，可以推测实验室当时的大气压______（填“等于”或“不等于”）标准大气压；
②在水沸腾过程中，若将加热用酒精灯拿走，水会______（填“停止”或“继续”）沸腾，能表述该方法的成语是______。

A．扬汤止沸 B．釜底抽薪 C．人声鼎沸 D．沸沸扬扬
【答案】相平偏大液化 98℃不等于停止 B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]安装好器材开始实验后，小雨的读数如图甲所示，其错误之处是：读数时，视线没有与温度计中液柱的上表面相平，按小雨的读数方法，读出的数据比实际值偏大。

(2)[3]读数时同学发现A点有小水滴影响读数，因为热的水蒸气遇到冷的温度计液化为小水珠。

(3)①[4][5]水沸腾时吸热但温度不变，不变的温度是沸点，由图丙可知测得水的沸点为98℃，液体的沸点随气压的升高而升高，故实验室当时的大气压不等于1标准大气压。

②[6][7]在水沸腾时移去酒精灯，水会立刻停止沸腾，能表述该方法的成语是釜底抽薪。