【精选】人教版物理八年级上册 物态变化实验综合测试卷(word含答案)
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一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)
1.在“探究晶体熔化和凝固规律”的实验中,绘制出了如图所示的图像.
(1)图中,海波的熔化过程是________段(用图中字母表示),此过程中海波________热(选填“吸”或“放”).
(2)图中,海波在D点是________态,在G点是________态(均选填“固”或“液”). (3)为了探究不同晶体熔化时吸收的热量是否相同,在相同的烧杯中分别装上80 g的冰和萘,用________的酒精灯加热(选填“相同”或“不同”),测出它们熔化过程所用的时间如表.由此可知,质量相同的不同晶体熔化时吸收的热量是________的(选填“相同”或“不同”).
【答案】BC 吸液固相同不同
【解析】
(1)图中BC段表示温度不变,即表示海波的熔化过程,此过程中海波处于固液共存态. (2)由图象可知,AB段表示海波还没有熔化处于固态,BC段是海波的熔化过程,CD段表示海波已经熔化完毕,故D点处于液态,EF段表示凝固过程,在F点已经凝固完毕,故G点处于固态. (3)在相同的烧杯中分别装上了80g的冰和萘,用同样的酒精灯加热,保证吸收相同的热量,根据图表示物质熔化的时间可以看出:质量相同的不同晶体熔化成液体时吸收的热量是不同的.
点睛:根据控制变量的思想,相同质量的冰和萘完全熔化所需的时间不同,而加热装置相同,这就说明了两者完全熔化时,吸收的热量是不同的,可据此进行分析.
2.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
==(℃)℃=
4.210J/kg0.05kg15 3.1510J
Q cm t⨯⨯⨯⨯
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。
3.探究水沸腾时温度变化的特点:
(1)如图甲、乙所示,是小明同学在实验中,用数码相机拍摄的水沸腾前和沸腾时的两张照片,其中_____是水沸腾时的情况;
(2)实验前,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了_____;
(3)由实验数据绘制出温度随时间变化的图像,如图丙所示。
根据记录的数据,水的沸点是_____℃;可得出水沸腾时温度变化的特点:不断吸热,温度_____。
【答案】甲缩短实验加热时间 98 不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]水沸腾时,烧杯中水的温度是均匀的,气泡上升时,受到水的压强越来越小,那么气泡体积会变大,从甲、乙两图可以看到,甲是水沸腾时的情况。
(2)[2]实验前,向烧杯中倒入热水而不是冷水,因为冷水加热,需要更长时间才能达到想要的温度,用热水会缩短实验加热时间。
(3)[3]从图丙可以看到,第4min开始,水的温度保持在98℃不变,可以推测水的沸点是98℃。
[4]可得出水沸腾时温度变化的特点:不断吸热,但是温度保持不变。
4.在探究固体熔化时温度的变化规律中,小亮将质量相同的冰和固态食用油(用肉炼制的)分别装在两个相同的试管中,放在一个装有适量水的大烧杯中进行加热,如图甲所示,图乙中的A和B分别是根据实验数据绘制的冰和食用油温度随时间变化的图像。
(1)由图像可知,物质______(填“冰”或“食用油”)是晶体;
(2)大烧杯中装有适量的水,其中的“适量”指的是______;
(3)两种物质全部熔化后,继续对烧杯中的水加热至沸腾并持续一段时间,发现两个试管中的液体都不会沸腾,试管中的水不能沸腾的原因是______,食用油不能沸腾的原因是温度无法达到______。
【答案】A 既可以浸没试管中的晶体,又能放入试管后水不溢出不能持续吸热沸点【解析】
【分析】
本题考查晶体熔化的特点及液体沸腾的条件。
【详解】
(1)[1]由图象可知,冰是晶体,因为冰熔化过程中温度保持不变。
(2)[2]适量指可以浸没试管中的晶体,这样才能让试管中的晶体受热均匀,但水不能太多,否则试管放入后水会溢出,会影响实验的探究效果。
(3)[3][4]试管中水不能沸腾的原因是,当试管内外的水的温度达到100℃时,试管中的水不能继续吸热,所以不能沸腾;试管中的食用油温度达到100℃后,也不能继续吸热,温度不能再升高,而食用油沸点的温度比100℃要高,故食用油也不能沸腾。
【点睛】
液体沸腾的条件有:温度达到沸点和继续吸热。
5.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。
6.在“探究甲乙两种物质熔化规律”的实验中,某小组同学记录的实验数据如表所示,请根据表中的实验数据解答下列问题:
min
时间02468101214161820甲的温度℃7072747678677878818487乙的温度℃7071737476777982848689
(1)该组同学在记录物质甲的数据时,记录中有一明显错误的数据是______ ;
(2)在甲、乙两种物质中,属于晶体的是______(填“甲”或“乙”);
(3)该晶体的熔点是______ ℃;
(4)该晶体在76℃时,处于______(填“固体”、“液体”或“固液共存”)状态;(5)从实验的数据可分析得出,固态物质在熔化时需要______(填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】67;甲;78;固体;吸收。
【解析】
【详解】
(1)[1]由表格中数据知,甲从第8min温度保持不变,但第10min温度为67℃,明显降低,所以是错误数据;
(2)[2]由数据知,甲熔化过程中吸热温度保持不变,甲是晶体;乙熔化过程中吸热温度不断升高,为非晶体;
(3)[3]晶体在熔化过程中温度保持78℃不变,所以熔点为78℃;
(4)[4]晶体在76℃时,未达到熔点,还没开始熔化,为固态;
(5)[5]固体在熔化过程中需要吸收热量。
7.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.
8.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℃。
9.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.
10.物理实验小组用如图所示的装置探究“水的沸腾”实验:
(1)由表格可知,本次实验应选用测温物质为 __________的温度计。
测温物
凝固点/℃沸点/℃
质
水银-39 357
酒精-117 78
(2)实验小组观察到水沸腾前和水沸腾时水中气泡的情况如图所示,图中 __________(选填“甲”或“乙”)是水在沸腾时的情况。
(3)如图中a、b是两个实验小组分别绘制的沸腾图象,由图象可知实验中他们所用水的________不同。
(4)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_________(写出一种即可)。
【答案】水银甲质量(或体积)适当减少水的质量(或体积)、适当提高水的初温等(答案合理即可)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在标准大气压下,沸水的温度是100℃,酒精的沸点是78℃,水银的沸点是357℃,水银的沸点高于沸水的温度,所以测沸水的温度要选水银温度计。
(2)[2]甲图气泡上升时越来越大,是因为水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停的汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大;乙图气泡上升时越来越小,是因为水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小。
(3)[3]读图3可以看出,在同样加热的情况下,b的升温较慢,其原因应该是水的质量多于a的缘故。
(4)[4]给水开始加热到水沸腾需要的时间比较长,可能是水太多,可能是水的初温太低;当水质量适量,水的初温不低时,可能是火力太小。
所以要减少从开始加热到沸腾所用的时间,可以减少水的质量,提高水的初温度或换用火力更大的酒精灯等。