【精选】物态变化实验单元测试与练习(word解析版)

一、初二物理物态变化实验易错压轴题（难）
1．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】B 92 98 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．
2．如图甲所示是小丽“探究冰的熔化规律”的实验装置．实验时，她先将冰和温度计正确
放入试管内，再将试管放入大烧杯的水中加热，观察冰熔化过程中温度变化情况．
（1）实验中，将盛有碎冰的试管放入烧杯内的水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，其目的是______________________________．
（2）若某时刻温度计的示数如图丙所示，则此时的温度是______℃．
（3）她将观察到的温度计示数变化情况记录在下表中．请根据表中数据，在图乙的坐标纸上画出冰熔化过程中的温度—时间图象．
时间
012345678910
/min
温度
4-2-000001234
/℃
（4）在第5 min时，物质处于______(选填“固”、“液”或“固液共存”)态．
（5）通过对数据和图象的分析可知，冰熔化时需要______热，温度______．
【答案】使冰受热均匀4固液共存吸不变
【解析】
（1）将盛有碎冰的试管放入烧杯内的水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，其目的是使冰均匀受热．（2）图中温度计的分度值是1℃，故此时的温度是4℃．（3）采用描点法绘制图象如下：
(3)图示的温度计，分度值为1℃，液柱上面与0℃以上第四个小格对齐，因此该温度计的读数为4℃．(4)从2min到第6min是晶体熔化过程，故在第5min时，物质处于固液共存
状态．(5) 观察图像可知，从第2min到第6min的熔化过程，温度不变，故可得出：冰熔化时需要吸热，温度保持不变．
点睛：图象上横轴表示时间，纵轴表示温度，对应好横纵坐标采用描点法就可以画出图象．
3．如图甲是探究“水的沸腾”的实验装置．当水温上升到90℃时，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾5min后停止记录．
（1）图乙中，表示水在沸腾时的现象是其中的_____图．
（2）根据实验数据，作出了水的温度随时间变化的图象，如图丙所示．由图象可知，在当时条件下，水的沸点是_____℃．
（3）水在沸腾过程中，需要_____热量，温度_____．
（4）水沸腾时，杯口附近出现大量“白气”，是水蒸气遇冷_____形成的．
（5）实验结束后，同学们在交流时，发现各组测出的水的沸点大多数都小于100℃，说明当时的大气压_____（选填“高于”、“低于”或“等于”）1个标准大气压．
（6）有两组同学选用的实验装置相同，但水开始沸腾的时刻不同，他们绘制的沸腾图象如图丁所示：a、b两种图象不同的原因是水的_____不同．
【答案】A 98 吸收不变液化低于质量
【解析】
(1)由图乙可知，A中气泡在上升过程中逐渐变大，是沸腾时的现象；B中气泡在上升过程中体积逐渐减小，是沸腾前的现象； (2)从图丙可知，水在沸腾过程中温度保持98℃不变，所以此时水的沸点为98℃； (3)水沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变； (4)白气是高温水蒸气遇冷形成的小水珠，是液化现象．（5）水的沸点随气压的降低而降低，故当时的大气压低于1个标准大气压．（6）由图像可知，由于水的质量不同，从开始加热到沸腾所需的时间不同．
点睛：分析图像不同的原因是本实验的难点，熟练掌握实验过程是解决问题的关键．
4．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。

5．图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置．
(1) 图乙温度计的示数为_____________℃；
(2)如图是根据实验数据描绘的海波温度随时间变化的图象.熔化过程对应图线中的____段(选填“AB”或“BC”）其熔点为____℃．熔化过程中海波吸收的热量____放出的热量(选填“大于”“小于"或“等于”)．
(3)用质量m1的海波实验，绘制的温度随时间变化的图线如图丁中的a．若用质量为
m2(m2>m1)的海波做实验，得到的图线可能是图丁中的_______(选填“b”“c”或“d”)．
【答案】46BC48大于c
【解析】
【分析】
【详解】
(1)图中温度计的分度值为1℃，其示数为46℃；
(2)海波是晶体，有一定的熔点，所以熔化过程对应图线中的BC段；由图可知，海波在熔化过程中持续吸热，温度不变，其熔点为48℃，熔化过程中海波的内能增加，因此吸收的热量大于放出的热量；
(3) 海波是晶体，晶体在熔化过程中吸热但温度保持不变，有一定的熔点，用质量为
m2(m2>m1)的海波做实验，海波的质量变大了，加热到熔点吸收热量变大，所需时间变长，但熔点不会改变，仍是48℃，故图线可能是图丁中的c.
6．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。

7．小明利用图所示的装置“探究水沸腾时温度变化的特点”．
（1）实验时，小明将热水倒入烧杯中而不是直接用冷水做实验，这样做的目的是_____．（2）实验过程中，小明记录的水的温度随时间变化的数据如下表，从表格数据可以看出水
的沸点是_____℃．
时间/min012345678910
温度/℃9092939596989898989898
（3）水沸腾时，水中产生大量气泡水中上升的气泡里的主要成份是_____（填字母序号）．
A氧气 B水蒸气 C二氧化碳
（4）小明同学想提高水的沸点换用了火力更大的酒精灯加热，这种做法_____（选填“可行”或“不可行”）．
【答案】缩短加热时间 98℃ B 不可行
【解析】
【分析】
【详解】
（1）在实验中，向烧杯内倒入热水，这种做法的优点是热水温度较高，可以缩短实验时间；
（2）水在沸腾过程中温度保持不变，由图象知，水从第10min开始沸腾，沸腾过程中的温度保持98℃不变，则水的沸点为98℃．
（3）水沸腾时，水中产生大量气泡，水中上升的气泡里的主要成份是水蒸气，故选B；（4）水的沸点与气压有关，与酒精灯的火焰的大小无关，故这种做法是不可行的．
8．下图是探究“物质熔化规律”的实验，将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中，并放在同一个装有水的大烧杯中进行加热，如图甲所示。

根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像，如图丙。

请回答下列问题：
(1)如图甲中的器材安装顺序是______（选填“从上至下”或“从下至上”）；
(2)实验中某时刻温度计示数如图乙，此时温度计示数为______℃。

在加热的过程中，冰熔化之前吸热温度______（选填“升高”、“不变”、“降低”）；
(3)如图丙中______（选填“A”或“B”）是冰，熔化过程经历了______min；
(4)若加热足够长时间，最终两支温度计示数______（选填“最终相等”、“B始终高于A”）理由是______。

【答案】从下至上 -4 升高 A 4 最终相等烧杯的水沸腾后温度保持不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]图甲中的器材安装顺序是从下至上。

(2)[2][3]由图乙知，此时温度计示数为-4℃；在冰熔化之前加热的过程中，冰吸热温度升高。

(3)[4][5]由图丙分析可知，A物质在熔化过程温度保持不变，所以图丙中A是冰；由图知熔化从第2min开始到第6min结束，过程经历了4min。

(4)[6][7]若加热足够长时间，由于是水浴加热，两支温度计示数最终相等，并且等于烧杯中水的温度，理由是烧杯的水沸腾后温度保持不变。

9．小明利用如图甲所示装置探究冰块熔化的特点，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。

（1）冰的熔化过程持续了________min。

（2）图乙是他根据记录的数据绘制的“温度﹣﹣时间”图象，由图象可知：冰属于
________（选填“晶体”或“非晶体”），这样判断的依据是
__________________________。

（3）图乙中第4min时，物质处于________态。

【答案】10 晶体冰在熔化过程中，吸收热量但温度不变固，
【解析】
【详解】
（1）由图象可知，冰从第5min开始熔化，到第15min完全熔化，共耗时15min-
5min=10min；
（2）由图象知，冰在熔化过程中温度保持不变，即有固定的熔化温度：熔点，所以冰是晶体；
（3）由图象知，图乙中第4min时，温度还低于熔点，物质还没有熔化，因此冰处于固态。

【点睛】
晶体和非晶体的区别就在于晶体有一定的熔化温度，当熔化完以前，温度是不会升高的，即晶体熔化时吸热，温度不变，而非晶体没有固定的熔化温度，据此判断晶体和非晶体。

10．在探究“水的沸腾”的实验中，当水温升到90℃时，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾5min后停止读数，部分数据记录如下表：
时间/min012345678
水的温度/℃909294_____9898989898
(1)某次数据没有记录，当时温度计示数如图所示，请将漏填的数据填在表格内。

(2)根据表中实验数据，可知水的沸点是_____℃；由水的沸点，可判断出当时的大气压
_____（选填“高于”、“等于”或“低于”）1标准大气压。

(3)在探究结束后，四位同学分别交流展示了自己所绘制的水的温度和时间关系的曲线，如图所示。

其中能正确反映研究水沸腾过程中温度随时间变化关系的是_____。

A． B． C． D．
【答案】96 98 低于 B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图知，温度计的分度值为1℃，所以温度计的读数为96℃。

(2)[2]由表格中数据知，从4到8分钟，水的温度保持98℃不变，所以可以看出水的沸点是98℃。

[3]此时的沸点低于水标准大气压下的沸点，所以当时气压低于标准大气压。

故答案为98；小于。

(3)[4]A和D图象中温度没有保持不变的阶段，而C中虽然有温度保持不变的阶段，但是之前却是温度降低的，所以能正确反映研究水沸腾过程中温度随时间变化关系的只有B。