长沙广益实验学校物理物态变化实验(培优篇)(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．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。

3．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。

4．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。

5．在做“观察水沸腾的实验”时，甲乙两同学所选用的器材和规格完全相同。

(1)安装好器材后，甲按如图所示进行读数，这样读数的结果会比真实值__（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

(2)若甲乙两同学所选水的质量分别是m1和m2，将水加热至沸腾所用的时间分别为t1和t2，他们绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示，分析图像可知，水的沸点是__，当时的大气压__（选填“高于”“低于”或“等于”）标准大气压，m1__m2（选填“大于”“小于”或“等于”）。

(3)实验结束后，需要整理实验用器材，在拆除铁架台的过程中，松开固定铁圈螺丝时，应按照__（选填“顺时针”或“逆时针”）方向旋转螺丝。

【答案】偏大 98℃低于小于逆时针【解析】【分析】【详解】(1)[1]安装好器材后，甲按如图所示，即俯视读数，这样读数的结果会比真实值偏大。

(2)[2]如图丙所示温度随时间变化的图像，水沸腾时吸热温度不变，不变的温度即为沸点，所以此时水的沸点是98℃。

[3]1标准大气压下水的沸点是100℃，液体沸点随气压的升高而升高，故当时的大气压低于标准大气压。

[4]其他条件相同，水量大的沸腾所用时间要大于水量少的沸腾所用时间，由图像可知t2＞t1，所用m1＜m2；。

(3)[5]实验结束后，需要整理实验用器材，在拆除铁架台的过程中，松开固定铁圈螺丝时，应按照逆时针方向旋转螺丝。

6．某同学在探究“水沸腾时温度与时间的关系”时，实验装置如图甲所示。

（1）记录的实验信息如下表：实验次数12345678加热时间00.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5t/min温度/℃90949899999999气泡情况少量气泡，上升过程中渐变小大量气泡，上升过程逐渐变大①第3次实验，温度计中液柱的位置如图乙所示，则此时水的温度是________℃；②请在方格纸上画出水的温度与时间的关系图象；（_________）（2）实验中，判断水沸腾的依据是________；（将正确选项的字母填在横线上）A．温度计示数不变B．水中形成大量气泡，上升过程中逐渐变大（3）根据表中信息得出的探究结论是：水沸腾时，随时间的增加，温度_______________；（4）烧杯不变，若烧杯中的水稍多一些，带来的好处是______________________________。

【答案】96；见解析； B；保持不变；水深增加，有利于观察气泡上升过程中体积的变化。

【解析】【分析】本题考查水沸腾实验的实现现象、数据处理。

【详解】(1)①[1]由图乙可知，此时水的温度是96℃；②[2]由表格找出时间为0min和温度为90℃对应的点，描在温度-时间图象上，然后用相同的方法找出各点，逐一描出各点，最后用线把各点连起来，见图；(2)[3]若水太多或火焰太小，水有可能保持在一个温度不变，却又没法达到沸点，没法沸腾，故判断水沸腾的可靠依据应是气泡情况，故选B；(3)[4]表格中，从第2min起，水冒大量气泡，且气泡在上升过程逐渐变大，说明水已沸腾，但温度一直保持不变；(4)[5]因为判断水沸腾的依据是气泡，而气泡上升过程中体积的变化，必须有足够过程才能明显观察出来，所以水稍多一点的好处是水深增加，有利于观察气泡上升过程中体积的变化。

7．在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中，试验装置如图甲，试管内装有适量的碎冰，请回答下列问题：（1）图甲时应按_____（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。

（2）开始加热后某一时刻温度计的示数如图乙，其示数为_____℃。

（3）如图丙为加热过程中记录的温度随时间变化的图象（在标准大气压下）可知冰是_____（选填“晶体”或“非晶体”），图中BC段物质处于_____（选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）。

（拓展）同学们继续实验，试管中的水_____（填“能”或“不能”）沸腾，原因是_____：接着，同学们又把温度计移到烧杯中，“探究水沸腾时温度变化的特点”发现在同一实验室里，不同小组测得的水的沸点不同，有同学猜想导致这种现象的原因是各组用的温度计有偏差，请你设想一个简单方法检验这种猜想是否正确。

方法_____。

【答案】自下而上﹣4晶体固液共存态不能不能继续吸热将三支温度计一齐放进同一杯沸腾的水中（继续加热），观察三支温度计的读数是否一致【解析】【详解】（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）该温度计的分度值是1℃，液柱在0以下，是零下，所以此时的示数是﹣4℃；（3）由图知，该物质在熔化过程中吸热，温度保持不变，所以该物质为晶体；图中BC段是晶体的熔化过程，处于固液共存状态；【拓展】试管中的冰完全熔化后，若持续加热，杯中水达到沸点后能沸腾且温度保持不变，试管中水从杯中水吸热升温，当温度升高到沸点时，与杯中水温度相同，不能继续吸热，所以不能沸腾。