上海建青实验学校物理物态变化实验单元测试卷(含答案解析)

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．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．如图1所示，在做“观察水沸腾”的实验时，甲、乙、丙三组同学分别从图A、B所示的两套器材中任选一套来完成实验．（实验室已准备多套图A、B所示的装置），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）甲组同学发现所测水的沸点高于100℃，他们选择的是图_____（选填“A”或“B”）所示的装置．
（3）乙、丙两组同学虽然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C所示，得到a、b两种不同图象的原因是水的_____不同．
（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_____．
（5）小丽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2（a）、（b）所示，则图_____是水沸腾前的情况．水沸腾时，烧杯中不停地冒出“白气”，这些“白气”实际上是_____（选填“小冰晶”、“小水滴”或“水蒸气”）；
【答案】自下而上B质量石棉网、铁圈或烧杯底部的温度高于水的沸点b小水滴【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）B装置有盖，水面上气压大，沸点高，所以甲组同学发现所测水的沸点高于100℃，他们选择的是B装置；
＝知，水的比热相同，升高相同的温度，水的质量不同，水吸收热量不（3）由Q cm t
同，需要的时间不同；
（4）由于石棉网、铁圈或烧杯底部的温度高于水的沸点，所以撤去酒精灯后，水能够继续吸热而沸腾一段时间；
（5）a图气泡在上升过程中气泡体积增大，所以是沸腾时的情况；b图气泡在上升过程中，体积逐渐减小，所以是沸腾前的情况；烧杯中冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴．
4．如图甲是“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置．
（1）图甲的实验装置中还缺少的一件测量器材是________，实验时把石棉网垫在烧杯下，并将试管放在水中加热，是为了使固体粉末受热________（均匀/不均匀）．
（2）若某时刻温度计的示数如图乙所示，则此时温度计的读数为________℃．
（3）下表是实验中记录的数据．
根据表中数据可知，该物质是________（晶体/非晶体）．
（4）能反映上述固体熔化时温度变化规律的是图丙中的________（a/b）．
【答案】秒表均匀 46 晶体 a
【解析】
（1）本实验中需要的测量仪器有温度计和秒表，由图知该实验缺少的器材为秒表；实验时把石棉网垫在烧杯下，并将试管放在水中加热，是为了使固体粉末受热均匀．
（2）由图知，该温度计的每一小格表示1℃，故该温度计的示数为46℃．
（3）由表格中的数据可以看出，从第4min到第8min，该物质的温度保持在48℃不变，故该物质为晶体．
（4）a图中有一段图像温度保持不变，所以a为晶体的熔化图像，b图中的图线温度不断升高，为非晶体的熔化图像，故能反映上述固体熔化时温度变化规律的是a图．
故答案为(1)秒表；均匀 (2)46 (3)晶体 (4)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．小明利用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾的规律”。

(1)为了完成实验，还需要的测量器材是_________；
(2)当水温上升到90℃时，每隔1min读一次温度计的示数，直到水沸腾2min后停止读数，根据记录的数据画出了水沸腾的温度和时间的关系曲线如图乙。

根据图像可得出的规律
是：_______。

(3)观察了水沸腾前和水沸腾时的现象。

请结合你的探究经历说说这两种现象的不同之处。

________(写出1条即可)
(4)有的同学想把装水的试管放入烧杯中，用烧杯中的水给试管加热进行实验探究，如图丙所示这样做是否可以？为什么？_____
【答案】停表水沸腾过程中吸收热量温度不变沸腾前水吸热升温，而沸腾时吸热不升温；沸腾前产生的上升气泡，由大变小，沸腾时产生的上升气泡由小变大。

不可以；烧杯中的水沸腾时温度不再升高，当试管中的水达到沸点后，与烧杯中的水没有温度差，无法吸热，不能沸腾，所以不能进行此实验
【解析】
【详解】
(1)[1]探究水沸腾的规律，要记录时间，为了完成实验，还需要的测量器材是停表；
(2)[2]从图乙可以看到，第4min到第6min，水在沸腾，水持续吸热，温度保持98℃不变，可以得到的规律是水沸腾过程中吸收热量温度不变；
(3)[3]从图乙可以看到，水沸腾前，吸热温度不断上升，沸腾时吸热温度保持98℃不变；还可以知道，沸腾前由于上面的水温度低于下面的水，产生的上升气泡会遇冷液化成水，气泡会变小；而沸腾时水的温度均匀，但是上面水的压强较小，那么产生的上升气泡会变大；
(4)[4]不可以；因为当烧杯的水沸腾时，温度达到沸点，温度不再升高，而试管中的水达到沸点后，试管的水温度和烧杯水的温度是相同的，试管无法从烧杯中吸收热量，达不到沸腾的条件，不能沸腾，所以不能进行此实验。

7．小梦和小阳在探究水沸腾时温度随时间变化的特点实验，装置如图甲所示
(1)安装实验装置时,应按照___________ (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。

(2)小梦观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同,如图乙所示,表示沸腾前气泡上升情况的是图 ___________。

(3)小梦记录了不同时刻的温度如下表,小阳认为她记错了一个实验数据,而且错误的数据是第 6 组数据,你觉得他这样判断的理论依据是_________。

时间
01234678
/min
温度/℃9092949697959797
(4)两位同学使用相同的实验器材实验后绘制的温度随时间变化图像如图丙所示,由图可知两位同学实验时水达到沸腾的时间不同,你觉得原因是_______。

【答案】自下而上 A 这段时间水处于沸腾状态，水的温度应该是97℃水的质量不同，需要吸收的热量也不同，加热时间不一样
【解析】
【详解】
(1)[1]安装实验装置时，应按照自下而上的顺序进行，因为不知道上面的实验仪器高度如何，所以从下面开始往上安装；
(2)[2]水在沸腾前，温度不均匀，上面的水温度较低，下面的水温度较高，气泡从底部上升，到达上面位置时，遇冷放热，液化为水，气泡的体积会变小，所以表示沸腾前气泡上升情况的是图A；
(3)[3]第6min时它的温度是95℃，而上一个时刻它的温度是97℃，下一个时刻它的温度是97℃，所以这段时间水应该处于沸腾状态，不可能是95℃；
(4)[4]从图丙可以看到，两位同学实验时水达到沸腾的时间不同，这可能是因为水的质量不同，需要吸收的热量也不同，加热时间不一样。

8．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．
9．小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质晕的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量–比热容，于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同昵？带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示．实验时，冰的质量为，相同时间冰和水吸收的热量相同．水的比热容为
（1）根据图线，你能得到的一条信息是：________；
（2）CD段水吸收的热量是多少___________？
（3）计算出冰的比热容____________；
（4）设加热器发出的热量有70%被冰或水吸收，求加热器的功率是多大____________？（5）若规定质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热_____________
【答案】冰在熔化时温度保持不变（答案不唯一）
．
【解析】
【分析】
【详解】
（1）冰吸收热量，温度升高．达到熔化，继续吸收热量，温度保持不变，完成熔化过程．冰全部熔化之后，水吸收热量，温度升高．
所以可得信息有：冰在熔化时温度保持不变；冰是晶体等．
（2）冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，状态变化，质量不变，水的质量是0.5kg，
由图象知，水从0℃升高到20℃，
所以，水吸收的热量为：
3．
水从0℃升高到20℃，水吸收的热量为4.2×104J，需要10min，所以，水1min吸收的热量为4.2×103J．
（3）冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要了5min，吸收热量为：
，
冰的比热容为：．
（4）水吸收热量温度升高过程中，，
，即，
解得：．
（5）0.5kg冰从5min到45min全部熔化，需要40min，吸收的热量为：
，
冰的熔化热为：
．
10．在探究“物质熔化规律”的实验中，小明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加热，如图甲所示，根据实验数据绘制的温度一时间图象如图乙所示。

请回答下列问题：
(1)实验中将物质装入大试管中，再将试管放入装有水的烧杯中加热，这种加热方式的好处是______；
(2)实验中某时刻温度计的示数如图丙所示，此时温度计的示数为______℃；
(3)图乙中______（填“A”或“B”）是冰，它在第4min是______状态，它的熔化过程经历了______min；
(4)当冰全部熔化后，继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间，发现试管中的水始终不会沸腾，其原因是______。

【答案】受热均匀﹣14 A 固液共存 4 水可以达到沸点但无法从烧杯的水中继续吸热
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]将物质装入大试管中，再将试管放入装有水的烧杯中加热，这样可以使晶体受热更加均匀。

(2)[2]该温度计的分度值为1℃，向下示数增大，是零下，故示数为﹣14℃。

(3)[3]由图象知道，A的熔点是0℃，说明该物质是冰。

[4][5]由图象知道，物质从第2min开始熔化，到6分钟结束，共持续4分钟；所以，在第4min该物质未完全熔化，处于固液共存态。

(4)[6]冰全部熔化成水后继续用酒精灯不断地加热，当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后，烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热，能够沸腾，但试管中的水可以达到沸点但无法从烧杯的水中继续吸热，因此试管中的水最终不会沸腾。