【精选】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．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。

2．探究蒸发快慢影响因素的实验中，在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水，如图所示．（1）选择A、B两图进行实验探究，可以探究蒸发快慢与液体的_____是否有关．（2）选择_____两图进行实验探究，可以探究蒸发快慢与液体的温度是否有关．（3）通过A、D两图的对比，可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关，实验中如果利用电吹风来改变空气流速，_____（应该/不应该）使用热风．（4）以上实验体现了_____法．（填物理实验方法）（5）某同学猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关，于是继续进行了如下探究：在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水，结果发现甲图中水先蒸发完，他依据“谁先蒸发完，谁蒸发的快”，得出结论：“水蒸发快慢与水的量有关，水越少蒸发越快”．他的依据和结论_____．（选填“正确”或“不正确”）．【答案】表面积 AC 不应该控制变量不正确【解析】【分析】【详解】（1）比较A、B两图看出是水的温度和水上方空气流动速度相同,不同的是水的表面积,所以可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关．(2)要研究水蒸发的快慢与水的温度的关系,应控制水的表面积和水上方空气流动速度,所以选择AC两图是正确的．(3) 通过A、D两图的对比要想研究水蒸发的快慢与液体上方的空气流动情况有关,即需控制相同的表面积、相同的温度,不同的空气流动情况，不应该使用热风．（4）以上实验体现了控制变量法．(4)该同学的验证过程是错误的,因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同，因为只有在水的表面积相同时,先蒸发完的蒸发的才快. 因此他的依据和结论不正确．【点睛】(1)影响蒸发快慢的因素有：液体温度的高低、液体表面积的大小、液体上方空气流动的速度；(2)在探究一个物理量与多个因素的关系时，采用控制变量法的思想．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．小阳和小娟分别利用如图甲所示装置“探究水沸腾前和沸腾时温度变化的特点”。

两位同学利用完全相同的实验装置分别进行规范实验，并依据实验数据分别绘制出如图乙所示的A、B两条图像，由图像可知水的沸点都是_____°C，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。

当水沸腾后水中的气泡为图丙中的______（选填“a”或“b”）。

实验表明：水沸腾时需要继续吸热，温度_____。

（选填“不变”、“升高”或“降低”）【答案】98 小于 a 不变【解析】【分析】【详解】[1]由图乙可知水沸腾时的温度是98°C，所以水的沸点都是98°C。

[2]一个标准气压下水的沸点是100°C，说明实验室中的大气压小于1标准大气压。

[3]水在沸腾前，低层水温高，上层水温低，气泡在上升的过程中，因为热胀冷缩，气泡越来越小；沸腾时，杯中水温一致，上升过程中不断有水汽化生成水蒸气对气泡进行补充，所以气泡会越来越大。

所以当水沸腾后水中的气泡为图丙中的a，b为沸腾前的气泡变化。

[4]实验现象表明，水在沸腾时温度不变，但是需要持续吸热。

5．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．6．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：．7．在“观察水的沸腾”的实验中：(1)小明观察到某同学测水温的操作如图甲所示，小明指出他在使用温度计时存在的问题：______；(2)实验中同学们观察到图中乙、丙两种情景，其中图______是水在沸腾时气泡变化的情景；(3)小明在水温升高到90℃时开始每隔1min记录一次水的温度，记录的数据如下表所示：时间/min01234567温度/℃9092949698999999从记录数据中可以看出水的沸点是______℃，水在沸腾时温度变化的特点是______；(4)端午节煮粽子时，水烧开后小李认为要继续旺火加热，能够先将粽子煮熟。

小明则认为要改用小火加热，两种方法能同时将粽子煮熟。

你认为谁的想法更合理______。

【答案】温度计的玻璃泡碰到容器底部乙 99 吸收热量温度保持不变小明【解析】【分析】【详解】(1)[1]温度计在使用时，玻璃泡浸没在被测液体中，不能碰容器底和壁，图中在使用温度计时存在的问题：温度计的玻璃泡碰到容器底部。

(2)[2]水沸腾时，由于此时整个容器内的水温相同，水沸腾产生的水蒸气跑到气泡内，气泡逐渐变大，故图乙是水在沸腾时气泡变化的情景。

(3)[3][4]水沸腾时吸热温度不变，不变的温度即为沸点，从记录数据中可以看出水的沸点是99℃。

(4)[4]水沸腾时吸热温度不变，所以煮粽子时当水沸腾后改用小火加热即可，小明的想法更合理。

8．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．9．_______和沸腾是汽化的两种方式。