上海华东师范大学第二附属中学物理物态变化实验(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“观察水的沸腾”的实验中：

(1)请你指出图1中实验操作错误之处是______；

(2)图2______（选填“甲”或“乙”）是水在沸腾时的情况。水沸腾后继续给水加热，水的温度______；

(3)水沸腾时，可以看到水面上不停的冒“白气”，产生此现象的原因是______（填物态变化名称）；

(4)实验结束后，同学们相互交流时，有的小组觉得把水加热到沸腾的时间过长，请你说出一条缩短加热时间的方法______。

【答案】温度计的玻璃泡碰到了容器底甲不变液化用温度较高的水实验

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]图中温度计的玻璃泡碰到了容器底，这样测量的温度不是液体的温度了，同时还容易损坏温度计。

(2)[2][3]水在沸腾过程中有大量气泡产生，并且气泡在上升过程中体积逐渐增大，到最后破裂，故甲图表示水在沸腾时的情况，水在沸腾过程中吸热但温度保持不变。

(3)[4]水在沸腾过程中，产生大量高温的水蒸气，遇冷会液化成大量的小水滴，这就是我们看到的“白气”。

(4)[5]水加热时间过长的原因有很多：可能是水的初温太低，用温度较高的水实验；也可能是水量太多，适当减少水的质量；也可能是酒精灯火焰太小，可以增大火焰，也可能是周围的环境温度过低。

3．如图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。

（1）如图乙所示温度计的示数为_________℃；

（2）如图丙所示是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图像。海波熔化过程对应图像中的__________段（选填“AB”或“BC”），其熔点为_______℃；

（3）用质量为m1的海波做实验，绘制出海波的温度随时间变化的图像如图丁中的a所示。若用相同的热源，用质量为m2(m2>m1)的海波做这个实验，得到的图像可能是图丁中的_______（选填“b”“c”或“d”）；

（4）利用上述实验中的器材来“探究水的沸腾”，还需要一个中间有孔的硬纸板，它的作用是_________。若正确操作实验，根据实验数据绘出水的温度随时间变化的图像如图戊所示。分析图像可获得的信息是_________________________（写出一条即可）。

【答案】46 BC 48 c 减少热量的散失水的沸点是98℃

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]从图乙可以看到，该温度计的分度值是1℃，它的读数是46℃。

(2)[2][3]海波是晶体，熔化过程温度不变，所以熔化过程对应图像中的BC段，其熔点是48℃。

(3)[4]海波的质量变大，但是熔点是不变的，从图丁可看到，得到的图像可能是图丁中的c。

(4)[5]这个硬纸板，它的作用是减少热量的散失。

[6]从图戊可看到，水在第4min开始温度保持不变，可知水的沸点是98℃；并且知道水沸腾时，温度是不变的。

4．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。

5．在探究冰熔化（图一）和水沸腾（图二）时温度的变化特点的两个实验中：

（1）所用温度计是根据液体______________的性质制成的

（2）如图三是冰熔化时温度随时间变化的图象，冰熔化过程持续的时间是_________min,冰的熔点是____℃（3）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：

时间/min012345678

温度/℃909294969898989898

请在图四方格纸上描点并画出温度一时间图象

（______）

（4）由图四可知，水的沸点是________℃

【答案】热胀冷缩 3 0 98

【解析】

【分析】

【详解】

（1）所用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的

（2）如图三是冰熔化时温度随时间变化的图象，有图像可知，冰在2—5min熔化，持续的时间是3min，冰的熔点是0℃；

（3）根据表格数据，在图四方格纸上描点画出的温度一时间图象如下：

（4）由图四可知，水的沸点是98℃．

6．

（1）把正在发声的手机放在玻璃罩内（如图甲所示），逐渐抽出其中的空气听到的声音越来越小，最后几乎听不到铃声，这说明______．

（2）图乙是探究“”的实验装置图，把平面镜放在水平桌面上，再把一张可以沿ON 向前或向后折的纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的ON垂直于镜面。能折叠的纸板的作用是：。

（3）图丙所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验：组装实验装置时，放置石棉网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置非常重要，应当先调整固定的位置（选填“铁圈”或“铁夹”）；实验时，小雯向烧杯中倒入热水而不用冷水，这种做法的优点是．【答案】（1）真空不能传播声音（2）光的反射；反射光线与入射光线是否在同一平面内。（3）铁圈” ；缩短试验时间或节省时间．

【解析】试题分析：（1）把正在发声的手机放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到的铃声越来越小，进一步推理空气越稀薄，声音越小，空气完全没有时，声音也听不到，可得真空不能传声。（2）把纸板ON的右半边向前或向后折时，如果入射光线、法线、反射光线在同一平面内，所以反射光线不能出现在纸板上。所以，用能折叠的纸板判断反射光线与入射光线是否在同一平面内。

（3）若先固定铁夹，温度计的位置相对固定，铁圈上下调整的空间有限，难以保证用酒精灯的外焰加热，所以应当先调整固定铁圈的位置，按照自下而上的顺序组装；小雯向烧杯中倒入热水而不用冷水，因为热水温度较高，可以减少实验时间。

考点：声音的传播光的反射规律及其应用实验装置的合理安装

7．如图是“探究水沸腾时温度变化特点”的实验装置：

（l）安装实验器材时，应按照______（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行；（a）

温度/℃…90929496989898…

(2)上表为记录实验数据的表格，表中（a）处应填的内容是______；

(3)分析实验数据可知，水的沸点是______℃；

(4)为了说明水在沸腾过程中是否需要吸热，应______，并观察水是否能继续沸腾。

【答案】自下而上时间/min 98 撤掉酒精灯，停止加热

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]实验中用酒精灯外焰加热，温度计玻璃泡不能碰触容器底和壁，故组装器材时应按照自下而上的顺序。

(2)[2]实验中我们要测量加热时间，得出水温随时间的变化规律，表中（a）处应填的内容是：时间/min。

(3)[3]水沸腾时吸热温度不变，不再升高的温度即为沸点，分析实验数据可知，水的沸点是98℃。

(4)[4]为了说明水在沸腾过程中是否需要吸热，应撤掉酒精灯，停止加热，并观察水是否能继续沸腾。

8．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。

9．小云在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中用如图所示的装置给水加热直至水沸腾，所作“温度—时间”图象如图丙，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)实验中，小云观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图甲、乙所示。表示沸腾前气泡上升情况的是图______；

(3)小云实验时若去掉烧杯上方的盖子，在水的质量、加热条件不变时，他所作的实验图象应该是图丙中的______；（选填“a”、“b”或“c”）

(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______。

【答案】自下而上甲 b 见解析

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[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)[2]沸腾前在气泡上升过程中，下面部分的水先受热温度升高，于是有一部分水汽化成水蒸气形成气泡，气泡所受到的浮力大于自身的重力导致气泡上升，而由于水是热的不良导体，下部分的水温升高，上部分的水温度仍然较低，在气泡上升过程中，气泡遇到温度比它低的冷水，就会有一部分水蒸气放热液化成小水珠，气泡的质量变小了，因此气泡的体积也相应地变小了；如图甲、乙所示，表示沸腾前气泡上升情况的是图甲。

(3)[3]小云实验时若去掉烧杯上方的盖子热量散失，在水的质量、加热条件不变时，水升温的速率降低，需要加热时间变长，但沸腾时的温度不变，故他所作的实验图象应该是图丙中的b。

(4)[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，这是因为酒精灯撤走后，烧杯底部的温度还是接近火焰温度，远大于水的沸点，相对水而言烧杯继续在给水加热，所以水会继续沸腾一段时间，属于热量传递现象。

10．回顾实验和探究：

(1)探究固体加热时温度的变化规律：

图甲是给某固态物质加热的装置，该物质温度随时间的变化关系如图乙所示。

①图丙中某时刻温度计的示数是______℃。

②该固体是______（选晶体或非晶体），图乙是其______图象（填熔化或凝固）。

③第10min时，该物质处于______态（选填固、液或固液共存）。

④该物质的凝固点是______℃。

⑤组装图甲中的实验器材时，应______组装（填“从上往下”或“从下往上”）。

(2)探究声音的特性：

① 如图，把钢尺紧按在桌而上，拨动其伸出桌面端，听钢尺振动发出的声音，同时观察实验现象；改变钢尺伸出桌面的长度，再做几次实验。实验发现，音调由物体振动的

______决定，钢尺伸出桌面端越短，发出的音调越______。

② 如图，先轻敲音叉，观察乒乓球被弹开的状况；再重敲此音叉，观察现象。实验可得，声音的响度由发声体的______决定；两次实验中，音叉发声的音调______（选填改变或不变）。

【答案】63 晶体熔化液 80 从下往上频率高振幅不变

【解析】

【分析】

【详解】

(1)①[1]图丙中，温度计的分度值是1℃，温度计的示数是63℃。

②[2][3]由图乙可知，0-3min，温度随时间的增大而升高，属于熔化图像，该物质在熔化过程中，吸收热量，内能增大，温度不变，故该物质是晶体，

③[4]由图乙可知，第10min时，该物质熔化完毕，处于液态。

④[5]由图乙可知，该物质的熔点是80℃，该物质的凝固点等于熔点，为80℃。

⑤[6]安装实验器材时需要先固定下面的铁圈，能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，然后再调整上面铁圈的位置，使试管完全接触水，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底，故从下往上安装。

(2)①[7][8]由实验现象可知，钢尺伸出桌面的长度越短振动越快，发出声音的音调越高，说明：音调的高低与频率有关。

②[9][10]先轻敲音叉，再重敲此音叉，小球摆动的幅度变大，说明响度是由发声体的振幅决定；两次实验中，音调不变。