武汉市光谷为明实验学校物理物态变化实验单元测试卷(解析版)

一、初二物理物态变化实验易错压轴题（难）

1．做“观察水的沸腾”实验时：

（1）实验使用的温度计是根据液体的________规律制成的．

（2）如图甲为某同学实验时测沸水温度的情形．他的错误之处是________．

（3）纠正错误后，他观察到从开始加热至水沸腾，所用时间过长，造成这种现象的原因可能是________．

（4）他对实验进行了改进之后，每隔1min记录温度计示数（见下表），直到水沸腾一段时间后停止读数，根据表中的数据在图乙中画出水温随时间变化的图象．

（_____________）

时间t/min0123456789温度T/℃90929496989999999999

（5）他们观察到水沸腾时的现象应该是丙图中的________图．从实验可得出，液体在沸腾过程中要________热，但温度________；实验测出水的沸点为________℃．

【答案】热胀冷缩温度计的玻璃泡碰到了烧杯底水太多（或水的初温较低）

a吸保持不变99

【解析】

【分析】

【详解】

(1)实验室中常用的液体温度计是根据液体的热胀冷缩规律制成的．

(2)在甲图中，温度计的玻璃泡接触了烧杯的底部，会导致测量结果偏大；

(3)水加热时间过长可能是水的初温太低，可以用初温较高的水开始加热；也可能是水量太多，可以减小水量；也可能是酒精灯火焰太小，可以增大火焰，也可能使烧杯未加盖等；

(4) 根据表中的数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：

(5) a图中气泡在上升过程中体积不断变大，所以a图是沸腾时的情况；b图中气泡在上升过程中体积不断减小，所以b图是沸腾前的情况．从实验可得出，液体在沸腾过程中仍要加热，还在不断吸热，从表中数据来看，沸腾后温度不变，实验测出水的沸点为99℃．故答案为热胀冷缩；温度计的玻璃泡接触了容器底；水太多（或水的初温较低）；图见详解；a；吸；保持不变；99．

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”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，当时温度计示数如下如图1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________（高于/等于/低于）1个标准大气压；

（3）加热时，应用酒精灯的________加热；

（4）在第4min到第9min的这段时间内这位同学观察到的现象是________；

（5）请你归纳出水沸腾的特点：________；

（6）如上如图2所示，图________是沸腾前的现象，图________是沸腾时的现象；

（7）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3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________．

【答案】（1） 96 （2） 98 低于（3）外焰

（4）水沸腾，仍不断吸热，有大量气泡上升，但温度保持不变

（5）不断吸热，但温度保持不变

（6）a b （7）B

【解析】

【分析】

（1）读数时，注意温度计的分度值；

（2）根据水沸腾时温度不变的特点判断出水的沸点；根据液体沸点与气压的关系来判断当时气压与标准气压的关系；

（3）酒精灯的外焰温度最高，应用温度计的外焰加热；

（4）掌握水沸腾时的特点及现象．知道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，到达液面破裂．

（5）掌握水沸腾时的特点：不断吸热，但温度保持不变．

（6）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变大；

（7）水沸腾前吸热温度升高，沸腾时吸热温度保持不变．

【详解】

（1）由图1知，温度计的分度值为1℃，示数为96℃；

（2）从表格中数据可以看出，水在第5到9分钟，温度保持98℃不变，所以此时为沸腾过程，沸点为98℃；标准大气压下水的沸点应为100℃，可知当时气压低于标准大气压；（3）酒精灯的外焰温度最高，所以要用酒精灯的外焰加热．

（4）4到9分钟，水处于沸腾状态，所以会有大量气泡上升，同时要不断吸热，但温度保持不变．

（5）由表格中数据可知，水在沸腾过程中不断吸热，温度保持不变；

（6）图a中，气泡在上升过程中体积逐渐减小，所以是沸腾前的现象；图b中气泡在上升过程中体积逐渐增大，所以是沸腾时的现象．

（7）水沸腾前吸热温度升高，沸腾时吸热温度保持不变，所以图B符合题意．

故答案为（1）96；（2）98；低于；（3）外焰；（4）水沸腾，仍不断吸热，有大量气泡上升，但温度保持不变；（5）不断吸热，但温度保持不变；（6）a；b；（7）B．

【点睛】

此题主要是探究水的沸腾实验，在实验中需要用酒精灯加热，所以要掌握酒精灯的使用，同时考查了水沸腾时的特点及沸腾时与沸腾前的现象区别，关键是搞清气泡在上升过程中的变化．

4．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。

5．小明、小华和小红在课堂上做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，当水温接近90℃时，每隔1分钟记录一次温度。结果小明、小华测得的水的沸点都是100℃，唯有小红误将盐水倒入烧杯中加热，她测得的实验数据记录如下表所示：

时间/min012345678

温度/℃88919497100103103103103

（1）小红烧杯中的盐水沸腾时，其沸点为103℃，物理老师认为小红的实验很有意义，还可以继续深入研究。请你提出一个值得深入探究的问题：____________。

（2）下列图像中，能反映小红的实验中盐水在加热时沸腾过程的是___________。A．B．C． D．

（3）小明和小华分别利用图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点，并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图像。分析图乙可知，小华将水加热至沸腾的时间明显较长，可能的原因是______(写出一个即可)。

（4）小明在第9分钟撤掉酒精灯后，发现有一段时间水依然在沸腾。如图乙所示，这段时间内烧杯底部的温度______________(填“高于”“等于”或“低于”)杯内水的温度。

【答案】水的沸点与含盐量的多少有什么关系 D 水的质量较大高于

【解析】

【详解】

(1)[1]盐水的沸点是103℃，比普通水的沸点高出3℃，因水中含有盐的成份，那么可以考虑盐的含量增加或减小时，水的沸点又如何，可提出一个值得深入探究的问题：水的沸点与含盐量的多少有什么关系；

(2)[2]从表中数据可以看到，随着时间的流动，盐水的温度在升高，当到了103℃后，温度不再变化，故选D；

(3)[3]分析图乙可知，小华将水加热至沸腾的时间明显较长，可能的原因是小华的烧杯中水

可知，比热容和温度的变化量相同，水的质量如果较大，那的质量较大，根据Q cmΔt

么吸收的热量较多，加热的时间较长；

(4)[4]由于水依然在沸腾，那么水还在吸收热量，这段时间内烧杯底部的温度应该高于杯内水的温度，这样存在温度差，才会发生热传递，水才能吸收热量。

6．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．7．在“观察水的沸腾”实验中：

（1）如图所示，是小华同学用温度计测小烧杯中水的初温时的操作图。a是操作过程，b 是读数过程，c是读取的温度；

①a图中操作的错误是__________________________________；

②b图中读数的错误是__________________________________；

③若操作正确无误，根据c图可知此时烧杯中水的实际温度是_____________℃。

（2）在“探究水沸腾”的实验中，观察到图(d)、(e)所示的两种情景，你认为_____图是水沸腾时的情景；

（3）当水温接近90℃时，每隔1min记录一次温度，根据表格里记录的数据，请你在下面的小方格纸上画出水的沸腾图象________。

（4）从水的沸腾图象可以看出，此时水的沸点是_______℃，说明当地气压__________（大于或者小于）一个标准大气压，水在沸腾的过程中温度__________。

【答案】温度计的玻璃泡触及烧杯底部温度计的玻璃泡没有与被测物体充分接触 48℃ d 见解析 97℃小于不变

【解析】(1)①a图中操作的错误是，温度计的液泡碰到烧杯的底部了，这样测量结果不准确。②b图中读数的错误是，读数时，温度计的玻璃泡没有与被测物体充分接触；③温度计的分度值为1℃，液面在零刻度以上，因此该温度计的示数是40+8=48℃。(2)d图中，气泡在上升过程中越来越多，越来越大，所以是沸腾时的情景；(3)根据表中数据描点，然后用直线连接起来，如下图所示：

（4）从水的沸腾图象可以看出，5分钟后水温度保持不变，说明此时水的沸点是97℃，根据沸点与气压的关系，说明当地气压小于一个标准大气压，水在沸腾的过程中温度不变。

8．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。

9．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．

10．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。