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.在做“观察水沸腾”的实验时。
(1)A 组同学用的是如图甲所示装置,他们测出的水温将偏______选填“高”或“低”)。
(2)图乙是B 组同学在实验某时刻温度计的示数,此时水的温度是_____℃。
(3)B、C 两组同学虽然选用的实验装置相同,但将水加热到沸腾用的时间不同,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_____℃;B、C 组得到b、c 两种不同图像的原因可能是水的_____不同;从图像中还可以得出水沸腾时的特点是_________。
【答案】高9298质量温度不变【解析】【详解】解:(1)由图甲知,温度计的玻璃泡碰到了容器底,受容器底部温度的影响,测量值将偏高;(2)由图乙知,温度计的分度值为1℃,所以示数为92℃.(3)由图丙知,时间不同的原因可能是水的质量不同导致的,水在沸腾过程中温度保持98℃不变,所以水的沸点是98℃,从图像中还可以得出水沸腾时的特点是温度不变。
故答案为:(1)高;(2)92;(3)98;质量;温度不变【点睛】在使用温度计时,温度计的玻璃泡要完全浸没在水中,不能碰到容器底或容器壁,否则温度计的示数会受烧杯底部的影响;认清温度计的分度值,然后读数;根据温度随时间变化的图象判断出时间不同的原因;根据水沸腾的条件进行分析:达到沸点并要继续吸热.探究水的沸腾实验中,考查温度计的使用及读数也要掌握;学会从图象上分析水的沸点,并掌握影响加热时间的因素,能够应用进行分析.3.小明探究水沸腾时的特点,实验装置如图所示。
(1)加热一定时间后,温度计的示数如图所示,此时水的温度为________℃;(2)当观察到如图中的_______图时,说明水已沸腾;b图中气泡上升的过程逐渐变小,发生的物态变化是_______;(3)水在沸腾过程中虽然温度不再升高,但酒精灯要持续加热,这说明液体在沸腾过程中要______;(4)如图所示中能正确表示实验过程中水温度变化的图象是______________。
A. B. C. D.【答案】89;a;液化;吸热; A。
【解析】【分析】本题考查探究水沸腾实验的仪器、实验现象及图象处理。
【详解】(1)[1]由图可知,温度计的读数是89℃;(2)[2]水沸腾时,水泡上升变大,到水面破裂开,由此可知a图时,水已沸腾;[3]b图中,气泡在上升过程中,变小,最后消失了,是气泡中的气体在上升过程中遇到的水温度比较低,气体遇冷液化变成了液体,故是液化过程;(3)[4]水在沸腾时,虽然温度保持不变,但要继续吸热;(4)[5]水在沸腾前,吸热温度升高,沸腾时,吸热温度保持不变,直到水全部汽化,满足这些描述的是A。
4.雪灾,给人民群众的生活、生产带来很多困难。
小琪同学看到抢险队员在冰雪覆盖的道路上洒大量的盐,她产生了这样的疑问:含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化时特点有何不同?含盐浓度不同的冰,熔化特点有无区别?为此,她进行了下列探究过程:(设计实验)她用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水分别制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰弄碎放入试管中,在冰块中插入温度计,记下此时温度计的示数。
每隔0.5分钟记录一次温度计的示数,同时观察试管中冰块状态的变化。
(1)在选择冰块吸热方式时他遇到了一个难题,现有如图甲所示的三种方法,请你为她选择一种最佳的方法。
你选择的方法是_______(选填“A”、“B”或“C”)装置。
(当时的室温大约是10℃)在相同条件下测量三者的温度变化,得到如图乙所示的三条温度变化曲线(纯冰对应曲线①、淡盐冰对应曲线②、浓盐冰对应曲线③)。
(分析)根据曲线图可知:(2) 利用盐水制成的冰__________(选填“是”或“不是”)晶体。
(3) 淡盐水冰的熔点是3 ℃,浓盐水冰的熔点是__________℃。
(归纳)根据分析可以得到:(4) 在冰雪覆盖的道路上洒盐,可以__________(选填“提高”或“降低”)冰的熔点。
(拓展)她通过分析实验数据和图线,又有了新发现:(5) 含盐浓度越高的冰,熔化前升温越__________(选填“快”或“慢”)。
(6) 她想起一件事,她们在学习熔化时,也用冰块做了这样的实验,但那次做实验时,测量冰熔化时的温度不是0℃,请你分析造成冰的熔化温度不是0℃的原因是什么?_______(只要讲出一点即可)【答案】C;是;-7;降低;快;冰不纯,含有杂质。
【解析】【详解】(1)[1]由于冰在熔化过程中要不断吸热,,A图将试管放入开水中,使冰能不断吸热熔化,又能及时观察冰的熔化状态。
B图中用酒精灯加热,由于火焰温度较高,会使冰熔化过程加快,来不及观察。
C图中将试管放入空气中,当时室温保持10℃不变,不仅受热均匀,而且升温缓慢,利于观察和记录数据,因此选择C图加热。
(2)[2]晶体熔化特点为:晶体在熔化过程中,要不断吸热,但温度不变,盐水制成的冰有固定的熔点,说明盐水制成的冰是晶体;(3)[3]由图象分析可得浓盐水冰的熔点是-7℃;(4)[4]分析该实验规律可知含盐的冰较纯冰沸点低,说明在冰雪覆盖的道路上洒盐,可以降低冰的熔点;(5)[5]由图象分析可知,相同时间内,含盐浓度越高的冰升高的温度越高,说明熔化前升温越快;(6)[6]可能由于冰中含有杂质,使冰熔化时的温度不是0℃。
5.“观察水的沸腾”实验.如图甲所示,两名同学分别用完全相同的装置探究“水沸腾时温度变化的特点”,绘制了a、 b两杯水温度随时间变化的图象(如图乙):(1)实验时烧杯上覆盖硬纸板的目的是____________,以便缩短加热时间.(2)通过分析图象信息可知:水的沸点是________°C,此时大气压________(选填“大于” “等于”或“小于”)标准大气压.(3)通过实验得到水沸腾必须满足的条件是①____________,②不断吸热.(4)a、b两杯水加热至沸腾所需时间不同的原因是_________________。
(5)当水沸腾时,水中有一个气泡从A位置(体积V A)上升至B位置(体积为V B),则V A_______V B(选填“ >”、“<”或“=”)。
(6)另一名同学用如图丙所示的装置来进行实验,然后将沸腾时产生的水蒸气直接通入试管甲的10°C水中,水蒸气在甲中几乎全部_______(填一种物态变化名称)。
【答案】减少热量散失98小于达到沸点b中的水质量比a中多<液化【解析】【详解】(1)[1]在探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验时,为了节约试验时间,我们可以给容器盖上盖子以减少热量散失来实现,或者用热水进行实验;(2)[2]液体沸腾时的温度是液体的沸点,如图所示,水的沸点为98°C;[3]1个标准气压下,水的沸点是100°C,而该实验中水的沸点是98°C,可知此时大气压小于1个标准大气压(气压越低,沸点越低);(3)[4]通过实验发现水达到98°C,即水的沸点且持续加热,水才能保持沸腾;(4)[5]a、b两杯中水的初始温度相同,到达沸腾的时间不同,原因是两杯水的质量不同,b 中水比a需要加热的时间多,说明b中的水质量多;(5)[6]水沸腾后,各个位置温度相同,但是在水中,气泡上升过程中受到水的气压会减小,所以此时产生的气泡由于气压的原因会越来越大,所以从A位置上升至B位置时,V A<V B;(6)[7]将沸腾时产生的水蒸气直接通入试管甲的10°C水中,高温的水蒸气越到低温会有大部分的水蒸气液化成小水滴。
6.某小组在“观察水的沸腾”实验中:(1)图(a)中甲、乙、丙三种读温度计的方式正确的是____;(2)图(b)安装实验器材时,应按照____(选填“自上而下”、“自下而上”)的顺序进行;(3)加热过程中温度计示数上升的速度____(选填“先慢后快”“先快后慢”或“不变”).为说明水沸腾过程中是否需要吸热,接下来的操作应____,观察水是否继续沸腾;(4)爱米和米多分别利用质量相等的水按图(b)装置同时在同一实验室进行实验,正确操作,却得出了如图(c)所示的两个不同的图线,原因可能是________.【答案】乙自下而上先快后慢停止加热(移开酒精灯)酒精灯的火焰不同【解析】【分析】(1)使用温度计测量液体温度时,正确的方法是:①测量前估计被测物体的温度,选择合适的温度计,明确温度计的量程和分度值;②测量时温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中;不要碰到容器底或容器壁;③温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;④读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中的液柱上表面相平;(2)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;(3)当水温逐渐升高时,对外热量散失加快,温度升高变慢;根据水沸腾的条件进行分析:达到沸点并要继续吸热.(4)在装置相同的情况下,质量相同,水升温快慢,与吸收热量的快慢有关.【详解】(1)读取温度计示数时,视线与温度计中的液柱上表面相平,不能仰视或俯视,所以正确的是乙;(2)酒精灯需用外焰加热,先要放好酒精灯,再固定铁圈的高度,所以安装实验器材时,应按照自下而上顺序进行;(3)随着加热的进行,水温越来越高,水对外的热量散失加快,在吸收速度相等的情况下,水温升高变慢,即加热过程中温度计示数上升的速度先快后慢;撤去酒精灯后,水不能吸热,所以水停止沸腾,这说明水沸腾时要吸收热量;(4)小明和小红分别利用质量相等的水按图(b)装置同时进行实验,正确操作,却得出了如图(c)所示的两个不同的图线,加热时间长短不同,说明水吸收热量的快慢不同,原因可能是酒精灯火焰大小不同.7.(1)如图所示,她的操作存在错误,请指出其中两处错误:;。