初中物理物态变化实验题

材料一：两千多年前，亚里士多德认为空气含有“重量”，真空是不存在的。

材料二：至少从1614年开始，伽利略却认为空气是有重量的，他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图实验：把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里，水银从玻璃管顶部下降了一段距离后，液面不再下降，高度总保持距槽中水银面30英寸 $(76$厘米）左右。1646年帕斯卡重复了这一实验。

材料三：在17世纪中叶，对该实验的两个关键问题的回答都有代表性的支持者和反对者（如表）

关键问题的回答	支持者	反对者
大气压力支撑水银柱	笛卡尔 帕斯卡	所有亚里士多德学派 罗贝瓦尔
水银柱上方存在真空	罗贝瓦尔 波义耳	所有亚里士多德学派、笛卡尔、 伽利略、霍布斯

（1）一些反对者认为，由于管内水银产生了蒸汽，使水银减少，水银液面下降，为了反驳这一观点，帕斯卡同时拿出酒和水，询问反对者：用酒和水做托里拆利实验，酒柱与水柱哪个液面下降得更多？反对者们认为酒的液面下降得更多，原因是　　。但是实验现象却是水柱液面下降得更多。

（2）另一些反对者认为，由于管内遗留了少量空气，才使水银液面下降。帕斯卡利用1米左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验，如果观察到的实验现象是　　，就可以反驳反对者们的观点。

（3）下列关于科学本质及科学发现过程的描述，正确的有　　

$A$．公元1646年前，所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点

$B$．科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论

$C$．科学发现是一个不断完善、不断修正的过程

$D$．实验是科学研究的重要方法

小明在实验室探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验：

（1）实验装置如图甲所示，该装置中有一处明显错误是：　                         　。

（2）另外两组同学选用相同的实验装置完成该实验，他们分别绘制了温度随时间变化的图象如图乙所示，得到 $a$、 $b$两个不同图象的原因可能是　                        　。

（3）如表是实验过程中不同时刻的温度记录，小明由于粗心大意记错了一个实验数据，你认为错误的数据是第　      　 $\mathit{min}$时水的温度，你这样判断的依据是　       　。

时间 $/\mathit{min}$	$\dots$	8	9	10	11	12	13	14	$\dots$
温度 ${/}^{°}\text{C}$	$\dots$	96	97	98	98	95	98	98	$\dots$

（4）改正数据后，小明根据实验数据判断出实验室内水的沸点，那么在当时的实验室环境下， ${99}^{°}\text{C}$的水将处于　        　态。

（5）温度计刚放入热水时，表面变得模糊，看不清示数，是由于水蒸气在温度较低的温度计表面　        　成小水珠造成的。

小明用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”，烧杯和试管中均装有适量的水。

（1）调整好器材后，用酒精灯加热，这是通过　          　（填“做功”或“热传递”）的方式增加水的内能。

（2）某时刻温度计的示数如图甲所示，此时烧杯中水的温度是　          　 ${}^{°}\text{C}$。

（3）小明观察实验现象发现，烧杯中的水沸腾了，而试管中的水并未沸腾，原因是试管中的水　           　。

（4）小明将试管取出，分别给烧杯中的水和试管中的水加热，使它们在相同时间内吸收的热量相同。根据记录的实验数据，得到如图乙所示的图象，则　        　（填“ $a$”或“ $b$”）图象代表试管中的水沸腾时温度变化的特点。

（5）由图象可知，实验时周围环境的大气压　           　（填“低于”或“高于”）标准大气压。

某实验小组用图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点。

（1）实验中，老师发现某小组的温度计玻璃泡碰到了烧杯的底部，则该组测得水的温度比实际温度偏　      　。

（2）图乙所示温度计的示数是　      　 ${}^{°}\text{C}$。

（3）水中气泡如图丙所示时，水　      　（填“没有沸腾”或“已经沸腾”）。

（4）在沸腾过程中水的温度　        　（填“升高”、“不变”或“降低”）。

（5）撤去酒精灯后，同学们发现水很快停止沸腾，说明水在沸腾过程中需要不断　    　。

在探究“固体熔化时温度变化规律”的实验中，取两个相同的试管 $A$、 $B$，在 $A$试管中放入蜂蜡，在 $B$试管中放入冰，已知蜂蜡是非晶体，冰是晶体，且蜂蜡的沸点高于水的沸点。如图甲所示将两个试管放入同一杯水中加热。请你完成下面探究实验：

（1）开始实验后，某一时刻 $B$试管中温度计的示数如图甲所示，温度为　    　 ${}^{°}\text{C}$。

（2）两种物质熔化前后温度随时间变化关系的图象如图乙所示，通过分析图象可知，晶体熔化的特点是：持续吸热，　         　。观察发现，冰熔化后的升温比熔化前的升温慢，这是因为　         　。

（3）第 $22\mathit{min}$时 $B$试管中的水　         　（填“能”或“不能”）沸腾。从第 $12\mathit{min}$到第 $16\mathit{min}$，蜂蜡的内能　         　（填“增加”或“不变”）。

如图甲所示是小胜同学探究“物质熔化和凝固规律”的实验装置。

（1）为了完成该实验，除图中器材外，他还要用到的测量工具是　       　。

（2）为了使该物质受热均匀，建议小胜同学选取　         　（填“较大”或“较小”）颗粒的该物质进行实验

（3）实验中某时刻温度计示数如图乙所示，该物质此时的温度为　            　 ${}^{°}\text{C}$。

（4）分析图丙可知该物质第 $45\mathit{min}$末的内能　       　（填“大于”或“小于”）第 $20\mathit{min}$末的内能。

如图甲所示，小雪用该实验装置在室温下探究晶体熔化时温度的变化规律。

（1）将浓盐水冻成的冰块打碎后放入小烧杯中，温度计插入碎冰中（图甲），其示数为　    　 ${}^{°}\text{C}$。

（2）观察现象，每隔 $1\mathit{min}$记录一次温度值。根据实验数据绘制成图象（图乙），由图象可知盐冰的熔点为　      　 ${}^{°}\text{C}$．在熔化过程中，盐冰水混合物的内能　　      （填“增加”、“减少”或“不变”）。

（3）实验过程中，发现烧杯外壁出现水珠，水珠是空气中的水蒸气　       　（填物态变化名称）形成的。

（4）将装有 $0^{°}\text{C}$的冰水混合物的试管放在正在熔化过程中的盐冰水混合物中，试管中冰的质量将　       　（填“增加”、“减少”或“不变”）。

小志和小丽分别利用如图甲所示装置探究“水沸腾时温度变化的特点”，根据实验数据绘制出了如图乙所示图象

（1）某时刻温度计示数如图甲所示，其温度是　     　 ${}^{°}\text{C}$。

（2）由图象可知：①水的沸点低于 ${100}^{°}\text{C}$，原因是气压　    　（填“高于”、“等于”或“低于”）标准大气压。

②水沸腾时持续吸热，温度　     　。

③第 $6\mathit{min}$时　    　（填“小志”或“小丽”）的实验装置中水分子运动更剧烈。

（3）实验结束后，小志想到妈妈在煮饺子时加入一些冷水，锅内的水停止沸腾。原因是水　        　（填“温度低于沸点”或“不能继续吸热”）。

利用如图甲所示的实验装置探究“冰熔化时温度变化的规律”。

（1）在组装图甲中的实验器材时，需要按照　         　（填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装。

（2）由图乙可知，冰是　       　（填“晶体”或“非晶体”）。

（3） $B$点的内能　        　（填“大于”、“等于”或“小于”） $C$点的内能。

（4）当加热至第 $8\mathit{min}$时，试管内的物质处于　        　（填“固”、“液”或“固液共存”）态。

（5）由图乙可知，在加热相同时间的情况下， $\mathit{AB}$段温度变化比 $\mathit{CD}$段温度变化大，说明冰的比热容比水的比热容　       　（填“大”或“小”）。

在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中，分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰，并各放了一支温度计组成如图甲所示的实验装置，完成下面探究实验。

（1）点燃酒精灯给烧杯加热，一段时间后温度计 $A$的示数如图甲所示，此时温度计示数为　     　 ${}^{°}\text{C}$。

（2）实验过程中 $A$、 $B$两个温度计的示数随时间变化的图象如图乙所示，通过分析图象可知，　     　（填“实”或“虚”）线是试管内碎冰温度随时间变化的图象，第 $7\mathit{min}$时烧杯内的碎冰处于　    　态，此时试管内的碎冰　     　（填“能”或“不能”）熔化。

（3）通过实验可以得出晶体熔化的条件是：温度达到熔点，　     　。

在探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验中：

（1）图甲实验装置的组装顺序应为　      　（填“自下而上”或“自上而下”）。

（2）实验中，判断水沸腾的依据　      　。

$A$．水的温度保持不变

$B$．出现水的沸腾现象

（3）水沸腾时，温度计的示数如图甲所示，温度是　 　 ${}^{°}\text{C}$，此时当地的大气压强　　（填“大于”、“小于”或“等于”）1标准大气压。

（4）本实验中不能选择酒精温度计，原因是　    　。（酒精的沸点是 ${78}^{°}\text{C}$）

（5）水沸腾后，根据图乙可以推断出，在其他条件不变的情况下继续对水加热 $2\mathit{min}$，水的温度　     　（填“升高”、“降低”或“不变”）。

图甲是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。

（1）组装实验装置时，应当先调整图甲中　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$的高度。

（2）某小组用相同的装置先后做了两次实验，绘制出如图乙所示的 $a$、 $b$两条图线。由图可知：实验中水的沸点为　　 ${}^{°}\text{C}$；沸腾过程中水的温度保持　　；若两次实验所用水的质量分别为 $m_a$、 $m_b$则 $m_a$　　 $m_b$．（选填“ $>$”“ $=$”或“ $<$” $)$。

（3）撤去酒精灯后，水很快停止沸腾，说明水在沸腾过程中需要持续　　。

（4）各实验小组发现，水沸腾时的温度均低于 ${100}^{°}\text{C}$．那么，水的沸点可能与　　有关。

为了"探究水沸腾时温度变化的特点"，取 $0.2\mathit{kg}$ 水进行实验。

（1）如图甲所示实验装置的组装顺序应为 　 　（选填"自下而上"或"自上而下" $)$ 。

（2）根据表中的实验数据，在图乙中画出水的温度随时间变化的图象。

时间     $/\mathit{min}$	0	1	2	3	4	5	6	7	8
温度     ${/}^{°}\text{C}$	90	92	94	96	98	99	99	99	99

（3）根据以上实验数据可知，水的沸点为 　　 ${}^{°}\text{C}$ ．为提高水的沸点，换用火力更大的酒精灯加热，这种做法 　　（选填"可行"或"不可行" $)$ 。

（4）假如酒精灯均匀放热，且释放的热量全部被水吸收，忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗，从第 $5\mathit{min}$ 起1分钟内水吸收的热量是 　　 $J$ ． $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验时：

（1）小华组装好实验器材后开始实验，请你指出图甲中存在的操作错误是　                                             　。

（2）纠正错误操作后，开始计时。第3min温度计的示数如图乙所示，该示数为　    　℃，从记录数据的表格可以分析出：水沸腾的特点是温度　     　，继续　     　。

时间/min	0	1	2	3	4	5	6	…
温度/℃	90	92	94		98	98	98	…

（3）根据水的沸点可判断当时当地的气压　     　（选填“是”或“不是”）1标准大气压。

（4）小华和另一位同学选用的实验装置相同，且同时开始实验，但水开始沸腾的时间不同，他们绘制的沸腾图象如图丙所示，其中水的质量较大的图象为　      　（选填“a”或“b”）。

在探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中。

（1）将适量碎冰放入试管中，利用水给冰加热，目的是　                 　。

（2）某时刻观察到温度计的示数如图甲所示，为　      　℃。

（3）图乙是根据所测数据绘制成的图像。由图像可知，冰的熔化特点是：持续吸热、　        　；AB和CD两段图像的倾斜程度不同，原因是　                　。

（4）若不计热量损失，物质在AB和BC两段吸收的热量分别为Q₁和Q₂，则Q₁：Q₂＝　       　。