初中物理物态变化实验题

同学们利用如图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点。

（1）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　　。实验时，当看到水中大量气泡　　，这就说明水沸腾了；

（2）小雯在水温升高到 ${88}^{°}\text{C}$时开始计时，每隔 $1\mathit{min}$记录1次温度，直到水沸腾后几分钟为止，记录的数据如下表：

时间 $/\mathit{min}$	0	1	2	3	4	5	6	7	8
温度 ${/}^{°}\text{C}$	88	90	92	94		98	98	98	98

当加热到 $4\mathit{min}$时，温度计示数如右图乙所示，此时水的温度是　　；

（3）水沸腾过程中，不断加热，但温度　　，这个温度叫做水的沸点，该实验中水的沸点是　　。

探究“水的沸腾”的实验。（请将实验报告中空缺的部分填写完整）

数据表格	时间 $/\mathit{min}$	0	1	2	3	4	5	6	7	$\dots$
	温度 $/$	83	87	91	95	99	99	99	99	$\dots$
结论	水沸腾过程中，不断吸热，但温度　　，这个温度叫做水的沸点，实验中水的沸点为　　 ${}^{°}\text{C}$
方法	实验中用加热时间的长短来表示水吸收热量的多少，运用了　　法。

请阅读下列材料，回答相关问题。

2020年4月24日，中国国家航天局宣布，中国行星探索计划以屈原的长诗“天问”命名，表达了中华民族对于真理追求的坚韧与执着。我国首次火星飞行任务命名为“天问1号”，将开启中国人探索“星辰大海”的伟大征程！

火星在我国古代被称之为“荧惑星”，是太阳系八大行星之一，直径约为地球的 $53\%$，质量约为地球的 $11\%$，火星表面 $g$约为 $3.7N/\mathit{kg}$，火星地表沙丘、砾石遍布，非常干燥，南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖。火星表面的大气密度大约只有地球的 $1\%$．火星表面平均温度约为 $-{55}^{°}\text{C}$，从冬天的 $-{133}^{°}\text{C}$到夏日白天的将近 ${27}^{°}\text{C}$，温差很大。火星表面的平均大气压强约为 $700\mathit{Pa}$，比地球上的 $1\%$还小。

（1）发射到火星的探测器，进入火星大气层后，若用降落伞减速，为保证减速效果，如果让你选择着陆点，应选择在地势　     　（选填“较高”或“较低”）的地方。火星探测器与地球之间是利用　        　来传递信息的。

（2）假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上　        　（选填“长”或“短”），原因是　        　。

（3）有人设想通过加热火星两极的冰盖获得液态水，从而减小地表温差这是利用了水的什么性质：　         　。

（4）在火星上水的沸点会比地球上液态水的沸点　         　（选填“高”或“低”）。

探究固体熔化时温度的变化规律。

如图甲所示，用“水浴法”给试管中某固态物质加热，得到该物质温度随时间变化的图象如图乙所示。

（1）采用“水浴法”加热的优点是　          　。

（2）由图象可知，该固体是　      　（选填“晶体”或“非晶体”），图象中的　     　（选填“ $\mathit{AB}$”“ $\mathit{BC}$”或“ $\mathit{CD}$”）段表示它的熔化过程，该物质在 $\mathit{AB}$段的比热容　     　（选填“大于”“等于”或“小于”） $\mathit{CD}$段的比热容。

小明用图甲所示装置探究水的沸腾特点。

（1）除温度计外，本实验还需要的测量工具是　        　。

（2）组装图甲所示实验装置时，应按照　       　（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。

（3）某时刻温度计的示数如图甲所示，此时水的温度为　      　 ${}^{°}\text{C}$，这时小明观察到水中产生气泡的现象如图　        　所示。

（4）图丁是小明根据实验数据描绘的水的沸腾图象，由图象可知，水的沸点不是 ${100}^{°}\text{C}$，这是因为　     　（选填序号）

$A$．实验操作错误造成的

$B$．实验误差引起的

$C$．当地气压低于1标准大气压

小明用如图1所示的实验装置探究水沸腾的特点。

（1）请指出图1中的操作错误：　       ；

（2）上图2是根据实验数据画出的水温度随时间变化的图线。由图可知，水沸腾时的特点是：水继续吸热，温度　　。

小军利用如图所示装置和器材，探究水的沸腾特点和物质的吸热能力。

（1）小军设计的电路中的 $R_{甲}$、 $R_{乙}$的阻值大小必须满足的条件是　　

（2）只闭合开关 $S_2$，观察水的加热过程，测得数据如下表：

时间 $\left(\mathit{min}\right)$	0	1	3	4	5	6	7	8	9
温度 ${(}^{°}\text{C})$	90	92	94	96	97	98	98	98	98

（3）断开 $S_2$，特水冷却后，继续探究物质的吸热能力，小军应控制水和煤油的　　、初温度相同，且应先闭合开关　　，并控制水的末温度低于　　 ${}^{°}\text{C}$，实验表明：水的末温度比煤油　　。水的吸热能力比煤油强。

如图甲所示，是小蕊同学探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。

（1）图甲的实验装置，安装时应按照　         　（选填“由上到下”或“由下到上”）的顺序；实验中除了图甲的器材之外，还需要的测量工具是　         　。

（2）图甲装置中硬纸板的主要作用是　          　。

（3）小蕊用质量为 $m_1$的水做实验，根据记录的实验数据，绘出图乙中的 $a$图线，由 $a$图象可知：水沸腾时吸收热量，温度　             　。

（4）若换用初温相同的质量为 $m_2(m_2>m_1)$的水做实验，得到的图线是图乙中的　         　。（选填“ $b$”“ $c$”或“ $d$”）

在探究热现象的实验中，小明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象，如图乙所示，请回答下列问题：

（1）将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热，目的是　　。

（2）由图乙可知，　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$是冰，该物质在第4分钟时的状态为　　，冰在熔化过程中　　增大（选填“分子动能”成“分子势能”，当冰全部熔化后，继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间，发现试管中的水始终不会沸腾，其原因可能是　　。

（3）加热1分钟，冰、石蜡均为固态，由图乙可知，此时　　（选填“冰”或“石蜡” $)$的比热容较大。

如图甲所示，是小明“探究物质熔化规律”的实验装置。

（1）实验中通过水对试管加热，而不是直接加热试管，目的是　　。

（2）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　　 ${}^{°}\text{C}$。

（3）实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态，并记录数据，作出温度随时间变化的规律图像，如图丙所示。由图像可知：该物质在熔化过程中吸收热量，温度　　，该物质是　　（选填“晶体”或“非晶体” $)$。

（4）比较图像中 $\mathit{AB}$段与 $\mathit{CD}$段可知：该物质在　　（选填“ $\mathit{AB}$”或“ $\mathit{CD}$ “ $)$段吸热能力强。

利用如图所示装置，用酒精灯对盖有纸板（带有小孔）的烧杯加热，每隔一段时间记录一次温度，进行“观察水的沸腾”实验。

（1）本实验装置的安装过程中，调整放置石棉网的铁圈位置和调整悬挂温度计的铁杆位置都很重要，在组装该实验装置时，应先调整固定　　（选填“铁圈”或“铁杆” $)$的位置；

（2）为了顺利完成实验，除图中所示的器材之外，还需要补充的测量工具是　　；

（3）实验时，老师要求向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做的好处是　　；

（4）水沸腾时，大量气泡不断上升到水面破裂，其中气泡中的“气”指的是　　（选填“水蒸气”或“空气” $)$，气泡在不断上升的过程中，气泡中的气体压强　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$。

在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中：

（1）安装好实验器材后，为缩短实验时间，小强在烧杯中倒入热水，热水中温度计的示数如图甲所示，此时温度计的示数为　　

（2）当水温接近 ${90}^{°}\text{C}$时，每隔 $1\mathit{min}$记录一次温度，并绘制了图乙所示水温随时间变化的图象，由图象可知：水沸腾时的特点是　　

（3）小强观察到：沸腾时水中气泡的情形为图丙中　　图。（选填“ $A$”或“ $B$” $)$

（4）小强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” $)$。

在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中，实验装置如图甲所示：

（1）实验时，试管里装有适量的　　（选填“冰块”或“碎冰” $)$，将试管放入水中加热，这样做的目的是　　，而且温度上升较慢，便于记录。

（2）如图乙是根据实验记录绘制的给冰加热时温度随时间变化的图象，由图象可知： $\mathit{BC}$段的物质处于　　状态，图象中 $a$点的内能　　（选填“大于”“小于”或“等于” $)b$点的内能。

（3）试管中的冰完全熔化后，若持续加热，得到图象中的 $\mathit{DE}$段。由此判断可能是液面上方的气压　　（选填“高于”或“低于” $)1$个标准大气压；这段时间内试管中的水　　（选填“能”或“不能” $)$沸腾。

安安和康康共同探究物质 $A$和物质 $B$熔化时温度的变化规律。

（1）实验所用装置如图甲所示，在安装上有一处明显的错误，其错误之处是　　；

（2）调整好器材后，他们开始实验，如图乙所示，读取温度计示数的方法正确的是　　（选填“ $a$”、“ $b$”或“ $c$” $)$。

（3）在实验过程中，他们每隔 $1\mathit{min}$记录一下物质 $A$和物质 $B$的温度，并把数据记录在表格里。根据表中数据可以判断　　（选填“物质 $A$”或“物质 $B$” $)$是晶体，它在 $4\mathit{min}-7\mathit{min}$这段时间内处于　　（选填“固态”、“固液共存”或“液态” $)$状态，在此过程中它的内能　　（选填“增大”、“减小”或“不变” $)$。

物质熔化时温度随时间变化情况的记录表

时间 $/\mathit{min}$	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
物质 $A$的温度 ${/}^{°}\text{C}$	40	44	46	48	48	48	48	48	48	48	49	51	54
物质 $B$的温度 ${/}^{°}\text{C}$	60	61	62	63	64	66	67	69	71	74	77	81	85

小溪用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。

（1）某时刻温度计的示数如图甲所示，此时的水温为　　 ${}^{°}\text{C}$。

（2）当水沸腾时，小溪观察到水中出现大量上升、变　　的气泡，水温　　（填“继续升高”或“保持不变” $)$。

（3）小溪又将装有某种固体粉末的试管放在实验中的沸水中加热，并根据记录的实验数据绘制了试管内物质的温度随时间变化的图象，如图乙所示，由图象可知：

①该物质属于　　（填“晶体”或“非晶体” $)$。

②在 $t_1~t_2$过程中，该物质的内能　　（填“增大”、“减小”或“不变” $)$。

③该物质在　　（填“固态”或“液态” $)$时的吸热能力更强。