初中物理物态变化实验题

小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点，当水温到 ${90}^{°}\text{C}$后，每隔 $0.5\mathit{min}$记录一次温度并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图象。

（1）小明实验中发现烧杯中水沸腾后温度计示数稳定不再上升。由此得出的结论是：水在沸腾过程中虽然继续吸热，但　         　。

（2）分析图乙可知，小华将水加热至沸腾的时间明显较长，最有可能的原因是　     　。

（3）小华使用酒精灯加热过程中消耗了 $10g$酒精，则 $10g$酒精完全燃烧时放出的热量是　    　 $J$．（酒精的热值是 $3.0\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

（4）小华改进实验不足并收集多组数据是为了　       　（选填“ $A$”或“ $B$”）。

$A$．减少实验误差 $B$．寻找普遍的规律。

徐老师和同学们在实验室做探究“水沸腾时温度变化特点”的实验时，观察到水沸腾时温度计示数如图所示，则所测水的沸点为　      　 ${}^{°}\text{C}$，出现这一结果的原因可能是该处大气压　      　标准大气压（选填“大于”、“小于”或“等于”）；开始实验时烧杯内最好装入热水，这样做的好处是　       　。

在鄂尔多斯车友会举办活动中，张明的自行车停放在烈日下，车胎自己爆裂的事故，他分析后猜想：一定质量的气体，在体积不变时，气体压强与温度有关。根据猜想，他做了如图所示的探究实验：将烧瓶的一端连接在压强计上，用压强计中的水银柱在烧瓶中密闭一定质量的空气。将烧瓶放入水中，给水槽中的水加热，水温上升。每隔一段时间同时用温度计和压强计测量水的温度值（即为瓶中密闭气体的温度值）及密闭空气此时的压强值。在每次测量时都使压强计左侧水银液面保持在图中 $A$点的位置不变，各次测量实验数据记录如下：

气体的温度 ${(}^{°}\text{C})$	20	30	40	50	$\dots$
气体的压强 $\left(\mathit{Pa}\right)$	$1.0\times {10}^5$	$1.03\times {10}^5$	$1.05\times {10}^5$	$1.10\times {10}^5$

（1）实验过程中，瓶中密闭气体的温度是通过测量　        　的温度得到的。

（2）分析上表中实验数据可知，一定量的气体，在　        　保持不变时，　      　。

（3）在炎热的夏天，载重汽车在盘山公路下坡行驶时，要不断往车上喷水，主要是通过水的汽化吸热使轮胎内气体的　      　来减小轮胎内气体的压强，防止爆胎。

在探究“冰的熔化特点”的实验中，如图甲所示是某时刻温度计的示数，图乙所示是根据实验数据绘制的温度一时间关系图象，已知冰的质量为 $100g$。

（1）图甲所示温度计的示数是　        　 ${}^{°}\text{C}$。

（2）冰从开始熔化到完全熔化持续了　        　 $\mathit{min}$。

（3）物质在第 $5\mathit{min}$具有的内能比第 $7\mathit{min}$时的内能　           　。

（4）设相同时间内物质吸收的热量相同，则 $\mathit{BC}$阶段物质 共吸收了　      　 $J$的热量。 $[c_{冰}=2.1\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)$， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)]$

（5）在图乙所示中， $\mathit{AB}$段与 $\mathit{CD}$段的倾斜程度不同，这是因为　          　。

某同学利用如图甲所示装置探究海波的熔化特点，他每隔相同的时间记录一次温度计示数，并观察海波的状态。

（1）实验中用酒精灯给水加热，从而间接为海波加热，这样做能确保海波　         　。

（2）实验中某时刻温度计示数如乙图所示，此刻海波的温度为　          　 ${}^{°}\text{C}$。

（3）图丙是他根据记录的数据绘制的温度 $-$时间变化的关系图象，由图可知海波属于　      　（选填“晶体”或“非晶体”），这样判断的依据是　     　。

（4）在图丙中， $t_1$时刻海波处于　         　态。

（5）在图丙中，海波在 $A$点具有的内能　      　（选填“大于”“小于”或“等于”）在 $B$点具有的内能。

如图甲，是“探究某种固体物质熔化特点”的实验装置，图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图象。

（1）实验中，用烧杯中的热水加热试管中固体物质，好处是　　；由图乙可知，该物质是　　（选填“晶体”或“非晶体” $)$。

（2）图乙中，该物质在 $t_1$时具有的内能　　（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$在 $t_2$时的内能。

人们都说：“被 ${100}^{°}\text{C}$的水蒸气烫伤，要比被 ${100}^{°}\text{C}$的热水烫伤严重得多”。小柯认为这是因为 ${100}^{°}\text{C}$的水蒸气和 ${100}^{°}\text{C}$的热水温度虽然一样，但 ${100}^{°}\text{C}$的水蒸气变成 ${100}^{°}\text{C}$的热水时，还需放出热量。对此，小柯设计了以下实验证明自己的观点。

【实验过程】（实验中的热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计）

①将一定置量温度为 $t_1$的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中，液面如图甲所示位置，标记为 $A$．②向杯中插入导管，将 ${100}^{°}\text{C}$的水蒸气通入保温杯的冷水中（水蒸气全部被圾收），发现杯中水面明显上升。

③一段时间后，停止通入水蒸气，移出导管后，杯中液面位置如图乙所示，标记为 $B$，再测出此时杯中水的温度为 $t_2$，比较发现 $t_2$高于 $t_l$．（1）杯中水面上升是通入的水蒸气发生　　（填物态变化名称）的结果。

（2） $t_2$高于 $t_l$的原因是　　。

（3）小江认为因未设置对照，小柯的实验还不足以证明他的观点，请你帮助小柯设计后续实验方案（要求简要叙述实验过程和证明小柯观点的应有实验结果） $:$　　。

小明和小华在综合实践活动中想制作一个医用冷藏盒，不知道给药品降温用冰好，还是用盐水结成的冰好？他们动手测量了盐水的凝固点。

（1）在选择温度计时，有量程分别为“ $-2^{°}\text{C}~{102}^{°}\text{C}$”和“ $-{20}^{°}\text{C}~{102}^{°}\text{C}$”的温度计，应选择量程为　　的温度计，这样选择的原因是　　。

（2）在测量过程中，他们同时发现所测得盐水的凝固点并不相同，于是对比了双方实验过程，发现烧杯中装水都是 $200\mathit{mL}$，小明加了1汤匙的盐，而小华加了3汤匙的盐，由此作出猜想：盐水的凝固点可能与盐水的浓度有关，接着他们进行了多次实验得出了不同浓度盐水的凝固点，数据记录如下表：

盐水浓度 $(\%)$	0	3	6	9	12	15	18	21	24	27	30	36
凝固点 ${(}^{°}\text{C})$	0	$-2$	$-4$	$-6$	$-8$	$-11$	$-15$	$-18$	$-17$	$-1.8$	$-0.4$	0

分析表格中数据可知：当盐水浓度增大时，其凝固点　　。

（3）你认为给冷藏盒中的药品降温最好选用　　。（选填“冰”或“适当浓度的盐水结成的冰” $)$

（4）实验后，他们联想到冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪，原因是　　。

如图是小红做“观察碘升华”的实验装置。

她的操作是：在烧杯中放少量的碘，烧杯口放一只装有冷水的烧瓶，用酒精灯给烧杯加热。

标准大气压下部分物质的熔点（凝固点）、沸点 ${(}^{°}\text{C})$

物质	水	酒精	煤油	碘	铜	铁	金
熔点（凝固点）	0	$-117$	$-30$	113.6	1083	1535	1064
沸点	100	78.5	150	184.25	2360	2750	2500

（1）结合你的探究经历，描述小红观察到的实验现象。

（2）交流评估时，小明查阅了部分物质的熔点、沸点（见表），他发现碘的熔点是 ${113.6}^{°}\text{C}$，碘的沸点是 ${184.25}^{°}\text{C}$，酒精灯的火焰温度约 ${400}^{°}\text{C}$，他认为小红所做的实验中，碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程，小红的实验并不能得出碘升华的结论，请你针对小明的质疑，选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验，证明碘直接从固态变为气态，写出实验方案并扼要说明。

综合问答 $--$运动场上的物理：

小雨在运动场上经历的几个场景如下，请你从中挑选一个，用所学的物理知识进行解释：

①同学们在不同位置都能看清主席台上的标语；

②为了防止打滑，小雨穿了一双鞋底花纹更明显的运动鞋；

③小雨买了一盒冰镇饮料，用吸管的尖端刺破封口，喝完饮料后他感到很凉快。

解释场景　　 $:$

　　，所以会有这个现象。

在探究“水沸腾时温度随时间变化的特点”的实验中：

$\left(1\right)$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。

（2）当水温接近 ${90}^{°}\text{C}$时，每隔 $1\mathit{min}$记录一次温度，并绘制了水温随时间变化的图象（如图所示），由图象可知：水沸腾时的特点是　　，水的沸点为　　 ${}^{°}\text{C}$，出现这一结果的原因可能是该处大气压　　标准大气压（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$。

小华同学用温度计测出一部分冰的温度如图甲所示，然后利用图乙所示装置对 $100g$冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图丙是他根据记录的数据绘制的温度 $--$时间图象，根据图甲和图丙图象可知：

（1）图甲中温度计的示数为　　 ${}^{°}\text{C}$；

（2）在 $\mathit{BC}$阶段中 $C$点处物质的内能　　 $B$点处物质的内能（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$，理由是　　；

（3）设相同时间内物质吸收的热量相同，则 $\mathit{BC}$阶段物质共吸收了　　 $J$的热量 $[c_{冰}=2.1\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)]$；

（4）由丙图可以看出 $\mathit{AB}$、 $\mathit{CD}$段升高的温度相同，但 $\mathit{CD}$段加热的时间长，其原因是　　。

如图中描述的是迷糊教授用仪器做实验的情景，请指出实验操作中的错误。（每项只指出一处错误即可）

①　　；②　　；③　　；④　　。

如图所示是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。

（1）小刚在组装实验装置的过程中意识到，悬挂温度计的铁杆位置很重要，铁杆位置过高或过低会直接影响实验中对　　的测量。

（2）小刚在实验过程中，判断水是否已经发生了沸腾的根据是：　　（填“ $A$”或“ $B$” $)$

$A$．观察到的现象   $B$．温度计的示数

（3）小刚完成实验后，注意到只有小强还没有完成实验，观察发现，小强没有使用烧杯盖，小刚经过分析认为，烧杯盖在本实验中的作用是　　，从而缩短了实验的时间。

（4）小刚还发现，在实验装置相同和组织正确的情况下，各组完成实验的时间也不一样，他又提出了进一步缩短实验时间的两个建议：一个是减少烧杯中水的质量，二是提高烧杯中水的初温，如果你要做这个实验，在采取小刚的建议时，要注意哪些问题？写出其中的一个并说出你的理由。　　。

如图甲，是“探究某种固体物质熔化时温度变化规律”的实验装置（该物质的沸点为 ${217.9}^{°}\text{C})$。图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图象。

（1）该物质的熔点是　　 ${}^{°}\text{C}$。

（2）该物质在 $\mathit{AB}$段的比热容　　在 $\mathit{CD}$段的比热容。（选填“大于”“小于”或“等于” $)$

（3）实验小组的同学发现加热 $20\mathit{min}$后继续加热，被研究物质的温度却不再升高，这是因为　　。