初中物理物态变化实验题

如下图所示，是小明和小华在观察“水的沸腾”实验中的情景，通过酒精灯对水加热，使水沸腾，他们记录的数据如下表所示：


（1）在实验开始组装器材时，应按照   （选填“由上而下”或“由下而上”）的顺序。
（2）继续实验，观察到水沸腾时的现象如右图中的图    （选填“甲”或“乙”）。
（3）实验中加热到沸腾的这段时间过长，造成这种现象的原因可能是：   。（写一种原因）（4）如图所示，甲为盛有水的烧杯，试管乙直插入甲容器的水中（ 试管未碰底 ）。甲烧杯受到酒精灯持续加热后，发现乙试管内的液体沸腾起来了，根据下表提供的有关信息，可判断试管乙内的液体一定是：     。

小明在比较相同厚度的海绵和棉花的保温性能的实验中，小明先用海绵包着装有热水的烧杯，烧杯中倒入适量的热水，盖上盖子，放入盒内，测得温度如图所示，并记录温度计示数下降10℃所用的时间t₁．然后将烧杯移至棉花包着保温的盒内，盖上盖子，记录温度下降10℃所用的时间t₂．上述实验再重复做两次．
（1）下面是小明设计的实验数据记录表格．

材料 实验次数	阻燃型	普通
温度差℃	A	温度差℃	B
1	10		10
2	10		10
3	10		10

 
表格中A处填写的物理量是               。
（2）小明实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来．答：                  ．
（3）小华针对小明方案中存在的问题，对方案进行修改．简要写出修改后正确的实验方案．答：                                                                  ．

小东想估测出某种油的密度ρ_油，他手边的测量工具只有刻度尺．小东利用身边的器材设计出一个实验方案．首先找一根直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为E，如图所示．下面是小东测出ρ_油的部分实验步骤，请你按照小东的实验思路，将实验步骤补充完整．

（1）用刻度尺测出OE的长度L_o；
（2）把金属块B浸没在油中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡；
（3）   ；
（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ_油的表达式为：   ．

如图13，在“观察水沸腾”实验中：

(1)安装实验器材时应按照   （填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。
(2)小明观察到水沸腾前和沸腾时，水中气泡上升过程如下图，则图中   是水沸腾时
的情况。（填“甲”或“乙”）
(3)下表是实验中所记录的数据：

表中数据得出的结论是：水在沸腾过程中，要继续    热，但温度    ,并且可推知当时当地的大气压     1标准大气压。（选填“<”“>”“=”）
(4)同时，小华也做了该实验。他们根据各自的数据，在同一坐标纸上画出了如图所示的图线，其中实线表示小明的图线，虚线表示小华的图线，水平部分图线重合。若加热条件完全相同，整个过程中两人的操作都规范准确。根据图线分析：两同学实验中开始加热时水的温度是   （选填：“相同”或“不同”）和开始加热直到水达到沸点所用的时间是   （选填：“相同”“不同”或“无法判断”）．你认为造成两同学图线差异的主要原因可能是：        。

(5)在同一实验室里，三组同学测得水的沸点分别为97℃、93℃、102℃；有同学猜想导致这种现象的原因是各组用的温度计有偏差，请你设计一个简单的方法验证这一猜想：       ．

仿照实验室使用的液体温度计的原理，某同学设计了一个简易的气体温度计，如图所示，瓶中装的是气体，瓶塞密封不漏气，瓶塞上面细弯管中有一段液柱．

（1）若温度升高时，液柱将向      （左、右）边移动；
（2）此温度计如何标上刻度呢？可以将此装置放到通常情况下冰水混合物中，液柱处标上      ，将它放到标准大气压下沸水中，液柱处标上      ，然后在以上两个刻度之间进行等分，就可以标上各个刻度了；
（3）为了提高此温度计的灵敏度，便于读数，可采取什么措施：             （写出一条即可）．

在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，小强用酒精灯给烧杯中的水加热．
如图甲所示，在加热过程中，会看到从烧杯底部逐渐出现一些较大的气泡，有些气泡没有上升到水面就消失了，这些气泡里也含有一些水蒸气，气泡里的水蒸气去哪里了？
           （请利用物态变化的知识说明）．

（2）当水温接近90℃时，每隔0.5min记录一次温度．加热到第3min时，水开始沸腾，如图乙所示，沸腾时，水中形成的大量气泡不断上升，这是一种剧烈的          现象．（填物态变化名称）

（3）如图丙所示，小强根据测得的数据绘制出了温度与时间关系的图象，分析图象可知：沸腾前，水的温度      （选填“升高”、“不变”或“降低”），当水的温度达到        ℃时开始沸腾，沸腾过程中，水的温度     （选填“升高”、“不变”或“降低”），但仍需要        （选填“吸热”或“放热”）．

（4）实验中发现，水从开始加热到沸腾的这段时间过长，造成这种现象的原因可能是：          。（给出一种原因即可）

某实验小组同学发现，漂浮在不同液面上的实心物体浸入液体的体积不同，于是他们猜想：物体的密度、物体的体积、液体的密度可能会对漂浮在液面上的实心物体浸入液体的体积有影响。
为验证猜想，他们选用了若干不同的实心圆柱体和足够深的不同液体进行实验（实验时物体均能漂浮在液面），并将物体的密度、物体的体积、液体的密度，以及物体浸入液体的体积记录在表一、表二和表三中。
表一

实验 序号	物体密度 （千克/米^3）	物体体积 （厘米^3）	液体密度 （千克/米^3）	浸入液体体积 （厘米^3）
1	0.4×10^3	15	1.0×10^3	6
2	0.4×10^3	20	1.0×10^3	8
3	0.4×10^3	25	1.0×10^3	10

表二

实验 序号	物体密度 （千克/米^3）	物体体积 （厘米^3）	液体密度 （千克/米^3）	浸入液体体积 （厘米^3）
4	0.6×10^3	15	1.0×10^3	9
5	0.6×10^3	15	1.2×10^3	7.5
6	0.6×10^3	15	1.5×10^3	6

表三

实验 序号	物体密度 （千克/米^3）	物体体积 （厘米^3）	液体密度 （千克/米^3）	浸入液体体积 （厘米^3）
7	0.8×10^3	15	1.0×10^3	12
8	0.8×10^3	15	1.2×10^3	10
9	0.8×10^3	15	1.5×10^3	8

① 分析比较实验序号1与2与3的数据及相关条件，可得的初步结论是：密度相同的
实心物体漂浮在同种液体中，      （11）      。
② 分析比较实验序号     （12）          的数据及相关条件，可得出的初步结论是：密度和体积相同的实心物体漂浮在不同液体中，浸入液体的体积与液体密度成反比。
③ 分析比较实验序号     （13）          的数据及相关条件，可得出的初步结论是：体积相同的实心物体漂浮在同种液体中，浸入液体的体积与物体密度成正比。
④ 实验小组同学对表一、表二、表三中2、3、4列数据进行了一定的运算，并结合相关条件，可得出的进一步结论是：
（a）当             （14）                     时，物体浸入液体的体积相同；
（b）当             （15）                                        。

小明探究物质熔化和沸腾的实验如图甲所示．把20g某种固体碾碎后放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热．根据实验数据画出的图像如图乙所示．根据图像回答问题：
（1）这种物质是__________（选填“晶体” 或“非晶体”)．你判断的依据：________
（2）这种物质的液态比热容c=3×10³J/（kg·℃)，从熔点升高到沸点吸热__    __J．实验结束时，小明发现从开始加热到实验结束的10min内消耗酒精约5g．请估算出这种装置能量的转化效率约为___________%．（酒精的热值3.0×10⁷J／kg)

如图所示是小华同学组装的“人造雪”装置．所用的器材有铁架台（底座、铁圈、铁夹、横杆）、锥形瓶、酒精灯、棉线、碘粉等．
（1）器材组装过程中，铁圈的位置是根据________________高度固定的．（选填“酒精灯”、“酒精灯及其火焰”、“锥形瓶”或“铁架台”）
（2）实验中观察的对象________________．
（3）实验中观察到的现象是________________，棉线上出现________________．
（4）实验中碘发生的物态变化是________________．

小凡同学在做“观察水的沸腾”实验中
（1）他的操作如图1所示，其中错误之处是___________ .
（2）纠正错误后，水沸腾时温度计示数如图2所示，为_______℃，说明此时气压_______（选填“＜”、“＞”或“＝”）1个标准大气压.
（3）分析图3所示图像，可知水在沸腾过程中温度的特点是__________________.

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__________℃，当时的大气压__________（选填“＜”、“＞”或“＝”）l标准大气压；B、C组得到b、c两种不同图像的原因可能是水的_____不同。

在探究水的沸腾实验中，某同学提出如下问题，水沸腾后如果继续加热是不是温度越来越高？实验过程中记录数据如下表：

时间/min	…	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	…
温度/℃	…	95	96	97	98	98	98	95	98	98	98	98	…

（1）他仔细观察到沸腾前和沸腾时，水中气泡上升时的情况，如图所示。图        是水在沸腾前的情况。

（2）以上数据中，明显错误的是第      min的记录。
（3）分析数据可知，水的沸点是         ℃。你认为沸点不是100℃的原因可能是：_________________　　　                              。
（4）由实验结果可以得出水沸腾时的规律是：　　                     　　　　　　　　　　　。
（5）在做实验时，发现从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间过长，请你帮助他找出可能存在的原因。（写出一种即可）          　　                                                   　   

如下图是某种固体加热变成液态时的温度随时间变化的曲线图，观察图象并回答：

（1）固体在开始加热时的温度为       ，固体的熔点为___________。
（2）这种物质在固态时的名称为        .
（3）图中BC段表示物质处于        状态，（选填“固态”、“液态”或“固液共存”）
物质在熔化过程中共持续了         分钟

(6分)小凡同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如下图所示的实验探究，得出水蒸发快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关．

(1)通过A、B两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的   有关．
(2)通过   两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的温度有关．
(3)小凡同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关，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(如下图)．结果发现甲图中水先蒸发完，于是他得出结论：水蒸发快慢与水的质量有关，水的质量越小蒸发越快．从实验设计环节看，他没有控制水的   (质量／表面积)相同；从得出结论环节看，“根据谁先蒸发完，判断谁蒸发快”是否正确?   (正确／不正确)．

在“观察水的沸腾”实验中，实验装置如图所示：

(1)实验时所选用的温度计应该是____________温度计。(填“酒精”或“水银”)
(2)实验时，先后四次观察到烧杯中水出现的现象如图5所示，把四个现象按出现时间的先后顺序排列，正确的是________________。
(3)图中所示是根据实验记录作出的水的沸腾图象，由此可知此时水的沸点是_________℃。