初中物理物态变化实验题

在“观察水的沸腾”的实验中，小明观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图中a、b所示，

时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
温度/℃	90	92	94	96	98	98	96	98	98	98

则：（1）图      是水在沸腾前的情况，图     是水在沸腾时的情况。
（2）记录的实验数据如下表2所示：其中第   min的数据记录错误，此时水沸腾的温度应该是      ℃，选用      温度计来测量（选填“水银”或“酒精”， 已知在标准大气压下，水银的凝固点和沸点分别为-39℃和357℃，酒精的凝固点和沸点分别为-117℃和78℃）。
（3）实验得到的结论与水在标准大气压下的沸点100℃有明显的差异，其原因可能是：               。
（4）小明同学在做完“观察水沸腾” 实验后又进一步探究了沸水自然冷却过程中温度随时间的变化情况，他将实验数据记录在下表中：
沸水自然冷却过程中温度随时间的变化记录表

时间/min	0	5	10	15	25	35	45	55	65	70
温度/℃	98	71	55	45	35	28	24	22	22	22

小明通过描点法画出如图所示的水温随时间变化的曲线

①根据表3中的实验数据可推知，小明做上述实验时的环境温度（即室温）应在     _____℃左右。
②根据图所示水温随时间变化的曲线，可知沸水在自然冷却过程中温度随时间变化的特点是                        。

随着时代的发展和社会的进步，小轿车已经逐步进入普通百姓的家庭。去年寒假，小明家新买了一辆国产小轿车，当天天气晴朗，爸爸带他一起去试车，小明拿着汽车使用说明书想要了解汽车的功能。

（1）说明书上提到该汽车上的导航系统采用的是令国人骄傲的北斗导航系统，该系统通过　       　（选填“超声波”或“电磁波”）实现卫星和汽车之间的信号传输。

（2）汽车启动后，爸爸不小心碰到了方向盘旁边的一个手柄，导致玻璃水喷到前挡风玻璃的外侧，雨刮器自动工作，刮去了玻璃水。小明想，这么冷的天，玻璃水为什么不会凝固呢？应该是这款玻璃水的凝固点比普通水的凝固点　        　（选填“高”或“低”）的缘故。

（3）爸爸刚把车开出不久，车窗上出现了“哈气”，雨刮器　       　（选填“能”或“不能”）将“哈气”快速刮去。

（4）车内空调既能调节温度，又能调节风速，还能调节出风口的吹风方向。小明结合所学知识判断，如果要快速提高车内整体温度，除了调节好温度和风速之外，出风口最好是向　        　（选填“上”或“下”）吹暖风。

（5）说明书上提到了“驾驶员疲劳提示”的功能，小明经仔细阅读说明书得知，在高速公路上行驶时，汽车会智能地分析出司机的疲劳程度。如果发现司机打瞌睡，车内会立即响起警报声警示司机。如果司机连续驾驶达到 $2h$，仪表盘上会亮起一盏提示灯，提示司机休息。

①小明回家后，根据说明书对这个功能的介绍，设计了一个“驾驶员疲劳提示”的模拟电路，如图所示。当司机打瞌睡时，相当于只有开关 $S_1$闭合，铁片被电磁铁 $A$吸引向左偏，电铃响起（相当于警报声响起）：当司机连续驾驶达到 $2h$时，相当于只有开关 $S_2$闭合，铁片被电磁铁 $B$吸引向右偏，灯泡亮起（相当于提示灯亮起）。图中虚线框内电源的一端已经与铁片相连，还有一根导线没有画出，请你用笔画线代替导线，完成模拟电路的设计。

②小明按照设计，正确连接电路，上述功能均已在测试中实现。但由于两个电磁铁完全相同，在开关 $S_1$和 $S_2$同时闭合时，两个电磁铁吸引铁片的力也相同，导致铁片处于原中间位置静止不动，虚线框内电路无法接通，电铃和灯泡都不工作。这相当于司机连续驾驶 $2h$的同时又恰好打瞌睡，但警报系统不工作，无法起到警示作用。结合学过的“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的知识，小明只在原电路中又连入了一个阻值合适的定值电阻，就解决了这个问题。请你在后面横线处写出这个定值电阻是与哪个电磁铁如何连接的：　                                         　。

(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)．

在做“观察水沸腾”的实验时，甲、乙、丙三组同学分别从A、B两套器材中任选一套来完成实验。（实验室已准备多套A、B装置）

（1）甲组同学发现所测水的沸点略高于100℃，他们选择的是　　　　（A或B）套装置。
（2）乙、丙两组同学虽然选用的实验装置相同，但水开始沸腾的时刻不同，他们观察到水沸腾时将有大量的气泡产生，如右   图（填“a”或“b”）所示。同时他们绘制的沸腾图像如图C所示，得到a、b两种不同图像的原因是水的       不同。

（3）．若要适当缩短将水加热至沸腾的时间，可以采取的措施有（写两条）：
①                               ；②                                  。
（4）．通过分析图像C，归纳出水沸腾时的特点是：
①              　　　    　   ；②                                  。

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。

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）                                        。

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：       ．

如图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的图像。由图像可判断出这种物质是_________（选填“晶体”或“非晶体”），这种物质的熔点是_________℃，从刚刚开始熔化到完全熔化大约持续的时间为        Min。该过程晶体____________热量(选填“吸收”或“放出”)。

彤彤很想知道牛奶的密度，她用天平（带砝码）、一个干净的带盖子的空塑料瓶和水，进行了测量。请你将她的主要实验步骤补充完整（水的密度用ρ_水表示）。
主要实验步骤：
(1)她把天平放在水平桌面上，在调节天平平衡时，当天平的指针位置如图所示，她应该将天平的平衡螺母向           移动
（填“左”或“右”），使天平达到平衡；
（2）用天平测量出一个干净空瓶子（带盖子）的质量是m₁；
（3）用天平测量出装满水的瓶子(盖紧盖子)的总质量是m₂；
（4）用天平测量出                                                     
用所测物理量表示牛奶的密度
ρ_牛奶=                     。

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：     。

如图甲所示，小董同学用此装置探究冰熔化过程中温度的变化情况．

（1）装有碎冰的烧杯直接放置在空气中，不用酒精灯加热的原因是  (   )

A．冰在熔化过程中要放出热

B．冰的熔点比实验时的气温低许多，冰从周围空气吸热

C．一部分冰升华放热使其余的冰熔化

D．冰可以在任意温度下熔化

（2）直接放置在空气中不但能使烧杯均匀受热，而且冰的温度升高较______（快/慢），便于记录各个时刻的温度．为了使烧杯内各部分受热均匀，还需要进行的操作是______．实验中，应始终注意观察烧杯中冰的状态变化，并每隔1min记录一次温度计的示数．
（3）他将观察到的温度计示数变化情况记录在下表中．请根据表中数据，在图乙的坐标纸上画出冰熔化过程中的温度—时间图像（不要漏做哦！！！）

时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
温度/℃	-4	-3	-2	-1	0	0	0	1	3	5

 
（4）某时刻温度计的读数如图丙所示，此时的温度是______℃；在一个标准大气压下，该时刻烧杯中的物质状态为______（固态/液态/固液共存）．
（5）为减小误差，实验过程中宜选用较大的冰块还是等量的碎冰块？______．

八年级物理兴趣小组的某同学提出问题：水加热到沸腾所需的时间与水的体积有什么关系？小组同学决定通过实验收集相关数据得到结论。

（1）要完成实验，除了选择水、烧杯、量筒、火柴、石棉网和铁架台外，还必需的两种器材是 　 　和 　　。

（2）请设计一个记录实验数据的表格。

（3）小组同学将实验测得的数据描绘成了如图所示的 $t-V$ 图象，分析图象可得到的实验结论是： 　　。

（4）请根据你所学的知识和生活经验推断：水加热到沸腾所需的时间除了与水的体积有关外，还可能与 　　和 　　等因素有关。

如图1所示，是某学校科技节上展示的两件作品，小明为此作了以下解说：

（1）甲是简易的温度计，它的工作原理是利用　　的性质而制成的。它的测温效果与小玻璃瓶的容积和玻璃管的　　有关；所用的测温物质是煤油而不是水，这是因为煤油的　　较小，吸收（或放出）相同的热量时，玻璃管内液柱变化更为明显。

（2）乙是简易的气压计，当外界气压减小时，玻璃管内液柱的液面会　　。

【提出问题】小华发现甲、乙的构造非常相似，提出乙是否也能做温度计使用？

【设计实验和进行实验】把两装置中的小玻璃瓶同时没入同一热水中，观察到乙装置中玻璃管内液柱上升更明显，这是由于瓶内的　　受热膨胀更显著，故乙也能做温度计使用。

【拓展】查阅相关资料，了解到人们很早就发明了如图2所示的气体温度计，当外界环境气温升高时，该温度计中的管内液面会　　。但由于受外界　　、季节等环境因素变化的影响，所以，这种温度计测量误差较大。