一、初二物理 物态变化实验易错压轴题（难）
1．在探究热现象的实验中，小明将质量均为100g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像，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，____是冰，该物质在第4min时的状态为____，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1min，冰、石蜡均为固态，由图乙可知，此时____（冰/石蜡）的比热容较大； (4)冰熔化时吸收了____J的热量。[c冰=2.1?103J/(kg?℃)]。
【答案】使物质受热均匀 A 固液共存 达到沸点不能继续吸热 石蜡 8.4×103 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热，目的是使物质受热均匀。 (2)[2][3]冰是晶体，熔化过程中会有温度不变的阶段，故由图乙可知A是冰，该物质在第4min时处于熔化阶段，其状态为固液共存状态。
[4]沸腾的条件是达到沸点，能继续从外界吸热；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，其原因可能是达到沸点不能继续吸热。
(3)[5]由吸热公式Q?cm?t，可知在吸收相同热量条件下，比热容越大则温度变化量越小，则；加热1min，冰、石蜡均为固态，由图乙可知，加热相同时间时石蜡温度变化量较小，此时石蜡的比热容较大。
(4)[6]冰是晶体，晶体熔化时温度不变，因此冰熔化时间为
t=6min-2min=4min
此过程温度保持不变，但内能增加；当加热2min时冰开始熔化，由于加热过程每分钟吸收的热量相同，故冰熔化时吸收的热量为
Q?2Q冰?c冰m?t?2?2.1?103J/(kg?℃)?0.1kg?20℃?8.4?103J
2．图甲是小强在标准大气压下用 50g 冰做“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置，℃）] 图乙是他根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图像。[c 水=4.2×103J/（kg·
（1）实验中，冰熔化的时间为___________min。
（2）由图乙可知，冰在熔化过程中吸收热量，温度不变，内能____（选填“增大”、“减小”或“不变”），冰在熔化过程吸收的热量为_________J。
（3）试管中的冰完全熔化后，若持续加热，当烧杯中的水沸腾时，试管中的液体_________选填“会”或“不会”）沸腾。
【答案】4 增大 3.15×10 3 不会 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由图象可知，实验中冰从2min开始熔化，6min熔化完毕，故冰熔化的时间是4min。 (2)[2]由图象可知，冰在熔化过程中吸收热量，温度不变，因继续吸热，所以内能增大。 [3]50g冰熔化成水，因为质量是不变的，所以水的质量也是50g，在6～10min内，水的温度升高了15℃，则在6～10min内水吸收的热量为
Q水吸＝cmt＝4.2?103J/（kg℃）?0.05kg?15℃＝3.15?103J
由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的，而冰的熔化过程用时也是4min，所以冰熔化过程中吸收的热量为
Q冰吸＝Q水吸＝3.15?103J
(3)[4]当烧杯中的水沸腾后，尽管不断吸热，但烧杯中的水温度不再升高，保持水的沸点温度不变；试管中的水从大烧杯中吸热，温度达到水的沸点后，就和烧杯中的水的温度一样，就不能从烧杯中继续吸热，这时虽然达到了沸点，但不能继续吸收热量，所以试管中的水不会沸腾。
3．小明探究水沸腾时温度变化的特点，实验装置如图甲所示。
（1）加热一定时间后，温度计的示数如图所示，此时水的温度是_____℃。
（2）水在沸腾过程中虽然温度不再升高，但酒精灯要持续加热，这说明液体在沸腾过程中要_____；
（3）图乙中能正确表示实验过程中水温度变化的图象是_____（填“A”“B”“C”或“D”）。
（4）如图丙所示，温度计的正确读法是_____。
（5）当水沸腾时，若水中有一个气泡从A位置（体积为VA）上升至B位置（体积为VB），则VA_____VB，（选填“>”“<”或“=”下同）。气泡在A、B两位置受到水的压强分别为pA和pB，则pA_____pB。
（6）以下表格中的内容是小明记录的实验数据，则水的沸点是___℃． 时间/min 温度/℃ 0 90 1 92 2 94 3 96 4 98 5 98 6 98 7 98 8 98 （7）完成实验后，烧杯内水的质量与实验前相比_____（选填“变大”“不变”或“变小”）．
【答案】89 吸热 A 乙 < > 98 变小 【解析】 【详解】
（1）温度计的每一个大格表示10℃，每一个小格表示1℃，所以温度计的示数为89℃； （2）水在沸腾过程中虽然温度不再升高，但水在各个部位都要汽化，需要不断的吸热，所以酒精灯要持续加热；
（3）水在沸腾前，温度不断升高，沸腾后继续吸热但温度不变，所以A图能正确表示实验过程中水温度的变化；
（4）温度计的正确读法是视线垂直刻度线读数，所以乙的读数方法正确；
（5）当水沸腾时，水在各个部位汽化，因此大量气泡会在上升过程中逐渐得到补充，并且越往水面水的压强越小，因此气泡会越变越大，所以VA
（7）烧杯瓶口敞开，在烧水的过程中，水不断蒸发，所以完成实验后，烧杯内水的质量与
实验前相比变小。
答案：89；吸热；A；乙；<；>；98；变小。
4．在做“观察水沸腾的实验”时，甲乙两同学所选用的器材和规格完全相同。 (1)安装好器材后，甲按如图所示进行读数，这样读数的结果会比真实值__（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
(2)若甲乙两同学所选水的质量分别是m1和m2，将水加热至沸腾所用的时间分别为t1和t2，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“高于”“低于”或“等于”）标准大气压，m1__m2（选填“大于”“小于”或“等于”）。
(3)实验结束后，需要整理实验用器材，在拆除铁架台的过程中，松开固定铁圈螺丝时，应按照__（选填“顺时针”或“逆时针”）方向旋转螺丝。
【答案】偏大 98℃ 低于 小于 逆时针 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]安装好器材后，甲按如图所示，即俯视读数，这样读数的结果会比真实值偏大。 (2)[2]如图丙所示温度随时间变化的图像，水沸腾时吸热温度不变，不变的温度即为沸点，所以此时水的沸点是98℃。
[3]1标准大气压下水的沸点是100℃，液体沸点随气压的升高而升高，故当时的大气压低于标准大气压。
[4]其他条件相同，水量大的沸腾所用时间要大于水量少的沸腾所用时间，由图像可知t2＞t1，所用m1＜m2；。
(3)[5]实验结束后，需要整理实验用器材，在拆除铁架台的过程中，松开固定铁圈螺丝时，应按照逆时针方向旋转螺丝。
5．小明猜想，水中加入盐后，一定会对水的凝固点产生影响。
(1)为了验证这一猜想，他将一些盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程，每隔一定时间，小明就观察盐水状态、测出温度，并将记录的数据画成了图像如图甲所示，则由此可知：该盐水的凝固点为________。在10min~20min时间内，盐水________（选填“吸热”、“放热”或“不吸放热”）。
盐水浓度 凝固点（℃） 0 0 3% -2 9% -6 15% -11 21% -18 27% -2 33% -0.4 36% 0
(2)小明继续猜想：盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着他进行多次实验得出不同浓度盐水的凝固点，数据记录如表所示。分析表格中数据可知，当盐水浓度从0开始增大时，其凝固点_______；小明由表格数据判断：当浓度为21%时，盐水的凝固点最低，其值为?18℃，你认为他的判断准确吗？________（选填“准确”或“不准确”）。
(3)通过实验探究，小明联想到：当积雪厚度在5~15cm，气温在0℃左右时，路面上的冰雪常会呈“夜冻昼化”状态，汽车最容易发生事故此时，护路工人常在路面上撒盐，从而 _______（选填“提高”或“降低”）冰雪的熔点。综合考虑各种因素，工人的撒盐量对应的盐水浓度，接近于表乙中各浓度值的哪一个最为合适？______。 【答案】?2℃ 放热 先降低后升高 不准确 降低 21% 【解析】 【分析】
(1)凝固图像的横坐标表示时间，纵坐标表示温度，凝固过程中保持不变的温度叫凝固点；晶体凝固过程中，继续放热，温度不变。
(2)根据表中盐水浓度从0~36%，凝固点从0℃降低然后上升到0℃可得出结论；根据前面的结论，不能根据个别数据得出结论；
(3)根据冰雪的熔点和盐水的熔点对比分析；为避免“夜冻昼化”现象，应使冰雪易熔化且不容易凝固，据此分析。 【详解】
(1)[1]从图像可知：保持不变的温度是?2℃，故该盐水的凝固点是?2℃。 [2]在10min~20min时间内，盐水处于凝固过程中，继续放热，温度不变。
(2)[3]从表格中的数据可看出：盐水的浓度一直在变大，而盐水的凝固点是先降低后又升高。
[4]从表格中的数据可看出：盐水浓度为21%时凝固点最低，其值为?18℃，盐水浓度在21%前后如19%、20%、22%、23%等还有其它数据，根据前面结论的趋势看，都有可能在以上盐水浓度时盐水的凝固点比?18℃还低，故他的判断不准确。
天津市第一中学物理物态变化实验单元试卷(word版含答案)
