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．下雨前的空气湿度一般比较大，所以空气湿度情况是进行天气预报的一项重要依据。如图所示是一种反映空气中水蒸气含量的装置，叫做干湿泡温度计。它由两个相同的温度计
并列组成，其中一个温度计用湿布包起来。
（1）干泡温度计的示数为100℃，表示当时的气温__________（>/=/<）100C。一般情况下，湿泡温度计的示数__________（>/=/<）干泡温度计的示数，原因是
_______________。干湿泡温度计的示数差越大，空气湿度越_________（大/小）。 （2）炎热的夏天，下雨前人会感到特别闷热，原因是___________________ 【答案】 = < 液体蒸发时吸热 小 空气湿度大,人的汗液很难蒸发
【解析】（1）干湿泡温度计测空气中水蒸气含量的原理：干泡温度计放置在空气中，显示的是空气的正常温度；湿泡温度计下端包着湿布，湿布上的水分蒸发吸热，因此湿泡温度计的示数比干泡温度计的示数低；在一定温度下，两个温度计读数的差别越小，表示空气中的水蒸气越多，两个温度计读数的差别越大,表示空气中的水蒸气含量越小； （2）炎热的夏天，下雨前空气湿度大，汗液蒸发慢，所以人会感到特别闷热。 因此，本题正确答案是：(1). = (2). < (3). 液体蒸发时吸热 (4). 小 (5). 空气湿度大,人的汗液很难蒸发 【点睛】
(1)蒸发是在任何温度下都能够进行的汽化现象,汽化要吸热;
(2)影响蒸发快慢的因素:液体的温度、液体表面积、液体上方空气流动速度;蒸发的快慢还与液体的种类和空气湿度有关。
3．某一小组用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”．在两个相同烧杯中分别加入质量、初温相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾．
（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为 _______℃．
（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水_______（选填“多”或“少”）．
（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？答：_________ ；
其原因是：_____________________ ．
【答案】98 多 不能 实验中没有保持二者质量和升高的温度相同 【解析】 【分析】
（1）根据图中所示温度计示数为98℃；
（2）在相同的酒精灯下，向相同的烧杯加热，要比较吸收热量的多少，就得比较加热时间的多少，而实验中加热食盐水所用时间多，则其吸收的热量也多；
（3）要比较比热容的大小，必须得控制其他物理量不变，保证质量不变，还有一个因素，得使两者的温度差相同，才可以比较比热容的大小。 【详解】
(1)根据图中所示，温度计示数为98℃， 所以水的沸点为98℃； (2)我们知道要比较物质吸收热量的多少，就得比较加热时间的多少；
(3)要比较其中一个物理量的大小，就得控制其他物理量不变，所以在其他物理量不变的情况下才能比较，而实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
故答案为：(1)98；(2)多；(3)不能；实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
4．三个实验小组同时分别探究“蜡熔化时温度的变化规律”、“海波熔化时温度的变化规律”与“水的沸腾”，记录数据如下表：
（1）在三个探究实验中，除秒表、酒精灯、打火机和铁架台外，都用到的主要实验器材还有______________．
（2）根据记录表，请你判断下列说法正确的是 （_______） A．甲是蜡，乙是海波，丙是水 B．甲是水，乙是蜡，丙是海波 C．甲是海波，乙是蜡，丙是水 D．甲是水，乙是海波，丙是蜡
（3）为减小误差，探究“海波熔化时温度的变化规律”实验过程中试管中的固体颗粒
______________（大/小）一点的好，用如图甲的方式对海波进行加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管______________，而且海波的温度上升速度较________（快/慢），便于及时记录各个时刻的温度．
（4）实验小组又探究某种液态物质凝固过程中温度随时间变化规律的实验装置，依据实验数据描绘出了该液态物质在凝固过程中温度随时间变化的图像（如图乙），由图像可知，该物质是_______（选填“晶体”或“非晶体”），该物质从开始凝固到完全凝固所用的时间是_________min，此时物质处于___________态,这个过程要_______(吸/放)热．9min末温度计的示数如图丙所示，温度计的示数是______________℃，，此时物质处于______________态．
【答案】温度计 B 小 受热均匀 慢 晶体 5 固液共存态 放 73 固 【解析】
(1)这三个实验都需要测量温度，都要用到温度计． (2)由表格中数据知，甲开始吸热升温，当温度达到98℃后，因为温度保持不变，所以达到了沸点，但还在继续吸热，所以甲是水．乙在整个过程中温度不断升高，所以乙是非晶体即蜡．丙开始温度升高，当温度达到48℃时，温度保持不变，一段时间后温度又升高．所以丙是晶体即为海波． (3)探究“海波熔化时温度的变化规律”实验过程中试管中的固体颗粒要小一些，这样能均匀受热；将装有固体的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，固体的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度； (4)此凝固图象中，有一段时间此物质温度是不变的，故此物质是晶体，这段温度不变的过程就是晶体在凝固；从图象上可以看出，物质从第3min开始凝固，到第8min凝固结束，凝固过程持续了8min-3min?5min；
温度计的分度值是1℃，第9min时，温度计的读数是73℃，此时凝固过程已经结束，因此物质处于固态．
点睛：实验难度不大，只要抓住液体沸腾的特点、晶体和非晶体熔化和凝固的特点即可．
5．雪灾，给人民群众的生活、生产带来很多困难。
小琪同学看到抢险队员在冰雪覆盖的道路上洒大量的盐，她产生了这样的疑问：含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化时特点有何不同？含盐浓度不同的冰，熔化特点有无区别？为此，她进行了下列探究过程：
（设计实验）她用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水分别制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰，然后将这些冰弄碎放入试管中，在冰块中插入温度计，记下此时温度计的示数。每隔0.5分钟记录一次温度计的示数，同时观察试管中冰块状态的变化。
(1)在选择冰块吸热方式时他遇到了一个难题，现有如图甲所示的三种方法，请你为她选择一种最佳的方法。你选择的方法是_______（选填“A”、“B”或“C”）装置。（当时的室温大约是10℃）
在相同条件下测量三者的温度变化，得到如图乙所示的三条温度变化曲线（纯冰对应曲线①、淡盐冰对应曲线②、浓盐冰对应曲线③）。 （分析）根据曲线图可知：
(2) 利用盐水制成的冰__________（选填“是”或“不是”）晶体。 (3) 淡盐水冰的熔点是?3℃，浓盐水冰的熔点是__________℃。 （归纳）根据分析可以得到：
(4) 在冰雪覆盖的道路上洒盐，可以__________（选填“提高”或“降低”）冰的熔点。 （拓展）她通过分析实验数据和图线，又有了新发现：
(5) 含盐浓度越高的冰，熔化前升温越__________（选填“快”或“慢”）。
(6) 她想起一件事，她们在学习熔化时，也用冰块做了这样的实验，但那次做实验时，测量冰熔化时的温度不是0℃，请你分析造成冰的熔化温度不是0℃的原因是什么？_______（只要讲出一点即可）
【答案】C； 是； -7； 降低； 快； 冰不纯，含有杂质。 【解析】 【详解】
(1)[1]由于冰在熔化过程中要不断吸热,，A图将试管放入开水中，使冰能不断吸热熔化，又能及时观察冰的熔化状态。
B图中用酒精灯加热，由于火焰温度较高，会使冰熔化过程加快，来不及观察。 C图中将试管放入空气中，当时室温保持10℃不变，不仅受热均匀，而且升温缓慢，利于观察和记录数据，因此选择C图加热。
(2)[2]晶体熔化特点为：晶体在熔化过程中，要不断吸热，但温度不变，盐水制成的冰有固定的熔点，说明盐水制成的冰是晶体； (3)[3]由图象分析可得浓盐水冰的熔点是-7℃；
(4)[4]分析该实验规律可知含盐的冰较纯冰沸点低，说明在冰雪覆盖的道路上洒盐，可以降低冰的熔点；
(5)[5]由图象分析可知，相同时间内，含盐浓度越高的冰升高的温度越高，说明熔化前升温越快；
(6)[6]可能由于冰中含有杂质，使冰熔化时的温度不是0℃。
6．如图甲所示是小丽“探究冰的熔化规律”的实验装置．实验时，她先将冰和温度计正确放入试管内，再将试管放入大烧杯的水中加热，观察冰熔化过程中温度变化情况．
天津市益中学校物理物态变化实验单元测试卷附答案
