一、初二物理 物态变化实验易错压轴题（难）
1．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。
2．在实验探究“汽化?液化中的吸放热”时，同学们设计了如图所示的实验装置进行实验，给左边试管中的水加热，把水沸腾产生的水蒸气，引导到右边试管内的冷水中：
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 水银 ﹣39 357 酒精 ﹣117 78 甲苯 ﹣95 111 荼 ﹣80.5 218 (1)上表中列出了几种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点，在该实验中温度计的感温泡里不能选____做测温物质?读取温度计示数时，视线应与温度计液柱上表面____； (2)实验中将左侧试管中的水加热至沸腾时，可以观察到左管中温度计示数____（填“升高”?“降低”或“不变”）；试管中水的内能____（填“增大”?“减小”或“不变”）； (3)右侧试管中能说明水蒸气液化的现象是____，能说明液化放热的现象是___? 【答案】酒精 相平 不变 增大 右侧试管中水面升高 右侧试管中温度计示数升高 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由表格可知，酒精的沸点78℃小于水的沸点，所以不能选酒精做测温物质? [2]读取温度计示数时，视线应与温度计液柱上表面相平。
(2)[3]水沸腾时继续吸热但温度不变，所以观察到左管中温度计示数不变。 [4]水沸腾时继续吸热，因此试管中水的内能增大。
(3)[5]水蒸气液化成水，水不断增加，所以右侧试管中水面升高。 [6]液化放热右侧试管中水温升高，因此右侧试管中温度计示数升高。
3．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。
4．小阳和小娟分别利用如图甲所示装置“探究水沸腾前和沸腾时温度变化的特点”。
两位同学利用完全相同的实验装置分别进行规范实验，并依据实验数据分别绘制出如图乙
所示的 A、B 两条图像，由图像可知水的沸点都是_____°C，说明此时实验室中的大气压_______（选填“小于”、“大于”或“等于”）1标准大气压。 当水沸腾后水中的气泡为图丙中的______（选填“a”或“b”）。实验表明：水沸腾时需要继续吸热，温度_____。（选填“不变”、“升高”或“降低”） 【答案】98 小于 a 不变 【解析】 【分析】 【详解】
[1]由图乙可知水沸腾时的温度是98°C，所以水的沸点都是98°C。
[2]一个标准气压下水的沸点是100°C，说明实验室中的大气压小于1标准大气压。 [3]水在沸腾前，低层水温高，上层水温低，气泡在上升的过程中，因为热胀冷缩，气泡越来越小；沸腾时，杯中水温一致，上升过程中不断有水汽化生成水蒸气对气泡进行补充，所以气泡会越来越大。所以当水沸腾后水中的气泡为图丙中的a，b为沸腾前的气泡变化。 [4]实验现象表明，水在沸腾时温度不变，但是需要持续吸热。
5．在做“探究水的沸腾”实验中：
（1）实验装置如图甲所示，在组装过程中需要先调整的是_________（A/B）部分．
（2）当水的温度加热到90℃时，每隔1min记录一次温度，直到水沸腾后几分钟为止．记录数据如下表：第1min温度计的示数如图乙所示，水的温度是_______℃，分析表格中的数据可知水的沸点是___________℃．
（3）撤掉酒精灯后，水不会立刻停止沸腾，小明由此得出结论：水的沸腾不需要吸热，你认为他的结论是__________（错误、正确）的，水还继续沸腾的原因是__________________________________．
（4）某实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图丙中的（a）、（b）所示，则图________是水在沸腾前的情况． （5）为了减少从开始加热到沸腾时的时间，可以采取的措施是_____________________________．
【答案】B 92 98 错误 石棉网的温度较高，把热量传递给水 b 减小水的质量、用初
温较高的水实验、用火力更大的酒精灯加热等 【解析】
(1)由于要用酒精灯的外焰加热，所以需先根据酒精灯固定B的高度；(2)温度计的分度值是1℃，示数为92℃；由表格中数据知，水在沸腾过程中保持98℃不变，所以水的沸点是98℃． (3) 结论错误，撤掉酒精灯后，石棉网有余热温度高于水的沸点，对水继续加热． (4) b图气泡在上升过程中体积逐渐减小，所以是沸腾前得现象．（5）实验中为了减少从开始加热到沸腾所用的时间，可以采取的措施是减少水的质量、用初温较高的水实验、用火力更大的酒精灯加热等．
点睛：掌握水沸腾前和沸腾时的现象区别：沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小；沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大；减少从开始加热到沸腾所用的时间，可以减少水的质量或提高水的初温；水沸腾的特点：吸热但温度保持不变．
6．如图甲是探究“水的沸腾”的实验装置．当水温上升到90℃时，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾5min后停止记录．
（1）图乙中，表示水在沸腾时的现象是其中的_____图．
（2）根据实验数据，作出了水的温度随时间变化的图象，如图丙所示．由图象可知，在当时条件下，水的沸点是_____℃．
（3）水在沸腾过程中，需要_____热量，温度_____．
（4）水沸腾时，杯口附近出现大量“白气”，是水蒸气遇冷_____形成的．
（5）实验结束后，同学们在交流时，发现各组测出的水的沸点大多数都小于100℃，说明当时的大气压_____（选填“高于”、“低于”或“等于”）1个标准大气压．
（6）有两组同学选用的实验装置相同，但水开始沸腾的时刻不同，他们绘制的沸腾图象如图丁所示：a、b两种图象不同的原因是水的_____不同． 【答案】A 98 吸收 不变 液化 低于 质量 【解析】
(1)由图乙可知，A中气泡在上升过程中逐渐变大，是沸腾时的现象；B中气泡在上升过程中体积逐渐减小，是沸腾前的现象； (2)从图丙可知，水在沸腾过程中温度保持98℃不变，所以此时水的沸点为98℃； (3)水沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变； (4)白气是高温水蒸气遇冷形成的小水珠，是液化现象．（5）水的沸点随气压的降低而降低，故当时的大气压低于1个标准大气压．（6）由图像可知，由于水的质量不同，从开始加热到沸腾所需的时间不同．
点睛：分析图像不同的原因是本实验的难点，熟练掌握实验过程是解决问题的关键．
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