成都玉林中学石羊校区物理物态变化实验易错题Word版 含答案.docx
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成都玉林中学石羊校区物理物态变化实验易错题Word版含答案
一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)
1.探究水沸腾时温度变化的特点:
(1)如图甲、乙所示,是小明同学在实验中,用数码相机拍摄的水沸腾前和沸腾时的两张照片,其中_____是水沸腾时的情况;
(2)实验前,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了_____;
(3)由实验数据绘制出温度随时间变化的图像,如图丙所示。
根据记录的数据,水的沸点是_____℃;可得出水沸腾时温度变化的特点:
不断吸热,温度_____。
【答案】甲缩短实验加热时间98不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]水沸腾时,烧杯中水的温度是均匀的,气泡上升时,受到水的压强越来越小,那么气泡体积会变大,从甲、乙两图可以看到,甲是水沸腾时的情况。
(2)[2]实验前,向烧杯中倒入热水而不是冷水,因为冷水加热,需要更长时间才能达到想要的温度,用热水会缩短实验加热时间。
(3)[3]从图丙可以看到,第4min开始,水的温度保持在98℃不变,可以推测水的沸点是98℃。
[4]可得出水沸腾时温度变化的特点:
不断吸热,但是温度保持不变。
2.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。
3.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
0
3%
9%
15%
21%
27%
33%
36%
凝固点(℃)
0
-2
-6
-11
-18
-2
-0.4
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。
(3)[5]从表格中的数据可看出:
一定浓度盐水的熔点低于0℃,故护路工人常在路面上撒盐,从而降低冰雪的熔点。
[6]为避免“夜冻昼化”现象,应使撒盐后冰雪的熔点尽可能的低,由表中数据可知,工人的撒盐量对应的盐水浓度应接近于21%,即使夜晚温度很低时,也能保证路面不再结冰。
4.小梦和小阳在探究水沸腾时温度随时间变化的特点实验,装置如图甲所示
(1)安装实验装置时,应按照___________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。
(2)小梦观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同,如图乙所示,表示沸腾前气泡上升情况的是图___________。
(3)小梦记录了不同时刻的温度如下表,小阳认为她记错了一个实验数据,而且错误的数据是第6组数据,你觉得他这样判断的理论依据是_________。
时间/min
0
1
2
3
4
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
97
95
97
97
(4)两位同学使用相同的实验器材实验后绘制的温度随时间变化图像如图丙所示,由图可知两位同学实验时水达到沸腾的时间不同,你觉得原因是_______。
【答案】自下而上A这段时间水处于沸腾状态,水的温度应该是97℃水的质量不同,需要吸收的热量也不同,加热时间不一样
【解析】
【详解】
(1)[1]安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行,因为不知道上面的实验仪器高度如何,所以从下面开始往上安装;
(2)[2]水在沸腾前,温度不均匀,上面的水温度较低,下面的水温度较高,气泡从底部上升,到达上面位置时,遇冷放热,液化为水,气泡的体积会变小,所以表示沸腾前气泡上升情况的是图A;
(3)[3]第6min时它的温度是95℃,而上一个时刻它的温度是97℃,下一个时刻它的温度是97℃,所以这段时间水应该处于沸腾状态,不可能是95℃;
(4)[4]从图丙可以看到,两位同学实验时水达到沸腾的时间不同,这可能是因为水的质量不同,需要吸收的热量也不同,加热时间不一样。
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】B9298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.如图所示是小兰探究“水的沸腾”的实验装置:
(1)安装实验器材时,她按照_______________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行.
(2)当她观察到杯底的气泡在水中上升、体积___________(选填“变小”“不变”或“变大”)时,说明水开始沸腾.
(3)她还发现水在沸腾过程中,温度保持不变,温度计示数如如图所示,则水的沸点为_________℃.
(4)通过预习她已经知道沸腾过程要不断吸热,可是,当她移开酒精灯时,发现水还会沸腾一会儿,原因可能是_____________________.
【答案】自下而上变大97石棉网上有余热,水可以断续吸热
【解析】
【分析】
【详解】
(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度;
(2)沸腾时气泡不断吸收周围水沸腾产生的水蒸气,故气泡是不断变大,到了水面气泡破裂,里面的水蒸气释放到空气中.
(3)由图知,温度计的分度值为1℃,示数为97℃;
(4)熄灭酒精灯,观察到水还会继续沸腾一会儿,这是因为石棉网温度高,水会继续吸热;水要想持续沸腾,需要持续吸热.
故答案为自下而上;变大;97;石棉网温度高,水会继续吸热.
7.某小组在“观察水的沸腾”实验中:
(1)图(a)中甲、乙、丙三种读温度计的方式正确的是____;
(2)图(b)安装实验器材时,应按照____(选填“自上而下”、“自下而上”)的顺序进行;
(3)加热过程中温度计示数上升的速度____(选填“先慢后快”“先快后慢”或“不变”).为说明水沸腾过程中是否需要吸热,接下来的操作应____,观察水是否继续沸腾;
(4)爱米和米多分别利用质量相等的水按图(b)装置同时在同一实验室进行实验,正确操作,却得出了如图(c)所示的两个不同的图线,原因可能是________.
【答案】乙自下而上先快后慢停止加热(移开酒精灯)酒精灯的火焰不同
【解析】
【分析】
(1)使用温度计测量液体温度时,正确的方法是:
①测量前估计被测物体的温度,选择合适的温度计,明确温度计的量程和分度值;②测量时温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中;不要碰到容器底或容器壁;③温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;④读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中的液柱上表面相平;
(2)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;
(3)当水温逐渐升高时,对外热量散失加快,温度升高变慢;根据水沸腾的条件进行分析:
达到沸点并要继续吸热.
(4)在装置相同的情况下,质量相同,水升温快慢,与吸收热量的快慢有关.
【详解】
(1)读取温度计示数时,视线与温度计中的液柱上表面相平,不能仰视或俯视,所以正确的是乙;
(2)酒精灯需用外焰加热,先要放好酒精灯,再固定铁圈的高度,所以安装实验器材时,应按照自下而上顺序进行;
(3)随着加热的进行,水温越来越高,水对外的热量散失加快,在吸收速度相等的情况下,水温升高变慢,即加热过程中温度计示数上升的速度先快后慢;
撤去酒精灯后,水不能吸热,所以水停止沸腾,这说明水沸腾时要吸收热量;
(4)小明和小红分别利用质量相等的水按图(b)装置同时进行实验,正确操作,却得出了如图(c)所示的两个不同的图线,加热时间长短不同,说明水吸收热量的快慢不同,原因可能是酒精灯火焰大小不同.
8.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】A98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.
9.雪灾给人民的生活、生产带来很多困难.小陆看到抢险队员在冰雪覆盖的道路上洒大量的盐,他产生了这样的疑问:
含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化特点有何不同?
为此,他进行了下列探究过程:
他用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水制得纯冰、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.在选择冰块吸热方式时有如图所示的二种方法,请你为他选择一种最佳的方法.你选择的方法是______(选填“甲”或“乙”).选择这种方法的好处是__________.(当时的室温大约是10℃)在相同条件下测量三者的温度变化(图丙),得到三条温度变化曲线(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:
(1)利用盐水制成的冰__________(选填“是”、“不是”)晶体.实验中浓盐冰的熔点是_________℃.
【归纳】根据分析可以推想得到:
(2)在水中加适量的盐,可以_______(选填“提高”/“降低”)水的凝固点,并且含盐浓度越高的水,凝固点越______(选填“高”、“低”).
(3)在选择器材时,小陆提出不要使用量程为-2℃~102℃的温度计,要使用量程为-20℃~102℃的温度计,这样考虑主要是基于什么假设?
____________________________.
【答案】乙受热均匀,延长熔化时间便于观察是-7降低低盐水的凝固点低于-2℃
【解析】甲图中用酒精灯加热,由于火焰温度较高,会使冰熔化过程加快,来不及观察,所以应选择乙图的实验装置,选择这种方法的好处是:
将试管放入空气中,当时室温保持10℃不变,冰的受热均匀,延长熔化时间便于观察.
(1)有图像可知,利用盐水制成的冰在融化时由固定不变的温度,即有熔点,所以是晶体.
实验中浓盐冰的熔点为-7℃.
(2)由图像可知,冰的熔点为0℃,淡盐水的熔点为-3℃,浓盐冰的熔点为-7℃,由此可知,在水中加适量的盐,可以降低水的凝固点,并且含盐浓度越高的水,凝固点越低.
(3)因为盐水的凝固点低于-2℃,所以选用温度计的最小值应低于-2℃.
点睛:
此题通过给出的实验信息,考查了学生根据数据得出结论的能力,同时将所得的结论应用于生活实际,这样更有利于学生练习用所学的知识来解决有关问题.
10.物理实验小组用如图所示的装置探究“水的沸腾”实验:
(1)由表格可知,本次实验应选用测温物质为__________的温度计。
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
-39
357
酒精
-117
78
(2)实验小组观察到水沸腾前和水沸腾时水中气泡的情况如图所示,图中__________(选填“甲”或“乙”)是水在沸腾时的情况。
(3)如图中a、b是两个实验小组分别绘制的沸腾图象,由图象可知实验中他们所用水的________不同。
(4)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_________(写出一种即可)。
【答案】水银甲质量(或体积)适当减少水的质量(或体积)、适当提高水的初温等(答案合理即可)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在标准大气压下,沸水的温度是100℃,酒精的沸点是78℃,水银的沸点是357℃,水银的沸点高于沸水的温度,所以测沸水的温度要选水银温度计。
(2)[2]甲图气泡上升时越来越大,是因为水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停的汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大;乙图气泡上升时越来越小,是因为水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小。
(3)[3]读图3可以看出,在同样加热的情况下,b的升温较慢,其原因应该是水的质量多于a的缘故。
(4)[4]给水开始加热到水沸腾需要的时间比较长,可能是水太多,可能是水的初温太低;当水质量适量,水的初温不低时,可能是火力太小。
所以要减少从开始加热到沸腾所用的时间,可以减少水的质量,提高水的初温度或换用火力更大的酒精灯等。
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