最新八年级物态变化实验单元测试与练习word解析版.docx
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最新八年级物态变化实验单元测试与练习word解析版
一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)
1.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。
2.小明、小华和小红在课堂上做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,当水温接近90℃时,每隔1分钟记录一次温度。
结果小明、小华测得的水的沸点都是100℃,唯有小红误将盐水倒入烧杯中加热,她测得的实验数据记录如下表所示:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
88
91
94
97
100
103
103
103
103
(1)小红烧杯中的盐水沸腾时,其沸点为103℃,物理老师认为小红的实验很有意义,还可以继续深入研究。
请你提出一个值得深入探究的问题:
____________。
(2)下列图像中,能反映小红的实验中盐水在加热时沸腾过程的是___________。
A.
B.
C.
D.
(3)小明和小华分别利用图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点,并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图像。
分析图乙可知,小华将水加热至沸腾的时间明显较长,可能的原因是______(写出一个即可)。
(4)小明在第9分钟撤掉酒精灯后,发现有一段时间水依然在沸腾。
如图乙所示,这段时间内烧杯底部的温度______________(填“高于”“等于”或“低于”)杯内水的温度。
【答案】水的沸点与含盐量的多少有什么关系D水的质量较大高于
【解析】
【详解】
(1)[1]盐水的沸点是103℃,比普通水的沸点高出3℃,因水中含有盐的成份,那么可以考虑盐的含量增加或减小时,水的沸点又如何,可提出一个值得深入探究的问题:
水的沸点与含盐量的多少有什么关系;
(2)[2]从表中数据可以看到,随着时间的流动,盐水的温度在升高,当到了103℃后,温度不再变化,故选D;
(3)[3]分析图乙可知,小华将水加热至沸腾的时间明显较长,可能的原因是小华的烧杯中水的质量较大,根据
可知,比热容和温度的变化量相同,水的质量如果较大,那么吸收的热量较多,加热的时间较长;
(4)[4]由于水依然在沸腾,那么水还在吸收热量,这段时间内烧杯底部的温度应该高于杯内水的温度,这样存在温度差,才会发生热传递,水才能吸收热量。
3.“观察水的沸腾”实验.
如图甲所示,两名同学分别用完全相同的装置探究“水沸腾时温度变化的特点”,绘制了a、b两杯水温度随时间变化的图象(如图乙):
(1)实验时烧杯上覆盖硬纸板的目的是____________,以便缩短加热时间.
(2)通过分析图象信息可知:
水的沸点是________°C,此时大气压________(选填“大于”“等于”或“小于”)标准大气压.
(3)通过实验得到水沸腾必须满足的条件是①____________,②不断吸热.
(4)a、b两杯水加热至沸腾所需时间不同的原因是_________________。
(5)当水沸腾时,水中有一个气泡从A位置(体积VA)上升至B位置(体积为VB),则VA_______VB(选填“>”、“<”或“=”)。
(6)另一名同学用如图丙所示的装置来进行实验,然后将沸腾时产生的水蒸气直接通入试管甲的10°C水中,水蒸气在甲中几乎全部_______(填一种物态变化名称)。
【答案】减少热量散失98小于达到沸点b中的水质量比a中多<液化
【解析】
【详解】
(1)[1]在探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验时,为了节约试验时间,我们可以给容器盖上盖子以减少热量散失来实现,或者用热水进行实验;
(2)[2]液体沸腾时的温度是液体的沸点,如图所示,水的沸点为98°C;
[3]1个标准气压下,水的沸点是100°C,而该实验中水的沸点是98°C,可知此时大气压小于1个标准大气压(气压越低,沸点越低);
(3)[4]通过实验发现水达到98°C,即水的沸点且持续加热,水才能保持沸腾;
(4)[5]a、b两杯中水的初始温度相同,到达沸腾的时间不同,原因是两杯水的质量不同,b中水比a需要加热的时间多,说明b中的水质量多;
(5)[6]水沸腾后,各个位置温度相同,但是在水中,气泡上升过程中受到水的气压会减小,所以此时产生的气泡由于气压的原因会越来越大,所以从A位置上升至B位置时,VA (6)[7]将沸腾时产生的水蒸气直接通入试管甲的10°C水中,高温的水蒸气越到低温会有大部分的水蒸气液化成小水滴。 4. (1)在“探究水的沸腾”实验中: (1)所用的温度计是利用液体________性质制成的.为了完成本次实验,由表格可知,应选用测温物质为________的温度计. 测温物质 熔点/℃ 沸点/℃ 水银 -39 357 酒精 -117 78 (2)如图甲,刚倒入热水时发现温度计管壁模糊,很难看清示数,主要原因是: ___________________ (3)烧杯上方加一纸盖后进行试验,如图乙.每隔1min记录温度计示数(见表)4min时温度示数如图丙,此时温度为__________℃,直到水沸腾一段时间后停止读数,有表可知水的沸点为___________℃. 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/°C 88 89 92 94 97 98 98 98 【答案】热胀冷缩水银水蒸气遇到冷的温度计管壁时会发生液化现象,在管壁上出现了一层小水珠9698 【解析】 (1)温度计都是根据液体的热胀冷缩性质制成的。 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)将热水倒入烧杯中,水蒸气遇到冷的温度计管壁时会发生液化现象,在管壁上出现了一层小水珠,所以很难看清示数。 (3)①由图知,温度计的分度值为1℃,所以温度计的示数为96℃。 ②当温度到达98℃时就不再升高了,所以沸点为98℃。 点睛: (1)液体温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的;液体温度计所测温度应高于温度计内液体的凝固点,低于液体的沸点。 (2)物质从气态变成液态称为液化,水蒸气遇冷的物体时会发生液化现象。 (3)进行温度计的读数,在读数之前首先要认清温度计的分度值。 沸腾时温度保持不变,此时的温度就是沸点。 5. (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。 【答案】⑴B⑵a质量 (3)①适当提高水的初温;②适当减少水的质量(合理都对)。 (4)①继续吸热;②温度不变 【解析】: (1)观察图A和B可以看出,B中烧杯上加了盖子,这样在加热时,杯内的气压会增大,水的沸点会升高,有可能超过100℃, 因此,甲组同学选择的是B套装置; 故选B. (2)读图可以看出,水沸腾时将有大量的气泡产生,并且中小气泡越往上越大,如a图,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; 故答案为: a;质量. (3)要缩短实验时间,我们可以用热水,或适量减少水量或盖上硬纸片来减少热量的损失. 故答案为: ①适当提高水的初温;②适当减少水的质量(合理都对). (4)读图C可以看出,水沸腾的特点有: 达到沸点、吸热、温度不变等; 故答案为: ①继续吸热;②温度不变. 6.如图中,图甲所示,是“探究物质的熔化规律”的实验装置。 甲乙两组同学选取了“萘”和“石蜡”两种物质进行实验。 实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内,再放入大烧杯的水中,观察固体的熔化过程。 (1)试管内物质在熔化过程中,某同学根据实验记录的数据描绘出萘的温度随时间变化的图像,由图可知萘是______(选填“晶体”或“非晶体”)。 (2)在该物质熔化过程中,如果将试管从烧杯中拿出来,该物质将停止熔化。 将试管放回烧杯后,该物质又继续熔化。 说明固体熔化时需要______(选填“吸收”或“放出”)热量 (3)根据图像,该物质在第5min时处于______态,(选填“固”“液”“固液共存”),该物质的熔点为______℃,仔细观察图像发现,该物质熔化前(AB段)升温比熔化后(CD段)升温______(选填“快”或“慢”)。 (4)把试管中的固体换成水,使用以上装置做水沸腾实验,当烧杯的水沸腾时,试管中的水______沸腾(选填“会”或“不会”)。 【答案】晶体吸收固液共存80快不会 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]由图像知,萘在熔化过程中温度保持80℃不变,所以萘是晶体,且熔点为80℃。 (2)[2]物质熔化时,把试管取出,物质停止熔化,放回烧杯物质继续熔化,可见物质熔化时需要吸收热量。 (3)[3]物质在第5min时处于熔化过程,物质处于固液共存状态。 [4]物质不断吸收热量,温度保持80℃不变,所以该物质的熔点是80℃。 [5]物质是固态时,吸热3min,物质温度升高了20℃。 物质是液态时,吸热2min,物质温度升高了不到10℃。 所以该物质熔化前(AB段)升温比熔化后(CD段)升温慢。 (4)[6]试管中的水能达到沸点,但是试管中的水和烧杯中的水温度相同,试管中的水不能继续吸收热量,所以试管中的水不能进行沸腾。 7.图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置. (1)图乙温度计的示数为_____________℃; (2)如图是根据实验数据描绘的海波温度随时间变化的图象.熔化过程对应图线中的____段(选填“AB”或“BC”)其熔点为____℃.熔化过程中海波吸收的热量____放出的热量(选填“大于”“小于"或“等于”). (3)用质量m1的海波实验,绘制的温度随时间变化的图线如图丁中的a.若用质量为m2(m2>m1)的海波做实验,得到的图线可能是图丁中的_______(选填“b”“c”或“d”). 【答案】46BC48大于c 【解析】 【分析】 【详解】 (1)图中温度计的分度值为1℃,其示数为46℃; (2)海波是晶体,有一定的熔点,所以熔化过程对应图线中的BC段;由图可知,海波在熔化过程中持续吸热,温度不变,其熔点为48℃,熔化过程中海波的内能增加,因此吸收的热量大于放出的热量; (3)海波是晶体,晶体在熔化过程中吸热但温度保持不变,有一定的熔点,用质量为m2(m2>m1)的海波做实验,海波的质量变大了,加热到熔点吸收热量变大,所需时间变长,但熔点不会改变,仍是48℃,故图线可能是图丁中的c. 8.如图是“探究水沸腾时温度变化特点”的实验装置: (l)安装实验器材时,应按照______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行; (a) 温度/℃ … 90 92 94 96 98 98 98 … (2)上表为记录实验数据的表格,表中(a)处应填的内容是______; (3)分析实验数据可知,水的沸点是______℃; (4)为了说明水在沸腾过程中是否需要吸热,应______,并观察水是否能继续沸腾。 【答案】自下而上时间/min98撤掉酒精灯,停止加热 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]实验中用酒精灯外焰加热,温度计玻璃泡不能碰触容器底和壁,故组装器材时应按照自下而上的顺序。 (2)[2]实验中我们要测量加热时间,得出水温随时间的变化规律,表中(a)处应填的内容是: 时间/min。 (3)[3]水沸腾时吸热温度不变,不再升高的温度即为沸点,分析实验数据可知,水的沸点是98℃。 (4)[4]为了说明水在沸腾过程中是否需要吸热,应撤掉酒精灯,停止加热,并观察水是否能继续沸腾。 9.回顾实验和探究: (1)探究固体加热时温度的变化规律: 图甲是给某固态物质加热的装置,该物质温度随时间的变化关系如图乙所示。 ①图丙中某时刻温度计的示数是______℃。 ②该固体是______(选晶体或非晶体),图乙是其______图象(填熔化或凝固)。 ③第10min时,该物质处于______态(选填固、液或固液共存)。 ④该物质的凝固点是______℃。 ⑤组装图甲中的实验器材时,应______组装(填“从上往下”或“从下往上”)。 (2)探究声音的特性: ①如图,把钢尺紧按在桌而上,拨动其伸出桌面端,听钢尺振动发出的声音,同时观察实验现象;改变钢尺伸出桌面的长度,再做几次实验。 实验发现,音调由物体振动的______决定,钢尺伸出桌面端越短,发出的音调越______。 ②如图,先轻敲音叉,观察乒乓球被弹开的状况;再重敲此音叉,观察现象。 实验可得,声音的响度由发声体的______决定;两次实验中,音叉发声的音调______(选填改变或不变)。 【答案】63晶体熔化液80从下往上频率高振幅不变 【解析】 【分析】 【详解】 (1)①[1]图丙中,温度计的分度值是1℃,温度计的示数是63℃。 ②[2][3]由图乙可知,0-3min,温度随时间的增大而升高,属于熔化图像,该物质在熔化过程中,吸收热量,内能增大,温度不变,故该物质是晶体, ③[4]由图乙可知,第10min时,该物质熔化完毕,处于液态。 ④[5]由图乙可知,该物质的熔点是80℃,该物质的凝固点等于熔点,为80℃。 ⑤[6]安装实验器材时需要先固定下面的铁圈,能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,然后再调整上面铁圈的位置,使试管完全接触水,并且不要碰到烧杯壁和烧杯底,故从下往上安装。 (2)①[7][8]由实验现象可知,钢尺伸出桌面的长度越短振动越快,发出声音的音调越高,说明: 音调的高低与频率有关。 ②[9][10]先轻敲音叉,再重敲此音叉,小球摆动的幅度变大,说明响度是由发声体的振幅决定;两次实验中,音调不变。 10.小华在电视节目里看到,在气温低于0℃的寒冷冬季,为保障交通安全,交警在积雪的路面上撒盐,路面的冰雪就会融化;在煤撒盐的道路上,汽车反复碾压也会使积雪融熔化,她对上述积雪熔化的原因作出如下猜想: A.加盐可能使冰雪在低于0℃时熔化 B.汽车碾压增大了压强,冰雪就可能在低于0℃时熔化 C.汽车碾压使冰层变薄了,冰雪就可能在低于0℃时熔化 为验证她的猜想,同学们用冰块模拟冰雪进行了如下探究: (1)在气温较低时,将冰块放入易拉罐中并加入适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,观察到有些冰块已经熔化,用温度计测量罐中冰水混合物的温度,温度计示数低于0℃,证明猜想A是__(选填“正确”或“错误”)的;同时观察到罐底出现了白霜,这是发生了___现象(填物态变化名称) (2)如图所示,在气温低于0℃的室外用窄长凳支起甲、乙、丙三块冰块,甲和乙的厚度相等并大于丙的厚度,把完全相同的三根细钢丝分别挂在冰块上,钢丝下分别挂上体积相同的实心铁块和泡沫块,过一段时间后,甲、丙上的钢丝都陷入到冰块中相同的深度,乙上的钢丝未明显陷入冰块. 通过比较甲、乙中钢丝陷入冰块的情况可知: 甲中钢丝下的冰受到的压强___(选填“增大”、“减小”或“不变”),使冰发生了熔化,此时冰的熔点_______(选填“高于”、“低于”或“等于”)0℃,说明猜想B是____(选填“正确”或“错误”)的,比较甲和丙则可说明猜想___是错误的. (3)探究结束后,他们查阅相关资料,知道了晶体的熔点均受压强的影响,当冰熔化成水时密度__,体积___(均选填“增大”、“减小”或“不变”),才会出现 (2)中的现象. 【答案】正确凝华增大低于正确C增大减小 【解析】 【分析】 【详解】 (1)冰水混合物的温度为0℃,盐水混合物的温度低于冰水混合物的温度,即低于0℃;故证明猜想A是正确的;易拉罐中液体温度很低,所以易拉罐本身温度也很低.空气中的水蒸气遇到温度很低的易拉罐,由气态直接凝华成为固态的白霜,同时会放出热量; (2)甲、乙、丙三块冰块,甲和乙的厚度相等并大于丙的厚度,把完全相同的三根细钢丝分别挂在冰块上,钢丝下分别挂上体积相同的实心铁块和泡沫块,由于铁的密度大于泡沫的密度,所以体积相同的实心铁块和泡沫块,实心铁块的质量大于泡沫块,则其重力也大于泡沫块,对冰块的压力也大,因此通过比甲、乙中钢丝陷入冰块的情况可知: 甲和丙钢丝下的冰受到的压强增大,当冰受到压力变大时,熔点都会降低;从而说明猜想B是正确的;甲的厚度大于丙的厚度,比较甲和丙,可知冰层变薄熔点降低,故说明C、汽车碾压使冰层变薄了,冰雪就可能在低于0℃时熔化是正确的;(3)根据公式ρ= 可知,质量不变,密度变大时,体积变小,所以冰熔化成水后,质量不变,但水的密度变大,所以体积变小.
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