苏科版八年级上册物理 物态变化实验专题练习解析版.docx
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苏科版八年级上册物理物态变化实验专题练习解析版
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
,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
2.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中:
(1)如图甲所示是某小组安装的实验装置,以下器材的合理安装顺序是_____(填序号)
①装水的烧杯
②酒精灯
③铁杆A和温度计(含厚纸盖)
④铁圈B和石棉网
(2)下表是小强记录的实验数据.
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
88
90
92
94
96
98
98
98
请根据上表数据绘出水温与时间的关系图象____________
(3)小明撤掉酒精灯水停止沸腾后,发现有段时间烧杯底部的温度仍高于杯内水的温度,水不会继续沸腾的原因是_____.
【答案】②④①③
杯内的水沸腾需要吸收热量,烧杯底部吸收的热量不能够提供水沸腾所需的热量
【解析】
【详解】
(1)酒精灯要使用外焰加热,所以合理顺序应先放好酒精灯,由其外焰高度确定铁圈及石棉网的高度,温度计测量液体温度时,玻璃泡要浸没在液体中,不能接触容器底和壁,所以接着应放置烧杯,最后安装温度计,即合理安装顺序为:
②④①③;
(2)由表格中的数据描点连线得:
(3)小明撤掉酒精灯水停止沸腾后,发现有段时间烧杯底部的温度仍高于杯内水的温度,水不会继续沸腾的原因是杯内的水沸腾需要吸收热量,烧杯底部吸收的热量不能够提供水沸腾所需的热量.
3.阅读短文,回答问题.
汽车防冻液
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高.为了确保安全,可用水循环进行冷却.实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾.有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比).
在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃.考虑到混合液中防冻液的含量过高会影响散热效果,因此,混合液中防冻液的含量不宜过高.
(1)在混合液中,如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%,则混合液凝固点的变化情况
是(_________)
A.逐渐升高B.逐渐降低C.先升高后降低D.先降低后升高
(2)若某地常年最低气温为-15℃,对该地区汽车来说,在下列不同防冻液含量的混合液中,宜选(_________)
A.30%B.40%C.60%D.90%
(3)请在图中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图像____________;
(4)由图像可以推知,防冻液的含量达到75%时,混合液的沸点大约是__________℃.
(5)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少.与原来相比,混合液的沸点________(选填“升高”、“降低”或“不变”),其原因是________________________________
【答案】DB图略120升高水由于汽化而减少,防冻液的含量增大
【解析】
(1)观察表中数据得出,当防冻液含量由逐渐增大到时,混合液凝固点先降低后升高,所以D选项是正确的;
(2)某地常年最低气温为-15℃,因为混合液的凝固点比本地常年最低气温低10--15℃,则混合液的凝固点约为-25--30℃,由表中数据可以知道选择和的防冻液,而混合液中防冻液的含量不宜过高,所以选择的防冻液较为合适,所以B选项是正确的;
(3)根据表格,描出点,并用平滑的曲线连接这些点,图略,
(4)由图像可以推知,防冻液的含量达到75%时,混合液的沸点大约是120℃;
(5)与原来相比,水箱内的水因为汽化而减少,防冻液的含量增大,使混合液的沸点升高.
因此,本题正确答案是:
(1).D
(2).B(3).图略(4).120(5).升高(6).水由于汽化而减少,防冻液的含量增大
4.在“观察水的沸腾”的实验中:
(1)请你指出图1中实验操作错误之处是______;
(2)图2______(选填“甲”或“乙”)是水在沸腾时的情况。
水沸腾后继续给水加热,水的温度______;
(3)水沸腾时,可以看到水面上不停的冒“白气”,产生此现象的原因是______(填物态变化名称);
(4)实验结束后,同学们相互交流时,有的小组觉得把水加热到沸腾的时间过长,请你说出一条缩短加热时间的方法______。
【答案】温度计的玻璃泡碰到了容器底甲不变液化用温度较高的水实验
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]图中温度计的玻璃泡碰到了容器底,这样测量的温度不是液体的温度了,同时还容易损坏温度计。
(2)[2][3]水在沸腾过程中有大量气泡产生,并且气泡在上升过程中体积逐渐增大,到最后破裂,故甲图表示水在沸腾时的情况,水在沸腾过程中吸热但温度保持不变。
(3)[4]水在沸腾过程中,产生大量高温的水蒸气,遇冷会液化成大量的小水滴,这就是我们看到的“白气”。
(4)[5]水加热时间过长的原因有很多:
可能是水的初温太低,用温度较高的水实验;也可能是水量太多,适当减少水的质量;也可能是酒精灯火焰太小,可以增大火焰,也可能是周围的环境温度过低。
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
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
℃)
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
℃,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
℃,请你分析造成冰的熔化温度不是
℃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.在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中,试验装置如图甲,试管内装有适量的碎冰,请回答下列问题:
(1)图甲时应按_____(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。
(2)开始加热后某一时刻温度计的示数如图乙,其示数为_____℃。
(3)如图丙为加热过程中记录的温度随时间变化的图象(在标准大气压下)可知冰是_____(选填“晶体”或“非晶体”),图中BC段物质处于_____(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)。
(拓展)同学们继续实验,试管中的水_____(填“能”或“不能”)沸腾,原因是_____:
接着,同学们又把温度计移到烧杯中,“探究水沸腾时温度变化的特点”发现在同一实验室里,不同小组测得的水的沸点不同,有同学猜想导致这种现象的原因是各组用的温度计有偏差,请你设想一个简单方法检验这种猜想是否正确。
方法_____。
【答案】自下而上﹣4晶体固液共存态不能不能继续吸热将三支温度计一齐放进同一杯沸腾的水中(继续加热),观察三支温度计的读数是否一致
【解析】
【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;而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,所以先放好烧杯后,再调节温度计的高度,所以组装实验器材时,应按照自下而上的顺序;
(2)该温度计的分度值是1℃,液柱在0以下,是零下,所以此时的示数是﹣4℃;
(3)由图知,该物质在熔化过程中吸热,温度保持不变,所以该物质为晶体;图中BC段是晶体的熔化过程,处于固液共存状态;
【拓展】
试管中的冰完全熔化后,若持续加热,杯中水达到沸点后能沸腾且温度保持不变,试管中水从杯中水吸热升温,当温度升高到沸点时,与杯中水温度相同,不能继续吸热,所以不能沸腾。
要验证温度计是否准确,可以将三支温度计一齐放进同一杯沸腾的水中(继续加热),观察三支温度计的读数是否一致。
7.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.
(1)实验中,将盛有碎冰的试管放入烧杯内的水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,其目的是______________________________.
(2)若某时刻温度计的示数如图丙所示,则此时的温度是______℃.
(3)她将观察到的温度计示数变化情况记录在下表中.请根据表中数据,在图乙的坐标纸上画出冰熔化过程中的温度—时间图象.
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
0
0
0
0
0
1
2
3
4
(4)在第5min时,物质处于______
选填“固”、“液”或“固液共存”
态.
(5)通过对数据和图象的分析可知,冰熔化时需要______热,温度______.
【答案】使冰受热均匀4
固液共存吸不变
【解析】
(1)将盛有碎冰的试管放入烧杯内的水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,其目的是使冰均匀受热.
(2)图中温度计的分度值是1℃,故此时的温度是4℃.(3)采用描点法绘制图象如下:
(3)图示的温度计,分度值为1℃,液柱上面与0℃以上第四个小格对齐,因此该温度计的读数为4℃.(4)从2min到第6min是晶体熔化过程,故在第5min时,物质处于固液共存状态.(5)观察图像可知,从第2min到第6min的熔化过程,温度不变,故可得出:
冰熔化时需要吸热,温度保持不变.
点睛:
图象上横轴表示时间,纵轴表示温度,对应好横纵坐标采用描点法就可以画出图象.
8.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.
9.小明利用图所示的装置“探究水沸腾时温度变化的特点”.
(1)实验时,小明将热水倒入烧杯中而不是直接用冷水做实验,这样做的目的是_____.
(2)实验过程中,小明记录的水的温度随时间变化的数据如下表,从表格数据可以看出水的沸点是_____℃.
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
90
92
93
95
96
98
98
98
98
98
98
(3)水沸腾时,水中产生大量气泡水中上升的气泡里的主要成份是_____(填字母序号).
A氧气B水蒸气C二氧化碳
(4)小明同学想提高水的沸点换用了火力更大的酒精灯加热,这种做法_____(选填“可行”或“不可行”).
【答案】缩短加热时间98℃B不可行
【解析】
【分析】
【详解】
(1)在实验中,向烧杯内倒入热水,这种做法的优点是热水温度较高,可以缩短实验时间;
(2)水在沸腾过程中温度保持不变,由图象知,水从第10min开始沸腾,沸腾过程中的温度保持98℃不变,则水的沸点为98℃.
(3)水沸腾时,水中产生大量气泡,水中上升的气泡里的主要成份是水蒸气,故选B;
(4)水的沸点与气压有关,与酒精灯的火焰的大小无关,故这种做法是不可行的.
10.在探究“水的沸腾”的实验中,当水温升到90℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止读数,部分数据记录如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
水的温度/℃
90
92
94
_____
98
98
98
98
98
(1)某次数据没有记录,当时温度计示数如图所示,请将漏填的数据填在表格内。
(2)根据表中实验数据,可知水的沸点是_____℃;由水的沸点,可判断出当时的大气压_____(选填“高于”、“等于”或“低于”)1标准大气压。
(3)在探究结束后,四位同学分别交流展示了自己所绘制的水的温度和时间关系的曲线,如图所示。
其中能正确反映研究水沸腾过程中温度随时间变化关系的是_____。
A.
B.
C.
D.
【答案】9698低于B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图知,温度计的分度值为1℃,所以温度计的读数为96℃。
(2)[2]由表格中数据知,从4到8分钟,水的温度保持98℃不变,所以可以看出水的沸点是98℃。
[3]此时的沸点低于水标准大气压下的沸点,所以当时气压低于标准大气压。
故答案为98;小于。
(3)[4]A和D图象中温度没有保持不变的阶段,而C中虽然有温度保持不变的阶段,但是之前却是温度降低的,所以能正确反映研究水沸腾过程中温度随时间变化关系的只有B。
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