苏州苏州外国语学校物理物态变化实验单元测试卷(解析版)

更新时间:2023-04-05 02:27:01 阅读量: 实用文档 文档下载

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一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)

1.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,部分数据记录如表:

时间/min012345678

水的温度/℃909294_______9898989898

(1)某次数据没有记录,当时温度计示数如下如图1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________(高于/等于/低于)1个标准大气压;

(3)加热时,应用酒精灯的________加热;

(4)在第4min到第9min的这段时间内这位同学观察到的现象是________;

(5)请你归纳出水沸腾的特点:________;

(6)如上如图2所示,图________是沸腾前的现象,图________是沸腾时的现象;

(7)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3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________.

【答案】(1) 96 (2) 98 低于(3)外焰

(4)水沸腾,仍不断吸热,有大量气泡上升,但温度保持不变

(5)不断吸热,但温度保持不变

(6)a b (7)B

【解析】

【分析】

(1)读数时,注意温度计的分度值;

(2)根据水沸腾时温度不变的特点判断出水的沸点;根据液体沸点与气压的关系来判断当时气压与标准气压的关系;

(3)酒精灯的外焰温度最高,应用温度计的外焰加热;

4)掌握水沸腾时的特点及现象.知道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,到达液面破裂.

(5)掌握水沸腾时的特点:不断吸热,但温度保持不变.

(6)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变大;

(7)水沸腾前吸热温度升高,沸腾时吸热温度保持不变.

【详解】

(1)由图1知,温度计的分度值为1℃,示数为96℃;

(2)从表格中数据可以看出,水在第5到9分钟,温度保持98℃不变,所以此时为沸腾过程,沸点为98℃;标准大气压下水的沸点应为100℃,可知当时气压低于标准大气压;(3)酒精灯的外焰温度最高,所以要用酒精灯的外焰加热.

(4)4到9分钟,水处于沸腾状态,所以会有大量气泡上升,同时要不断吸热,但温度保持不变.

(5)由表格中数据可知,水在沸腾过程中不断吸热,温度保持不变;

(6)图a中,气泡在上升过程中体积逐渐减小,所以是沸腾前的现象;图b中气泡在上升过程中体积逐渐增大,所以是沸腾时的现象.

(7)水沸腾前吸热温度升高,沸腾时吸热温度保持不变,所以图B符合题意.

故答案为(1)96;(2)98;低于;(3)外焰;(4)水沸腾,仍不断吸热,有大量气泡上升,但温度保持不变;(5)不断吸热,但温度保持不变;(6)a;b;(7)B.

【点睛】

此题主要是探究水的沸腾实验,在实验中需要用酒精灯加热,所以要掌握酒精灯的使用,同时考查了水沸腾时的特点及沸腾时与沸腾前的现象区别,关键是搞清气泡在上升过程中的变化.

2.三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.3.如图所示是课本上的几个小实验,请根据要求填空.

(1)在图甲所示实验中,将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水停止沸腾.迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,此时会观察到________的现象,这是由一于在瓶底浇冷水后,液面上方________,导致液体的沸点降低所致.

(2)图乙是小明制作的“浮沉子”.为观察到小瓶在水中的浮沉现象,大瓶瓶盖应该

________(旋紧/拧开);为使漂浮于水面上的小瓶子下沉,小明应________ (松开/捏紧)手指.

(3)如图丙所示,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端,制成一个简单的验电器.当用带电的橡胶棒先靠近静止的铝箔条左端,再靠近其右端时会观察到铝箔条________(均被吸引/均被排斥/一次被吸引,另一次被排斥).此实验中,通过铝箔条的转动可推断橡胶棒的带电情况,这种实验方法是________(控制变量法/转换法/理想实验法).

【答案】水又开始沸腾气压减小旋紧捏紧均被吸引转换法

【解析】

【分析】

【详解】

(1)在图甲所示实验中,将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水停止沸腾.迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水时,液面上方的气体温度降低、体积减小,气压减小;

由于气压降低,水的沸点降低,所以此时会观察到水又开始沸腾的现象.

(2)图乙是小明制作的“浮沉子”,实验中要通过改变瓶内气体压力的方法,改变小瓶的浮沉,所以为观察到小瓶在水中的浮沉现象,大瓶瓶盖应该旋紧;

为使漂浮于水面上的小瓶子下沉,小明应挰紧手指,则瓶内气压增大,气体对小瓶的压力增大,同时压力增大时,进入小瓶中的水增加,小瓶自重增加,所以小瓶下沉.

(3)如图丙所示,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端,制成一个简单的验电器.当用带电的橡胶棒先靠近静止的铝箔条左端时,由于带电体能够吸引轻小物体,所以橡胶棒与铝箔条吸引;

再靠近其右端时,同样由于带电体能够吸引轻小物体,也会观察到铝箔条被吸引,即两次都被吸引(但要注意橡胶棒与铝箔条不能接触,接触后,带同种电荷,第二次会排斥);此实验中,通过铝箔条的转动可推断橡胶棒的带电情况,这种实验方法是转换法.

4.小明利用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾的规律”。

(1)为了完成实验,还需要的测量器材是_________;

(2)当水温上升到90℃时,每隔1min读一次温度计的示数,直到水沸腾2min后停止读数,根据记录的数据画出了水沸腾的温度和时间的关系曲线如图乙。根据图像可得出的规律是:_______。

(3)观察了水沸腾前和水沸腾时的现象。请结合你的探究经历说说这两种现象的不同之处。________(写出1条即可)

(4)有的同学想把装水的试管放入烧杯中,用烧杯中的水给试管加热进行实验探究,如图丙所示这样做是否可以?为什么?_____

【答案】停表水沸腾过程中吸收热量温度不变沸腾前水吸热升温,而沸腾时吸热不升温;沸腾前产生的上升气泡,由大变小,沸腾时产生的上升气泡由小变大。不可以;烧杯中的水沸腾时温度不再升高,当试管中的水达到沸点后,与烧杯中的水没有温度差,无法吸热,不能沸腾,所以不能进行此实验

【解析】

【详解】

(1)[1]探究水沸腾的规律,要记录时间,为了完成实验,还需要的测量器材是停表;

(2)[2]从图乙可以看到,第4min到第6min,水在沸腾,水持续吸热,温度保持98℃不变,可以得到的规律是水沸腾过程中吸收热量温度不变;

(3)[3]从图乙可以看到,水沸腾前,吸热温度不断上升,沸腾时吸热温度保持98℃不变;还可以知道,沸腾前由于上面的水温度低于下面的水,产生的上升气泡会遇冷液化成水,气泡会变小;而沸腾时水的温度均匀,但是上面水的压强较小,那么产生的上升气泡会变大;

(4)[4]不可以;因为当烧杯的水沸腾时,温度达到沸点,温度不再升高,而试管中的水达到沸点后,试管的水温度和烧杯水的温度是相同的,试管无法从烧杯中吸收热量,达不到沸腾的条件,不能沸腾,所以不能进行此实验。

5.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

012345678910

温度4-2-000001234

/℃

(4)在第5 min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.

6.晓轩同学在“探究冰和蜡的熔化规律”时,使用的实验装置如图甲所示。

(1)要完成该实验,除了如图所示的仪器外,还需要一种量仪器是_____。

(2)在实验过程中,每隔1min记下温度计的示数,同时还要观察冰和蜡的状态。

(3)蜡在熔化过程中温度和加热时间的实验数据如下表,第一分钟的温度如图乙所示,请将正确的温度填在下表的空格中____,由此可知蜡是_____(进填“晶体”或“非晶体”)。时间/min01234567

蜡的温度/℃42464849505152

(4)向试管中放入碎冰,根据加热过程中记录的数据画出如图丙所示的温度一时间图象。由图象可知,冰熔化过程共用_____min,在熔化过程中_____(选填“吸收”或“放出”)热量,温度_____(选填“升高”、“不变”或”降低”)。

【答案】秒表 44 非晶体 3 吸收不变

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]实验中需用温度计测量温度,用秒表记录时间,所以本实验中除了温度计外,还需要的测量器材是秒表。

(3)[2]由乙图可知,温度计的分度值为1℃,则示数为44℃。

[3]由表格数据知,蜡在熔化过程中,继续吸热、温度不断升高,没有一定的熔化温度,因此蜡属于非晶体。

(4)[4]从图丙中可知,冰在2min开始熔化,到第5min熔化结束,冰熔化过程共用3min。

[5][6]冰是晶体,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变。

7.小明探究“某种固体熔化时温度随时间变化的关系”实验,实验装置如图所示。(1)小明将装有该固体的试管放在盛水的烧杯内加热,而不是直接用酒精灯加热,目的是为了使试管内的物质______;

(2)由图象可看出该物质的熔点是______℃,在第15min内该物质处于______;(选填“固态”、“液态”或“固液共存状态”)

(3)该物质熔化过程的特点是不断吸热,温度______

【答案】受热均匀80固液共存状态不变

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]将装有固体的试管放在盛水的烧杯内加热,目的是为了使试管内的物体受热均匀。

(2)[2]由图象知,该物质在熔化过程中温度保持80℃不变,所以该物质是晶体,熔点为80℃。

[3]由图象知,在第15min物质处于熔化过程中,所以是固液共存态。

(3)[4]晶体在熔化过程中吸受热量,温度保持不变。

8.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.

9.小明利用如图甲所示装置探究冰块熔化的特点,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。

(1)冰的熔化过程持续了________min。

(2)图乙是他根据记录的数据绘制的“温度﹣﹣时间”图象,由图象可知:冰属于

________(选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据是

__________________________。

(3)图乙中第4min时,物质处于________态。

【答案】10 晶体冰在熔化过程中,吸收热量但温度不变固,

【解析】

【详解】

(1)由图象可知,冰从第5min开始熔化,到第15min完全熔化,共耗时15min-

5min=10min;

(2)由图象知,冰在熔化过程中温度保持不变,即有固定的熔化温度:熔点,所以冰是晶体;

(3)由图象知,图乙中第4min时,温度还低于熔点,物质还没有熔化,因此冰处于固态。

【点睛】

晶体和非晶体的区别就在于晶体有一定的熔化温度,当熔化完以前,温度是不会升高的,即晶体熔化时吸热,温度不变,而非晶体没有固定的熔化温度,据此判断晶体和非晶体。

10._______和沸腾是汽化的两种方式。如图所示a、b是某同学做观察水沸腾实验时看到

的气泡上升情况示意图,其中图________一定是水在沸腾前的情况,图_____则是水沸腾时的情况;当水温升至90℃时,每隔1min记录一次水温,4min后水开始沸腾,接着又观察记录了6min,然后停止加热,沸腾停止。

记录数据如下表:

时间t/min0123456789

温度T/℃90929496989898959898

该同学根据观察到的现象、分析数据、归纳总结,有如下发现:

(1)水沸腾的时候,是在液体_______和________同时发生的剧烈的汽化现象;

(2)从记录数据看出,在某一次观察记录中有明显错误的是第______min时的数据;

(3)停止加热,沸腾停止,说明沸腾过程需要_______。你一定还有其他的发现,请写出其中任意一条_______。

【答案】蒸发 b a 内部表面 7 吸热水的沸点是98℃

【解析】

【分析】

【详解】

[1]蒸发和沸腾是汽化的两种方式。

[2][3]图a是沸腾时的情况,因其气泡在上升过程中变大,到水面破裂开来;图b是水沸腾前的情况,因其气泡在上升过程中变小,然后消失。

(1)[4][5]水沸腾的时候,是在液体的表面和内部同时发生的剧烈汽化现象。

(2)[6]从记录数据看出,第7min的数据是错误的,因第4min水便开始沸腾,而在沸腾过程,温度是保持不变的。

(3)[7]停止加热,沸腾停止,说明沸腾过程需要吸热。

[8]由表格数据可知,水在98℃时开始沸腾,那么水的沸点是98℃。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/nnhl.html

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