武汉市华一寄宿学校物理物态变化实验易错题Word版 含答案.docx
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武汉市华一寄宿学校物理物态变化实验易错题Word版 含答案.docx
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武汉市华一寄宿学校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.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.某一小组用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”.在两个相同烧杯中分别加入质量、初温相同的水和食盐水,用相同酒精灯加热直到沸腾.
(1)分别测量出水和食盐水的沸点,发现食盐水的沸点比水高.其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示,水的沸点为_______℃.
(2)实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长,说明食盐水吸收的热量比水_______(选填“多”或“少”).
(3)能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论?
答:
_________;
其原因是:
_____________________.
【答案】98多不能实验中没有保持二者质量和升高的温度相同
【解析】
【分析】
(1)根据图中所示温度计示数为98℃;
(2)在相同的酒精灯下,向相同的烧杯加热,要比较吸收热量的多少,就得比较加热时间的多少,而实验中加热食盐水所用时间多,则其吸收的热量也多;
(3)要比较比热容的大小,必须得控制其他物理量不变,保证质量不变,还有一个因素,得使两者的温度差相同,才可以比较比热容的大小。
【详解】
(1)根据图中所示,温度计示数为98℃,所以水的沸点为98℃;
(2)我们知道要比较物质吸收热量的多少,就得比较加热时间的多少;
(3)要比较其中一个物理量的大小,就得控制其他物理量不变,所以在其他物理量不变的情况下才能比较,而实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
故答案为:
(1)98;
(2)多;(3)不能;实验中没有保持二者质量和升高的温度相同。
3.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.
4.如图1所示,在做“观察水沸腾”的实验时,甲、乙、丙三组同学分别从图A、B所示的两套器材中任选一套来完成实验.(实验室已准备多套图A、B所示的装置),请回答:
(1)组装实验器材时,应按照_____的顺序(选填“自上而下”或“自下而上”).
(2)甲组同学发现所测水的沸点高于100℃,他们选择的是图_____(选填“A”或“B”)所示的装置.
(3)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,他们绘制的沸腾图象如图C所示,得到a、b两种不同图象的原因是水的_____不同.
(4)实验完毕,小云撤去酒精灯后发现水继续沸腾了一段时间,原因是_____.
(5)小丽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2(a)、(b)所示,则图_____是水沸腾前的情况.水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”实际上是_____(选填“小冰晶”、“小水滴”或“水蒸气”);
【答案】自下而上B质量石棉网、铁圈或烧杯底部的温度高于水的沸点b小水滴
【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)B装置有盖,水面上气压大,沸点高,所以甲组同学发现所测水的沸点高于100℃,他们选择的是B装置;
(3)由
知,水的比热相同,升高相同的温度,水的质量不同,水吸收热量不同,需要的时间不同;
(4)由于石棉网、铁圈或烧杯底部的温度高于水的沸点,所以撤去酒精灯后,水能够继续吸热而沸腾一段时间;
(5)a图气泡在上升过程中气泡体积增大,所以是沸腾时的情况;b图气泡在上升过程中,体积逐渐减小,所以是沸腾前的情况;烧杯中冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴.
5.小明在做“观察水的沸腾”实验时,用到的器材如下:
铁架台、烧杯、温度计、秒表、硬纸板、石棉网等:
(1)组装器材时,应该观察_____的高度,据此在铁架台上固定铁圈(石棉网)的高度;
(2)实验时用温度计测出不同时刻水的温度,并记录在表中,其中第3min时温度计的示数如图甲所示,示数为_____℃;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
80
84
88
96
98
98
98
(3)某时刻观察到烧杯中出现图乙所示的现象,表明水_____(选填“已经”或“尚未”)沸腾;
(4)实验需要测量水温随时间变化的多组数据,这是为了_____(填序号);
①发现变化规律②减小实验误差
(5)在评估交流时,有同学提出从开始加热到沸腾,所用时间过长。
如果要对实验进行改进以缩短实验时间,请你说出一种办法:
_____。
【答案】酒精灯外焰92已经①减小水的质量
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,确定酒精灯外焰的高度,再固定铁圈的高度。
(2)[2]由甲图知,温度计的分度值为1℃,因此该温度计的示数是92℃。
(3)[3]由乙图中气泡在上升过程中体积不断增大,假设水已经沸腾,那么这些水的温度是均匀的,气泡在上升过程中受到水的压强在变小,气泡的体积在不断增大,这与题中现象是相同的,所以是沸腾时的现象,水已经沸腾。
(4)[4]为得出可靠的结论,要进行多次测量,故选①。
(5)[5]水从开始加热到沸腾的这段时间需要缩短,可以减小水的质量等。
6.在“探究甲乙两种物质熔化规律”的实验中,某小组同学记录的实验数据如表所示,请根据表中的实验数据解答下列问题:
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
70
72
74
76
78
67
78
78
81
84
87
70
71
73
74
76
77
79
82
84
86
89
(1)该组同学在记录物质甲的数据时,记录中有一明显错误的数据是______;
(2)在甲、乙两种物质中,属于晶体的是______(填“甲”或“乙”);
(3)该晶体的熔点是______
;
(4)该晶体在
时,处于______(填“固体”、“液体”或“固液共存”)状态;
(5)从实验的数据可分析得出,固态物质在熔化时需要______(填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】67;甲;78;固体;吸收。
【解析】
【详解】
(1)[1]由表格中数据知,甲从第8min温度保持不变,但第10min温度为
,明显降低,所以是错误数据;
(2)[2]由数据知,甲熔化过程中吸热温度保持不变,甲是晶体;乙熔化过程中吸热温度不断升高,为非晶体;
(3)[3]晶体在熔化过程中温度保持
不变,所以熔点为
;
(4)[4]晶体在
时,未达到熔点,还没开始熔化,为固态;
(5)[5]固体在熔化过程中需要吸收热量。
7.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。
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.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。
10.如图所示是某校同学做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验装置:
(1)组装实验装置时,放置石棉网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置非常重要,其操作顺序是._____(选填序号)
①先调整固定铁圈的位置,再确定铁夹的位置;
②先调整固定铁夹的位置,再确定铁圈的位置.
(2)实验时,向烧杯中倒入热水而不用冷水,这种做法的优点是_____.
(3)在水温升高到88℃时开始计时,每隔1min记录1次温度,直到水沸腾后几分钟为止,记录的数据如表:
分析表记录的实验数据,可知水沸腾时的温度为_____℃,说明此时当地气压_____(填大于、小于或等于)一个标准大气压.
(4)从计时开始到水温刚好达到沸点的过程中,水要持续_____,温度_____(选填“升高”、“降低”或“不变”).
(5)如图中,表明水正处于沸腾的是如图中的_____图(填“a”、“b”).
(6)小明撤掉酒精灯后,发现水未立即停止沸腾,试分析其原因:
_____.
(7)实验中,另一组同学用一根正常温度计测量水温,发现温度计的液柱异常快速上升,可能的原因是_____.
【答案】①缩短实验时间98小于吸热升高a石棉网的温度较高,可以给烧杯中的水继续加热温度计玻璃泡碰触到烧杯底部
【解析】
【分析】
【详解】
(1)在实验中需要用酒精灯的外焰加热,所以应先确定铁圈的高度,故选①;
(2)在实验中,向烧杯内倒入热水,这样可以缩短将水加热至沸腾所需的时间;
(3)由表格中数据可以看出,在加热到第5min、6min、7min、8min时,水的温度为98℃保持不变,所以水的沸点应为98℃;说明此时当地气压小于一个标准大气压;
(4)观察表格中的数据可知,从计时开始到水温刚好达到沸点的过程中,水要持续吸热,温度不断升高;
(5)a图中气泡在上升过程中体积不断增大,所以是沸腾时的现象.随着气泡的上升,受到水的压力逐渐减小,所以气泡逐渐变大;b图气泡在上升过程中体积减小,所以是沸腾前的现象;
(6)小明撤掉酒精灯后,但石棉网的温度较高,可以给烧杯中的水继续加热,所以烧杯中的水不会立即停止沸腾.
(7)烧杯的底部与石棉网接触,受酒精灯直接加热,温度升高的快,所以另一组同学用一根正常温度计测量水温,发现温度计的液柱异常快速上升,可能的原因是温度计玻璃泡碰触到烧杯底部.
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