考点冲刺21【物态变化的实验探究】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1.(2024八上·武汉期中)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,某组同学用如图甲所示的实验装置进行了两次实验,并根据实验数据绘制了如图乙所示的图象。下列说法错误的是( )
A.安装图甲所示的器材时,温度计的玻璃泡应该浸没水中,不要碰到烧杯的底部或侧壁
B.从实验中可以看到,水沸腾时形成的大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中
C.在进行此实验过程中,当水加热至沸腾后,小孔中有大量的的白雾冲出,离小孔越近看到的白雾越多,这是液化现象
D.分析图乙中的图线,第一次和第二次得到的图线不同的原因是水的初温和水的质量不同
【答案】C
【知识点】探究水的沸腾实验
2.(2024·当阳模拟)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究固体熔化时温度的变化规律,得到如图乙所示的图象。下列说法错误的是( )
A.该固体是晶体,熔点为80℃
B.该固体熔化时间持续了大约15min
C.第20min时,试管中的物质处于固液共存态
D.该固体在熔化过程中,不断吸热,温度不变,内能不变
【答案】D
【知识点】凝固与凝固放热特点;熔化和凝固的温度—时间图象;温度、热量与内能的关系
3.(2024八上·恩施期中)如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象。下列说法正确的是( )
A.在时,该物质处于固液共存状态
B.在段,该物质不吸热
C.该物质凝固过程持续了5min
D.该物质的凝固点是45℃
【答案】D
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】AB.从图象看,BC段是晶体的熔化过程,在此过程中物质吸收热量,但温度保持不变,EF段是晶体的凝固过程,在15 min时,凝固已经结束,此时处于固态,故AB错误;
CD.从图象中可以看出,该物质在温度降低到45℃时开始凝固,故其凝固点是45℃,而其凝固过程从第12 min开始,到第15 min凝固结束,共持续了3 min,故C错误,D正确。
故选 D。
【分析】“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象中物质吸收热量,但温度保持不变,则是晶体的熔化过程,熔化过程该物质处于固液共存状态。
2、晶体的凝固过程放热但温度不变,保持不变得温度是晶体得凝固点。
4.(2024·武汉模拟) 某实验小组用如图甲所示的实验装置探究固体熔化时温度的变化规律,得到如图乙所示的图象。下列说法错误的是( )
A.该固体是晶体,熔点为80℃
B.该固体熔化时间持续了大约15min
C.第20min时,试管中的物质处于固液共存态
D.该固体在熔化过程中,不断吸热,温度不变,内能不变
【答案】D
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】 A、该物质在10~25min内一直在吸收热量,温度保持80℃不变,故该固体是晶体,熔点为80℃,故A正确;
B、该固体熔化过程持续了大约25min-10min=15min,故B正确;
C、第20min时,试管中的物质处于熔化过程,晶体在熔化过程中处于固液共存态,故C正确;
D、该固体在熔化过程中,不断吸热,温度不变,内能增加,故D错误。
故选:D。
【分析】 (1)晶体有一定的熔点,晶体熔化时的温度是熔点,熔化过程中吸收热量温度不变,内能增加;
(2)晶体从开始熔化到全部变成液态经历的时间差为晶体熔化的时间;
(3)熔化过程中处于固液共存状态。
5.(2024·宜昌模拟)如图所示是力学的四个实验情景,下列关于每个实验的结果预测正确的是( )
A.甲图木块与小车一起向右匀速运动,小车受阻力停止时,木块一定停止
B.乙图往瓶内打气,瓶塞冲开时:通过压缩体积在瓶口处液化出现雾
C.丙图当向玻璃管中吹风时,形管管中的水面上升,管中水面下降
D.丁图将容器侧壁的塞子同时拔出,水从孔喷射最远,从孔喷射最近
【答案】C
【知识点】液化及液化放热;惯性及其现象;液体压强的特点;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.甲图木块与小车一起向右匀速运动,小车受阻力停止时,由于关系,木块会继续向前运动,故A错误;
B.乙图往瓶内打气,瓶塞冲开时:通过降低温度在瓶口处液化出现雾 ,故B错误;
C.丙图当向玻璃管中吹风时,A管上方较细,则空气流速大而压强小,B管上方较粗,则空气流速小而压强大,那么A形管管中的水面上升,B管中水面下降,故C正确;
D.丁图将容器侧壁的塞子同时拔出,c孔深度最大,此时水的压强最大,那么水从c孔喷射最远,从a孔喷射最近,故D错误。
故选C。
【分析】A.物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
B.液化的方式:①压缩体积;②降低温度;
C.根据流体压强和流速的关系分析;
D.根据液体压强随深度的变化规律判断。
6.(2024九下·恩施模拟)下列实验仪器中用来测力的是( )
A.寒暑表 B.机械停表
C.弹簧秤 D.电压表
【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;时间及其测量;弹簧测力计及其使用;电压的测量及电压表的使用
7.(2023八上·东西湖期中)如图所示,某实验小组把盛有水的纸盒放在火焰上烧,做“纸锅烧水”实验,下列说法中错误的是( )
A.纸锅里的水未加热前,也会发生汽化现象
B.纸锅里的水上方冒出的“白气”实际是水蒸气
C.纸锅里的水加热到沸腾后,若撤去酒精灯,水会停止沸腾
D.水烧开了纸盒仍不会烧着,是因为纸的着火点高于水的沸点且水沸腾时需要吸热
【答案】B
【知识点】沸腾及沸腾条件;液化及液化放热
【解析】【解答】 A、纸锅里的水未加热前,水也存在蒸发现象,故A正确。
B、纸锅里的水上方冒出“白气”实际是水蒸气液化而成的小水珠,故B错误。
C、纸锅里的水沸腾后,温度保持不变,若撤去酒精灯火焰,水不能继续吸热,故水不会继续沸腾,故C正确。
D、纸盒不会烧着是因为纸的着火点高于水的沸点且水沸腾时需要吸热,温度不变,故D正确。
故答案为:B
【分析】(1)物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,物质由固态直接变为气态的过程叫升华;由气态变为液态的过程叫液化,由液态变为气态的过程叫汽化;由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为固态的过程叫凝固。
(2)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
8.(2023九下·咸宁模拟)下列所描述的物理现象与实验现象符合的是( )
A.图甲中,活塞缓慢压下时,筒内棉花燃烧
B.图乙中,当塞子跳起来时,可以看到瓶内出现大量白雾
C.图丙中,把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,此时弹簧测力计的示数会变小
D.图丁中,燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体推动活塞向上运动
【答案】B
【知识点】物质的三态;做功改变物体内能;热机的四个冲程;分子间相互作用力
9.(2023八上·当阳期中)小东在做水的沸腾实验时,发现水沸腾一段时间后,烧杯里的水太少了,温度计的玻璃泡不能浸没在水中,于是他往烧杯中迅速加了一些冷水(水量比烧杯中的少),用同样大的火加热直到水再次沸腾。忽略气压变化,下面能大致反映小东实验过程中烧杯里的水温度随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】沸腾及沸腾条件;探究水的沸腾实验
10.(2024八上·武汉月考)某实验小组用两套如图甲所示完全相同的加热装置探究固体熔化时温度的变化规律,两套装置的烧杯中都装了相同质量的水,试管中分别装有少量相等体积的固体a和固体b。用酒精灯对它们加热,它们的温度随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.固体a一定是晶体,熔点为,熔化时间持续了
B.固体b一定是非晶体,沸点为,时处于沸腾状态
C.时,试管中的a、b吸收热量温度保持不变,都处于固液共存态
D.后,水中两试管内物质的温度可能会超过
【答案】A
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验
二、多选题
11.(2024·南昌二模) 在测量和探究实验中,以下操作正确的是( )
A.测量小灯泡工作时的电阻,多次测量小灯泡不同亮度时的电阻并求平均值
B.测量液体的密度,一定要将烧杯中液体全部倒入量筒中
C.探究凸透镜成像的规律,调整光屏中心、透镜光心与烛焰中心大致在同一高度
D.探究水沸腾时温度变化的特点,记录温度计的示数,同时观察水中气泡变化情况
【答案】C,D
【知识点】温度及温度计的使用与读数;液体密度的测量;凸透镜成像规律及其探究实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.灯泡的电阻不是一个定值,所以多次测量小灯泡不同亮度时的电阻并求平均值没有意义,故A错误;
B.测量液体的密度,不一定要将烧杯中液体全部倒入量筒中,可以读出量筒内液体的体积,再用原来液体和烧杯的总质量减去烧杯和剩余液体的质量来求得量筒内液体的质量,再用计算液体密度,故B错误;
C.探究凸透镜成像的规律,调整光屏中心、透镜光心与烛焰中心大致在同一高度,这样能使像呈现在光屏中央,故C正确;
D.探究水沸腾时温度变化的特点,记录温度计的示数,同时观察水中气泡变化情况,若气泡自下而上逐渐变大,说明水在沸腾,故D正确。
故答案为:CD。
【分析】透镜光心与烛焰中心大致在同一高度,这样能使像呈现在光屏中央,气泡自下而上逐渐变大,说明水在沸腾。
12.(2024·桂林模拟) 关于如图所示的实验,说法正确的是( )
A.图甲中水蒸气对瓶塞做功,水蒸气的内能不变
B.图乙过程中能量的转化与四冲程汽油机的压缩冲程相同
C.用图丙所示装置(除了燃料种类不同外,其他条件均相同)比较燃料1和燃料2的热值时,是通过比较水升高的温度来得出结论的
D.图丁是水沸腾时的情形
【答案】B,C
【知识点】沸腾及沸腾条件;做功改变物体内能;热机
【解析】【解答】 A.图甲中水蒸气对瓶塞做功,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,则水蒸气的内能减小,故A错误;
B.图乙过程中压缩气体做功,将活塞的机械能转化为气体的内能,与四冲程汽油机的压缩冲程中的能量转化相同,故B正确;
C.根据Q放=qm可知,不同燃料燃烧相同质量时放出热量不同,水吸收的热量不同,在水的质量相同时,根据可 通过比较水升高的温度来得出结论,故C正确;
D.图丁气泡由下往上越来越小,是水沸腾前的情形,故D错误。
故选BC。
【分析】 A.物体对外界做功,内能减小;外界对物体做功,内能增大;
B.热机工作过程中能量的转化:①压缩冲程:机械能→内能;②做功冲程:先是化学能→内能,再由内能→机械能。
C.根据Q放=qm可知,不同燃料燃烧相同质量时放出热量不同,水吸收的热量不同,据此分析。
D.水沸腾前,气泡上升时越来越小;水沸腾时,气泡上升时越来越大。
13.(2024·东港模拟)生活中的一些器具或实验室中的某些装置上会留有特殊的“孔”,它们的作用不尽相同。下列说法正确的是( )
A.茶壶盖上的“孔”,是为了加快蒸发使茶水快速降温
B.行驶汽车的天窗“孔”,打开后可利用压强差可将车外的空气“抽”到车内
C.电脑机箱上开的“孔”,是为了通风散热以减少电热危害
D.水沸腾实验中烧杯盖上的“孔”,是为了使杯内水面上方的气压等于外界大气压
【答案】C,D
【知识点】探究水的沸腾实验;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系;焦耳定律
【解析】【解答】A.茶壶盖上的孔其作用是使壶内外的气压相等,故A错误;
B.打开行驶的汽车的天窗时,天窗外空气的流速大于车内空气的流速,天窗外空气的压强小于车内空气的压强,车内空气被“抽”到车外,故B错误;
C.电脑上的散热孔的作用是通风散热,以减少电热危害,故C正确;
D.在探究水沸腾的实验中,烧杯盖子上的孔的作用是使杯内外的气压相等,故D正确。
故选CD。
【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;
2、大气压的应用; 茶壶盖上的孔其作用是使壶内外的气压相等,使得水可以顺利倒出。
14.(2023·济南模拟)在做物理实验时,为了得到理想的效果,常有一些严谨的要求。下列实验要求及解读正确的是( )
A.甲实验“烧杯中倒入适量的水”:水过多加热时间会过长;水过少则温度计的玻璃泡无法浸没
B.乙实验“量筒中取适量的水”:水过多放入金属块后水会溢出量筒;水过少则金属块无法浸没
C.丁实验“斜面倾角大小要合适”:倾角过大小车在斜面上运动时间太短,测量误差太大;倾角过小则小车运动距离可能太小
D.丙实验“木块上放合适的重物”:压力过大拉力会超过弹簧测力计的量程;增加的压力太小则不易测出摩擦力的变化
【答案】A,B,C,D
【知识点】探究水的沸腾实验;量筒的使用;测量物体运动的平均速度;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.探究水沸腾前后温度的变化特点时,应取“适量”的水,即水至少要能完全浸没温度计的玻璃板而不碰到容器底,但水太多实验时间又会太长。A符合题意;
B.用排水法测不规则固体的体积时,如果量筒中的水太少,固体放入后不能完全浸没在水中,则无法测出固体体积;如果水太多,固体放入后超过了量筒的最大量程,则也无法进行测量,B符合题意;
C.测小车平均速度的实验中,如果斜面倾角太大,斜面太陡,小车运动的速度太快,则测得的运动时间误差较大;如果斜面倾角太小,则小车可能不会运动,C符合题意;
D.探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,如果压力太大,滑动摩擦力太大,则会超过弹簧测力计的量程,增加的压力太小,则不容易感知滑动摩擦力的变化,故应在木块上放合适的重物,D符合题意。
故答案为:ABCD。
【分析】水沸腾实验中,水量要同时考虑温度计的放置,又要考虑加热时间;量筒水量要保证能完全浸没液体又不超出量程;测小车平均速度的实验中,斜面不能泰斗也不能太缓;探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,压力大小要保证不能超出测力计量程,又要是摩擦力明显。
15.(2022·日照)某科考队员在海拔5500m的高山上进行了下列实验探究。
⑴首先利用随身携带的普通烧水壶烧水,发现壶中水温才就沸腾了;
⑵利用图甲所示装置安装两套相同的实验器材,在两套装置的试管中分别装有少量的固体P和固体Q,点燃酒精灯进行实验。利用实验测得的数据得到它们的温度与加热时间图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.固体P熔化经历了
B.固体P的熔点为,一定是晶体
C.固体Q的熔点为,在内持续吸热
D.水沸腾,说明实验时的大气压高于1标准大气压
【答案】A,B
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】A.如图乙,固体P从第5min开始熔化,第20min结束,一共经历了15min,A符合题意;
B.如图乙,从第5min开始熔化,第20min结束,有固定的熔化的温度,故是晶体,熔点为50℃,B符合题意;
C.由于海拔高,导致水的沸点是80℃,故固体Q的温度可能是经过一段时间加热后与水温最终保持相同,但从图像无法确定Q是否在熔化,C不符合题意;
D.在标准大气压下,水的沸点为100℃,而水沸腾,说明实验时的大气压低于1标准大气压,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】有固定的熔化的温度的固体是晶体;固定的熔化温度即为熔点;熔化过程中,物体不断吸热;气压越低沸点越低。
16.(2023·和平模拟)小多和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点,当水温接近90℃时,每隔0.5分钟记录一次温度,并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图像。下列对实验情景的分析和判断正确的是( )
A.小华将水加热至沸腾的时间较长,是因为小华加热的水质量较多
B.小多判断水开始沸腾的依据:水中形成大量气泡上升变大并冒出
C.由实验可知,水沸腾过程中吸热温度保持不变
D.由图乙可知,当地的气压高于个标准大气压
【答案】A,B,C
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】A.同一地区水的沸点相同,初温相同,但小华加热时间更长,说明是水的质量不同导致的,A符合题意;
B.当水达到沸点时,水中也会形成大量气泡上升变大并冒出,B符合题意;
C.由图乙可知水沸腾时,温度不再变化,但是需要继续吸热,C符合题意;
D.此时水的沸点为98℃,标准大气压下水的沸点为100℃,液体沸点随气压的升高而升高,所以当地的大气压低于个标准大气压,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】 同一地区水的沸点相同,但加热时间不同可能是由质量不同导致的;当水达到沸点时,气泡迅速地由小变大;水沸腾后温度不变,需要继续吸热;水沸腾时吸热温度不变,不变的温度即为沸点,液体沸点随气压的升高而升高。
三、填空题
17.(2024·游仙模拟)在做“观察水沸腾”的实验时:
(1)A组同学用的是如图甲所示装置,他们测出的水温将偏 (填“大”或“小”)。
(2)由实验结果可以得出水沸腾时的规律是:不断吸热,但温度 。(填“不变”或“升高”或“降低”)。
(3)A两组同学在做完该组实验后,继续做了如图乙所示实验:大试管和小试管里都装有水,将三支大试管中的水加热,则大试管中的水不断沸腾过程中,小试管中的水会沸腾的是图 。
【答案】大;不变;C
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】探究水的沸腾实验时,(1)图甲中,温度计的玻璃泡碰到了容器底,测出的水温将偏大;
(2)实验时,水沸腾后,温度保持不变,可以得出:水沸腾过程中,不断吸热,温度保持不变。
(3)图A、图B中,烧杯与试管内的水面气压相同,当烧杯内的水沸腾后,试管内的水温也会升高至沸点,但不会从外界吸热,不会沸腾;图C中,烧杯口密封,试管口与外界大气连通,烧杯内水面气压大于外界大气压,烧杯内的水的沸点高于试管内水的沸点,试管中的水能从烧杯中的水吸收热量,达到沸点,还能继续吸热,试管内的水能沸腾。
故选C。
【分析】(1)使用温度计时,液泡不能碰到容器底;
(2)液体沸腾时,吸收热量,温度保持不变;
(3)液体的沸点随气压的增大而升高,液体沸腾的条件是到达沸点,继续吸热。
18.(2024九下·广东模拟)如图甲是小明进行“探究水沸腾时的特点”实验时的情景。实验过程中小明放了一张纸片盖在烧杯上,是为了 ;如题图乙是实验中某一时刻的温度计示数,其读数是 ℃;如图丙是小明根据实验数据绘制的“温度一时间”图象,根据该图象可以判断小明所在地区的气压 (选填“高于”“等于”或“低于”)一个标准大气压。
【答案】减小热量散失,缩短加热时间;84;低于
【知识点】温度及温度计的使用与读数;探究水的沸腾实验;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】(1) 实验过程中小明放了一张纸片盖在烧杯上,是为了减小热量散失,缩短加热时间。
(2)根据图乙可知,温度计的分度值是1℃,此时温度计的示数是84℃。
(3)根据丙图可知,水沸腾时的温度是99℃,小于100℃,所以此地气压低于一个标准大气压。
【分析】(1)根据烧水时加锅盖的原因解答;
(2)根据乙图确定温度计的分度值,根据液面位置读出示数即可;
(3)根据液体沸点随上方气压的增大而升高的规律解答。
19.(2024·江阴一模)如图所示是小华在研究水沸腾时的实验装置图:
(1)除图中器材外,还需要的一个测量工具是 。
(2)实验过程中,为了探究水沸腾时是否需要吸热,你的操作是 。
(3)小华联想到使用燃气灶烧水,当水沸腾时,水面上方会出现大量“白气”,他选择 (开大火/关火)。
【答案】(1)秒表
(2)移去酒精灯
(3)关火
【知识点】沸腾及沸腾条件;探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)由图可知:在实验中,还需要用秒表记录时间,所以除了需要温度计外,还需秒表;(2)水沸腾后,若撤去加热源,即移去酒精灯(停止加热),则水不再吸收热量,也就不能维持沸腾状态,所以此时水的沸腾停止。所以验验证水沸腾后是否需要继续吸热,可以停止加热,观察水是否会继续沸腾。(3) 由于关火后水面上方的温度明显低于水蒸的温度,热的水蒸遇冷从而发生液化形成大量的小水珠,产成"白气",因此水面上出现"白气"相对多一些; 使用大火,会导致周围温度很高,水蒸气不容易液化故他选择关火。
故答案为:(1)秒表;(2)移去酒精灯;(3)关火。
【分析】此题是探究“水的沸腾”实验,考查了相关的测量仪器及对数据的分析,掌握水沸腾的特点是解决此题的关键,观察水的沸腾实验中,要探究水的温度随时间的变化,所以还需要秒表记录时间;掌握水的沸腾条件:达到沸点并不断吸热。
20.(2024·成都模拟)图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。实验时将装有海波的试管放到水中加热,而不用酒精灯直接给试管加热,这样做既可以使海波受热均匀,又可以使海波的温度上升 (选填“较快”或“较慢”),便于观察实验现象和记录数据。根据实验数据绘制的图像如图乙所示,由图像可知海波熔化特点是 。
【答案】较慢;温度不变,持续吸热
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)在实验过程中,使海波均匀受热,让它的各个位置状态变化一致,以及温度上升较慢,可以方便记录温度,因此使用“水浴法”加热;
(2)由图乙可知,海波在熔化过程中,温度保持不变,但要持续吸热。
【分析】(1)根据水浴法加热的优点分析;
(2)根据乙图确定海波熔化时的温度变化特点。
四、实验探究题
21.(2025九下·顺德模拟) 某物理兴趣小组的三个同学做“观察水的沸腾”实验,他们使用的实验装置分别如图a、b、c所示,酒精灯和烧杯均为同一规格(其中a装置加有较为密闭的盖子).甲、乙、丙是使用这三套实验装置实验后作出的温度随时间变化的图象.
(1)用a装置做实验作出的图象是 图;用b装置做实验作出的图象是 图;用c装置做实验作出的图象是 图.
(2) 图丙中的沸点升高说明液体的沸点可能与 有关。
(3) 图甲与图乙中从开始加热到沸腾的时间不同是由于所加热水的 不同所致。
(4)通过实验我们可归纳出水的沸腾规律:水要沸腾过程中 热,温度 。
【答案】(1)丙;甲;乙
(2)气压
(3)质量或多少
(4)吸;不变
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)a图中加盖了,气压高于标准气压,故丙图中沸点为102℃,用a装置做实验作出的图像是丙图;b与c图相比,c水更多,加热时间更长,但沸点相同,故b装置做实验作出的图像是甲图;用c装置做实验作出的图像是乙图;
(2)a加热装置中加盖了,气压高于标准气压,对应的丙中沸点为102℃,说明液体的沸点可能与气压有关;
(3)图甲与图乙中从开始加热到沸腾的时间不同是由于所加热水的质量不同;
(4)根据图像可知,水加热时先温度升高,到达一定温度后开始沸腾,温度保持不变,故水沸腾时的特点为吸热,温度保持不变。
【分析】 (1)液体沸腾时持续吸热,温度不变,不变的温度叫做沸点,
(2)液体的沸点与气压有关,气压越大,沸点越高;液体吸热的多少与液体种类、质量、温度的变化量有关,
(3)在液体的温度变化量不变时,减小液体的质量可以减少液体吸收的热量,因此能缩短加热时间;
(4)液体沸腾需要同时满足两个条件:达到沸点,继续吸热。
22.(2025·湖南模拟)探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙。
(1)实验中除了图甲的器材,还需要的测量工具是天平和 。
(2)分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,温度 。
(3)对比图乙中两条图线可知,选用 煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
【答案】(1)秒表
(2)保持不变
(3)盐水
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)实验中需要测量加热时间,所以还需要的测量工具是秒表;
(2)水沸腾时持续吸热,但温度保持不变,由图乙可知,水温在98℃时保持不变,所以水的沸点是98℃;
(3)由图乙中两条图线可知,水和盐水的沸点分别为98℃、101℃,故选用盐水煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
故答案为:(1)秒表;(2)保持不变;(3)盐水。
【分析】(1)根据需要测量的物理量确定实验器材;
(2)由图像可知:水沸腾时持续吸热,但温度保持不变;气压越低,液体沸点越低,气压越高,液体沸点越高;
(3)观察图像,根据水和盐水的沸点进行回答。
23.(2024·长春模拟)如图所示,是探究“冰的熔化实验”和“水的沸腾实验”的两组实验装置。
(1)探究“冰的熔化”实验,应选择图中的 装置;冰熔化时有固液共存状态出现,继续加热,冰水混合物的内能将 ;
(2)在探究“水的沸腾”实验中,观察到水沸腾时温度计的示数为98℃,说明烧杯中液面上方的气压 标准大气压,实验中给烧杯加纸盖的目的 (选填“是”或“不是”)为了升高水的沸点。
【答案】(1)甲;增大
(2)低于;不是
【知识点】熔化和凝固的探究实验;探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)探究冰熔化时要采用水浴法加热,使得受热均匀,故应选择图中的甲装置;继续加热,冰水混合物吸收热量,内能将增大。
(2)水沸腾时温度为98℃,低于一标准大气压时的沸点,说明烧杯中液面上方的气压低于标准大气压,实验中给烧杯加纸盖的目的是为了缩短加热时间。
【分析】水沸腾的温度时间特性:水到达沸点时的特点为加热但温度保持不变,气泡由小变大;标准大气压下水的沸点为100℃,低于标准气压,沸点低于100℃。
(1)[1][2]为使冰受热均匀,探究冰熔化时要采用水浴法加热,故应选择图中的甲装置;物质熔化时吸收热量,内能增大,故继续加热,冰水混合物的内能将增大。
(2)[1][2]一标准大气压时水的沸点为100℃,现在水沸腾时温度为98℃,低于一标准大气压时的沸点,说明烧杯中液面上方的气压低于标准大气压,实验中给烧杯加纸盖的目的是为了减小热量散失,缩短加热时间,不是为了升高水的沸点。
24.(2024·枣庄) 某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。所用实验装置如图甲所示。
(1)安装如图甲所示装置时,应该先确铁圏A的位置,确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)小明记录的数据如下表所示,从表格中可以看出,水在沸腾前,吸收热量,温度 ;水在沸腾过程后,吸收热量,温度 。此时当地的大气压 (填“高于”“低于”或“相等”)1个标准大气压;
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
(3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示。如果同组的小红减少烧杯中水的质量,水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的 (选填“b”“c”或“d”);
(4)星期天小明在家烧水煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水有点少,于是小华又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。下面能说明其整个烧水过程中温度随时间变化的图像是 (填字母)。
【答案】(1)需要
(2)升高;保持不变(或)不变;低于
(3)c
(4)D
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】探究水沸腾前后温度变化的特点时,
(1)根据图甲,组装器材时,需要点燃酒精灯,根据外焰调整高度;
(2)根据表格数据,水在98℃时,温度保持不变,此时沸腾,在沸腾前,不断升温,可知水在沸腾前,吸收热量,温度升高;水在沸腾过程后,吸收热量,温度保持不变。由于水的沸点低于标准大气压下的沸点,则大气压低于1个标准大气压;
(3)相同环境下,沸点相同,若减少烧杯中水的质量,沸腾的时间提前,c是水沸腾前后温度随时间变化图像;
(4)沸水中加入冷水,温度下降,再次沸腾后,沸点不变,D符合题意。
【分析】(1)组装加热器材时,从下向上,酒精灯需要点燃;
(2)水沸腾的温度是沸点,沸点和大气压有关;
(3)减少质量,沸腾时间提前,沸点不变;
(4)相同环境中,沸点不变,热水中加入冷水,温度下降。
25.(2023·吉林模拟)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中:
(1)实验时,向烧杯中到入热水而不是冷水,这样做的目的是 。
(2)小致、小红两名同学的实验装置所用的器材规格完全相同,图乙是小致、小红两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象,由图象可知,水的沸点为 ℃,水沸腾过程中温度变化的特点为 。
(3)分析图乙所示的图象,发现水温上升时的图线恰好平行,由此可知,小致所用水的质量 小红所用水的质量。
【答案】(1)缩短加热时间
(2)98;温度不变
(3)等于
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)实验时,向烧杯中到入热水而不是冷水,这样做的目的是缩短加热时间。
(2)根据图乙可知,保持不变的温度为98℃,则水的沸点为98℃。水沸腾过程中的温度变化为:温度保持不变。
(3)分析图乙所示的图象,发现水温上升时的图线恰好平行,由此可知,小致所用水的质量等于小红所用水的质量。
【分析】(1)加入水的初温越高,则沸腾时需要的热量越少,那么需要的加热时间越短。
(2)液体沸腾时保持不变的温度叫沸点。根据液体沸腾的特点解答。
(3)根据Q=cm△t可知,水温上升时的图线平行,说明吸收相同的热量时升高的温度相同,而水的比热容相等,据此推测水的质量大小关系。
26.(2023·南岗)如图甲是“探究某种固体物质熔化特点”的实验装置,图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随加热时间变化的图象。
(1)实验中,用烧杯中的热水加热试管中固体物质,好处是 ;
(2)图乙中,该物质加热时,其状态是 ,此时物质的温度是 ;
(3)由图象可知,该物质的熔化时特点: ;
(4)该物质熔化需满足的条件是: 。
【答案】(1)使试管中的固体受热均匀
(2)固液共存态;80
(3)不断吸收热量,温度保持不变
(4)温度达到熔点,继续吸热
【知识点】熔化与熔化吸热特点;熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】(1)实验中,用烧杯中的热水加热试管中固体物质,好处是:使试管中的固体受热均匀;
(2)根据乙图可知,5~10min内温度保持不变,此时物质正在熔化,因此第8min中物质为固液共存态。此时物质的温度为80℃。
(3)根据图像可知,该物质熔化时图像与横轴平行,那么得到结论:不断吸收热量,温度保持不变。
(4)物质熔化需满足的条件是:温度达到熔点,继续吸热。
【分析】(1)根据“水浴法”加热的优点解答;
(2)在晶体熔化的图像中,温度不变的时间为熔化时间,根据图乙确定物质状态和对应的温度;
(3)根据图像分析该物质熔化时温度变化的规律;
(4)根据晶体熔化的条件解答。
五、计算题
27. 实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图象如图示,已知物质在固态下的比热容为C1=2.1×103J/(kg℃).假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图象解答下列问题:
(1)在最初的 2min内,物质吸收的热量为多少?(1分)
(2)求该物质在液态下的比热容C2。
(3)若规定“质量为1Kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做这种物质的熔化热” 用“λ”表示,根据图像信息,计算该物质的熔化热。
【答案】解:(1)在最初的2min内,由图像可知物质的温度变化是20℃,物质吸收的热量为Q吸=cm△t=2.1×103J/(kg℃)×0.5kg×20℃=2.1×104J(2)假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变,在2min内吸收的热量是2.1×104J,从图像可知物质液态时在第10min到第12min温度的变化是10℃,所以此时的比热容是C2=2.1×104J /(0.5kg×10℃)=4.2×103J/(kg℃);(3)若规定“质量为1Kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做这种物质的熔化热” 用“λ”表示,根据图像信息,在2min内吸收的热量是2.1×104J,该物质从2min到10min全部熔化,需要8min,吸收的热量为2.1×104J×4=8.4×104J,∴该物质的熔化热λ=8.4×104J/0.5kg=1.68×105J/ kg。
【知识点】熔化和凝固的探究实验;热量的计算
【解析】【分析】考查熔化凝固实验探究。
28.(2023·开福模拟)小南同学在1个标准大气压下完成了“探究冰熔化时温度变化规律”的实验,并根据实验数据,画出了温度随时间变化的图像,如图所示。()
(1)分析图像,根据冰熔化时温度变化特点可知:冰属于 体。
(2)冰熔化后的温度随时间变化的图像可能是C 段。
【答案】(1)晶
(2)D
【知识点】熔化与熔化吸热特点;熔化和凝固的温度—时间图象;晶体和非晶体
【解析】【解答】
(1)根据熔化温度特点,冰属于晶体。
(2)冰熔化成水后,水的比热容比冰大,温度上升的较慢,故应该是D段。
【分析】
(1)晶体有熔点,非晶体没有熔点。
(2)水的比热容比并的比热容大,温度上升的慢。
1 / 1考点冲刺21【物态变化的实验探究】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1.(2024八上·武汉期中)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,某组同学用如图甲所示的实验装置进行了两次实验,并根据实验数据绘制了如图乙所示的图象。下列说法错误的是( )
A.安装图甲所示的器材时,温度计的玻璃泡应该浸没水中,不要碰到烧杯的底部或侧壁
B.从实验中可以看到,水沸腾时形成的大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中
C.在进行此实验过程中,当水加热至沸腾后,小孔中有大量的的白雾冲出,离小孔越近看到的白雾越多,这是液化现象
D.分析图乙中的图线,第一次和第二次得到的图线不同的原因是水的初温和水的质量不同
2.(2024·当阳模拟)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究固体熔化时温度的变化规律,得到如图乙所示的图象。下列说法错误的是( )
A.该固体是晶体,熔点为80℃
B.该固体熔化时间持续了大约15min
C.第20min时,试管中的物质处于固液共存态
D.该固体在熔化过程中,不断吸热,温度不变,内能不变
3.(2024八上·恩施期中)如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象。下列说法正确的是( )
A.在时,该物质处于固液共存状态
B.在段,该物质不吸热
C.该物质凝固过程持续了5min
D.该物质的凝固点是45℃
4.(2024·武汉模拟) 某实验小组用如图甲所示的实验装置探究固体熔化时温度的变化规律,得到如图乙所示的图象。下列说法错误的是( )
A.该固体是晶体,熔点为80℃
B.该固体熔化时间持续了大约15min
C.第20min时,试管中的物质处于固液共存态
D.该固体在熔化过程中,不断吸热,温度不变,内能不变
5.(2024·宜昌模拟)如图所示是力学的四个实验情景,下列关于每个实验的结果预测正确的是( )
A.甲图木块与小车一起向右匀速运动,小车受阻力停止时,木块一定停止
B.乙图往瓶内打气,瓶塞冲开时:通过压缩体积在瓶口处液化出现雾
C.丙图当向玻璃管中吹风时,形管管中的水面上升,管中水面下降
D.丁图将容器侧壁的塞子同时拔出,水从孔喷射最远,从孔喷射最近
6.(2024九下·恩施模拟)下列实验仪器中用来测力的是( )
A.寒暑表 B.机械停表
C.弹簧秤 D.电压表
7.(2023八上·东西湖期中)如图所示,某实验小组把盛有水的纸盒放在火焰上烧,做“纸锅烧水”实验,下列说法中错误的是( )
A.纸锅里的水未加热前,也会发生汽化现象
B.纸锅里的水上方冒出的“白气”实际是水蒸气
C.纸锅里的水加热到沸腾后,若撤去酒精灯,水会停止沸腾
D.水烧开了纸盒仍不会烧着,是因为纸的着火点高于水的沸点且水沸腾时需要吸热
8.(2023九下·咸宁模拟)下列所描述的物理现象与实验现象符合的是( )
A.图甲中,活塞缓慢压下时,筒内棉花燃烧
B.图乙中,当塞子跳起来时,可以看到瓶内出现大量白雾
C.图丙中,把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,此时弹簧测力计的示数会变小
D.图丁中,燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体推动活塞向上运动
9.(2023八上·当阳期中)小东在做水的沸腾实验时,发现水沸腾一段时间后,烧杯里的水太少了,温度计的玻璃泡不能浸没在水中,于是他往烧杯中迅速加了一些冷水(水量比烧杯中的少),用同样大的火加热直到水再次沸腾。忽略气压变化,下面能大致反映小东实验过程中烧杯里的水温度随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
10.(2024八上·武汉月考)某实验小组用两套如图甲所示完全相同的加热装置探究固体熔化时温度的变化规律,两套装置的烧杯中都装了相同质量的水,试管中分别装有少量相等体积的固体a和固体b。用酒精灯对它们加热,它们的温度随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.固体a一定是晶体,熔点为,熔化时间持续了
B.固体b一定是非晶体,沸点为,时处于沸腾状态
C.时,试管中的a、b吸收热量温度保持不变,都处于固液共存态
D.后,水中两试管内物质的温度可能会超过
二、多选题
11.(2024·南昌二模) 在测量和探究实验中,以下操作正确的是( )
A.测量小灯泡工作时的电阻,多次测量小灯泡不同亮度时的电阻并求平均值
B.测量液体的密度,一定要将烧杯中液体全部倒入量筒中
C.探究凸透镜成像的规律,调整光屏中心、透镜光心与烛焰中心大致在同一高度
D.探究水沸腾时温度变化的特点,记录温度计的示数,同时观察水中气泡变化情况
12.(2024·桂林模拟) 关于如图所示的实验,说法正确的是( )
A.图甲中水蒸气对瓶塞做功,水蒸气的内能不变
B.图乙过程中能量的转化与四冲程汽油机的压缩冲程相同
C.用图丙所示装置(除了燃料种类不同外,其他条件均相同)比较燃料1和燃料2的热值时,是通过比较水升高的温度来得出结论的
D.图丁是水沸腾时的情形
13.(2024·东港模拟)生活中的一些器具或实验室中的某些装置上会留有特殊的“孔”,它们的作用不尽相同。下列说法正确的是( )
A.茶壶盖上的“孔”,是为了加快蒸发使茶水快速降温
B.行驶汽车的天窗“孔”,打开后可利用压强差可将车外的空气“抽”到车内
C.电脑机箱上开的“孔”,是为了通风散热以减少电热危害
D.水沸腾实验中烧杯盖上的“孔”,是为了使杯内水面上方的气压等于外界大气压
14.(2023·济南模拟)在做物理实验时,为了得到理想的效果,常有一些严谨的要求。下列实验要求及解读正确的是( )
A.甲实验“烧杯中倒入适量的水”:水过多加热时间会过长;水过少则温度计的玻璃泡无法浸没
B.乙实验“量筒中取适量的水”:水过多放入金属块后水会溢出量筒;水过少则金属块无法浸没
C.丁实验“斜面倾角大小要合适”:倾角过大小车在斜面上运动时间太短,测量误差太大;倾角过小则小车运动距离可能太小
D.丙实验“木块上放合适的重物”:压力过大拉力会超过弹簧测力计的量程;增加的压力太小则不易测出摩擦力的变化
15.(2022·日照)某科考队员在海拔5500m的高山上进行了下列实验探究。
⑴首先利用随身携带的普通烧水壶烧水,发现壶中水温才就沸腾了;
⑵利用图甲所示装置安装两套相同的实验器材,在两套装置的试管中分别装有少量的固体P和固体Q,点燃酒精灯进行实验。利用实验测得的数据得到它们的温度与加热时间图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.固体P熔化经历了
B.固体P的熔点为,一定是晶体
C.固体Q的熔点为,在内持续吸热
D.水沸腾,说明实验时的大气压高于1标准大气压
16.(2023·和平模拟)小多和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点,当水温接近90℃时,每隔0.5分钟记录一次温度,并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图像。下列对实验情景的分析和判断正确的是( )
A.小华将水加热至沸腾的时间较长,是因为小华加热的水质量较多
B.小多判断水开始沸腾的依据:水中形成大量气泡上升变大并冒出
C.由实验可知,水沸腾过程中吸热温度保持不变
D.由图乙可知,当地的气压高于个标准大气压
三、填空题
17.(2024·游仙模拟)在做“观察水沸腾”的实验时:
(1)A组同学用的是如图甲所示装置,他们测出的水温将偏 (填“大”或“小”)。
(2)由实验结果可以得出水沸腾时的规律是:不断吸热,但温度 。(填“不变”或“升高”或“降低”)。
(3)A两组同学在做完该组实验后,继续做了如图乙所示实验:大试管和小试管里都装有水,将三支大试管中的水加热,则大试管中的水不断沸腾过程中,小试管中的水会沸腾的是图 。
18.(2024九下·广东模拟)如图甲是小明进行“探究水沸腾时的特点”实验时的情景。实验过程中小明放了一张纸片盖在烧杯上,是为了 ;如题图乙是实验中某一时刻的温度计示数,其读数是 ℃;如图丙是小明根据实验数据绘制的“温度一时间”图象,根据该图象可以判断小明所在地区的气压 (选填“高于”“等于”或“低于”)一个标准大气压。
19.(2024·江阴一模)如图所示是小华在研究水沸腾时的实验装置图:
(1)除图中器材外,还需要的一个测量工具是 。
(2)实验过程中,为了探究水沸腾时是否需要吸热,你的操作是 。
(3)小华联想到使用燃气灶烧水,当水沸腾时,水面上方会出现大量“白气”,他选择 (开大火/关火)。
20.(2024·成都模拟)图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。实验时将装有海波的试管放到水中加热,而不用酒精灯直接给试管加热,这样做既可以使海波受热均匀,又可以使海波的温度上升 (选填“较快”或“较慢”),便于观察实验现象和记录数据。根据实验数据绘制的图像如图乙所示,由图像可知海波熔化特点是 。
四、实验探究题
21.(2025九下·顺德模拟) 某物理兴趣小组的三个同学做“观察水的沸腾”实验,他们使用的实验装置分别如图a、b、c所示,酒精灯和烧杯均为同一规格(其中a装置加有较为密闭的盖子).甲、乙、丙是使用这三套实验装置实验后作出的温度随时间变化的图象.
(1)用a装置做实验作出的图象是 图;用b装置做实验作出的图象是 图;用c装置做实验作出的图象是 图.
(2) 图丙中的沸点升高说明液体的沸点可能与 有关。
(3) 图甲与图乙中从开始加热到沸腾的时间不同是由于所加热水的 不同所致。
(4)通过实验我们可归纳出水的沸腾规律:水要沸腾过程中 热,温度 。
22.(2025·湖南模拟)探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙。
(1)实验中除了图甲的器材,还需要的测量工具是天平和 。
(2)分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,温度 。
(3)对比图乙中两条图线可知,选用 煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
23.(2024·长春模拟)如图所示,是探究“冰的熔化实验”和“水的沸腾实验”的两组实验装置。
(1)探究“冰的熔化”实验,应选择图中的 装置;冰熔化时有固液共存状态出现,继续加热,冰水混合物的内能将 ;
(2)在探究“水的沸腾”实验中,观察到水沸腾时温度计的示数为98℃,说明烧杯中液面上方的气压 标准大气压,实验中给烧杯加纸盖的目的 (选填“是”或“不是”)为了升高水的沸点。
24.(2024·枣庄) 某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。所用实验装置如图甲所示。
(1)安装如图甲所示装置时,应该先确铁圏A的位置,确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)小明记录的数据如下表所示,从表格中可以看出,水在沸腾前,吸收热量,温度 ;水在沸腾过程后,吸收热量,温度 。此时当地的大气压 (填“高于”“低于”或“相等”)1个标准大气压;
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
(3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示。如果同组的小红减少烧杯中水的质量,水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的 (选填“b”“c”或“d”);
(4)星期天小明在家烧水煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水有点少,于是小华又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。下面能说明其整个烧水过程中温度随时间变化的图像是 (填字母)。
25.(2023·吉林模拟)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中:
(1)实验时,向烧杯中到入热水而不是冷水,这样做的目的是 。
(2)小致、小红两名同学的实验装置所用的器材规格完全相同,图乙是小致、小红两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象,由图象可知,水的沸点为 ℃,水沸腾过程中温度变化的特点为 。
(3)分析图乙所示的图象,发现水温上升时的图线恰好平行,由此可知,小致所用水的质量 小红所用水的质量。
26.(2023·南岗)如图甲是“探究某种固体物质熔化特点”的实验装置,图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随加热时间变化的图象。
(1)实验中,用烧杯中的热水加热试管中固体物质,好处是 ;
(2)图乙中,该物质加热时,其状态是 ,此时物质的温度是 ;
(3)由图象可知,该物质的熔化时特点: ;
(4)该物质熔化需满足的条件是: 。
五、计算题
27. 实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图象如图示,已知物质在固态下的比热容为C1=2.1×103J/(kg℃).假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图象解答下列问题:
(1)在最初的 2min内,物质吸收的热量为多少?(1分)
(2)求该物质在液态下的比热容C2。
(3)若规定“质量为1Kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做这种物质的熔化热” 用“λ”表示,根据图像信息,计算该物质的熔化热。
28.(2023·开福模拟)小南同学在1个标准大气压下完成了“探究冰熔化时温度变化规律”的实验,并根据实验数据,画出了温度随时间变化的图像,如图所示。()
(1)分析图像,根据冰熔化时温度变化特点可知:冰属于 体。
(2)冰熔化后的温度随时间变化的图像可能是C 段。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】探究水的沸腾实验
2.【答案】D
【知识点】凝固与凝固放热特点;熔化和凝固的温度—时间图象;温度、热量与内能的关系
3.【答案】D
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】AB.从图象看,BC段是晶体的熔化过程,在此过程中物质吸收热量,但温度保持不变,EF段是晶体的凝固过程,在15 min时,凝固已经结束,此时处于固态,故AB错误;
CD.从图象中可以看出,该物质在温度降低到45℃时开始凝固,故其凝固点是45℃,而其凝固过程从第12 min开始,到第15 min凝固结束,共持续了3 min,故C错误,D正确。
故选 D。
【分析】“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象中物质吸收热量,但温度保持不变,则是晶体的熔化过程,熔化过程该物质处于固液共存状态。
2、晶体的凝固过程放热但温度不变,保持不变得温度是晶体得凝固点。
4.【答案】D
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】 A、该物质在10~25min内一直在吸收热量,温度保持80℃不变,故该固体是晶体,熔点为80℃,故A正确;
B、该固体熔化过程持续了大约25min-10min=15min,故B正确;
C、第20min时,试管中的物质处于熔化过程,晶体在熔化过程中处于固液共存态,故C正确;
D、该固体在熔化过程中,不断吸热,温度不变,内能增加,故D错误。
故选:D。
【分析】 (1)晶体有一定的熔点,晶体熔化时的温度是熔点,熔化过程中吸收热量温度不变,内能增加;
(2)晶体从开始熔化到全部变成液态经历的时间差为晶体熔化的时间;
(3)熔化过程中处于固液共存状态。
5.【答案】C
【知识点】液化及液化放热;惯性及其现象;液体压强的特点;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.甲图木块与小车一起向右匀速运动,小车受阻力停止时,由于关系,木块会继续向前运动,故A错误;
B.乙图往瓶内打气,瓶塞冲开时:通过降低温度在瓶口处液化出现雾 ,故B错误;
C.丙图当向玻璃管中吹风时,A管上方较细,则空气流速大而压强小,B管上方较粗,则空气流速小而压强大,那么A形管管中的水面上升,B管中水面下降,故C正确;
D.丁图将容器侧壁的塞子同时拔出,c孔深度最大,此时水的压强最大,那么水从c孔喷射最远,从a孔喷射最近,故D错误。
故选C。
【分析】A.物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
B.液化的方式:①压缩体积;②降低温度;
C.根据流体压强和流速的关系分析;
D.根据液体压强随深度的变化规律判断。
6.【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;时间及其测量;弹簧测力计及其使用;电压的测量及电压表的使用
7.【答案】B
【知识点】沸腾及沸腾条件;液化及液化放热
【解析】【解答】 A、纸锅里的水未加热前,水也存在蒸发现象,故A正确。
B、纸锅里的水上方冒出“白气”实际是水蒸气液化而成的小水珠,故B错误。
C、纸锅里的水沸腾后,温度保持不变,若撤去酒精灯火焰,水不能继续吸热,故水不会继续沸腾,故C正确。
D、纸盒不会烧着是因为纸的着火点高于水的沸点且水沸腾时需要吸热,温度不变,故D正确。
故答案为:B
【分析】(1)物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,物质由固态直接变为气态的过程叫升华;由气态变为液态的过程叫液化,由液态变为气态的过程叫汽化;由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为固态的过程叫凝固。
(2)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
8.【答案】B
【知识点】物质的三态;做功改变物体内能;热机的四个冲程;分子间相互作用力
9.【答案】B
【知识点】沸腾及沸腾条件;探究水的沸腾实验
10.【答案】A
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验
11.【答案】C,D
【知识点】温度及温度计的使用与读数;液体密度的测量;凸透镜成像规律及其探究实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.灯泡的电阻不是一个定值,所以多次测量小灯泡不同亮度时的电阻并求平均值没有意义,故A错误;
B.测量液体的密度,不一定要将烧杯中液体全部倒入量筒中,可以读出量筒内液体的体积,再用原来液体和烧杯的总质量减去烧杯和剩余液体的质量来求得量筒内液体的质量,再用计算液体密度,故B错误;
C.探究凸透镜成像的规律,调整光屏中心、透镜光心与烛焰中心大致在同一高度,这样能使像呈现在光屏中央,故C正确;
D.探究水沸腾时温度变化的特点,记录温度计的示数,同时观察水中气泡变化情况,若气泡自下而上逐渐变大,说明水在沸腾,故D正确。
故答案为:CD。
【分析】透镜光心与烛焰中心大致在同一高度,这样能使像呈现在光屏中央,气泡自下而上逐渐变大,说明水在沸腾。
12.【答案】B,C
【知识点】沸腾及沸腾条件;做功改变物体内能;热机
【解析】【解答】 A.图甲中水蒸气对瓶塞做功,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,则水蒸气的内能减小,故A错误;
B.图乙过程中压缩气体做功,将活塞的机械能转化为气体的内能,与四冲程汽油机的压缩冲程中的能量转化相同,故B正确;
C.根据Q放=qm可知,不同燃料燃烧相同质量时放出热量不同,水吸收的热量不同,在水的质量相同时,根据可 通过比较水升高的温度来得出结论,故C正确;
D.图丁气泡由下往上越来越小,是水沸腾前的情形,故D错误。
故选BC。
【分析】 A.物体对外界做功,内能减小;外界对物体做功,内能增大;
B.热机工作过程中能量的转化:①压缩冲程:机械能→内能;②做功冲程:先是化学能→内能,再由内能→机械能。
C.根据Q放=qm可知,不同燃料燃烧相同质量时放出热量不同,水吸收的热量不同,据此分析。
D.水沸腾前,气泡上升时越来越小;水沸腾时,气泡上升时越来越大。
13.【答案】C,D
【知识点】探究水的沸腾实验;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系;焦耳定律
【解析】【解答】A.茶壶盖上的孔其作用是使壶内外的气压相等,故A错误;
B.打开行驶的汽车的天窗时,天窗外空气的流速大于车内空气的流速,天窗外空气的压强小于车内空气的压强,车内空气被“抽”到车外,故B错误;
C.电脑上的散热孔的作用是通风散热,以减少电热危害,故C正确;
D.在探究水沸腾的实验中,烧杯盖子上的孔的作用是使杯内外的气压相等,故D正确。
故选CD。
【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;
2、大气压的应用; 茶壶盖上的孔其作用是使壶内外的气压相等,使得水可以顺利倒出。
14.【答案】A,B,C,D
【知识点】探究水的沸腾实验;量筒的使用;测量物体运动的平均速度;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.探究水沸腾前后温度的变化特点时,应取“适量”的水,即水至少要能完全浸没温度计的玻璃板而不碰到容器底,但水太多实验时间又会太长。A符合题意;
B.用排水法测不规则固体的体积时,如果量筒中的水太少,固体放入后不能完全浸没在水中,则无法测出固体体积;如果水太多,固体放入后超过了量筒的最大量程,则也无法进行测量,B符合题意;
C.测小车平均速度的实验中,如果斜面倾角太大,斜面太陡,小车运动的速度太快,则测得的运动时间误差较大;如果斜面倾角太小,则小车可能不会运动,C符合题意;
D.探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,如果压力太大,滑动摩擦力太大,则会超过弹簧测力计的量程,增加的压力太小,则不容易感知滑动摩擦力的变化,故应在木块上放合适的重物,D符合题意。
故答案为:ABCD。
【分析】水沸腾实验中,水量要同时考虑温度计的放置,又要考虑加热时间;量筒水量要保证能完全浸没液体又不超出量程;测小车平均速度的实验中,斜面不能泰斗也不能太缓;探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,压力大小要保证不能超出测力计量程,又要是摩擦力明显。
15.【答案】A,B
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】A.如图乙,固体P从第5min开始熔化,第20min结束,一共经历了15min,A符合题意;
B.如图乙,从第5min开始熔化,第20min结束,有固定的熔化的温度,故是晶体,熔点为50℃,B符合题意;
C.由于海拔高,导致水的沸点是80℃,故固体Q的温度可能是经过一段时间加热后与水温最终保持相同,但从图像无法确定Q是否在熔化,C不符合题意;
D.在标准大气压下,水的沸点为100℃,而水沸腾,说明实验时的大气压低于1标准大气压,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】有固定的熔化的温度的固体是晶体;固定的熔化温度即为熔点;熔化过程中,物体不断吸热;气压越低沸点越低。
16.【答案】A,B,C
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】A.同一地区水的沸点相同,初温相同,但小华加热时间更长,说明是水的质量不同导致的,A符合题意;
B.当水达到沸点时,水中也会形成大量气泡上升变大并冒出,B符合题意;
C.由图乙可知水沸腾时,温度不再变化,但是需要继续吸热,C符合题意;
D.此时水的沸点为98℃,标准大气压下水的沸点为100℃,液体沸点随气压的升高而升高,所以当地的大气压低于个标准大气压,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】 同一地区水的沸点相同,但加热时间不同可能是由质量不同导致的;当水达到沸点时,气泡迅速地由小变大;水沸腾后温度不变,需要继续吸热;水沸腾时吸热温度不变,不变的温度即为沸点,液体沸点随气压的升高而升高。
17.【答案】大;不变;C
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】探究水的沸腾实验时,(1)图甲中,温度计的玻璃泡碰到了容器底,测出的水温将偏大;
(2)实验时,水沸腾后,温度保持不变,可以得出:水沸腾过程中,不断吸热,温度保持不变。
(3)图A、图B中,烧杯与试管内的水面气压相同,当烧杯内的水沸腾后,试管内的水温也会升高至沸点,但不会从外界吸热,不会沸腾;图C中,烧杯口密封,试管口与外界大气连通,烧杯内水面气压大于外界大气压,烧杯内的水的沸点高于试管内水的沸点,试管中的水能从烧杯中的水吸收热量,达到沸点,还能继续吸热,试管内的水能沸腾。
故选C。
【分析】(1)使用温度计时,液泡不能碰到容器底;
(2)液体沸腾时,吸收热量,温度保持不变;
(3)液体的沸点随气压的增大而升高,液体沸腾的条件是到达沸点,继续吸热。
18.【答案】减小热量散失,缩短加热时间;84;低于
【知识点】温度及温度计的使用与读数;探究水的沸腾实验;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】(1) 实验过程中小明放了一张纸片盖在烧杯上,是为了减小热量散失,缩短加热时间。
(2)根据图乙可知,温度计的分度值是1℃,此时温度计的示数是84℃。
(3)根据丙图可知,水沸腾时的温度是99℃,小于100℃,所以此地气压低于一个标准大气压。
【分析】(1)根据烧水时加锅盖的原因解答;
(2)根据乙图确定温度计的分度值,根据液面位置读出示数即可;
(3)根据液体沸点随上方气压的增大而升高的规律解答。
19.【答案】(1)秒表
(2)移去酒精灯
(3)关火
【知识点】沸腾及沸腾条件;探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)由图可知:在实验中,还需要用秒表记录时间,所以除了需要温度计外,还需秒表;(2)水沸腾后,若撤去加热源,即移去酒精灯(停止加热),则水不再吸收热量,也就不能维持沸腾状态,所以此时水的沸腾停止。所以验验证水沸腾后是否需要继续吸热,可以停止加热,观察水是否会继续沸腾。(3) 由于关火后水面上方的温度明显低于水蒸的温度,热的水蒸遇冷从而发生液化形成大量的小水珠,产成"白气",因此水面上出现"白气"相对多一些; 使用大火,会导致周围温度很高,水蒸气不容易液化故他选择关火。
故答案为:(1)秒表;(2)移去酒精灯;(3)关火。
【分析】此题是探究“水的沸腾”实验,考查了相关的测量仪器及对数据的分析,掌握水沸腾的特点是解决此题的关键,观察水的沸腾实验中,要探究水的温度随时间的变化,所以还需要秒表记录时间;掌握水的沸腾条件:达到沸点并不断吸热。
20.【答案】较慢;温度不变,持续吸热
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)在实验过程中,使海波均匀受热,让它的各个位置状态变化一致,以及温度上升较慢,可以方便记录温度,因此使用“水浴法”加热;
(2)由图乙可知,海波在熔化过程中,温度保持不变,但要持续吸热。
【分析】(1)根据水浴法加热的优点分析;
(2)根据乙图确定海波熔化时的温度变化特点。
21.【答案】(1)丙;甲;乙
(2)气压
(3)质量或多少
(4)吸;不变
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)a图中加盖了,气压高于标准气压,故丙图中沸点为102℃,用a装置做实验作出的图像是丙图;b与c图相比,c水更多,加热时间更长,但沸点相同,故b装置做实验作出的图像是甲图;用c装置做实验作出的图像是乙图;
(2)a加热装置中加盖了,气压高于标准气压,对应的丙中沸点为102℃,说明液体的沸点可能与气压有关;
(3)图甲与图乙中从开始加热到沸腾的时间不同是由于所加热水的质量不同;
(4)根据图像可知,水加热时先温度升高,到达一定温度后开始沸腾,温度保持不变,故水沸腾时的特点为吸热,温度保持不变。
【分析】 (1)液体沸腾时持续吸热,温度不变,不变的温度叫做沸点,
(2)液体的沸点与气压有关,气压越大,沸点越高;液体吸热的多少与液体种类、质量、温度的变化量有关,
(3)在液体的温度变化量不变时,减小液体的质量可以减少液体吸收的热量,因此能缩短加热时间;
(4)液体沸腾需要同时满足两个条件:达到沸点,继续吸热。
22.【答案】(1)秒表
(2)保持不变
(3)盐水
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)实验中需要测量加热时间,所以还需要的测量工具是秒表;
(2)水沸腾时持续吸热,但温度保持不变,由图乙可知,水温在98℃时保持不变,所以水的沸点是98℃;
(3)由图乙中两条图线可知,水和盐水的沸点分别为98℃、101℃,故选用盐水煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
故答案为:(1)秒表;(2)保持不变;(3)盐水。
【分析】(1)根据需要测量的物理量确定实验器材;
(2)由图像可知:水沸腾时持续吸热,但温度保持不变;气压越低,液体沸点越低,气压越高,液体沸点越高;
(3)观察图像,根据水和盐水的沸点进行回答。
23.【答案】(1)甲;增大
(2)低于;不是
【知识点】熔化和凝固的探究实验;探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)探究冰熔化时要采用水浴法加热,使得受热均匀,故应选择图中的甲装置;继续加热,冰水混合物吸收热量,内能将增大。
(2)水沸腾时温度为98℃,低于一标准大气压时的沸点,说明烧杯中液面上方的气压低于标准大气压,实验中给烧杯加纸盖的目的是为了缩短加热时间。
【分析】水沸腾的温度时间特性:水到达沸点时的特点为加热但温度保持不变,气泡由小变大;标准大气压下水的沸点为100℃,低于标准气压,沸点低于100℃。
(1)[1][2]为使冰受热均匀,探究冰熔化时要采用水浴法加热,故应选择图中的甲装置;物质熔化时吸收热量,内能增大,故继续加热,冰水混合物的内能将增大。
(2)[1][2]一标准大气压时水的沸点为100℃,现在水沸腾时温度为98℃,低于一标准大气压时的沸点,说明烧杯中液面上方的气压低于标准大气压,实验中给烧杯加纸盖的目的是为了减小热量散失,缩短加热时间,不是为了升高水的沸点。
24.【答案】(1)需要
(2)升高;保持不变(或)不变;低于
(3)c
(4)D
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】探究水沸腾前后温度变化的特点时,
(1)根据图甲,组装器材时,需要点燃酒精灯,根据外焰调整高度;
(2)根据表格数据,水在98℃时,温度保持不变,此时沸腾,在沸腾前,不断升温,可知水在沸腾前,吸收热量,温度升高;水在沸腾过程后,吸收热量,温度保持不变。由于水的沸点低于标准大气压下的沸点,则大气压低于1个标准大气压;
(3)相同环境下,沸点相同,若减少烧杯中水的质量,沸腾的时间提前,c是水沸腾前后温度随时间变化图像;
(4)沸水中加入冷水,温度下降,再次沸腾后,沸点不变,D符合题意。
【分析】(1)组装加热器材时,从下向上,酒精灯需要点燃;
(2)水沸腾的温度是沸点,沸点和大气压有关;
(3)减少质量,沸腾时间提前,沸点不变;
(4)相同环境中,沸点不变,热水中加入冷水,温度下降。
25.【答案】(1)缩短加热时间
(2)98;温度不变
(3)等于
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【解答】(1)实验时,向烧杯中到入热水而不是冷水,这样做的目的是缩短加热时间。
(2)根据图乙可知,保持不变的温度为98℃,则水的沸点为98℃。水沸腾过程中的温度变化为:温度保持不变。
(3)分析图乙所示的图象,发现水温上升时的图线恰好平行,由此可知,小致所用水的质量等于小红所用水的质量。
【分析】(1)加入水的初温越高,则沸腾时需要的热量越少,那么需要的加热时间越短。
(2)液体沸腾时保持不变的温度叫沸点。根据液体沸腾的特点解答。
(3)根据Q=cm△t可知,水温上升时的图线平行,说明吸收相同的热量时升高的温度相同,而水的比热容相等,据此推测水的质量大小关系。
26.【答案】(1)使试管中的固体受热均匀
(2)固液共存态;80
(3)不断吸收热量,温度保持不变
(4)温度达到熔点,继续吸热
【知识点】熔化与熔化吸热特点;熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】(1)实验中,用烧杯中的热水加热试管中固体物质,好处是:使试管中的固体受热均匀;
(2)根据乙图可知,5~10min内温度保持不变,此时物质正在熔化,因此第8min中物质为固液共存态。此时物质的温度为80℃。
(3)根据图像可知,该物质熔化时图像与横轴平行,那么得到结论:不断吸收热量,温度保持不变。
(4)物质熔化需满足的条件是:温度达到熔点,继续吸热。
【分析】(1)根据“水浴法”加热的优点解答;
(2)在晶体熔化的图像中,温度不变的时间为熔化时间,根据图乙确定物质状态和对应的温度;
(3)根据图像分析该物质熔化时温度变化的规律;
(4)根据晶体熔化的条件解答。
27.【答案】解:(1)在最初的2min内,由图像可知物质的温度变化是20℃,物质吸收的热量为Q吸=cm△t=2.1×103J/(kg℃)×0.5kg×20℃=2.1×104J(2)假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变,在2min内吸收的热量是2.1×104J,从图像可知物质液态时在第10min到第12min温度的变化是10℃,所以此时的比热容是C2=2.1×104J /(0.5kg×10℃)=4.2×103J/(kg℃);(3)若规定“质量为1Kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做这种物质的熔化热” 用“λ”表示,根据图像信息,在2min内吸收的热量是2.1×104J,该物质从2min到10min全部熔化,需要8min,吸收的热量为2.1×104J×4=8.4×104J,∴该物质的熔化热λ=8.4×104J/0.5kg=1.68×105J/ kg。
【知识点】熔化和凝固的探究实验;热量的计算
【解析】【分析】考查熔化凝固实验探究。
28.【答案】(1)晶
(2)D
【知识点】熔化与熔化吸热特点;熔化和凝固的温度—时间图象;晶体和非晶体
【解析】【解答】
(1)根据熔化温度特点,冰属于晶体。
(2)冰熔化成水后,水的比热容比冰大,温度上升的较慢,故应该是D段。
【分析】
(1)晶体有熔点,非晶体没有熔点。
(2)水的比热容比并的比热容大,温度上升的慢。
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