最新人教版物理八年级上册 物态变化实验专题练习word版.docx
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最新人教版物理八年级上册物态变化实验专题练习word版
一、初二物理物态变化实验易错压轴题(难)
1.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.
2.某同学在探究“水沸腾时温度与时间的关系”时,实验装置如图甲所示。
(1)记录的实验信息如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
加热时间t/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
温度/℃
90
94
98
99
99
99
99
气泡情况
少量气泡,上升过程中渐变小
大量气泡,上升过程逐渐变大
①第3次实验,温度计中液柱的位置如图乙所示,则此时水的温度是________℃;
②请在方格纸上画出水的温度与时间的关系图象;
(_________)
(2)实验中,判断水沸腾的依据是________;(将正确选项的字母填在横线上)
A.温度计示数不变
B.水中形成大量气泡,上升过程中逐渐变大
(3)根据表中信息得出的探究结论是:
水沸腾时,随时间的增加,温度_______________;
(4)烧杯不变,若烧杯中的水稍多一些,带来的好处是______________________________。
【答案】96;见解析;B;保持不变;水深增加,有利于观察气泡上升过程中体积的变化。
【解析】
【分析】
本题考查水沸腾实验的实现现象、数据处理。
【详解】
(1)①[1]由图乙可知,此时水的温度是96℃;
②[2]由表格找出时间为0min和温度为90℃对应的点,描在温度-时间图象上,然后用相同的方法找出各点,逐一描出各点,最后用线把各点连起来,见图
;
(2)[3]若水太多或火焰太小,水有可能保持在一个温度不变,却又没法达到沸点,没法沸腾,故判断水沸腾的可靠依据应是气泡情况,故选B;
(3)[4]表格中,从第2min起,水冒大量气泡,且气泡在上升过程逐渐变大,说明水已沸腾,但温度一直保持不变;
(4)[5]因为判断水沸腾的依据是气泡,而气泡上升过程中体积的变化,必须有足够过程才能明显观察出来,所以水稍多一点的好处是水深增加,有利于观察气泡上升过程中体积的变化。
3.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。
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.“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。 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. (1)把正在发声的手机放在玻璃罩内(如图甲所示),逐渐抽出其中的空气听到的声音越来越小,最后几乎听不到铃声,这说明______. (2)图乙是探究“”的实验装置图,把平面镜放在水平桌面上,再把一张可以沿ON向前或向后折的纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的ON垂直于镜面。 能折叠的纸板的作用是: 。 (3)图丙所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验: 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,应当先调整固定的位置(选填“铁圈”或“铁夹”);实验时,小雯向烧杯中倒入热水而不用冷水,这种做法的优点是. 【答案】 (1)真空不能传播声音 (2)光的反射;反射光线与入射光线是否在同一平面内。 (3)铁圈”;缩短试验时间或节省时间. 【解析】试题分析: (1)把正在发声的手机放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的铃声越来越小,进一步推理空气越稀薄,声音越小,空气完全没有时,声音也听不到,可得真空不能传声。 (2)把纸板ON的右半边向前或向后折时,如果入射光线、法线、反射光线在同一平面内,所以反射光线不能出现在纸板上。 所以,用能折叠的纸板判断反射光线与入射光线是否在同一平面内。 (3)若先固定铁夹,温度计的位置相对固定,铁圈上下调整的空间有限,难以保证用酒精灯的外焰加热,所以应当先调整固定铁圈的位置,按照自下而上的顺序组装;小雯向烧杯中倒入热水而不用冷水,因为热水温度较高,可以减少实验时间。 考点: 声音的传播光的反射规律及其应用实验装置的合理安装 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.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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