一、初二物理物态变化实验易错压轴题（难）
1．探究水沸腾时温度变化的特点：
(1)如图甲、乙所示，是小明同学在实验中，用数码相机拍摄的水沸腾前和沸腾时的两张照片，其中_____是水沸腾时的情况；
(2)实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了_____；
(3)由实验数据绘制出温度随时间变化的图像，如图丙所示。根据记录的数据，水的沸点是_____℃；可得出水沸腾时温度变化的特点：不断吸热，温度_____。
【答案】甲缩短实验加热时间 98 不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]水沸腾时，烧杯中水的温度是均匀的，气泡上升时，受到水的压强越来越小，那么气泡体积会变大，从甲、乙两图可以看到，甲是水沸腾时的情况。
(2)[2]实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，因为冷水加热，需要更长时间才能达到想要的温度，用热水会缩短实验加热时间。
(3)[3]从图丙可以看到，第4min开始，水的温度保持在98℃不变，可以推测水的沸点是98℃。
[4]可得出水沸腾时温度变化的特点：不断吸热，但是温度保持不变。
2．探究蒸发快慢影响因素的实验中，在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水，如图所示．
（1）选择A、B两图进行实验探究，可以探究蒸发快慢与液体的_____是否有关．
（2）选择_____两图进行实验探究，可以探究蒸发快慢与液体的温度是否有关．
（3）通过A、D两图的对比，可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关，实验中如果利用电吹风来改变空气流速，_____（应该/不应该）使用热风．
（4）以上实验体现了_____法．（填物理实验方法）
（5）某同学猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关，于是继续进行了如下探究：在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水，结果发现甲图中水先蒸发完，他依据“谁先蒸发完，谁蒸发的快”，得出结论：“水蒸发快慢与水的量有关，水越少蒸发越快”．他的依据和结论_____．（选填“正确”或“不正确”）．
【答案】表面积 AC 不应该控制变量不正确
【解析】
【分析】
【详解】
（1）比较A、B两图看出是水的温度和水上方空气流动速度相同,不同的是水的表面积,所以可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关．
(2)要研究水蒸发的快慢与水的温度的关系,应控制水的表面积和水上方空气流动速度,所以选择AC两图是正确的．
(3) 通过A、D两图的对比要想研究水蒸发的快慢与液体上方的空气流动情况有关,即需控制相同的表面积、相同的温度,不同的空气流动情况，不应该使用热风．
（4）以上实验体现了控制变量法．
(4)该同学的验证过程是错误的,因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同，因为只有在水的表面积相同时,先蒸发完的蒸发的才快. 因此他的依据和结论不正确．
【点睛】
(1)影响蒸发快慢的因素有：液体温度的高低、液体表面积的大小、液体上方空气流动的速度；(2)在探究一个物理量与多个因素的关系时，采用控制变量法的思想．
3．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_________。
01234678
/min
温度/℃9092949697959797
(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。
4．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
012345678910
/min
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．
5．在“观察水的沸腾”实验中：
(1)图甲中装置有一处明显错误，请指出来：________．
(2)为了节约能源，适当缩短实验时间，可采取的措施很多，请你帮小明写出两种：
①________； ②________．
(3)图乙中正确的操作方法是________．
(4)水沸腾前后的情景如图丙则表示水沸腾前的是________图．
(5)水的温度随时间变化的数据如下表所示，请在图丁坐标系中画出温度随时间变化的图线________．
(6)通过这次实验小明知道了水沸腾必须具备一定条件，请你帮他写出：
①________ ②________．
【答案】温度计的玻璃泡与容器底接触减小加热水的质量用热水加热 b B
温度达到沸点继续吸热
【解析】
(1)温度计在使用时，玻璃泡不能碰到容器壁和容器底．图中温度计的玻璃泡碰到容器底了． (2)适当减少水量、提高水的初温，都可以减少水的加热时间． (3)a中温度计的玻璃泡没有全部浸没在液体中，c中温度计的玻璃泡没有继续留在液体中．故答案为b.(4)水沸腾时有大量的气泡产生，并且气泡在上升过程中体积逐渐变大，所以A是沸腾时的情景.B中气泡在上升过程中，体积减小，所以B是沸腾前的情景．故答案为B.
(5)描点，并用平滑的曲线连接起来．故答案为
(6)从图中可以看出，水要沸腾必须具备两个条件，①温度达到沸点；②继续吸热．
点睛：要解决此题，首先要掌握温度计的使用规则，注意温度计的玻璃泡不能碰到容器壁和容器底．要知道影响加热时间的因素，为了减少加热所用的时间，可以适当减少水量，提高水的初温）在沸腾前水的气泡在上升过程中体积不断减小；沸腾时气泡在上升过程中体积不断增大．
6．物理实验小组用如图所示的装置探究“水的沸腾”实验：
（1）由表格可知，本次实验应选用测温物质为 __________的温度计。
测温物
凝固点/℃沸点/℃
质
水银-39 357
酒精-117 78
（2）实验小组观察到水沸腾前和水沸腾时水中气泡的情况如图所示，图中 __________（选填“甲”或“乙”）是水在沸腾时的情况。
（3）如图中a、b是两个实验小组分别绘制的沸腾图象，由图象可知实验中他们所用水的________不同。
（4）实验中为了减少从开始加热到沸腾所用的时间，可以采取的措施是_________（写出一种即可）。
【答案】水银甲质量（或体积）适当减少水的质量（或体积）、适当提高水的初温等（答案合理即可）
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在标准大气压下，沸水的温度是100℃，酒精的沸点是78℃，水银的沸点是357℃，水银的沸点高于沸水的温度，所以测沸水的温度要选水银温度计。
(2)[2]甲图气泡上升时越来越大，是因为水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大；乙图气泡上升时越来越小，是因为水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小。
(3)[3]读图3可以看出，在同样加热的情况下，b的升温较慢，其原因应该是水的质量多于a的缘故。
(4)[4]给水开始加热到水沸腾需要的时间比较长，可能是水太多，可能是水的初温太低；当水质量适量，水的初温不低时，可能是火力太小。所以要减少从开始加热到沸腾所用的时间，可以减少水的质量，提高水的初温度或换用火力更大的酒精灯等。
7．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。
8．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．
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℃。