天津物理物态变化实验单元测试卷(含答案解析)
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一、初二物理 物态变化实验易错压轴题（难）
1．在探究冰的熔化规律的实验中，烧杯中有适量的水，大试管中有碎冰，实验装置如图甲所示。
(1)待温度升高至-5℃，每隔大约______(填“1min”或“5min”)记录一次温度；
(2)实验中某次温度计的计数如图乙，示数是________；
(3)第9min时，试管内的物质处于_______(选填“固”、“液”或“固液共存”) 态，冰在第9min时具有的内能________(选填“大于”、 “小于”或“等于”)在第6min时具有的内能；
(4)在不改变装置情况下，小瑜将冰全部熔化成水后继续用酒精灯不断地加热，大致绘制出了图丙的温度随加热时间关系图，他在DF阶段能否在小试管中________看到大量气泡上升变大。（选填“能”或“不能”）
【答案】1min -4℃ 固液共存 小于 不能
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在实验过程中，大约每隔1min便记录一次温度，而隔5min才记录温度的话，时间间隔太长，不容易观察实验现象。
(2)[2]由图乙知，温度计示数为-4℃。
(3)[3]由图丙知，第9min试管内的物质处于熔化状态，所以是固液共存态。
[4]冰在第9min的内能小于第6min的内能，因为这两个时间段冰都处于熔化阶段，其温度保持不变，固态的冰质量越来越少，其内能越来越小。
(4)[5]由丙图知，在DF段，水的温度达到沸点，烧杯中的水由于不断吸热，所以开始沸腾，而试管中的水虽然温度达到沸点，但不能继续吸热，因为烧杯中的水沸腾时，温度保持不变，所以试管中的水不能沸腾，无法看到大量气泡上升。
2．小明探究水沸腾时温度变化的特点，实验装置如图甲所示。
（1）加热一定时间后，温度计的示数如图所示，此时水的温度是_____℃。
（2）水在沸腾过程中虽然温度不再升高，但酒精灯要持续加热，这说明液体在沸腾过程中要_____；
（3）图乙中能正确表示实验过程中水温度变化的图象是_____（填“A”“B”“C”或“D”）。
（4）如图丙所示，温度计的正确读法是_____。
（5）当水沸腾时，若水中有一个气泡从A位置（体积为VA）上升至B位置（体积为VB），则VA_____VB，（选填“>”“<”或“=”下同）。气泡在A、B两位置受到水的压强分别为pA和pB，则pA_____pB。
（6）以下表格中的内容是小明记录的实验数据，则水的沸点是___℃．
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98 98
（7）完成实验后，烧杯内水的质量与实验前相比_____（选填“变大”“不变”或“变小”）．
【答案】89 吸热 A 乙 < > 98 变小
【解析】
【详解】
（1）温度计的每一个大格表示10℃，每一个小格表示1℃，所以温度计的示数为89℃；
（2）水在沸腾过程中虽然温度不再升高，但水在各个部位都要汽化，需要不断的吸热，所以酒精灯要持续加热；
（3）水在沸腾前，温度不断升高，沸腾后继续吸热但温度不变，所以A图能正确表示实验过程中水温度的变化；
（4）温度计的正确读法是视线垂直刻度线读数，所以乙的读数方法正确；
（5）当水沸腾时，水在各个部位汽化，因此大量气泡会在上升过程中逐渐得到补充，并且越往水面水的压强越小，因此气泡会越变越大，所以ABpp；
（6）观察表中数据，可以看出，水的沸点是98℃；
（7）烧杯瓶口敞开，在烧水的过程中，水不断蒸发，所以完成实验后，烧杯内水的质量与实验前相比变小。
答案：89；吸热；A；乙；<；>；98；变小。
3．阅读短文，回答问题．
汽车防冻液
汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高．为了确保安全，可用水循环进行冷却．实际上，水中往往还要加入不易挥发的防冻液（原液），加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾．有关资料表明，防冻液与水按不同的比例混合，混合液的凝固点、沸点不同，具体数值参见下表（表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比）．
在给汽车水箱中加防冻液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10～15℃．考虑到混合液中防冻液的含量过高会影响散热效果，因此，混合液中防冻液的含量不宜过高．
（1）在混合液中，如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%，则混合液凝固点的变化情况
是（_________）
A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．先升高后降低 D．先降低后升高
（2）若某地常年最低气温为-15℃，对该地区汽车来说，在下列不同防冻液含量的混合液中，宜选（_________）
A．30% B．40% C．60% D．90%
（3）请在图中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图像____________；
（4）由图像可以推知，防冻液的含量达到75%时，混合液的沸点大约是__________℃．
（5）长时间使用后，汽车水箱中的混合液会减少．与原来相比，混合液的沸点________（选填“升高”、“降低”或“不变”），其原因是________________________________
【答案】D B 图略 120 升高 水由于汽化而减少，防冻液的含量增大
【解析】
（1）观察表中数据得出，当防冻液含量由逐渐增大到时，混合液凝固点先降低后升高，所以D选项是正确的；
(2)某地常年最低气温为-15℃，因为混合液的凝固点比本地常年最低气温低10--15℃，则混合液的凝固点约为-25--30℃，由表中数据可以知道选择和的防冻液，而混合液中防冻液的含量不宜过高，所以选择的防冻液较为合适，所以B选项是正确的；
(3)根据表格，描出点，并用平滑的曲线连接这些点，图略，
(4)由图像可以推知，防冻液的含量达到75%时，混合液的沸点大约是120℃；
(5)与原来相比，水箱内的水因为汽化而减少，防冻液的含量增大，使混合液的沸点升高．
因此，本题正确答案是：(1). D (2). B (3). 图略 (4). 120 (5). 升高 (6). 水由于汽化而减少，防冻液的含量增大
4．在“观察水的沸腾”的实验中：
(1)请你指出图1中实验操作错误之处是______；
(2)图2______（选填“甲”或“乙”）是水在沸腾时的情况。水沸腾后继续给水加热，水的温度______；
(3)水沸腾时，可以看到水面上不停的冒“白气”，产生此现象的原因是______（填物态变化名称）；
(4)实验结束后，同学们相互交流时，有的小组觉得把水加热到沸腾的时间过长，请你说出一条缩短加热时间的方法______。
【答案】温度计的玻璃泡碰到了容器底 甲 不变 液化 用温度较高的水实验
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]图中温度计的玻璃泡碰到了容器底，这样测量的温度不是液体的温度了，同时还容易损坏温度计。
(2)[2][3]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，到最后破裂，故甲图表示水在沸腾时的情况，水在沸腾过程中吸热但温度保持不变。
(3)[4]水在沸腾过程中，产生大量高温的水蒸气，遇冷会液化成大量的小水滴，这就是我们看到的“白气”。
(4)[5]水加热时间过长的原因有很多：可能是水的初温太低，用温度较高的水实验；也可能是水量太多，适当减少水的质量；也可能是酒精灯火焰太小，可以增大火焰，也可能是周围的环境温度过低。
5．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。
6．小明探究水沸腾时的特点，实验装置如图所示。
（1）加热一定时间后，温度计的示数如图所示，此时水的温度为________℃；
（2）当观察到如图中的_______图时，说明水已沸腾；b图中气泡上升的过程逐渐变小，发生的物态变化是_______；
