熔化、沸腾实验专题-普通用卷.doc

熔化、沸腾实验专题1.用图甲所示的实验装置探究烧杯内的某种物质熔化时温度的变化规律实验过程中，电热棒的功率保持恒定 （1）实验室温度计时根据液体的 _ 原理制成的；某时刻温度计的示数如图甲所示，此刻物质的温度是 _ （2）根据实验数据描绘出的加热过程中烧杯内物质的温度随时间变化的图象如图乙所示，该物质的熔点是 _ ，这种物质的固体属于 _ （填“晶体”或“非晶体”） （3）t2时刻该物质处于 _ 态 （4）比较t2与t1时刻的内能， _ 时刻杯内物质的内能较大，理由是 _ （5）已知0t1与t5t6的加热时间相等，由图乙可知两段时间内，物质的温度升高不同，由此可得出：这种物质固态时的比热容比液态时的比热容 _ 2.如图甲所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置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，某时刻温度如图乙所示，读数方法正确的是 _ （选填“A”、“B”或“C”），示数为 _ ，某同学根据实验记录的数据描绘出该物质的温度随时间变化的图象（如图丙ABCDE），则可知该物质是 _ （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）根据描绘的图线，该物质在第5min时处于 _ 态，该物质的熔点为 _ ，仔细观察图象发现，该物质熔化前（AB段）升温比熔化后（CD段）升温 _ （选填“快”或“慢”），熔化过程经历了 _ min3.在探究热现象的实验中，小明用烧杯、试管、温度计、圆底烧瓶等器材进行了如下实验 （1）小明用图1甲所示的装置“探究冰熔化时温度的变化规律”，根据实验数据绘制了温度随时间变化的图象，如图1乙所示该物质在BC段处于 _ （选填“固体”、“液体”或“固液共存”）状态，此过程中物质的内能 _ （选填“增加”、“减少”或“不变”）；比较图乙中AB段与CD段可知，质量相同的冰和水在升高相同的温度时，加热时间不同，原因是 _ （2）小明用如图2甲所示的装置“探究水沸腾时温度变化的特点”，纸板上留有小孔的目的是 _ 实验中温度随时间变化的图象如图乙所示，分析FG段会发现 _ （请写出一条） （3）小明用图3所示的烧瓶将水加热至沸腾后，把烧瓶从火焰上拿开，水会停止沸腾再迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水，发现水又重新沸腾了，这是因为 _ 4.10月的一天，老师准备在教室内让学生自己探究冰熔化的特点实验 （1）小刚分别设计了甲乙丙三种加热方法，请教老师哪种方法更好，老师认为丙方案最好，请帮该同学分析甲装置加热方式的缺点是 _ ；乙装置加热方式的缺点是 _ （2）熔化过程中冰水混合物的总体积将 _ （选填“变大”、“不变”或“变小”） 5.甲乙两同学粉么别用图甲和图乙来探究“水沸腾时温度变化特点”和“冰的熔化特点”的实验，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）图甲中温度计的示数为 _ （2）根据实验数据绘出水的温度随时间变化的图象，由图象可知，在当时的条件下，水的沸点不是100你认为造成此结果的原因可能是 _ （回答出一条即可） （3）根据图乙绘制的冰的熔化温度与时间的关系图象，你认为图 _ （选填“a”或“b”）的CD段数据有问题，你这样判断的依据是 _ 6.在探究热现象时： （1）小明用图1甲所示的装置“探究冰熔化时温度的变化规律” 装有碎冰块的试管用热水加热的目的是 _ ； 根据实验数据绘制了如图1乙的温度随时间变化的图象，分析图象可知：冰是 _ （选填“晶体”或“非晶体”）；该物质在BC段时处于 _ 状态，此过程中物质的内能 _ （选填“增大”、“不变”或“减小”）；已知水的比热容是4.2103J/（kg），则冰的比热容是 _ J/（kg） （2）接着小明用图1丙所示的装装置“探究水沸腾时温度变化的特点” 未加热时烧瓶中水的温度是 _ ； 实验中水的温度随时间变化的图象如图1丁所示，可知水的沸点是 _ ，水面上的气压 _ （选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准大气压； 完成上述实验后，把烧瓶从火焰上拿开，水立即停止沸腾，迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水（如图2），发现水又重新沸腾了，这说明 _ 7.小明同学在做“观察水的沸腾”的实验时， （1）在下列温度计中可供选择的是 _ A体温计B水银温度计（量程为-10110） C家用寒暑表（量程为-2060）D酒精温度计（量程为-8050） （2）温度计的工作原理是 _ （3）测得温度随时间变化的实验数据如表： 时间/min012345678910温度/909294969798981019898a该实验的数据纪录中明显错误的是第 _ min时刻 试分析引起这个明显错误的可能的原因 _ b分析表中数据，可知水沸腾时的沸点是 _ ；水沸腾过程中继续对它加热，水的温度将会 _ （升高/不变/下降） c请你根据如表正确的数据在如图方格纸中做出沸腾图象8.某小组在做“探究水的沸腾”实验时，实验装置如图甲所示 （1）图甲中A、B、C三种读温度计示数的方式正确的是 _ （2）根据表格中的实验数据，在图乙中画出水的温度随时间变化的图象 时间/min012345678温度/9l9395979999999999（3）从实验数据可以看出水的沸点是 _ ，为了说明水沸腾过程中是否需要吸热，应 _ ，观察水是否继续沸腾 （4）实验收集多组数据是为了 _ （填序号） 得到可靠的结沦减小实验误差 （5）如图丙是另一小组做“探究冰的熔化”实验时得出小冰块的温度随加热时间变化的图象，由图象可知：冰的熔化过程共持续 _ min；加热至第10min时，物质的状态为 _ 9.某班同学做“观察水的沸腾”实验时，、三组同学分别从A、B两套器材中任选一套来完成实验（实验室已准备多套A、B装置） （1）组同学发现所测水的沸点高于100，他们选择的是 _ （选填“A”或“B”）套装置 （2）、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，a、b两种图象不同的原因是水的 _ 不同 （3）通过图象可知水沸腾过程的特点是 _ （4）班中的另外四个实验小组用同一实验装置测得水的沸点如下表所示 组别水的沸点/97999898对于上述实验数据，小明同学认为“只有第小组数据可以接受，因为他们的数据最接近100”；小华同学认为“只有第小组数据不可以接受，因为他们的数据偏离100最大”，请你就上述实验数据发表你的见解 _ 10.在“观察水的沸腾”实验中： （1）如图所示，是小明同学用温度计测小烧杯中水的初温时的操作图A是操作过程，B是读数过程，C是读取的温度 A图中操作的错误是 _ ； B图中读数的错误是 _ ； 若操作正确无误，根据C图可知此时烧杯中水的实际温度是 _ （2）小明同学在利用图D所示的装置做实验时，发现从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间过长，请你帮助他找出可能存在的原因（写出两种即可） _ _ （3）如图E中甲乙图中，图 _ 所示是水沸腾时的情况如图F，是小明做“探究水的沸腾”实验后所绘制的图象图象中BC段表示的物理意义是： _ ，此时水的沸点是 _ 答案和解析【答案】1.热胀冷缩；-8；0；晶体；固液共存状；t2；熔化过程要吸收热量；小 2.B；38；晶体；吸收；固液共存；50；慢；33.固液共存；增加；水和冰的比热容不同；为了使烧杯内外气压相同；水在沸腾过程中继续吸热但温度不变；沸点随气压的降低而降低 4.实验时间太长；受热不均匀；变小 5.96；水面上方的气压小于标准大气压；b；水的比热容大于冰的比热容，质量一定的冰和水升高相同的温度时，水吸收的热量大于冰吸收的热量，加热时间应更长 6.使碎冰块受热均匀；晶体；固液共存；增大；2.1103；90；98；小于；气压减小，沸点降低 7.B；液体热胀冷缩的性质；7；读数错误；98；不变 8.B；99；停止加热；10；固液共存 9.B；质量；吸热但温度不变；只要实验操作正确，数据真实，上述数据均有效 10.温度计的玻璃泡接触容器底；读数时温度计的玻璃泡未继续留在被测液体中，视线未和液面凹处相平；48；水的质量太大；水的初温太低；甲；水沸腾过程中吸热，温度保持不变；101 【解析】1. 解：（1）实验室温度计时根据液体的热胀冷缩原理制成；由甲图可知，该温度计的分度值是1，而且液柱上表面对应的刻度在零刻度以下，故读数为-8； （2）由乙图中图象可知，从t1第到t5这段时间内，随加热时间的增加温度不变，说明这一段时间该物质处于熔化过程，对应的温度就是该物质的熔点，是0；因加热过程中，温度保持不变，所以这种物质为晶体； （3）0-t1对应固态升温的过程，从t1第到t5这段时间内，该物质处于熔化过程，因此处于固液共存状态；之后为液态升温过程； （4）从t 1到t2的时间段，虽然温度不变，但因物体要吸收热量，内能就会增加； （5）实验过程中，电热棒的功率保持恒定，因0t1与t5t6的加热时间相等，根据Q=W=Pt，在这两段时间内，物质吸收的热量Q相等，因0t1对应的为物质的固态，t5t6为液态，由图可知，0t1物质升高的温度大于t5t6的升高的温度，根据c=Qmt，因Q、m相同，所以，这种物质固态时的比热容比液态时的比热容小 故答案为：（1）热胀冷缩；-8； （2）0；晶体； （3）固液混合； （4）t3；熔化过程要吸收热量； （5）小； （1）实验室温度计时根据液体的热胀冷缩原理制成； 温度计读数时，首先要看清温度计的分度值，再根据液柱上表面对应的刻度进行读数，还要注意是在零上还是零下； （2）根据熔点的定义及晶体的特点作答； （3）明确熔化前、中、后物质对应的状态； （4）晶体在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，但内能增加； （5）根据加热时间相等确定吸热的关系，根据0t1与t5t6升温的大小关系，由c=Qmt，判断比热容的大小关系 本题探究烧杯内的某种物质熔化时温度的变化规律，考查液体温度计的工作原理、读数、晶体熔过程的特点、影响内能大小的因素及同种物质在不同状态下比热大小的比较等知识，综合性强，难度较大 2. （1）根据温度计使用方法可知，读数方法正确的是B，示数为38；从图象上可以看出该物质有固定的熔化温度，因此为晶体； （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吸收热量； （3）从图象上我们可以看出该物质在第5min时处于固液共存态，其温度保持不变，是晶体的熔点为50，仔细观察图象发现，该物质熔化前（AB段）是固态，升温比熔化后（CD段）（处于液态）时升温慢，熔化过程从第3min到第6min结束，共经历了3分钟 故答案为：（1）B；38晶体；（2）吸收；（3）固液共存；50；慢；3（1）使用温度计测量液体的温度，读数时视线要和液面相平；晶体在熔化过程中温度是不变的，这是晶体和非晶体的重要区别 （2）熔化是吸热过程 （3）晶体有一定的熔点，非晶体没有物质先吸热温度升高，到达熔点，不断吸热，温度保持不变；根据图象比较出该物质熔化前后的状态 本题考查了晶体的熔化和温度的测量，考查了晶体和非晶体的区别，温度计的读数等；还考查了图象的阅读等 3. 解： （1）冰是晶体，由图象可知BC段表示冰处在熔化过程，所以是固液共存状态；冰融化过程中继续吸热，温度不变，内能增大； 由图象可以看出，AB段与CD段的倾斜程度不同，可知升高相同的温度，水比冰用的时间长，吸热多由Q=cmt，质量和升高温度相同时，水的比热容比冰的比热容大； （2）因为液体的沸点跟气压的大小有关，在“探究水沸腾时温度变化的特点”，纸板上留有小孔的目的是为了使烧杯内外气压相同； 沸腾图象的FG段温度保持，是因为水沸腾时，继续吸热，温度不变，因此继续加热水的温度不变； （3）在瓶底浇冷水后，瓶内温度降低，水蒸气液化，气体压强减小，因为水的沸点会随气压的减小而降低，因此，水会重新沸腾起来 故答案为：（1）固液共存；增加；水和冰的比热容不同；（2）为了使烧杯内外气压相同；水在沸腾过程中继续吸热但温度不变；（3）沸点随气压的降低而降低 （1）熔点是晶体熔化时的温度，晶体在熔化时保持熔点温度不变，处于固液共存状态；冰熔化的时候继续吸热，温度不变，但内能增加； 升温快慢与物质不同状态下的比热容有关由Q=cmt判断冰和水的比热容大小； （2）液体的沸点跟气压的大小有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低； 水沸腾的特点：吸收热量，温度不变； （3）水的沸点随着表面气压的降低而降低 本题考查了晶体的熔化和液体沸腾的特点，关键掌握晶体熔化和沸腾的条件和特点；同时还考查了水的沸点及与大气压之间的关系，是一道综合性较强的题目 4. 解：（1）读图可知甲图是冰块需要加热的时间太长；乙图没有放石棉网受热不均匀；因此老师认为丙方案最好； （2）由于水冰根据=mV得质量一定时；冰变成水，体积变小； （3）如图 故答案为：（1）实验时间太长；受热不均匀；（2）变小；（3）如上图 要知道熔化过程需要吸热，为使一些固态物质能够被均匀加热，可以将固体物质弄碎，并放入试管中，利用水进行加热根据水和冰的密度判断体积的变化；掌握晶体熔化过程的特点，作图 该题通过图象考查了晶体的熔化过程，解题的关键是理解图象中每一阶段表示的含义及物质的状态，需将试管放入水中加热，这样物体受热比较均匀同时此题主要考查的是学生对数据的分析和处理能力，以及对晶体的熔点和熔化过程中物理规律的正确理解 5. 解：（1）由图甲可知，温度计的分度值为1，所以温度计的读数为96 （2）1标准大气压是100，此时水的沸点是98，所以水面上方的气压小于标准大气压 （3）观察图象可知，AB段是冰的升温过程，CD段是水的升温过程，AB段升高的温度与CD段升高的温度都是10，根据吸热公式Q吸=cmt，水的比热容大于冰的比热容，质量一定的冰和水升高相同的温度时，水吸收的热量大于冰吸收的热量，加热时间应更长，所以图丙的CD数据有问题 故答案为：（1）96；（2）水面上方的气压小于标准大气压；（3）b；水的比热容大于冰的比热容，质量一定的冰和水升高相同的温度时，水吸收的热量大于冰吸收的热量，加热时间应更长 （1）为能正确的进行温度计读数，首先要认清温度计的分度值； （2）液体的沸点跟液体上方的气压有关，气压越高，沸点越高； （3）根据吸热公式Q吸=cmt，水的比热容大于冰的比热容，在质量一定时，升高相同的温度，水吸收的热量大于冰吸收的热量，加热时间应更长一些 本题考查了液体沸点跟气压的关系，液体沸腾的特点，液体的沸点等知识点，考查的内容很多，容量很大，且难度较大 6. 解：（1）将试管放在水中加热是为了使碎冰块受热均匀； 分析图象可知：冰在熔化的过程中，温度保持不变，为晶体；在BC段冰处于固液共存状态，是熔化过程；晶体熔化过程中，继续吸热，但温度不变，内能增大； 冰熔化为水，其质量不变；由图乙可知，冰和水在升高相同的温度时，水的加热时间为冰的加热时间的2倍，所以水吸收的热量为冰吸收热量的2倍，即：c水mt=2c冰mt， 则：c冰=12c水=124.2103J/（kg）=2.1103J/（kg）； （2）由图可知，此温度计的分度值为1，温度计示数为90； 液体沸腾时的温度叫沸点，从图丁中可以看出，水的沸点为98；水在1标准大气压下的沸点为100，当水面上方大气压强低于1标准大气压时，水的沸点就会降低，即沸点低于100 当向瓶底浇冷水时，瓶内气体温度突然降低，气压减小，瓶内液面上方气压减小，导致水的沸点降低，所以水重新沸腾起来 故答案为：（1）使碎冰块受热均匀；晶体；固液共存；增大；2.1103； （2）90；98；小于；气压减小，沸点降低 （1）为了使固体物质受热均匀，用水浴法； 晶体熔化过程中，继续吸热，但温度不变；物体吸热，内能增加；冰和水升高相同温度时，水的加热时间为冰的加热时间的2倍，根据热量的计算公式得出冰和水的比热容的关系； （2）根据温度计的分度值读数； 液体沸腾时的温度叫沸点并且液体的沸点受水面上方大气压强的影响，压强越大，沸点越高；压强越小，沸点越低； 从液体沸点与气压关系角度来分析，气压减小，沸点降低 此题考查的知识点有三个：一是晶体熔化过程中，不断吸收热量，温度保持不变；二是升温快慢与比热容的关系（此题通过图象分析得出）；三是液体沸腾时的特点及沸点的影响因素 7. 解：（1）体温计的量程在3542，家用寒暑表的量程是-2050，水银温度计的量程为-10110，酒精温度计的量程为-8050而标准大气压下水的沸点是100，所以应选择水银温度计 （2）温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的； （3）a、从表格中数据可知，从第5分钟水开始沸腾，在沸腾过程中温度应保持不变而在第7分钟水的温度偏低，所以第7分钟的数据明显有错误，原因是读数时不准确，导致错误 b、由表中的数据可知水的沸点是：98，水沸腾时，气泡在上升过程中体积变大，这时候继续对水加热，温度不变 c、根据表格中数据描点并用平滑的曲线连接起来 故答案为：（1）B；（2）液体热胀冷缩的性质；（3）a：7；读数错误；b：98；不变；c：见上图 （1）要正确地选择温度计，需要了解各温度计的量程体温计、家用寒暑表、酒精温度计的最大测量值都不会达到100 （2）温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的； （3）a、水达到沸点后继续加热，但温度不升高，由此我们可以判断出错误的数据；从温度计的正确度数去分析这个明显错误的原因 b、根据水沸腾时候的特点：温度不变，继续吸热来解答此题 c、根据表格中数据进行描点，并将各点用平滑的曲线连接起来 此题是探究水的沸腾实验，主要考查了沸点的概念：水沸腾时的温度；沸腾特点：沸腾过程中吸热但温度不变；同时考查了水的沸腾图象的画法 8. 解： （1）读取温度计示数时，视线与温度计中的液柱上表面相平，不能仰视或俯视，所以正确的是B； （2）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来如图所示： （3）由表格中数据可以看出，在加热到第4min、5min、6min、7min时，水的温度为99保持不变，所以水的沸点应为99；水沸腾后，若撤去加热源，则水不再吸收热量，也就不能维持沸腾状态，所以停止加热，观察水是否能够继续沸腾； （4）实验收集多组数据是为了总结归纳得出普遍的规律，得到可靠的结论，故符合题意 （5）该物质从第5分钟开始熔化，到第15分钟完全熔化完，冰的熔化过程共持续了15min-5min=10min 加热至第10min时，是冰的熔化过程，此时冰处于固液共存状态 故答案为： （1）B；（2）如图所示；（3）99，停止加热；（4）；（5）10；固液共存 （1）读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中的液柱上表面相平 （2）首先根据表格中的数据进行描点，然后将各点用平滑的曲线连接起来 （3）水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是水的沸点；为了说明水沸腾过程中需要吸热，可以撤去酒精灯，观察水能否继续沸腾即可得出结论 （4）实验收集多组数据是为了总结归纳得出普遍的规律 （5）从图象中辨别晶体与非晶体主要看这种物质是否有一定的熔点，即有一段时间这种物质吸热，但温度不升高，而此时就是这种物质熔化的过程 在熔化过程中晶体处于固液共存态 本题目考查了水沸腾时的图象以及其中的吸放热过程，需要学生将基础知识掌握牢固，以及在实验中出现的问题细节也要了解，那么题目便不难答出 还考查了学生对晶体熔化图象的分析读物质熔化的图象时，关键是要从曲线变化中判断物质是否有一定的熔点，从而确定是否属于晶体，再明确不同时间段物质所处的状态 9. 解：（1）观察图A和B可以看出，B中烧杯上加了盖子，这样在加热时，杯内的气压会增大，水的沸点会升高，有可能超过100，因此，组同学选择的是B套装置； 故答案为：B （2）读图C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； 故答案为：质量 （3）通过图象可以看出，水沸腾的特点有，达到沸点、吸热、温度不变等； 故答案为：吸热但温度不变 （4）在实验中，只要操作正确，数据便是真实的几个组数据的不同，是因为在测量过程中存在误差的原因 还有水的沸点还受其上方气压的影响，所以只要实验操作正确，数据真实，上述数据均有效 故答案为：只要实验操作正确，数据真实，上述数据均有效 （1）根据水的沸点与气压的关系可判断出结论； （2）在装置相同的情况下，水的质量越大，升温会越慢； （3）水在达到沸点时才会沸腾，此时要继续吸热，但温度却不改变 （4）要解决此题，需要在实验测量过程中，由于实验数据和实验者的原因，都会造成读数上的误差 同时在观察水的沸腾实验中，由于烧杯上方加盖与否或盖子是否严密也会造成沸点的不同 在做“观察水沸腾”的实验时，应能熟练装配实验的装置，并能分析实验条件对其结果的影响，同时要学会分析温度随时间变化的图象（4）题中的现象也是实际实验中经常出现的遇到这种情况，要能够分析原因，并且注意实验要讲求实事求是 10. 解：（1）从A图看，温度计的液泡碰到烧杯的底部了，这样测量结果不准确； 从B图看，读数时温度计的玻璃泡未继续留在被测液体中，视线未和液面凹处相平； 温度计的分度值为1，液面在零刻度以上，因此该温度计的示数是40+8=48； （2）从给水开始加热到水沸腾需要的时间比较长，根据Q=cmt知，可能是水的质量太大，可能是水的初温太低，可能是火力不足等等； （3）水沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐变小，沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐变大，故甲图是水沸腾时情况； 沸腾是在液体内部和表面同时发生的一种剧烈的汽化现象； 图F中，BC段表示水在沸腾过程中吸热，但温度保持不变； 液体沸腾时保持不变的温度为沸点，此时水的沸点为101 故答案为： （1）温度计的玻璃泡接触容器底；读数时温度计的玻璃泡未继续留在被测液体中，视线未平视；48；（2）水的质量太大；水的初温太低；（3）甲；水沸腾过程中吸热，温度保持不变；101 （1）度计的示数在量程的范围内，且分度值为1，可根据这两点读出此温度计的示数还要掌握温度计的正确使用方法； （2）从给水开始加热到水沸腾需要的时间比较长，根据Q=cmt知，可能是水的质量太大，可能是水的初温太低，可能是火力不足等等； （3）水沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐变小，沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐变大，沸腾是在液体内部和表面同时发生的一种剧烈的汽化现象； 液体沸腾时，吸热温度不变 本题考查了温度计的正确使用和读数，缩短实验时间的方法以及水沸腾前和沸腾时的现象，考查的都是基础知识，难度不大 初中物理试卷第9页，共9页