第8讲—物态变化实验专题精练—全国初中物理竞赛试题精编（八年级上）

全国初中物理竞赛试题精编

第8讲—物态变化实验专题精练

1．小明同学做“比较两种材料保温性能”的实验，他取泡沫塑料① 和卫生纸② 作保温材料，两根相同的温度计，两个相同的大玻璃烧杯，钟表和热水，以及细线、硬纸片，剪刀。做两个相同的硬纸外壳，组装的实验装置如图甲所示，在硬纸外壳和大玻璃烧杯之间填上不同的保温材料，在室内进行实验。在烧杯中装入温度相同的水，得到了一段时间内，①、② 两种保温材料内烧杯中水的温度变化的实验数据，根据数据绘制的图像如图乙所示。实验过程室温基本不变。

请你根据图像所提供的信息回答以下问题：

(1)根据实验目的为了便于比较“保温性能”，小明装入的热水初温相同，还需控制热水的________相同；

(2)________（选填“①”或“②”）材料的保温性能较好；

(3)根据图线变化趋势可知当时的室温大约是________℃。

2．某一小组用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”．在两个相同烧杯中分别加入质量、初温相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾．

（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为 _______℃．

（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水_______（选填“多”或“少”）．

（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？答：_________ ；

其原因是：_____________________ ．

3．小明在“探究质量是200g某固体熔化时温度变化规律”时，其实验装置如图甲所示。

（1）请指出装置中存在的一个错误：______；

（2）改正错误后，小明进行了正确的操作，得到了物体温度随时间变化的图像如图乙所示，则该物体是______（选填“晶体”或“非晶体”），物体熔化后其比热容______（选填“变大”、“变小”或“不变”），物体在第2min时的内能______（选填“大于”、“小于”或“等于”）第3min时的内能；

（3）在6min内完全燃烧了的酒精根据图像信息和相关知识，可估算出此过程中热转化效率是_______.已知该物质的液态的比热容 ，酒精的热值为 ）

4．在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中，分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰，并各放入一支温度计组成如图甲所示的实验装置，完成下面探究实验。

(1)图甲组装实验器材的顺序是_____（选填“自上而下”或“自下而上”）；点燃酒精灯给烧杯加热，一段时间后温度计A的示数如图甲所示，此时温度计示数为_____℃；

(2)实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图象如图乙所示，通过分析图象可知，_____（选填“实”或“虚”）线是试管内碎冰温度随时间变化的图象，第8min时烧杯内的碎冰处于_____态，此时试管内的碎冰_____（选填“能”或“不能”）熔化；

(3)通过实验可以得出晶体熔化的条件是：_____，_____。

5．探究萘和烛蜡熔化的规律：

(1)实验应采用______（A/B）装置，该装置实验时温度上升较______（快/慢），便于记录数据；

(2)安装时应根据______（温度计/酒精灯）确定铁圈和石棉网的位置，实验中要用玻璃棒不停地搅拌，其目的是______；

(3)图C是萘和烛蜡熔化过程的温度-时间图像。从图像中可看出，______（甲/乙）是萘，30分钟时萘处于______（固/液/固液共存）态，萘熔化时的温度特点是：______；

(4)将A装置烧杯和试管中均换成碎冰研究冰的熔化，不考虑空气传热，当烧杯中的冰开始熔化时，试管中的冰______（能/不能）熔化，原因是：______。

6．某同学探究影响蒸发散热情况的实验，如图所示，请回答下列问题。

（1）该同学记录了三个示数，其中a温度计示数 _____℃；

（2）酒精蒸发时会向温度计 _____（选填“吸收”或“放出”）热量；

（3）比较b和c温度计的示数，可以得出：蒸发快慢与 _____有关，从分子热运动的角度来看，空气流动促进了酒精分子向空气扩散；

（4）该同学用水代替酒精多次实验，发现在相同温度但天气不同的情况下，三根温度计示数有时差别不大，有时差别却很大。请你结合材料提出一个与本实验有关的猜想：_____。

7．科学探究是物理学科的重要组成部分，如下是“探究水沸腾时温度变化特点”的实验：

（1）实验室提供了一块比烧杯口稍大的圆形硬纸板，两名同学分别在硬纸板上剪出小孔a、b，以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中，如图甲所示，剪裁合适的是______（选填“a”或“b”），理由是______；

（2）实验时，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了______；

（3）图乙、丙是同学们在实验中观察到的两种不同的实验现象，其中图______是水沸腾时的情况；

（4）根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系如图丁所示，分析该图可知水的沸点为______℃，还可知水沸腾时的温度变化特点是______。

8．小明用图甲所示的装置做“观察水的沸腾”实验。

（1）按规范要求，调节铁圈2的高度时，_______（需要/不需要）点燃酒精灯；

（2）某时刻温度计示数如图乙所示，视线应按_______（A/B/C）读数，此时水温为_______℃。根据实验数据作出“温度-时间”的关系图像如图丙所示，可知水的沸点为_______℃。图甲情况下温度计的示数应为________（填字母）；

A．96℃           B．98℃            C．100℃         D．无法读数

（3）小明查阅资料得到水在不同气压下的沸点如下表所示。已知1个大气压为1.0×105Pa，由表格数据可知：

①小明做实验时的气压约为_______个大气压；

②在制糖工业中，要用沸腾的办法除去糖汁中的水分。糖汁的沸点约为104℃，为使糖汁在沸腾时不致变质，温度要低于100℃，以下方法中合适的是______。

A．用小火加热糖汁        B．增大气压      C．减小气压      D．将盛糖汁的容器放入水中加热

9．小华在电视节目里看到，在气温低于0℃的寒冷冬季，为保障交通安全，交警在积雪的路面上撒盐，路面的冰雪就会熔化；在没撒盐的道路上，汽车反复碾压也会使积雪熔化。

【猜想与假设】

她对上述积雪熔化的原因作出如下猜想：

A．加盐可能使冰雪在低于0℃时熔化

B．汽车碾压增大了压强，冰雪就可能在低于0℃时熔化

C．汽车碾压使冰层变薄了，冰雪就可能在低于0℃时熔化

【设计并进行实验】

为验证她的猜想，同学们用冰块模拟冰雪进行了如下探究：

(1)在气温较低时，将碎冰块放入易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，观察到有些冰块已经熔化，用温度计测量罐中冰水混合物的温度，温度计示数低于0℃，证明猜想A是__（选填“正确”或“错误”）的；同时观察到罐底出现了白霜，这是发生了__（填物态变化名称）现象；

(2)如图所示，在气温低于0℃的室外用窄长凳支起甲、乙、丙三块冰块，甲和乙的厚度相等并大于丙的厚度，把完全相同的三根细钢丝分别挂在冰块上，钢丝下分别挂上体积相同的实心铁块和泡沫块，一段时间后，甲、丙上的钢丝都陷入到冰块中相同的深度，乙上的钢丝未明显陷入冰块。

【分析与论证】

通过对比甲、乙中钢丝陷入冰块的情况可知：甲中钢丝下的冰受到的压强___（选填“较大”“较小”或“相等”），使冰发生了熔化，此时冰的熔点_____（选填“高于”“低于”或“等于”）0℃，说明猜想B是正确的，比较甲和丙则可说明猜想C是____的。

【实验拓展】

探究结束后，他们查阅相关资料，知道了晶体的熔点均受压强的影响，当冰熔化成水时密度_____，体积____（均选填“增大”“减小”或“不变”），才会出现(2)中的现象。

10．学校“研究性学习小组”开展了“水沸腾时的现象及温度随时间的关系”的课题，实验如下图：

(1)图a温度计刚插入热水时，管壁模糊，很难看清示数，原因是水蒸气遇冷________成小水珠附在管壁上。

(2)在烧杯上方加一盖子，这是为了减少________，每隔1 min记录一次温度计的示数，第4 min时温度计的示数如图b所示，温度值为________℃，直到水沸腾一段时间后停止读数，由下表可知水的沸点为______。由此可判断此时当地的气压________（选填“大于”、“等于”或“小于”）1个标准大气压。

 (3)通过上表总结出水沸腾过程的规律：沸腾时，水不断吸热，但________不会变化。

(4)图c是三位同学作出的水的沸腾的图像，其中正确的是______图。

11．如图甲所示是小敏同学在做“探究水的沸腾”实验时的装置，从85℃开始，每隔1 min记录一次温度计的示数，直到水沸腾一段时间为止。

（1）实验中小敏发现温度计示数上升较慢，为了使温度计示数上升得快些，她应_________。

（2）如图乙所示是3 min时小敏小组的温度计示数，则此时烧杯中水的温度为____℃。

（3）小敏的其他实验记录数据如下表：

分析表中数据可知，水的沸点为_____℃，可以推测水面上方的气压_____于标准大气压。

（4）根据表中数据在图中作出水的温度随时间变化图像。

(            )

（5）小敏在实验过程中发现如图所示的两种现象，则图 ________是水在沸腾前的情况，图________是水在沸腾时的情况。

（6）通过实验可得：水在加热过程中，吸收热量，温度________；沸腾时，吸收热量，温度________。（选填“升高”“降低”或“不变”）

12．为了验证装在试管里的固态碘在受热时能直接变成气体而不是先变成液体再变成气体，甲同学直接将试管放在酒精灯火焰上，如图甲所示；乙同学将盛有碘的烧杯浸入热水槽中，如图乙所示，上网查阅得知：碘的熔点是114℃、沸点是184.35℃；水的沸点是100℃，酒精灯火焰温度约为400℃．请分析这两个实验方法中_____（选填“甲”或“乙”）同学的更合理．

如图乙中，实验不久，就会观察到烧杯内固态碘_______且出现_________色的碘蒸气，过一会儿还可以观察到烧瓶底部附有少量针状的碘晶体，这是___________现象，同时烧瓶内水的温度会有明显升高，说明在此物态变化过程中要_______热量．