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专题06 物态变化的应用和内能相关问题
【课程标准】
1．熔化和凝固
①识别熔化和凝固 ②绘制晶体熔化图线
③描绘晶体熔化和凝固过程中的特点 ④知道熔化和凝固过程伴随吸热与放热
2．汽化和液化
①知道蒸发、沸腾的概念 ②知道影响蒸发快慢的因素和蒸发的致冷作用
③描述液体沸腾过程中的特点 ④知道液化的概念和方法
⑤能用物质粒子模型简要解释汽化和液化现象
3.内能
①知道克服摩擦做功与物体内能改变关系 ②知道做功和热传递是改变内能的两种途径
③知道在热传递过程中用热量来量度内能的变化
④举例说出化学能和内能的转化 ⑤说明生物体能量来源及其转化
⑥说出汽油机的工作过程 ⑦知道汽油机的能量转化
【学业要求】
①知道熔化和凝固过程伴随吸热与放热
②知道影响蒸发快慢的因素和蒸发的致冷作用
③描述液体沸腾过程中的特点
④能用物质粒子模型简要解释汽化和液化现象
⑤知道做功和热传递是改变内能的两种途径
⑥知道在热传递过程中用热量来量度内能的变化
⑦说出汽油机的工作过程
【命题重点】物态变化主要考察三种状态转变时名称与热量的变化，尤其注意熔化与凝固时的温度曲线变化。能量转移的方式要注意内能的改变，机械能是否守恒与动能势能的转化。型较分散:选择、填空、实验、计算都会出现。
【方法要点】功和功率的计算注意单位转化，要用标准单位，探究题要注意影响因素。判断机械能守恒要留意是否收到阻力、弹力、拉力等影响。
考点1：熔化和凝固
考点解读：物质从固态变为液态叫熔化；物质从液态变为固态叫凝固；熔化和凝固是可逆的两种物态变化过程。固体可分为晶体和非晶体；晶体和非晶体的根本区别是：晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热)，非晶体没有熔点(熔化时温度升高，继续吸热)；同一晶体的熔点和凝固点相同。晶体熔化的条件：温度达到熔点；继续吸收热量；晶体凝固的条件：温度达到凝固点；继续放热。
例1：（2026·湖州模拟）滑雪场的造雪机通过高压空气将水雾化后与冷空气充分混合，使微小水滴迅速冻结成冰晶。这一过程属于（）
A．凝固现象，吸收热量 B．凝华现象，吸收热量
C．凝固现象，放出热量 D．凝华现象，放出热量
考点2：汽化和液化
考点解读：物质从液态变为气态叫汽化；物质从气态变为液态叫液化；汽化和液化是互为可逆的过程，汽化要吸热，液化要放热。汽化的方式为沸腾和蒸发(1)蒸发①在任何温度下都能发生，且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。②影响蒸发快慢的因素有：a．液体的温度，温度越高蒸发越快；b．液体表面积的大小，表面积越大，蒸发越快；c．液体表面的空气流速，空气流动越快，蒸发越快。(2)沸腾①在一定温度下，在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。②沸点：液体沸腾时的温度叫沸点；不同液体的沸点一般不同；同种液体的沸点与压强有关，压强越大沸点越高。③液体沸腾的条件：温度达到沸点还要继续加热。
例2：（2026·柯城模拟）小科将少量乙醚吸进注射器，取下针头，用橡皮帽把注射器的小孔堵住。握住注射器的下端，注射器内的乙醚看不见了；向内推动活塞，注射器内的乙醚重新出现。下列说法正确的是（　　）
A．乙醚汽化需要放热
B．乙醚重新出现是因为分子间隙变大
C．压缩体积能使乙醚液化
D．压缩后乙醚分子热运动剧烈程度不变
考点3：探究不同物质熔化过程的不同
考点解读：晶体熔化时有一定的熔化温度，即熔点，而非晶体没有熔点。晶体熔化时要吸热，但温度保持不变；非晶体熔化时要吸热，温度一直在升高。实验题眼突破①实验选取小颗粒固体②试管插入烧杯中的位置要适当③采用“水浴法”加热的优点(固体受热均匀)。④石棉网的作用(使烧杯受热均匀)。⑤熔化过程中内能、温度及热量的变化规律(吸收热量、内能增加，但温度保持不变)。⑥烧杯口处的“白气”，试管、烧杯壁水珠的成因(水蒸气遇冷液化形成的小水珠)。⑦熔化前后曲线的倾斜程度不一样的原因(同种物质，在不同状态下的比热容不同)。⑧在记录温度时，时间间隔过长，可能会带来什么问题(可能会导致晶体熔化过程的温度记录不全甚至没有记录，无法记录到晶体熔化时温度的变化，导致实验失败或得出错误的结论)。⑨利用比热容公式计算热量。
例3：（2025·浙江二模）如图甲所示，大雪后路面结冰，环卫工人会在公路上撒盐，加快路面冰的熔化，确保行人和车辆的出行安全。为了探究其科学原理，某同学做了一组关于冰熔化的实验，实验装置如图乙所示。
（1）实验中某时刻温度计的示数如图丙所示，则示数是　 　℃.
（2）该同学取适量碎冰进行加热，记录数据并绘制得到图丁所示的A 曲线。由此可知，冰在熔化过程中内能　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）完成上述实验后，他另取两份用不同浓度的盐水制成的碎“盐冰”，用相同的热源再次加热，记录数据并绘制得到图丁所示的B、C曲线。由此可知，加入盐后，冰的熔点将会　 　(填“升高”“降低”或“不变”)。
考点4：探究水的沸腾
考点解读：水沸腾时持续吸热，但温度保持不变；水的沸点与水上方的气压有关，气压越高，沸点越高。实验题眼突破：①组装器材的顺序(自下而上)。②温度计的使用与读数。③缩短实验时间的方法：(加大酒精灯火焰；使用初温较高的水；给烧杯加盖子)④烧杯上盖纸板的原因(减少热量的散失，使水在短时间内达到沸腾)。⑤纸板上留一个小孔的作用(使烧杯内外的气压相等)。⑥水开始沸腾的判定(水的温度升高到一定程度后，温度保持不变，且水内部有大量气泡产生，且在上升过程中体积逐渐变大，到水面时破裂)。⑦水沸腾前温度计示数的特点(温度计的示数不断上升)。⑧水沸腾时温度计示数的特点(温度计的示数保持不变)。⑨沸点与气压的关系(杯口的盖密封较严时，烧杯内的气压高于一个标准大气压，导致水的沸点高于100 ℃；当地大气压小于一个标准大气压时，水的沸点低于100 ℃)⑩水沸腾过程中温度与热量、内能之间的关系(吸收热量，温度不变，内能增大)。水沸腾后撤掉酒精灯观察现象(水未立即停止沸腾，原因是水继续从石棉网上吸热)。
例4：（2026·瑞安模拟）当烧杯中的水沸腾时，浸在烧杯的试管内的水真的能达到沸点吗？某同学利用如图1装置进行探究：
步骤一：烧杯中加入400毫升水，置于石棉网上，用酒精灯加热至沸腾并保持，测得此时温度为98℃。
步骤二：将试管装水至 1/3高度，用铁架台固定，如图甲所示。用温度计测量试管中水的温度，每隔2分钟记录一次，直至温度稳定。
步骤三：试管内加入相同体积的水，改变试管底部与烧杯底部的距离，如图乙、丙所示，重复步骤二。
步骤四：记录步骤二和步骤三的数据，如表所示。
回答下列问题：
（1）图甲装置所示实验中，在第4分钟时，温度计读数如图2所示，则此时试管内水的温度为　 　。
（2）试管中的水一方面会从烧杯内的水吸收热量，另一方面也会向　 　散热，当两者达到平衡后，试管内的水温度就保持不变。
（3）该同学进行步骤三实验基于的假设是　 　。
（4）如果将丙组实验中的试管浸入更深(不碰到烧杯底部)，其他不变，重新实验。预测试管内水的最终温度的范围为　 　。
时间 组别 0 2 4 6 8 10 12
甲 25.5 50：2 待填 75.1 78.6 80.4 80.4
乙 25.5 55.1 72.3 84.8 86.3 87.5 87.5
丙 25.5 60.7 79.4 92.5 93.7 93.7 93.7
考点5：影响内能大小的因素
考点解读：影响内能大小的因素有温度、质量、状态等。同个物体温度越高，内能越大；温度相同的同种物质，质量越大，内能越大。物体吸收了热量，内能会增大，但温度不一定会升高(如晶体的熔化、液体的沸腾等)。
例5：燃气灶设有不同档位的火力，如图甲。用它烧水时，若火力太小，会延长烧水的时间，热水散失给空气的热量Q1随加热时间延长而增火；火力太大，火焰散失在空气中的热量Q2相对较多。
燃气灶烧水时的能量转化和转移的情况分析如下。
如何才能提高燃气灶烧水的效率，小科进行了如下研究：
实验一由热水散热损失(Q1)的研究
在一水壶中盛水4.0kg，用燃气灶将水烧开(燃气灶头和水壶吸收的热量忽略不计)后让其自然冷却。每隔一定时间记录相应的温度，作出水的温度随时间变化的图像如图乙所示。
（1）分析图乙，小科认为在高温(≥250℃)时改用大火烧水可减少水的放热损失。他的理由是：　 　。
（2）请你结合实验一的结论，写出“测量燃气火焰加热空气时损失的能量”的实验步骤，并与出这部分损失的热量的表达式(测量的各量用字母表示，每立方米燃气完全燃烧产生的热量为q)。　 　。
考点6：比较不同物质吸热本领的强弱
考点解读：比较不同物质吸热本领的强弱。可以通过加热相同的时间，比较温度变化来判断物体的吸热能力(温度变化快的吸热能力弱)。也可以通过观察升高相同的温度，比较加热时间来判断物体的吸热能力(加热时间长的物体吸热能力强)。
例6：（2026·宁波模拟）某中学某实验小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图甲所示的装置。
（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是____
A．采用完全相同的加热方式
B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和另一种液体
D．盛放水和另一种液体的容器相同
（2）实验中除了 (1)涉及的物理方法，还运用了　 　。
（3）根据实验数据，小明作出了水和另一液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示，另一液体的比热容是　 　.
（4）若在该实验中收集到以下数据：水的质量为m，初温为t0，末温为t1，加热水的酒精燃烧前的质量为m1，燃烧后的质量为m2，盛水的烧杯吸收的热量经测量为Q0，水的比热容为，则酒精的热值表达式q=　 　(不计其他热损失，用题中给定的物理量符号表示)。
考点7：动能和势能的转化判断
考点解读：当物体升高或降低时，往往存在着动能和重力势能的转化；当物体受力发生形变时，也会有动能和弹性势能的转化。判断时要注意物体的速度、高度、弹性形变的大小变化，从而得出动能和势能的大小变化。2
例7：（2025·路桥模拟）如图为某次跳台滑雪比赛中运动员的运动轨迹，运动员从A点出发，最终在E点停下。不计空气阻力时，运动员的各类能量大致变化情况如下图所示，分析正确的是 （　　）
A． B．
C． D．
考点8：内能和机械能的比较
考点解读：
比较项目 内 能 机械能
所含能量 分子的动能、分子的势能 物体的动能、重力势能、弹性势能
影响因素 物体的温度、质量、状态等 物体的速度、质量、高度、形变程度
特 点 始终具有 不一定有
联 系 可以互相转化
例8：（2025·镇海区模拟）生活处处有科学，留心观察皆学问。你知道吗 厨房中也包含着很多科学知识，例如：
（1）炸油条、炸土豆用菜油；煮玉米、煮鸡蛋用水，这样可以对不同烹饪手段提供(各自所需的　 　(选填“热量”或“温度”)。
（2）如图所示，用炖盅炖汤，在大煲内的水沸腾过程中，煲盖不断跳动，这一过程，中的能量转化情况与四冲程汽油机的　 　冲程相似。
考点9：对能量的转化和守恒定律的理解
考点解读：自然界中各种能量可以相互转移或转化，一种能量的减少或消失必然伴随着另一种能量的增加或产生；反之亦然。但能量的转化和转移不是任何时候都能发生的，它有方向性，如热的铁块放入冷水中，铁块把内能转移到了水中，使自身温度下降；但它不能从冷水中吸收热量使自身的温度升高。
【典例9】（2025·嵊州模拟）“能量守恒”是普遍认可的科学知识。小明同学设计了如图所示的电路，验证电阻消耗的电能与水吸收的热量是守恒的。为了寻找适合用于验证能量守恒的最佳电阻值，小明进行了如下探究。实验中电源电压不变，装置气密性良好。
【实验步骤】
①将阻值为1Ω的电阻丝接入电路，如图连接并安装好装置；
②在内筒中加入初温为t0的适量水m克，并盖紧盖子；
③闭合开关，将滑动变阻器滑片移动至适当位置后，记录此时电流表示数为2A；
④加热过程中不断上下缓慢移动搅拌器，当温度升高了10℃时，记录 ；
⑤多次更换不同阻值的电热丝并控制电流不变，重复实验并记录相关数据。
【实验记录与处理】
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
电流值(A) 2 2 2 2 2 2 2 2
电阻丝阻值(Ω) 1 2 3 4 5 6 7 8
加热时间(秒) 819 394 221 156 123 101 83 72
电热丝消耗电能与水吸收热量之比 1.56 1.50 1.26 1.19 1.17 1.15 1.11 1.10
根据上述信息请回答：
（1）上下移动搅拌器的目的是　 　。
（2）请将步骤④中“ ”处的内容补充完整：　 　。
（3）当电阻丝阻值从1Ω更换至2Ω重复实验时，滑动变阻器的滑片应向　 　(填“左”或“右”)移动。
（4）分析表中数据发现，电阻丝阻值不断变大时，电热丝消耗的电能与水吸收热量之比逐渐接近1，原因是　 　。
1．（2026·舟山模拟）中国是茶文化之乡，中国茶文化是世界非物质文化遗产。”煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是（　　）
A．茶水沸腾时，吸收热量，温度升高
B．茶水升温是通过做功的方式改变内能
C．壶嘴冒出的”白气”是汽化形成的现象
D．茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动
2．（2025·温州模拟）如图所示，在吸滤瓶中装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时瓶内会充满白雾，这一实验现象表明
A．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少
B．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少
C．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能减少
D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加
3．（2023·杭州模拟）如图是在标准大气压下，某种物质的温度随时间变化的图象。下列说法中错误的是（　　）
A．该物质是晶体
B．该物质在标准大气压下的熔点和沸点分别是0℃和100℃
C．该物质液态时的比热容比固态时小
D．在BC和DE段，温度保持不变，但需吸热
4．（2023·镇海区模拟）科学探究是科学学科的重要组成部分。如下是“探究冰熔化时温度变化的规律”的实验。以下说法错误的是（　　）
A．安装温度计时玻璃泡接触到试管底部，此时应适当将 M处向下进行调整
B．温度处于 0℃时，其状态是可能固态、液态或固液共存状态
C．由图可知，冰的比热容比水的比热容小
D．实验中，利用水浴加热是为了使冰块受热均匀
5．（2026·宁波模拟）如图所示，某同学用天然气灶给水壶中的水加热。下列说法正确的是
A．燃气的化学能全部被水壶内的水吸收
B．水的内能增加是通过热传递来实现的
C．天然气在使用过程中热值逐渐变小
D．水壶内水的比热容随温度升高而增大
6．（2026·宁波模拟）现有甲、乙、丙三种初温度相同的液体，其中甲、乙为质量相等的不同液体，乙、丙为质量不等的同种液体，若对这三种液体分别加热，根据它们各自吸收的热量和末温度，在温度一热量图象上分别画出对应的甲、乙、丙三点，如图所示。则关于甲、丙之间比热容和质量的大小关系判断正确的是（　　）
①c甲>c丙②c甲m丙④m甲< m丙
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
7．（2026·浙江模拟）2026年2月底以来，中东局势紧张，霍尔木兹海峡航运受限，大量负责运输液化天然气的 LNG船被迫停航。LNG船将天然气加压、降温至-162℃左右使其液化，以便远洋运输；航行中外界热量缓慢传入，会导致少量液态天然气慢慢变成气态，舱内气压随之变化。下列说法正确的是
A．少量液态天然气汽化，会使舱内气体压强减小
B．加压和降温都能使天然气液化，液化需要放热
C．气态天然气变成液态属于汽化现象，需要吸热
D．液态天然气变成气体属于升华现象，需要放热
8．（2026·柯城模拟）直线下降一定比曲线快吗 科技馆的展厅里有一个演示装置(图甲)，其示意图如图乙所示。将两个完全相同的小球M、N从同一高度同时由静止释放(不计摩擦和空气阻力)，分别沿直轨道和弧形轨道运动，N球先到达终点。下列说法正确的是（　　）
A．释放时，两球的重力势能不同
B．运动中，N球的机械能大于M球
C．到达各自轨道中点时，N球的动能大于 M球
D．运动过程中，两球的内能逐渐增大
9．（2026·舟山模拟）如图为两个光滑的弧面和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧弧面的a点静止释放。忽略空气阻力，下列有关说法正确的是（　　）
A．物体能到达c点
B．经b点时，物体的动能最大
C．物体质量越大，经b点时速度越大
D．物体在水平面运动时，内能增加
10．（2025·浙江模拟）如图所示，在放有一支温度计的瓶内加入少量酒精溶液，用橡皮塞塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气。当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出，且原来透明的瓶内充满了白雾。对“塞子从瓶口冲出”分析正确的是（）
A．充满了“白雾”的原因是液体温度升高发生了汽化现象
B．塞子冲出过程中温度计示数下降，瓶内气体内能减少
C．塞子冲出过程中外界对气体做功，瓶内气体内能增大
D．塞子冲出过程与汽油机的压缩冲程原理相同
11．（2025·东阳二模）2025年亚冬会在哈尔滨顺利闭幕，如图为跳台滑雪运动示意图，虚线表示运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动轨迹。在运动过程中，下列说法正确的是 （　　）
A．运动员从A 到B的过程中速度逐渐增大
B．运动员从 B到C的过程中动能不变
C．运动员在A 点和C 点的重力势能相等
D．整个滑行过程中，运动员的机械能守恒
12．（2026·浙江模拟）中国古代很早就大量使用青铜、陶瓷、漆器、琉璃等制作灯具，照明技术的变迁体现了人民的智慧。
（1）图甲和图乙分别为西汉时期青铜雁鱼灯的外形和工作原理图，灯盖与烟管的连接区域变窄可改变气体流速，从而使燃烧产生的烟气随气流进入烟管，其利用的原理是　 　。
（2）图丙是唐宋时期省油灯的示意图，省油灯分为上下两层上层盛油、下方夹层注水。
①夹层中选择水作为冷却剂，是利用了水的　 　较大。
②省油灯中的水吸热可以减缓灯油　 　(填物态变化名称)，以达到省油的目的。
13．（2025·宁波模拟） 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船发射成功；
（1）空间站里的航天员理发时会用到一种特殊的“理发神器”———吸尘式理发器；该工具集理发与吸尘功能于一体，可以将剪下的头发碎屑迅速收集到机器内部；吸尘式理发器工作时，机器内部的空气流速　 　(选填“大于”、“小于”或“等于”)周围空气流速，使头发碎屑在空间站内的气压作用下，向机器内部运动；
（2）宇航员在上飞船前，要先换上舱内压力航天服。若返回舱密封性被破坏，舱内气压骤降，宇航员体内的液体会剧烈汽化，出现“体液沸腾”的危险现象，这是因为液体的沸点随气压降低而　 　(选填“升高”或“降低”)；而穿上舱内压力航天服可以避免这种危险现象的出现；
（3）返回舱外涂有一层烧蚀材料，进入大气层时，返回舱外包裹的烧蚀材料在高温下发生熔化、汽化和升华等变化　 　热量，使舱内保持合适的温度，保障了宇航员和设备的安全。
14．（2025·杭州模拟）喝水鸟是一款玩具，其结构如图。给头部滴一次水，能发现玻璃管内乙醚逐渐上升，“鸟身”逐渐绕支点顺时针转动；当身体接近水平时，玻璃管底部露出气体，头部的液体又回到底部，“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动恢复初始状态。若鸟身前放一杯水，使鸟头前倾时能够沾到，保持鸟头湿润，则此过程可反复进行，因此又被称为“永动鸟”。请回答。
（1）给头部滴水的目的是利用水蒸发　 　(选填“吸热”或“放热”)热量，使头部温度下降。
（2）头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会 　 　(填物态变化名称)，使头部气压小于尾部气压。
（3）喝水鸟并非“永动机”，其运动过程消耗了 　 　能，转化为鸟的机械能。
15．（2024·浙江模拟）小州同学用温度计分别测量了 A、B、C三个烧杯中不同质量水的温度。(如图所示)。
（1）三个烧杯中，水分子平均运动速度最大的是哪个烧杯　 　。
（2）三个烧杯中水所具有的内能从大到小排序为：　 　(用“>”连接)
（3）在标准大气压下给C烧杯中的水加热，使它吸收的热量达到 焦，试问C烧杯中的水温最终为多少，并加以解释。 （·℃)　 　。
16．（2021·余杭模拟）在“水的沸腾实验”中，小乐进行了如下探究，回答问题：
（1）如图甲所示的A、B两套实验装置（酒精灯的规格和水的质量相同），小乐选取了B实验装置进行实验，其优点是　 　。
（2）当水温到达90℃时后，每隔1分钟记录一次水温，直到水沸腾后持续几分钟为止，根据记录数据绘制出如图乙所示的水温与加热时间关系图像，实验中，是通过　 　（选填“热传递”或“做功”）方式增加水的内能；水的沸点是　 　℃。
（3）水沸腾时，小乐观察到的实验现象如图丙所示。气泡在上升过程中逐渐变大的原因是　 　（写出2点）。
17．（2025·浙江模拟）(8分)实验发现，鸡蛋越新鲜，其中的气室越小，之后随着存放时间的增加，气室越来越大。小科查阅资料得知气室变大与鸡蛋内部的水分蒸发有关，为此他设计了如下实验：
步骤1：选取同批刚产3天的鸡蛋10枚，随机分为A(常温25℃)、B(冷藏4℃)两组，每组5枚；
步骤2：每天固定时间用强光照射鸡蛋钝端，标记气室边界并测量气室直径；
步骤3：连续记录7天数据，计算气室体积变化率。
（1）实验中需控制的无关变量是　 　(写1个即可)。
（2）实验数据显示，A组气室体积增长速率显著高于B组，说明：　 　。
（3）有同学认为“气室增大仅由水分蒸发导致”，请结合生物学知识提出一个可能被该同学忽略的因素：　 　。
（4）若要验证“蛋壳气孔数量影响气室变化”，请补充实验设计思路：
①选择产自不同品种鸡的鸡蛋若干。
②通过用显微镜观察　 　的方法分组后再检测气室变化。
18．（2022·滨江模拟）两个实验小组分别探究“冰熔化时温度的变化规律”和“石蜡熔化时温度的变化规律”
（1）其中一个实验小组安装的实验装置如图甲。该装置存在的不足是　 　。（2）改正实验后，两实验小组记录数据汇总如下表，分析表格中的数据，你发现冰与石蜡在熔化过程中的不同点是　 　。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 ……
冰的温度/℃ -20 0 0 0 0 10 20 30 ……
冰的状态 固态 固、液 固、液 固、液 固、液 液体 液体 液体 ……
蜡的温度/℃ 35.0 40.0 45.0 49.5 54.0 58.3 62.5 66.6 ……
蜡的状态 固态 固态 固态 粘稠 变稀 液体 液体 液体 ……
（3）图乙是其中不实验小组画出的冰熔化时温度随时间变化的图像，请你利用图象分析说明冰的比热容小于水的比热容（假定每分钟受热物质吸收热量相等）　 　。
19．（2020·杭州模拟）某小组在“探究冰和蜡的熔化规律”时，使用的实验装置如图甲所示：
（1）向试管中放入500g冰，应选用颗粒　 　（选填“较大”或“较小”）的冰块做实验。
（2）从加热到熔化记录的实验数据如下表，可以判断蜡属于　 　（填“晶体”或“非晶体”）。小组成员发现冰从开始加热至开始熔化，酒精灯内共消耗了3.5g酒精，若加热的效率为10%，则酒精的热值是　 　J/kg（C水=4.2×103J/kg℃）
（3）根据冰加热过程中记录的数据画出如图丙所示温度-时间图象，AB这段时间内，该物质处于　 　状态。若继续加热，试管中的水　 　（选填“会”或“不会”）沸腾。实验后将烧杯中的沸水放在桌上越来越凉，探究水沸腾前后温度变化特点，根据实验数据作出了如图象，最合理表示其温度T随时间t变化关系的是　 　。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
蜡的温度/℃ 42 44 46 48 49 50 51 52
20．（2024·温岭模拟）小组同学对一道考题的“答案”产生质疑：“试管中的水温真的能达到沸点吗？”
题目：如图，将盛水的试管放在烧杯中水浴加热，使烧杯中的水持续沸腾，则试管中的水能否沸腾？为什么？ 答案：因为当烧杯中的水温达到沸点后保持不变，试管中水的温度和烧杯中水温相等之后就不能再继续吸热，最终试管中水的温度达到沸点，但是不会沸腾。
同学们进行了如下实验：如上图，使试管中的水面低于烧杯中的水面，用两个温度传感器（误差±0.1℃）分别测量烧杯中水沸腾前后试管内外水的温度，部分实验数据记录如下表，分析可知实验结论和“答案”不符。这是什么原因呢？
时间/分 …… 13 14 15 16 17 18 19 20
烧杯中水的温度/℃ …… 93.1 94.8 96.7 98.3 99.6 100.7 100.7 100.7
试管中水的温度/℃ …… 89.9 91.5 93.2 95.1 96.8 97.7 97.7 97.7
改进后试管中水温度/℃ …… 91.2 93.9 95.1 97.5 99.4 99.5 99.5 99.5
（1）甲同学认为：是试管中水分的散失从而导致温度达不到沸点。为了验证该猜想，只需对实验装置进行稍许改进即可完成实验。请你写出一种方法：　 　。
（2）乙同学改进实验后继续实验得到的数据如上表，经分析后同学们一致认为“试管中水分的散失导致温度达不到沸点”只是原因之一，你以为他们的依据是：　 　。
（3）丙同学认为可能是“试管与空气发生了热传递，试管中水的吸热和散热达到动态平衡，从而导致试管中水温不再上升。”这体现了科学中“稳定与变化”的观念，以下事例体现了这一科学观念的有（　　）。
A．气温下降人体皮肤血管收缩 B．人体进餐后胰岛素含量上升
C．金属具有导电性适合做导线 D．鸟类长骨中空适合空中飞行
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专题06 物态变化的应用和内能相关问题
【课程标准】
1．熔化和凝固
①识别熔化和凝固 ②绘制晶体熔化图线
③描绘晶体熔化和凝固过程中的特点 ④知道熔化和凝固过程伴随吸热与放热
2．汽化和液化
①知道蒸发、沸腾的概念 ②知道影响蒸发快慢的因素和蒸发的致冷作用
③描述液体沸腾过程中的特点 ④知道液化的概念和方法
⑤能用物质粒子模型简要解释汽化和液化现象
3.内能
①知道克服摩擦做功与物体内能改变关系 ②知道做功和热传递是改变内能的两种途径
③知道在热传递过程中用热量来量度内能的变化
④举例说出化学能和内能的转化 ⑤说明生物体能量来源及其转化
⑥说出汽油机的工作过程 ⑦知道汽油机的能量转化
【学业要求】
①知道熔化和凝固过程伴随吸热与放热
②知道影响蒸发快慢的因素和蒸发的致冷作用
③描述液体沸腾过程中的特点
④能用物质粒子模型简要解释汽化和液化现象
⑤知道做功和热传递是改变内能的两种途径
⑥知道在热传递过程中用热量来量度内能的变化
⑦说出汽油机的工作过程
【命题重点】物态变化主要考察三种状态转变时名称与热量的变化，尤其注意熔化与凝固时的温度曲线变化。能量转移的方式要注意内能的改变，机械能是否守恒与动能势能的转化。型较分散:选择、填空、实验、计算都会出现。
【方法要点】功和功率的计算注意单位转化，要用标准单位，探究题要注意影响因素。判断机械能守恒要留意是否收到阻力、弹力、拉力等影响。
考点1：熔化和凝固
考点解读：物质从固态变为液态叫熔化；物质从液态变为固态叫凝固；熔化和凝固是可逆的两种物态变化过程。固体可分为晶体和非晶体；晶体和非晶体的根本区别是：晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热)，非晶体没有熔点(熔化时温度升高，继续吸热)；同一晶体的熔点和凝固点相同。晶体熔化的条件：温度达到熔点；继续吸收热量；晶体凝固的条件：温度达到凝固点；继续放热。
例1：（2026·湖州模拟）滑雪场的造雪机通过高压空气将水雾化后与冷空气充分混合，使微小水滴迅速冻结成冰晶。这一过程属于（）
A．凝固现象，吸收热量 B．凝华现象，吸收热量
C．凝固现象，放出热量 D．凝华现象，放出热量
【答案】C
【解析】物态变化：熔化：由固态转化为液态，熔化吸热；凝固：由液态转化为固态，凝固放热；凝华：由气态转化为固态，凝华放热；升华：由固态转化为气态，升华吸热；汽化：由液态转化为气态，汽化吸热；液化：由气态转化为液态，液化放热。
【解答】小水滴由液态转化为固定的小冰晶，该过程属于凝固过程，凝固向外放热。
故答案为：B。
考点2：汽化和液化
考点解读：物质从液态变为气态叫汽化；物质从气态变为液态叫液化；汽化和液化是互为可逆的过程，汽化要吸热，液化要放热。汽化的方式为沸腾和蒸发(1)蒸发①在任何温度下都能发生，且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。②影响蒸发快慢的因素有：a．液体的温度，温度越高蒸发越快；b．液体表面积的大小，表面积越大，蒸发越快；c．液体表面的空气流速，空气流动越快，蒸发越快。(2)沸腾①在一定温度下，在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。②沸点：液体沸腾时的温度叫沸点；不同液体的沸点一般不同；同种液体的沸点与压强有关，压强越大沸点越高。③液体沸腾的条件：温度达到沸点还要继续加热。
例2：（2026·柯城模拟）小科将少量乙醚吸进注射器，取下针头，用橡皮帽把注射器的小孔堵住。握住注射器的下端，注射器内的乙醚看不见了；向内推动活塞，注射器内的乙醚重新出现。下列说法正确的是（　　）
A．乙醚汽化需要放热
B．乙醚重新出现是因为分子间隙变大
C．压缩体积能使乙醚液化
D．压缩后乙醚分子热运动剧烈程度不变
【答案】C
【解析】（1）汽化与液化的物态变化规律：物质由液态变为气态叫汽化，汽化需要吸热；物质由气态变为液态叫液化，液化的两种方式为降低温度和压缩体积。
（2）分子热运动的特点：分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈；物质状态变化时，分子间的间隙会发生改变，气态物质分子间隙大于液态物质分子间隙。
【解答】A、汽化是物质由液态变为气态的过程，汽化需要吸热，而非放热，A 错误；
B、乙醚重新出现是气态乙醚液化成液态乙醚的过程，液化时分子间隙变小，而非变大，B 错误；
C、向内推动活塞，压缩注射器内气体体积，气态乙醚液化成液态乙醚，说明压缩体积能使乙醚液化，C 正确；
D、压缩体积时，对气体做功，气体内能增加，温度升高，乙醚分子热运动的剧烈程度会增强，D 错误；
故答案为：C。
考点3：探究不同物质熔化过程的不同
考点解读：晶体熔化时有一定的熔化温度，即熔点，而非晶体没有熔点。晶体熔化时要吸热，但温度保持不变；非晶体熔化时要吸热，温度一直在升高。实验题眼突破①实验选取小颗粒固体②试管插入烧杯中的位置要适当③采用“水浴法”加热的优点(固体受热均匀)。④石棉网的作用(使烧杯受热均匀)。⑤熔化过程中内能、温度及热量的变化规律(吸收热量、内能增加，但温度保持不变)。⑥烧杯口处的“白气”，试管、烧杯壁水珠的成因(水蒸气遇冷液化形成的小水珠)。⑦熔化前后曲线的倾斜程度不一样的原因(同种物质，在不同状态下的比热容不同)。⑧在记录温度时，时间间隔过长，可能会带来什么问题(可能会导致晶体熔化过程的温度记录不全甚至没有记录，无法记录到晶体熔化时温度的变化，导致实验失败或得出错误的结论)。⑨利用比热容公式计算热量。
例3：（2025·浙江二模）如图甲所示，大雪后路面结冰，环卫工人会在公路上撒盐，加快路面冰的熔化，确保行人和车辆的出行安全。为了探究其科学原理，某同学做了一组关于冰熔化的实验，实验装置如图乙所示。
（1）实验中某时刻温度计的示数如图丙所示，则示数是　 　℃.
（2）该同学取适量碎冰进行加热，记录数据并绘制得到图丁所示的A 曲线。由此可知，冰在熔化过程中内能　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）完成上述实验后，他另取两份用不同浓度的盐水制成的碎“盐冰”，用相同的热源再次加热，记录数据并绘制得到图丁所示的B、C曲线。由此可知，加入盐后，冰的熔点将会　 　(填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】（1）-3
（2）增大
（3）降低
【解析】 （1）在读取温度计的示数时，要认清分度值，还要注意是零上还是零下；
（2）熔化过程中有固定熔化温度的物质为晶体；晶体熔化过程中吸收热量但温度保持不变，内能增加；
（3）分析图表得出结论。
【解答】 （1）图丙中温度计的分度值为1℃，液柱在0刻度线下方，则温度计的示数为-3℃；
（2）由图象可知，冰有固定的熔化温度，故冰为晶体；熔化过程中吸收热量，但温度保持不变，内能增大；
（3）分析图丁可知，B盐水制成的碎冰的熔点为-2℃，C盐水制成的碎冰的熔点为-4℃，所以加入盐后冰的熔点将会降低。
考点4：探究水的沸腾
考点解读：水沸腾时持续吸热，但温度保持不变；水的沸点与水上方的气压有关，气压越高，沸点越高。实验题眼突破：①组装器材的顺序(自下而上)。②温度计的使用与读数。③缩短实验时间的方法：(加大酒精灯火焰；使用初温较高的水；给烧杯加盖子)④烧杯上盖纸板的原因(减少热量的散失，使水在短时间内达到沸腾)。⑤纸板上留一个小孔的作用(使烧杯内外的气压相等)。⑥水开始沸腾的判定(水的温度升高到一定程度后，温度保持不变，且水内部有大量气泡产生，且在上升过程中体积逐渐变大，到水面时破裂)。⑦水沸腾前温度计示数的特点(温度计的示数不断上升)。⑧水沸腾时温度计示数的特点(温度计的示数保持不变)。⑨沸点与气压的关系(杯口的盖密封较严时，烧杯内的气压高于一个标准大气压，导致水的沸点高于100 ℃；当地大气压小于一个标准大气压时，水的沸点低于100 ℃)⑩水沸腾过程中温度与热量、内能之间的关系(吸收热量，温度不变，内能增大)。水沸腾后撤掉酒精灯观察现象(水未立即停止沸腾，原因是水继续从石棉网上吸热)。
例4：（2026·瑞安模拟）当烧杯中的水沸腾时，浸在烧杯的试管内的水真的能达到沸点吗？某同学利用如图1装置进行探究：
步骤一：烧杯中加入400毫升水，置于石棉网上，用酒精灯加热至沸腾并保持，测得此时温度为98℃。
步骤二：将试管装水至 1/3高度，用铁架台固定，如图甲所示。用温度计测量试管中水的温度，每隔2分钟记录一次，直至温度稳定。
步骤三：试管内加入相同体积的水，改变试管底部与烧杯底部的距离，如图乙、丙所示，重复步骤二。
步骤四：记录步骤二和步骤三的数据，如表所示。
回答下列问题：
（1）图甲装置所示实验中，在第4分钟时，温度计读数如图2所示，则此时试管内水的温度为　 　。
（2）试管中的水一方面会从烧杯内的水吸收热量，另一方面也会向　 　散热，当两者达到平衡后，试管内的水温度就保持不变。
（3）该同学进行步骤三实验基于的假设是　 　。
（4）如果将丙组实验中的试管浸入更深(不碰到烧杯底部)，其他不变，重新实验。预测试管内水的最终温度的范围为　 　。
时间 组别 0 2 4 6 8 10 12
甲 25.5 50：2 待填 75.1 78.6 80.4 80.4
乙 25.5 55.1 72.3 84.8 86.3 87.5 87.5
丙 25.5 60.7 79.4 92.5 93.7 93.7 93.7
【答案】（1）64℃
（2）外界(空气)
（3）试管中的水能达到的最高温度(或水是否沸腾等)与试管浸入水中的深度有关
（4）93.7℃~98℃
【解析】（1）根据图2确定温度计的分度值，根据刻度值增大的方向确定在0上还是0下，根据液面位置读出示数；
（2）在加热过程中，热量不可避免的向外散失；
（3）根据描述和图片分析变量，据此确定基于的猜想和假设；
（4）根据表格数据分析试管内水升高的温度可能范围。
【解答】（1）根据图2可知，该温度计的分度值为1℃，刻度值向上增大，则实际温度在0℃以上，则示数为64℃；
（2）试管中的水通过热传递从烧杯内的沸水吸收热量，同时也会向周围环境（如空气）散热。当吸收的热量与散失的热量达到平衡时，试管内水温不再变化。
（3）步骤三通过改变试管底部与烧杯底部的距离（即浸入深度），探究试管内水温的变化。其假设可能是：试管内水的最终温度与试管浸入烧杯中的深度有关。
（4）根据表格数据可知，丙组最终温度为93.7℃，已接近烧杯内沸水温度（98℃）。
浸入更深时，试管与沸水接触面积增大，热传递更充分，水温会进一步升高，但仍无法达到烧杯内沸水的温度（因热量会通过试管口散失）。
因此最终温度应介于93.7℃~98℃之间，但低于98℃。
考点5：影响内能大小的因素
考点解读：影响内能大小的因素有温度、质量、状态等。同个物体温度越高，内能越大；温度相同的同种物质，质量越大，内能越大。物体吸收了热量，内能会增大，但温度不一定会升高(如晶体的熔化、液体的沸腾等)。
例5：燃气灶设有不同档位的火力，如图甲。用它烧水时，若火力太小，会延长烧水的时间，热水散失给空气的热量Q1随加热时间延长而增火；火力太大，火焰散失在空气中的热量Q2相对较多。
燃气灶烧水时的能量转化和转移的情况分析如下。
如何才能提高燃气灶烧水的效率，小科进行了如下研究：
实验一由热水散热损失(Q1)的研究
在一水壶中盛水4.0kg，用燃气灶将水烧开(燃气灶头和水壶吸收的热量忽略不计)后让其自然冷却。每隔一定时间记录相应的温度，作出水的温度随时间变化的图像如图乙所示。
（1）分析图乙，小科认为在高温(≥250℃)时改用大火烧水可减少水的放热损失。他的理由是：　 　。
（2）请你结合实验一的结论，写出“测量燃气火焰加热空气时损失的能量”的实验步骤，并与出这部分损失的热量的表达式(测量的各量用字母表示，每立方米燃气完全燃烧产生的热量为q)。　 　。
【答案】（1）高温越高，相同时间温度下降的值越大，所以要缩短在高温时的加热时间，减少水的放热 实验二燃气加热空气损失能量(Q2)的研究 小科要在实验一的基础上继续研究燃气火焰给空气加热损失的能量。实验器材：可调节火焰大小的燃气灶、水壶、数显温度计、电子秤、燃气表(可以直接读出燃气使用的立方数)。
（2）①用电子秤称得质量为m的水，加入热水壶中。 ②测得水的初始温记为t1，读取燃气表的示数V1； ③将热水壶放在煤气灶上，用小火加热至50℃；（温度不易过高），读取燃气表的示数V2； ④求得小火加热时损失的热量 ； ⑤改用大火重复以上实验，求得 、 ⑥比较 、 ，得出实验结论。
【解析】（1）大火烧水减少热量可通过减少加热时间来实现；
（2）损失的热量等于产生的热量减去消耗的热量；
【解答】（1）理由为： 高温越高，相同时间温度下降的值越大，所以要缩短在高温时的加热时间，减少水的放热 ；
（2）实验步骤和部分损失的热量的表达式 ： ①用电子秤称得质量为m的水，加入热水壶中。 ②测得水的初始温记为t1，读取燃气表的示数V1； ③将热水壶放在煤气灶上，用小火加热至50℃；（温度不易过高），读取燃气表的示数V2； ④求得小火加热时损失的热量 ； ⑤改用大火重复以上实验，求得 、 ⑥比较 、 ，得出实验结论。
考点6：比较不同物质吸热本领的强弱
考点解读：比较不同物质吸热本领的强弱。可以通过加热相同的时间，比较温度变化来判断物体的吸热能力(温度变化快的吸热能力弱)。也可以通过观察升高相同的温度，比较加热时间来判断物体的吸热能力(加热时间长的物体吸热能力强)。
例6：（2026·宁波模拟）某中学某实验小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图甲所示的装置。
（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是____
A．采用完全相同的加热方式
B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和另一种液体
D．盛放水和另一种液体的容器相同
（2）实验中除了 (1)涉及的物理方法，还运用了　 　。
（3）根据实验数据，小明作出了水和另一液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示，另一液体的比热容是　 　.
（4）若在该实验中收集到以下数据：水的质量为m，初温为t0，末温为t1，加热水的酒精燃烧前的质量为m1，燃烧后的质量为m2，盛水的烧杯吸收的热量经测量为Q0，水的比热容为，则酒精的热值表达式q=　 　(不计其他热损失，用题中给定的物理量符号表示)。
【答案】（1）B
（2）转换法
（3）
（4）
【解析】（1）根据控制变量法和进行分析。
（2）转换法：液体吸收的热量不易观察，可通过温度变化量进行分析。
（3）根据进行分析计算。
（4）根据和Q=mq计算酒精的热值。
【解答】（1）A、采用相同的加热方式可以确保两种液体在相同时间内吸收热量相同，是必要条件，故A不符合题意；
B、酒精灯中酒精的量不会影响实验结果，不一定要控制相同，故B符合题意；
C、由可知，比较不同物质吸热能力时，应控制物质的质量相同，故C不符合题意；
D、容器会吸收一部分热量，容器相同可以减小误差，故D不符合题意。故答案为：B。
（2）（1）中涉及的是控制变量法，实验还采用了转换法，用温度计示数变化反应吸热能力强弱。
（3）由图乙可知，等质量的水和另一种液体，升高相同的温度，水加热时间为另一液体的两倍，由可知，水的比热容为另一液体的两倍，可知液体的比热容。
（4）水吸收的热量为，酒精燃烧放出的热量为，酒精的热值为。
考点7：动能和势能的转化判断
考点解读：当物体升高或降低时，往往存在着动能和重力势能的转化；当物体受力发生形变时，也会有动能和弹性势能的转化。判断时要注意物体的速度、高度、弹性形变的大小变化，从而得出动能和势能的大小变化。2
例7：（2025·路桥模拟）如图为某次跳台滑雪比赛中运动员的运动轨迹，运动员从A点出发，最终在E点停下。不计空气阻力时，运动员的各类能量大致变化情况如下图所示，分析正确的是 （　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】动能与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大。
【解答】A、重力势能大小与物体的质量和高度有关，质量不变时，高度越高，重力势能越大，可知从A到B，重力势能减小；从B到C重力势能增大，但B点重力势能小于A点；从C到D，重力势能减小；从D到E重力势能先减小后不变，故A错误；
B、最终静止在E点，E点的重力势能小于A点，说明运动员机械能不守恒，故B错误；
C、从B到D，不计空气阻力，运动员机械能守恒，D点动能大于B点，从D到E，在进入水平停止区之前，重力势能转化为动能和内能，动能增大，进入停止区时，动能转化为内能，动能减小，故C错误；
D、由于存在摩擦，所以AB段和DE段机械能减小，BD段机械能不变吗，故D正确。
故答案为：D。
考点8：内能和机械能的比较
考点解读：
比较项目 内 能 机械能
所含能量 分子的动能、分子的势能 物体的动能、重力势能、弹性势能
影响因素 物体的温度、质量、状态等 物体的速度、质量、高度、形变程度
特 点 始终具有 不一定有
联 系 可以互相转化
例8：（2025·镇海区模拟）生活处处有科学，留心观察皆学问。你知道吗 厨房中也包含着很多科学知识，例如：
（1）炸油条、炸土豆用菜油；煮玉米、煮鸡蛋用水，这样可以对不同烹饪手段提供(各自所需的　 　(选填“热量”或“温度”)。
（2）如图所示，用炖盅炖汤，在大煲内的水沸腾过程中，煲盖不断跳动，这一过程，中的能量转化情况与四冲程汽油机的　 　冲程相似。
【答案】（1）温度（2）做功
【解析】（1）烹制不同的食物需要不同的温度，根据不同的液体沸点不同来加热不同的食物；
（2）高温高压的水蒸气具有能量，可以通过做功将自身的内能转化为机械能；在汽油机的四冲程中，做功冲程是内能转化为机械能的冲程
【解答】（1）炸油条和炸土豆需要较高的温度，而煮玉米、煮鸡蛋需要较低的温度；油的沸点比较高，可以用于炸油条和炸土豆；水的沸点比较低，可以用于煮玉米、煮鸡蛋；
（2）水开了，煲盖不断跳动，这时水蒸气对煲盖做了功，将水蒸气的内能转化成了煲盖的机械能；汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能，因此这一现象与做功冲程的能量转化相同。
考点9：对能量的转化和守恒定律的理解
考点解读：自然界中各种能量可以相互转移或转化，一种能量的减少或消失必然伴随着另一种能量的增加或产生；反之亦然。但能量的转化和转移不是任何时候都能发生的，它有方向性，如热的铁块放入冷水中，铁块把内能转移到了水中，使自身温度下降；但它不能从冷水中吸收热量使自身的温度升高。
【典例9】（2025·嵊州模拟）“能量守恒”是普遍认可的科学知识。小明同学设计了如图所示的电路，验证电阻消耗的电能与水吸收的热量是守恒的。为了寻找适合用于验证能量守恒的最佳电阻值，小明进行了如下探究。实验中电源电压不变，装置气密性良好。
【实验步骤】
①将阻值为1Ω的电阻丝接入电路，如图连接并安装好装置；
②在内筒中加入初温为t0的适量水m克，并盖紧盖子；
③闭合开关，将滑动变阻器滑片移动至适当位置后，记录此时电流表示数为2A；
④加热过程中不断上下缓慢移动搅拌器，当温度升高了10℃时，记录 ；
⑤多次更换不同阻值的电热丝并控制电流不变，重复实验并记录相关数据。
【实验记录与处理】
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
电流值(A) 2 2 2 2 2 2 2 2
电阻丝阻值(Ω) 1 2 3 4 5 6 7 8
加热时间(秒) 819 394 221 156 123 101 83 72
电热丝消耗电能与水吸收热量之比 1.56 1.50 1.26 1.19 1.17 1.15 1.11 1.10
根据上述信息请回答：
（1）上下移动搅拌器的目的是　 　。
（2）请将步骤④中“ ”处的内容补充完整：　 　。
（3）当电阻丝阻值从1Ω更换至2Ω重复实验时，滑动变阻器的滑片应向　 　(填“左”或“右”)移动。
（4）分析表中数据发现，电阻丝阻值不断变大时，电热丝消耗的电能与水吸收热量之比逐渐接近1，原因是　 　。
【答案】（1）使水受热均匀
（2）加热时间
（3）左
（4）电流相等时，电阻越大，相等时间内电阻丝产生的热量就越多，升高相同温度，所用时间短，电阻丝产生的热量散失到周围环境中较少
【解析】 （1）上下移动搅拌器的目的是使水受热均匀；
（2）要验证电阻消耗的电能与水吸收的热量是否守恒，需要知道电阻丝消耗电能，根据Q=I2Rt分析回答；
（3）要验证电阻消耗的电能与水吸收的热量是否守恒，需要控制电流不变，根据欧姆定律分析回答；
（4）根据电热丝产生的热量多少与散失热量的快慢分析回答。
【解答】 （1）在加热过程中，电阻丝周围的水会先受热，如果不搅拌，会导致水的温度不均匀，影响对水吸收热量的准确测量，因此上下移动搅拌器的目的是使水受热均匀；
（2）要验证电阻消耗的电能与水吸收的热量是否守恒，需要知道电阻丝消耗电能，根据Q=I2Rt可知，需要知道电阻丝消耗电能的时间t，才能计算出电阻丝消耗的电能，因此步骤④应该补充为：记录加热时间；
（3）要验证电阻消耗的电能与水吸收的热量是否守恒，需要控制电流不变，根据可知，总电阻应保持不变；当电阻丝电阻从1Ω更换至2Ω重复实验时，滑动变阻器接入电路的电阻应减小，所以滑动变阻器滑片要向左滑动；
（4）根据Q=I2Rt可知，在电流和时间相同的情况下，电阻越大，电阻丝产生的热量就越多；当电阻丝阻值较小时，电阻丝产生的热量有较多部分会散失到周围环境中，比如加热装置的散热等，导致水吸收的热量相对较少，所以电热丝消耗的电能与水吸收热量之比大于1；随着电阻丝阻值不断增大，电阻丝产生的热量增多，在相同的实验条件下，热量散失占总热量的比例相对减小，水吸收的热量相对更接近电阻丝产生的热量，即电阻丝消耗的电能，所以电热丝消耗的电能与水吸收热量之比逐渐接近1。
1．（2026·舟山模拟）中国是茶文化之乡，中国茶文化是世界非物质文化遗产。”煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是（　　）
A．茶水沸腾时，吸收热量，温度升高
B．茶水升温是通过做功的方式改变内能
C．壶嘴冒出的”白气”是汽化形成的现象
D．茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】液体沸腾的特点是：继续吸热，温度不变；改变内能的方式有两种，做功和热传递；
【解答】A.茶水沸腾时，吸收热量，温度不变，A错误；
B.茶水升温是通过热传递的方式改变内能，B错误；
C.壶嘴冒出的”白气”是水蒸气液化形成的现象，C错误；
D.茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动 ，D正确；
故答案为：D.
2．（2025·温州模拟）如图所示，在吸滤瓶中装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时瓶内会充满白雾，这一实验现象表明
A．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少
B．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少
C．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能减少
D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加
【答案】A
【解析】当对物体做功时，物体内能增加；物体对外做功时，内能减少；
物质由气态变为液态叫液化，据此分析解答。
【解答】A、用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时，瓶内气体对塞子做功，即气体对外界做功；根据能量守恒定律，气体的内能转化为塞子的机械能，所以瓶内气体内能减少，又因为内能与温度有关，内能减少，瓶内温度降低。瓶内的酒精蒸气遇冷液化成小水滴，形成白雾，故A选项正确；
B、气体对外界做功时，内能减少，温度应该降低，而不是升高，故B选项错误；
C、是瓶内气体对外界做功，不是外界对气体做功，且瓶内温度应降低，内能减少，故C选项错误；
D、是气体对外界做功，不是外界对气体做功，同时瓶内温度降低，内能减少，故D选项错误。故答案为：A。
3．（2023·杭州模拟）如图是在标准大气压下，某种物质的温度随时间变化的图象。下列说法中错误的是（　　）
A．该物质是晶体
B．该物质在标准大气压下的熔点和沸点分别是0℃和100℃
C．该物质液态时的比热容比固态时小
D．在BC和DE段，温度保持不变，但需吸热
【答案】C
【解析】由图可知，该物质先熔化后沸腾。熔化时温度不变，所以该物质是晶体。BC段温度不变，是该晶体的熔点；DE段温度不变，是该晶体融液的沸点。
【解答】A、该物质在BC段不断吸热，温度不变，是晶体，A正确；
B、BC段是熔化时温度不变，对应的是该物质的熔点；DE段是沸腾时温度不变，对应的是该物质的沸点，B正确；
C、由图可知，吸收相同的热量（通过加热相同的时间体现），液态时的温度变化比固态时慢，所以该物质液态时的比热容比固态时大，C错误；
D、晶体熔化时要吸热，温度不变；液体沸腾时要吸热，温度不变；在BC和DE段，温度保持不变，但需吸热，D正确；
故答案为：C
4．（2023·镇海区模拟）科学探究是科学学科的重要组成部分。如下是“探究冰熔化时温度变化的规律”的实验。以下说法错误的是（　　）
A．安装温度计时玻璃泡接触到试管底部，此时应适当将 M处向下进行调整
B．温度处于 0℃时，其状态是可能固态、液态或固液共存状态
C．由图可知，冰的比热容比水的比热容小
D．实验中，利用水浴加热是为了使冰块受热均匀
【答案】A
【解析】（1）根据安装的注意事项判断；
（2）晶体在熔化时，可能为固态、液态或固液混合态；
（3）根据时间判断吸热的多少，根据Q=cm△t分析比热容的大小；
（4）根据水浴法的优点判断。
【解答】A.如果将铁圈M向下移动，那么就不能用酒精灯的外焰进行加热，因此应该向上调节N，故A错误符合题意；
B.温度处于 0℃时，冰的温度保持不变，处于熔化状态，其状态是可能固态、液态或固液共存状态，故B正确不合题意；
C.由图可知，同样吸热2分钟，则冰和水吸收的热量相同，此时冰升高10℃，而水升高4℃，即△t冰>△t水。根据公式Q=cm△t可知，冰的比热容比水的比热容小 ，故C正确不合题意；
D.实验中，利用水浴加热是为了使冰块受热均匀，故D正确不合题意。故选A。
5．（2026·宁波模拟）如图所示，某同学用天然气灶给水壶中的水加热。下列说法正确的是
A．燃气的化学能全部被水壶内的水吸收
B．水的内能增加是通过热传递来实现的
C．天然气在使用过程中热值逐渐变小
D．水壶内水的比热容随温度升高而增大
【答案】B
【解析】（1）改变物体内能的方法有做功和热传递两种：做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程。用燃气灶烧水时，火焰的热量传递给壶和水，属于热传递改变内能。
（2）热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与温度、质量等因素无关；
能量在转化过程中存在损耗，不可能 100% 被利用。
【解答】A、燃气燃烧释放的化学能，一部分会被水壶吸收，一部分会散失到空气中，不可能全部被水吸收，A 错误；
B、烧水时，火焰的热量通过热传递的方式转移到水中，使水的内能增加，B 正确；
C、热值是燃料的固有属性，天然气在使用过程中种类不变，热值不会发生变化，C 错误；
D、比热容是水的固有属性，不随温度的升高而改变，D 错误；
故答案为：B。
6．（2026·宁波模拟）现有甲、乙、丙三种初温度相同的液体，其中甲、乙为质量相等的不同液体，乙、丙为质量不等的同种液体，若对这三种液体分别加热，根据它们各自吸收的热量和末温度，在温度一热量图象上分别画出对应的甲、乙、丙三点，如图所示。则关于甲、丙之间比热容和质量的大小关系判断正确的是（　　）
①c甲>c丙②c甲m丙④m甲< m丙
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
【答案】C
【解析】根据进行分析，比热容是物质的属性，液体种类相同，比热容相同。
【解答】乙和丙质量不同，液体种类相同，乙和丙升高相同的温度时，丙吸收的热量更多，由可知，丙的质量大于乙的质量。
甲和乙质量相同，由于丙的质量大于乙的质量，可知丙的质量大于甲的质量，即④m甲< m丙 。
由图可知，吸收相同的热量，乙的末温高于甲，由可知，乙的比热容更小，乙和丙属于同种液体，比热容相等，可知甲的比热容大于丙，即①c甲>c丙。
故答案为：C。
7．（2026·浙江模拟）2026年2月底以来，中东局势紧张，霍尔木兹海峡航运受限，大量负责运输液化天然气的 LNG船被迫停航。LNG船将天然气加压、降温至-162℃左右使其液化，以便远洋运输；航行中外界热量缓慢传入，会导致少量液态天然气慢慢变成气态，舱内气压随之变化。下列说法正确的是
A．少量液态天然气汽化，会使舱内气体压强减小
B．加压和降温都能使天然气液化，液化需要放热
C．气态天然气变成液态属于汽化现象，需要吸热
D．液态天然气变成气体属于升华现象，需要放热
【答案】B
【解析】物态变化：熔化：由固态转化为液态，熔化吸热；凝固：由液态转化为固态，凝固放热；凝华：由气态转化为固态，凝华放热；升华：由固态转化为气态，升华吸热；汽化：由液态转化为气态，汽化吸热；液化：由气态转化为液态，液化放热。
【解答】A、少量液态天然气汽化，舱内气体变多，会使舱内气体压强增大，故A错误；
B、气体液化的常见方式是加压和降温，液化过程法放出热量，故B正确；
C、气态天然气变成液态属于液化现象，需要放热，故C错误；
D、液态天然气变成气体属于汽化现象，需要吸热，故D错误。
故答案为：B。
8．（2026·柯城模拟）直线下降一定比曲线快吗 科技馆的展厅里有一个演示装置(图甲)，其示意图如图乙所示。将两个完全相同的小球M、N从同一高度同时由静止释放(不计摩擦和空气阻力)，分别沿直轨道和弧形轨道运动，N球先到达终点。下列说法正确的是（　　）
A．释放时，两球的重力势能不同
B．运动中，N球的机械能大于M球
C．到达各自轨道中点时，N球的动能大于 M球
D．运动过程中，两球的内能逐渐增大
【答案】C
【解析】（1）重力势能与动能的转化：重力势能的大小与质量和高度有关，动能的大小与质量和速度有关；不计摩擦和空气阻力时，机械能守恒，重力势能和动能相互转化，总机械能保持不变。
（2）内能的影响因素：内能的变化通常与做功或热传递有关，本题中不计摩擦和空气阻力，没有能量损失，内能不会发生变化。
【解答】A、两个小球完全相同，质量相等，从同一高度同时由静止释放，初始高度相同，因此重力势能相同，A 错误；
B、不计摩擦和空气阻力，两球的机械能守恒，初始机械能相同，运动过程中机械能始终相等，B 错误；
C、到达各自轨道中点时，N 球的位置更低，下降的高度更大，重力势能减少更多，转化为更多的动能，因此 N 球的动能大于 M 球，C 正确；
D、不计摩擦和空气阻力，两球的机械能守恒，没有克服摩擦做功，内能不会发生变化，D 错误；故答案为：C。
9．（2026·舟山模拟）如图为两个光滑的弧面和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧弧面的a点静止释放。忽略空气阻力，下列有关说法正确的是（　　）
A．物体能到达c点
B．经b点时，物体的动能最大
C．物体质量越大，经b点时速度越大
D．物体在水平面运动时，内能增加
【答案】D
【解析】改变物体内能的两种方式：做功和热传递。滑动摩擦力与压力大小及接触面的粗糙程度有关，粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大。
【解答】A、水平面粗糙，物体在水平面上运动时克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，机械能减小，所以物体不能到达c点，故A错误；
B、物体在光滑的弧面上运动时，重力势能转化为动能，动能增大，速度增大，在水平面上运动时，因受摩擦力，速度减小，可知速度最大值出现在ab之间弧面与水平面相交的位置，故B错误；
C、物体质量越大，a点的重力势能越大，转化为动能越大，刚到达水平面时的速度越大，但在水平面上运动时，物体的质量越大，压力越大，摩擦力越大，克服摩擦做功越多，速度减小得越快，所以物体质量越大，经b点的速度不一定越大，故C错误；
D、物体在水平面上运动时，克服摩擦做功，内能增加，故D正确。
故答案为：D。
10．（2025·浙江模拟）如图所示，在放有一支温度计的瓶内加入少量酒精溶液，用橡皮塞塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气。当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出，且原来透明的瓶内充满了白雾。对“塞子从瓶口冲出”分析正确的是（）
A．充满了“白雾”的原因是液体温度升高发生了汽化现象
B．塞子冲出过程中温度计示数下降，瓶内气体内能减少
C．塞子冲出过程中外界对气体做功，瓶内气体内能增大
D．塞子冲出过程与汽油机的压缩冲程原理相同
【答案】B
【解析】（1）物质由气态变为液态是液化现象，“白雾”为小液滴，进而分析其形成原因；
（2）改变物体内能的两种方法：做功和热传递；对物体做功，物体的内能增加、温度升高；物体对外做功，物体的内能减少、温度降低；
（3）在内燃机的做功冲程中内能转化为机械能；压缩冲程中机械能转化为内能。
【解答】给瓶打气，当瓶内的气体压强增大到一定程度，对瓶塞做功，将瓶塞冲出，气体对外做功，将内能转化为机械能，类似于汽油机中的做功冲程，此时气体的内能减少，温度降低，温度计示数减小，瓶中的水蒸气遇冷液化而形成白雾，故ACD错误，B正确。
故答案为：B。
11．（2025·东阳二模）2025年亚冬会在哈尔滨顺利闭幕，如图为跳台滑雪运动示意图，虚线表示运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动轨迹。在运动过程中，下列说法正确的是 （　　）
A．运动员从A 到B的过程中速度逐渐增大
B．运动员从 B到C的过程中动能不变
C．运动员在A 点和C 点的重力势能相等
D．整个滑行过程中，运动员的机械能守恒
【答案】A
【解析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大。
【解答】A、从A到B，重力势能转化为内能和动能，动能增大，速度加快，故A正确；
B、从B到C，动能转化为重力势能和内能，可知动能减小，故B错误；
C、从A到C，机械能减小，可知C点的重力势能小于A点，故C错误；
D、运动过程中机械能转化为内能，机械能不守恒，故D错误。
故答案为：A。
12．（2026·浙江模拟）中国古代很早就大量使用青铜、陶瓷、漆器、琉璃等制作灯具，照明技术的变迁体现了人民的智慧。
（1）图甲和图乙分别为西汉时期青铜雁鱼灯的外形和工作原理图，灯盖与烟管的连接区域变窄可改变气体流速，从而使燃烧产生的烟气随气流进入烟管，其利用的原理是　 　。
（2）图丙是唐宋时期省油灯的示意图，省油灯分为上下两层上层盛油、下方夹层注水。
①夹层中选择水作为冷却剂，是利用了水的　 　较大。
②省油灯中的水吸热可以减缓灯油　 　(填物态变化名称)，以达到省油的目的。
【答案】（1）流速越快，压强越小
（2）比热；汽化
【解析】（1）根据流体流速越大，压强越小进行分析。
（2）由液态转化为气态的过程称为汽化。
【解答】（1）当灯盖与烟管的连接区域变窄时，气体流速增大，流速大的地方压强小，因此燃烧产生的烟气会被吸入烟管。
（2）①水的比热容大，吸收相同的热量，温度变化量更小，冷却效果好。
②油的温度降低，不易蒸发（汽化），可以缓解油蒸发的速度，从而起到节油的作用。
13．（2025·宁波模拟） 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船发射成功；
（1）空间站里的航天员理发时会用到一种特殊的“理发神器”———吸尘式理发器；该工具集理发与吸尘功能于一体，可以将剪下的头发碎屑迅速收集到机器内部；吸尘式理发器工作时，机器内部的空气流速　 　(选填“大于”、“小于”或“等于”)周围空气流速，使头发碎屑在空间站内的气压作用下，向机器内部运动；
（2）宇航员在上飞船前，要先换上舱内压力航天服。若返回舱密封性被破坏，舱内气压骤降，宇航员体内的液体会剧烈汽化，出现“体液沸腾”的危险现象，这是因为液体的沸点随气压降低而　 　(选填“升高”或“降低”)；而穿上舱内压力航天服可以避免这种危险现象的出现；
（3）返回舱外涂有一层烧蚀材料，进入大气层时，返回舱外包裹的烧蚀材料在高温下发生熔化、汽化和升华等变化　 　热量，使舱内保持合适的温度，保障了宇航员和设备的安全。
【答案】（1）大于
（2）降低
（3）吸收
【解析】（1）在流体中，流速越大的位置，压强越小；
（2）气压越低，沸点也就越低；
（3）返回舱与大气摩擦产生的热量很容易烧毁火箭，所以要利用特殊材料在物态变化过程中吸收热量，使舱内保持合适的温度，保障了宇航员和设备的安全。
【解答】（1）吸尘式理发器工作时，机器内部的空气流速大于周围空气流速，压强小于周围空气的压强，使头发碎屑在空间站内的气压作用下，向机器内部运动。
（2）因为液体的沸点随气压的降低而降低，当返回舱密封性破坏，空气泄漏，舱内气压下降时，宇航员体内的液体会剧烈汽化，出现“体液沸腾”的危险现象，这是因为液体的沸点随气压降低而降低；
（3）返回舱外包裹的烧蚀材料高温下发生熔化、蒸发和升华等变化，上述变化的过程中会吸收热量，使舱内保持合适的温度，保障了宇航员和设备的安全。
故答案为：（1）大于；（2）降低；（3）吸收。
14．（2025·杭州模拟）喝水鸟是一款玩具，其结构如图。给头部滴一次水，能发现玻璃管内乙醚逐渐上升，“鸟身”逐渐绕支点顺时针转动；当身体接近水平时，玻璃管底部露出气体，头部的液体又回到底部，“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动恢复初始状态。若鸟身前放一杯水，使鸟头前倾时能够沾到，保持鸟头湿润，则此过程可反复进行，因此又被称为“永动鸟”。请回答。
（1）给头部滴水的目的是利用水蒸发　 　(选填“吸热”或“放热”)热量，使头部温度下降。
（2）头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会 　 　(填物态变化名称)，使头部气压小于尾部气压。
（3）喝水鸟并非“永动机”，其运动过程消耗了 　 　能，转化为鸟的机械能。
【答案】（1）吸热
（2）液化
（3）内
【解析】（1）（2）物态变化：熔化：由固态转化为液态；凝固：由液态转化为固态；凝华：由气态转化为固态；升华：由固态转化为气态；汽化：由液态转化为气态；液化：由气态转化为液态。
（3）由能量守恒定律可知能量不会凭空产生或消失，只是发生了转化或转移，由原理可知，是将内能转化为机械能。
【解答】（1）蒸发，由液态转化为气态，吸收热量。
（2）温度降低，乙醚蒸气受冷液化，头部气体减少，压强减小。
（3）由题中信息可知，鸟在运动过程中存在吸放热过程，可知该过程消耗了内能，转化为机械能。
15．（2024·浙江模拟）小州同学用温度计分别测量了 A、B、C三个烧杯中不同质量水的温度。(如图所示)。
（1）三个烧杯中，水分子平均运动速度最大的是哪个烧杯　 　。
（2）三个烧杯中水所具有的内能从大到小排序为：　 　(用“>”连接)
（3）在标准大气压下给C烧杯中的水加热，使它吸收的热量达到 焦，试问C烧杯中的水温最终为多少，并加以解释。 （·℃)　 　。
【答案】（1）C
（2）C>B>A
（3）根据 ，解得， 水的初温 ，所以在标准大气压下， C 烧林中的水温最终为 。
【解析】（1）分子无规则运动的剧烈程度与温度高低有关；
（2）同种物质，质量越大，温度越高，则内能越大；
（3）根据计算出水升高的温度，再恩家t=t0+△t计算终末温度，再与标准气压下水的沸点比较，从而确定水的最终温度。
【解答】（1）根据题意可知，C中水的温度最高，则水分子运动越剧烈，即水分子平均速度最大；
（2）AB的温度相同，B的温度高，则内能B>A；
BC的质量相同，C的温度高，则内能C>B；
则内能从大到小的顺序： C>B>A 。
16．（2021·余杭模拟）在“水的沸腾实验”中，小乐进行了如下探究，回答问题：
（1）如图甲所示的A、B两套实验装置（酒精灯的规格和水的质量相同），小乐选取了B实验装置进行实验，其优点是　 　。
（2）当水温到达90℃时后，每隔1分钟记录一次水温，直到水沸腾后持续几分钟为止，根据记录数据绘制出如图乙所示的水温与加热时间关系图像，实验中，是通过　 　（选填“热传递”或“做功”）方式增加水的内能；水的沸点是　 　℃。
（3）水沸腾时，小乐观察到的实验现象如图丙所示。气泡在上升过程中逐渐变大的原因是　 　（写出2点）。
【答案】（1）热量损失少，实验耗时少
（2）热传递；99
（3）气泡壁上的液态水不断汽化成水蒸气进入气泡，气泡体积逐渐变大。气泡在上升过程中，随着深度的减小，水的压强减小，气泡体积逐渐变大（合理即可）
【解析】（1）B和A相比，烧杯上面有盖子，可以减少热量的损失，从而节约燃料和时间；
（2）改变物体内能的方法：①做功，本质是能量的转化；②热传导，本质是能量的转移。液体在沸腾时温度保持不变，这个不变的温度就是液体的沸点。
（3）可从气泡的形成以及气体压强和体积的变化规律两个角度分析气泡变大的原因。
【解答】（1）小乐选取了B实验装置进行实验，其优点是：热量损失少，实验耗时少。
（2）实验中，是通过热传递方式增加水的内能；根据乙图可知，水保持不变的温度为99℃，则水的沸点是99℃。
（3）气泡在上升过程中逐渐变大的原因是：
①气泡壁上的液态水不断汽化成水蒸气进入气泡，气泡体积逐渐变大。
②气泡在上升过程中，随着深度的减小，水的压强减小，气泡体积逐渐变大。
17．（2025·浙江模拟）(8分)实验发现，鸡蛋越新鲜，其中的气室越小，之后随着存放时间的增加，气室越来越大。小科查阅资料得知气室变大与鸡蛋内部的水分蒸发有关，为此他设计了如下实验：
步骤1：选取同批刚产3天的鸡蛋10枚，随机分为A(常温25℃)、B(冷藏4℃)两组，每组5枚；
步骤2：每天固定时间用强光照射鸡蛋钝端，标记气室边界并测量气室直径；
步骤3：连续记录7天数据，计算气室体积变化率。
（1）实验中需控制的无关变量是　 　(写1个即可)。
（2）实验数据显示，A组气室体积增长速率显著高于B组，说明：　 　。
（3）有同学认为“气室增大仅由水分蒸发导致”，请结合生物学知识提出一个可能被该同学忽略的因素：　 　。
（4）若要验证“蛋壳气孔数量影响气室变化”，请补充实验设计思路：
①选择产自不同品种鸡的鸡蛋若干。
②通过用显微镜观察　 　的方法分组后再检测气室变化。
【答案】（1）储存湿度
（2）温度越高，鸡蛋水分蒸发越快
（3）蛋内胚胎呼吸消耗有机物产生水蒸气(或微生物分解有机物产生水蒸气)
（4）蛋壳气孔数量
【解析】（1）水分蒸发速度与温度、湿度、空气流速等条件有关，据此确定需要控制的无关变量。
（2）水分蒸发越快，气室体积增长的越快。
（3）蛋内胚胎呼吸消耗有机物产生水蒸气、微生物分解有机物也会产生水蒸气，水分不一定变少，但气室增大。
（4）根据探究目的可知，在实验前应将鸡蛋按照气孔数量进行分组。
【解答】（1）水分的蒸发与储存湿度有关，所以应控制湿度相同。
（2）A组气室体积增长速率显著高于B组，即温度更高的A组水分子蒸发更快，故可得：温度越高，鸡蛋水分蒸发越快。
（3）蛋内胚胎呼吸消耗有机物产生水蒸气、微生物分解有机物也会产生水蒸气，所以气室增大不仅仅由水分蒸发导致。
（4）探究的是气孔数量对气室变化的影响，所以应用显微镜观察蛋壳上气孔数量，根据气孔数量进行分组检测。
18．（2022·滨江模拟）两个实验小组分别探究“冰熔化时温度的变化规律”和“石蜡熔化时温度的变化规律”
（1）其中一个实验小组安装的实验装置如图甲。该装置存在的不足是　 　。（2）改正实验后，两实验小组记录数据汇总如下表，分析表格中的数据，你发现冰与石蜡在熔化过程中的不同点是　 　。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 ……
冰的温度/℃ -20 0 0 0 0 10 20 30 ……
冰的状态 固态 固、液 固、液 固、液 固、液 液体 液体 液体 ……
蜡的温度/℃ 35.0 40.0 45.0 49.5 54.0 58.3 62.5 66.6 ……
蜡的状态 固态 固态 固态 粘稠 变稀 液体 液体 液体 ……
（3）图乙是其中不实验小组画出的冰熔化时温度随时间变化的图像，请你利用图象分析说明冰的比热容小于水的比热容（假定每分钟受热物质吸收热量相等）　 　。
【答案】（1）没有采用水浴加热，受热不均匀
（2）冰具有一定的熔化温度，而蜡没有；冰熔化存在固液共存态，而蜡是逐渐变粘稠变稀的过程。
（3）从图象看出，0～2分钟内的冰和5～7分钟内的水吸收了相同的热量，二者质量相等，但冰升高的温度大于水升高的温度，根据Q=cm△t可知，冰的比热容小于水的比热容。
【解析】（1）根据甲图可知，用试管对冰块直接进行加热时，靠近火焰的很快熔化，而远离火焰的很长时间不熔化，测量数据误差很大，可以尝试用水浴法加热，据此分析解答。
（2）分析表格数据，从是否具有一定的熔化温度，以及熔化时二者状态的不同等角度分析解答；
（3）根据公式Q=cm△t可知，当物质的质量和吸收热量相同时，温度的变化量与比热容成反比，即温度的变化量越大，则比热容越小，据此挑选表格数据分析解答。
【解答】（1）其中一个实验小组安装的实验装置如图甲。该装置存在的不足是：没有采用水浴加热，受热不均匀。
（2）根据表格数据可知：冰具有一定的熔化温度，而蜡没有；冰熔化存在固液共存态，而蜡是逐渐变粘稠变稀的过程。
（3）冰的比热容小于水的比热容的理由为：从图象看出，0～1分钟内的冰和5～6分钟内的水吸收了相同的热量，二者质量相等，但冰升高的温度大于水升高的温度，根据Q=cm△t可知，冰的比热容小于水的比热容.
19．（2020·杭州模拟）某小组在“探究冰和蜡的熔化规律”时，使用的实验装置如图甲所示：
（1）向试管中放入500g冰，应选用颗粒　 　（选填“较大”或“较小”）的冰块做实验。
（2）从加热到熔化记录的实验数据如下表，可以判断蜡属于　 　（填“晶体”或“非晶体”）。小组成员发现冰从开始加热至开始熔化，酒精灯内共消耗了3.5g酒精，若加热的效率为10%，则酒精的热值是　 　J/kg（C水=4.2×103J/kg℃）
（3）根据冰加热过程中记录的数据画出如图丙所示温度-时间图象，AB这段时间内，该物质处于　 　状态。若继续加热，试管中的水　 　（选填“会”或“不会”）沸腾。实验后将烧杯中的沸水放在桌上越来越凉，探究水沸腾前后温度变化特点，根据实验数据作出了如图象，最合理表示其温度T随时间t变化关系的是　 　。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
蜡的温度/℃ 42 44 46 48 49 50 51 52
【答案】（1）较小
（2）非晶体；3×107J/kg
（3）固液共存；不会；A
【解析】（1）冰块的颗粒越小，越有利于均匀受热，测量出来的温度和观察到的现象越接近客观实际；
（2）晶体和非晶体的区别：有无熔点。首先根据Q=cm△t计算出冰吸收的热量，再根据计算出酒精放出的热量，最后根据Q放=qm计算酒精的热值；
（3）晶体熔化前为固态，熔化后为液体，在熔化过程中为固液混合态；沸腾的两个条件：①达到沸点；②继续吸热；
注意分析水沸腾前后温度变化的快慢即可。
【解答】（1）向试管中放入500g冰，应选用颗粒较小的冰块做实验。
（2）根据表格可知，蜡熔化时没有固定不变的温度，即没有熔点，属于非晶体。
冰吸收的热量为：Q=cm△t=2.1×103J/（kg ℃）×【0℃-（-10℃）】×0.5kg=1.05×104J；
酒精放出的热量为：；
酒精的热值为：；
（3）AB段冰吸热但温度不变，因此正在熔化，处于固液共存状态。
若继续加热，试管中的水可以达到沸点，但是无法从外面的水中继续吸热，所以它不会沸腾。
水在沸腾前，由于不断的加热，所以温度升高较快；沸腾时温度保持不变；停止沸腾后，开始温度下降的快，后来下降的慢，当到达室温时几乎保持不变，故选A。
20．（2024·温岭模拟）小组同学对一道考题的“答案”产生质疑：“试管中的水温真的能达到沸点吗？”
题目：如图，将盛水的试管放在烧杯中水浴加热，使烧杯中的水持续沸腾，则试管中的水能否沸腾？为什么？ 答案：因为当烧杯中的水温达到沸点后保持不变，试管中水的温度和烧杯中水温相等之后就不能再继续吸热，最终试管中水的温度达到沸点，但是不会沸腾。
同学们进行了如下实验：如上图，使试管中的水面低于烧杯中的水面，用两个温度传感器（误差±0.1℃）分别测量烧杯中水沸腾前后试管内外水的温度，部分实验数据记录如下表，分析可知实验结论和“答案”不符。这是什么原因呢？
时间/分 …… 13 14 15 16 17 18 19 20
烧杯中水的温度/℃ …… 93.1 94.8 96.7 98.3 99.6 100.7 100.7 100.7
试管中水的温度/℃ …… 89.9 91.5 93.2 95.1 96.8 97.7 97.7 97.7
改进后试管中水温度/℃ …… 91.2 93.9 95.1 97.5 99.4 99.5 99.5 99.5
（1）甲同学认为：是试管中水分的散失从而导致温度达不到沸点。为了验证该猜想，只需对实验装置进行稍许改进即可完成实验。请你写出一种方法：　 　。
（2）乙同学改进实验后继续实验得到的数据如上表，经分析后同学们一致认为“试管中水分的散失导致温度达不到沸点”只是原因之一，你以为他们的依据是：　 　。
（3）丙同学认为可能是“试管与空气发生了热传递，试管中水的吸热和散热达到动态平衡，从而导致试管中水温不再上升。”这体现了科学中“稳定与变化”的观念，以下事例体现了这一科学观念的有（　　）。
A．气温下降人体皮肤血管收缩 B．人体进餐后胰岛素含量上升
C．金属具有导电性适合做导线 D．鸟类长骨中空适合空中飞行
【答案】（1）用胶塞塞住试管口（其他合理答案均可）
（2）改进后试管中最终温度99.5℃比改进前的97.7℃高，但和烧杯中的最终温度100.7℃还相差1℃，差值超过温度传感器的误差
（3）A；B
【解析】（1）根据使水温达到沸点的方法进行解答；
（2）根据试管中水温达不到沸点的原因进行解答；
（3）根据所给选项中的稳定与变化的观念进行解答。
【解答】（1）在实验中，用胶塞塞住试管口，减少水分的散失可完成该实验；
（2）通过表格中的数据可知，改进后试管中最终温度99.5℃比改进前的97.7℃高，但和烧杯中的最终温度100.7℃还相差1℃，差值超过温度传感器的误差，因此同学位认为“试管中水分的散失导致温度达不到沸点”；
（3）A.气温下降人体皮肤血管收缩能够体现稳定与变化的观念，故A符合题意；
B.人体进餐后胰岛素含量上升能够体现稳定与变化的观念，故B符合题意；
C.金属具有导电性适合做导线不能够体现稳定与变化的观念，故C不符合题意；
D.鸟类长骨中空适合空中飞行不能体现稳定与变化的观念，故D不符合题意；
故选AB。
故答案为：（1）用胶塞塞住试管口；（2）改进后试管中最终温度99.5℃比改进前的97.7℃高，但和烧杯中的最终温度100.7℃还相差1℃，差值超过温度传感器的误差；（3）AB。
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