【分析】
要解决这道题，我们可以利用“总质量=量杯质量+液体质量”的关系，结合密度公式$m = \rho V$来分析。首先设量杯质量为$m_0$，液体密度为$\rho$，从图像中提取两组对应的液体体积$V$和总质量$m$的数据，代入关系式列出方程组，求解出$m_0$和$\rho$，再逐一验证每个选项的正确性。
【解析】
设量杯的质量为$m_0$，液体的密度为$\rho$。
根据图像获取两组数据：
1. 当液体体积$V_1=20\ \mathrm{cm}^3$时，液体和量杯的总质量$m_1=40\ \mathrm{g}$，由$m = m_0 + \rho V$可得：
$40\ \mathrm{g} = m_0 + \rho × 20\ \mathrm{cm}^3$ ①
2. 当液体体积$V_2=80\ \mathrm{cm}^3$时，液体和量杯的总质量$m_2=100\ \mathrm{g}$，同理可得：
$100\ \mathrm{g} = m_0 + \rho × 80\ \mathrm{cm}^3$ ②
用②式减去①式，消去$m_0$：
$\begin{aligned}100\ \mathrm{g} - 40\ \mathrm{g} &= \rho × (80\ \mathrm{cm}^3 - 20\ \mathrm{cm}^3)\\60\ \mathrm{g} &= \rho × 60\ \mathrm{cm}^3\\\rho &= 1\ \mathrm{g/cm}^3\end{aligned}$
由此可知选项C、D错误。
将$\rho=1\ \mathrm{g/cm}^3$代入①式，求解量杯质量：
$\begin{aligned}40\ \mathrm{g} &= m_0 + 1\ \mathrm{g/cm}^3 × 20\ \mathrm{cm}^3\\m_0 &= 40\ \mathrm{g} - 20\ \mathrm{g}\\m_0 &= 20\ \mathrm{g}\end{aligned}$
因此选项A错误。
对于选项B，计算$40\ \mathrm{cm}^3$液体的质量：
$m_{\mathrm{液}} = \rho V = 1\ \mathrm{g/cm}^3 × 40\ \mathrm{cm}^3 = 40\ \mathrm{g}$，故B正确。
【答案】
B
【知识点】
密度公式的应用，m-V图像分析，液体密度测量
【点评】
本题结合m-V图像考查密度公式的应用，核心是理解总质量与量杯、液体质量的关系，通过提取图像中的有效数据建立方程组求解，需要学生具备图像分析能力和公式应用能力。
【难度系数】
0.6

【分析】
首先，思考质量相同、温度相同的冰和水冷却效果差异的原因：冰要发挥冷却作用，会先从固态变为液态，这个物态变化是熔化，熔化过程需要吸收热量，因此能吸收更多的热量，冷却效果更好；其次，冰属于晶体，晶体的熔化特点是在熔化过程中持续吸热，但温度保持不变，所以此过程中冰的温度不会发生变化。
【解析】
0℃的冰冷却物体时，会发生熔化现象，熔化过程需要吸收热量，相比0℃的水，冰能通过熔化吸收更多热量，因此冷却效果更好；冰是晶体，晶体在熔化过程中，虽然不断吸收热量，但温度保持不变，所以该过程中冰的温度保持不变。
【答案】
熔化；保持不变
【知识点】
熔化吸热、晶体熔化特点
【点评】
本题结合生活中的冷却现象，考查晶体熔化的特点及熔化吸热的应用，要求学生将物理知识与实际生活相联系，理解物态变化的吸放热规律和晶体熔化的温度特性，属于基础型题目。
【难度系数】
0.8

【分析】
首先明确物态变化的判断方法：需确定物质变化前后的状态。题目中，水蒸气是气态，小水滴是液态，气态转化为液态的物态变化为液化；再回忆液化过程的吸放热特性，液化过程是放热的，据此即可完成填空。
【解析】
1. 判断物态变化类型：水蒸气（气态）遇冷变成小水滴（液态），根据物态变化定义，气态变为液态的过程叫做液化。
2. 明确吸放热情况：液化过程中，物质由气态转变为液态，会放出热量，因此此过程水蒸气要放热。
【答案】
液化；放
【知识点】
液化及液化放热
【点评】
本题考查物态变化的基础知识点，重点在于根据物质状态变化判断物态变化类型，以及掌握对应物态变化的吸放热规律，属于对基础知识的直接考查，难度较低。
【难度系数】
0.9

【分析】
这道题需要结合水的凝固特点、质量的特性以及密度和体积的关系来分析。首先，要回忆水的凝固点，确定水开始凝固的温度；其次，质量是物体的固有属性，与状态无关，由此判断水结冰后质量的变化；最后根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，结合冰的密度比水小的特点，推导体积的变化，从而理解水缸破裂的原因。
【解析】
1. 水的凝固点为0℃，当气温低于0℃时，缸里的水会从表面开始凝固；
2. 质量是物体本身的一种属性，不随物体的状态变化而改变，因此水结成冰后质量不变；
3. 根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$变形可得$V=\frac{m}{\rho}$，已知冰的密度小于水的密度，水结成冰后质量$m$不变，所以冰的体积会变大，进而将水缸胀裂。
【答案】
0；不变；变大
【知识点】
水的凝固点；质量的特性；密度与体积的关系
【点评】
本题联系生活实际，考查了物理基础知识在生活中的应用，将水的凝固、质量特性和密度公式结合起来，帮助学生理解生活中常见现象的物理原理，加深对基础概念的掌握。
【难度系数】
0.8

【分析】
1. 第(1)问：实验中需用酒精灯外焰加热，为确保铁圈高度调节后外焰能正对烧杯底部，调节时需要点燃酒精灯，这样可依据外焰位置确定铁圈的合适高度。
2. 第(2)问：水沸腾的核心特点是继续吸热但温度保持恒定，分析记录的温度数据，当水温不再上升时的稳定温度就是水的沸点。
3. 第(3)问：减少水的质量后，相同时间内水吸收相同热量升温更快，会更早达到沸点；而水的沸点仅与气压有关，气压不变则沸点不变，因此温度-时间图像的升温段会更陡（升温更快），达到98℃后保持水平，与原沸点线重合。
【解析】
(1) 实验时要利用酒精灯外焰加热，所以调节铁圈2的高度时，需要点燃酒精灯，通过外焰的位置来确定铁圈的合适高度，保证加热效果。
(2) 水沸腾时温度保持不变，分析实验记录的温度数据可知，水温稳定在98℃后不再升高，因此水的沸点是98℃。
(3) 温度—时间关系图像：以时间为横轴、温度为纵轴，图像起点与原实验图像一致，升温阶段的斜率更大（升温更快），在更短时间内达到98℃，之后温度保持98℃不变，与原沸点的水平线段重合。
【答案】
(1) 需要
(2) 98
(3) 图像：升温段比原图像更陡，更早到达98℃，之后温度保持98℃不变（与原沸点线重合）
【知识点】
1. 沸腾实验装置调节
2. 水沸腾的特点
3. 沸点的影响因素
【点评】
本题围绕“观察水的沸腾”实验展开，考查了实验装置的调节要点、水沸腾的温度特点以及质量对升温过程的影响，属于基础实验题，能帮助学生巩固沸腾实验的核心知识，提升实验分析能力。
【难度系数】
0.7

【分析】
1. 组装器材时，需考虑酒精灯外焰加热的要求，应从下到上组装，先固定下方的B，确定烧杯的加热高度，再调整上方的A来固定温度计，确保装置能正常使用。
2. 读取温度计示数时，先明确分度值，再根据液柱位置读数；水沸腾的核心特点是继续吸热但温度保持恒定，这是沸腾的基本性质。
3. 区分沸腾前后的气泡：沸腾时容器内水温均匀，气泡上升时，周围水持续汽化补充气泡，且水压减小使气泡体积变大，对应甲图；沸腾前下层水温高于上层，气泡上升时水蒸气遇冷液化，体积变小，对应乙图。
4. 改变内能的方式有热传递和做功，酒精灯加热水是热传递；缩短加热时间可从减少水的质量、提高初温、减少热量散失等角度入手，这些方法能提升加热效率。
【解析】
(1) 组装实验器材要遵循从下到上的顺序，先固定图(a)中的B，利用酒精灯外焰给烧杯加热，之后再调整A的位置，使温度计玻璃泡浸没在水中且不接触烧杯壁和底部。
(2) 由图(b)可知，温度计的分度值为1℃，液柱对应示数为99℃；根据水沸腾的特点，水在沸腾过程中持续吸热，温度保持不变。
(3) 水沸腾时，容器内整体水温达到沸点，气泡上升过程中，周围水不断汽化，水蒸气进入气泡，同时深度减小水压降低，气泡体积逐渐变大，因此甲图是水沸腾时的气泡情形。
(4) 实验中通过酒精灯加热，是利用热传递的方式将热量传递给水，增加水的内能；缩短水加热至沸腾的时间，可行办法如减少水的质量（或提高水的初温、给烧杯加盖等，合理即可）。
【答案】
(1) B
(2) 99；保持不变
(3) 甲
(4) 热传递；减少水的质量（合理即可）
【知识点】
水的沸腾特点；温度计的使用；改变内能的方式
【点评】
本题围绕水的沸腾实验，全面考查了实验装置组装、温度计读数、沸腾现象判断、内能改变方式及实验优化，覆盖热学实验基础知识点，需学生掌握沸腾相关性质与实验操作细节。
【难度系数】
0.7