内容正文:
2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷(人教版)
第三章 物态变化
本卷满分70分,考试时间60分钟。
注意事项:
1. 测试范围:人教版八年级上册第3章。
主题一: 物理与温度
1.下列对温度的描述最符合实际的是( )
A.人感觉舒适的温度约为15℃
B.0℃的冰和0℃的水一样冷
C.人体的正常体温约是39℃
D.洗澡水的温度约为75℃
2.一位年轻的护士在忙碌中用同一支体温计连续测了甲、乙、丙三人的体温,中途没有将水银甩回玻璃泡内,结果三人的体温都是38.5℃,有关三人真实体温下列说法正确的是( )
A.三个人体温都是38.5℃ B.甲的体温一定是38.5℃
C.乙、丙两人的体温都低于38.5℃ D.三个人中有至少两人体温是38.5℃
3.下面关于温度计和体温计用法中,正确的是( )
A.用没有甩过的体温计测量某同学的体温,体温计示数为38℃,该同学的体温一定低于38℃
B.如果没有酒精来给体温计消毒,也可以把体温计放在沸水中消毒
C.用常用的温度计测液体温度时,温度计的玻璃泡不要离开被测液体
D.用常用温度计和体温计都能直接测出冰水混合物的温度
主题二:物理与熔化、凝固
4.某物质发生物态变化过程中的温度﹣时间图象如图所示,下列信息正确的是( )
A.在BC段物质吸热,温度保持不变
B.在0至5min物质处固液共存状态
C.这种物质是晶体,其凝固点是40℃
D.在CD段物质处于液态
5.雪天路面上积有厚厚的一层白雪,为了使雪很快熔化,常看到洒水车往路面上喷洒盐水( )
A.盐水使冰的凝固点升高
B.盐水使冰的熔点降低
C.使冰的温度升高到0℃而熔化
D.洒上盐水后雪变成了冰水混合物,温度为0℃,而使水熔化
6.表中列出了几种晶体的熔点,下列说法中正确的是( )
物质名称
固态水银
金
冰
钢
固态酒精
熔点/℃
﹣39
1064
0
1300
﹣117
A.在0℃的环境中,将一瓶0℃的水放在0℃的碎冰中,水会凝固
B.﹣116℃的酒精是固态的
C.纯金的戒指掉到钢水中,戒指会熔化
D.冬季的漠河气温可达﹣53℃,可以用水银温度计测量气温
主题三:物理与汽化、液化
7.2023年12月12日0时49分,市消防支队接报:福田区平安金融中心冒白烟。经工作人员排查,现场实为冷却塔冷却产生“白气”,并未发生火灾。下列说法正确的是( )
A.“冒白烟”现象实质是汽化现象
B.“冒白烟”现象实质是空气液化产生的小水珠
C.“冒白烟”现象需要吸热
D.“冒白烟”现象在温度较低时更明显
8.如图所示,气温较高时,从冰箱里拿出的苹果一段时间后表面会出现许多小水珠,小水珠形成的原因是( )
A.冰箱内的水蒸气液化形成的 B.苹果内冒出的“寒气”液化形成的
C.苹果内部的水渗出皮外 D.空气中的水蒸气液化形成的
主题四:物理与升华、凝华
9.自2023年12月中旬起,全国大面积降温,北方迎来铺天盖地的茫茫大雪。山东省威海市市民形容自己出门宛如北极科考,如图1;南方人被驶向黑龙江省漠河市的列车冰霜震惊,如图2,网友调侃“这和住在冰箱里有什么区别”;还有很多人尝试了在极低温度下泼热水成冰的挑战,如图3。下列说法正确的是( )
A.三幅图中的物态变化为凝固
B.三幅图中的物态变化为凝华
C.三幅图都出现冰这种物质,冰在熔化时吸收热量,温度升高
D.图2中,列车的“窗花”在玻璃外侧
10.水是人类环境的重要组成部分,自然界中的水通过吸热、放热在固态、液态、气态之间转化,形成了雾、雨、雪露、霜、雾凇等等自然现象,如图所示是水的三态变化图,下列说法中正确的是( )
A.冰雪消融是丙到乙的过程 B.露珠消失是乙到甲的过程
C.雾的形成是丙到甲的过程 D.霜的形成是乙到丙的过程
主题五:物理探究与实践
11.如图是小明在地理学习后画的大自然中水循环示意图。江、河、湖、海以及大地表面层中的水不断 (选填“吸收”或“放出”)热量,蒸发成水蒸气,处于冰的熔点以下的高山积雪和冰川 成水蒸气。水蒸气升入高空时,温度降低, 成小水滴,也有部分凝华成为小冰晶,这就形成了云,云中小水滴和小冰晶越来越大,就会下落,在下落过程中,小冰晶又 成小水滴,与原来的水滴一起落到地面,就形成了雨。(以上三空内填物态变化的名称)。
12.2022年11月29日,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火 箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭刚发射时,高温火焰向下喷射到发射台的地面,很多物体遇到这样 的高温将会 ;为了保护发射台,在发射台底建了一个大水池, 让火焰喷射到水中,利用水的 来吸收巨大的热量;我们在电视 上看到火箭升空瞬间,伴有迅速扩展的庞大的白色气团是 形成 的。(填物态变化名称)
13.近年来,由于全球气候变暖,极端天气愈发频繁,深圳夏季最高温已破38℃,这使得雪糕、冰棍热销不已。机智又细心的你拆开一根冰棍的包装袋时发现一股“白气”腾出,当你准备享受这一刻的透心凉时,突然发现舌头“粘”到冰棍上了,不敢乱动的你只能耐心等待舌头上的冰慢慢化开。请你写出上述所提到的现象对应的物态变化:“白气” ;舌头“粘”到冰棍上 ;舌头上的冰慢慢化开 。
14.天气很热,小红在家写作业,汗流不止,寒暑表是根据液体的 规律制成的,寒暑表示数如图,此时室温为 。于是她打开电风扇,立刻感到凉快多了,这是因为打开电风扇加快了人体表面汗液的 ,也就加快了从人体 (选填“吸收”或“放出”)热量。这时她又看了看寒暑表,发现示数 (选填“升高”、“不变”或“降低”)。
15.如图所示,这是小华探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装;
(2)小华观察到水在加热过程中水中气泡的情况如图乙所示,图 (选填“①”或“②”)表示水沸腾时的情况;
(3)小华记录的实验数据如表所示。根据实验数据和我们的生活经验,可知水沸腾时的特点是 ;
加热时间/min
0
0.5
1
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)小华觉得该实验的实验时间过长,请你提出一种方法帮小明解决该问题方法是: ;
(5)实验完成后,好学的小明想到上课时老师说水浴加热可使物体均匀受热,于是将实验组装成如图丙所示,即在一标准大气压下用水对水加热,则 。
A.容器A、B中的水会同时沸腾 B.容器A中的水先沸腾、容器B中的水慢沸腾
C.容器A、B中的水均不会沸腾 D.容器B中的水会沸腾、容器A中的水始终不会沸腾
16. 茶圣陆羽在《茶经》中,形容沸腾的水“势如奔涛”;物理兴趣小组的小明同学进行了关于“水沸腾”的实验探究;
(1)由表格可知,本次实验应选用测温物质为 的温度计;
测量温度
凝固点/℃
沸点/℃
水银
-39℃
357℃
酒精
-117℃
78℃
(2)在安装实验器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行;
(3)组装好实验器材后,小明在烧杯中倒入适量温水,用温度计来测量烧杯中水的温度,读数时视线应 ;
(4)本实验的目的是观察水沸腾时的现象和水在沸腾时的温度变化,图乙是小明实验中不同时间观察到的水中气泡变化情况,表示水沸腾时现象是 图;(选填“1”或“2”)
(5)当水温升到 88℃时,小明同学开始每隔 1min读一次温度计的示数,数据记录如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
88
90
92
94
98
99
99
99
99
99
如图丙所示是第4min时温度计的示数,此时水的温度是 ℃;由表可知此地的大气压 (选填“低于”、“高于”或“等于”)1个标准大气压;
(6)实验中给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图丁中a图线所示,若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是( )
A. a图线 B. b图线 C. c图线 D. d图线
(7) 探究液化现象:两位同学将沸腾的水倒入烧瓶,继续探究液化现象,实验装置如图戊(C是温度计)。将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装冷水的容器B内,过一段时间,观察到试管A 中产生少量的水,这是由于水蒸气发生 (填物态变化名称)现象,同时可以看到温度计示数 (选填“升高”、“不变”或“降低”)的现象。
主题六:物理应用
17.阅读短文并回答问题:
降水量的多少和降水在时间与空间的分布极大地影响着人们的生活。在一定时段内,从云中降落到地面上的液态或固态降水,在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度,称为该地该时段内的降水量,单位为毫米(mm)。单位时间的降水量称为降水强度,常用mm/h或mm/min为单位。
如何预测某个区域的降水量呢?如果能获得该区域正上方云层所含降水粒子(可视为小水滴)所能形成的水的总体积,再结合其他信息估测能够降落到地面的降水粒子占总降水粒子的比例,利用体积和该区域面积之间的关系,就可以得到降水量了。
如图是我国在轨气象卫星风云三号G星。搭载了我国首套“空中雨量计”——即星载KU、KA双频主动降水测量雷达。该雷达系统通过对大气层进行全方位“CT”扫描,获取云层的三维结构信息,如云层厚度、云层中不同位置降水粒子的数密度以及各种降水粒子的直径大小等,从而解决精准预报降水量这一世界难题。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)风云三号G星搭载了我国首套 ,即星载KU、KA双频主动降水测量雷达;
(2)若某云层内部的降水粒子数密度为,该数密度表示的物理意义是 ;
(3)2023年9月7日晚,深圳市普降特大暴雨。据了解,7日17时至次日凌晨6时,深圳平均降雨量达202.8毫米,该时段平均降水强度为 mm/h。深圳全市面积约为2000平方公里(即),假设全市的排水系统每小时能够排水,若降水强度保持在20mm/h且全市均匀降雨,则在该降水强度下全市水深平均每小时升高 mm;
(4)假设探测到某云层的平均厚度为1000m,内部的降水粒子分布均匀,数密度为,每个降水粒子的体积均为。若在12小时内,该云层中有40%的降水粒子以雨滴形式竖直降落到地面上。该云层对应区域的平均降水量为 mm。根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准(见表),可知此次降雨的种类为 。
种类
12小时降水量(mm)
小雨
小于5.0
中雨
5.0~14.9
大雨
15.0~29.9
暴雨
30.0~69.9
大暴雨
70.0~139.9
特大暴雨
140.0以上
18.阅读短文回答问题
奔跑的水滴
水滴入温度比沸点略高的热锅中,很快就汽化了。当把锅加热到温度很高时,水滴入锅中后会不停滚动,到处乱跑,这个过程能持续几十秒甚至几分钟,这种现象就是莱顿弗罗斯特现象,也叫莱顿弗罗斯特效应(莱氏效应)。
1732年荷兰物理学家赫尔曼首先发现了莱顿弗罗斯特现象,因德国科学家莱顿弗罗斯特的深入研究而得名。1756年,莱顿弗罗斯特深入研究后发现:当水或其它液体接触炙热物体表面时,接触处的液体急剧汽化,形成一层蒸汽膜,蒸汽托住液滴,使液滴与物体表面分离,蒸汽的溢出会导致液滴的滚动。当物体温度达到莱顿弗罗斯特点时,液体便会产生莱顿弗罗斯特现象,粗略测量水在平底锅中的莱顿弗罗斯特点约为193℃,莱顿弗罗斯特现象也适用于固体。莱氏效应主要应用于航天科学。生活中,厨师热锅时,会向锅里滴几滴水来判断锅是否够热。在传统的过火堆仪式中,表演者先沾湿双脚,光脚快速走过火堆,而不易被烫伤。2014年,旨在关注渐冻人症(ALS)的“冰桶挑战”活动风靡全球,但俄罗斯科学家安东科诺瓦洛夫似乎觉得还不够劲,他把一桶零下196℃的液氮倒在头上,人却安然无恙。(以上危险活动,非专业人士切不可尝试)
(1)莱氏效应表明,水滴和高温物体表面之间形成了一层蒸汽膜,使水的汽化变 (选填“快”或者“慢”),说明水蒸气的导热性能比水 (选填“好”或者“差”);
(2)发生莱氏效应时,水的沸点 ,因为气压 ;(均选填“升高”、“不变”或者“降低”)
(3)挑战者将液氮浇在身上,人却安然无恙,是因为液氮 (填写物态变化名称)成氮蒸气时 (选填“吸热”或者“放热”)对人体起到了保护作用;
(4)下列说法正确的是 ;
A.只有液体才能发生莱氏效应
B.锅的温度越高,滴入锅中的水汽化就越快
C.只要锅的温度高于水的沸点就能发生莱氏效应
D.发生莱氏效应时水的汽化速度减缓
(5)下列现象不能用莱顿弗罗斯特现象解释的是 。
A.表演者徒手快速劈开高温铁水
B.冰块放入铁锅中与锅接触的部分很快化开了,而上半部分没有变化
C.湿润的手指快速掐灭蜡烛的火焰,而手指没有烫伤
D.烧红的铁锅打入鸡蛋,晃动铁锅时鸡蛋在锅中来回滑动,不用油也能实现不粘锅的效果
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2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷(人教版)
第三章 物态变化
本卷满分70分,考试时间60分钟。
注意事项:
1. 测试范围:人教版八年级上册第3章。
主题一: 物理与温度
1.下列对温度的描述最符合实际的是( )
A.人感觉舒适的温度约为15℃
B.0℃的冰和0℃的水一样冷
C.人体的正常体温约是39℃
D.洗澡水的温度约为75℃
【答案】B
【详解】A.一般情况下,人感觉比较舒适的温度比人正常体温要低,人感觉舒适的温度约为25℃,故A不符合题意;
B.温度表示物体的冷热程度,所以0℃的冰和0℃的水一样冷,故B符合题意;
C.正常情况下人体体温在37℃左右,变化幅度很小,故C不符合题意;
D.人的正常体温约37℃,洗澡水的温度比人体温度略高,在40℃左右,故D不符合题意。
故选B。
2.一位年轻的护士在忙碌中用同一支体温计连续测了甲、乙、丙三人的体温,中途没有将水银甩回玻璃泡内,结果三人的体温都是38.5℃,有关三人真实体温下列说法正确的是( )
A.三个人体温都是38.5℃ B.甲的体温一定是38.5℃
C.乙、丙两人的体温都低于38.5℃ D.三个人中有至少两人体温是38.5℃
【答案】B
【详解】体温计的玻璃泡和玻璃管之间有一段很细的弯管,使得体温计的示数只能自动上升,不能自动下降,若要使示数下降,必须用力甩。连续测甲、乙、丙三人的体温,中途没有将水银甩回玻璃泡内,则甲的体温一定是38.5℃,而乙、丙的体温可能为38.5℃,也可能低于38.5℃,但是不可能高于38.5℃,则三人中只有甲的体温一定是38.5℃,乙丙不一定是38.5℃,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.下面关于温度计和体温计用法中,正确的是( )
A.用没有甩过的体温计测量某同学的体温,体温计示数为38℃,该同学的体温一定低于38℃
B.如果没有酒精来给体温计消毒,也可以把体温计放在沸水中消毒
C.用常用的温度计测液体温度时,温度计的玻璃泡不要离开被测液体
D.用常用温度计和体温计都能直接测出冰水混合物的温度
【答案】C
【详解】A.体温计有一个缩口,水银不能通过热胀冷缩回到玻璃泡,用没有甩过的体温计测量某同学的体温,体温计示数为38℃,则该同学的体温可能低于38℃,也可能等于38℃,故A错误;
B.体温计的量程为
放在沸水中会损坏体温计,故B错误;
C.根据温度计的使用规则可知,温度计使用时玻璃泡不能离开待测液体读数,故C正确;
D.体温计的量程为
冰水混合物的温度低于体温计能够测量的最低温度,故D错误。
故选C。
主题二:物理与熔化、凝固
4.某物质发生物态变化过程中的温度﹣时间图象如图所示,下列信息正确的是( )
A.在BC段物质吸热,温度保持不变
B.在0至5min物质处固液共存状态
C.这种物质是晶体,其凝固点是40℃
D.在CD段物质处于液态
【答案】C
【详解】通过图像可知,物质的温度随着时间的增加呈降低趋势,是凝固图像。
AC.根据图像可知,温度降低,且有水平台,所以是晶体的凝固图像,则此物质的凝固点是40℃,凝固过程中物质放热但温度不变,故A错误,C正确;
B.在0至5min物质的温度持续下降,还未开始凝固,此时物质处于液态,故B错误;
D.在CD段物质的温度持续下降,物质处于固态,故D错误。
故选C。
5.雪天路面上积有厚厚的一层白雪,为了使雪很快熔化,常看到洒水车往路面上喷洒盐水( )
A.盐水使冰的凝固点升高
B.盐水使冰的熔点降低
C.使冰的温度升高到0℃而熔化
D.洒上盐水后雪变成了冰水混合物,温度为0℃,而使水熔化
【答案】B
【详解】影响晶体熔点高低的因素有:物质的种类、压力的大小、是否有杂质;当有杂质参入时熔点降低;在其它条件相同时,积雪上洒盐水相当于掺有杂质,盐水使冰的熔点降低,在低于冰雪熔点时熔化,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.表中列出了几种晶体的熔点,下列说法中正确的是( )
物质名称
固态水银
金
冰
钢
固态酒精
熔点/℃
﹣39
1064
0
1300
﹣117
A.在0℃的环境中,将一瓶0℃的水放在0℃的碎冰中,水会凝固
B.﹣116℃的酒精是固态的
C.纯金的戒指掉到钢水中,戒指会熔化
D.冬季的漠河气温可达﹣53℃,可以用水银温度计测量气温
【答案】C
【详解】A.0℃的环境中,0℃的水与0℃的碎冰及外界之间不会发生热传递,水达到凝固点后,不能继续放热,所以水不会凝固,故A错误;
B.由表格中数据得,酒精的熔点为-117℃,则酒精的凝固点为-117℃,所以﹣116℃的酒精是液态的,故B错误;
C.钢的熔点高于金的熔点,因此纯金的戒指掉到钢水中,戒指会熔化,故C正确;
D.冬季的漠河气温可达﹣53℃,已经低于水银的凝固点﹣39℃,不能用水银温度计测量气温,故D错误。
故选C。
主题三:物理与汽化、液化
7.2023年12月12日0时49分,市消防支队接报:福田区平安金融中心冒白烟。经工作人员排查,现场实为冷却塔冷却产生“白气”,并未发生火灾。下列说法正确的是( )
A.“冒白烟”现象实质是汽化现象
B.“冒白烟”现象实质是空气液化产生的小水珠
C.“冒白烟”现象需要吸热
D.“冒白烟”现象在温度较低时更明显
【答案】D
【详解】A B.“冒白烟”现象实质是温度较高的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象。故AB错误;
C.“冒白烟”现象属于液化现象,需要放热,故C错误;
D.液化放出热量,“冒白烟”现象在温度较低时该现象会更明显。故D正确。
故选D。
8.如图所示,气温较高时,从冰箱里拿出的苹果一段时间后表面会出现许多小水珠,小水珠形成的原因是( )
A.冰箱内的水蒸气液化形成的 B.苹果内冒出的“寒气”液化形成的
C.苹果内部的水渗出皮外 D.空气中的水蒸气液化形成的
【答案】D
【详解】从冰箱里拿出的苹果一段时间后表面会出现许多小水珠,是空气中热的水蒸气遇到冷的苹果液化形成的,属于液化现象,需要放热。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
主题四:物理与升华、凝华
9.自2023年12月中旬起,全国大面积降温,北方迎来铺天盖地的茫茫大雪。山东省威海市市民形容自己出门宛如北极科考,如图1;南方人被驶向黑龙江省漠河市的列车冰霜震惊,如图2,网友调侃“这和住在冰箱里有什么区别”;还有很多人尝试了在极低温度下泼热水成冰的挑战,如图3。下列说法正确的是( )
A.三幅图中的物态变化为凝固
B.三幅图中的物态变化为凝华
C.三幅图都出现冰这种物质,冰在熔化时吸收热量,温度升高
D.图2中,列车的“窗花”在玻璃外侧
【答案】B
【详解】ABD.图1中,雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶;图2中,窗花是由于车厢内的空气中温度高的水蒸气遇到温度较低的玻璃凝华形成的小冰晶,因此窗花是在玻璃内侧;图3中泼热水成冰,是热的水蒸气在极寒的环境下直接放热凝华成小冰晶,三幅图的物态变化都为凝华,故AD错误,B正确;
C.冰是晶体,晶体有固定的熔点,因此冰在熔化时吸收热量,温度不变,故C错误。
故选B。
10.水是人类环境的重要组成部分,自然界中的水通过吸热、放热在固态、液态、气态之间转化,形成了雾、雨、雪露、霜、雾凇等等自然现象,如图所示是水的三态变化图,下列说法中正确的是( )
A.冰雪消融是丙到乙的过程 B.露珠消失是乙到甲的过程
C.雾的形成是丙到甲的过程 D.霜的形成是乙到丙的过程
【答案】C
【详解】由题图可知,物质由丙→甲→乙,都是放热,则丙是气态、甲是液态、乙是固态。
A.冰雪消融是熔化过程,熔化吸热,是乙到甲的过程,故A错误;
B.露珠消失是液态露珠汽化为水蒸气,汽化吸热,是甲到丙的过程,故B错误;
C.雾是由水蒸气遇冷液化成的小水滴,液化放热,是丙到甲的过程,故C正确;
D.霜是水蒸气凝华形成的固态小冰晶,凝华放热,是丙到乙的过程,故D错误。
故选C。
主题五:物理探究与实践
11.如图是小明在地理学习后画的大自然中水循环示意图。江、河、湖、海以及大地表面层中的水不断 (选填“吸收”或“放出”)热量,蒸发成水蒸气,处于冰的熔点以下的高山积雪和冰川 成水蒸气。水蒸气升入高空时,温度降低, 成小水滴,也有部分凝华成为小冰晶,这就形成了云,云中小水滴和小冰晶越来越大,就会下落,在下落过程中,小冰晶又 成小水滴,与原来的水滴一起落到地面,就形成了雨。(以上三空内填物态变化的名称)。
【答案】 吸收 升华 液化 熔化
【详解】[1]江、河、湖、海以及大地表面层中的水变成水蒸气属于汽化现象,汽化需要不断吸收热量。
[2]冰在熔点以下不能熔化,吸热会直接变成水蒸气,属于升华现象。
[3]水蒸气升入高空时,温度降低遇冷后变成小水滴,气态变成液态属于液化现象。
[4]固态的小冰晶下落的过程中,吸收热量后变成液态,属于熔化现象。
12.2022年11月29日,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火 箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭刚发射时,高温火焰向下喷射到发射台的地面,很多物体遇到这样 的高温将会 ;为了保护发射台,在发射台底建了一个大水池, 让火焰喷射到水中,利用水的 来吸收巨大的热量;我们在电视 上看到火箭升空瞬间,伴有迅速扩展的庞大的白色气团是 形成 的。(填物态变化名称)
【答案】 熔化 汽化 液化
【详解】[1][2][3]发射台地面上的物体遇到高温会由固态熔化成液态,所以要在发射台底建水池,水池中的水吸热后由液态变为气态,发生汽化,汽化过程会吸收热量,可使周围的温度不至于过高。我们看到的白色气团是小水珠,它是由水蒸气遇冷由气态变为液态形成的,属于液化现象。
13.近年来,由于全球气候变暖,极端天气愈发频繁,深圳夏季最高温已破38℃,这使得雪糕、冰棍热销不已。机智又细心的你拆开一根冰棍的包装袋时发现一股“白气”腾出,当你准备享受这一刻的透心凉时,突然发现舌头“粘”到冰棍上了,不敢乱动的你只能耐心等待舌头上的冰慢慢化开。请你写出上述所提到的现象对应的物态变化:“白气” ;舌头“粘”到冰棍上 ;舌头上的冰慢慢化开 。
【答案】 液化 凝固 熔化
【详解】[1]“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴。
[2]“粘”是舌头上的水凝固成冰造成的。
[3]舌头上的冰慢慢化开是由于凝固后的冰又熔化为水。
14.天气很热,小红在家写作业,汗流不止,寒暑表是根据液体的 规律制成的,寒暑表示数如图,此时室温为 。于是她打开电风扇,立刻感到凉快多了,这是因为打开电风扇加快了人体表面汗液的 ,也就加快了从人体 (选填“吸收”或“放出”)热量。这时她又看了看寒暑表,发现示数 (选填“升高”、“不变”或“降低”)。
【答案】 热胀冷缩 31℃ 蒸发 吸收 不变
【详解】[1]寒暑表是液体温度计,是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
[2]此寒暑表的分度值是1℃,示数为31℃。
[3][4][5]电风扇打开只能加快空气流动的速度,其他因素不变时,空气流动的速度加快,人体汗液的蒸发加快,蒸发吸收热量,降低人体表面的温度,所以人感到凉爽,但气温不变,所以寒暑表的示数不变。
15.如图所示,这是小华探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装;
(2)小华观察到水在加热过程中水中气泡的情况如图乙所示,图 (选填“①”或“②”)表示水沸腾时的情况;
(3)小华记录的实验数据如表所示。根据实验数据和我们的生活经验,可知水沸腾时的特点是 ;
加热时间/min
0
0.5
1
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)小华觉得该实验的实验时间过长,请你提出一种方法帮小明解决该问题方法是: ;
(5)实验完成后,好学的小明想到上课时老师说水浴加热可使物体均匀受热,于是将实验组装成如图丙所示,即在一标准大气压下用水对水加热,则 。
A.容器A、B中的水会同时沸腾
B.容器A中的水先沸腾、容器B中的水慢沸腾
C.容器A、B中的水均不会沸腾
D.容器B中的水会沸腾、容器A中的水始终不会沸腾
【答案】 自下而上 ① 吸收热量但是温度不变 可以减小水的质量 D
【详解】(1)[1]因为酒精灯的外焰温度最高,实验时要用酒精灯外焰加热,安装器材时需要先确定石棉网的位置,因此需要自下而上安装实验器材。
(2)[2]沸腾前水中气泡的情形为上升过程中逐渐减小,即图乙中的②图;沸腾时水中气泡的情形为上升过程中逐渐变大,到达水面处破裂而开,冒出大量水蒸气,即图乙中的①图。
(3)[3]水达到沸点需继续吸收热量,水沸腾时需要吸热且温度不变。
(4)[4]为了缩短加热时间,可以减小水的质量。
(5)[5]根据题意可知,B容器中的水能在酒精灯吸收热量,达到沸点,并且继续从酒精灯上吸收热量,B容器中的水能沸腾;A容器放在B容器的水中,A容器中的水能从B容器吸收热量达到沸点,A容器中的水达到沸点时,此时A容器的水和B容器中的水温相同,无法进行热传递,不能从B容器的水中继续吸收热量,所以A容器中的水不能沸腾,综上容器B中的水会沸腾、容器A中的水始终不会沸腾,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
16. 茶圣陆羽在《茶经》中,形容沸腾的水“势如奔涛”;物理兴趣小组的小明同学进行了关于“水沸腾”的实验探究;
(1)由表格可知,本次实验应选用测温物质为 的温度计;
测量温度
凝固点/℃
沸点/℃
水银
-39℃
357℃
酒精
-117℃
78℃
(2)在安装实验器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行;
(3)组装好实验器材后,小明在烧杯中倒入适量温水,用温度计来测量烧杯中水的温度,读数时视线应 ;
(4)本实验的目的是观察水沸腾时的现象和水在沸腾时的温度变化,图乙是小明实验中不同时间观察到的水中气泡变化情况,表示水沸腾时现象是 图;(选填“1”或“2”)
(5)当水温升到 88℃时,小明同学开始每隔 1min读一次温度计的示数,数据记录如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
88
90
92
94
98
99
99
99
99
99
如图丙所示是第4min时温度计的示数,此时水的温度是 ℃;由表可知此地的大气压 (选填“低于”、“高于”或“等于”)1个标准大气压;
(6)实验中给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图丁中a图线所示,若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是( )
A. a图线 B. b图线 C. c图线 D. d图线
(7) 探究液化现象:两位同学将沸腾的水倒入烧瓶,继续探究液化现象,实验装置如图戊(C是温度计)。将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装冷水的容器B内,过一段时间,观察到试管A 中产生少量的水,这是由于水蒸气发生 (填物态变化名称)现象,同时可以看到温度计示数 (选填“升高”、“不变”或“降低”)的现象。
【答案】 水银 自下而上 与液面相平 1 96 低于 C 液化 升高
【详解】(1)[1]由于标准大气压下,水的沸点为100℃,所以测温物质的沸点应高于100℃,由表格可知,本次实验应选用测温物质为水银。
(2)[2]实验时要用酒精的外焰加热,温度计的玻璃泡要浸没于水中且不能碰到烧杯底,故在安装实验器材时,应按照自下而上的顺序进行,确保一次调试器材到位。
(3)[3]为减小读数时的误差,用温度计来测量烧杯中水的温度,读数时视线应与温度计液柱的液面相平,不能俯视或仰视。
(4)[4]沸腾前,气泡中的水蒸气上升时,遇冷液化成水,所以气泡变小;沸腾时,水中的水蒸气不断汽化进入气泡,所以上升过程中逐渐变大;所以实验中,小明观察到水中气泡的情形如图1所示。
(5)[5]实验中,第4min时温度计示数如图丙所示,温度计分度值为1℃,此时水的温度是96℃。
[6]由于标准大气压下,水的沸点为100℃,由表中数据可知,水的沸点为99℃,由于水的沸点随大气压的降低而减小,所以此地的大气压低于1个标准大气压。
(6)[7]本实验中,其他条件不变,仅将水的质量增加,则水的沸点不变,需要更多的加热时间,水才能沸腾,由丁图可知,c图线符合题意,故C正确,ABD错误。
故选C。
(7)[8]烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,水蒸气在试管A中遇冷,由气态水蒸气液化成液态的水。
[9]由于水蒸气液化成液态的水需要放出热量,所以容器B内的冷水吸收热量,所以容器B内水的温度升高,故温度计示数升高。
主题六:物理应用
17.阅读短文并回答问题:
降水量的多少和降水在时间与空间的分布极大地影响着人们的生活。在一定时段内,从云中降落到地面上的液态或固态降水,在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度,称为该地该时段内的降水量,单位为毫米(mm)。单位时间的降水量称为降水强度,常用mm/h或mm/min为单位。
如何预测某个区域的降水量呢?如果能获得该区域正上方云层所含降水粒子(可视为小水滴)所能形成的水的总体积,再结合其他信息估测能够降落到地面的降水粒子占总降水粒子的比例,利用体积和该区域面积之间的关系,就可以得到降水量了。
如图是我国在轨气象卫星风云三号G星。搭载了我国首套“空中雨量计”——即星载KU、KA双频主动降水测量雷达。该雷达系统通过对大气层进行全方位“CT”扫描,获取云层的三维结构信息,如云层厚度、云层中不同位置降水粒子的数密度以及各种降水粒子的直径大小等,从而解决精准预报降水量这一世界难题。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)风云三号G星搭载了我国首套 ,即星载KU、KA双频主动降水测量雷达;
(2)若某云层内部的降水粒子数密度为,该数密度表示的物理意义是 ;
(3)2023年9月7日晚,深圳市普降特大暴雨。据了解,7日17时至次日凌晨6时,深圳平均降雨量达202.8毫米,该时段平均降水强度为 mm/h。深圳全市面积约为2000平方公里(即),假设全市的排水系统每小时能够排水,若降水强度保持在20mm/h且全市均匀降雨,则在该降水强度下全市水深平均每小时升高 mm;
(4)假设探测到某云层的平均厚度为1000m,内部的降水粒子分布均匀,数密度为,每个降水粒子的体积均为。若在12小时内,该云层中有40%的降水粒子以雨滴形式竖直降落到地面上。该云层对应区域的平均降水量为 mm。根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准(见表),可知此次降雨的种类为 。
种类
12小时降水量(mm)
小雨
小于5.0
中雨
5.0~14.9
大雨
15.0~29.9
暴雨
30.0~69.9
大暴雨
70.0~139.9
特大暴雨
140.0以上
【答案】 空中雨量计 体积为1m3的云层内降水粒子的数量为6.25×109个 15.6 10 10 中雨
【详解】(1)[1]根据材料信息可知,我国在轨气象卫星风云三号G星搭载了我国首套空中雨量计,即星载KU、KA双频主动降水测量雷达。该雷达系统通过对大气层进行全方位“CT”扫描,获取云层的三维结构信息。
(2)[2]降水粒子的数密度即单位体积内降水粒子的数量,若某云层内部的降水粒子数密度为,该数密度表示的物理意义是体积为1m3的云层内降水粒子的数量为6.25×109个。
(3)[3]7日17时至次日凌晨6时,所用的时间为
深圳平均降雨量达202.8毫米,该时段平均降水强度为
[4]由题知,降雨强度保持20mm/h且全城区均匀降雨。则降雨时城区每小时降雨的总体积为
城区每小时未排出的水的体积为
则在该降水强度下全市水深平均每小时升高
(4)[5]设云层面积为S′,则该云层的体积为
1000m×S′
内部的降水粒子数为
1000m×S′×6.25×109个/m3
降水粒子的体积为
1000m×S′×6.25×109个/m3×4×10-15m3
降落到地面上的降水粒子的体积为
1000m×S′×6.25×109个/m3×4×10-15m3×40%
该云层对应区域的平均降水量为
[6]根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准,可知此次降雨的种类为中雨。
18.阅读短文回答问题
奔跑的水滴
水滴入温度比沸点略高的热锅中,很快就汽化了。当把锅加热到温度很高时,水滴入锅中后会不停滚动,到处乱跑,这个过程能持续几十秒甚至几分钟,这种现象就是莱顿弗罗斯特现象,也叫莱顿弗罗斯特效应(莱氏效应)。
1732年荷兰物理学家赫尔曼首先发现了莱顿弗罗斯特现象,因德国科学家莱顿弗罗斯特的深入研究而得名。1756年,莱顿弗罗斯特深入研究后发现:当水或其它液体接触炙热物体表面时,接触处的液体急剧汽化,形成一层蒸汽膜,蒸汽托住液滴,使液滴与物体表面分离,蒸汽的溢出会导致液滴的滚动。当物体温度达到莱顿弗罗斯特点时,液体便会产生莱顿弗罗斯特现象,粗略测量水在平底锅中的莱顿弗罗斯特点约为193℃,莱顿弗罗斯特现象也适用于固体。莱氏效应主要应用于航天科学。生活中,厨师热锅时,会向锅里滴几滴水来判断锅是否够热。在传统的过火堆仪式中,表演者先沾湿双脚,光脚快速走过火堆,而不易被烫伤。2014年,旨在关注渐冻人症(ALS)的“冰桶挑战”活动风靡全球,但俄罗斯科学家安东科诺瓦洛夫似乎觉得还不够劲,他把一桶零下196℃的液氮倒在头上,人却安然无恙。(以上危险活动,非专业人士切不可尝试)
(1)莱氏效应表明,水滴和高温物体表面之间形成了一层蒸汽膜,使水的汽化变 (选填“快”或者“慢”),说明水蒸气的导热性能比水 (选填“好”或者“差”);
(2)发生莱氏效应时,水的沸点 ,因为气压 ;(均选填“升高”、“不变”或者“降低”)
(3)挑战者将液氮浇在身上,人却安然无恙,是因为液氮 (填写物态变化名称)成氮蒸气时 (选填“吸热”或者“放热”)对人体起到了保护作用;
(4)下列说法正确的是 ;
A.只有液体才能发生莱氏效应
B.锅的温度越高,滴入锅中的水汽化就越快
C.只要锅的温度高于水的沸点就能发生莱氏效应
D.发生莱氏效应时水的汽化速度减缓
(5)下列现象不能用莱顿弗罗斯特现象解释的是 。
A.表演者徒手快速劈开高温铁水
B.冰块放入铁锅中与锅接触的部分很快化开了,而上半部分没有变化
C.湿润的手指快速掐灭蜡烛的火焰,而手指没有烫伤
D.烧红的铁锅打入鸡蛋,晃动铁锅时鸡蛋在锅中来回滑动,不用油也能实现不粘锅的效果
【答案】 慢 差 不变 不变 汽化 吸热 D B
【详解】(1)[1][2]根据文段可知,发生莱氏效应时,水滴和高温物体表面之间形成一层蒸汽膜,使水汽化的更慢,说明水蒸气的导热性能比水差。
(2)[3][4]水的沸点跟大气压有关,发生莱氏效应时,大气压并没有发生变化,所以水的沸点不变。
(3)[5][6]挑战者将液氮浇在身上,液氮从人体吸热,对人体起到了保护作用,这种液氮从液态变为气态过程,属于汽化现象。
(4)[7]A.莱顿弗罗斯特现象也适用于固体,故A错误;
B.由于莱顿弗罗斯特现象,锅加热到温度很高时,水滴能持续几十秒甚至几分钟,故B错误;
C.当物体温度达到莱顿弗罗斯特点时, 液体便会产生莱顿弗罗斯特现象,粗略测量水在平底锅中的莱顿弗罗斯特点约为193摄氏度,并不是锅的温度高于水的沸点就能发生莱氏效应,故C错误;
D.发生莱氏效应时,水滴和高温物体表面之间形成一层蒸汽膜,使水汽化的更慢,故D正确。
故选D。
(5)[8]A.表演者徒手快速劈开高温铁水时,手表面的水急剧汽化,在手和铁水之间形成一层蒸汽膜,从而保护手指,可以用莱顿弗罗斯特效应解释,故A不符合题意;
B.冰块放入铁锅中,冰块与锅接触的部分很快化开了,而上半部分却没有变化,是因为冰块与锅接触的部分吸热较快,熔化较快,不属于莱顿弗罗斯特效应,故B符合题意;
C.湿润的手指快速掐灭蜡烛的火焰,手指表面的水急剧汽化,在手和火焰之间形成一层蒸汽膜,从而保护手指,可以用莱顿弗罗斯特效应解释,故C不符合题意;
D.烧红的普通铁锅打入鸡蛋,鸡蛋中的水分急剧汽化,在鸡蛋和铁锅之间形成一层蒸汽膜,从而保护鸡蛋,可以用莱顿弗罗斯特效应解释,故D不符合题意。
故选B。
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