专题19 物态变化-2024-2025学年初中物理学科素养能力培优竞赛试题精选(全国通用)
2024-11-18
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内容正文:
专题19 物态变化
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、填空题
1.实验室常用温度计是根据液体 的规律制成的;在体温计和实验室温度计中, 可以离开被测物体读数;如图所示温度计的示数是 ℃。某支温度计刻度均匀,但读数不准确,在测量标准大气压下沸水的温度时,示数是90℃,在测一杯热水温度时,其示数与热水的真实温度60℃恰好相等,若用此温度计去测量冰水混合物的温度时,示数是 ℃。
【答案】 热胀冷缩 体温计 34 15
【详解】[1]实验室常用温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的。
[2]由于体温计的特殊结构,其在离开人体后,只要环境温度不高于人体温度,则水银柱仍会显示人体温度;而实验室温度计离开被测物体后,因受环境温度影响,示数会发生变化,所以实验室温度计不可离开被测物体读数。
[3]如图所示的温度计的分度值为1℃,液柱表面对应在30℃右侧第4格处,所以其示数为34℃。
[4]对于刻度均匀而示数不准确的温度计,若将其放入冰水混合物中时示数为t1,放入沸水中时示数为t2,则其分度值为
用其测量实际温度时,若温度计的示数为t3,则实际温度为
已知在测量标准大气压下沸水的温度时示数是90℃,则在温度计示数与热水的真实温度60℃恰好相等的情况中,我们可以列出
由此解得
2.用一支刻度均匀、但读数不准的温度计来测量某物体的温度时,测量值偏低1C,当该物体的温度升高10C后,再用温度计来测量物体的温度时,测量值却偏高了0.5C,将该物体的温度继续升高10C,此时用温度计来测量时,测量值将 C(填偏高或偏低多少C),用这个温度计分别来测量标准大气压下的沸水温度和冰水混合物的温度时,两者的示数差为 C。
【答案】 偏高2 115
【详解】[1]设初始温度为t,测量出的温度为t-1℃,当该物体的温度升高10C后,测量出的温度为t+10℃+0.5℃,实际温度升高了10℃,而温度计升高的温度为
该温度计与实际温度相比升高了1.5℃,实际温度再升高10℃,再此的基础上(测量出的温度为t+10℃+0.5℃),该温度计与实际温度相比再升高了1.5℃,故此时用温度计来测量时,测量值将偏高2℃。
[2]标准大气压下的沸水温度和冰水混合物的温度时的温度为100℃,相差10℃,温度计就发生偏高1.5℃的偏差,现在相差100℃,就会出现偏高15℃,故用这个温度计分别来测量标准大气压下的沸水温度和冰水混合物的温度时,两者的示数差为115℃。
3.小明有一支温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,标度却不准确.它在冰水混合物中的读数是﹣0.7℃,在沸水中的读数是 102.3℃.当它指示的气温是﹣6℃时,实际的温度是 ℃,它在 ℃时误差很小,可以当作刻度正确的温度计使用?
【答案】 ﹣5.1℃ 23.3℃
【详解】[1]实际温度记为 t,温度计的读数记为 t'.按题意,t 和 t'为线性关系,因此
t= at'+b ……①
分别把 t'=﹣0.7℃、t=0℃和 t'=102.3℃、t=100℃代入①,得
解出a=,b=,再将 a、b 值代入①式得
t=0.97t'+0.68℃……②
把 t'=﹣6℃代入②式,得 t=﹣5.1℃.
[2]令 t'=t,则②式变为
t=t+℃
解出 t=23.3℃.
4.有一支温度计,它上面所标的0~100℃之间有100个刻度线,用它测量温度时,多次发觉它和用别的温度计测量的读数不同。 于是,小张同学决定检验一下。结果发现:当插在冰水混合物中时,示数为4℃;当插在实际为100℃的沸水中时,示数96℃。那么,这支温度计的实际分度值是 ;如果用这支温度计测得教室里的温度为22.4℃(此读数有估计值),则教室里的 实际温度为 。
【答案】 20℃
【详解】[1]当插在冰水混合物中时,示数为4℃;当插在实际为l00℃的沸水中时,示数96℃。那么,这支温度计的实际分度值是;
[2]如果用这支温度计测得教室里的温度为22.4℃(此读数有估计值),则教室里的 实际温度为20℃。
5.一支没有刻好刻度的温度计,把它插在一个标准大气压的冰水混合物中水银柱的高度为5厘米,把它插到标准大气压的沸水中时,水银柱的高度为25厘米。当把该温度计插入某种液体中时,水银柱的长度是10厘米,则该液体的温度 ℃
【答案】25
【详解】将该温度计放在冰水混合物中,水银柱长度为5cm,将其放在一标准大气压下的沸水中,水银柱长为25cm。即当所测温度差别为100℃时,液柱长度差别为
当将温度计放入某种液体中时,液柱长度为10cm。与0℃时的液柱相比,液柱长度增加为
设液体的温度比0℃高t,有
解得
t=25℃
6.小明有一只温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,但标度却不准确。将它放在1标准大气压下的冰水混合物中的读数是﹣0.2℃,放在1标准大气压下沸水中的读数是102.8℃,则当它指示的气温是10℃时,实际的温度是 ℃;在某房间内,该房间的实际温度是20℃,则温度计指示的示数是 ℃,它在 ℃附近该温度计读数最准确。
【答案】 9.9 20.4 6.7
【详解】[1]实际情况下,1标准大气压下的冰水混合物的温度为0℃,1标准大气压下沸水的温度为100℃。设实际温度为,该温度计的标度为,则它们的关系如下
当时,实际温度
[2]当实际温度时,温度计指示的度数
[3]令,即
计算得。故该温度计在实际温度6.7℃附近读数最准确。
7.如图所示,图中tA、tB两点坐标的温度分别对应是某物质的熔点和沸点,在特定条件下结合物态变化知识分析:
(1)可判断该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),判断的理由是 。
(2)若该物质的温度为t,且tA<t<tB该物质处于 态。
(3)若该物质的温度由Ⅱ区域到Ⅰ区域的过程中,该物质要 热。
(4)若该物质由Ⅲ区域的状态直接到Ⅱ区域状态时,该物质发生 的物态变化。
(5)若该物质为氧,通常情况下,空气中的氧气的温度处于 区域(选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
【答案】 晶体 该物质熔化时有熔点 液态或气 放 液化 Ⅲ
【详解】(1)[1][2]因为该物质有熔点,即在熔化时保持一定的温度不变,故该物质是晶体。
(2)[3]该物质的温度高于其熔点,不是固态;温度低于其沸点,没有沸腾,不会全部变成气体,但可以有一部分物质以气态的形式存在(常温下水和水蒸气是共存的)。即可以是液态或者气态。
(3)[4]该物质的温度降低,是要放热的。
(4)[5]物质温度等于沸点,是气态;温度高于熔点且低于沸点时,是气态或者液态。物质由气态变为液态,是液化。
(5)[6]通常情况下,温度高于氧的沸点,故氧是气态。温度处于Ⅲ区域。
二、单选题
8.有一支刻度均匀但读数不准的温度计,用它测量冰水混合物的温度时,读数是4℃,当测量沸水时,读数为96℃.用这支温度计去测一杯热水的温度,当它的读数是50℃时,这杯热水的真实温度是( )
A.46℃ B.48℃ C.50℃ D.54℃
【答案】C
【详解】因为一标准大气压下冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃,不准温度计上所显示的温度实际上就是它的格数,例如读数是4℃,就是指在第4个格,读数是96℃,就是指在第96个格,读数是50℃,就是指在第50个格,所以温度计上一个小格表示的实际温度
温度计测量某种液体的温度为50℃时,这种液体的实际温度为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.暑假,小江在两只相同的透明烧杯中分别倒入冰水和热水(如图甲、乙),一会儿发现两只烧杯的杯壁上都出现了小水珠。关于小水珠出现的位置,下列说法正确的是( )
A.甲杯:内壁的液面下方;乙杯:内壁的液面上方
B.甲杯:外壁的液面下方;乙杯:内壁的液面上方
C.甲杯:整体的外壁;乙杯:内壁的液面上方
D.甲杯:整体外壁和内壁的液面上方;乙杯:内壁的液面下方
【答案】B
【详解】当杯内温度低,杯外温度高,杯外空气中的水蒸气遇到冷的玻璃表面液化成小水珠,沾在外表面。当杯内温度高,杯外温度低,杯内空气中的水蒸遇冷会液化成小水珠,附在玻璃内表面。甲杯中放的是冰水,所以杯外的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的外表面的液面下方;乙杯中装的是热水,杯内温度高,杯内的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的内表面的液面上方。
故选B。
【点睛】重点是液化的过程,当水蒸气遇冷液化或凝华时,一定要搞清楚是哪的水蒸气遇到哪的“冷”而形成,清楚这一点就能明白形成在内表面还是外表面了。
10.一刻度均匀但示数不准确的温度计,用它测标准气压下冰水混合物的温度时为5℃,测沸水的温度时为95℃,若用它来测得室内温度为32℃,则室内的实际温度约为
A.35℃ B.30℃ C.33℃ D.37℃
【答案】B
【详解】解答:摄氏温度的规定是:标准大气压下水的沸点为100℃,冰水混合物为0℃,100℃和0℃之间有100等份,每一份代表1℃.
由题意可知:该温度计下边第五个格的位置代表0℃,第九十五个格的位置代表100℃,
即该温度计的95-5=90个小格表示100℃,据此可求出一个格代表的度数:
(100℃-0℃)/(95-5)=10/9℃
当室内温度为32℃,则室内的实际温度约为10/9℃╳(32-5)=30℃
故【答案】B
11.古诗词是我国的文化瑰宝,很多诗句里蕴含着物理知识,下列分析正确的是( )
A.“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,“啼鸟声”是通过空气传入人耳的
B.“不敢高声语,恐惊天上人”,“高”是指声音的音调高
C.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,“钟声”是由于空气的振动而产生的
D.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山”,“冰”的形成是凝华现象,会放出热量
【答案】A
【详解】A.声音的传播需要介质,“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,“啼鸟声”是通过空气传入人耳的,故A正确;
B.“不敢高声语,恐惊天上人”,“高”是指声音的响度大,故B错误;
C.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,“钟声”是由于钟的振动而产生的,故C错误;
D.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山”,“冰”的形成是凝固现象,会放出热量,故D错误。
故选A。
12.在北方的冬天,室外冻得发硬的衣服也会变干,这主要是因为( )
A.衣服上的水汽化的缘故 B.衣服上的冰逐渐升华的缘故
C.衣服上的水蒸气凝华的缘故 D.衣服上的冰先熔化后蒸发的缘故
【答案】B
【详解】在北方的冬天,室外冻得发硬的衣服也会变干,是衣服上的冰直接变成水蒸气散发到空气中,从而使衣服变干,是冰的升华现象,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13.在-10℃的寒冬天气,室外冻得发硬的衣服也会变干,这是( )
A.汽化 B.熔化和蒸发 C.升华 D.凝华
【答案】C
【详解】升华是物质从固态不经过液态而直接转化为气态的过程,是物质在温度和气压低于三相点的时候发生的一种物态变化。升华的现象:冬天晾衣服,没有风风,低温状态下,衣服上的冰升华,衣服被晾干了,升华吸热。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
14.以下措施中,无法使气体液化的是( )
A.使气体温度降低到足够低 B.增大气体压强并降低气体温度
C.使气体温度降低到足够大 D.减小气体压强并升高气体温度
【答案】D
【详解】AC.液化是放热过程,液化的两种方式:降低温度和压缩体积,任何气体在温度降到足够低时都可以液化,故AC不符合题意;
B.既降低气体温度又增大气体压强即压缩气体的体积也可以使某些气体液化(两种方法兼用),故B不符合题意;
D.减小气体压强并升高气体温度即增大气体体积并升高气体温度,不能使气体液化,故D符合题意。
故选D。
15.把一杯水和一杯花生油分别放在略低于它们熔点的低温环境中。在它们凝固的过程中,下列说法中正确的是( )
A.水从底部开始凝固,油从上部开始凝固
B.水从底部开始凝固,油从中部开始凝固
C.水从上部开始凝固,油从底部开始凝固
D.水从上部开始凝固,油从中部开始凝固
【答案】C
【详解】冰的密度比水小,所以水结冰时从上部开始凝固,并浮在水面上;而油凝固后密度变大,会下沉所以从底部开始凝固。故C正确,ABD错误。
故选C。
16.一个密闭金属容器内盛有一定量的20℃的水,现在对容器加热,以下说法中错误的是( )
A.如果加热前容器内水的上方为真空,那么水的沸点可能低于100℃
B.如果加热前容器内水的上方是1标准大气压的空气,水的沸点一定等于100℃
C.如果加热前容器内水的上方是2标准大气压的空气,则水的沸点一定高于100℃
D.以上三种说法中,有一种说法是错误的
【答案】B
【详解】A. 气压越低沸点越低;加热前容器内水的上方为真空,就没有气压,水的沸点可能低于100℃,故A正确,不符合题意;
B. 气压越高沸点越高;加热前容器内水的上方为标准大气压的空气,加热过程中,气压变高,水沸腾的温度会高于100℃,故B错误,符合题意;
C. 气压越高沸点越高;加热前容器内水的上方是2标准大气压的空气,气压变高,沸点变高,故C正确,不符合题意;
D. 综上分析,故D正确,不符合题意。
故选B。
17.容器内盛有水,水上漂浮着一块固态动物脂肪。若对该容器底部缓缓加热,则下列说法正确的是( )
A.水温升到一定温度,脂肪开始熔解,在熔解时水温保持不变
B.在脂肪熔解过程中,水温仍在升高,但脂肪温度不变
C.在脂肪熔解过程中,水和脂肪的温度在升高,直到水沸腾为止
D.在水沸腾时,脂肪开始熔解,在熔解时,脂肪和水的温度在升高
【答案】C
【详解】A.水吸热升温,上层的固态动物脂肪会发生熔化现象,此时水温上升。故A错误;
B.脂肪熔解过程中,水温仍在升高,但脂肪也吸热熔化。故B错误;
C.在脂肪熔解过程中,水和脂肪的温度在升高,但当水沸腾后,水温不再升高,脂肪的温度也不变。故C正确;
D.水吸热升温后,脂肪也吸热熔解。熔解时,脂肪和水的温度在升高。故D错误。
故选C。
18.雾的形成过程是( )
A.水的汽化 B.水蒸气的凝华 C.水蒸气的液化 D.水的凝结
【答案】C
【详解】雾是小水滴,它是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,属于液化现象。
故选C。
19.以下几种物质熔点由低到高的排列顺序应是( )
A.固态氢,冰,萘,锡 B.锡,萘,冰,固态氢
C.冰,锡,萘,固态氢 D.固态氢,锡,萘,冰
【答案】A
【详解】常温下氢是气态,很低温度时才是液态,冰是处于固态的水,萘、锡是固态。冰的熔点为0℃,萘的熔点为80℃左右,锡的熔点为231.9℃。温度降到0℃,氢还是处于气态,熔点由低到高的排列顺序应是:固态氢,冰,萘,锡。
故选A。
20.A、B两个实验小组,分别用水浴加热(图甲)和用酒精灯(图乙)加热碘锤的方法观察“固态碘升华”过程。通过查阅资料可知:在标准大气压下。酒精灯外焰的温度约为500℃,碘的熔点为113.7℃。则关于这两组实验说法正确的是( )
A.两组实验中出现的紫色碘蒸气,都仅是由固态碘升华形成的
B.两组实验中紫色碘蒸气的形成,都经历了由固态变液态的过程
C.应该采用甲图装置加热碘锤,更利于观察固态碘的升华
D.应该采用乙图装置加热碘锤,更利于观察固态碘的升华
【答案】C
【详解】A.甲实验中,水浴加热最高温度是100℃,低于碘的熔点,所以甲实验中出现的紫色碘蒸气一定是固态碘升华形成的,而乙实验中酒精灯外焰的温度高于碘的熔点,所以乙实验中出现的紫色碘蒸气有一部分是固态碘升华形成的,还有一部分是固态碘熔化成液态碘,液态碘再汽化形成的,故A错误;
B.甲实验中出现的紫色碘蒸气是由固态直接变为气态的过程,没有经历由固态变液态的过程,故B错误;
CD.甲实验中出现的紫色碘蒸气全部都是由固态碘升华形成的,而乙实验中出现的紫色碘蒸气还有固态碘熔化成液态碘,液态碘再汽化形成的部分,所以采用甲图装置加热碘锤更利于观察固态碘的升华,故C正确,D错误。
故选C。
21.一只自制温度计标准大气压下测量冰水混合物时为4摄氏度,测量沸水时为94摄氏度,当测量某一液体温度为31摄氏度时,则此液体的真实温度为( )
A.30摄氏度 B.34.4摄氏度
C.31摄氏度 D.36摄氏度
【答案】A
【详解】冰水混合物的温度是0℃,标准大气压下沸水的温度是100℃;而温度计测量冰水混合物体的温度是4℃,标准大气压沸水的温度是94℃,中间是90个小格,则温度计上每一个小格表示的温度为
温度计测量某种液体的温度为31℃时,距离4℃有27个小格,所以这种液体的实际温度为
故选A。
22.用相同的加热装置对a、b、c三种固体物质加热,它们的熔化图像如图所示,其中b、c质量相同。下列对图象分析正确的是( )
A.温度从T1升高到T2时,a物质吸收的热量比b多
B.t1~t2时间内,a物质的温度不变、内能不变
C.若a、b是同种物质,则b的质量大于a的质量
D.b的比热容一定大于c的比热容
【答案】C
【详解】A.读图可知,两种物质的温度变化相同时,用相同的加热装置加热,对b加热时间长,b吸收的热量多。故A错误;
B.此时段内,物质温度不变,但从外界吸收了热量,它的内能增加了。故B错误;
C.将它们由相同温度加热至熔点时,对b的加热时间长,即b吸收的热量多,所以b的质量大。故C正确;
D.这两种物质初温相等,都加热到T1时,对b加热时长短,即b吸收热量少,两种物质的质量相同,所以b的比热容小。故D错误。
故选C。
23.天气预报说北方有一股强冷空气南下,昆明地区将会有一场小雨。下列说法正确的是( )
A.水蒸气遇到冷空气迅速熔化形成降雨
B.雨后操场上的水消失是水的升华
C.淋雨后容易感冒是因为人身上的水蒸发吸热而受凉
D.洗澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气
【答案】C
【详解】A.雨是水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B.雨后操场上的水消失是水汽化成水蒸气,故B错误;
C.淋雨容易感冒,因为人因身上的水汽化时需要吸收人体的热量,使人体温度降低而受凉,故C正确;
D.洗澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气液化成的小水滴,故D错误。
故选C。
三、实验题
24.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。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
88
90
92
94
98
98
98
98
(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。
【答案】 液化 热损失 96 98℃ 小于 温度 丙
【详解】(1)[1]温度计刚插入热水时,管壁模糊,很难看清示数,原因是水蒸气遇冷液化成小水滴附着在管壁上。
(2)[2]在烧杯上方加一盖子,这是为了隔离水和外界的对流减少热损失,从而快速沸腾。
[3]由图b可知是96℃。
[4]根据表格可知水在达到98℃后继续加热温度不再上升,所以沸点为98℃。
[5]水在1标准大气压下的沸点为100℃,现在沸点为98℃,所以此时当地的大气压小于1标准大气压。
(3)[6]根据表格给出的数据总结规律为水沸腾时,水不断吸热,但温度不会变化。
(4)[7]根据表格中数据图丙是正确的水沸腾时的图象,水沸腾时温度不会超过98℃所以图甲和图乙都不正确。
25.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.
【答案】 乙 升华 紫红 凝华 放出
【详解】甲方法中酒精灯火焰温度约为400℃,在加热过程,温度已经超过了碘的熔点,碘可能先熔化,由固态变成液态,再汽化,由液态变成气态的碘蒸汽,不一定是碘由固态直接变成气态的升华现象.乙的方法中.烧杯中水的温度最高为100℃,碘达不到熔点温度,不会发生熔化现象,碘一直处于固态,出现的碘蒸汽只能是固态直接变成的,能更好地说明碘的升华.因此乙的方法更合理.图乙中,实验不久,就会观察到烧杯内固态碘升华,变成紫红色的碘蒸汽,碘蒸汽遇到冷的烧瓶凝华成固态碘附着在烧瓶底部,由于碘蒸汽凝华过程中要放出热量,所以烧瓶内水的温度会有明显升高.
点睛:升华现象是物体由固态直接变成气态的过程;熔化是由固态变成液态的过程;汽化是由液态变成气态的过程;要想弄清楚碘在受热时直接变成气态,就一定不要让碘发生熔化现象,也就是说不要让碘达到熔点即可.
26.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: 。
【答案】 25.5 吸收 液体表面空气的流动速度 水蒸发的快慢可能与周围空气的湿度有关
【详解】(1)[1]由图知,温度计的分度值为0.1℃,则a温度计示数为25.5℃。
(2)[2]液体蒸发时需要吸收热量,所以酒精蒸发时会从温度计吸收热量,导致温度计的示数降低。
(3)[3]通过b、c温度计的示数可以看出,c的示数低,b、c温度计的主要区别在于液体表面的空气流速不同,因此可得出液体蒸发的快慢与液体表面的空气流速有关。
(4)[4]物质由液态变成气态的过程叫汽化现象,蒸发是汽化的方式之一。该同学用水代替酒精多次实验,在相同温度下,若三根温度计示数差别不大,即水的蒸发快慢差别不大,说明空气湿度较大,此时水不易蒸发,雨天或潮湿天气时空气湿度较大;若温度计的示数差别很大,则说明空气湿度较小,晴天时空气湿度较小,由此可以猜想:水蒸发的快慢可能与周围空气的湿度有关。
27.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 )
【答案】 温度计的玻璃泡没有与被测物体充分接触 晶体 变大 小于 20%
【详解】(1)[1]图中温度计操作的错误是:温度计放的位置不正确,温度计的玻璃泡没有与被测物体充分接触。
(2)[2]如图乙,物体熔化时,不断吸收热量,温度保持不变,所以该物体是晶体。
[3]固体的温度变化了30℃, 液体的温度变化了20℃,加热时间相同,物质固态和液态吸收的热量相同,状态变化,质量不变,固态升高的温度大于液态升高的温度,根据可知,固态的比热小,液态的比热大。
[4]物体在第2min时开始熔化,吸收热量、温度不变,但内能增加,故物体在第2min时的内能小于第3min时的内能。
(3)[5]该物质的液态的比热容,则该物质在内吸收的热量
酒精灯相同时间产生的热量相同,装置相同时间吸收的热量也相同,在6min内吸收的热量
在6min内完全燃烧的酒精放出的热量
此过程中热转化效率是
28.在做“观察水沸腾”的实验时:
(1)A组同学用的是如图甲所示装置,他们测出的水温将偏 ,图中画出实验所需的测量器材,除温度计外还需要 。
(2)A组同学在改正错误后,B组同学用纸板盖严烧杯口做了相同的实验,AB两组绘制的温度随时间变化的图像如图乙所示,从图像能看出,两个实验小组测得水的 不同,其中图像 是B组同学所绘制的。
(3)AB两组同学在做完该组实验后,继续做了如图丙所示实验:大试管和小试管里都装有水,将三支大试管中的水加热,使之保持沸腾,则大试管中的水不断沸腾过程中,小试管中的水会沸腾的是图 。
【答案】 高 秒表 沸点 1 C
【详解】(1)[1]用酒精灯对烧杯底部加热,此时温度计液泡与底部接触,所以测得的温度将要偏高。
[2]绘制温度-时间关系图象,还要测量时间,需要用到秒表。
(2)[3][4]从图象上看,两组的水沸腾后,沸点不同。B组纸板盖住烧杯口,使杯内气压大于外部大气压,水的沸点会升高,故B组实验中水的沸点高于A组,图象1是B组同学绘制的。
(3)[5]图A、图B中,烧杯与试管内的水面气压相同,当烧杯内的水沸腾后,试管内的水温也会升高至沸点,但升高至沸点后,与烧杯内的水没有温度差,就不会从外界吸热,因此不会沸腾。图C中,烧杯口是密封的,试管口与外界大气连通。加热一段时间后,烧杯内水面气压大于外界大气压,烧杯内的水沸腾后,温度将高于试管内水的沸点,因此试管中的水能从烧杯中的水吸收热量,温度达到沸点,还能继续吸热,故试管内的水也能沸腾。
四、简答题
29.有一句民间说法叫做“水缸‘穿裙子’,老天要下雨”.所谓水缸“穿裙子”是指,在盛水的水缸外表面,齐着水面所在位置往下,出现了一层小水珠,请简要说明这一句民间说法的科学道理.
【答案】见解析
【详解】水缸中的水由于蒸发,水和水缸外表面温度比空气的温度低,空气中水蒸气遇到水缸外表面会产生液化现象.当空气中水蒸气含量少时,虽有水蒸气在水缸表面液化,但很快又蒸发了,不能形成水珠.当空气中水蒸气含量大时,水蒸气在水缸表面的液化强于水的蒸发,形成一层小水珠,由于空气中水蒸气含量大,是降雨的一个条件,所以降雨的可能性就大.
30.目前市场上有一种热水器叫做“空调热水器”,又名“冷气热水器”,顾名思义,这种热水器非常节能。其原理与普通的空调相似,如图所示。请简述这种热水器的工作原理。
【答案】见解析
【详解】压缩机将气态工作物质压缩,使其在冷凝器内液化,并放出热量,传递给需要加热的水,液化后的工作物质经膨胀阀后体积膨胀,压强减小后汽化,降低自身温度后,从流过蒸发器内的空气中吸收热量,使空气温度降低,形成冷气后吹出。
试卷第1页,共3页
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专题19 物态变化
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、填空题
1.实验室常用温度计是根据液体 的规律制成的;在体温计和实验室温度计中, 可以离开被测物体读数;如图所示温度计的示数是 ℃。某支温度计刻度均匀,但读数不准确,在测量标准大气压下沸水的温度时,示数是90℃,在测一杯热水温度时,其示数与热水的真实温度60℃恰好相等,若用此温度计去测量冰水混合物的温度时,示数是 ℃。
2.用一支刻度均匀、但读数不准的温度计来测量某物体的温度时,测量值偏低1C,当该物体的温度升高10C后,再用温度计来测量物体的温度时,测量值却偏高了0.5C,将该物体的温度继续升高10C,此时用温度计来测量时,测量值将 C(填偏高或偏低多少C),用这个温度计分别来测量标准大气压下的沸水温度和冰水混合物的温度时,两者的示数差为 C。
3.小明有一支温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,标度却不准确.它在冰水混合物中的读数是﹣0.7℃,在沸水中的读数是 102.3℃.当它指示的气温是﹣6℃时,实际的温度是 ℃,它在 ℃时误差很小,可以当作刻度正确的温度计使用?
4.有一支温度计,它上面所标的0~100℃之间有100个刻度线,用它测量温度时,多次发觉它和用别的温度计测量的读数不同。 于是,小张同学决定检验一下。结果发现:当插在冰水混合物中时,示数为4℃;当插在实际为100℃的沸水中时,示数96℃。那么,这支温度计的实际分度值是 ;如果用这支温度计测得教室里的温度为22.4℃(此读数有估计值),则教室里的 实际温度为 。
5.一支没有刻好刻度的温度计,把它插在一个标准大气压的冰水混合物中水银柱的高度为5厘米,把它插到标准大气压的沸水中时,水银柱的高度为25厘米。当把该温度计插入某种液体中时,水银柱的长度是10厘米,则该液体的温度 ℃
6.小明有一只温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,但标度却不准确。将它放在1标准大气压下的冰水混合物中的读数是﹣0.2℃,放在1标准大气压下沸水中的读数是102.8℃,则当它指示的气温是10℃时,实际的温度是 ℃;在某房间内,该房间的实际温度是20℃,则温度计指示的示数是 ℃,它在 ℃附近该温度计读数最准确。
7.如图所示,图中tA、tB两点坐标的温度分别对应是某物质的熔点和沸点,在特定条件下结合物态变化知识分析:
(1)可判断该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),判断的理由是 。
(2)若该物质的温度为t,且tA<t<tB该物质处于 态。
(3)若该物质的温度由Ⅱ区域到Ⅰ区域的过程中,该物质要 热。
(4)若该物质由Ⅲ区域的状态直接到Ⅱ区域状态时,该物质发生 的物态变化。
(5)若该物质为氧,通常情况下,空气中的氧气的温度处于 区域(选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
二、单选题
8.有一支刻度均匀但读数不准的温度计,用它测量冰水混合物的温度时,读数是4℃,当测量沸水时,读数为96℃.用这支温度计去测一杯热水的温度,当它的读数是50℃时,这杯热水的真实温度是( )
A.46℃ B.48℃ C.50℃ D.54℃
9.暑假,小江在两只相同的透明烧杯中分别倒入冰水和热水(如图甲、乙),一会儿发现两只烧杯的杯壁上都出现了小水珠。关于小水珠出现的位置,下列说法正确的是( )
A.甲杯:内壁的液面下方;乙杯:内壁的液面上方
B.甲杯:外壁的液面下方;乙杯:内壁的液面上方
C.甲杯:整体的外壁;乙杯:内壁的液面上方
D.甲杯:整体外壁和内壁的液面上方;乙杯:内壁的液面下方
10.一刻度均匀但示数不准确的温度计,用它测标准气压下冰水混合物的温度时为5℃,测沸水的温度时为95℃,若用它来测得室内温度为32℃,则室内的实际温度约为
A.35℃ B.30℃ C.33℃ D.37℃
11.古诗词是我国的文化瑰宝,很多诗句里蕴含着物理知识,下列分析正确的是( )
A.“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,“啼鸟声”是通过空气传入人耳的
B.“不敢高声语,恐惊天上人”,“高”是指声音的音调高
C.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,“钟声”是由于空气的振动而产生的
D.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山”,“冰”的形成是凝华现象,会放出热量
12.在北方的冬天,室外冻得发硬的衣服也会变干,这主要是因为( )
A.衣服上的水汽化的缘故 B.衣服上的冰逐渐升华的缘故
C.衣服上的水蒸气凝华的缘故 D.衣服上的冰先熔化后蒸发的缘故
13.在-10℃的寒冬天气,室外冻得发硬的衣服也会变干,这是( )
A.汽化 B.熔化和蒸发 C.升华 D.凝华
14.以下措施中,无法使气体液化的是( )
A.使气体温度降低到足够低 B.增大气体压强并降低气体温度
C.使气体温度降低到足够大 D.减小气体压强并升高气体温度
15.把一杯水和一杯花生油分别放在略低于它们熔点的低温环境中。在它们凝固的过程中,下列说法中正确的是( )
A.水从底部开始凝固,油从上部开始凝固
B.水从底部开始凝固,油从中部开始凝固
C.水从上部开始凝固,油从底部开始凝固
D.水从上部开始凝固,油从中部开始凝固
16.一个密闭金属容器内盛有一定量的20℃的水,现在对容器加热,以下说法中错误的是( )
A.如果加热前容器内水的上方为真空,那么水的沸点可能低于100℃
B.如果加热前容器内水的上方是1标准大气压的空气,水的沸点一定等于100℃
C.如果加热前容器内水的上方是2标准大气压的空气,则水的沸点一定高于100℃
D.以上三种说法中,有一种说法是错误的
17.容器内盛有水,水上漂浮着一块固态动物脂肪。若对该容器底部缓缓加热,则下列说法正确的是( )
A.水温升到一定温度,脂肪开始熔解,在熔解时水温保持不变
B.在脂肪熔解过程中,水温仍在升高,但脂肪温度不变
C.在脂肪熔解过程中,水和脂肪的温度在升高,直到水沸腾为止
D.在水沸腾时,脂肪开始熔解,在熔解时,脂肪和水的温度在升高
18.雾的形成过程是( )
A.水的汽化 B.水蒸气的凝华 C.水蒸气的液化 D.水的凝结
19.以下几种物质熔点由低到高的排列顺序应是( )
A.固态氢,冰,萘,锡 B.锡,萘,冰,固态氢
C.冰,锡,萘,固态氢 D.固态氢,锡,萘,冰
20.A、B两个实验小组,分别用水浴加热(图甲)和用酒精灯(图乙)加热碘锤的方法观察“固态碘升华”过程。通过查阅资料可知:在标准大气压下。酒精灯外焰的温度约为500℃,碘的熔点为113.7℃。则关于这两组实验说法正确的是( )
A.两组实验中出现的紫色碘蒸气,都仅是由固态碘升华形成的
B.两组实验中紫色碘蒸气的形成,都经历了由固态变液态的过程
C.应该采用甲图装置加热碘锤,更利于观察固态碘的升华
D.应该采用乙图装置加热碘锤,更利于观察固态碘的升华
21.一只自制温度计标准大气压下测量冰水混合物时为4摄氏度,测量沸水时为94摄氏度,当测量某一液体温度为31摄氏度时,则此液体的真实温度为( )
A.30摄氏度 B.34.4摄氏度
C.31摄氏度 D.36摄氏度
22.用相同的加热装置对a、b、c三种固体物质加热,它们的熔化图像如图所示,其中b、c质量相同。下列对图象分析正确的是( )
A.温度从T1升高到T2时,a物质吸收的热量比b多
B.t1~t2时间内,a物质的温度不变、内能不变
C.若a、b是同种物质,则b的质量大于a的质量
D.b的比热容一定大于c的比热容
23.天气预报说北方有一股强冷空气南下,昆明地区将会有一场小雨。下列说法正确的是( )
A.水蒸气遇到冷空气迅速熔化形成降雨
B.雨后操场上的水消失是水的升华
C.淋雨后容易感冒是因为人身上的水蒸发吸热而受凉
D.洗澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气
三、实验题
24.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。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
88
90
92
94
98
98
98
98
(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。
25.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.
26.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: 。
27.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 )
28.在做“观察水沸腾”的实验时:
(1)A组同学用的是如图甲所示装置,他们测出的水温将偏 ,图中画出实验所需的测量器材,除温度计外还需要 。
(2)A组同学在改正错误后,B组同学用纸板盖严烧杯口做了相同的实验,AB两组绘制的温度随时间变化的图像如图乙所示,从图像能看出,两个实验小组测得水的 不同,其中图像 是B组同学所绘制的。
(3)AB两组同学在做完该组实验后,继续做了如图丙所示实验:大试管和小试管里都装有水,将三支大试管中的水加热,使之保持沸腾,则大试管中的水不断沸腾过程中,小试管中的水会沸腾的是图 。
四、简答题
29.有一句民间说法叫做“水缸‘穿裙子’,老天要下雨”.所谓水缸“穿裙子”是指,在盛水的水缸外表面,齐着水面所在位置往下,出现了一层小水珠,请简要说明这一句民间说法的科学道理.
30.目前市场上有一种热水器叫做“空调热水器”,又名“冷气热水器”,顾名思义,这种热水器非常节能。其原理与普通的空调相似,如图所示。请简述这种热水器的工作原理。
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