内容正文:
主题五 热学
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 物态变化
【真题研析】
►考法01 温度与温度计
►考法02 辨析物态变化、物态变化的应用
►考法03 图像题
►考法04 实验题
【核心精讲】
►核心精讲一 温度与温度计
►核心精讲二 熔化和凝固
►核心精讲三 汽化和液化
►核心精讲四 升华和凝华 水循环
【命题预测】
考点二 内能及其利用
【真题研析】
►考法01 概念辨析
►考法02 内能的利用、简单计算
►考法03 图像题、内能的综合应用
►考法04 实验题
【核心精讲】
►核心精讲一 分子动理论 内能
►核心精讲二 比热容
►核心精讲三 热机 热机效率
【命题预测】
考点要求
课标要求
命题预测
物质三态
能描述固态、液态和气态三种物态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。
了解液体温度计的工作原理。会用常见温度计测量温度。能说出生活环境中常见的温度值,尝试对环境温度问题发表自己的见解。
经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。能运用物态变化知识说明自然界和生活中的有关现象。
能运用物态变化知识,说明自然界中的水循环现象。了解我国和当地的水资源状况,有节约用水和保护环境的意识。
考查物质三态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。命题点有:物态变化类型的判断,物态变化过程中的吸放热,物态变化在生活中的应用,物态变化图像等。考试题型主要有选择题和填空题,有时也会出现简答题。考题题干常用常见的物态和自然现象的形式呈现出来。
温度与
温度计
主要考查温度的估测,温度计的测温原理、读数和使用方法等。难度较小,通常以填空题或选择题的形式出现。
由于体温计的特殊构造导致液柱自动“只升不降”,对于体温计与实验用温度计的这一区别的考查近几年有增加的趋势。难度较小,通常以填空题的形式考查,在中考中所占分值较少。
探究物态
变化规律
探究物态变化规律属于实验探究题,命题点有:探究固体熔化、凝固时温度随时间变化的规律,探究水沸腾时温度变化的特点,探究影响蒸发快慢的因素有时也会出现。考查方向主要是:考器材与装置、考实验过程、考实验图像表格的分析、考归纳结论的能力、考应用等。命题情境源于教材或生活实践。
水循环
水的三态与水循环命题点有:水在自然界呈现的三态、水的物态变化特点、水循环、水资源等。考题题型主要有选择题、填空题和综合题。
考点要求
课标要求
命题预测
分子动理论
知道常见的物质是由分子、原子构成的。
知道自然界和生活中简单的热现象。了解分子热运动的主要特点,知道分子动理论的基本观点。
了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生产生活的联系。
通过实验,认识能量可以从一个物体转移到其他物体,不同形式的能量可以相互转化。
了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。
通过实验,了解比热容,尝试用比热容说明简单的自然现象。
了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。
知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。
从能量转化和转移的角度认识效率。
分子动理论是常考热点。主要命题点有:对分子动理论的理解、物质的扩散、分子间相互作用力等。考题形式以选择题、填空题为主,有时也会出现在综合题中。命题情境源于教材图片、教材习题以及生活体验,考查知识理解与应用能力,分析、解决问题的能力,难度较低。
内能与内能
的改变
命题点主要有:内能的概念、影响内能大小的因素、内能的改变、温度与内能以及热量的辨析,尤其是物体内能的改变出现的概率更大。命题情境源于教材或生活体验。
探究改变物体内能的途径,命题时以填空题和选择题为主,考查科学探究能力、创新能力。
改变物体内能大小的两种方式、内能在生活中的应用,命题时以选择题、填空题为主,考查知识应用能力。
比热容
命题点主要有:比热容的概念及相关计算、水的比热容大的应用、探究不同物质的吸热能力等。
探究物质的吸热或放热规律,命题时以实验题为主,考查科学探究能力、创新能力。
对比热容概念的理解及水的比热容大在生活中的应用,命题时以选择题、填空题为主,考查知识应用能力。
无论考查题型怎样,命题情境多源于教材或生活体验。
热机
对此考点的考查题型大都是选择题和填空题。主要命题点有:热机工作原理、内燃机工作过程和能量转化关系等。
热值与
热机效率
有关燃料的热值和热机效率的计算题较多,有关热机效率的计算问题经常物质的比热容结合在一起,所以,此类考题的题型多数是填空题和综合计算题。
主要命题点有:热值的概念及相关计算、热机效率相关计算等。
能量的转化
与守恒
命题点主要有:能量转化和转移的辨别、能量转化和转移的方向性、能量守恒定律及其应用等。题型多数是填空题和选择题。
考点一 物态变化
考法01 温度与温度计
1.(2023·江苏镇江·中考真题)测量液体温度时,下列操作正确的是( )
A. B. C. D.
2.(2023·江苏常州·中考真题)如图甲所示为水的沸腾实验装置。水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,为 ℃,此时大气压 1标准大气压。
3.(2020·江苏常州·中考真题)某市中考,要求体温小于37.3℃的考生在常规考场考试,体温大于等于37.3℃的考生在备用考场考试。某考生的体温测量结果如图所示,他应在 考场考试,该体温计的工作原理是 。
考法02 辨析物态变化、物态变化的应用
4.(2024·江苏徐州·中考真题)长江源头是由各拉丹冬雪山冰雪消融的点点水滴汇集而成,此处发生的物态变化是( )
A.液化 B.蒸发 C.熔化 D.凝固
5.(2024·江苏宿迁·中考真题)2024年春节期间,我国部分地区下起了“冻雨”,“冻雨”是下落的雨滴结成的冰形成的,这一过程中的物态变化是( )
A.凝华 B.凝固 C.液化 D.熔化
6.(2024·江苏镇江·中考真题)下列现象中,属于熔化的是( )
A.铁网凝霜 B.雾的形成
C.冰雪消融 D.河面结冰
7.(2023·江苏苏州·中考真题)卫星发射时,火箭点火升空刹那间,可看到发射平台升腾起大量白雾,这是喷水系统前后发生的物态变化是( )
A.仅液化 B.仅汽化
C.先液化后汽化 D.先汽化后液化
8.(2024·江苏盐城·中考真题)据《天工开物》记载,可从朱砂矿石中提炼水银(液态汞)。如图所示,给密闭锅内的砂矿石加热,就会在倒扣的锅壁上布满水银。在倒扣锅壁上形成水银的物态变化是( )
A.凝固 B.凝华 C.液化 D.汽化
9.(2024·江苏常州·中考真题)密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒,如图所示,将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒逐渐消失、同时出现紫红色碘蒸气,这是 (物态变化名)过程,需要 (吸/放)热.将玻璃泡从水中取出后,碘蒸气逐渐消失、同时出现碘颗粒,这是 (物态变化名)过程。
10.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒,碘的熔点约为114℃。打开电吹风热风挡对玻璃泡加热,温度约为60℃,一段时间后,观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气,停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒。关于这个过程,下列说法中正确的是( )
A.加热时,碘颗粒熔化 B.冷却时,碘蒸气凝固
C.加热时,碘颗粒升华 D.冷却时,碘蒸气液化
11.(2024·江苏常州·中考真题)盆栽养护应遵循“土壤含水不浇水,土壤干时要浇水”的原则.春季,小明自制“土壤含水显示仪”,探测花盆内土壤是否含液态水.如图所示,中午将试管倒插入土壤深处,傍晚发现试管内上端出现水珠,说明土壤含液态水.从土壤含液态水到试管内出现水珠,发生的物态变化是( )
A.先汽化后液化 B.先液化后汽化 C.先升华后液化 D.先升华后凝华
考法03 图像题
12.(2020·江苏宿迁·中考真题)图是“观察水的沸腾”实验中描绘的水温随时间变化的图象,由图可知,水的沸点为 ℃,此时水面上方的气压 (选填“高于”、“低于”或“等于”)标准大气压;在第8min内,水中的气泡在上升过程中会 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
13.(2024·江苏镇江·中考真题)小李用图1所示装置观察水的沸腾,正确实验并采集数据后,绘制出如图2所示的图像。关于本实验,下列说法正确的是( )
A.水沸腾时温度保持100℃不变 B.水面上方气压低于标准大气压
C.内水不需要吸收热量 D.杯口的“白气”是蒸发形成的
考法04 实验题
14.(2024·江苏宿迁·中考真题)利用如图所示的装置,探究水沸腾的特点,下列说法正确的是( )
A.图示情景,说明水还没有沸腾
B.调节铁圈B高度时,不用点燃酒精灯
C.水沸腾时有大量气泡冒出,说明水内部也在汽化
D.移去酒精灯,水没有立即停止沸腾,说明沸腾不需要吸热
15.(2024·江苏连云港·中考真题)在“观察水的沸腾”实验时,当水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升,气泡在上升过程中将 (选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“不变”)。沸腾时继续吸热,水的温度 。实验中,有三组同学选用同样规格的温度计,测量水的沸点却不同,同学猜想可能是温度计本身的差异引起的。为了验证同学的猜想,你的操作方法是 。
16.(2023·江苏无锡·中考真题)用如图所示的装置探究冰的熔化特点,将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,冰 热量,温度升高。当冰开始熔化时,温度计的示数如图所示为 ,冰在熔化过程中温度计的示数 ,由此可知,冰属于晶体。
二、实验题
17.(2023·江苏盐城·中考真题)小华做“观察水的沸腾”实验。
(1)如图甲所示,组装器材时,先调整铁圈A的高度,确保用酒精灯的 加热。接着将铁圈B向 移动,调节温度计到恰当的位置;
(2)每隔1min记录一次水的温度,第3min时温度计示数(如图乙所示)为 ℃,分析表格数据可知水的沸点为 ℃,图丙所示情形可能为表中第 min时气泡上升的状态;
时间、min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
90.0
92.3
93.8
96.1
97.1
98.0
98.0
98.0
98.0
98.0
(3)沸腾后撤去酒精灯,观察到的现象是水 停止沸腾,说明沸腾需要持续 。
18.(2023·江苏淮安·中考真题)某兴趣小组利用一次性纸杯研究水沸腾前和沸腾时温度随时间变化的情况,装置如图甲所示。
(1)实验中,应使用酒精灯的 焰对纸杯加热。加热过程中,某时刻温度计示数如图乙所示,此时的水温为 ℃;
(2)当水温升高到后,每隔记录一次温度计的示数,并将记录的数据绘制成如图丙所示的图像。由图像可知,沸腾时水的温度特点为 ;
(3)水沸腾时有大量气泡产生,此时气泡中的主要成分是 ;
(4)取下温度计,继续加热,在水烧干之前纸杯没有被烧坏,主要原因是水沸腾需要 ,使纸杯的温度低于着火点。
19.(2023·江苏南通·中考真题)小明在厨房炖汤,向沸腾的汤中加入盐,汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后,大家对水加盐后的变化,提出了丰富的猜想:
猜想1:盐水的沸点比水低;
猜想2:盐水的比热容比水小;
为验证猜想,小明用两只同型号的电水壶,分别装入质量和初温都相同的盐水和水,同时加热,用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中;
T/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
t盐水/℃
32
50
65
79
89
98
99.8
99.8
99.8
t水/℃
32
48
62
75
84
92
98
99.3
99.3
小明描点作出水的温度t水随时间T变化的图像,如图所示;
小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验,实验现象与小明相似;
(1)根据表中数据,请在图中描点作出盐水温度t盐水随时间T变化的图像 。由图像可知,盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是 ;
(2)实验中,盐水的沸点是 ℃。小明认为盐水沸点低于100℃,所以猜想1是正确的;小红认为盐水的沸点比水高,所以猜想1是错误的。你赞同谁的观点? ;
(3)进一步分析数据和图像可知,猜想2是 (选填“正确”或“错误”)的,判断的依据: ;
(4)小亮分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”,你觉得他的说法是否可靠?请说明理由 。
20.(2024·江苏南通·中考真题)学校文艺演出时,为渲染气氛,老师将一些干冰放入水中,舞台上瞬间弥漫了大量“白雾”,同学们对此很好奇。
(1)“白雾”是什么?大家讨论后认为“白雾”是小水滴和二氧化碳,不是水蒸气和二氧化碳,依据是 。
(2)“白雾”中的小水滴是怎么形成的?同学们提出了两种猜想。
猜想1:空气中的水蒸气液化形成的;
猜想2:杯中的水先汽化后液化形成的。
①为验证猜想1,小明取3小块相同的干冰片,一片轻放在水面上,另外两片分别放在漂浮的塑料片和硬纸片上,现象如图甲,说明猜想1是 的。
②为验证猜想2,小华先用温度计测出放入干冰前杯中水的温度,如图乙所示,为 ℃,用电子秤测出杯子和水的总质量;再测出 杯子和水的总质量及水的温度,发现。小华据此判断小水滴来自杯中的水,但不赞同猜想2,因为干冰升华时,不可能导致大量的水汽化。小华的判断得到大家的认可,理由是 。
(3)小水滴是怎样形成的?小芳查阅资料了解到干冰在水中升华释放气体时,会产生剧烈振荡,把干冰附近的水击碎成微小水滴,形成“雾化”的效果。
①为验证这一观点,小芳在三个相同的杯内分别放入温度、体积相同的水或食用油,取三份等量的干冰,两份直接放入水和油中,另一份用纱布包裹起来放入水中,现象如图丙。比较 两图,证明这一观点是正确的。
②列举一个日常生活中支持这一观点的现象或设备: 。
核心精讲一、温度与温度计
知识
概念
理解
温度与
温度计
(1)把物体的冷热程度叫做温度。把标准大气压下,冰水混合物的温度规定为 ℃,沸水的温度规定为 ℃。
(2)记住生活中一些物体的温度值。
(3)温度计的使用。(五会)
(4)体温计的使用。(注意甩一下)
(1)℃是摄氏温标单位。
(2)体温计的量程为 ℃;分度值为 ℃。
核心精讲二、熔化和凝固
知识
概念
理解
熔化
(1)熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。固体在熔化过程中都要 热量。
(2)晶体熔化时吸热,温度保持 (熔点)。
(3)非晶体熔化时吸热,温度 。
晶体熔化时的温度叫熔点,非晶体 确定的熔点。
凝固
(1)凝固:物质从液态变成固态的过程叫做凝固。液体凝固时都要 热量。
(2)晶体溶液凝固时放热, 保持不变(凝固点)。
(3)非晶体溶液凝固时吸热,温度 。
液体凝固成晶体时的温度叫做凝固点,非晶体没有固定的凝固点。
同一种晶体的熔点和凝固点相同。
晶体与非晶体
(1)晶体:有固定熔化温度的固体叫做晶体。
(2)非晶体:没有固定熔化温度的固体叫非晶体。
晶体如冰、萘、海波、食盐、金属等。
非晶体如松香、玻璃、沥青、石蜡等。
核心精讲三、汽化和液化
知识
概念
理解
汽化
(1)物质从液态变为气态的过程叫汽化。汽化有两种方式:蒸发和沸腾;汽化要 热。
(2)沸腾:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。液体沸腾时的温度叫做 。
(3)蒸发:在任何温度下只发生在液体 的缓慢的汽化现象叫蒸发。
沸腾的条件:温度达到 ;继续 热。
液化
(1)液化:物体由气态变为液态的过程叫液化。液化放热。
(2)液化有两种方式: 和压缩体积。
所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
核心精讲四、升华和凝华 水循环
知识
概念
理解
升华和
凝华
(1)升华:物质从固态直接变成气态的过程叫升华。升华 。
(2)凝华:物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。凝华 。
列举常见的升华、凝华现象。
水循环
(1) 水循环与三态变化
地球上的水在陆地、海洋、大气之间不断地循环,发生物态变化,形成了 、 、雪、冰雹等。
(2)地球上的水资源已经出现了严重的危机。提高节水意识。
水的三态:固态、液体和气态。
一、单选题
1.(2024·江苏徐州·一模)下列物态变化中,需要吸热的是( )
A.早春,皑皑的白雪开始消融 B.初夏,青青的小草挂上露珠
C.深秋,红红的枫叶蒙上白霜 D.严冬,静静的池塘覆上薄冰
2.(2024·江苏扬州·二模)关于物态变化,下列说法正确的是( )
A.干冰给食品保鲜,利用了干冰熔化吸热
B.酒精擦在手背上,手背感觉到凉爽,是由于酒精汽化放热
C.北方的冬天,为了保存蔬菜,在菜窖里放几桶水,利用了水凝华放热
D.一瓶水在冰箱冷冻后,取出放一会儿,表面会变湿,是由于水蒸气液化
3.(2024·江苏泰州·二模)一件湿衣服按下列四种方式晾晒,最容易晾干的是( )
A. B.
C. D.
4.(2024·江苏无锡·二模)如图所示,将少量液态乙醚放入注射器内,向外拉动活塞,液态乙醚消失;再向内压缩,液态乙醚又出现了。关于该过程,下列判断正确的是( )
A.向内压缩时乙醚发生的物态变化是放热过程
B.乙醚前后发生的物态变化分别是液化和汽化
C.乙醚前后发生的物态变化分别是升华和凝华
D.“压缩”过程中能量转化与内燃机的做功冲程能量转化相同
5.(2022·江苏常州·一模)如图是某物质凝固过程中的温度—时间图像,下列从图像中获得的信息正确的是( )
A.这种物质是非晶体
B.在AB段物质放出热量,内能不变
C.在BC段物质温度保持不变,内能不变
D.CD段物质比热容比AB段物质比热容小
二、填空题
6.(2024·江苏连云港·二模)《中国诗词大会》深受观众喜爱,有的诗词中蕴含着丰富的物态变化知识,例如“露从今夜白,月是故乡明”,“不知明镜里,何处得秋霜”。其中“露”的形成属于 ,“霜”的形成属于 。(填写物态变化名称)
7.(2024·江苏常州·一模)小明在无风的环境下探究液体的温度对蒸发快慢的影响,进行了如图所示的对比操作.。在实验前需要控制变量,除了A、B两块玻璃板要完全相同外,还要控制滴在玻璃板上的两滴水 相等、 相同。
8.(2023·江苏常州·二模)如图所示,将冰块放入空易拉罐中,再加入适量的盐,用筷子搅拌,测得冰与盐水混合物的温度低于0℃,并且易拉罐的底部有白霜生成。这一实验说明,当冰与盐混合在一起后,冰的熔点会 (降低/升高),易拉罐底部的白霜是水蒸气 而成,白霜的形成要 (吸收/放出)热量。
9.(2023·江苏宿迁·一模)如表所示,列出了几种物质在标准大气压下的熔点和沸点,根据表中数据回答问题
物质
水银
酒精
甲苯
茶
熔点/℃
-38.8
-117
-95
80.5
沸点/℃
357
78.5
111
218
(1)-80℃时甲苯呈 态;
(2)若要测量固态甲苯的温度,温度计的玻璃泡里应选表中 做测温物质。
三、实验题
10.(2024·江苏扬州·二模)在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中,小明所在小组突发奇想在烧杯和试管中都放入适量的碎冰,并各放了一支温度计,组成如图甲所示的实验装置,完成下面的探究实验。
(1)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,此时温度计的示数为 ;
(2)实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙,通过分析图像可知
(选填“实”或“虚”)线是试管内碎冰的温度随时间变化的图像;
(3)第7min时烧杯内的碎冰处于 态;(选填“固”、“液”或“固液共存”);
(4)分析图像可知试管内的碎冰的熔化过程共经历了 min。
11.(2024·江苏常州·二模)物理老师带领同学们进行探究液体蒸发快慢的影响因素实验,老师将等量的温水和热水分别倒入三个相同的锥形瓶中并密封,又找来常温下3张完全相同的湿巾,把其中的一张对折,将它们贴在三个锥形瓶的外壁,分别标记为1、2、3,并将它们放在电子秤上,三只电子秤的示数相同。一段时间后,电子秤的示数如图甲A、B、C所示。
(1)通过A、B两图的对比,可以验证液体蒸发的快慢与液体的 有关;
(2)通过 两图的对比,可以验证液体蒸发的快慢与液体的表面积有关;
(3)实验中根据 变化判断液体蒸发的快慢;
(4)老师还想测定液体蒸发时吸放热的情况,他将湿巾平铺在薄铁片上,如图乙,用电子温度计实时监测足够长时间内薄铁片底部的温度变化情况,下列各图能比较正确反映温度计示数随时间变化的是 ,说明了液体蒸发时要 (吸/放)热;
A. B.
C. D.
(5)做完实验后,同学们猜想液体蒸发的快慢还可能与 有关。
考点二 内能及其利用
考法01 概念辨析
1.(2024·江苏淮安·中考真题)端午节期间,小明在家煮粽子,厨房里粽香四溢.这个现象主要说明( )
A.分子间有引力 B.分子间有斥力
C.分子间有空隙 D.分子是运动的
2.(2024·江苏连云港·中考真题)下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.花香满园 B.尘土飞扬 C.雪花飘飘 D.落叶纷纷
3.(2024·江苏南通·中考真题)2024年5月,中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时,燃料燃烧获得的能量使其加速升空,与该过程能量转化形式相同的是( )
A.热机做功冲程 B.钻木取火过程 C.水力发电过程 D.物体上抛过程
4.(2022·江苏连云港·中考真题)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为0 B.温度高的物体含有的热量多
C.汽油机做功冲程汽缸内燃气的内能增加 D.两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
5.(2023·江苏连云港·中考真题)下列事例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( )
A.古人钻木取火 B.冬天双手摩擦取暖
C.一杯热水慢慢变凉 D.人从滑梯滑下臀部发热
6.(2024·江苏镇江·中考真题)如图所示为汽油机工作过程的示意图,其中表示做功冲程的是( )
A. B.
C. D.
7.(2023·江苏南通·中考真题)下列四个现象中,属于机械能转化为内能的是( )
A. 压缩点燃棉花 B. 蒸汽顶起壶盖
C. 冬天哈气取暖 D. 燃气推动活塞
考法02 内能的利用、简单计算
8.(2024·江苏南通·中考真题)《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景,如图,下列过程与物理知识对应不正确的是( )
A.加热——木炭燃烧时热值不变 B.蒸煮——油料含有的热量增加
C.翻炒——目的使油料受热均匀 D.飘香——分子在做无规则运动
9.(2023·江苏常州·中考真题)家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在( )
A.白天、夜晚 B.夜晚、白天 C.白天、白天 D.夜晚、夜晚
10.(2024·江苏宿迁·中考真题)如图所示是单缸四冲程汽油机的 冲程,汽油机工作时,需要用水为其降温,这是利用水的 大的特点。若水,温度升高,水吸收的热量为 J。[]
11.(2024·江苏淮安·中考真题)2024年4月,两辆氢能源汽车实现了从北京到上海1500公里长距离运输测试,这是中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。如图所示是某款氢能源汽车,该款氢能源汽车在公路上行驶,用时,受到的牵引力为,消耗氢气,则此过程中汽车行驶的平均速度为 ,氢气燃烧放出的热量为 J,利用氢能的效率为 。()
12.(2023·江苏镇江·中考真题)小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g,烧杯中水的初温为23℃,质量为200g,点燃酒精,当水温升高到43℃时,立即熄灭火焰。该过程中水吸收的热量为 J。他想利用Q吸=Q放计算酒精的热值,还需进行的实验操作是测量 的质量,实验所测酒精的热值与真实值相比会偏 。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
考法03 图像题、内能的综合应用
13.(2024·江苏徐州·中考真题)在探究不同物质吸热升温的现象时,将相等 的沙子和水分别装入易拉罐中,用相同的热源和方法加热,则单位时间内沙子和水吸收的热量 ;如图所示,实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像,其中a是 的图像。
14.(2024·江苏镇江·中考真题)为比较A、B两保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入相同温度的热水,用温度计测量其初温,示数如图1所示, ℃。绘制水温随时间的变化图像如图2所示,A杯中水放出的热量为 。保温性能更好的是 (选填“A”或“B”)杯。[]
15.(2022·江苏镇江·中考真题)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( )
A.若m相同,Δt越小,燃料的热值越大 B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若的值越大,燃料的热值越大 D.若的值越大,燃料的热值越大
16.(2023·江苏南通·中考真题)知识梳理是物理学习的一种重要方法。同学们按一定特征对质量m、密度ρ、热值q、比热容c、电功W、电功率P等物理量进行了整理,下列四种归纳中不正确的是( )
物理量
q、c、W、P
m、ρ
A
物理量
ρ、q、c、P
m、W
B
知识内容
能量
物质
比值定义
是
不是
物理量
m、ρ、q、c
W、P
C
物理量
ρ、q、c、P
m、W
D
物质(体)物理属性
是
不是
复合单位
是
不是
A.A B.B C.C D.D
17.(2023·江苏常州·中考真题)压缩空气动力车。
(1)小明将充满气的气球捆绑在小车上,制成压缩空气动力小车。当气球向右喷气时,静止的小车向左运动起来,如图甲所示。该现象说明力的作用是 ;还说明力可以改变物体的 。
(2)为制造压缩空气动力汽车,工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接,该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程,如图乙所示。发动机对外做功的是 (进气/排气)冲程,此过程中钢瓶内压缩空气的温度 。若该发动机的转速为,则内发动机对外做功 次。汽车行驶一段路程后,钢瓶内压缩空气的密度 。
考法04 实验题
18.(2023·江苏南京·中考真题)如图是一些小冰块温度随加热时间变化的图像,假设单位时间内物体吸收的热量相等。由图像可知:
(1)冰熔化过程中,温度 ,需要 ;(选填“吸热”或“放热”)
(2)AB段比CD段 快,可以说明冰比水的比热容小。100g冰温度从-5℃升高到0℃,吸收的热量为 J。【c冰 =2.1×103J/(kg· ℃)】
19.(2023·江苏南京·中考真题)课本中做“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验的装置如图所示:
(1)甲、乙实验中以下四个方面:①烧杯内液体种类:②烧杯内液体质量;③加热时间;④烧杯内液体温度的变化量。其中要求相等的有 (填序号);
(2)燃料燃烧过程中,其热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
核心精讲一、分子动理论 内能
知识
概念
理解
分子动理论
(1)物质是由大量及其微小的粒子——分子、原子构成的。
(2)构成物质的分子在不停地做 运动。
(3)分子间存在着 力和 力。
(1) 现象表明物质的分子在不停地做热运动。
(2)物质的三种状态与分子间 有关。
内能
(1)构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的 。
(2)同一个物体,温度越高,它具有的内能就越大。
(3)改变物体内能的两种方法: 和 。
(4)热传递过程中,传递 的多少叫热量。
(1)内能是指物体的内能,不是分子的;任何物体在任何情况下都具有 能。
(2)热量是能量转移多少的量度,是一个过程量。
核心精讲二、 比热容
知识
概念
理解
比热容
(1)定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
(2)公式:
(3)单位:_______
(4)物理意义:表示不同物质的吸热能力(本领)的大小。
(1)比热容是物质的特性之一。与物质的质量、吸收的热量、温度的变化 关。
(2)水的比热容比较大,应用比较多。
热量的计算
(1)物质吸热时,热量的计算:
Q吸=
(2)物质放热时,热量的计算:
Q放=
Q吸、Q放分别表示吸收放出的热量,c表示比热容,m表示质量,△t表示温度的变化量(升高或降低的温度).
核心精讲三、热机 热机效率
知识
概念
理解
汽油机
一个工作循环包括 、 、 和排气四个冲程。完成一个工作循环,活塞往复运动 次,飞轮转动 周,对外做功 次。
压缩冲程把机械能转化为
能;做功冲程内能转化为 能。
热值
(1)把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。
(2)公式:q = ____ q= (气体)
(3)单位: (J/kg)。
热值是燃料本身的一种 ,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。
热机的效率
(1) 热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率。
(2)公式:
(3)提高热机效率的主要途径。
热机效率总小于1。
能量的转化与转移
(1)各种形式的能量是可以相互 的。
(2)能量可以从一个物体 到其他物体。
(3)能量守恒:在转化和转移过程中,能量的
保持不变。
能量守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
一、单选题
1.(2024·江苏徐州·一模)下列物态变化中,需要吸热的是( )
A.早春,皑皑的白雪开始消融 B.初夏,青青的小草挂上露珠
C.深秋,红红的枫叶蒙上白霜 D.严冬,静静的池塘覆上薄冰
2.(2024·江苏苏州·二模)霰(xiàn)是高空中的水蒸气遇到冷空气直接形成的白色小冰粒。它是《诗经•小雅•颊弁》中“如彼雨雪,先集维霰”的霰,古人视为吉祥的象征。关于“霰”形成时的物态变化及其吸热或放热情况是( )
A.液化、放热 B.凝固、放热
C.凝华、放热 D.先液化、放热再凝固、放热
3.(2024·江苏泰州·一模)农谚说:“霜前冷,雪后寒”,对此解释正确的是( )
A.“霜前冷”是由于气温偏低,水蒸气遇冷升华 B.“雪后寒”是由于雪汽化要吸热
C.“霜前冷”是由于气温偏低,水蒸气遇冷液化 D.“雪后寒”是由于雪熔化要吸热
4.(2024·江苏南京·一模)火锅是中国独创的美食之一,下列说法正确的是( )
A.“冰冻肥牛卷”熔化需要放热 B.汤汁沸腾过程中温度持续升高
C.锅上方水蒸气液化放热更易烫伤皮肤 D.汤汁越烧越少,发生了升华现象
5.(2023·江苏无锡·三模)水壶中的水烧开后,壶盖会向上跳动。以下四个事例中能量转化与之相同的是( )
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
6.(2024·江苏南通·二模)用如图甲的两套相同装置,分别对相等质量的固体M、N 加热。温度随加热时间变化的曲线如图乙,在35min 内 M 物质从固体熔化成了液体,N 物质始终是固体。关于则下列说法错误的是( )
A.水浴法让被加热物体受热均匀 B.N的部分数据可能是捏造的
C.M的沸点是80℃ D.N可能是晶体
7.(2024·江苏南京·二模)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是( )
A.比较不同液体吸热升温现象,可以选择甲丙两图
B.比较不同液体吸热升温现象,可以选择乙丙两图
C.比较不同燃料燃烧放出热量,可以选择乙丙两图
D.比较不同燃料燃烧放出热量,可以选择甲丙两图
8.(2021·江苏盐城·一模)物质存在的状态不仅与物质所处的温度有关,还与其所处的压强有关,如图是碘物质的状态与压强、温度的关系图像。OA、OB、OC分别是三种状态的临界曲线,O点称为三相点。下列说法中正确的是( )
A.当t>114 ℃时,碘物质一定处于气态
B.当t<114 ℃时,碘物质可能处于液态
C.1个标准大气压(101.3kPa)下,将室温(25 ℃)下碘物质缓慢热到100℃时,碘先熔化再汽化
D.1个标准大气压(101.3kPa)下,将100 ℃的碘蒸气冷却至室温(25 ℃),碘蒸气凝华并对外放热
二、填空题
9.(2023·江苏苏州·一模)“热熔紧固”技术在机械制造行业中广泛应用。如图,螺纹钉在金属板材表面上高速旋转,通过 方式增大内能,使其瞬间达到上千摄氏度,板材局部 (填物态变化名称)成液态,螺纹钉完全拧入板材后停止转动,经冷却后,板材就牢牢套住螺纹钉。
10.(2024·江苏扬州·一模)如图所示的某品牌插秧机,当插秧机匀速作业时,动能 (选填“变大”“不变”或“变小”)。该插秧机使用四冲程汽油机,图中汽油机的工作过程中能量转化情况一致的是实验中的 (选填“甲”或“乙”),如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每分钟对外做功 次。
三、实验题
11.(2024·江苏扬州·二模)为比较不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验.实验装置完全相同、烧杯内水的初温、质量也都相同.实验中忽略热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中还应控制燃料燃烧的 (选填“时间”或“质量”)相同;
(2)燃料烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图象如图丙所示.则燃料1与燃料2的热值之比为 ;
另一组同学用如图丁所示器材探究不同物质吸热升温的现象的实验:
(3)两个相同的容器中装入沙子和水的质量应该 (选填“不同”或“相同”);
(4)两种物质吸收热量的多少可通过液体 (选填“升高的温度”或“加热时间”)比较。
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主题五 热学
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 物态变化
【真题研析】
►考法01 温度与温度计
►考法02 辨析物态变化、物态变化的应用
►考法03 图像题
►考法04 实验题
【核心精讲】
►核心精讲一 温度与温度计
►核心精讲二 熔化和凝固
►核心精讲三 汽化和液化
►核心精讲四 升华和凝华 水循环
【命题预测】
考点二 内能及其利用
【真题研析】
►考法01 概念辨析
►考法02 内能的利用、简单计算
►考法03 图像题、内能的综合应用
►考法04 实验题
【核心精讲】
►核心精讲一 分子动理论 内能
►核心精讲二 比热容
►核心精讲三 热机 热机效率
【命题预测】
考点要求
课标要求
命题预测
物质三态
能描述固态、液态和气态三种物态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。
了解液体温度计的工作原理。会用常见温度计测量温度。能说出生活环境中常见的温度值,尝试对环境温度问题发表自己的见解。
经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。能运用物态变化知识说明自然界和生活中的有关现象。
能运用物态变化知识,说明自然界中的水循环现象。了解我国和当地的水资源状况,有节约用水和保护环境的意识。
考查物质三态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。命题点有:物态变化类型的判断,物态变化过程中的吸放热,物态变化在生活中的应用,物态变化图像等。考试题型主要有选择题和填空题,有时也会出现简答题。考题题干常用常见的物态和自然现象的形式呈现出来。
温度与
温度计
主要考查温度的估测,温度计的测温原理、读数和使用方法等。难度较小,通常以填空题或选择题的形式出现。
由于体温计的特殊构造导致液柱自动“只升不降”,对于体温计与实验用温度计的这一区别的考查近几年有增加的趋势。难度较小,通常以填空题的形式考查,在中考中所占分值较少。
探究物态
变化规律
探究物态变化规律属于实验探究题,命题点有:探究固体熔化、凝固时温度随时间变化的规律,探究水沸腾时温度变化的特点,探究影响蒸发快慢的因素有时也会出现。考查方向主要是:考器材与装置、考实验过程、考实验图像表格的分析、考归纳结论的能力、考应用等。命题情境源于教材或生活实践。
水循环
水的三态与水循环命题点有:水在自然界呈现的三态、水的物态变化特点、水循环、水资源等。考题题型主要有选择题、填空题和综合题。
考点要求
课标要求
命题预测
分子动理论
知道常见的物质是由分子、原子构成的。
知道自然界和生活中简单的热现象。了解分子热运动的主要特点,知道分子动理论的基本观点。
了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生产生活的联系。
通过实验,认识能量可以从一个物体转移到其他物体,不同形式的能量可以相互转化。
了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。
通过实验,了解比热容,尝试用比热容说明简单的自然现象。
了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。
知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。
从能量转化和转移的角度认识效率。
分子动理论是常考热点。主要命题点有:对分子动理论的理解、物质的扩散、分子间相互作用力等。考题形式以选择题、填空题为主,有时也会出现在综合题中。命题情境源于教材图片、教材习题以及生活体验,考查知识理解与应用能力,分析、解决问题的能力,难度较低。
内能与内能
的改变
命题点主要有:内能的概念、影响内能大小的因素、内能的改变、温度与内能以及热量的辨析,尤其是物体内能的改变出现的概率更大。命题情境源于教材或生活体验。
探究改变物体内能的途径,命题时以填空题和选择题为主,考查科学探究能力、创新能力。
改变物体内能大小的两种方式、内能在生活中的应用,命题时以选择题、填空题为主,考查知识应用能力。
比热容
命题点主要有:比热容的概念及相关计算、水的比热容大的应用、探究不同物质的吸热能力等。
探究物质的吸热或放热规律,命题时以实验题为主,考查科学探究能力、创新能力。
对比热容概念的理解及水的比热容大在生活中的应用,命题时以选择题、填空题为主,考查知识应用能力。
无论考查题型怎样,命题情境多源于教材或生活体验。
热机
对此考点的考查题型大都是选择题和填空题。主要命题点有:热机工作原理、内燃机工作过程和能量转化关系等。
热值与
热机效率
有关燃料的热值和热机效率的计算题较多,有关热机效率的计算问题经常物质的比热容结合在一起,所以,此类考题的题型多数是填空题和综合计算题。
主要命题点有:热值的概念及相关计算、热机效率相关计算等。
能量的转化
与守恒
命题点主要有:能量转化和转移的辨别、能量转化和转移的方向性、能量守恒定律及其应用等。题型多数是填空题和选择题。
考点一 物态变化
考法01 温度与温度计
1.(2023·江苏镇江·中考真题)测量液体温度时,下列操作正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.温度计的玻璃泡没有完全浸没在被测液体中,且温度计在读数时,视线没有与温度计中液柱的上表面相平,故A错误;
B.温度计在读数时,视线没有与温度计中液柱的上表面相平,故B错误;
C.温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,没有碰到容器底或容器壁,并且视线与温度计中液柱的上表面相平,故C正确;
D.温度计的玻璃泡碰到容器底,故D错误。
故选C。
2.(2023·江苏常州·中考真题)如图甲所示为水的沸腾实验装置。水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,为 ℃,此时大气压 1标准大气压。
【答案】 98 低于
【详解】[1]如图所示,温度计分度值为1℃,液柱在零上,示数为98℃。
[2]液体沸点与气压有关,气压越高沸点越大,一标准大气压下水的沸点为100℃,此时沸点低于100℃,因此大气压低于一标准大气压。
3.(2020·江苏常州·中考真题)某市中考,要求体温小于37.3℃的考生在常规考场考试,体温大于等于37.3℃的考生在备用考场考试。某考生的体温测量结果如图所示,他应在 考场考试,该体温计的工作原理是 。
【答案】 常规 液体的热胀冷缩
【详解】[1]体温计的一个大格是1℃,一个小格是0.1℃,所以温度计的示数是37.1℃;此时他的体温为37.1℃,因此应该在常规考场考试。
[2]体温计是根据液体热胀冷缩的原理工作的。
【点睛】本题主要考查学生对液体温度计的原理及体温计读数的了解和掌握,是一道基础题。
考法02 辨析物态变化、物态变化的应用
4.(2024·江苏徐州·中考真题)长江源头是由各拉丹冬雪山冰雪消融的点点水滴汇集而成,此处发生的物态变化是( )
A.液化 B.蒸发 C.熔化 D.凝固
【答案】C
【详解】冰雪消融,冰雪由固态变成液态的过程,属于熔化现象,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.(2024·江苏宿迁·中考真题)2024年春节期间,我国部分地区下起了“冻雨”,“冻雨”是下落的雨滴结成的冰形成的,这一过程中的物态变化是( )
A.凝华 B.凝固 C.液化 D.熔化
【答案】B
【详解】“冻雨”是下落的液态雨滴结成的固态冰,是凝固现象,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.(2024·江苏镇江·中考真题)下列现象中,属于熔化的是( )
A.铁网凝霜 B.雾的形成
C.冰雪消融 D.河面结冰
【答案】C
【详解】A.铁网凝霜。这里的“霜”是水蒸气在低温条件下直接凝华成的小冰晶,附着在铁网上。故A不符合题意;
B.雾的形成。雾是由空气中的水蒸气遇冷后液化成的小水滴悬浮在空中形成的。故B不符合题意;
C.冰雪消融。这里的“消融”指的是冰雪(固态的水)在温度升高时变为液态的水的过程,即熔化过程。故C符合题意;
D.河面结冰。这是水在低温条件下由液态变为固态的过程,称为凝固,故D不符合题意。
故选C。
7.(2023·江苏苏州·中考真题)卫星发射时,火箭点火升空刹那间,可看到发射平台升腾起大量白雾,这是喷水系统前后发生的物态变化是( )
A.仅液化 B.仅汽化
C.先液化后汽化 D.先汽化后液化
【答案】D
【详解】水池中的水先吸热汽化成水蒸气,水蒸气上升过程中遇冷放热成水珠,产生白气,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.(2024·江苏盐城·中考真题)据《天工开物》记载,可从朱砂矿石中提炼水银(液态汞)。如图所示,给密闭锅内的砂矿石加热,就会在倒扣的锅壁上布满水银。在倒扣锅壁上形成水银的物态变化是( )
A.凝固 B.凝华 C.液化 D.汽化
【答案】C
【详解】砂矿石被加热时,其中的汞元素可能会以气态的形式释放出来。这是因为加热使得汞元素获得了足够的能量,从固态或液态转变为气态。随后,这些气态的汞遇到温度较低的倒扣锅壁时,会失去能量并转变为液态,即发生液化现象。这是因为锅壁的温度低于汞的沸点,使得气态汞无法维持其气态状态,从而转变为液态。因此,在倒扣锅壁上形成水银的物态变化是液化,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.(2024·江苏常州·中考真题)密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒,如图所示,将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒逐渐消失、同时出现紫红色碘蒸气,这是 (物态变化名)过程,需要 (吸/放)热.将玻璃泡从水中取出后,碘蒸气逐渐消失、同时出现碘颗粒,这是 (物态变化名)过程。
【答案】 升华 吸 凝华
【详解】[1][2]如图所示,将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒吸收玻璃泡传递的热量逐渐消失、变成紫红色碘蒸气,这是升华过程,此过程需要吸热。
[3]将玻璃泡从水中取出后,玻璃泡温度降低,放出热量,碘蒸气逐渐消失变成碘颗粒,这是凝华现象。
10.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒,碘的熔点约为114℃。打开电吹风热风挡对玻璃泡加热,温度约为60℃,一段时间后,观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气,停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒。关于这个过程,下列说法中正确的是( )
A.加热时,碘颗粒熔化 B.冷却时,碘蒸气凝固
C.加热时,碘颗粒升华 D.冷却时,碘蒸气液化
【答案】C
【详解】已知碘的熔点约为114℃。用电吹风热风挡对玻璃泡加热,温度约为60℃,低于碘的熔点,碘没有发生熔化,观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气,说明固态的碘颗粒升华成碘蒸气;停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒,说明碘蒸气遇冷凝华成颗粒,故ABD错误,C正确。
故选C。
11.(2024·江苏常州·中考真题)盆栽养护应遵循“土壤含水不浇水,土壤干时要浇水”的原则.春季,小明自制“土壤含水显示仪”,探测花盆内土壤是否含液态水.如图所示,中午将试管倒插入土壤深处,傍晚发现试管内上端出现水珠,说明土壤含液态水.从土壤含液态水到试管内出现水珠,发生的物态变化是( )
A.先汽化后液化 B.先液化后汽化 C.先升华后液化 D.先升华后凝华
【答案】A
【详解】中午将试管倒插入土壤深处,由于中午土壤温度较高,土壤中的水分蒸发进入试管;傍晚温度降低,试管中的水蒸气液化附着在试管壁上,试管内上端出现水珠,说明土壤含液态水。从土壤含液态水到试管内出现水珠,发生的物态变化是先汽化后液化,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
考法03 图像题
12.(2020·江苏宿迁·中考真题)图是“观察水的沸腾”实验中描绘的水温随时间变化的图象,由图可知,水的沸点为 ℃,此时水面上方的气压 (选填“高于”、“低于”或“等于”)标准大气压;在第8min内,水中的气泡在上升过程中会 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 98 低于 变大
【详解】[1]由图象可知:当水的温度到了98℃后就不再升高,说明此时水是沸腾的,沸点为98℃。
[2]1标准大气压下水的沸点是100℃,根据气压越低,沸点越低,所以此时大气压小于1标准大气压。
[3]由图象可知,在第8min时,水处于沸腾状态,水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停的汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,水中的气泡在上升过程中会变大。
13.(2024·江苏镇江·中考真题)小李用图1所示装置观察水的沸腾,正确实验并采集数据后,绘制出如图2所示的图像。关于本实验,下列说法正确的是( )
A.水沸腾时温度保持100℃不变 B.水面上方气压低于标准大气压
C.内水不需要吸收热量 D.杯口的“白气”是蒸发形成的
【答案】B
【详解】A.如图,水沸腾时,温度保持在98℃不变,故A错误;
B.在标准大气压下,水的沸点是100℃,由A可知,水的沸点是98℃,因气压越低,沸点越低,所以水面上方气压低于标准大气压,故B正确;
C.内,水是沸腾的,根据沸腾的条件可知,水沸腾时虽然温度保持不变,但需要吸收热量,故C错误;
D.杯口的“白气”是烧杯中的水汽化的水蒸发在空气中遇冷液化形成的小水珠,故D错误。
故选B。
考法04 实验题
14.(2024·江苏宿迁·中考真题)利用如图所示的装置,探究水沸腾的特点,下列说法正确的是( )
A.图示情景,说明水还没有沸腾
B.调节铁圈B高度时,不用点燃酒精灯
C.水沸腾时有大量气泡冒出,说明水内部也在汽化
D.移去酒精灯,水没有立即停止沸腾,说明沸腾不需要吸热
【答案】C
【详解】A.水沸腾时,从水底冒出的气泡在上升过程中,不断有水蒸气进入气泡内,同时水压减小,所以气泡会不断变大,升到水面破裂,释放水蒸气,所以图示情景,说明水正在沸腾,故A错误;
B.为确保用酒精灯的外焰加热,调节铁圈B高度时,要点燃酒精灯,故B错误;
C.沸腾是液体内部和表面同时汽化,水沸腾时有大量气泡冒出,说明水内部也在汽化,故C正确;
D.液体沸腾时需要持续吸热,移去酒精灯,水没有立即停止沸腾,是因为可以继续从烧杯底部吸收热量,故D错误。
故选C。
15.(2024·江苏连云港·中考真题)在“观察水的沸腾”实验时,当水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升,气泡在上升过程中将 (选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“不变”)。沸腾时继续吸热,水的温度 。实验中,有三组同学选用同样规格的温度计,测量水的沸点却不同,同学猜想可能是温度计本身的差异引起的。为了验证同学的猜想,你的操作方法是 。
【答案】 逐渐变大 不变 将该三支温度计放入同一杯沸水中进行观察
【详解】[1][2]水沸腾时各处的水温相同,水中形成大量的气泡,在上升过程中,受到水的压强减小,所以气泡会不断变大,升到水面处破裂;沸腾时继续吸热,但水的温度不变。
[3]为了验证同学的猜想,将该三支温度计,同时测量同一杯水的温度,若三支温度计示数相同,即可说明不是温度计本身的差异引起的。
16.(2023·江苏无锡·中考真题)用如图所示的装置探究冰的熔化特点,将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,冰 热量,温度升高。当冰开始熔化时,温度计的示数如图所示为 ,冰在熔化过程中温度计的示数 ,由此可知,冰属于晶体。
【答案】 吸收 0 保持不变
【详解】[1]将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,由于温水的温度高于碎冰,所以温水不断失去热量,碎冰不断吸收热量,温度不断升高。
[2]观察图中温度计发现,分度值为1℃,温度计中液柱面指示在0℃刻度线,所以温度计的示数为0℃。
[3]冰在熔化过程中,不断吸热,但温度不变,所以温度计的示数保持不变,由于冰有固定熔点,所以冰属于晶体。
二、实验题
17.(2023·江苏盐城·中考真题)小华做“观察水的沸腾”实验。
(1)如图甲所示,组装器材时,先调整铁圈A的高度,确保用酒精灯的 加热。接着将铁圈B向 移动,调节温度计到恰当的位置;
(2)每隔1min记录一次水的温度,第3min时温度计示数(如图乙所示)为 ℃,分析表格数据可知水的沸点为 ℃,图丙所示情形可能为表中第 min时气泡上升的状态;
时间、min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
90.0
92.3
93.8
96.1
97.1
98.0
98.0
98.0
98.0
98.0
(3)沸腾后撤去酒精灯,观察到的现象是水 停止沸腾,说明沸腾需要持续 。
【答案】 外焰 上 95 98 立即 吸热
【详解】(1)[1]如图甲所示,组装器材时,先调整铁圈A的高度,确保用酒精灯的外焰加热,外焰的温度最高,加热最快。
[2]接着将铁圈B向上移动,调节温度计的玻璃泡浸没在液体中,不碰到杯壁与杯底。
(2)[3]由图乙得,温度计的分度值为1℃,温度计示数为。
[4]水沸腾过程中,温度保持不变,分析表格数据可知水的沸点为。
[5]图丙气泡上升过程中逐渐增大,形可能为表中第时的状态,即沸腾状态。
(3)[6]沸腾后撤去酒精灯,停止对水加热,观察到的现象是水立即停止沸腾,说明沸腾需要持续吸热。
18.(2023·江苏淮安·中考真题)某兴趣小组利用一次性纸杯研究水沸腾前和沸腾时温度随时间变化的情况,装置如图甲所示。
(1)实验中,应使用酒精灯的 焰对纸杯加热。加热过程中,某时刻温度计示数如图乙所示,此时的水温为 ℃;
(2)当水温升高到后,每隔记录一次温度计的示数,并将记录的数据绘制成如图丙所示的图像。由图像可知,沸腾时水的温度特点为 ;
(3)水沸腾时有大量气泡产生,此时气泡中的主要成分是 ;
(4)取下温度计,继续加热,在水烧干之前纸杯没有被烧坏,主要原因是水沸腾需要 ,使纸杯的温度低于着火点。
【答案】 外 66 温度保持不变 水蒸气 吸热
【详解】(1)[1]酒精灯外焰的温度最高,所以加热时应使用酒精灯的外焰加热。
[2]由图乙可知温度计的分度值是,且液柱在零刻度线上方,因此该温度计的示数是。
(2)[3]图丙所示的图像中,水沸腾时图线变得平直,温度不再上升,因此水在沸腾过程中吸收热量,温度保持不变。
(3)[4]当水沸腾时,水中产生大量的气泡,气泡上升、变大,到水面破裂开来,放出大量的水蒸气,所以气泡内的主要成分是水蒸气。
(4)[5]因为在一标准大气压下,水的沸点是,沸腾过程中吸收热量,温度不变,并且水的沸点低于纸的着火点,所以纸杯没有燃烧。
19.(2023·江苏南通·中考真题)小明在厨房炖汤,向沸腾的汤中加入盐,汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后,大家对水加盐后的变化,提出了丰富的猜想:
猜想1:盐水的沸点比水低;
猜想2:盐水的比热容比水小;
为验证猜想,小明用两只同型号的电水壶,分别装入质量和初温都相同的盐水和水,同时加热,用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中;
T/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
t盐水/℃
32
50
65
79
89
98
99.8
99.8
99.8
t水/℃
32
48
62
75
84
92
98
99.3
99.3
小明描点作出水的温度t水随时间T变化的图像,如图所示;
小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验,实验现象与小明相似;
(1)根据表中数据,请在图中描点作出盐水温度t盐水随时间T变化的图像 。由图像可知,盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是 ;
(2)实验中,盐水的沸点是 ℃。小明认为盐水沸点低于100℃,所以猜想1是正确的;小红认为盐水的沸点比水高,所以猜想1是错误的。你赞同谁的观点? ;
(3)进一步分析数据和图像可知,猜想2是 (选填“正确”或“错误”)的,判断的依据: ;
(4)小亮分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”,你觉得他的说法是否可靠?请说明理由 。
【答案】 温较低时,随着加热的进行,盐水和水吸收热量,温度不断升高;当沸腾时,盐水和水仍然在吸收热量,但温度保持不变。 99.8 小红 正确 见解析 见解析
【详解】(1)[1]首先根据表格中数据描点,然后用平滑的曲线将各点顺次连接起来,作出盐水温度t盐水随时间T变化的图像如下图
[2]由图像知道,盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是:随着加热的进行,盐水和水都是吸收热量,不断升高;当沸腾时,盐水和水仍然在吸收热量,但温度保持不变,这个温度就是沸点。
(2)[3]由图像中数据知道,盐水在沸腾过程中温度保持99.8℃不变,所以盐水的沸点为99.8℃。
[4]液体的沸点与气压有关,气压越大,沸点越高;在1个标准大气压下水的沸点是100℃;根据表格中数据知道,水的沸点是99.3℃,可知当时水面上方的气压低于1个标准大气压,由于此时盐水保持不变的温度比水保持不变的温度高,所以,说明盐水的沸点比水高,所以猜想1是错误的。
(3)[5][6]观察根据表格中数据知道,水和盐水的质量和初温相同,当加热相同的时间时,水和盐水吸收的热量相同,比较盐水和水的温度,水升高的温度比盐水小,由可知,盐水的比热容小于水的比热容,故猜想2正确。
(4)[7]不可靠。盐水虽然升温快,但盐水沸点高于水的沸点,且水内加盐后质量变大,无法通过文中数据得到结论,实验结论不可靠。
20.(2024·江苏南通·中考真题)学校文艺演出时,为渲染气氛,老师将一些干冰放入水中,舞台上瞬间弥漫了大量“白雾”,同学们对此很好奇。
(1)“白雾”是什么?大家讨论后认为“白雾”是小水滴和二氧化碳,不是水蒸气和二氧化碳,依据是 。
(2)“白雾”中的小水滴是怎么形成的?同学们提出了两种猜想。
猜想1:空气中的水蒸气液化形成的;
猜想2:杯中的水先汽化后液化形成的。
①为验证猜想1,小明取3小块相同的干冰片,一片轻放在水面上,另外两片分别放在漂浮的塑料片和硬纸片上,现象如图甲,说明猜想1是 的。
②为验证猜想2,小华先用温度计测出放入干冰前杯中水的温度,如图乙所示,为 ℃,用电子秤测出杯子和水的总质量;再测出 杯子和水的总质量及水的温度,发现。小华据此判断小水滴来自杯中的水,但不赞同猜想2,因为干冰升华时,不可能导致大量的水汽化。小华的判断得到大家的认可,理由是 。
(3)小水滴是怎样形成的?小芳查阅资料了解到干冰在水中升华释放气体时,会产生剧烈振荡,把干冰附近的水击碎成微小水滴,形成“雾化”的效果。
①为验证这一观点,小芳在三个相同的杯内分别放入温度、体积相同的水或食用油,取三份等量的干冰,两份直接放入水和油中,另一份用纱布包裹起来放入水中,现象如图丙。比较 两图,证明这一观点是正确的。
②列举一个日常生活中支持这一观点的现象或设备: 。
【答案】(1)小水滴看得见,而水蒸气、二氧化碳气体看不见
(2) 错误 26 干冰升华结束后 干冰升华需要吸热,使水温下降,不可能导致大量水吸热汽化
(3) A、C 现象:瀑布前有大量水雾;设备:雾炮车、超声波雾化器、喷雾器等
【详解】(1)“白雾”主要是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是水蒸气和二氧化碳,其依据是小水滴看得见,而水蒸气、二氧化碳气体是透明的,人眼看不见。
(2)[1]漂浮的塑料片和硬纸片可减慢杯中水的蒸发,减少水蒸气的产生,则放入干冰后产生的白雾少,而三者上方空气中的水蒸气含量几乎是相同的,因此,白雾不是空气中的水蒸气液化形成的,即猜想1错误。
[2]由图乙知道,温度计的分度值为1℃,读数为26℃。
[3]为判断水蒸气是否来于杯内的水,应比较干冰升华前后杯内水的质量是否变化,所以需要测出干冰升华结束后杯子和水的总质量m2及水的温度t2。
[4]因干冰升华需要吸热,使水温下降,所以不可能导致大量水吸热汽化。
(3)①[1] A、C实验中,干冰都放在水中,干冰直接放入水中时,会产生大量白雾;而用纱布裹着的干冰产生的白雾很少,因此,比较A、C两图可证明是干冰把附近的水击碎成微小水滴,形成“雾化”的效果。
②[2]日常生活中支持这一观点的现象:瀑布前有大量水雾;对应的设备有:雾炮车、超声波雾化器、喷雾器等。
核心精讲一、温度与温度计
知识
概念
理解
温度与
温度计
(1)把物体的冷热程度叫做温度。把标准大气压下,冰水混合物的温度规定为0℃,沸水的温度规定为100℃。
(2)记住生活中一些物体的温度值。
(3)温度计的使用。(五会)
(4)体温计的使用。(注意甩一下)
(1)℃是摄氏温标单位。
(2)体温计的量程为35~42℃;分度值为0.1℃。
核心精讲二、熔化和凝固
知识
概念
理解
熔化
(1)熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。固体在熔化过程中都要吸收热量。
(2)晶体熔化时吸热,温度保持不变(熔点)。
(3)非晶体熔化时吸热,温度升高。
晶体熔化时的温度叫熔点,非晶体没有确定的熔点。
凝固
(1)凝固:物质从液态变成固态的过程叫做凝固。液体凝固时都要放出热量。
(2)晶体溶液凝固时放热,温度保持不变(凝固点)。
(3)非晶体溶液凝固时吸热,温度降低。
液体凝固成晶体时的温度叫做凝固点,非晶体没有固定的凝固点。
同一种晶体的熔点和凝固点相同。
晶体与非晶体
(1)晶体:有固定熔化温度的固体叫做晶体。
(2)非晶体:没有固定熔化温度的固体叫非晶体。
晶体如冰、萘、海波、食盐、金属等。
非晶体如松香、玻璃、沥青、石蜡等。
核心精讲三、汽化和液化
知识
概念
理解
汽化
(1)物质从液态变为气态的过程叫汽化。汽化有两种方式:蒸发和沸腾;汽化要吸热。
(2)沸腾:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。液体沸腾时的温度叫做沸点。
(3)蒸发:在任何温度下只发生在液体表面的缓慢的汽化现象叫蒸发。
沸腾的条件:温度达到沸点;继续吸热。
液化
(1)液化:物体由气态变为液态的过程叫液化。液化放热。
(2)液化有两种方式:降低温度和压缩体积。
所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
核心精讲四、升华和凝华 水循环
知识
概念
理解
升华和
凝华
(1)升华:物质从固态直接变成气态的过程叫升华。升华吸热。
(2)凝华:物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。凝华放热。
列举常见的升华、凝华现象。
水循环
(1) 水循环与三态变化
地球上的水在陆地、海洋、大气之间不断地循环,发生物态变化,形成了云、雨、雪、冰雹等。
(2)地球上的水资源已经出现了严重的危机。提高节水意识。
水的三态:固态、液体和气态。
一、单选题
1.(2024·江苏徐州·一模)下列物态变化中,需要吸热的是( )
A.早春,皑皑的白雪开始消融 B.初夏,青青的小草挂上露珠
C.深秋,红红的枫叶蒙上白霜 D.严冬,静静的池塘覆上薄冰
【答案】A
【详解】A.早春,皑皑的白雪开始消融是熔化现象,熔化要吸热,故A符合题意;
B.初夏,青青的小草挂上露珠是液化现象,液化要放热,故B不符合题意;
C.深秋,红红的枫叶蒙上白霜是凝华现象,凝华要放热,故C不符合题意;
D.严冬,静静的池塘覆上薄冰是凝固现象,凝固要放热,故D不符合题意。
故选A。
2.(2024·江苏扬州·二模)关于物态变化,下列说法正确的是( )
A.干冰给食品保鲜,利用了干冰熔化吸热
B.酒精擦在手背上,手背感觉到凉爽,是由于酒精汽化放热
C.北方的冬天,为了保存蔬菜,在菜窖里放几桶水,利用了水凝华放热
D.一瓶水在冰箱冷冻后,取出放一会儿,表面会变湿,是由于水蒸气液化
【答案】D
【详解】A.干冰给食品保鲜,是利用干冰升华吸热降温,而不是利用熔化吸热,故A错误;
B.把酒精擦在手背上,手背感觉到凉爽,是利用汽化吸热,故B错误;
C.北方的冬天,为了保存蔬菜,在菜窖里放几桶水,利用了水凝固放热,故C错误。
D.一瓶水放在冰箱中冷冻后,取出放一会儿,表面会变湿,是由于空气中的水蒸气遇冷液化,故D正确;
故选D。
3.(2024·江苏泰州·二模)一件湿衣服按下列四种方式晾晒,最容易晾干的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】影响蒸发快慢的因素是温度的高低、液体上方空气流动速度和液体表面积的大小,蒸发越慢,衣服越不容易干,对照图中选项可知,有太阳的地方温度高,通风的地面空气流速快,所以有太阳和通风条件同时具备的情况蒸发速度最快,即最容易干,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(2024·江苏无锡·二模)如图所示,将少量液态乙醚放入注射器内,向外拉动活塞,液态乙醚消失;再向内压缩,液态乙醚又出现了。关于该过程,下列判断正确的是( )
A.向内压缩时乙醚发生的物态变化是放热过程
B.乙醚前后发生的物态变化分别是液化和汽化
C.乙醚前后发生的物态变化分别是升华和凝华
D.“压缩”过程中能量转化与内燃机的做功冲程能量转化相同
【答案】A
【详解】A.推活塞,使气态乙醚的体积被压缩,变成了液态,这是液化现象,液化放热,故A正确;
BC.先向外拉动活塞时,注射器里的液态乙醚变成了气态,这是汽化现象;再推压活塞,发现注射器内又逐渐出现了液态乙醚,这是液化现象,液化放热,故BC错误;
D.压缩气体液化,对气体做功,气体内能增加,温度升高,是机械能转化为内能;内燃机的做功冲程,燃气对活塞做功,内能转化为机械能,故D错误。
故选A。
5.(2022·江苏常州·一模)如图是某物质凝固过程中的温度—时间图像,下列从图像中获得的信息正确的是( )
A.这种物质是非晶体
B.在AB段物质放出热量,内能不变
C.在BC段物质温度保持不变,内能不变
D.CD段物质比热容比AB段物质比热容小
【答案】D
【详解】A.通过图象可知,物质的温度随着时间的增加呈降低趋势,是物质的凝固过程,根据图象可知,该物质凝固时有固定的凝固温度(40℃),所以是晶体的凝固图象,故A错误;
B.在AB段,即在0至5min物质的温度持续下降,放出热量,内能减少,故B错误;
C.BC段是晶体的凝固过程,凝固过程中物质放热但温度不变,内能减小,故C错误;
D.根据公式Q=cmΔt可知,当质量和吸收或放出的热量相同时,升高的或降低的温度Δt和比热容c成反比;AB段温度下降的慢,CD段温度下降的快,则CD段物质比热容比AB段物质比热容小,故D正确。
故选D。
二、填空题
6.(2024·江苏连云港·二模)《中国诗词大会》深受观众喜爱,有的诗词中蕴含着丰富的物态变化知识,例如“露从今夜白,月是故乡明”,“不知明镜里,何处得秋霜”。其中“露”的形成属于 ,“霜”的形成属于 。(填写物态变化名称)
【答案】 液化 凝华
【详解】[1][2]露是水蒸气液化形成的小液滴,属于液化,霜是水蒸气遇冷直接变成小冰晶,属于凝华。
7.(2024·江苏常州·一模)小明在无风的环境下探究液体的温度对蒸发快慢的影响,进行了如图所示的对比操作.。在实验前需要控制变量,除了A、B两块玻璃板要完全相同外,还要控制滴在玻璃板上的两滴水 相等、 相同。
【答案】 质量/体积 表面积
【详解】[1][2]在无风的环境下研究水蒸发快慢与水的温度是否有关,需控制水的表面积及水的质量(体积)相同,而水的温度不同。
8.(2023·江苏常州·二模)如图所示,将冰块放入空易拉罐中,再加入适量的盐,用筷子搅拌,测得冰与盐水混合物的温度低于0℃,并且易拉罐的底部有白霜生成。这一实验说明,当冰与盐混合在一起后,冰的熔点会 (降低/升高),易拉罐底部的白霜是水蒸气 而成,白霜的形成要 (吸收/放出)热量。
【答案】 降低 凝华 放出
【详解】[1]冰的熔点是0℃,实验中测得冰与盐水混合物的温度低于0℃,说明当冰与盐混合在一起后,冰的熔点会降低。
[2]易拉罐底部的白霜是水蒸气凝华而成的小冰晶。
[3]凝华是物质从气态直接变成固态的过程,所以白霜的形成要放出热量。
9.(2023·江苏宿迁·一模)如表所示,列出了几种物质在标准大气压下的熔点和沸点,根据表中数据回答问题
物质
水银
酒精
甲苯
茶
熔点/℃
-38.8
-117
-95
80.5
沸点/℃
357
78.5
111
218
(1)-80℃时甲苯呈 态;
(2)若要测量固态甲苯的温度,温度计的玻璃泡里应选表中 做测温物质。
【答案】 液 酒精
【详解】(1)[1]由题意可知,甲苯的熔点为-95℃,故在-80℃时,甲苯已经熔化,为液态。
(2)[2]要测量固态甲苯的温度,温度计中的物质的-95℃以下依然能够保持液体状态,从表中数据可知,应该选择酒精做测温物质。
三、实验题
10.(2024·江苏扬州·二模)在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中,小明所在小组突发奇想在烧杯和试管中都放入适量的碎冰,并各放了一支温度计,组成如图甲所示的实验装置,完成下面的探究实验。
(1)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,此时温度计的示数为 ;
(2)实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙,通过分析图像可知
(选填“实”或“虚”)线是试管内碎冰的温度随时间变化的图像;
(3)第7min时烧杯内的碎冰处于 态;(选填“固”、“液”或“固液共存”);
(4)分析图像可知试管内的碎冰的熔化过程共经历了 min。
【答案】(1)-2℃
(2)虚
(3)固液共存
(4)4
【详解】(1)由图可知,温度在0℃以下,分度值为1℃,故示数为-2℃。
(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,烧杯中的冰先熔化,通过分析图象可知,虚线是试管内碎冰温度随时间变化的图象。
(3)由图乙可知虚线是试管内碎冰温度随时间变化的图象,实线就是烧杯内的温度计变化图线,第4min烧杯中的碎冰开始熔化,第10min冰完全熔化,晶体熔化过程中,处于固液共存态,第7min时烧杯内的碎冰处于熔化状态,固液共存态,此时温度为0℃,没有温度差无法继续吸热,试管内的碎冰不能熔化。
(4)图乙中实线为烧杯的温度变化,当烧杯温度大于0℃时,试管内的碎冰才能吸热融化,次过程从第10min至第14min,共经历了4min。
11.(2024·江苏常州·二模)物理老师带领同学们进行探究液体蒸发快慢的影响因素实验,老师将等量的温水和热水分别倒入三个相同的锥形瓶中并密封,又找来常温下3张完全相同的湿巾,把其中的一张对折,将它们贴在三个锥形瓶的外壁,分别标记为1、2、3,并将它们放在电子秤上,三只电子秤的示数相同。一段时间后,电子秤的示数如图甲A、B、C所示。
(1)通过A、B两图的对比,可以验证液体蒸发的快慢与液体的 有关;
(2)通过 两图的对比,可以验证液体蒸发的快慢与液体的表面积有关;
(3)实验中根据 变化判断液体蒸发的快慢;
(4)老师还想测定液体蒸发时吸放热的情况,他将湿巾平铺在薄铁片上,如图乙,用电子温度计实时监测足够长时间内薄铁片底部的温度变化情况,下列各图能比较正确反映温度计示数随时间变化的是 ,说明了液体蒸发时要 (吸/放)热;
A. B.
C. D.
(5)做完实验后,同学们猜想液体蒸发的快慢还可能与 有关。
【答案】 温度 BC 质量 A 吸 液体表面空气流速
【详解】(1)[1]通过A、B两图的对比,表面积和空气流速度相同,温度不同,温度高的质量减少的快,根据控制法,可以验证液体蒸发的快慢与液体的温度有关。
(2)[2]为探究液体蒸发的快慢与液体的表面积有关,根据控制变量法,应在温度和空气流动速度相同时,改变表面积的大小,观察实验现象,故符合要求的是BC。
(3)[3]蒸发是缓慢的汽化现象,观察难度较大,实验中利用转换法,通过质量的变化判断液体蒸发的快慢。
(4)[4] [5]液体蒸发属于汽化的一种,在汽化过程中要吸热,温度会降低,全部蒸发完成后,薄铁片的温度会恢复到常温,即初始温度,所以温度是先下降,后上升,直到恢复到初始温度,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
(5)[6]液体蒸发的快慢与液体表面积、温度、表面空气流动的速度及液体的种类等因素有关,除了上述探究外,还可能与液体上方空气的流动速度、种类、环境的湿度等有关。
考点二 内能及其利用
考法01 概念辨析
1.(2024·江苏淮安·中考真题)端午节期间,小明在家煮粽子,厨房里粽香四溢.这个现象主要说明( )
A.分子间有引力 B.分子间有斥力
C.分子间有空隙 D.分子是运动的
【答案】D
【详解】煮熟的粽子散发出香味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(2024·江苏连云港·中考真题)下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.花香满园 B.尘土飞扬 C.雪花飘飘 D.落叶纷纷
【答案】A
【详解】A.花香满园,是芳香烃分子无规则运动的结果,故A正确;
B.尘土飞扬是固体小颗粒的运动,不是分子的运动,故B错误;
C.雪花飘飘是雪花在运动,属于机械运动,故C错误;
D.落叶纷纷是树叶在运动,是机械运动,故D错误。
故选A。
3.(2024·江苏南通·中考真题)2024年5月,中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时,燃料燃烧获得的能量使其加速升空,与该过程能量转化形式相同的是( )
A.热机做功冲程 B.钻木取火过程 C.水力发电过程 D.物体上抛过程
【答案】A
【详解】火箭发射时,燃料燃烧获得的能量使其加速升空,该过程为内能转化成机械能。
A.热机做功冲程中内能转化成机械能,故A符合题意;
B.钻木取火过程机械能转化成内能,故B不符合题意;
C.水力发电过程为机械能转化成电能,故C不符合题意;
D.物体上抛过程中克服阻力做功,机械能转化成内能,故D不符合题意。
故选A。
4.(2022·江苏连云港·中考真题)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为0 B.温度高的物体含有的热量多
C.汽油机做功冲程汽缸内燃气的内能增加 D.两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
【答案】D
【详解】A.一切的物体都有内能,0℃的冰块内能不为0,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说含有热量,故B错误;
C.汽油机做功冲程汽缸内燃气的内能转化为机械能,内能减少,故C错误;
D.热量从高温物体传给低温物体,两个发生热传递的物体之间一定存在温度差,故D正确。
故选D。
5.(2023·江苏连云港·中考真题)下列事例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( )
A.古人钻木取火 B.冬天双手摩擦取暖
C.一杯热水慢慢变凉 D.人从滑梯滑下臀部发热
【答案】C
【详解】A.古人钻木取火,克服摩擦做功,属于用做功的方式改变物体的内能,故A不符合题意;
B.冬天双手摩擦取暖,克服摩擦做功,属于用做功的方式改变物体的内能,故B不符合题意;
C.一杯热水慢慢变凉,热水放出热量,温度降低,通过热传递的方式改变物体的内能,故C符合题意;
D.人从滑梯滑下臀部发热,克服摩擦做功,属于用做功的方式改变物体的内能,故D不符合题意。
故选C。
6.(2024·江苏镇江·中考真题)如图所示为汽油机工作过程的示意图,其中表示做功冲程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.进气门开启,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程,故A不符合题意;
B.两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,故B符合题意;
C.两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,故C不符合题意;
D.排气门开启,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程,故D不符合题意。
故选B。
7.(2023·江苏南通·中考真题)下列四个现象中,属于机械能转化为内能的是( )
A. 压缩点燃棉花 B. 蒸汽顶起壶盖
C. 冬天哈气取暖 D. 燃气推动活塞
【答案】A
【详解】A.压缩点燃棉花,机械能转化为内能,内能增大,温度升高,棉花燃烧,故A符合题意;
B.蒸汽顶起壶盖,内能转化为机械能,故B不符合题意;
C.冬天哈气取暖,是热传递的过程,发生了内能的转移,不是能量的转化,故C不符合题意;
D.燃气推动活塞,内能转化为机械能,故D不符合题意。
故选A。
考法02 内能的利用、简单计算
8.(2024·江苏南通·中考真题)《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景,如图,下列过程与物理知识对应不正确的是( )
A.加热——木炭燃烧时热值不变 B.蒸煮——油料含有的热量增加
C.翻炒——目的使油料受热均匀 D.飘香——分子在做无规则运动
【答案】B
【详解】A.热值只与物质种类有关,与燃料是否完全燃烧、质量、放出的热量无关,故A正确,不符合题意;
B.蒸煮时,油料温度升高,内能增加,热量为过程量,不能说含有热量,故B错误,符合题意;
C.翻炒时能使油料均匀受热,故C正确,不符合题意;
D.飘香是扩散现象,说明分子在做无规则运动,故D正确,不符合题意。
故选B。
9.(2023·江苏常州·中考真题)家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在( )
A.白天、夜晚 B.夜晚、白天 C.白天、白天 D.夜晚、夜晚
【答案】A
【详解】水的比热容大于砂石和泥土的比热容,白天太阳照射时,海洋升温慢,陆地升温快,陆地的热空气就上升,地面附近海洋的空气来补充,气流就从海洋向陆地,即风从海洋吹向陆地;晚上陆地很快就冷却下来,而海洋则很慢,海洋的温度高,而陆地的温度低,地面气体就从陆地流向海洋,即风从陆地吹向海洋。因此白天,风力发电机翼朝向朝向大海,晚上,风力发电机翼朝向陆地。则图乙是白天,图丙是晚上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.(2024·江苏宿迁·中考真题)如图所示是单缸四冲程汽油机的 冲程,汽油机工作时,需要用水为其降温,这是利用水的 大的特点。若水,温度升高,水吸收的热量为 J。[]
【答案】 压缩 比热容 8.4×103
【详解】[1]由图可知,汽油机的两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程。
[2]汽油机工作时,温度非常高,需利用水的比热容较大的特点给汽油机降温,效果较好。
[3]水吸收的热量为
11.(2024·江苏淮安·中考真题)2024年4月,两辆氢能源汽车实现了从北京到上海1500公里长距离运输测试,这是中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。如图所示是某款氢能源汽车,该款氢能源汽车在公路上行驶,用时,受到的牵引力为,消耗氢气,则此过程中汽车行驶的平均速度为 ,氢气燃烧放出的热量为 J,利用氢能的效率为 。()
【答案】 75
【详解】[1]汽车行驶的平均速度为
[2]氢气燃烧放出的热量为
[3]牵引力做功为
则利用氢能的效率为
12.(2023·江苏镇江·中考真题)小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g,烧杯中水的初温为23℃,质量为200g,点燃酒精,当水温升高到43℃时,立即熄灭火焰。该过程中水吸收的热量为 J。他想利用Q吸=Q放计算酒精的热值,还需进行的实验操作是测量 的质量,实验所测酒精的热值与真实值相比会偏 。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 剩余酒精 小
【详解】[1]水吸收的热量为
[2]利用计算酒精的热值,还需进行的实验操作是测量燃烧皿中剩余酒精的质量,根据计算出酒精的热值。
[3]由于存在热量损失,酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收,即测得的Q放偏小,又因为燃烧掉酒精的质量是一定的,根据 可知,实验所测酒精的热值与真实值相比会偏小。
考法03 图像题、内能的综合应用
13.(2024·江苏徐州·中考真题)在探究不同物质吸热升温的现象时,将相等 的沙子和水分别装入易拉罐中,用相同的热源和方法加热,则单位时间内沙子和水吸收的热量 ;如图所示,实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像,其中a是 的图像。
【答案】 质量 相同 沙子
【详解】[1][2]在探究不同物质吸热升温的现象时,采用了控制变量的方法,要将相等质量的沙子和水分别装入易拉罐中;用相同的热源和方法加热,则单位时间内沙子和水吸收的热量的相同。
[3]相同时间吸收的热量相等,如图所示,相同时间图像a的温度变化大,由公式Q吸=cmΔt可知,质量相等的沙子和水,a的比热容较小,沙子的比热容比水的比热容小,因此a是沙子的图像。
14.(2024·江苏镇江·中考真题)为比较A、B两保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入相同温度的热水,用温度计测量其初温,示数如图1所示, ℃。绘制水温随时间的变化图像如图2所示,A杯中水放出的热量为 。保温性能更好的是 (选填“A”或“B”)杯。[]
【答案】 80 A
【详解】[1]如图1所示,图中温度计的分度值是1℃,温度计的显示刻度是下面为70、上面为80,表明液柱的高度在0℃的上面,所以,读数是80℃,即
[2]如图2所示,水的末温是30℃,则A杯中水放出的热量为
[3]根据可知,质量相同的水在A、B两保温杯中,温度变化相同时,即都达到30℃,A保温杯需要更长的时间,所以保温性能更好的是A杯。
15.(2022·江苏镇江·中考真题)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( )
A.若m相同,Δt越小,燃料的热值越大 B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若的值越大,燃料的热值越大 D.若的值越大,燃料的热值越大
【答案】D
【详解】我们假定为两套装置的加热水的效率是相同的。燃料的热值大小不能直接测量,需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放η,而
Q吸=c水m水Δt
Q放=mq
即
c水m水Δt=mqη
解得
通过这个式子可以做以下推导:
A.若m相同,Δt越小,则燃料的热值越小,故A错误,不符合题意;
B.若Δt相同,m越大,则燃料的热值越小,故B错误,不符合题意;
C.若的值越大,即的值越小,则燃料的热值越小,故C错误,不符合题意;
D.若的值越大,则燃料的热值越大,故D正确,符合题意。
故选D。
16.(2023·江苏南通·中考真题)知识梳理是物理学习的一种重要方法。同学们按一定特征对质量m、密度ρ、热值q、比热容c、电功W、电功率P等物理量进行了整理,下列四种归纳中不正确的是( )
物理量
q、c、W、P
m、ρ
A
物理量
ρ、q、c、P
m、W
B
知识内容
能量
物质
比值定义
是
不是
物理量
m、ρ、q、c
W、P
C
物理量
ρ、q、c、P
m、W
D
物质(体)物理属性
是
不是
复合单位
是
不是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】(1)质量m是物体的一种属性,是物体含有物质的多少,单位为千克;
(2)密度ρ是物质的一种特性,其大小等于物质的质量与体积之比,单位为千克每立方米;
(3)热值q是物质的一种特性,其大小等于物质完全燃烧放出的热量与质量或体积之比,单位为焦耳每千克或焦耳每立方米;
(4)比热容c是物质的一种特性,其大小等于1千克的物质升高1摄氏度所吸收的热量,单位为焦耳每千克摄氏度;
(5)电功W是表示用电器消耗电能多少的物理量,单位为焦耳;
(6)电功率P是表示用电器消耗电能快慢的物理量,其大小等于消耗的电能与消耗这些电能的时间之比,单位为瓦特。
A.由以上分析可知,q、c、W、P都是与能量相关的物理量,m、ρ是与物质相关的物理量,故A正确,不符合题意;
B.由以上分析可知,ρ、q、c、P的定义均为两个物理量之比,而m、W不是,故B正确,不符合题意;
C.由以上分析可知,m、ρ、q、c都属于物质或物体的属性(特性:特殊的属性),W、P是描述能量的物理量,不属于物质或物体的属性,故C正确,不符合题意;
D.由以上分析可知,ρ、q、c的单位都是两个或两个物理量单位混合而成的,而m、W、P都有专门的单位,故D不正确,符合题意。
故选D。
17.(2023·江苏常州·中考真题)压缩空气动力车。
(1)小明将充满气的气球捆绑在小车上,制成压缩空气动力小车。当气球向右喷气时,静止的小车向左运动起来,如图甲所示。该现象说明力的作用是 ;还说明力可以改变物体的 。
(2)为制造压缩空气动力汽车,工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接,该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程,如图乙所示。发动机对外做功的是 (进气/排气)冲程,此过程中钢瓶内压缩空气的温度 。若该发动机的转速为,则内发动机对外做功 次。汽车行驶一段路程后,钢瓶内压缩空气的密度 。
【答案】 相互的 运动状态 进气 减低 20 减小
【详解】(1)[1][2]当气球向右喷气时,对给周围的空气有一个向右的力,由于物体间力的作用是相互的,空气也给气球有一个向左的力,所以静止的小车向左运动起来,该现象说明力的作用是相互的,还说明力可以改变物体的运动状态。
(2)[3][4]如图乙所示,进气冲程中压缩空气进入气缸,压缩空气对活塞做功,将内能转化为机械能,钢瓶内压缩空气的内能减少,温度降低。
[5]该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程,若该发动机飞轮的转速为,则1s内发动机有20个工作循环,对外做功20次。
[6]汽车行驶一段路程后,压缩空气的质量减小,体积不变,由知钢瓶内压缩空气的密度减小。
考法04 实验题
18.(2023·江苏南京·中考真题)如图是一些小冰块温度随加热时间变化的图像,假设单位时间内物体吸收的热量相等。由图像可知:
(1)冰熔化过程中,温度 ,需要 ;(选填“吸热”或“放热”)
(2)AB段比CD段 快,可以说明冰比水的比热容小。100g冰温度从-5℃升高到0℃,吸收的热量为 J。【c冰 =2.1×103J/(kg· ℃)】
【答案】 不变 吸热 升温 1050
【详解】(1)[1][2]冰是晶体,晶体在熔化过程中,吸收热量,温度保持不变。故冰熔化过程中,温度保持不变,需要吸热。
(2)[3]由图可知,AB段比CD段升温快,说明冰比水的比热容小。
[4]冰的质量为
m=100g=0.1kg
温度变化为
Δt=0℃-(-5℃)=5℃
冰吸收的热量是
Q吸=c冰mΔt=2.1×103J/(kg·C)×0.1kg×5℃=1050J
19.(2023·江苏南京·中考真题)课本中做“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验的装置如图所示:
(1)甲、乙实验中以下四个方面:①烧杯内液体种类:②烧杯内液体质量;③加热时间;④烧杯内液体温度的变化量。其中要求相等的有 (填序号);
(2)燃料燃烧过程中,其热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①② 不变
【详解】(1)[1]在比较不同燃料热值的实验中,应控制燃料燃烧的质量相同,因为燃料的热值指的是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量;通过升高温度显示热量,必须控制烧杯内液体种类和烧杯内液体质量相同,故选①②。
(2)[2]热值是燃料的一种特性,与燃料质量无关,因此燃烧时质量减小,热值不变。
核心精讲一、分子动理论 内能
知识
概念
理解
分子动理论
(1)物质是由大量及其微小的粒子——分子、原子构成的。
(2)构成物质的分子在不停地做热运动。
(3)分子间存在着引力和斥力。
(1)扩散现象表明物质的分子在不停地做热运动。
(2)物质的三种状态与分子间作用力有关。
内能
(1)构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
(2)同一个物体,温度越高,它具有的内能就越大。
(3)改变物体内能的两种方法:做功和热传递。
(4)热传递过程中,传递能量的多少叫热量。
(1)内能是指物体的内能,不是分子的;任何物体在任何情况下都具有内能。
(2)热量是能量转移多少的量度,是一个过程量。
核心精讲二、 比热容
知识
概念
理解
比热容
(1)定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
(2)公式:
(3)单位:J/(kg·℃)
(4)物理意义:表示不同物质的吸热能力(本领)的大小。
(1)比热容是物质的特性之一。与物质的质量、吸收的热量、温度的变化无关。
(2)水的比热容比较大,应用比较多。
热量的计算
(1)物质吸热时,热量的计算:
Q吸=cm△t=cm(t-t0)
(2)物质放热时,热量的计算:
Q放=cm△t= cm(t0-t)
Q吸、Q放分别表示吸收放出的热量,c表示比热容,m表示质量,△t表示温度的变化量(升高或降低的温度),t0表示初温,t表示末温。
核心精讲三、热机 热机效率
知识
概念
理解
汽油机
一个工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程。完成一个工作循环,活塞往复运动2次,飞轮转动2周,对外做功1次。
压缩冲程把机械能转化为内能;做功冲程内能转化为机械能。
热值
(1)把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。
(2)公式:q = q= (气体)
(3)单位:焦/千克(J/kg)。
热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。
热机的效率
(1) 热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率。
(2)公式:
(3)提高热机效率的主要途径。
热机效率总小于1。
能量的转化与转移
(1)各种形式的能量是可以相互转化的。
(2)能量可以从一个物体转移到其他物体。
(3)能量守恒:在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
能量守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
一、单选题
1.(2024·江苏徐州·一模)下列物态变化中,需要吸热的是( )
A.早春,皑皑的白雪开始消融 B.初夏,青青的小草挂上露珠
C.深秋,红红的枫叶蒙上白霜 D.严冬,静静的池塘覆上薄冰
【答案】A
【详解】A.早春,皑皑的白雪开始消融是熔化现象,熔化要吸热,故A符合题意;
B.初夏,青青的小草挂上露珠是液化现象,液化要放热,故B不符合题意;
C.深秋,红红的枫叶蒙上白霜是凝华现象,凝华要放热,故C不符合题意;
D.严冬,静静的池塘覆上薄冰是凝固现象,凝固要放热,故D不符合题意。
故选A。
2.(2024·江苏苏州·二模)霰(xiàn)是高空中的水蒸气遇到冷空气直接形成的白色小冰粒。它是《诗经•小雅•颊弁》中“如彼雨雪,先集维霰”的霰,古人视为吉祥的象征。关于“霰”形成时的物态变化及其吸热或放热情况是( )
A.液化、放热 B.凝固、放热
C.凝华、放热 D.先液化、放热再凝固、放热
【答案】C
【详解】霰是空气中的水蒸气遇冷直接凝华成的小冰晶,是凝华现象,凝华需要放热。
故选C。
3.(2024·江苏泰州·一模)农谚说:“霜前冷,雪后寒”,对此解释正确的是( )
A.“霜前冷”是由于气温偏低,水蒸气遇冷升华 B.“雪后寒”是由于雪汽化要吸热
C.“霜前冷”是由于气温偏低,水蒸气遇冷液化 D.“雪后寒”是由于雪熔化要吸热
【答案】D
【详解】AC.“霜前冷”是由于气温偏低,水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故AC错误;
BD.“雪后寒”是由于雪由固态变成液体发生熔化现象吸热,故B错误,D正确。
故选D。
4.(2024·江苏南京·一模)火锅是中国独创的美食之一,下列说法正确的是( )
A.“冰冻肥牛卷”熔化需要放热 B.汤汁沸腾过程中温度持续升高
C.锅上方水蒸气液化放热更易烫伤皮肤 D.汤汁越烧越少,发生了升华现象
【答案】C
【详解】A.“冰冻肥牛卷”熔化需要吸收热量,故A错误;
B.汤汁沸腾过程中温保持沸点不变,故B错误;
C.锅上方水蒸气液化放热,皮肤会吸收到更多的热量,更易烫伤皮肤,故C正确;
D.汤汁越烧越少,发生了汽化现象,变成水蒸气,故D错误。
故选C。
5.(2023·江苏无锡·三模)水壶中的水烧开后,壶盖会向上跳动。以下四个事例中能量转化与之相同的是( )
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
【答案】B
【详解】水壶中的水烧开后,壶盖会向上跳动,内能转变成机械能。
甲. 图中酒精燃烧后产生的高温高压的燃气,体积膨胀,对外做功,使盒盖飞出去,内能转化为盒盖的机械能。
乙. 图中用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,此过程机械能转化为内能。
丙. 图中汽油机的压缩冲程中,机械能转变成内能。
丁. 图中汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能。
四个事例中能量转化与之相同的是甲和丁,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.(2024·江苏南通·二模)用如图甲的两套相同装置,分别对相等质量的固体M、N 加热。温度随加热时间变化的曲线如图乙,在35min 内 M 物质从固体熔化成了液体,N 物质始终是固体。关于则下列说法错误的是( )
A.水浴法让被加热物体受热均匀 B.N的部分数据可能是捏造的
C.M的沸点是80℃ D.N可能是晶体
【答案】C
【详解】A.水浴法让被加热物体受热面积增大,充分且均匀受热受热,故A正确,A不符合题意;
BD.长时间加热N 物质始终是固体温度还没达到其熔点,有固定熔点的是晶体,而晶体的熔化图形在熔化前是一条直线,不是曲线。故BD正确,BD不符合题意;
C.M的图像明显是晶体的熔化图像,在熔化过程中温度保持不变;温度保持不变的图像对应的温度是晶体的熔点不是沸点。故C错误,C符合题意。
故选C。
7.(2024·江苏南京·二模)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是( )
A.比较不同液体吸热升温现象,可以选择甲丙两图
B.比较不同液体吸热升温现象,可以选择乙丙两图
C.比较不同燃料燃烧放出热量,可以选择乙丙两图
D.比较不同燃料燃烧放出热量,可以选择甲丙两图
【答案】A
【详解】AB.比较两种液体的比热容,必须控制燃料的种类相同,改变液体的种类,控制液体的质量相同,根据温度计的示数高低得出吸热多少,从而判断两种比热容的大小关系,应选择甲、丙两图进行实验,故A正确,B错误;
CD.比较不同燃料热值大小要控制加热的液体种类、液体质量,改变燃料的种类,根据温度计的示数高低得出吸热多少,从而判断热值大小,因此选择甲、乙两图进行实验;故CD错误。
故选A。
8.(2021·江苏盐城·一模)物质存在的状态不仅与物质所处的温度有关,还与其所处的压强有关,如图是碘物质的状态与压强、温度的关系图像。OA、OB、OC分别是三种状态的临界曲线,O点称为三相点。下列说法中正确的是( )
A.当t>114 ℃时,碘物质一定处于气态
B.当t<114 ℃时,碘物质可能处于液态
C.1个标准大气压(101.3kPa)下,将室温(25 ℃)下碘物质缓慢热到100℃时,碘先熔化再汽化
D.1个标准大气压(101.3kPa)下,将100 ℃的碘蒸气冷却至室温(25 ℃),碘蒸气凝华并对外放热
【答案】D
【详解】A.当t>114 ℃时,碘物质可能是固态、液态或气态,故A错误;
B.由图像可知,碘物质可能处于液体碘的最低温度为114 ℃,当t<114 ℃时,碘物质可能处于固态或者气态,故B错误;
C.1个标准大气压(101.3kPa)下,将室温(25 ℃)下碘物质缓慢热到100℃时,碘不会出现液态,而是从固态直接变为气态,即升华,故C错误;
D.1个标准大气压(101.3kPa)下,将100 ℃的碘蒸气冷却至室温(25 ℃)时,点碘不会出现液体,而是从气态直接变为固态,即凝华,凝华需要放热,故D正确。
故选D。
二、填空题
9.(2023·江苏苏州·一模)“热熔紧固”技术在机械制造行业中广泛应用。如图,螺纹钉在金属板材表面上高速旋转,通过 方式增大内能,使其瞬间达到上千摄氏度,板材局部 (填物态变化名称)成液态,螺纹钉完全拧入板材后停止转动,经冷却后,板材就牢牢套住螺纹钉。
【答案】 做功 熔化
【详解】[1]螺纹钉压紧在金属板材表面上高速旋转,摩擦生热,是通过做功的方式使物体的内能增加。
[2]板材吸热由固态变为液态,属于熔化现象。
10.(2024·江苏扬州·一模)如图所示的某品牌插秧机,当插秧机匀速作业时,动能 (选填“变大”“不变”或“变小”)。该插秧机使用四冲程汽油机,图中汽油机的工作过程中能量转化情况一致的是实验中的 (选填“甲”或“乙”),如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每分钟对外做功 次。
【答案】 减小 乙 1800
【详解】[1]物体的动能与物体的速度和质量有关。当插秧机匀速作业时,速度不变,但质量减小,故动能变小。
[2]如图乙所示,进气门和排气门均关闭,且活塞向上运动压缩气体体积,所以图乙中汽油机处于压缩冲程。压缩冲程中,将机械能转化为内能。图甲实验中水蒸气对塞子做功,将内能转化为机械能,该过程对应着汽油机工作循环中的做功冲程;而在乙实验中压缩筒内空气,使得空气的内能增大、温度升高,是将机械能转化为内能,图中汽油机的工作过程中能量转化情况与乙实验的能量转化过程相同。
[3]该汽油机飞轮的转速是
60r/s=3600r/min
即每分钟转3600圈,每2圈做一次功,则汽油机每分钟对外做功1800次。
三、实验题
11.(2024·江苏扬州·二模)为比较不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验.实验装置完全相同、烧杯内水的初温、质量也都相同.实验中忽略热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中还应控制燃料燃烧的 (选填“时间”或“质量”)相同;
(2)燃料烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图象如图丙所示.则燃料1与燃料2的热值之比为 ;
另一组同学用如图丁所示器材探究不同物质吸热升温的现象的实验:
(3)两个相同的容器中装入沙子和水的质量应该 (选填“不同”或“相同”);
(4)两种物质吸收热量的多少可通过液体 (选填“升高的温度”或“加热时间”)比较。
【答案】(1)质量
(2)4:3
(3)相同
(4)加热时间
【详解】(1)为了比较不同燃料燃烧放热能力的差异,需要控制其他可能影响实验结果的因素。在本实验中,除了燃料种类不同外,还应控制燃料燃烧的质量相同,以确保放出的热量仅由燃料种类决定。因此,实验中还应控制燃料燃烧的质量相同。
(2)分析图丙可知,燃料1和燃料2分别燃烧后,水升高的温度不同。由于实验中忽略了热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热,因此水吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量。根据吸热公式Q吸=cmΔt和燃料燃烧放热公式Q放=mq,我们可以得到
由于实验中控制了燃料燃烧的质量相同,且水的初温和质量也相同,因此可以推导出燃料1与燃料2的热值之比等于水升高的温度之比的反比,即
(3)在探究不同物质吸热升温的现象的实验中,为了比较不同物质的吸热能力,需要控制其他可能影响实验结果的因素。因此,两个相同的容器中装入沙子和水的质量应该相同,以确保它们吸收的热量可以相互比较。
(4)由于实验中使用了相同的热源对沙子和水进行加热,因此它们吸收热量的多少可以通过加热时间的长短来比较。加热时间越长,说明物质吸收的热量越多。
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