内容正文:
第四章 物态变化
一、单选题
1.以下温度中最接近23℃的是( )
A.健康成年人的体温 B.人感觉舒适的室内温度
C.冰水混合物的温度 D.石家庄一月份的平均气温
2.诗词是我国优秀文化遗产之一,对下列诗句中所包含的物理现象分析正确的是( )
A.“一夜新霜著瓦轻,芭蕉新折败荷倾。”“霜”的形成是凝华现象,需要吸热
B.“露气萧条度朔风,银烛依稀夜雨中。” “露”的形成是汽化现象,需要放热
C.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。”“冰”的形成是凝固现象,需要放热
D.“蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明。”“泪”的形成是熔化现象,需要放热
3.我国航空航天事业取得了举世瞩目的成就,如图所示,元宵佳节,航天员王亚平在太空中为我们演奏了一曲优美动听的《茉莉花》,下列说法正确的是( )
A.演奏前,往往需要调整古筝琴弦的松紧程度,是为了改变发出声音的响度
B.演奏时,我们能听到优美动听的歌曲是靠声波传回地球的
C.太阳光照射到空间站上,在此过程中,太阳光的传播速度是
D.在元宵节晚会现场观众看见舞台上“雾蒙蒙”的舞台效果是利用干冰升华吸热而产生的二氧化碳气体再遇冷液化形成的小液滴
4.雾、雪、霜和露是自然界中常见的现象。下列说法正确的是( )
A.雾的形成属于汽化现象
B.雪的形成需要吸热
C.霜的形成属于凝固现象
D.露的形成需要放热
5.二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A.图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象 B.图乙“霜降”节气,“霜”的形成是液化现象
C.图丙“大雪”节气,“雪”的形成是凝华现象 D.图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
6.我国自主研发的造雪机为北京冬奥会营造完美雪道。如图,造雪机将压缩空气与5℃以下的冷水混合后喷出,水雾在空气中凝结成雪花。这种物态变化称为( )
A.熔化 B.凝固 C.升华 D.凝华
7.2024年初,湖北省大部分地区出现了雨雪冰冻天气,其中霰(xiàn)是水蒸气在高空中遇冷凝结成的白色小冰粒。戳的形成过程发生的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.升华 D.凝华
8.下列物质中全都是晶体的是( )
A.铁、石蜡、松香 B.铜、冰、海波
C.塑料、海波、石蜡 D.冰、蜡、玻璃
二、填空题
9.如图所示是某变频空调机制冷系统的原理图,其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压进入冷凝器,变成液态。液态“冷媒”经铜管B,进入蒸发器,变成气态,吸收大量的热量。
(1)压缩机通过 的方式使气态“冷媒”变成液态,此时“冷媒”需 (选填“吸热”或“放热”),使环境温度升高;
(2)“冷媒”在 (填图中部件名称)中汽化,吸收热量,使室内温度 。
10.自然界中的云、雪、雾、露、霜等现象,都是水的物态发生变化形成的,它们的形成过程都要 (选填“吸收”或“放出”)热量。
11.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。
12.在荒岛上,鲁滨逊用甘蔗酿出了美味的甘蔗酒。如果鲁滨逊发现了一架可用酒精作燃料的飞机,就可以从酒中分离出酒精来,以便离开荒岛。从酒中分离出酒精的做法是:对酒加热,利用水和酒精的 不同,酒精先汽化产生大量的酒精蒸气,再将酒精蒸气冷却降温 (填一物态变化)成液体,从而分离出酒精。
13.如图所示,在《太空“冰雪”》实验中,王亚平用沾了结晶核的毛根触碰过饱和乙酸钠溶液形成的液体球,“冰球”竟然是热乎乎的,这是因为 。
三、实验题
14.如图甲是探究“固体熔化时温度变化规律”的实验装置。
(1)图乙中温度计显示的是试管中的物质在某时刻的温度,其示数是 ℃;
(2)每隔1min记录一次试管中物质的温度及状态,作出如图丙所示的温度随时间变化的图像。分析图像可知,该物质在第4min时处于 态。
15.甲、乙两组同学为了探究水沸腾的条件,搭建了如图所示的装置,试管内装有适量的水,双孔橡胶塞上一孔插有电子温度计,另一孔连接注射器,整套装置密封性良好。实验前查阅资料得知:(a)液态水的温度是不可能高于当前沸点的,沸腾时液体内部和表面会同时发生剧烈汽化;(b)在1标准大气压下,水的沸点为100℃;(c)水的沸点随水面上方气压的减小而降低;(d)实验中,甲组同学将初温较高的水加热至沸腾,停止加热后沸腾现象立刻消失。停止加热前,测得试管内水的温度与加热时间的关系如下表:
1标准大气压下
加热时间(分钟)
0
1
2
3
4
5
6
水的温度(℃)
80
86
91
96
100
100
100
(1)甲组同学分析材料和表格数据,可得出水沸腾的条件是: ;
(2)乙组同学在停止加热已沸腾的水后,立刻通过注射器抽气,发现水重新沸腾了,请分析原因: ;
(3)上述抽气过程中,水重新沸腾时,水的温度会 (选填“几乎不变”、“快速升高”或“快速降低”)。
四、计算题
16.实验室有一支刻度均匀但不准确的温度计,在测冰水混合物的温度时,其示数为20℃;在测标准大气压下水沸腾时的温度时,其示数为80℃。求:
(1)该温度计示数为41℃时对应的实际温度。
(2)此温度计在什么温度时,可作为正确的温度计使用?
17.小明用刻度尺测量出一支未标刻度的水银温度计玻璃管的长度为34cm,当玻璃泡放在冰水混合物中测温度时,水银柱的长度为6cm,当玻璃泡放在1个标准大气压下的沸水中测温度时,水银柱的长度为26cm。求:
(1)温度每升高1℃,该温度计玻璃管内的水银柱上升的高度;
(2)当室温为20℃时,水银柱的长度;
(3)若玻璃管上面至少要预留4cm不标注刻度,这支温度计的能测量的最高温度。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
C
D
C
B
D
B
1.B
【详解】A.健康成年人的体温大约是37℃,故A不符合题意;
B.人感觉舒适的室内温度大约在18~25℃,故B符合题意;
C.标准大气压下冰水混合物的温度是0℃,故C不符合题意;
D.石家庄一月份的平均气温大约在-7℃~3℃,故D不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】A.“霜”的形成是水蒸气遇冷凝华而成,需要放热,故A错误;
B.“露”的形成是液化现象,需要放热,故B错误;
C.“冰”的形成是液态水变为固态的冰,是凝固现象,需要放热,故C正确;
D.“泪”的形成是熔化现象,需要吸热,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】A.音调与物体的振动频率有关,演奏前,调整古筝琴弦的松紧程度,可以改变琴弦的振动频率,可以改变发出声音的音调,故A错误;
B.声音的传播需要介质,太空中没有空气,是真空,我们听到的歌曲不是靠声波传回地球的,是靠电磁波传回地球的,故B错误;
C.在通常情况下,光在真空中的传播速度约为3×108m/s,太阳光照射到空间站上,太阳光的传播速度是3×108m/s,故C正确;
D.利用干冰制造舞台效果时,干冰升华吸热,白雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】A.雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故A错误;
B.雪是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的小冰晶,此过程放热,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的小冰晶,故C错误;
D.露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,此过程放热,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】A.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故B错误;
C.雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故C正确;
D.雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】物质由液态变成固态的过程叫凝固,水雾在空气中凝结成雪花,这是凝固现象,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.D
【详解】霰(xiàn)是水蒸气在高空中遇冷凝结成的白色小冰粒,由气态直接变成固态,因此霰的形成过程是凝华现象。
故选D。
8.B
【详解】A.铁属于晶体,石蜡和松香属于非晶体,故A不符合题意;
B.铜、冰、海波都属于晶体,故B符合题意;
C.海波属于晶体,塑料和石蜡属于非晶体,故C不符合题意;
D.冰属于晶体,蜡和玻璃属于非晶体,故D不符合题意。
故选B。
9.(1) 压缩体积 放热
(2) 蒸发器 降低
【详解】(1)[1][2]使气体液化方式有两种:①压缩体积;②降低温度。空调机工作时,压缩机对气态“冷媒”加压,通过压缩体积方式,使“冷媒”液化;因液化要放出热量,通过风扇吹风散热,从而使环境温度升高。
(2)[1][2]液态“冷媒”经铜管B,进入蒸发器,汽化变成气态,吸收大量的热量,使室内温度降低。
10.放出
【详解】云、雾、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化放热;霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,凝华放热;雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,凝华放热。
11. 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。
12. 沸点 液化
【详解】[1]酒精的沸点比水的沸点低很多,加热时,先达到酒精的沸点,酒精剧烈汽化产生大量酒精蒸气。
[2]酒精蒸气降温放热变成液体酒精,这是液化现象。
13.凝固放热
【详解】液体球迅速变成“冰球”,属于凝固现象;过饱和乙酸钠溶液凝固成固态是放热过程,所以“冰球”是热乎乎的。
14. 5 固液共存
【详解】(1)[1]由图乙可知,零刻度在液柱下方,是零以上温度,每个小格代表1℃,所以温度计的示数为5℃。
(2)[2]由丙图图象知,该物质在第2min到第6min处于熔化过程,且温度保持不变,所以是晶体,因此在第4min时处于固液共存态。
15. 不断吸热且温度达到水的沸点 注射器抽气时,烧瓶内的气压减小,气压越低,沸点越低 快速降低
【详解】(1)[1]由表格数据和材料可知,水沸腾的条件是:温度达到沸点且持续吸收热量。
(2)[2]因水的沸点随着大气压的减小而降低,停止加热已沸腾的水后,立刻通过注射器抽气,则水面上方气压减小,水的沸点降低,此时水的温度达到了新的沸点,所以重新沸腾。
(3)[3]上述抽气过程中,水的沸点降低,重新沸腾,消耗了大量的热量,因此水的温度会快速降低。
16.(1)
(2)
【详解】(1)设温度计示数为,实际温度为;在测冰水混合物的温度时,其示数为20℃;在测标准大气压下水沸腾时的温度时,其示数为80℃;标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,水沸腾时的温度为100℃;则温度计示数范围对应实际温度,则每刻度代表的实际温度为
当时,有效刻度数量
则对应实际温度
(2)设温度计示数等于实际温度时的值为,则
解得
此时温度计示数与实际温度均为,温度计在50℃时,可作为正确温度计使用。
17.(1)0.2cm;(2)10cm;(3)120℃
【详解】解:(1)当冰水混合物中,即温度为0℃时,水银柱的长度是6cm;在标准大气压下的沸水中,即温度是100℃时,水银柱的长度是26cm,两者之间的水银柱长度为
L=26cm-6cm=20cm
所以外界温度每升高1℃时,玻璃管内的水银伸长是
(2)当室温为20℃时,相对于0℃,水银柱上升的高度
20℃×0.2cm/℃=4cm
所以水银柱的长度
4cm+6cm=10cm
(3)若玻璃管上面至少要预留4cm不标注刻度,则水银柱的最大长度为
34cm-4cm=30cm
设能测量的量大温度为t,相对于0℃,水银柱上升的高度为t×0.2cm/℃,所以水银柱的长度
t×0.2cm/℃+6cm=30cm
解得
t=120℃
即这支温度计的能测量的最高温度为120℃。
答:(1)温度每升高1℃,该温度计玻璃管内的水银柱上升的高度为0.2cm;
(2)当室温为20℃时,水银柱的长度为10cm;
(3)若玻璃管上面至少要预留4cm不标注刻度,这支温度计的能测量的最高温度为120℃。
答案第1页,共2页
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