精品解析:北京市第五十七中学2025-2026学年七年级上学期期中考试科学试卷
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内容正文:
北京市第五十七中学初一上科学期中练习
考生须知:1.本试卷共10页,共两部分,30道题,满分100分,考试时间70分钟。
2.在试卷和答题卡上准确填写学校名称、姓名和准考证号。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4.在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
第一部分
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每题2分)
1. 北京冬奥会以“二十四节气”作为开幕式的倒计时,彰显了中华民族悠久的文化内涵和历史积淀。下列与节气有关的物态变化,属于凝固的是( )
A. 雨水,冰雪消融 B. 立夏,雾绕山峦
C. 白露,露缀草尖 D. 大寒,滴水成冰
【答案】D
【解析】
【详解】A.冰雪消融是固态变液态,熔化过程,故A不符合题意;
B.雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故B不符合题意;
C.露是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故C不符合题意;
D.滴水成冰,是液态变固态的凝固过程,故D符合题意。
故选D。
2. 用实验室常用温度计测量烧杯中热水的温度时,下列说法正确的是( )
A. 温度计的玻璃泡可以碰到容器壁
B. 只有当温度计内液面停止上升(或下降)时才读数,且视线必须与液面相平
C. 读数时温度计可以离开被测热水
D. 读数时如图所示,测量数据偏小
【答案】B
【解析】
【详解】A.使用温度计测量液体温度时,不能碰到容器底或壁,否则温度计的示数可能会高于水的温度,甚至可能损坏温度计,故A错误;
B.只有当温度计内液面稳定后,即停止上升或下降时才读数,这样测量值会更准确,如果视线不与液面相平,故B正确;
C.普通温度计不可以离开被测热水,否则温度计的示数会受室温的影响发生变化,故C错误;
D.读数时,视线要与液柱上表面相平,不能仰视或俯视,若俯视则示数偏大,若仰视则示数偏小,故D错误。
故选B。
3. 下列关于温度的说法中,最接近实际的是( )
A. 人体正常体温约为36℃ B. 洗澡水的适宜温度约为60℃
C. 北京冬季室外最低气温可达-30℃ D. 冰水混合物的温度一定为4℃
【答案】A
【解析】
【详解】A.人体正常体温约为37℃,变化幅度很小,故A符合题意;
B.人体正常体温约为37℃,洗澡水的适宜温度比人体正常体温稍高,洗澡水的适宜温度约为40℃,故B不符合题意;
C.北京冬季室外最低气温可达-20℃,故C不符合题意;
D.在标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,故D不符合题意。
故选A。
4. 下列现象中,不能说明声音是由物体振动产生的是( )
A. 雷声轰鸣不断 B. 琴弦发声时手指感到麻
C. 敲鼓时鼓面跳动 D. 发声的音叉接触水面,溅起水花
【答案】A
【解析】
【详解】A.雷声碰到云层发生多次反射所以轰鸣不绝,故A符合题意;
B.琴弦发声时手指感到麻,琴弦的振动传递给手,使手有发麻感,体现了琴弦发声时存在振动,说明声音由物体振动产生,故B不符合题意;
C.敲鼓时鼓面跳动,说明发声的鼓面在振动,能说明声音由物体振动产生,故C不符合题意;
D.正在发声的音叉接触水面,水面溅起水花,说明发声的物体在振动,故D不符合题意。
故选A。
5. 下列说法中,错误的是( )
A. 实验室温度计的工作原理是利用液体热胀冷缩的性质
B. 体温计在使用前应用力将已上升的水银柱甩回玻璃泡中
C. 在“探究水沸腾特点”的实验中不可以使用体温计测量水的温度
D. 温度计虽然不能用它来测量超过它最高刻度的温度,但对于低温都可以测量
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室温度计工作原理就是利用液体热胀冷缩的性质,故A正确,不符合题意;
B.体温计在使用前应用力将已上升的水银柱甩回玻璃泡中,这样才能准确测量病人的体温,故B正确,不符合题意;
C.体温计的量程一般为35~42℃,沸水的温度达到了100℃,因为待测液体的温度不能超过温度计所能测量的最大值,否则将无法读数或损坏温度计,故C正确,不符合题意;
D.所测温度高于温度计的最大值时,容易涨破温度计,低于温度计的最小值时,不能读出温度计的示数,故D错误,符合题意。
故选D。
6. 为了减少噪声对课堂的干扰,某班同学共同制定了几条班级公约。下列措施中,属于在声源处控制噪声的是( )
A. 上课时关闭门窗 B. 课间不在教室或走廊大声喧哗
C. 在教室外种植绿化带 D. 个别同学自习时佩戴降噪耳塞
【答案】B
【解析】
【详解】A.上课时关闭教室的门窗,是在噪声的传播过程减弱噪声,故A不符合题意;
B.学校要求“课间不要在教室或走廊高声喧哗”,是属于在声源处控制噪声,故B符合题意;
C.在教室外种植绿化带,是在噪声的传播过程减弱噪声,故C不符合题意;
D.上自习时使用防噪声耳罩,可以在人耳处防止噪声,故D不符合题意。
故选B。
7. 小明在整理科学笔记时,关于物质三态特征的描述正确的是( )
A. 气态物质没有固定的形状,但具有固定的体积
B. 液态物质没有固定的形状,也没有一定的体积
C. 液态物质具有固定的形状,但没有一定的体积
D. 固态物质具有一定的形状和体积
【答案】D
【解析】
【详解】A.气态物质,分子之间的距离很远,分子间的作用力十分微弱,分子可以自由运动,没有固定的形状和体积,故A错误;
BC.液态物质分子没有固定的位置,分子间的作用力比固体分子间作用力小,此物体较难被压缩,没有确定的形状,具有流动性,只有固定的体积,故BC错误;
D.固体物质分子位置固定,分子间距离较小,分子的排列十分紧密,分子间的作用力较大,不容易被压缩和拉伸,具有一定的体积和形状,故D正确。
故选D。
8. 在干旱地区推广的“滴灌”技术,是将水通过管道直接输送到植物根部,一滴一滴地缓慢释放。与传统的漫灌相比,滴灌能显著节约用水,其主要原因是( )
A. 降低了水的温度 B. 减小了水的表面积和与空气的接触,减慢了蒸发
C. 增加了土壤的透气性 D. 提高了植物的吸水效率
【答案】B
【解析】
【分析】蒸发的快慢与以下因素有关:液体温度越高,蒸发越快;液体与空气接触的表面积越大,蒸发越快;液体表面空气流动速度越快,蒸发越快。
【详解】“精准滴灌”技术将细水管放入土壤,使水直接渗透到农作物根部,减小了水与空气接触的表面积。根据蒸发规律,液体表面积越小,蒸发越慢,因此与传统的漫灌相比,滴灌能显著节约用水,其主要原因是减小了水的表面积和与空气的接触,减慢了蒸发。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9. 下列关于物态变化的说法中,正确的是( )
A. 水蒸气烫伤比沸水烫伤更严重,是因为液化过程需要吸热
B. 冬天室外冰冻的衣服变干,是因为冰熔化成水后蒸发,整个过程需要吸热
C. 干冰用于人工降雨,利用了干冰升华放热
D. 铁水浇铸成工件是凝固过程,需要放热
【答案】D
【解析】
【详解】A.水蒸气烫伤比沸水烫伤更严重,是由于水蒸气液化为水的过程需要放热,故A错误;
B.冬天室外冰冻的衣服变干,物质状态是由固态直接变为气态,物态变化是升华,故B错误;
C.利用干冰人工增雨,是因为干冰能迅速升华吸热,使环境的温度降低,水蒸气遇冷液化形成小水珠,故C错误;
D.铁水浇铸成工件,物质状态由液态变为固态,物态变化是凝固,故D正确。
故选D。
10. 近几年流行的“液氮冰淇淋”制作过程中,将液氮(沸点-196℃)倒入牛奶混合物中,瞬间产生大量“白气”,同时冰淇淋成型。关于此过程,下列说法正确的是( )
A. “白气”是液氮汽化形成的氮气 B. 液氮汽化时放热,使牛奶放热凝固
C. “白气”是空气中的水蒸气液化形成的小水滴 D. 此过程主要发生了凝华现象
【答案】C
【解析】
【详解】AC.“白气”是液氮汽化时吸收大量的热,使周围空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是氮气,故C正确,A错误;
BD.液氮的沸点是-196℃,在常温下会迅速汽化,汽化吸热,使牛奶混合物的温度急剧降低,从而由液态变为固态,即降温凝固,故BD错误。
故选C。
11. 下列关于蒸发和沸腾的说法,正确的是( )
A. 蒸发和沸腾都只在液体表面进行
B. 蒸发在任何温度下都能发生,沸腾需要达到沸点
C. 蒸发吸热过程,沸腾是放热过程
D. 沸腾时液体温度升高,蒸发时温度降低
【答案】B
【解析】
【详解】A.蒸发是只在液体表面发生的缓慢的汽化现象;而沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象,故A错误;
B.蒸发是在任何温度下,只在液体表面发生的汽化现象,也就是说不管温度高低,只要是液态的物质,都会发生蒸发现象;沸腾是在一定温度下,液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象,这个一定的温度就是液体的沸点,只有达到沸点才能沸腾,故B正确;
C.蒸发和沸腾都属于汽化现象,而汽化是物质从液态变为气态的过程,这一过程需要吸收热量。所以蒸发和沸腾都是吸热过程,而不是沸腾放热,故C错误;
D.液体沸腾时的特点是:继续吸热,但温度保持不变,这个不变的温度就是沸点;蒸发时,液体从自身以及周围环境中吸收热量,会使自身及周围物体的温度降低,但如果周围环境不断给液体补充热量,液体温度不一定降低,故D错误。
故选B。
12. 室温恒定不变的情况下,有两支示数相同、规格相同且完好无损的温度计甲、乙。温度计甲保持表面干燥,将温度计乙的玻璃泡用浸透水的湿润棉花包裹(湿润棉花的温度与室温相同),如图所示,以下说法正确的是( )
A. 温度计甲、乙的示数会一直相同
B. 包裹温度计乙的湿润棉花中的水蒸发降温致冷,需要放热
C. 温度计乙的示数会减小,原因是棉花中的水蒸发,需要吸热
D. 如果用扇子扇温度计甲,只要有风,它的示数也会下降
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.温度计乙的玻璃泡用浸透水的湿润棉花包裹,由于蒸发吸热,使温度计的示数降低,故C正确,AB错误;
D.如果用扇子扇温度计甲,会使空气流动加快,但是液泡上没液体,没有蒸发,所以它的示数不会下降,故D错误。
故选C。
13. 如图所示,烧杯与试管中均装有水,用酒精灯加热烧杯底部,当烧杯内的水沸腾后,则试管中的水( )
A. 同时沸腾 B. 稍后也沸腾了
C. 温度低于沸点,不会沸腾 D. 温度达到沸点,不会沸腾
【答案】D
【解析】
【详解】当烧杯中的水沸腾后,尽管不断吸热,但烧杯中的水温度不再升高,保持水的沸点温度不变;试管中的水从烧杯中吸热,温度达到水的沸点后,就和烧杯中的水的温度一样,就不能从烧杯中继续吸热,这时虽然达到了沸点,但不能吸收热量,所以不会沸腾,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
14. 某物体在40℃时开始熔化,当温度升到80℃时还没有熔化完,下列图象中能反映该物体熔化特点的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】某物体在40℃时开始熔化,当温度升到80℃时还没有熔化完,说明物体没有固定的熔点,是非晶体;
A.如图,为非晶体熔化的图像,熔化过程中,物体的温度逐渐升高,故A符合题意;
B.如图,为晶体熔化的图像,熔化过程中,物体的温度保持不变,有固定的熔点,故B不符合题意;
C.如图,为非晶体凝固的图像,凝固过程中,物体的温度逐渐降低,故C不符合题意;
D.如图,为晶体凝固的图像,凝固过程中,物体的温度保持不变,有固定的熔点,故D不符合题意。
故选A。
15. 小明把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程,每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并记录其温度随时间的变化情况,如图甲所示。接着小明又进行了另一个实验,将一个装有冰水混合物的试管放入装有盐冰水混合物的烧杯中,如图乙所示,此时烧杯周围气温为25℃。下列说法正确的是( )
A. 甲图显示盐水的凝固点为-2℃,凝固过程用时20min
B. 甲图中,10~20min内温度不变,所以盐水没有进行吸、放热
C. 乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,试管中的冰也开始熔化
D. 乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,烧杯外壁可能会出现小水珠
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图显示盐水的凝固图像,凝固点为-2℃,凝固过程用时,故A错误;
B.甲图中10~20min为凝固过程,温度不变,但放出热量,故B错误;
C.乙图烧杯中的盐冰水混合物的温度低于0℃,试管中的冰水混合物的温度为0℃,试管中的冰因为没有达到熔点所以不会熔化,故C错误;
D.乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,由于熔化过程要吸热,烧杯外壁会发现水珠,是因为烧杯外的水蒸气遇冷液化形成了小水珠,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共10分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
16. 下列关于声音的说法中正确的是( )
A. “隔墙有耳”说明固体也能传声
B. “响鼓也要重锤敲”表明振幅越大,响度越大
C. “如雷贯耳”是指声音的音调高
D. “南腔北调”主要根据音色来区分不同地方的腔调
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以传播声音,“隔墙有耳”说明墙能传播声音,所以固体能传声,故A正确;
B.鼓只有在鼓锤的敲击下振动才能发声,并且振幅用力越大,振幅越大,响度越大,故B正确;
C.“如雷贯耳”是指声音比较大,声音的响度大,故C错误;
D.音色指声音的品质,根据音色可以辨别不同声音,“南腔北调”主要根据音色来区分不同地方的腔调,故D正确。
故选ABD。
17. 关于声音的利用下列说法正确的是( )
A. 通过声学仪器接收到的超声波等信息判断地震、火山爆发、台风、海啸的方位和强度
B. 蝙蝠在飞行时发出的次声波碰到墙壁或昆虫反射回来,从而确定目标和位置
C. 利用B超可以准确获得人体内部脏器的图像信息,是利用声波传递信息
D. 超声波清洗机是利用声波传递能量
【答案】CD
【解析】
【详解】A.地震、火山爆发、台风、海啸、核爆炸时会产生次声波,通过声学仪器接收到的次声波等信息可以判断方位和强度,故A错误;
B.蝙蝠的“回声定位”是靠发射出超声波,这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来,从而确定目标位置,故B错误;
C.利用B超检查身体应用了声波能传递信息的知识,故C正确;
D.超声波清洗机是利用声波传递能量,故D正确。
故选CD。
18. 如图所示,是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”,注入半盆水后,用双手搓把手,会发出嗡嗡声,盆内水花四溅。传说,众多“鱼洗”声能汇集成千军万马之势,曾吓退数十里外的敌军。这反映了我国古代高超的制器技术。下列分析正确的是( )
A. “水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动
B. “鱼洗”里装的水越多,发出的嗡嗡声音调越高
C. 搓动得越用力,“鱼洗”发出的声音越响,说明声音的响度与振幅有关
D. 众多“鱼洗”声曾吓退数十里外的敌军,说明声音可以通过空气进行传播
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动,故A正确;
B.“鱼洗”里装的水越多,鱼洗振动越慢,发出的嗡嗡声音调越低,故B错误;
C.搓动得越用力,“鱼洗”发出的声音越响,说明声音的响度与振幅有关,故C正确;
D.众多“鱼洗”声曾吓退数十里外的敌军,说明声音可以通过空气进行传播,故D正确。
故选ACD。
19. 下表为几种物质在标准大气压下的熔点和沸点,则下列说法正确的是( )
物质
固态氮
固态氧
固态酒精
固态水银
熔点/℃
-210
-218
-117
-39
物质
液态氮
液态氧
液态酒精
液态水银
沸点/℃
-196
-183
78
357
A. 在-200℃时氮是液态
B. 将氮和氧放在-200℃的环境中一段时间后,慢慢提高环境的温度,氮气比氧气更快分离出来
C. 在标准大气压下,可以用酒精温度计测量沸水的温度
D. 在-80℃的南极工作环境中,可以使用水银温度计测温
【答案】AB
【解析】
【详解】A.氮的熔点是-210℃,沸点是-196℃,--200℃高于氮熔点,低于氮的沸点,所以氮是液态,故A正确;
B.氮的沸点是-196℃,氧的沸点是-183℃,随着升温,氮会先沸腾,变成气体分离出来,剩下液态的氧,故B正确;
C.酒精的沸点是78℃,在标准大气压下,水沸点是100℃,高于酒精的沸点,酒精会变成气体,所以不能用酒精温度计测量沸水的温度,故C错误;
D.在寒冷的北极地区,气温能达到-80℃,在这样环境里,温度达到水银的凝固点(-39℃),水银凝固,不能像液态的水银那样热胀冷缩,不能再使用,故D错误。
故选AB。
20. 北方冬天室外的气温很低,司机进入小轿车并关闭所有车门后,若没有打开汽车空调,过一会儿就会发现车窗上会形成一层水雾;司机打开空调的暖风后,车窗上的水雾会逐渐消失。关于此现象的解释正确的是( )
A. 车窗上水雾的形成是由于小轿车内的空气液化形成的
B. 车窗上水雾的形成是由于小轿车外的空气液化形成的
C. 车窗上水雾会逐渐消失是因为车窗上的水雾汽化成了水蒸气
D. 司机打开空调的暖风主要是通过增加车窗上水雾的温度,从而加快汽化的。
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.北方冬天室外气温低,车内温度相对较高,车内空气中含有水蒸气,热的水蒸气遇到冷的车窗玻璃,会放出热量,液化形成小水滴,这些小水滴附着在车窗内壁上形成水雾,故AB错误;
C.车窗上的水雾由液态变成气态,发生汽化现象,所以车窗上水雾会逐渐消失,故C正确;
D.司机打开空调的暖风,车内温度升高,增加车窗上水雾的温度,从而加快蒸发,使水雾很快消失,故D正确。
故选CD。
第二部分
三、实验探究题(共47分,21题共4分,22题共6分,23题9分,24题3分,25题4分,26题5分,27题7分,28题5分,29题4分)
21. 如甲图(a)、(b)、(c)、(d)是测量烧杯内水的温度的4种操作方法,其中正确的是图________。(选填“a”、“b”、“c”、“d”);如图乙温度计的示数是________℃。
【答案】 ①. a ②. 32
【解析】
【详解】[1]根据温度计的使用可知,温度计要竖直的浸在液体中,且玻璃泡要充分的与待测液体接触,玻璃泡不能接触到容器壁和容器底,读数时视线要与液面相平,因此正确的操作方法是a。
[2]乙图中温度计的分度值是1℃,且刻线越往上,示数越大,读数为32℃。
22. 现阶段流感病毒极易传播,医生会利用温度计测量病人体温。
(1)某病人按照正确操作测量体温后,示数如图甲所示,此时的读数是______℃。由于疏忽,另一病人直接用此温度计测量自己的体温,测量后体温计的示数与之前相同,则该病人的体温_____(填“一定”“一定不”或“可能”)与体温计示数相等。
(2)科技小组自制了一个简易温度计如图乙所示,此温度计的测温物体是__________(填“瓶内气体”或“管内外的水”);若气温升高,则水柱的高度h将_________(填“变大”“变小”或“不变”);为提高此温度计的灵敏度,应选择体积更_______的塑料瓶。
【答案】(1) ①. 37.8 ②. 可能
(2) ①. 瓶内气体 ②. 变小 ③. 大
【解析】
【小问1详解】
[1]如图甲所示的体温计的一个小格表示0.1℃,即分度值为0.1℃,由图可知它的读数为37.8℃。
[2]体温计的示数不会自动下降,另一病人直接用此温度计测量自己的体温,测量后体温计的示数与之前相同,则该病人的体温可能低于37.8℃,也可能等于37.8℃。
【小问2详解】
[1]观察实验装置图,会发现当外界温度发生变化时,瓶内气体会热胀冷缩使管中液面发生变化。
[2]当外界温度升高时,玻璃瓶中气体受热膨胀,体积增大,将液柱向下压,管中液面将向下运动,管内水柱高度h将变小。
[3]玻璃瓶的容积越大,其所容纳的气体就越多,在同样的情况下,其受热膨胀的体积就越大,管中水柱长度变化越大,温度计灵敏度就增大。
23. 小明和小华用如图甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)在加热过程中,水中气泡出现如图乙所示的两种情形,其中图______(选填“A”或“B”)表示水在沸腾;
(2)水沸腾时,水持续吸热,温度_______ ;
(3)实验操作正确,两名同学根据实验数据分别绘制了水的温度随时间变化的图象,如图丙所示。两名同学所绘图象不同的原因是水的_________不同;
(4)由图丙可知:水的沸点是_______℃,表明液面上方气压_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)1个标准大气压;
(5)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。两名同学接着用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,如图丁所示,发现烧瓶内的水又重新沸腾了,这是因为浇冷水后瓶内水蒸气_________(填物态变化名称),导致瓶内气压减小,水的沸点______(选填“升高”、“降低”、“不变”)。
【答案】(1)A (2)不变
(3)质量 (4) ①. 97 ②. 小于
(5) ①. 液化 ②. 降低
【解析】
【小问1详解】
水在沸腾时烧杯内上下部分水的温度相同,且有大量的水蒸气产生,气泡在上升过程中由小到大,因此A现象表示水在沸腾。
【小问2详解】
根据液体的沸腾特点可知,水沸腾时吸收热量,温度不变。
【小问3详解】
丙图中实验时水的初温相同,但沸腾前需要加热的时间不同,是由于水的质量不同。
【小问4详解】
[1][2]丙图中水温度为97℃保持不变,说明水的沸点是97℃,由于标准气压下水的沸点是100℃,当前水的沸点低于100℃,说明液面上方气压小于1个标准大气压。
【小问5详解】
[1][2]浇冷水后瓶内水蒸气遇冷会液化变为小水珠,导致瓶内气体减少,气压降低,水的沸点会降低,因此烧瓶内的水又重新沸腾了。
24. 如图甲所示,针筒内封住一定质量的乙醚蒸气,向左推活塞,可以观察到筒壁上出现乙醚液体,说明乙醚气体可以在常温下通过___________的方式液化;如图乙所示把水壶中的水烧开并持续加热,在距离壶嘴一定高度处放置一个玻璃板,可以观察到玻璃板 __________(选填“上”或“下”)表面出现小水珠的现象,说明水蒸气可以通过___________ 的方式液化。
【答案】 ①. 压缩体积 ②. 下 ③. 降低温度
【解析】
【详解】[1]在图甲中,针筒内封住一定质量的乙醚蒸气,向左推活塞,对乙醚蒸气进行压缩,使其体积变小,此时可以观察到筒壁上出现乙醚液体,这是因为乙醚在常温下通过压缩体积的方式由气态变为了液态,即发生了液化现象。
[2]在图乙中,把水壶中的水烧开并持续加热,水会汽化为水蒸气,高温的水蒸气遇到温度较低的玻璃板,会在玻璃板上遇冷液化成小水珠。由于水蒸气是向上运动的,碰到玻璃板后在玻璃板的下表面液化形成小水珠,所以小水珠出现在玻璃板的下表面。
[3]水壶中产生的水蒸气温度较高,玻璃板温度较低,高温的水蒸气遇到温度较低的玻璃板时,放出热量,温度降低,从而由气态变为液态,这是通过降低温度的方式使水蒸气液化。
25. 小明发现寒冷的冬季,下雪的天气环卫工人在冰雪路面上撒盐,从而使冰雪熔化,他想知道其中的奥秘,请你和他一起完成探究实验,回答一下问题:
(1)第一次实验中小明要探究冰和盐冰(加盐的冰)的熔化过程。如图甲所示,在烧杯中装入适量碎盐冰,试管中装入适量碎冰,并用酒精灯给烧杯加热。安装实验装置应按___________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(2)组装好器材后(如图乙)进行实验,图丙是根据实验数据绘制的试管内的碎冰的温度随时间变化的关系图像,可知加了盐的冰雪熔点_________0℃(选填“高于”、“低于”或“等于”),第7min烧杯中的盐冰处于________态(选填“固”、“液”、“气”或“固液共存”)。
(3)第二次实验,小明将试管和烧杯内的物质做了调换,如图丁所示,若实验中两种物质的初温仍为-10℃,则加热的过程中__________(填“碎冰”或“碎盐冰”)先熔化。
【答案】(1)自下而上
(2) ①. 低于 ②. 液
(3)碎盐冰
【解析】
【小问1详解】
在此实验中,我们要用酒精灯的外焰加热,所以应该按照从下到上的顺序安装器材,方便调节。
【小问2详解】
[1][2]由图丙可知,BC段是碎盐冰的熔化过程,当碎盐冰完全熔化之后的温度升高到0℃时,试管中的碎冰开始熔化,即DE段为碎冰的熔化过程,故试管中冰的熔点是0℃,第7min烧杯中的盐冰已完全熔化,处于液态。
【小问3详解】
烧杯中的冰受热,温度升高,由于初温是-10℃,所以在温度升高到冰的熔点0℃前,会先达到碎盐冰的熔点-2℃,故碎盐冰先熔化。
26. 科学刘老师带领同学们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)实验中根据______________ 变化判断液体蒸发的快慢;
(3)同学们猜想液体蒸发的快慢还可能与液体表面积大小有关,应选择实验_____两图的对比,该实验所采用的研究方法是______________ 。
【答案】(1)温度 (2)电子秤示数
(3) ①. BC ②. 控制变量法
【解析】
【小问1详解】
A、B两个锥形瓶中,其它因素相同,液体的温度不同;湿巾的表面积相同,2湿巾所处的温度高,一段时间后,B的质量小,说明2湿巾上的水蒸发的快,可以验证液体蒸发的快慢与液体的温度有关。
【小问2详解】
实验中,根据电子秤示数变化判断液体蒸发的快慢,电子秤的示数变化越大,说明蒸发进行的越快。
【小问3详解】
[1][2]探究液体蒸发的快慢与液体表面积的大小有关,应控制除表面积外的其它因素都相同,应选择实验B、C两图进行对比,实验中探究液体蒸发的快慢与一个因素的关系时,控制其它因素相同,该实验所采用的研究方法是控制变量法。
27. 科学是一门以观察和实验为基础的学科,学好科学要多做实验。
(1)如图甲,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球会被弹开,说明声音是由物体的________产生的;实验中乒乓球起到的作用是__________。
(2)如图乙,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉也把乒乓球弹开,说明________可以传声;若在月球上进行图乙实验,则__________(选填“能”或“不能”)看到乒乓球被弹开。
(3)加大力度敲击音叉,发现乒乓球弹起的幅度变大,说明物体振动幅度越大,声音的_____越大。
(4)如图丙,将上面置有轻质小球的发声体悬浮放在玻璃罩内,通过抽气口,往外抽出罩内空气。随着罩内空气不断减少,最后几乎听不到声音了,但可以看到发声体上方的轻质小球________ ,由此得出实验结论:__________ 。
【答案】(1) ①. 振动 ②. 将发音音叉的微小振动放大,便于观察
(2) ①. 空气 ②. 不能
(3)响度 (4) ①. 仍然跳动 ②. 真空不能传声(声音的传播需要介质)
【解析】
【小问1详解】
[1]图甲中,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球会被弹开,乒乓球被弹起说明发声的音叉在振动,故能说明声音是由物体的振动产生的。
[2]实验中乒乓球起到的作用是:将音叉的微小振动放大,便于观察。
【小问2详解】
[1]图乙中,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉也把乒乓球弹起,两个音叉之间是空气,说明空气可以传声。
[2]月球上是真空环境,没有传声介质,在月球上进行乙图实验,则不能看到乒乓球被弹开。
【小问3详解】
加大力度敲击音叉,音叉发出声音的响度变大,同时发现乒乓球弹起的幅度变大,故能说明物体振动的幅度越大,声音的响度越大。
【小问4详解】
[1][2]将上面置有轻质小球的发声体放在玻璃罩内,用抽气机抽掉罩里的空气,我们发现,随着玻璃罩里的空气逐渐变少,声音逐渐变小,最后几乎听不到声音了,但看到发声体上方的轻质小球仍然在跳动,说明发声体仍在振动从而发出声音,但随着玻璃罩内的空气逐渐减少,即声音传播所需的介质逐渐减少,我们听到的声音逐渐变小,最后几乎听不到声音了,由此得出实验结论:声音的传播需要介质。
28. 古筝是中国独特的民族乐器之一,已经有2500年的历史了,目前最常用的规格为二十一弦。小红在古筝演奏中发现,拨动不同琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧程度有关。于是她利用弦音计(如图甲)做研究,弦音计上有四根固定在“音箱”上的琴弦,每根弦线的松紧程度都相同,她选用的琴弦长度、粗细、材料图中已标出。
(1)若她选择b、c两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线_________的关系,若她要研究音调与弦线材料的关系,则应选择_________两弦线做实验;
(2)小红在古筝演奏中还发现,古筝使用一段时间后会发生“走音”现象,这是指琴弦发声音的_________偏离了标准,于是她就拿出“调音器”拧动琴弦右端的弦钉来“调音”(如图乙所示),这是通过改变琴弦的___________来实现的。
(3)小红轻轻弹和加大力度弹同一根琴弦,则琴弦发出声音的_________不同。
【答案】(1) ①. 粗细 ②. ab
(2) ①. 音调 ②. 松紧程度
(3)响度
【解析】
【小问1详解】
[1]b、c两弦线长度、材料相同,粗细不同,因此探究的是音调与弦线粗细之间的关系。
[2]要研究音调与弦线材料的关系,需要保持弦线的长度、粗细相同,材料不同,因此选择ab两弦线。
【小问2详解】
[1]调节琴弦的松紧,就会改变琴弦的振动快慢,所以古筝使用一段时间后会发生“走音”现象,这是指琴弦发声的音调偏离了标准。
[2]拿出“调音器”拧动琴弦右端的弦钉,改变弦线的松紧程度来改变弦线的振动频率,从而改变音调。
【小问3详解】
轻轻弹和加大力度弹同一根琴弦,琴弦振动的幅度不同,发生声音的响度不同。
29. 生活中我们发现,快速向手心吹气会感到凉爽,而缓慢向手心哈气则会感到温暖。请从物态变化过程中吸热、放热的角度,解释造成这种体感差异的原因。(已知呼出气体的温度基本相同)
【答案】快速吹气时,手心水分蒸发加快,蒸发吸热,感觉凉爽;缓慢哈气时,呼中的水蒸气在手上液化放热,感觉温暖。
【解析】
【详解】略
四、科普阅读题(共8分)
30. 阅读短文,回答问题。
液态金属芯片散热——中国“智”造的未来冷却技术
你有没有发现,手机或电脑用久了会发烫?这是因为内部的“大脑”——芯片在高速工作时会产生大量热量。如果热量不能及时散去,芯片就可能“中暑”,导致运行变慢甚至损坏。传统的散热方式,比如风扇、铜管等,已经逐渐跟不上高性能芯片的发展步伐。
于是,一种神奇的新型材料走进了科学家的视野——液态金属。它是一种在常温下像水一样流动的金属,最常见的是以镓(jiā)为基础的合金。这种材料不仅导电性好,更重要的是导热能力极强,是铜的数十倍!当它从液态变成气态时,还能吸收巨大的热量,这正是高效散热的关键。
在中国,中科院理化技术研究所的刘静教授团队,早在2000年代初就率先提出了将液态金属用于电子设备散热的设想。他们研发出一种特殊的液态金属冷却系统,能够像“血液”一样在芯片周围循环流动,快速带走热量。这项技术被形象地称为“给芯片装上空调”。目前,这项由中国原创的技术已经走出实验室,在多个高科技领域崭露头角:
在高性能服务器和数据中心中,采用液态金属散热的系统能显著降低能耗,提升运算效率;
在5G通信基站中,由于信号处理芯片功率大、发热集中,液态金属冷却方案有效保障了设备稳定运行;甚至在一些国产高端显卡和人工智能计算芯片的研发中,也开始尝试集成液态金属散热模块,助力中国“芯”突破性能瓶颈。
整个散热过程就像一场精密的“旅行”:
吸热汽化:液态金属流经高温芯片表面,吸收热量后发生汽化,由液体变为气体,这一过程大量吸热,使芯片迅速降温。
输运放热:高温金属蒸气被引导至散热器(冷端),在这里遇冷发生液化,重新变回液体,并放出热量。
循环回流:液态金属通过重力或微泵作用,自动流回芯片区域,开始下一次“吸热之旅”。
这种利用物态变化实现高效散热的方式,不仅节能环保,而且体积小巧,非常适合未来更轻薄、更强力的智能设备。随着我国在新材料和高端制造领域的不断突破,液态金属技术正从“实验室奇迹”走向“百姓生活”,成为中国科技创新的一张闪亮名片。
(1)液态金属在芯片表面吸收热量后,主要发生的物态变化是( )
A. 熔化 B. 汽化 C. 液化 D. 凝固
(2)金属蒸气在散热器处液化,下列说法不正确的是( )
A. 液化过程需要持续吸热
B. 液化过程需要持续放热
C. 所有气体在其温度降到足够低的条件下都可以液化
D. 气体液化后分子间距离变小
(3)文中提到液态金属冷却系统像“血液”一样循环流动,说明它在常温下处于______态,请你类比人体血液循环系统,这一技术设计中的“心脏”是________部件。
(4)与传统风扇散热相比,液态金属散热有哪些优势?(至少写出两点)
_________
(5)科研人员计划将液态金属散热技术用于火星探测车的电子系统。火星表面昼夜温差极大(白天约20℃,夜间可达-80℃)。请你分析:该技术在火星上可能面临什么挑战?你建议选用高熔点还是低熔点的液态金属?
【答案】(1)B (2)A
(3) ①. 液 ②. 微泵
(4)与传统风扇散热相比,液态金属散热高效、节能环保、体积小、无噪音 、导热性能更强。
(5)该技术在火星上可能面临问题:夜间温度极低,可能导致液态金属凝固,建议选用低熔点的液态金属。
【解析】
【小问1详解】
液态金属在芯片表面吸收热量后,由液态变成气态,发生汽化现象,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问2详解】
AB.金属蒸气在散热器处液化,液化过程需要持续放热,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C.使气体液化的方法是降低温度和压缩体积,所有气体在其温度降到足够低的条件下都可以液化,故C正确,不符合题意;
D.气体液化后体积变小,分子之间的距离变小,其分子间的作用力变大,故D正确,不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
[1]液态金属冷却系统像“血液”一样循环流动,由于液体具有流动性,说明它在常温下处于液态。
[2]由材料可知,液态金属通过微泵作用,自动流回芯片区域,开始下一次“吸热之旅”,这一技术设计中的“心脏”是微泵部件。
【小问4详解】
略
【小问5详解】
略
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北京市第五十七中学初一上科学期中练习
考生须知:1.本试卷共10页,共两部分,30道题,满分100分,考试时间70分钟。
2.在试卷和答题卡上准确填写学校名称、姓名和准考证号。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4.在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
第一部分
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每题2分)
1. 北京冬奥会以“二十四节气”作为开幕式的倒计时,彰显了中华民族悠久的文化内涵和历史积淀。下列与节气有关的物态变化,属于凝固的是( )
A. 雨水,冰雪消融 B. 立夏,雾绕山峦
C. 白露,露缀草尖 D. 大寒,滴水成冰
2. 用实验室常用温度计测量烧杯中热水的温度时,下列说法正确的是( )
A. 温度计的玻璃泡可以碰到容器壁
B. 只有当温度计内液面停止上升(或下降)时才读数,且视线必须与液面相平
C. 读数时温度计可以离开被测热水
D. 读数时如图所示,测量数据偏小
3. 下列关于温度的说法中,最接近实际的是( )
A. 人体正常体温约为36℃ B. 洗澡水的适宜温度约为60℃
C. 北京冬季室外最低气温可达-30℃ D. 冰水混合物的温度一定为4℃
4. 下列现象中,不能说明声音是由物体振动产生的是( )
A. 雷声轰鸣不断 B. 琴弦发声时手指感到麻
C. 敲鼓时鼓面跳动 D. 发声的音叉接触水面,溅起水花
5. 下列说法中,错误的是( )
A. 实验室温度计的工作原理是利用液体热胀冷缩的性质
B. 体温计在使用前应用力将已上升的水银柱甩回玻璃泡中
C. 在“探究水沸腾特点”的实验中不可以使用体温计测量水的温度
D. 温度计虽然不能用它来测量超过它最高刻度的温度,但对于低温都可以测量
6. 为了减少噪声对课堂的干扰,某班同学共同制定了几条班级公约。下列措施中,属于在声源处控制噪声的是( )
A. 上课时关闭门窗 B. 课间不在教室或走廊大声喧哗
C. 在教室外种植绿化带 D. 个别同学自习时佩戴降噪耳塞
7. 小明在整理科学笔记时,关于物质三态特征的描述正确的是( )
A. 气态物质没有固定的形状,但具有固定的体积
B. 液态物质没有固定的形状,也没有一定的体积
C. 液态物质具有固定的形状,但没有一定的体积
D. 固态物质具有一定的形状和体积
8. 在干旱地区推广的“滴灌”技术,是将水通过管道直接输送到植物根部,一滴一滴地缓慢释放。与传统的漫灌相比,滴灌能显著节约用水,其主要原因是( )
A. 降低了水的温度 B. 减小了水的表面积和与空气的接触,减慢了蒸发
C. 增加了土壤的透气性 D. 提高了植物的吸水效率
9. 下列关于物态变化的说法中,正确的是( )
A. 水蒸气烫伤比沸水烫伤更严重,是因为液化过程需要吸热
B. 冬天室外冰冻的衣服变干,是因为冰熔化成水后蒸发,整个过程需要吸热
C. 干冰用于人工降雨,利用了干冰升华放热
D. 铁水浇铸成工件是凝固过程,需要放热
10. 近几年流行的“液氮冰淇淋”制作过程中,将液氮(沸点-196℃)倒入牛奶混合物中,瞬间产生大量“白气”,同时冰淇淋成型。关于此过程,下列说法正确的是( )
A. “白气”是液氮汽化形成的氮气 B. 液氮汽化时放热,使牛奶放热凝固
C. “白气”是空气中的水蒸气液化形成的小水滴 D. 此过程主要发生了凝华现象
11. 下列关于蒸发和沸腾的说法,正确的是( )
A. 蒸发和沸腾都只在液体表面进行
B. 蒸发在任何温度下都能发生,沸腾需要达到沸点
C. 蒸发吸热过程,沸腾是放热过程
D. 沸腾时液体温度升高,蒸发时温度降低
12. 室温恒定不变的情况下,有两支示数相同、规格相同且完好无损的温度计甲、乙。温度计甲保持表面干燥,将温度计乙的玻璃泡用浸透水的湿润棉花包裹(湿润棉花的温度与室温相同),如图所示,以下说法正确的是( )
A. 温度计甲、乙的示数会一直相同
B. 包裹温度计乙的湿润棉花中的水蒸发降温致冷,需要放热
C. 温度计乙的示数会减小,原因是棉花中的水蒸发,需要吸热
D. 如果用扇子扇温度计甲,只要有风,它的示数也会下降
13. 如图所示,烧杯与试管中均装有水,用酒精灯加热烧杯底部,当烧杯内的水沸腾后,则试管中的水( )
A. 同时沸腾 B. 稍后也沸腾了
C. 温度低于沸点,不会沸腾 D. 温度达到沸点,不会沸腾
14. 某物体在40℃时开始熔化,当温度升到80℃时还没有熔化完,下列图象中能反映该物体熔化特点的是( )
A. B.
C. D.
15. 小明把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程,每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并记录其温度随时间的变化情况,如图甲所示。接着小明又进行了另一个实验,将一个装有冰水混合物的试管放入装有盐冰水混合物的烧杯中,如图乙所示,此时烧杯周围气温为25℃。下列说法正确的是( )
A. 甲图显示盐水的凝固点为-2℃,凝固过程用时20min
B. 甲图中,10~20min内温度不变,所以盐水没有进行吸、放热
C. 乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,试管中的冰也开始熔化
D. 乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,烧杯外壁可能会出现小水珠
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共10分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
16. 下列关于声音的说法中正确的是( )
A. “隔墙有耳”说明固体也能传声
B. “响鼓也要重锤敲”表明振幅越大,响度越大
C. “如雷贯耳”是指声音的音调高
D. “南腔北调”主要根据音色来区分不同地方的腔调
17. 关于声音的利用下列说法正确的是( )
A. 通过声学仪器接收到的超声波等信息判断地震、火山爆发、台风、海啸的方位和强度
B. 蝙蝠在飞行时发出的次声波碰到墙壁或昆虫反射回来,从而确定目标和位置
C. 利用B超可以准确获得人体内部脏器的图像信息,是利用声波传递信息
D. 超声波清洗机是利用声波传递能量
18. 如图所示,是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”,注入半盆水后,用双手搓把手,会发出嗡嗡声,盆内水花四溅。传说,众多“鱼洗”声能汇集成千军万马之势,曾吓退数十里外的敌军。这反映了我国古代高超的制器技术。下列分析正确的是( )
A. “水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动
B. “鱼洗”里装的水越多,发出的嗡嗡声音调越高
C. 搓动得越用力,“鱼洗”发出的声音越响,说明声音的响度与振幅有关
D. 众多“鱼洗”声曾吓退数十里外的敌军,说明声音可以通过空气进行传播
19. 下表为几种物质在标准大气压下的熔点和沸点,则下列说法正确的是( )
物质
固态氮
固态氧
固态酒精
固态水银
熔点/℃
-210
-218
-117
-39
物质
液态氮
液态氧
液态酒精
液态水银
沸点/℃
-196
-183
78
357
A. 在-200℃时氮是液态
B. 将氮和氧放在-200℃的环境中一段时间后,慢慢提高环境的温度,氮气比氧气更快分离出来
C. 在标准大气压下,可以用酒精温度计测量沸水的温度
D. 在-80℃的南极工作环境中,可以使用水银温度计测温
20. 北方冬天室外的气温很低,司机进入小轿车并关闭所有车门后,若没有打开汽车空调,过一会儿就会发现车窗上会形成一层水雾;司机打开空调的暖风后,车窗上的水雾会逐渐消失。关于此现象的解释正确的是( )
A. 车窗上水雾的形成是由于小轿车内的空气液化形成的
B. 车窗上水雾的形成是由于小轿车外的空气液化形成的
C. 车窗上水雾会逐渐消失是因为车窗上的水雾汽化成了水蒸气
D. 司机打开空调的暖风主要是通过增加车窗上水雾的温度,从而加快汽化的。
第二部分
三、实验探究题(共47分,21题共4分,22题共6分,23题9分,24题3分,25题4分,26题5分,27题7分,28题5分,29题4分)
21. 如甲图(a)、(b)、(c)、(d)是测量烧杯内水的温度的4种操作方法,其中正确的是图________。(选填“a”、“b”、“c”、“d”);如图乙温度计的示数是________℃。
22. 现阶段流感病毒极易传播,医生会利用温度计测量病人体温。
(1)某病人按照正确操作测量体温后,示数如图甲所示,此时的读数是______℃。由于疏忽,另一病人直接用此温度计测量自己的体温,测量后体温计的示数与之前相同,则该病人的体温_____(填“一定”“一定不”或“可能”)与体温计示数相等。
(2)科技小组自制了一个简易温度计如图乙所示,此温度计的测温物体是__________(填“瓶内气体”或“管内外的水”);若气温升高,则水柱的高度h将_________(填“变大”“变小”或“不变”);为提高此温度计的灵敏度,应选择体积更_______的塑料瓶。
23. 小明和小华用如图甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)在加热过程中,水中气泡出现如图乙所示的两种情形,其中图______(选填“A”或“B”)表示水在沸腾;
(2)水沸腾时,水持续吸热,温度_______ ;
(3)实验操作正确,两名同学根据实验数据分别绘制了水的温度随时间变化的图象,如图丙所示。两名同学所绘图象不同的原因是水的_________不同;
(4)由图丙可知:水的沸点是_______℃,表明液面上方气压_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)1个标准大气压;
(5)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。两名同学接着用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,如图丁所示,发现烧瓶内的水又重新沸腾了,这是因为浇冷水后瓶内水蒸气_________(填物态变化名称),导致瓶内气压减小,水的沸点______(选填“升高”、“降低”、“不变”)。
24. 如图甲所示,针筒内封住一定质量的乙醚蒸气,向左推活塞,可以观察到筒壁上出现乙醚液体,说明乙醚气体可以在常温下通过___________的方式液化;如图乙所示把水壶中的水烧开并持续加热,在距离壶嘴一定高度处放置一个玻璃板,可以观察到玻璃板 __________(选填“上”或“下”)表面出现小水珠的现象,说明水蒸气可以通过___________ 的方式液化。
25. 小明发现寒冷的冬季,下雪的天气环卫工人在冰雪路面上撒盐,从而使冰雪熔化,他想知道其中的奥秘,请你和他一起完成探究实验,回答一下问题:
(1)第一次实验中小明要探究冰和盐冰(加盐的冰)的熔化过程。如图甲所示,在烧杯中装入适量碎盐冰,试管中装入适量碎冰,并用酒精灯给烧杯加热。安装实验装置应按___________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(2)组装好器材后(如图乙)进行实验,图丙是根据实验数据绘制的试管内的碎冰的温度随时间变化的关系图像,可知加了盐的冰雪熔点_________0℃(选填“高于”、“低于”或“等于”),第7min烧杯中的盐冰处于________态(选填“固”、“液”、“气”或“固液共存”)。
(3)第二次实验,小明将试管和烧杯内的物质做了调换,如图丁所示,若实验中两种物质的初温仍为-10℃,则加热的过程中__________(填“碎冰”或“碎盐冰”)先熔化。
26. 科学刘老师带领同学们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)实验中根据______________ 变化判断液体蒸发的快慢;
(3)同学们猜想液体蒸发的快慢还可能与液体表面积大小有关,应选择实验_____两图的对比,该实验所采用的研究方法是______________ 。
27. 科学是一门以观察和实验为基础的学科,学好科学要多做实验。
(1)如图甲,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球会被弹开,说明声音是由物体的________产生的;实验中乒乓球起到的作用是__________。
(2)如图乙,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉也把乒乓球弹开,说明________可以传声;若在月球上进行图乙实验,则__________(选填“能”或“不能”)看到乒乓球被弹开。
(3)加大力度敲击音叉,发现乒乓球弹起的幅度变大,说明物体振动幅度越大,声音的_____越大。
(4)如图丙,将上面置有轻质小球的发声体悬浮放在玻璃罩内,通过抽气口,往外抽出罩内空气。随着罩内空气不断减少,最后几乎听不到声音了,但可以看到发声体上方的轻质小球________ ,由此得出实验结论:__________ 。
28. 古筝是中国独特的民族乐器之一,已经有2500年的历史了,目前最常用的规格为二十一弦。小红在古筝演奏中发现,拨动不同琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧程度有关。于是她利用弦音计(如图甲)做研究,弦音计上有四根固定在“音箱”上的琴弦,每根弦线的松紧程度都相同,她选用的琴弦长度、粗细、材料图中已标出。
(1)若她选择b、c两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线_________的关系,若她要研究音调与弦线材料的关系,则应选择_________两弦线做实验;
(2)小红在古筝演奏中还发现,古筝使用一段时间后会发生“走音”现象,这是指琴弦发声音的_________偏离了标准,于是她就拿出“调音器”拧动琴弦右端的弦钉来“调音”(如图乙所示),这是通过改变琴弦的___________来实现的。
(3)小红轻轻弹和加大力度弹同一根琴弦,则琴弦发出声音的_________不同。
29. 生活中我们发现,快速向手心吹气会感到凉爽,而缓慢向手心哈气则会感到温暖。请从物态变化过程中吸热、放热的角度,解释造成这种体感差异的原因。(已知呼出气体的温度基本相同)
四、科普阅读题(共8分)
30. 阅读短文,回答问题。
液态金属芯片散热——中国“智”造的未来冷却技术
你有没有发现,手机或电脑用久了会发烫?这是因为内部的“大脑”——芯片在高速工作时会产生大量热量。如果热量不能及时散去,芯片就可能“中暑”,导致运行变慢甚至损坏。传统的散热方式,比如风扇、铜管等,已经逐渐跟不上高性能芯片的发展步伐。
于是,一种神奇的新型材料走进了科学家的视野——液态金属。它是一种在常温下像水一样流动的金属,最常见的是以镓(jiā)为基础的合金。这种材料不仅导电性好,更重要的是导热能力极强,是铜的数十倍!当它从液态变成气态时,还能吸收巨大的热量,这正是高效散热的关键。
在中国,中科院理化技术研究所的刘静教授团队,早在2000年代初就率先提出了将液态金属用于电子设备散热的设想。他们研发出一种特殊的液态金属冷却系统,能够像“血液”一样在芯片周围循环流动,快速带走热量。这项技术被形象地称为“给芯片装上空调”。目前,这项由中国原创的技术已经走出实验室,在多个高科技领域崭露头角:
在高性能服务器和数据中心中,采用液态金属散热的系统能显著降低能耗,提升运算效率;
在5G通信基站中,由于信号处理芯片功率大、发热集中,液态金属冷却方案有效保障了设备稳定运行;甚至在一些国产高端显卡和人工智能计算芯片的研发中,也开始尝试集成液态金属散热模块,助力中国“芯”突破性能瓶颈。
整个散热过程就像一场精密的“旅行”:
吸热汽化:液态金属流经高温芯片表面,吸收热量后发生汽化,由液体变为气体,这一过程大量吸热,使芯片迅速降温。
输运放热:高温金属蒸气被引导至散热器(冷端),在这里遇冷发生液化,重新变回液体,并放出热量。
循环回流:液态金属通过重力或微泵作用,自动流回芯片区域,开始下一次“吸热之旅”。
这种利用物态变化实现高效散热的方式,不仅节能环保,而且体积小巧,非常适合未来更轻薄、更强力的智能设备。随着我国在新材料和高端制造领域的不断突破,液态金属技术正从“实验室奇迹”走向“百姓生活”,成为中国科技创新的一张闪亮名片。
(1)液态金属在芯片表面吸收热量后,主要发生的物态变化是( )
A. 熔化 B. 汽化 C. 液化 D. 凝固
(2)金属蒸气在散热器处液化,下列说法不正确的是( )
A. 液化过程需要持续吸热
B. 液化过程需要持续放热
C. 所有气体在其温度降到足够低的条件下都可以液化
D. 气体液化后分子间距离变小
(3)文中提到液态金属冷却系统像“血液”一样循环流动,说明它在常温下处于______态,请你类比人体血液循环系统,这一技术设计中的“心脏”是________部件。
(4)与传统风扇散热相比,液态金属散热有哪些优势?(至少写出两点)
_________
(5)科研人员计划将液态金属散热技术用于火星探测车的电子系统。火星表面昼夜温差极大(白天约20℃,夜间可达-80℃)。请你分析:该技术在火星上可能面临什么挑战?你建议选用高熔点还是低熔点的液态金属?
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