摘要:
**基本信息**
沪科版新教材第13章温度与物态变化单元自测卷,覆盖温度计原理、物态变化及水循环等核心知识点,结合3D打印、海水淡化等科技情境与生活实例,适配暑假复习,强化物理观念与科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|填空题|5/14|液体热胀冷缩、熔化凝固、液化|3D打印材料熔化(科技情境)、冰箱“白气”液化(生活实例)|
|选择题|13/26|温度估测、物态变化判断、沸腾条件|海水淡化装置汽化液化(应用)、体温计使用(实验技能)|
|作图题|2/6|温度计读数、温度-时间图像|水沸腾图像绘制(科学探究)|
|实验题|4/24|晶体熔化、蒸发影响因素、碘升华|冰与石蜡熔化对比(科学思维)、碘升华控制温度(科学探究)|
内容正文:
第13章 温度与物态变化 单元自测卷
【新教材,沪科版】
(考试时间:60分钟 试卷满分:70分)
考前须知:
1.本卷试题共24题,满分70分,限时60分钟。
2.本卷选题均为重难点题型,考点全覆盖,旨在检测学习成果。
一、填空题(本题共5小题,每空1分,共14分。)
1.如图所示是同学们自制的温度计,该温度计的工作原理是液体的__________。把自制温度计放入温度较高的水中,玻璃管中的液柱将__________(选填“上升”或“下降”)。若要使该自制温度计更灵敏,则应该换用较__________(选填“粗”或“细”)的玻璃管。
2.如图所示,3D打印一般是先将固态材料在高温下______(填物态变化名称)变成液态材料,然后喷头按照3D图纸轨迹运动,将液态材料挤出,最后液态材料凝固后形成立体实物。若打印材料是晶体,在凝固过程中材料的温度______(选填“不断升高”、“不断降低”或“保持不变”)。
3.夏天打开冰箱门,会看到冒“白气”,这是______现象(填物态变化名称);这个过程需要_______热。“白气”其实是______(选填“小水滴”或“水蒸气”)。
4.小明和妈妈一起在厨房煮饺子时,发现厨房中有很多物态变化现象:从冰箱拿出的饺子表面上产生的“白霜”是________现象;在积雪覆盖的路面上撒盐有利于除雪,原因是撒盐可以________(选填“降低”或“提高”)冰的熔点。
5.如图所示的是水循环示意图,在太阳辐射、地球引力等作用下,地球上各种形态的水不断进行周而复始的运动。图中①处发生的物态变化伴随着______(选填“吸热”或“放热”);图中②处水蒸气有的________(填物态变化)形成小水滴,有的形成小冰晶,形成千姿百态的云;图中③处温度较高时,冰晶会______(填物态变化)变成水滴,与空中的小水滴一起形成雨。降雨是地球上淡水的来源之一,我国属于缺水国家,节约用水应从我做起,请你写出日常生活中的一项节水措施:____________________________。
二、单项选择题(本题共13小题,每小题2分,共26分。)
6.《天工开物·乃服》记载:“凡养蚕之家,虑蚕室郁热,开窗透气,务令温暖如春,蚕必蕃滋”。河北地区养蚕时节集中在4-5月,蚕农在养蚕劳动中需精准把控蚕室温度,适宜的温度能显著提高蚕的存活率。下列有关“温度”的估测最符合实际的是( )
A.正常人的体温约为
B.蚕室“温暖如春”的适宜温度约为
C.蚕室透气散热后温度应降至
D.蚕农洗澡时的最适水温约为
7.如图是某测量温度的仪表,以下说法中,正确的是( )
A.该仪表是体温计
B.该仪表是根据液体的热胀冷缩性质制成的
C.该示数是
D.该仪表的“0”刻度线标记处错误
8.一支体温计消毒后的示数为38.5℃,没有向下甩直接用该体温计先后测两个病人的体温,第一个示数为38.5℃,第二个示数为39.6℃,由此可以确定( )
A.两个病人都在发烧
B.第一个病人一定发烧,第二个病人可能发烧
C.第一个病人一定不发烧,第二个病人一定发烧
D.第一个病人可能发烧,第二个病人一定发烧
9.3D打印机将PLA塑料被加热后从喷嘴挤出,冷却后固化成醒狮模型.PLA材料经历的物态变化为( )
A.先凝固后熔化 B.先升华后凝华
C.先熔化后凝固 D.先液化后汽化
10.李雷猜想水加入别的物质后,会对液体的凝固点产生影响。为验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水凝固过程。每隔一段时间观察盐水的状态、记录温度,记录其温度随时间的变化情况如图甲所示。再将一个装有冰水混合物的试管放入盐冰水混合物中,如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.甲图中,在t=5min时,该物质处于固态
B.甲图中,盐水的凝固过程持续了20分钟
C.甲图中,10-20min内,该物质不放出热量,所以温度保持不变。
D.乙图中,试管中的冰水混合物中的固体会变多
11.根据如图表中的数据,下列说法正确的是( )
熔点/℃(标准大气压)
固态酒精
-117
铅
328
固态水银
-39
铜
1083
冰
0
铁
1535
A.-110℃的酒精是固态
B.可以将铜块放到铁制容器中熔化
C.放在0℃的房间中的水会凝固结冰
D.在-40℃的地区,能用水银温度计测气温
12.如图是一种常见的海水淡化装置,将此装置放置在太阳光下,就可以实现海水淡化。此过程中,海水中的水发生的物态变化是( )
A.先汽化后液化 B.先汽化后凝华 C.先升华后液化 D.先升华后凝华
13.如图所示,大容器中装有水,持续加热,则甲、乙两试管中的液体( )(水的沸点100摄氏度酒精沸点78摄氏度)
A.甲不会沸腾,乙会沸腾 B.都不会沸腾
C.甲会沸腾,乙不会沸腾 D.都会沸腾
14.纸的着火点大约是183℃,酒精灯的火焰温度约400~500℃,小明在老师的指导下,做了一个有趣的实验:用纸做的锅装上适量水,放在酒精灯火焰上烧,水烧开了,而纸锅不会燃烧;下列有关这个实验的说法正确的是( )
A.做纸锅用的纸最好用粗糙的厚纸
B.纸锅不会燃烧是因为火焰温度低于纸的着火点
C.纸锅不会燃烧是因为水沸腾后温度不再升高
D.纸锅里的水在未加热之前,不会发生汽化现象
15.下列关于物态变化的说法,正确的是( )
A.“十月打了霜,来年粮满仓”,霜的形成是凝华现象,需要放热
B.用干冰人工降雨,干冰熔化吸热,使周围水蒸气液化成小水滴
C.给高烧病人擦拭酒精降温,是因为酒精升华吸热
D.冬天菜窖里放几桶水,主要是利用水蒸发放热
16.运用物理知识可以解决许多生活实际问题,如图所示所蕴含的物理知识解释正确的是( )
①甲图中,液化石油气,是在常温下通过压缩体积的方法使其液化的
②乙图中,夏天把鱼埋在冰粒中保存,利用了冰温度较低且升华吸热
③丙图中,北方冬天在菜窖里放几桶水,是利用了水凝固放热防止菜冻坏
④丁图中,舞台上看到的雾,是利用干冰升华放热使空气中的水蒸气液化而成
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有②④正确 D.只有①③正确
17.人类的生存和生活离不开地球上的水循环,关于图中水循环的物态变化,下列说法不正确的是( )
A.海水吸热,蒸发成水蒸气上升到空中
B.空气中的水蒸气遇冷,液化成云中的小水滴
C.云中的小水滴遇冷,凝固形成冰雹
D.云中的小冰晶吸热,升华形成雨
18.物质M通过吸、放热出现三种不同状态,如图所示。甲、乙、丙三种状态依次为( )
A.固态、气态、液态 B.气态、液态、固态
C.气态、固态、液态 D.液态、固态、气态
三、作图题(本题共2小题,每小题3分,共6分。)
19.如图所示为北方常用寒暑表的一部分,当环境温度为−12℃时,请把温度计对应液柱部分涂黑,并用虚线标出人观察的正确视线。
20.在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中记录的数据如下表所示,请在图中画出水的温度随时间变化的图像。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
91
93
95
97
99
99
99
99
99
四、实验题(本题共4小题,每空1分,共24分。)
21.在“探究冰和石蜡熔化特点”的实验中。实验装置如图甲、乙所示,观察到电脑屏幕上显示的冰和石蜡熔化的温度—时间的图像分别如图丙和丁。
(1)在组装器材放置温度传感器时,由于试管内物质熔化后表面会下降,所以温度传感器探头应该放置在物质中间略________(选填“靠上”或“靠下”)的位置。
(2)实验过程中利用温度传感器采集数据,还要观察冰和石蜡的________变化情况。
(3)由图丙可知冰在熔化时需吸热,温度________(选填“升高”“降低”或“不变”);当加热到第300 s时,试管中的物质处于________态(选填“固”“液”或“固液共存”);
(4)分析丁图,根据________可以判断石蜡是非晶体。
22.小军看到久置的蔬菜会干瘪,猜想蔬菜水分散失的快慢可能与①蔬菜表面积的大小、②蔬菜所处环境的温度、③蔬菜表面上方空气的流动速度等因素有关。为了验证猜想,他挑选形状、大小完全相同的同种胡萝卜,进行了如图所示的三组实验,并记录了放置相同一段时间后的现象。
材料
第一组
第二组
第三组
相同的胡萝卜
相同一段时间后A比B干瘪
(1)第一组实验是为了验证猜想_____ (选填序号)对蔬菜水分散失快慢的影响;
(2)分析第二组实验可知:当蔬菜所处的环境温度和表面上方空气的流速相同时,蔬菜的表面积越_____ (选填“大”或“小”),蔬菜水分散失越_____ (选填“快”或“慢”);
(3)要验证猜想③,则应选择第_____ 组实验,可证明其他条件一定时,液体表面上方空气流速越快,蒸发越_____ (选填“快”或“慢”);
(4)请写出一种减慢冰箱里蔬菜干瘪的具体做法:___________ 。
23.物理兴趣小组在“生活中的热现象”主题研学实践中,开展了“水的沸腾规律”的实验探究。
(1)组装图甲的实验装置时,合理的安装顺序为____________(选填“自上而下”或“自下而上”)。
(2)实验中,在某时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为____________;小组同学观察到水沸腾前后气泡的变化如图丙所示,其中____________(选填“A”或“B”)图是水沸腾时气泡变化的情形。
(3)兴趣小组使用完全相同的实验装置,用初温相同的水完成实验,由图丁的图像分析,两组将水加热至沸腾的时间____________(选填“相同”或“不同”),造成该差异的原因可能是____________。
(4)小组同学用图戊装置继续探究:持续加热至大烧杯中的水沸腾后,观察到两支温度计的示数始终相同,此时试管中的水____________(选填“会”或“不会”)沸腾,由此可知水沸腾的条件是____________。
(5)为了让图戊装置中试管内的水也能沸腾,请你设计可行的实验方案____________。
24.为了观察碘的升华现象,小华分别设计了如图甲、乙所示的实验。已知碘的熔点约为113.7℃,沸点约为184.4℃。酒精灯外焰的温度约为800℃。水的沸点是100℃(1个标准大气压下)。
(1)通过实验,小华发现更合理的方案是______(选填“甲”或“乙”)方案,选用此方案主要是为了______(选填“受热均匀”或“控制温度”);
(2)实验进行不久可观察到碘锤内固态碘减少且出现紫色的碘蒸气。停止加热冷却后,观察到碘锤中的碘蒸气不见了,碘锤内壁上出现紫黑色的碘颗粒,这是______现象,该物态变化需要______(选填“吸热”或“放热”)。
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第13章 温度与物态变化 单元自测卷
【新教材,沪科版】
(考试时间:60分钟 试卷满分:70分)
考前须知:
1.本卷试题共24题,满分70分,限时60分钟。
2.本卷选题均为重难点题型,考点全覆盖,旨在检测学习成果。
一、填空题(本题共5小题,每空1分,共14分。)
1.如图所示是同学们自制的温度计,该温度计的工作原理是液体的__________。把自制温度计放入温度较高的水中,玻璃管中的液柱将__________(选填“上升”或“下降”)。若要使该自制温度计更灵敏,则应该换用较__________(选填“粗”或“细”)的玻璃管。
【答案】 热胀冷缩 上升 细
【详解】自制液体温度计的工作原理是液体的热胀冷缩,这是液体温度计的基本工作原理。
将自制温度计放入温度较高的水中时,瓶内液体受热,体积膨胀,因此玻璃管中的液柱会上升。
液体体积变化量相同时,玻璃管越细,液柱高度的变化越明显,温度计越灵敏,因此要让温度计更灵敏,应该换用较细的玻璃管。
2.如图所示,3D打印一般是先将固态材料在高温下______(填物态变化名称)变成液态材料,然后喷头按照3D图纸轨迹运动,将液态材料挤出,最后液态材料凝固后形成立体实物。若打印材料是晶体,在凝固过程中材料的温度______(选填“不断升高”、“不断降低”或“保持不变”)。
【答案】 熔化 保持不变
【详解】物质从固态变为液态的物态变化称为熔化,固态打印材料在高温下变成液态,该过程属于熔化;若打印材料是晶体,晶体有固定的凝固点,晶体在凝固过程中放出热量,但温度保持不变。
3.夏天打开冰箱门,会看到冒“白气”,这是______现象(填物态变化名称);这个过程需要_______热。“白气”其实是______(选填“小水滴”或“水蒸气”)。
【答案】 液化 放 小水滴
【详解】空气中的水蒸气遇冷由气态变为液态,该物态变化为液化,这个过程需要放热。
水蒸气是无色透明的,肉眼无法直接看见,我们看到的“白气”实际是水蒸气液化形成的小水滴。
4.小明和妈妈一起在厨房煮饺子时,发现厨房中有很多物态变化现象:从冰箱拿出的饺子表面上产生的“白霜”是________现象;在积雪覆盖的路面上撒盐有利于除雪,原因是撒盐可以________(选填“降低”或“提高”)冰的熔点。
【答案】 凝华 降低
【详解】饺子表面的“白霜”是空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态的小冰晶,该物态变化为凝华。
积雪上撒盐后,盐与雪混合形成盐水,盐水的凝固点低于纯水,等效于降低了冰的熔点,使得冰能在更低温度下熔化,从而便于除雪。
5.如图所示的是水循环示意图,在太阳辐射、地球引力等作用下,地球上各种形态的水不断进行周而复始的运动。图中①处发生的物态变化伴随着______(选填“吸热”或“放热”);图中②处水蒸气有的________(填物态变化)形成小水滴,有的形成小冰晶,形成千姿百态的云;图中③处温度较高时,冰晶会______(填物态变化)变成水滴,与空中的小水滴一起形成雨。降雨是地球上淡水的来源之一,我国属于缺水国家,节约用水应从我做起,请你写出日常生活中的一项节水措施:____________________________。
【答案】 吸热 液化 熔化 用完关紧水龙头
【详解】[1]湖中的水转变成水蒸气是汽化现象,此过程要吸热。
[2]空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴。
[3]冰晶熔化成水滴,此现象为熔化要吸热。
[4]可以从一水多用或者是尽量防止水的无谓的损耗这两个角度来考虑如何节约用水,如用洗衣水冲厕所、用完关紧水龙头等。
二、单项选择题(本题共13小题,每小题2分,共26分。)
6.《天工开物·乃服》记载:“凡养蚕之家,虑蚕室郁热,开窗透气,务令温暖如春,蚕必蕃滋”。河北地区养蚕时节集中在4-5月,蚕农在养蚕劳动中需精准把控蚕室温度,适宜的温度能显著提高蚕的存活率。下列有关“温度”的估测最符合实际的是( )
A.正常人的体温约为
B.蚕室“温暖如春”的适宜温度约为
C.蚕室透气散热后温度应降至
D.蚕农洗澡时的最适水温约为
【答案】B
【详解】A.正常人的体温约为,远低于正常体温,不符合实际,故A错误;
B.春季舒适的室温约为,符合“温暖如春”的描述,符合实际,故B正确;
C.是冰水混合物的温度,温度过低,不符合养蚕需要的温暖环境,故C错误;
D.洗澡的适宜水温约为,温度过高,会烫伤人体,不符合实际,故D错误。
故选B。
7.如图是某测量温度的仪表,以下说法中,正确的是( )
A.该仪表是体温计
B.该仪表是根据液体的热胀冷缩性质制成的
C.该示数是
D.该仪表的“0”刻度线标记处错误
【答案】B
【详解】A.体温计的分度值是0.1℃,测量范围是35~42℃;由图可知,该温度计的分度值是1℃,刻度线包括0℃、-10℃等,与体温计的测量范围不同,故A错误;
B.温度计的工作原理是根据液体热胀冷缩的性质,温度升高时,液体膨胀,示数上升,反之下降,故B正确;
CD.由图可知,液柱的上表面在“0”刻度线的下方,表示该温度为零下;该温度计的分度值是1℃,因为液柱的上表面与0℃以下第7条刻度线相平,故读数为−7℃,“0”刻度线的标记符合温度计的刻度特点,故CD错误。
故选B。
8.一支体温计消毒后的示数为38.5℃,没有向下甩直接用该体温计先后测两个病人的体温,第一个示数为38.5℃,第二个示数为39.6℃,由此可以确定( )
A.两个病人都在发烧
B.第一个病人一定发烧,第二个病人可能发烧
C.第一个病人一定不发烧,第二个病人一定发烧
D.第一个病人可能发烧,第二个病人一定发烧
【答案】D
【详解】体温计的玻璃泡上方有缩口结构,不向下甩动时,水银柱只能随体温升高而上升,不会自动下降。原体温计示数为,测第一个病人后示数仍为,说明第一个病人的体温不高于,此温度范围包含了发烧(如)与不发烧(如)两种可能,因此第一个病人可能发烧。测第二个病人后示数升高到,说明水银柱随病人体温升高,因此第二个病人体温就是,一定发烧,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.3D打印机将PLA塑料被加热后从喷嘴挤出,冷却后固化成醒狮模型.PLA材料经历的物态变化为( )
A.先凝固后熔化 B.先升华后凝华
C.先熔化后凝固 D.先液化后汽化
【答案】C
【详解】3D打印机将PLA塑料被加热后从喷嘴挤出,由固态变为液态这是熔化过程;冷却后固化成醒狮模型,由液态变为固态,这是凝固过程。故选C。
10.李雷猜想水加入别的物质后,会对液体的凝固点产生影响。为验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水凝固过程。每隔一段时间观察盐水的状态、记录温度,记录其温度随时间的变化情况如图甲所示。再将一个装有冰水混合物的试管放入盐冰水混合物中,如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.甲图中,在t=5min时,该物质处于固态
B.甲图中,盐水的凝固过程持续了20分钟
C.甲图中,10-20min内,该物质不放出热量,所以温度保持不变。
D.乙图中,试管中的冰水混合物中的固体会变多
【答案】D
【详解】A.甲图中,在时,温度还在下降,说明盐水尚未开始凝固,此时处于液态,故A错误;
B.甲图中,盐水从第10min开始凝固,到第20min凝固结束,凝固过程持续了,故B错误;
C.甲图中,10-20min内是盐水的凝固过程,晶体凝固时持续放热但温度保持不变,故C错误;
D.乙图中,盐冰水混合物的温度低于,试管内的冰水混合物会向外界放热,水会凝固成冰,因此固体变多,故D正确。
故选D。
11.根据如图表中的数据,下列说法正确的是( )
熔点/℃(标准大气压)
固态酒精
-117
铅
328
固态水银
-39
铜
1083
冰
0
铁
1535
A.-110℃的酒精是固态
B.可以将铜块放到铁制容器中熔化
C.放在0℃的房间中的水会凝固结冰
D.在-40℃的地区,能用水银温度计测气温
【答案】B
【详解】A.酒精熔点为,高于酒精熔点,因此的酒精是液态,故A错误;
B.铜熔点,铁熔点,铜熔化时的温度低于铁的熔点,铁容器不会熔化,因此可以将铜块放在铁制容器中熔化,故B正确;
C.水的凝固点是,房间温度为,水温度达到后,无法通过热传递向环境继续放热,因此不会凝固结冰,故C错误;
D.水银凝固点是,低于水银凝固点,水银已经凝固为固态,无法正常工作,因此不能用水银温度计测气温,故D错误。
故选B。
12.如图是一种常见的海水淡化装置,将此装置放置在太阳光下,就可以实现海水淡化。此过程中,海水中的水发生的物态变化是( )
A.先汽化后液化 B.先汽化后凝华 C.先升华后液化 D.先升华后凝华
【答案】A
【详解】海水在阳光下吸热,由液态变为气态水蒸气,发生汽化;随后水蒸气上升遇到较冷的透明塑料膜,放热变为液态小水滴,发生液化,因此为先汽化后液化,故选A。
13.如图所示,大容器中装有水,持续加热,则甲、乙两试管中的液体( )(水的沸点100摄氏度酒精沸点78摄氏度)
A.甲不会沸腾,乙会沸腾 B.都不会沸腾
C.甲会沸腾,乙不会沸腾 D.都会沸腾
【答案】A
【详解】在1个标准大气压下水的沸点为100℃,酒精的沸点是78℃;甲试管中装的是水,乙试管装酒精,当烧杯中的水沸腾时,由于水的沸点高于酒精的沸点,酒精会沸腾;甲试管中的水温度达到沸点后,由于内外温度相同,试管内的水不能从烧杯继续吸热,甲不会沸腾,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14.纸的着火点大约是183℃,酒精灯的火焰温度约400~500℃,小明在老师的指导下,做了一个有趣的实验:用纸做的锅装上适量水,放在酒精灯火焰上烧,水烧开了,而纸锅不会燃烧;下列有关这个实验的说法正确的是( )
A.做纸锅用的纸最好用粗糙的厚纸
B.纸锅不会燃烧是因为火焰温度低于纸的着火点
C.纸锅不会燃烧是因为水沸腾后温度不再升高
D.纸锅里的水在未加热之前,不会发生汽化现象
【答案】C
【详解】A.做纸锅用的纸最好用光滑的厚纸,是因为光滑的纸不易渗水,厚纸盛水不容易破碎,故A错误;
B.若纸锅中无水,火焰会将纸锅点燃,因此火焰的温度高于纸的着火点,故B错误;
C.在一标准大气压下,水的沸点是100℃,当水的温度达到100℃时,吸热沸腾,温度不再升高,纸锅受水的影响,纸锅的温度不会超过100℃,没有达到纸的着火点,所以纸锅不会燃烧,故C正确;
D.汽化分为蒸发和沸腾两种方式,沸腾时需要达到沸点,蒸发是在任何温度下都会发生的汽化现象,纸锅里的水在未加热之前,会蒸发,因此会发生汽化现象,故D错误。
故选C。
15.下列关于物态变化的说法,正确的是( )
A.“十月打了霜,来年粮满仓”,霜的形成是凝华现象,需要放热
B.用干冰人工降雨,干冰熔化吸热,使周围水蒸气液化成小水滴
C.给高烧病人擦拭酒精降温,是因为酒精升华吸热
D.冬天菜窖里放几桶水,主要是利用水蒸发放热
【答案】A
【详解】A.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的固态小冰晶,凝华过程需要放热,故A正确;
B.用干冰人工降雨,干冰升华吸热,使周围温度降低,水蒸气遇冷液化成小水滴,并非干冰熔化吸热,故B错误;
C.给高烧病人擦拭酒精降温,是因为酒精汽化吸热,而不是升华吸热,故C错误;
D.冬天菜窖里放几桶水,主要是利用水凝固放热,使菜窖内温度不会太低,并非水蒸发放热,故D错误。
故选A。
16.运用物理知识可以解决许多生活实际问题,如图所示所蕴含的物理知识解释正确的是( )
①甲图中,液化石油气,是在常温下通过压缩体积的方法使其液化的
②乙图中,夏天把鱼埋在冰粒中保存,利用了冰温度较低且升华吸热
③丙图中,北方冬天在菜窖里放几桶水,是利用了水凝固放热防止菜冻坏
④丁图中,舞台上看到的雾,是利用干冰升华放热使空气中的水蒸气液化而成
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有②④正确 D.只有①③正确
【答案】D
【详解】①液化石油气在常温下是气体,但通过压缩体积(增大压强),使其液化,便于储存和运输。这是常见的气体液化方法之一,所以①说法正确;
②冰在常温下会熔化(从固态变液态),而不是升华(直接从固态变气态)。冰熔化时会吸收热量,从而降温保鲜,这个过程是熔化吸热,不是升华,所以②说法错误;
③冬天,当气温低于0°C时,水会结冰(凝固),而凝固过程会放出热量,这个热量可以减缓菜窖内温度下降的速度,起到保温作用,防止蔬菜冻坏,所以③说法正确;
④干冰是固态二氧化碳,它在常温下会升华(直接变成气体),这个过程是吸热的,不是放热。干冰升华时吸收大量热量,使周围空气温度迅速降低,导致空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴,即我们看到的“白雾”,所以④说法错误。综上,说法正确的有①③,故ABC错误,D正确。
故选 D。
17.人类的生存和生活离不开地球上的水循环,关于图中水循环的物态变化,下列说法不正确的是( )
A.海水吸热,蒸发成水蒸气上升到空中
B.空气中的水蒸气遇冷,液化成云中的小水滴
C.云中的小水滴遇冷,凝固形成冰雹
D.云中的小冰晶吸热,升华形成雨
【答案】D
【详解】A.海水吸热,由液态变为气态,蒸发成水蒸气上升到空中,属于汽化现象。故A正确,不符合题意;
B.空气中的水蒸气遇冷,由气态变为液态,变成云中的小水滴,属于液化现象,故B正确,不符合题意;
C.云中的小水滴遇冷,由液态变为固态,凝固形成冰雹,故C正确,不符合题意;
D.小冰晶是固态,雨是液态,物质从固态变成液态的过程是熔化,物质从固态直接变成气态才是升华。故D错误,符合题意。
故选D。
18.物质M通过吸、放热出现三种不同状态,如图所示。甲、乙、丙三种状态依次为( )
A.固态、气态、液态 B.气态、液态、固态
C.气态、固态、液态 D.液态、固态、气态
【答案】A
【详解】假设甲为固态,固态吸热熔化变成液态,或者固态吸热升华变成气态,假设乙是液态,液态放热会凝固变成固态,此时丙与甲都是固态,与丙放热变成甲矛盾,所以乙不是液态;假设乙是甲升华变成的气态,则乙由气态放热变成液态,此时丙是液态,液态放热凝固成固态,与假设甲是固态相符,因此假设甲是固态,乙是气态,丙是液态成立,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
三、作图题(本题共2小题,每小题3分,共6分。)
19.如图所示为北方常用寒暑表的一部分,当环境温度为−12℃时,请把温度计对应液柱部分涂黑,并用虚线标出人观察的正确视线。
【答案】
【详解】由图可知,温度计1大格里有10小格,所以该温度计的分度值为1℃,从零刻度线开始向下数,找到刻度为−12℃的位置,将该位置对应的液柱部分涂黑。为了准确读取温度计的示数,人观察时视线应与温度计刻度面垂直。从温度计刻度面的正前方,通过液柱顶端画一条虚线,这条虚线就代表了人观察的正确视线,如图所示:
20.在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中记录的数据如下表所示,请在图中画出水的温度随时间变化的图像。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
91
93
95
97
99
99
99
99
99
【答案】
【详解】根据表格数据,在坐标系中依次标出所有对应点:( 0 , 91 ) 、( 1 , 93 ) 、( 2 , 95 ) 、( 3 , 97 ) 、( 4 , 99 ) 、( 5 , 99 ) 、( 6 , 99 ) 、( 7 , 99 ) 、( 8 , 99 ) ,单位分别是时间 min 、温度 ℃ 。 连线:按照时间顺序,用平滑线将所有点依次连接,最终图像为:0~4min是上升的倾斜线段,4~8min是平行于时间轴的水平线段。
四、实验题(本题共4小题,每空1分,共24分。)
21.在“探究冰和石蜡熔化特点”的实验中。实验装置如图甲、乙所示,观察到电脑屏幕上显示的冰和石蜡熔化的温度—时间的图像分别如图丙和丁。
(1)在组装器材放置温度传感器时,由于试管内物质熔化后表面会下降,所以温度传感器探头应该放置在物质中间略________(选填“靠上”或“靠下”)的位置。
(2)实验过程中利用温度传感器采集数据,还要观察冰和石蜡的________变化情况。
(3)由图丙可知冰在熔化时需吸热,温度________(选填“升高”“降低”或“不变”);当加热到第300 s时,试管中的物质处于________态(选填“固”“液”或“固液共存”);
(4)分析丁图,根据________可以判断石蜡是非晶体。
【答案】(1)靠下
(2)状态
(3) 不变 固液共存
(4)温度不断上升,没有固定的熔点
【详解】(1)试管内物质熔化后表面会下降,将温度传感器探头放在物质中间略靠下的位置,可以保证熔化全过程探头都浸没在待测物质中,始终能准确测量物质内部的温度。
(2)本实验探究熔化特点,除采集温度数据外,还需要观察冰和石蜡在熔化过程中的状态变化,才能总结熔化规律。
(3)冰是晶体,晶体熔化的特点是吸热,温度保持不变;由图丙可知,冰在大约100s~600s温度不变,熔化尚未完成,因此试管中的物质处于固液共存态。
(4)晶体有固定的熔化温度(熔点),非晶体没有固定的熔点,熔化过程中温度会持续升高,因此根据“石蜡熔化时温度不断升高、没有固定熔点”,可以判断石蜡是非晶体。
22.小军看到久置的蔬菜会干瘪,猜想蔬菜水分散失的快慢可能与①蔬菜表面积的大小、②蔬菜所处环境的温度、③蔬菜表面上方空气的流动速度等因素有关。为了验证猜想,他挑选形状、大小完全相同的同种胡萝卜,进行了如图所示的三组实验,并记录了放置相同一段时间后的现象。
材料
第一组
第二组
第三组
相同的胡萝卜
相同一段时间后A比B干瘪
(1)第一组实验是为了验证猜想_____ (选填序号)对蔬菜水分散失快慢的影响;
(2)分析第二组实验可知:当蔬菜所处的环境温度和表面上方空气的流速相同时,蔬菜的表面积越_____ (选填“大”或“小”),蔬菜水分散失越_____ (选填“快”或“慢”);
(3)要验证猜想③,则应选择第_____ 组实验,可证明其他条件一定时,液体表面上方空气流速越快,蒸发越_____ (选填“快”或“慢”);
(4)请写出一种减慢冰箱里蔬菜干瘪的具体做法:___________ 。
【答案】(1)②
(2) 大 快
(3) 三 快
(4)将蔬菜包上保鲜膜后再放入冰箱的冷藏室内
【详解】(1)第一组实验中只有A、B萝卜的表面积相同、表面空气流速相同,A在阳光下温度高,B用遮光布挡住温度低,最终A比B干得快,是为了验证猜想 ②(蔬菜所处环境的温度)对蔬菜水分散失快慢的影响。
(2)分析第二组实验可知,胡萝卜温度和表面空气流动速度相同,最终发现剖开的胡萝卜比未剖开的胡萝卜干瘪,由此可得出的结论:当蔬菜所处的环境温度和表面上方空气的流速相同时,蔬菜的表面积越大,蔬菜水分散失越快。
(3)猜想③是蔬菜表面上方空气的流动速度对蒸发的影响,需要控制温度、表面积不变,改变空气流速。第三组实验中A、B胡萝卜温度、表面积相同,B用袋子密封,最终A比B干得快,因此选第三组;
可证明其他条件一定时,液体表面上方空气流速越快,蒸发越快。
(4)减慢冰箱里蔬菜干瘪的具体做法:将蔬菜包上保鲜膜后再放入冰箱的冷藏室内。
23.物理兴趣小组在“生活中的热现象”主题研学实践中,开展了“水的沸腾规律”的实验探究。
(1)组装图甲的实验装置时,合理的安装顺序为____________(选填“自上而下”或“自下而上”)。
(2)实验中,在某时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为____________;小组同学观察到水沸腾前后气泡的变化如图丙所示,其中____________(选填“A”或“B”)图是水沸腾时气泡变化的情形。
(3)兴趣小组使用完全相同的实验装置,用初温相同的水完成实验,由图丁的图像分析,两组将水加热至沸腾的时间____________(选填“相同”或“不同”),造成该差异的原因可能是____________。
(4)小组同学用图戊装置继续探究:持续加热至大烧杯中的水沸腾后,观察到两支温度计的示数始终相同,此时试管中的水____________(选填“会”或“不会”)沸腾,由此可知水沸腾的条件是____________。
(5)为了让图戊装置中试管内的水也能沸腾,请你设计可行的实验方案____________。
【答案】(1)自下而上
(2) 89 A
(3) 不同 两组实验所用水的质量不同
(4) 不会 温度达到沸点,持续吸热
(5)方案1:给大烧杯的杯口加盖密封;方案2:将试管口密封后抽取试管内的空气;方案3:用沸点高于水的液体(如食用油)替换大烧杯中的水
【详解】(1)组装加热装置时,需先根据酒精灯外焰的高度确定铁圈和石棉网的位置,再依次往上安装烧杯、温度计等器材,因此合理顺序为自下而上。
(2)温度计的分度值为1℃,示数为89℃;
水沸腾时,整个容器内水温相同,气泡上升过程中水压减小,且周围水不断汽化补充水蒸气,气泡体积逐渐变大;沸腾前,下方水温高于上方,气泡上升时遇冷收缩,且水蒸气液化,气泡体积逐渐变小。因此A图是沸腾时的气泡情形。
(3)由图丁可知,两组水达到沸点的时间不同(甲在t1,乙在t2),因此加热时间不同;
实验装置和初温相同,差异原因可能是水的质量不同(乙组水的质量更大,需要吸收更多热量才能沸腾,因此耗时更长)。
(4)大烧杯中的水沸腾后,温度保持不变,此时试管中的水虽能达到沸点,但与烧杯内水的温度相同,无法继续吸热,因此不会沸腾;
所以水沸腾的条件是:达到沸点,且持续吸热。
(5)方案1:给大烧杯的杯口加盖密封,烧杯内气压升高,水的沸点随之升高,烧杯内水的温度高于试管内水的沸点,试管内的水就能继续吸热并沸腾;
方案2:将试管口密封后抽取试管内的空气,试管内气压降低,水的沸点随之降低,烧杯内水的温度高于试管内水的沸点,试管内的水就能继续吸热并沸腾;
方案3:用沸点高于水的液体(如食用油)替换大烧杯中的水,使烧杯内液体的沸点高于试管内水的沸点,试管内的水就能达到沸点并继续吸热。
24.为了观察碘的升华现象,小华分别设计了如图甲、乙所示的实验。已知碘的熔点约为113.7℃,沸点约为184.4℃。酒精灯外焰的温度约为800℃。水的沸点是100℃(1个标准大气压下)。
(1)通过实验,小华发现更合理的方案是______(选填“甲”或“乙”)方案,选用此方案主要是为了______(选填“受热均匀”或“控制温度”);
(2)实验进行不久可观察到碘锤内固态碘减少且出现紫色的碘蒸气。停止加热冷却后,观察到碘锤中的碘蒸气不见了,碘锤内壁上出现紫黑色的碘颗粒,这是______现象,该物态变化需要______(选填“吸热”或“放热”)。
【答案】(1) 甲 控制温度
(2) 凝华 放热
【详解】(1)[1][2]标准大气压下水的沸点为100℃,低于碘的熔点,而酒精灯火焰的温度远高于碘的熔点,采用热水来加热碘,可以控制碘的温度低于它的熔点,从而防止碘熔化,更好地观察碘的升华现象,故更合理的方案是甲方案。
(2)[1][2]停止加热冷却后,观察到碘锤中的碘蒸气不见了,碘锤内壁上出现紫黑色的碘颗粒,这是因为碘蒸气遇冷直接变为了固态碘,这是凝华现象,而凝华放热。
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