第四章 物态变化(单元测试·培优检测卷)物理新教材苏科版八年级上册
2026-08-18
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摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦八年级上册物理第四章物态变化,以科技前沿(热管、3D打印笔)、生活现象(网红冰激凌、加湿器)和文化传承(青铜冶铸、二十四节气)为情境,通过基础判断与探究创新结合的试题设计,全面考查物态变化核心知识及科学探究能力,适配单元复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|16/32|温度估测、物态变化判断(如“霰”的形成)、图像分析(海波凝固图像)|结合生活(舒适室温)与传统文化(青铜冶铸),考查物理观念|
|填空题|11/32|温度计原理、物态变化吸放热(如镓熔化)、晶体熔化图像|通过思维导图构建知识体系,强化科学思维中的模型建构|
|解答题|6/36|冰熔化实验、水沸腾特点、跨学科实践(保温盒设计)|以干冰“尖叫”之谜、加湿装置探究等情境,突出科学探究与科学态度|
内容正文:
2026-2027学年八年级上册物理单元培优检测卷
第四章 物态变化
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本大题共有16小题,每小题2分,共32分)
1.以下温度中,最接近25℃的是( )
A.1标准大气压下,水沸腾时的温度 B.南京市夏季最高的室外温度
C.健康成年人的体温 D.让人感觉温暖而舒适的室内温度
【答案】D
【详解】A.根据沸点的知识可知,1标准大气压下,水沸腾时的温度是100℃,故A不符合题意;
B.根据常识可知,南京市夏季最高的室外温度超过35℃,故B不符合题意;
CD.正常情况下,人的体温在之间,变化幅度很小;感觉舒适的温度在25℃左右,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.如图所示的现象中,属于熔化的是( )
A.露珠的形成 B.滴水成冰
C.冰雪消融 D.湿手烘干
【答案】C
【详解】A.露珠的形成是空气中的水蒸气遇冷凝结成小水滴,是液化现象,故A不符合题意;
B.滴水成冰是液态水变成固态的冰的过程,是凝固现象,故B不符合题意;
C.冰雪消融是固态的冰变成液态水的过程,是熔化现象,故C符合题意;
D.湿手烘干,水由液态变为气态,属于汽化现象,故D不符合题意。
故选C。
3.将干冰放入烧杯内一段时间后,用潮湿的手摸外壁会“粘手”,此时发生在手上的物态变化是( )
A.液化 B.凝华 C.凝固 D.升华
【答案】C
【详解】干冰(固态二氧化碳)在常温下会迅速升华,这个过程需要吸收大量的热,导致烧杯外壁温度急剧降低,潮湿的手上含有水分(液态),当接触温度极低的烧杯外壁时,手上的液态水遇冷会变成固态的冰,这个过程是凝固。正是因为水凝固成冰,才会出现 “粘手” 的现象。故选C。
4.我国古代很早就对物态变化有所认识和应用。早在公元前21世纪,我国就掌握了青铜冶铸技术。如图所示的铸造青铜钟,就是让经过冶炼的液态铜在泥模内发生( )而制成的。
A.汽化 B.液化 C.熔化 D.凝固
【答案】D
【详解】液态铜在泥模内会变为固态,物态变化是凝固,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.2024年2月的“雪”与以往不同,气象专家解释这是“霰”(读xiàn)。霰是高空中的水蒸气遇冷后形成的白色不透明颗粒物,着硬地常反弹,松脆易碎。下面自然现象中,与霰形成时物态变化相同的是( )
A.冰雪融化 B.滴水成冰 C.气结成露 D.气凝结霜
【答案】D
【详解】霰属于固态降雪中的一种,是高空中的水蒸气遇冷变成的小冰粒,是凝华现象。冰雪融化时是固态变成液体态,是熔化现象;水结冰是液态变成固态,是凝固现象;气结成露是气态变成液态,是液化现象;气凝结霜是气态变成固态,是凝华现象。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.下列四幅图像中,能大致体现液态海波凝固特点的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.在整个过程中温度有上升的趋势,是熔化图象,又因为有一段时间内物质吸热,温度不变,说明有一定的熔点,因此为晶体的熔化图象,故A不符合题意;
B.在整个过程中温度有上升的趋势,又因为该物质没有一定的熔点,所以是非晶体的熔化图象,故B不符合题意;
C.在整个过程中温度有下降的趋势,是凝固图象,又因为该物质没有一定的凝固点,所以是非晶体的凝固图象,故C不符合题意;
D.在整个过程中温度有下降的趋势,是凝固图象,又因为有一段时间内物质放热,温度不变,说明有一定的凝固点,因此为晶体的凝固图象,故D符合题意。
故选D。
7.大自然四季如画,下列现象中发生的物态变化及其吸放热情况对应正确的是( )
A.初春冰雪融化——凝固放热 B.盛夏荷叶上露珠消散——汽化吸热
C.暮秋雨后山峰云雾缭绕——液化吸热 D.深冬山林间雾凇茫茫——凝华吸热
【答案】B
【详解】A.冰雪化成水,物质由固态变成液态,是熔化现象,熔化吸热,故A错误;
B.荷叶上的露珠消散是小水滴变成水蒸气,是由液态变为气态的过程,这属于汽化现象,汽化吸热,故B正确;
C.云雾是空气中水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化放热,故C错误;
D.雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,附着在植被表面,凝华放热,故D错误。
故选B。
8.在25℃的房间里,将温度计从25℃的酒精中取出,它的示数将( )
A.下降 B.上升
C.先下降后上升 D.先上升后下降
【答案】C
【详解】当温度计从25℃的酒精中取出时,其表面残留的酒精会蒸发。酒精蒸发需要吸收热量导致温度计局部温度暂时下降,随后,由于房间温度为25℃,温度回升至25℃,示数上升。因此,温度计示数先下降后上升。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.我国二十四节气中蕴含着丰富的物理知识,下列物态变化的吸、放热情况与其他三个不同的是( )
A.立春时节冰雪消融 B.大暑时节冷饮“出汗”
C.霜降时节草木“白头” D.大寒时节河面冰冻
【答案】A
【详解】冰雪消融是熔化现象,需要吸热;大暑时节冷饮“出汗”是液化现象,需要放热;霜降时节草木“白头”是凝华现象,需要放热;大寒时节河面冰冻是凝固现象,需要放热,综上所述,A与BCD吸、放热情况不一样,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.甜品店里出现一种“网红”冰激凌,店员将液氮(沸点为﹣196℃)倒入放有牛奶和奶油的容器中,冰激凌原料瞬间冷冻成型,而容器中的液体发生了肉眼可见的“沸腾”,碗口出现大量的“白气”,下列说法正确的是( )
A.碗里液体“沸腾”是因为液氮剧烈汽化形成的
B.碗中的牛奶瞬间制成冰激凌,该过程与雪的形成过程相同
C.冰激凌周围的“白气”是液氮汽化成的氮气
D.冰激凌周围的“白气”是向上飘的
【答案】A
【详解】A.氮在常温常压下是气态,所以液氮倒入容器后迅速吸热“沸腾”,这属于液氮的汽化现象,故A正确;
B.碗中的牛奶瞬间制成冰激凌,是牛奶凝固形成的,属于凝固现象,而雪是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故B错误;
CD.冰激凌周围的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,“白气”的密度大于空气的密度,向下飘,“白气”不是氮气,氮气是看不见的气体,故CD错误。
故选A。
11.为了控制卫星内部的温度在一定范围内, 保护卫星内部的电子设备, 科学家发明了热管, 如图所示为热管传热的原理示意图,金属外壳内衬垫一层由多孔材料做成的吸液芯,芯中充有某种液体,其中心是气腔,卫星利用热管将热量从向阳面“搬”到背阴面,使整体温度趋于平衡,下列对于热管原理的解释,正确的是 ( )
A.热端吸热升华,冷端放热凝华 B.热端吸热汽化,冷端放热液化
C.热端放热汽化,冷端吸热液化 D.热端放热升华,冷端吸热凝华
【答案】B
【详解】在朝阳面时,液体在热端吸收热量,从液态变成气态,发生汽化现象;在背阳面时,气体在冷端放出热量,从气态变成液态,发生液化现象,故B正确,ACD错误。
故选B。
12.在地面组装航天器过程中,水蒸气会进入其内部空间;欧洲空间局发射欧几里得天文望远镜进入寒冷的太空后,望远镜内部镜面上出现薄薄一层霜,导致成像品质下降;工程师遥控加热望远镜的镜面,霜消失不见;霜的出现和消失,对应的物态变化是( )
A.凝华,汽化 B.凝华,升华 C.凝固,熔化 D.凝固,汽化
【答案】B
【详解】天文望远镜进入寒冷的太空后,望远镜内部热的水蒸气遇到急剧降温的镜面由气态变为固态凝华形成霜附在镜面上;加热望远镜的镜面,镜面温度升高,霜消失不见,由固态变为气态,属于升华过程,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
13.冬季开暖气的房间很干燥,常需要加湿器加湿。如图,超声波加湿器是用超声波把水打成水雾喷出,从而增加房间的湿度。下列说法正确的是( )
A.水被打成水雾的过程需要放热 B.水被打成水雾是一个汽化过程
C.水雾消失的过程需要吸热 D.水雾的消失是一个液化过程
【答案】C
【详解】AB.水被打成水雾的过程是把水分成细小的水滴,水没有发生汽化,此过程没有放热或吸热,故AB错误;
CD.水雾消失的过程是水汽化变成水蒸气的过程,此过程需要吸热,故C正确,D错误。
故选C。
14.图是一款3D打印笔,使用时在笔中装入塑料条,接通电源加热一段时间,塑料条受热变软、变稀后被挤出,在常温下可制成各种立体造型。此过程涉及的物态变化是( )
A.熔化和凝固 B.升华和凝固 C.汽化和液化 D.熔化和凝华
【答案】A
【详解】打印笔工作时,塑料受热会逐渐变软变稀,直至完全变成液态,这是非晶体熔化的现象;在常温下可制成各种立体造型,此过程由液态变为固态,属于凝固。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15.在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中,分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰,并各放了一支温度计组成如图甲所示的实验装置,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所示,下列说法中不正确的是( )(不考虑从周围空气吸收热量)
A.虚线是试管内碎冰温度随时间变化的图像
B.第7min时烧杯内的碎冰处于固液态共存
C.试管中碎冰熔化过程所用时间比烧杯中碎冰熔化过程所用时间长
D.一段时间后,虚线对应物质的温度不会超过实线对应物质的温度
【答案】C
【详解】AD.由题可知烧杯中的碎冰温度上升较快,试管中的碎冰温度上升较慢,由图乙可知,实线为烧杯中碎冰温度随时间变化的图像,虚线是试管内碎冰随温度变化的图像;试管中的水从烧杯中的水吸收热量,当试管内外温度相同时,试管内的水不能继续从烧杯中的水吸收到热量,所以温度不可能超过烧杯中水的温度。故AD正确,不符合题意;
B.晶体在熔化过程中处于固液共存状态,由图乙可知第7min时烧杯内的冰正在熔化过程中,所以是固液共存状态,故B正确,不符合题意;
C.冰是晶体,熔化过程中温度保持不变。实验时,当烧杯中的冰完全熔化后并升温时,试管中的冰才开始熔化,由图乙可知试管内冰熔化时间为
烧杯内冰熔化时间为
则试管中碎冰熔化过程所用时间比烧杯中碎冰熔化过程所用时间短,故C错误,符合题意。
故选C。
16.在探究“冰的熔化特点”实验中,分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰,并各放了一支温度计,如图甲。实验过程中根据两个温度计的示数随时间变化分别作出ABCD和AEFG两个图像,如图乙。下列说法中正确的是( )
A.试管内的碎冰熔化过程经历了9分钟
B.图乙中AEFG图像中的AE段和EC段,试管中的碎冰都处于固态
C.探究“冰的熔化特点”过程中试管中的碎冰始终能从烧杯中的碎冰吸热
D.如果持续加热下去,烧杯和试管中的碎冰会全部熔化成水,并最终达到沸腾状态
【答案】B
【详解】A.先熔化的是烧杯中的碎冰,试管内的碎冰需要达到熔点且继续吸热开始才熔化,即从第10min开始熔化的,熔化过程经历了,故A错误;
B.图乙中AEFG图像中的AE段处于固态,EC段温度到达熔点,但不能吸收热量,冰不会熔化,试管中的碎冰都处于固态,故B正确;
C.EC段温度相同,两者之间不会发生热传递,试管中的碎冰不能从烧杯中的碎冰吸收热量,故C错误;
D.如果持续加热下去,试管中的水能达到沸点,但不再吸收热量,故不会沸腾,故D错误。
故选B。
二、填空题(本大题共11小题,每空1分,共32分)
17.家庭和实验室里常用的温度计是根据_____________的原理制成的;如图甲所示,温度计的示数是____________℃;用图乙所示这支体温计,未甩一下就直接测一个体温正常的人,则体温计的示数会显示___________℃。
【答案】 液体热胀冷缩 -12 37.6
【详解】[1]实验室里常用的温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的。
[2]由图甲可知,温度计的分度值是1℃,液柱下面的数值大,温度是零下,液柱对着10以下第2条刻度,示数是-12℃。
[3]图乙体温计的分度值为0.1℃,读数为37.6℃;若未甩一下就直接用该体温计去测量一个体温正常的人的体温,正常人的体温约为37℃,小于37.6℃,由于液柱只升不降,则测量的结果是37.6℃。
18.勤洗手是降低病毒感染的有效防护措施,洗完手后,将手放在如图所示的“热风干机”下吹热风,手上的水很快就干了,这是通过提高水的________和表面空气流动速度,同时张开手能够_____________,从而加快水的________(填物态变化)
【答案】 温度 增大液体表面积 汽化
【详解】[1][2]水很快就干了,是由液态变成气态,是蒸发现象,即汽化,吹热风可以提高水的温度,张开手可以增大液体表面积,这都有助于加快蒸发,即加快水的汽化。
19.神奇的金属“镓”,熔点只有28℃,如图所示,将其托在手心里它会________(填物态变化名称)为液体,在这一过程中,它要________(选填“吸收”或“放出”)热量,由此可知,镓是________(选填“晶体”或“非晶体”)。
【答案】 熔化 吸收 晶体
【详解】[1][2][3]人的正常体温为37℃,手心的温度高于镓的熔点,所以它会熔化为液体,在熔化过程中,它要从手上吸收热量,因为镓有熔点,所以它是晶体。
20.如图是我国自主研发的造雪机,工作时将压缩空气与5℃以下的冷水混合后喷出,水雾在空气中凝结成雪花。“人造雪”发生的物态变化是________(选填物态变化),该过程需要________(选填“吸收热量”或“放出热量”)。小明认为人造雪,也可能是空气中的水蒸气遇冷凝华形成小冰晶,你认为他的观点是__________的,理由是_________________________________________。
【答案】凝固;放出热量;错误;空气中的水蒸气本来温度就比较低,无法遇冷液化,造雾机喷出的是冷水形成的水雾,水雾是液态水,不是水蒸气,所以发生的是凝固而不是凝华。
【详解】[1][2]“人造雪”是冷水喷到空气中后形成的,物质由液态变为固态,发生的变化是凝固。凝固时需要向外放出热量。
[3][4]题目中说明造雪是将压缩空气与5℃以下的冷水混合后喷出,水雾在空气中凝结成雪花,水雾本身就是液态的小水滴,由液态水凝固为固态的雪,并不是空气中的水蒸气直接凝华形成的,因此小明的观点是错误的。
21.请你完成“物态变化”部分思维导图:
(1)_______;(2)_______;(3)_______。
【答案】 蒸发 汽化 压缩体积
【详解】[1][2]物质由液态变为气态的过程叫汽化,汽化有两种方式 :蒸发和沸腾。
[3]使气体液化的方法:一是降低温度,二是压缩体积。
22.小刚同学在探究某种物质熔化特点的实验中,根据实验数据画出了该物质熔化过程中温度随时间变化的图像。由图像可知,该物质是______(选填“晶体”或“非晶体”),其熔化过程持续了______;在加热时,该物质处于______(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)。
【答案】 晶体 4 固液共存态
【详解】[1]该物质熔化时温度保持不变,有熔点,是晶体。
[2]由图像可知,该物质从第4min开始熔化,第8min结束熔化,其熔化过程持续了4min。
[3]在加热时,该物质正在熔化,处于固液共存态。
23.标准大气压下,M物质的熔化图像如图甲所示,则M物质的熔点是______ ℃。如图乙所示,装有冰水混合物的试管浸在正在熔化的M物质中,不考虑它们与空气的热传递,试管内的水量______(选填“增加”“减少”或“不变”)。
【答案】 -1.5 减少
【详解】[1]由图甲可知,10~20min时M物质处于熔化过程中,温度保持不变,该物质是晶体,熔点为-1.5℃。
[2]冰水混合物的温度是0℃,由图像知,该物质熔化时的温度低于0℃,将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中时,冰水混合物会向该物质放热,冰水混合物中的水温度达到凝固点,能继续放热,符合凝固结冰的条件,所以冰水混合物中的冰会变多,水会变少,即冰的质量将变大,而水的质量会减少。
24.走进气象站,可以看到如图甲所示的百叶箱,箱内主要的测量仪器有:一支湿度计(干湿泡湿度计)和两支温度计(测量并记录一天中最高气温的温度计和最低气温的温度计)。测量最低气温的温度计应采用凝固点较______的液体作为测温物质:测量最高气温的温度计与______(选填“体温计”或“实验室温度计”)的结构是相似的。有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫做干湿泡湿度计,它由两支相同的温度计并列制成,其中一支温度计的玻璃泡被湿布包起来,如图乙所示。在一定的温度下,两支温度计示数的差别越小,表示空气的湿度越______选填(“大”或“小”)。
【答案】 低 体温计 大
【详解】[1][2] 测量低气温时的温度计应采用凝固点较低的液体,保持其测温时为液态;为测量最高气温则温度计升到最高气温后,液柱要停留在最高温度值,它和体温计结构是相似的。
[3] 被湿布包起来的温度计由于水蒸发致冷,温度计的示数会更低,空气的湿度越大,蒸发越慢,两支温度计示数的差别越小。
25.根据题表回答问题:测沸水温度时应使用___________温度计;冬天,在我国北方有些地区的最低气温达,测室外温度时应使用___________温度计。(两空选填“酒精”或“水银”)
凝固点
沸点
酒精
水银
【答案】 水银 酒精
【详解】[1]由表格数据知道,酒精的沸点是78℃,沸水的温度大约是100℃,所以在100℃时,酒精会沸腾,故不能使用酒精温度计测量沸水的温度;而水银的沸点是375℃,远高于水的沸点,故应选择水银温度计。
[2]水银的凝固点是-38.8℃,我国北方有些地区的最低气温达-50℃,这个温度下,水银已经凝固成固态的了,所以不能用水银温度计;而酒精的凝固点为-117℃,远低于-50℃,故此时酒精还是液态的,所以可以用酒精温度计。
26.如图所示,物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,请依次写出甲、乙、丙物态______、______、______。
【答案】 气态 固态 液态
【详解】[1][2][3]由甲状态变为乙状态时放热的过程,说明甲状态变为乙状态是凝固、液化或凝华的过程,甲不可能是固态,若甲是液态,则乙就是固态、丙是气态,物质由气态变为液态是放热的过程,与上述吸热的过程相矛盾,则甲只能是气态;甲是气态,乙是液态或固态,由乙状态变为丙状态时吸热,若乙为液态,丙就为固态,物质由液态变为固态要放出热量,与上述吸热的过程相矛盾,所以乙只能为固态,丙只能为液态。
27.一杯的热水在自然冷却过程中,每隔2min测量一次水温,根据记录的数据在坐标系中描出温度与时间对应的点,并画出甲、乙两种图像,其中正确的图是_________;水在冷却时除了温度不断降低,你还发现降温快慢有什么特点?______________________________;如要证明另一个图像错误的原因,可采取的实验方法是_____________________________________。
【答案】 甲 降温先快后慢 增加测温次数
【详解】[1][2]一杯80℃的热水在自然冷却过程中,每隔2min测量一次水温,在热水自然冷却过程中,水的温度变化不是均匀减小,降温图像应是曲线。相同温度下,水的温度越高,与环境的温差越大,相同时间放出的热量越多,温度下降越快,因此降温特点是先快后慢,符合这个规律的是图甲;
[3]要证明乙图错误可以通过增加测温次数,减小测温的时间间隔或用对温度更敏感的温度传感器测量温度。
三、解答题(本大题共6小题,共36分)
28.(6分)如图甲所示,在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中。
时间/s
0
10
20
30
40
50
60
70
温度/℃
90
94
96
98
98
98
98
(1)用电水壶加热,水温升高到90℃后,每隔10s记录一次温度计的示数,如上表。第10s时温度计示数如图乙所示,读数为______℃;
(2)本次实验中,水的沸点为______℃,说明壶内气压______标准大气压(选填“高于”“低于”或“等于”);
(3)实验中还发现,水沸腾时有大量气泡产生,气泡在上升过程中大小变化情况是___________(选填“由小变大”或“由大变小”);气泡内气体主要是________。
(4)小雨发现妈妈炖汤时,汤沸腾后将火调小,汤仍在沸腾,小雨又把火调得更小,这时虽还在加热,汤却不沸腾了,“不沸腾”的原因是_______________________________________________。
【答案】(1)92 (2) 98 低于 (3) 由小变大 水蒸气 (4)散热比吸热快
【详解】(1)图乙中温度计的分度值为1℃,液柱的上表面在90℃刻度线上方第2个小格处,所以读数为92℃。
(2)由表格数据可知,水从第40s开始,温度保持在98℃不再升高,说明水已经沸腾,其沸点为98℃。
在标准大气压下,水的沸点是100℃,液体的沸点随气压的降低而降低,实验中水的沸点为98℃,低于100℃,说明当时的大气压低于标准大气压。
(3)水沸腾时,整个容器内的水温都达到沸点,气泡在上升过程中,不断有水汽化成水蒸气进入气泡,导致气泡体积越来越大。气泡是水沸腾时由液态水汽化形成的,所以气泡内的气体主要是水蒸气。
(4)汤沸腾后将火调小,汤仍在沸腾,把火调得更小,虽还在加热,但汤不沸腾了,原因是相同时间内,汤吸收的热量小于或等于散失的热量,当吸热不足以弥补散热时,就不能维持沸腾状态。
29.(7分)在探究冰和石蜡熔化特点的实验中。将温度传感器探头插入试管中,并与计算机连接,设置好相关数据采集软件。计算机屏幕上会显示冰(丙图)石蜡(丁图)熔化的温度﹣时间图像,同时观察冰和石蜡的状态变化情况。
(1)实验前应在试管内装入适量________(选填“颗粒较大”或“颗粒较小”)的冰和石蜡。采用“水浴法”加热,除了可以减缓升温速度,还能使物质________。
(2)组装图乙实验器材时,酒精灯________(选填“需要”或“不需要”)点燃;
(3)由丙图像可知冰是________(选填“晶体”或“非晶体”);冰在熔化时需吸收热量,温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”);当加热到第300s时,试管中的物质处于________态(选填“固”、“液”或“固液共存”);
(4)根据丁图,描述石蜡熔化过程中温度变化特点________;
【答案】(1) 颗粒较小 受热均匀
(2)需要
(3) 晶体 不变 固液共存
(4)不断升高
【详解】(1)[1][2]为了使温度均匀、实验现象明显,需选择颗粒较小的碎冰或石蜡,这样受热均匀,温度测量更准确。“水浴法”加热的好处:减缓升温速度,便于观察熔化过程、记录数据同时使物质受热均匀。
(2)实验器材组装过程中,因需要使用酒精灯外焰加热,因此组装时需要点燃酒精灯,方便根据酒精灯外焰确定烧杯位置。
(3)[1][2]从丙图可看出:冰在熔化过程中其图像上出现一段水平或近似水平的部分,温度保持不变并且在吸收热量,这是晶体的典型特征。
[3]由图丙,当加热到第300s时,处于熔化过程中,试管中的物质处于固液共存态。
(4)由图丁可知,石蜡在熔化过程中温度不断升高,说明石蜡是非晶体。
30.(5分)为了探究保温盒的保温原理,提升保温性能,某物理兴趣小组开展了“设计制作保温盒”的跨学科实践活动,请你完成下列问题:
【保温原理基础】
(1)生活中常见的双层真空玻璃杯,倒入开水后外壁不烫手、保温效果好,核心原因是中间的真空层阻断了热量的传递。这一原理也应用在保温桶、保温箱中,这类器具填充隔热材料的目的是为了________(加快/减慢)热量传递。
(2)观察图中的保温袋,内部的铝箔层能________(反射/吸收)热辐射,减少内部热量向外散失,提升保温效果。
【保温材料探究】
小组同学用相同规格的盒子,分别包裹木材、铝材、泡沫塑料三种材料,装入相同质量、初温为90℃的热水,每隔10分钟测量水温,实验数据如下表:
包裹材料
初始水温/℃
10 min后水温/℃
20 min后水温/℃
30 min后水温/℃
木材
90
78
69
62
铝材
90
65
48
37
泡沫塑料
90
82
76
71
(3)分析数据可知,三种材料中保温性能最好的是________,判断依据是:相同时间内,它包裹的热水温度下降得最________(快/慢)。
【保温盒评价】
(4)评价保温盒作品时,除了从保温效果的角度以外,还可以从________方面进行评价。
【答案】(1)减慢 (2)反射
(3) 泡沫塑料 慢
(4)环保、成本、质量、轻便性、美观、结构牢固、取材方便等(合理即可)
【详解】(1)双层真空、隔热材料,目的是减慢热量传递。
(2)铝箔层能反射热辐射,减少热量散失。
(3)由表中数据可知,保温性能最好的是:泡沫塑料。
判断依据:相同时间内,它包裹的热水温度下降得最慢。
(4)评价保温盒作品时,除了保温效果,还可以从环保、成本、质量、轻便性、美观、结构牢固、取材方便等方面评价。
31.(8分)小雨同学看到抢险队员在冰雪覆盖的道路上洒盐,她想:含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化时特点有何不同?含盐浓度不同的冰,熔化特点有无区别?为此,她进行了下列探究过程:
她用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水分别制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰弄碎放入试管中,在冰块中插入温度计,记下此时温度计的示数。每隔0.5分钟记录一次温度计的示数,同时观察试管中冰块状态的变化。在相同条件下测量三者的温度变化,得到如图乙所示的三条温度变化曲线(①纯冰、②淡盐冰、③浓盐冰)。
(1)在选择冰块吸热方式时他遇到了一个难题,现有如图甲所示的三种方法,请你为他选择一种最佳的方法,你选择的方法是__________(选填“A”、“B”或“C”)装置;(实验环境温度大约是10℃)
(2)根据曲线图可知:利用盐水制成的冰__________(选填“是”或“不是”)晶体;
(3)浓盐冰的熔点是__________,淡盐水的凝固点是__________;
(4)根据分析可以得到:在冰雪覆盖的道路上洒盐,可以__________(选填“提高”或“降低”)冰的熔点;并且含盐浓度越高的冰,能在更__________(选填“高”或“低”)的温度下熔化;
(5)她通过分析实验数据和图线,又有了新发现:含盐浓度越高的冰,熔化前升温越__________(选填“快”或“慢”);
(6)她想起一件事,她们在学习熔化时,也用冰块做了这样的实验,但那次做实验时,测量冰熔化时的温度不是0℃,请你分析造成冰的熔化温度不是0℃的原因是____________________(写出一点即可)。
【答案】(1)C (2)是 (3) -7℃ -3℃ (4)降低 低 (5)快
(6)水中含有杂质
【详解】(1)由于冰的熔点为0℃,在室温下,能从空气中吸收热量熔化,将冰泡在开水中,或直接用酒精灯加热,冰熔化速度太快,不易观察记录,故C装置是最佳的方法。
(2)由图可知,利用盐水制成的冰熔化过程中,温度不变,属于晶体。
(3)[1][2]由图可知,浓盐冰的熔化时温度是-7℃,则浓盐冰的熔点是-7℃;晶体的凝固点和熔点相同,淡盐水的熔点是-3℃,所以淡盐水的凝固点是-3℃。
(4)[1]在冰雪覆盖的道路上洒盐,可以降低冰的熔点,冰雪就会在较低的温度条件下开始熔化,可以使冰雪尽快地熔化。
[2]由于浓盐冰的熔点比淡盐水的熔点低,所以含盐浓度越高的冰,能在低的温度下熔化。
(5)由图可知,三种物质都未熔化前取升高相同的温度,可以看出浓盐冰对应曲线加热时间最短,所以含盐浓度越高的冰熔化前升温越快。
(6)由实验可知,水中含有盐时,冰的熔点不是0℃,所以实验中冰熔化时的温度不是0℃,可能由于冰中含有杂质,使冰熔化时的温度不是0℃。
32.(4分)探究干冰“尖叫”之谜。
将一块干冰放入金属器皿中,会听到尖锐的“嘶嘶”声,仿佛干冰在“尖叫”。这是什么原因造成的?某物理兴趣小组对此展开探究。
【猜想与假设】
小明猜想:声音是因为干冰与金属温差过大,导致金属热胀冷缩而发出的。
小华猜想:声音是因为干冰快速升华产生的气体使干冰与器皿高频撞击而发出的。
【实验设计与现象】
序号
实验操作
观察到的现象
实验①
干冰放入金属托盘
发出尖锐、高频的“嘶嘶”声,干冰在杯底不停跳动;另观察到:干冰在金属托盘上极易滑动,仿佛被托起了一般。
实验②
干冰放入泡沫盒子
几乎听不到声音,只有轻微的气流声,干冰静止不动。
实验③
干冰放入金属烧杯,用镊子将干冰压住使其紧贴杯底不能跳动
尖锐声音基本消失,只有微弱气流声。
(1)对比实验①与实验②,如果小明的猜想是正确的,那么实验②中泡沫盒子的温差同样存在,理应也发出声音。但现象是几乎没有声音,这说明声音的产生与______(选填“容器材料”或“温差大小”)关系更大。泡沫是热的不良导体,干冰升华较慢,产生的气体较少,这为小华的猜想提供了间接支持。
(2)最能直接证明小华猜想成立的实验是______(填“①、②”或“①、③”)。请你运用物理知识,结合实验现象,写出你的推理过程:______。
(3)实验①中有一个细节:干冰在金属平板上极易滑动,仿佛被托起。这是因为干冰快速升华,在干冰与金属之间形成了一层______,这大大减小了摩擦力。也正是这层物质,为干冰在器皿中反复跳动提供了条件,从而因撞击而发出尖锐声音。
【答案】(1)容器材料
(2) ①③ 对比实验①和③,控制了容器材料相同,只改变了撞击与否,③中基本无尖锐声音,说明小华观点正确。
(3)气体
【详解】(1)实验①用金属托盘,实验②用泡沫盒子,温差都存在,但容器材料不同,现象不同,对比两个实验,说明声音的产生与容器材料关系更大。
(2)[1]最能直接证明小华猜想成立的实验是①、 ③。
[2]实验①中干冰可以跳动,会和器皿高频撞击,发出尖锐的“嘶嘶”声。
实验③中用镊子压住干冰,让它不能跳动、 无法和器皿高频撞击,尖锐声音就基本消失,只有微弱气流声。
这说明声音是干冰与器皿高频撞击产生的, 直接证明了小华的猜想。
(3)干冰快速升华,会由固态直接变为气态二氧化碳,在干冰与金属之间形成一层二氧化碳气体(或气体、气垫等),这层气体可以大大减小摩擦力。
33.(6分)小林自制了一个加湿装置来提高房间湿度。如图所示,他将浴巾搭在衣架上,浴巾下端浸入水中,吸水浴巾表面一直处于湿润状态,然后用电风扇正对浴巾吹风加速空气流通来对房间进行加湿。
【问题】为了弄清楚自己制作的加湿装置对空气加湿能力与哪些因素有关,小林提出以下猜想:
猜想一:可能与浴巾的面积大小有关;
猜想二:可能与电风扇的风速大小有关;
猜想三:可能与水的温度有关。
【证据】小林将湿度计和图示装置放置在封闭小房间中,依次改变浴巾的面积、电风扇的挡位大小和水的温度重复实验,1小时后将房间的湿度记录在下表中,每次实验前打开窗户通风直至空气湿度恢复到35%(实验过程中用加热器维持水温不变)
实验序号
浴巾的面积
电风扇的风速
水的温度/℃
空气湿度
1
小
快
45
38%
2
中
快
45
42%
3
大
快
45
45%
4
大
慢
45
41%
5
中
快
20
33%
6
中
快
60
47%
(1)每次实验前打开窗户通风直至空气湿度恢复到35%的目的是________,采用了研究物理问题的____________法。
【解释】
(2)分析第1、2、3次实验可知,其他条件相同时,浴巾的面积越________,加湿装置的加湿能力越强。
(3)分析第3、4次实验数据可知,加湿装置的加湿能力与________大小有关。
(4)分析第________三次实验可知,其他条件相同时,水的温度越高,加湿装置的加湿能力越强。
【交流】
(5)小林不小心弄坏了湿度计,小明告诉小林通过其他方法也可以得知加湿装置的加湿能力,操作是_____________。(不允许增加器材)
【答案】(1) 保持实验初始时的空气湿度相同 控制变量
(2)大
(3)电风扇的风速
(4)2、5、6
(5)比较水盆中水的减少量
【详解】(1)每次实验前打开窗户通风直至空气湿度恢复到35%的目的是控制变量,确保每次实验时的初始空气湿度相同,排除其他因素对实验结果的干扰,使实验结果只与所研究的变量(浴巾面积、电风扇风速、水的温度)有关。所以这里采用了控制变量法。
(2) 分析第1、2、3次实验可知,其他条件相同时,浴巾的面积越大,空气湿度越高,说明其他条件相同时,浴巾的面积越大,加湿装置的加湿能力越强。
(3)第3、4次控制其他条件相同,改变电风扇的风速,风速越快,空气湿度越高,可得加湿装置的加湿能力与电风扇的风速大小有关。
(4) 分析第2、5、6三次实验可知,其他条件相同时,水的温度越高,空气湿度越高,说明其他条件相同时,水的温度越高,加湿装置的加湿能力越强 。
(5)小林不小心弄坏了湿度计,可以在相同时间内,比较水盆中水的减少量,来大致判断加湿装置的加湿能力。
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2026-2027学年八年级上册物理单元培优检测卷
第四章 物态变化
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本大题共有16小题,每小题2分,共32分)
1.以下温度中,最接近25℃的是( )
A.1标准大气压下,水沸腾时的温度 B.南京市夏季最高的室外温度
C.健康成年人的体温 D.让人感觉温暖而舒适的室内温度
2.如图所示的现象中,属于熔化的是( )
A.露珠的形成 B.滴水成冰
C.冰雪消融 D.湿手烘干
3.将干冰放入烧杯内一段时间后,用潮湿的手摸外壁会“粘手”,此时发生在手上的物态变化是( )
A.液化 B.凝华 C.凝固 D.升华
4.我国古代很早就对物态变化有所认识和应用。早在公元前21世纪,我国就掌握了青铜冶铸技术。如图所示的铸造青铜钟,就是让经过冶炼的液态铜在泥模内发生( )而制成的。
A.汽化 B.液化 C.熔化 D.凝固
5.2024年2月的“雪”与以往不同,气象专家解释这是“霰”(读xiàn)。霰是高空中的水蒸气遇冷后形成的白色不透明颗粒物,着硬地常反弹,松脆易碎。下面自然现象中,与霰形成时物态变化相同的是( )
A.冰雪融化 B.滴水成冰 C.气结成露 D.气凝结霜
6.下列四幅图像中,能大致体现液态海波凝固特点的是( )
A. B. C. D.
7.大自然四季如画,下列现象中发生的物态变化及其吸放热情况对应正确的是( )
A.初春冰雪融化——凝固放热 B.盛夏荷叶上露珠消散——汽化吸热
C.暮秋雨后山峰云雾缭绕——液化吸热 D.深冬山林间雾凇茫茫——凝华吸热
8.在25℃的房间里,将温度计从25℃的酒精中取出,它的示数将( )
A.下降 B.上升
C.先下降后上升 D.先上升后下降
9.我国二十四节气中蕴含着丰富的物理知识,下列物态变化的吸、放热情况与其他三个不同的是( )
A.立春时节冰雪消融 B.大暑时节冷饮“出汗”
C.霜降时节草木“白头” D.大寒时节河面冰冻
10.甜品店里出现一种“网红”冰激凌,店员将液氮(沸点为﹣196℃)倒入放有牛奶和奶油的容器中,冰激凌原料瞬间冷冻成型,而容器中的液体发生了肉眼可见的“沸腾”,碗口出现大量的“白气”,下列说法正确的是( )
A.碗里液体“沸腾”是因为液氮剧烈汽化形成的
B.碗中的牛奶瞬间制成冰激凌,该过程与雪的形成过程相同
C.冰激凌周围的“白气”是液氮汽化成的氮气
D.冰激凌周围的“白气”是向上飘的
11.为了控制卫星内部的温度在一定范围内, 保护卫星内部的电子设备, 科学家发明了热管, 如图所示为热管传热的原理示意图,金属外壳内衬垫一层由多孔材料做成的吸液芯,芯中充有某种液体,其中心是气腔,卫星利用热管将热量从向阳面“搬”到背阴面,使整体温度趋于平衡,下列对于热管原理的解释,正确的是 ( )
A.热端吸热升华,冷端放热凝华 B.热端吸热汽化,冷端放热液化
C.热端放热汽化,冷端吸热液化 D.热端放热升华,冷端吸热凝华
12.在地面组装航天器过程中,水蒸气会进入其内部空间;欧洲空间局发射欧几里得天文望远镜进入寒冷的太空后,望远镜内部镜面上出现薄薄一层霜,导致成像品质下降;工程师遥控加热望远镜的镜面,霜消失不见;霜的出现和消失,对应的物态变化是( )
A.凝华,汽化 B.凝华,升华 C.凝固,熔化 D.凝固,汽化
13.冬季开暖气的房间很干燥,常需要加湿器加湿。如图,超声波加湿器是用超声波把水打成水雾喷出,从而增加房间的湿度。下列说法正确的是( )
A.水被打成水雾的过程需要放热 B.水被打成水雾是一个汽化过程
C.水雾消失的过程需要吸热 D.水雾的消失是一个液化过程
14.图是一款3D打印笔,使用时在笔中装入塑料条,接通电源加热一段时间,塑料条受热变软、变稀后被挤出,在常温下可制成各种立体造型。此过程涉及的物态变化是( )
A.熔化和凝固 B.升华和凝固 C.汽化和液化 D.熔化和凝华
15.在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中,分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰,并各放了一支温度计组成如图甲所示的实验装置,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所示,下列说法中不正确的是( )(不考虑从周围空气吸收热量)
A.虚线是试管内碎冰温度随时间变化的图像
B.第7min时烧杯内的碎冰处于固液态共存
C.试管中碎冰熔化过程所用时间比烧杯中碎冰熔化过程所用时间长
D.一段时间后,虚线对应物质的温度不会超过实线对应物质的温度
16.在探究“冰的熔化特点”实验中,分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰,并各放了一支温度计,如图甲。实验过程中根据两个温度计的示数随时间变化分别作出ABCD和AEFG两个图像,如图乙。下列说法中正确的是( )
A.试管内的碎冰熔化过程经历了9分钟
B.图乙中AEFG图像中的AE段和EC段,试管中的碎冰都处于固态
C.探究“冰的熔化特点”过程中试管中的碎冰始终能从烧杯中的碎冰吸热
D.如果持续加热下去,烧杯和试管中的碎冰会全部熔化成水,并最终达到沸腾状态
二、填空题(本大题共11小题,每空1分,共32分)
17.家庭和实验室里常用的温度计是根据_____________的原理制成的;如图甲所示,温度计的示数是____________℃;用图乙所示这支体温计,未甩一下就直接测一个体温正常的人,则体温计的示数会显示___________℃。
18.勤洗手是降低病毒感染的有效防护措施,洗完手后,将手放在如图所示的“热风干机”下吹热风,手上的水很快就干了,这是通过提高水的________和表面空气流动速度,同时张开手能够_____________,从而加快水的________(填物态变化)
19.神奇的金属“镓”,熔点只有28℃,如图所示,将其托在手心里它会________(填物态变化名称)为液体,在这一过程中,它要________(选填“吸收”或“放出”)热量,由此可知,镓是________(选填“晶体”或“非晶体”)。
20.如图是我国自主研发的造雪机,工作时将压缩空气与5℃以下的冷水混合后喷出,水雾在空气中凝结成雪花。“人造雪”发生的物态变化是________(选填物态变化),该过程需要________(选填“吸收热量”或“放出热量”)。小明认为人造雪,也可能是空气中的水蒸气遇冷凝华形成小冰晶,你认为他的观点是__________的,理由是_________________________________________。
21.请你完成“物态变化”部分思维导图:
(1)_______;(2)_______;(3)_______。
22.小刚同学在探究某种物质熔化特点的实验中,根据实验数据画出了该物质熔化过程中温度随时间变化的图像。由图像可知,该物质是______(选填“晶体”或“非晶体”),其熔化过程持续了______;在加热时,该物质处于______(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)。
23.标准大气压下,M物质的熔化图像如图甲所示,则M物质的熔点是______ ℃。如图乙所示,装有冰水混合物的试管浸在正在熔化的M物质中,不考虑它们与空气的热传递,试管内的水量______(选填“增加”“减少”或“不变”)。
24.走进气象站,可以看到如图甲所示的百叶箱,箱内主要的测量仪器有:一支湿度计(干湿泡湿度计)和两支温度计(测量并记录一天中最高气温的温度计和最低气温的温度计)。测量最低气温的温度计应采用凝固点较______的液体作为测温物质:测量最高气温的温度计与______(选填“体温计”或“实验室温度计”)的结构是相似的。有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫做干湿泡湿度计,它由两支相同的温度计并列制成,其中一支温度计的玻璃泡被湿布包起来,如图乙所示。在一定的温度下,两支温度计示数的差别越小,表示空气的湿度越______选填(“大”或“小”)。
25.根据题表回答问题:测沸水温度时应使用___________温度计;冬天,在我国北方有些地区的最低气温达,测室外温度时应使用___________温度计。(两空选填“酒精”或“水银”)
凝固点
沸点
酒精
水银
26.如图所示,物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,请依次写出甲、乙、丙物态______、______、______。
27.一杯的热水在自然冷却过程中,每隔2min测量一次水温,根据记录的数据在坐标系中描出温度与时间对应的点,并画出甲、乙两种图像,其中正确的图是_________;水在冷却时除了温度不断降低,你还发现降温快慢有什么特点?______________________________;如要证明另一个图像错误的原因,可采取的实验方法是_____________________________________。
三、解答题(本大题共6小题,共36分)
28.(6分)如图甲所示,在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中。
时间/s
0
10
20
30
40
50
60
70
温度/℃
90
94
96
98
98
98
98
(1)用电水壶加热,水温升高到90℃后,每隔10s记录一次温度计的示数,如上表。第10s时温度计示数如图乙所示,读数为______℃;
(2)本次实验中,水的沸点为______℃,说明壶内气压______标准大气压(选填“高于”“低于”或“等于”);
(3)实验中还发现,水沸腾时有大量气泡产生,气泡在上升过程中大小变化情况是___________(选填“由小变大”或“由大变小”);气泡内气体主要是________。
(4)小雨发现妈妈炖汤时,汤沸腾后将火调小,汤仍在沸腾,小雨又把火调得更小,这时虽还在加热,汤却不沸腾了,“不沸腾”的原因是_______________________________________________。
29.(7分)在探究冰和石蜡熔化特点的实验中。将温度传感器探头插入试管中,并与计算机连接,设置好相关数据采集软件。计算机屏幕上会显示冰(丙图)石蜡(丁图)熔化的温度﹣时间图像,同时观察冰和石蜡的状态变化情况。
(1)实验前应在试管内装入适量________(选填“颗粒较大”或“颗粒较小”)的冰和石蜡。采用“水浴法”加热,除了可以减缓升温速度,还能使物质________。
(2)组装图乙实验器材时,酒精灯________(选填“需要”或“不需要”)点燃;
(3)由丙图像可知冰是________(选填“晶体”或“非晶体”);冰在熔化时需吸收热量,温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”);当加热到第300s时,试管中的物质处于________态(选填“固”、“液”或“固液共存”);
(4)根据丁图,描述石蜡熔化过程中温度变化特点________;
30.(5分)为了探究保温盒的保温原理,提升保温性能,某物理兴趣小组开展了“设计制作保温盒”的跨学科实践活动,请你完成下列问题:
【保温原理基础】
(1)生活中常见的双层真空玻璃杯,倒入开水后外壁不烫手、保温效果好,核心原因是中间的真空层阻断了热量的传递。这一原理也应用在保温桶、保温箱中,这类器具填充隔热材料的目的是为了________(加快/减慢)热量传递。
(2)观察图中的保温袋,内部的铝箔层能________(反射/吸收)热辐射,减少内部热量向外散失,提升保温效果。
【保温材料探究】
小组同学用相同规格的盒子,分别包裹木材、铝材、泡沫塑料三种材料,装入相同质量、初温为90℃的热水,每隔10分钟测量水温,实验数据如下表:
包裹材料
初始水温/℃
10 min后水温/℃
20 min后水温/℃
30 min后水温/℃
木材
90
78
69
62
铝材
90
65
48
37
泡沫塑料
90
82
76
71
(3)分析数据可知,三种材料中保温性能最好的是________,判断依据是:相同时间内,它包裹的热水温度下降得最________(快/慢)。
【保温盒评价】
(4)评价保温盒作品时,除了从保温效果的角度以外,还可以从________方面进行评价。
31.(8分)小雨同学看到抢险队员在冰雪覆盖的道路上洒盐,她想:含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化时特点有何不同?含盐浓度不同的冰,熔化特点有无区别?为此,她进行了下列探究过程:
她用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水分别制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰弄碎放入试管中,在冰块中插入温度计,记下此时温度计的示数。每隔0.5分钟记录一次温度计的示数,同时观察试管中冰块状态的变化。在相同条件下测量三者的温度变化,得到如图乙所示的三条温度变化曲线(①纯冰、②淡盐冰、③浓盐冰)。
(1)在选择冰块吸热方式时他遇到了一个难题,现有如图甲所示的三种方法,请你为他选择一种最佳的方法,你选择的方法是__________(选填“A”、“B”或“C”)装置;(实验环境温度大约是10℃)
(2)根据曲线图可知:利用盐水制成的冰__________(选填“是”或“不是”)晶体;
(3)浓盐冰的熔点是__________,淡盐水的凝固点是__________;
(4)根据分析可以得到:在冰雪覆盖的道路上洒盐,可以__________(选填“提高”或“降低”)冰的熔点;并且含盐浓度越高的冰,能在更__________(选填“高”或“低”)的温度下熔化;
(5)她通过分析实验数据和图线,又有了新发现:含盐浓度越高的冰,熔化前升温越__________(选填“快”或“慢”);
(6)她想起一件事,她们在学习熔化时,也用冰块做了这样的实验,但那次做实验时,测量冰熔化时的温度不是0℃,请你分析造成冰的熔化温度不是0℃的原因是____________________(写出一点即可)。
32.(4分)探究干冰“尖叫”之谜。
将一块干冰放入金属器皿中,会听到尖锐的“嘶嘶”声,仿佛干冰在“尖叫”。这是什么原因造成的?某物理兴趣小组对此展开探究。
【猜想与假设】
小明猜想:声音是因为干冰与金属温差过大,导致金属热胀冷缩而发出的。
小华猜想:声音是因为干冰快速升华产生的气体使干冰与器皿高频撞击而发出的。
【实验设计与现象】
序号
实验操作
观察到的现象
实验①
干冰放入金属托盘
发出尖锐、高频的“嘶嘶”声,干冰在杯底不停跳动;另观察到:干冰在金属托盘上极易滑动,仿佛被托起了一般。
实验②
干冰放入泡沫盒子
几乎听不到声音,只有轻微的气流声,干冰静止不动。
实验③
干冰放入金属烧杯,用镊子将干冰压住使其紧贴杯底不能跳动
尖锐声音基本消失,只有微弱气流声。
(1)对比实验①与实验②,如果小明的猜想是正确的,那么实验②中泡沫盒子的温差同样存在,理应也发出声音。但现象是几乎没有声音,这说明声音的产生与______(选填“容器材料”或“温差大小”)关系更大。泡沫是热的不良导体,干冰升华较慢,产生的气体较少,这为小华的猜想提供了间接支持。
(2)最能直接证明小华猜想成立的实验是______(填“①、②”或“①、③”)。请你运用物理知识,结合实验现象,写出你的推理过程:______。
(3)实验①中有一个细节:干冰在金属平板上极易滑动,仿佛被托起。这是因为干冰快速升华,在干冰与金属之间形成了一层______,这大大减小了摩擦力。也正是这层物质,为干冰在器皿中反复跳动提供了条件,从而因撞击而发出尖锐声音。
33.(6分)小林自制了一个加湿装置来提高房间湿度。如图所示,他将浴巾搭在衣架上,浴巾下端浸入水中,吸水浴巾表面一直处于湿润状态,然后用电风扇正对浴巾吹风加速空气流通来对房间进行加湿。
【问题】为了弄清楚自己制作的加湿装置对空气加湿能力与哪些因素有关,小林提出以下猜想:
猜想一:可能与浴巾的面积大小有关;
猜想二:可能与电风扇的风速大小有关;
猜想三:可能与水的温度有关。
【证据】小林将湿度计和图示装置放置在封闭小房间中,依次改变浴巾的面积、电风扇的挡位大小和水的温度重复实验,1小时后将房间的湿度记录在下表中,每次实验前打开窗户通风直至空气湿度恢复到35%(实验过程中用加热器维持水温不变)
实验序号
浴巾的面积
电风扇的风速
水的温度/℃
空气湿度
1
小
快
45
38%
2
中
快
45
42%
3
大
快
45
45%
4
大
慢
45
41%
5
中
快
20
33%
6
中
快
60
47%
(1)每次实验前打开窗户通风直至空气湿度恢复到35%的目的是________,采用了研究物理问题的____________法。
【解释】
(2)分析第1、2、3次实验可知,其他条件相同时,浴巾的面积越________,加湿装置的加湿能力越强。
(3)分析第3、4次实验数据可知,加湿装置的加湿能力与________大小有关。
(4)分析第________三次实验可知,其他条件相同时,水的温度越高,加湿装置的加湿能力越强。
【交流】
(5)小林不小心弄坏了湿度计,小明告诉小林通过其他方法也可以得知加湿装置的加湿能力,操作是_____________。(不允许增加器材)
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