第12章温度与物态变化综合素质评价（含答案）

第12章综合素质评价
一、填空题(每小题2分，共20分)
1．【2021·合肥瑶海区期中】科学家设想利用激光清理太空垃圾，用大功率激光迎面照射太空垃圾，使其表面金属温度升高，直接________(填物态变化的名称)变成气体向前喷出，从而减速变轨，坠入大气层烧毁。
2．【2021·六安金安区期中】如图为一款火箭动力自行车，将常温状态下的过氧化氢气体通过________________的方法液化成液态，再与催化剂一起放于燃料罐中，反应后向火箭尾部喷出650 ℃的高温水蒸气，自行车即可获得向前的巨大推力，从而高速前进。
　　　
3．【2021·绥化】小明自制了一个温度计，在玻璃瓶里装满带颜色的水，给玻璃瓶配一个橡皮塞，橡皮塞上插进一根细玻璃管，使橡皮塞塞住瓶口，玻璃管与橡皮塞、橡皮塞与瓶口密封，如图所示。实验时，常温条件下将该装置放入温度较高的水中，观察到细玻璃管中液柱高度的变化情况是______________________。
4．【2021·蒙城期末】雪后路面积雪影响通行，市政工作人员在马路上撒盐，使冰雪在0 ℃以下也可以熔化，这是因为撒盐可以________(填“降低”或“提高”)冰的熔点。
5．在哈尔滨冰雕艺术节上展示的一件冰雕作品，如图所示。该冰雕作品连续放置在－20 ℃的气温下，过一段时间后，其体积和质量会逐渐变小，这是因为该冰雕发生了________(填物态变化的名称)
现象。
6．【2021·哈尔滨】小明利用如图所示器材探究“水沸腾的规律”。实验中，他除
了记录水中气泡情况和温度，还需要记录_______________。
7．神舟十三号载人飞船与空间站天和核心舱完成径向交会对接之后，执行180天组合体长期驻留任务，这是我国迄今为止时间最长的一次载人飞行。此次径向交会对接整个过程都是在制导导航与控制(GNC)系统指挥下，飞船智能自主完成的。在火箭发射时，看到了大量的“白气”，这些“白气”的形成需要________热量。
8．炎热的夏天，车内开空调，从清凉的长隧道驶出，瞬间前挡风玻璃模糊不清，此时应当采取的除雾方式是________________(填“开雨刮器”或“加大空调风力”)。
9．【2021·鸡西】在探究某种物质熔化特点的实验中，根据实验数据作出了该物质熔化过程中温度随时间变化的图像，由图可知，该物质是________(填“晶体”或“非晶体”)。
10．根据表中物质的熔点，试分析在冬季的北方气温可达到－50 ℃左右，此时________(填“能”或“不能”)用水银温度计来测量室外温度。
物质名称 固态水银 金 铜 钢 固态氢
熔点/℃ －39 1 064 1 083 1 515 －259
二、选择题(每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的)
11．【原创题】下列四个实例中，能够使蒸发加快的是(　　)
A．利用管道替代沟渠输水
B．春季植树剪除大量枝叶
C．仙人掌叶子为针状
D．晒花生时尽量把花生摊开
12．【2021·合肥瑶海区三模】关于如图所示的水银体温计，下列说法正确的是(　　)
A．体温计每次测量前都要甩动，使进入管内的水银回到玻璃泡内，这是利用了玻璃管的惯性
B．体温计的工作原理是利用了水银的热胀冷缩性质
C．水银体温计测温过程中，水银面上升，但管中水银密度不变
D．用原来示数为36.5 ℃的体温计，在没有甩的情况下测量37 ℃的体温，则最终读数仍为36.5 ℃
13．安徽地方特色美食不仅花样繁多，而且风味独特。通过炸、蒸、炒、炖等烹调手法制成的四种美食中所包含的物理知识，认识不正确的是(　　)
A．炸：米饺用油炸，主要是利用油的沸点高的特点
B．蒸：芜湖蒸汤包是通过高温水蒸气液化放热使汤包蒸熟的
C．炒：翻炒菜肴时常冒出大量的“白气”，这是液化现象
D．炖：用铁锅加入食材后经过几个小时炖才美味，加锅盖炖时水的沸点降低
14．【2021·赤峰】小雨同学“五一节”期间借助厨房的简易器材完成了一项实践性作业：自制霜。她将冰块放于易拉罐中，并加入适量的盐，用筷子搅拌，放在一铺有湿抹布的桌面上。过一段时间后小雨发现在易拉罐的下端有白色的霜出现，拿起易拉罐时发现湿抹布和易拉罐的底部粘在一起了。小雨对实验现象进行了分析，其中分析错误的一项是(　　)
A．易拉罐中的冰加入盐后极易熔化，熔化过程吸收热量
B．湿抹布和易拉罐的底部粘在一起是因为水遇冷凝固形成冰
C．易拉罐下端的霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，凝华过程要吸收热量
D．夏天从冰箱里拿出的冻肉放置在空气中，一会儿表面上结了一层霜，这层霜和实验中易拉罐下端形成的霜成因相同
15．下列关于物态变化的说法，正确的是(　　)
A．水蒸气引起的烫伤往往比开水的烫伤严重，是因为水蒸气汽化放出大量的热
B．所有的气体在温度降低到足够低时都可以液化
C．肉出冷库时比进冷库时重，是因为出冷库时空中的水蒸气在肉表面液化成霜
D．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”——“蜡炬成灰泪始干”是晶体的熔化
16．【2021·潜山模拟】如图所示，简易的太阳能净水器可以将污水净化并收集起来。在净水的过程中，以下说法正确的是(　　)
A．污水变成水蒸气的过程需要吸热，是升华现象
B．污水变成水蒸气的过程需要放热，是汽化现象
C．水蒸气变成小水滴的过程需要放热，是液化现象
D．水蒸气变成小水滴的过程需要放热，是凝华现象
17. 【学科素养·图像分析】物质存在的状态不仅与物质所处环境的温度有关，还与其所处环境的压强有关，如图是碘物质的状态与压强、温度关系图线。OA、OB、OC分别是三种状态的临界线，O点称为三相点，则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个标准大气压下，将室温(25 ℃)下碘物质缓慢加热到100 ℃时，碘先熔化再汽化
D．1个标准大气压下，将100 ℃的碘蒸气冷却至室温(25 ℃)，碘蒸气凝华并向外界放热
三、实验题(第18小题4分，第19小题6分，第20小题6分，共16分)
18．【2021·十堰】小红“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置如图所示。
(1)在如图实验装置中，存在的错误是___________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)她改正错误后继续实验，当水沸腾时，水中产生大量的气泡，气泡内是________(填“空气”或“水蒸气” )。
19．【2021·随州】某实验小组在探究液体沸腾实验中，用完全相同的加热方式(如图Ⅰ所示)在室温下同时对物质甲(150 g水)、物质乙(200 g色拉油)、物质丙(200 g水)进行加热，直至沸腾，并根据实验数据绘制出它们的温度随时间变化的图像，如图Ⅱ所示。
(1)通过对图Ⅱ中的图线分析可知，甲的温度随时间变化的图线是图中的________(填“a”“b”或“c” )，其中________(填“a”“b”或“c” )为乙的温度随时间变化的图线。
(2)丙沸腾后，撤去酒精灯，待其自然冷却至室温，则丙冷却过程的温度随时间变化图线为图Ⅱ中的________(填“d”或“e”)。
20．如图甲所示是李辉同学 “探究海波和石蜡熔化规律”的实验装置。
(1)这个实验的装置要__________(填“自上而下”或“自下而上” )安装。
(2)此实验中没有直接对物质进行加热，而采用“水浴法”进行加热，其目的是__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)图乙和图丙是表示这两种物质的熔化图线，其中________图是表示海波的熔化图线。
四、计算题(第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程)
21．某次小型液态氨泄漏现场，机智的消防员迅速用湿毛巾堵住泄漏口，并不断用水枪喷洒表面，不久湿毛巾就“冻”住了，泄漏口得到有效控制。请用热学知识详细解释原因。
22．【创新题】2021年10月16日，搭载“神舟十三号”载人飞船的“长征二号F遥十三”运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射。“神舟十三号”载人飞船发射成功，标志着中国航空航天技术又向前迈出了一大步！火箭点火时，火焰喷到发射台下方的水池里形成巨大的“白烟”。火箭表面涂有固态“烧蚀层”，可以在飞行时发生物态变化保护内部元件。请解释“白烟”的形成和“烧蚀层”的工作原理。
23．【2021·马鞍山期末】小明自制了一支温度计，并运用等分原则为它做好了刻度。现在他用这支温度计与一支标准温度计一起测量两杯水的温度，所得数据如表：
第一杯 第二杯
自制温度计示数T/℃ 14 50
标准温度计示数t/℃ 10 50
这说明小明自制的温度计是一支不标准的温度计。
(1)写出T与t的关系式。
(2)若用此温度计测出的室温是23 ℃，则实际室温是多少？
答案
一、1.升华　点拨：用大功率激光迎面照射太空垃圾，使其表面金属温度升高，金属固体直接变为气体，为升华现象。
2．压缩体积　点拨：由题意可知，火箭动力自行车是将常温状态下的过氧化氢气体通过压缩体积的方法液化成液态，再与催化剂一起放于燃料罐中。
3．液柱先下降后上升　点拨：将该装置放入温度较高的水中，玻璃瓶受热膨胀，容积增大，液栓下降；水受热后膨胀，体积变大，液柱上升。
4．降低　点拨：寒冷的冬季，向积雪撒盐，在其他条件相同时，积雪的熔点降低，使积雪在0 ℃以下熔化。
5．升华
6．加热时间
7．放出
8．开雨刮器　点拨：夏天，车外空气温度比开空调的车内温度高，水蒸气遇到冷的挡风玻璃液化形成小水珠，在挡风玻璃外侧，故应该采取的除雾方式是开雨刮器。
9．晶体
10．不能
二、11.D
12．B
13．D　点拨：因为油的沸点比水的沸点高，所以油炸米饺可以在短时间内炸熟，缩短加热时间，故A正确；蒸是通过高温水蒸气液化放热使汤包蒸熟的，故B正确；“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水珠，故C正确；用铁锅加锅盖炖食材时锅内水面上方气压增大，水的沸点升高，故D不正确。故选D。
14．C　点拨：冰与盐混合后，熔点降低，即低于0 ℃，极易熔化，熔化过程吸收热量，故A正确，不符合题意；湿抹布和易拉罐的底部粘在一起是因为湿抹布中的水遇冷凝固形成冰，故B正确，不符合题意；易拉罐下端的霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，凝华过程放出热量，故C错误，符合题意；夏天从冰箱里拿出的冻肉放置在空气中，一会儿表面上结了一层霜，是空气中的水蒸气凝华形成的，故D正确，不符合题意。故选C。
15．B
16．C　点拨：污水杯中的水首先从液态变成气态的水蒸气，发生汽化现象，汽化需要吸热，故AB错误；汽化后的水蒸气遇到塑料外罩，液化成液态的小水珠，小水珠越积越多，最后落下来，被收集到洁净水收集杯中，液化需要放热，故C正确，D错误。故选C。
17．D　点拨：如图所示，当t>114 ℃时，碘物质可能处于固态、液态或气态，故A错误；如图所示，碘物质处于液态的最低温度是114 ℃，当t<114 ℃时，碘物质可能处于固态或气态，故B错误；如图所示，碘物质处于液态的最低温度是114 ℃，1个标准大气压下，将室温(25 ℃)下碘物质缓慢加热到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；如图所示，碘物质处于液态的最低温度是114 ℃，1个标准大气压下，将100 ℃的碘蒸气冷却至室温(25 ℃)，碘不会出现液态，而是从气态直接变为固态，即凝华，故D正确。故选D。
三、18.(1)温度计的玻璃泡碰到了烧杯壁
(2)水蒸气
19．(1)b；a
(2)d
点拨：(1)b、c对应的两种物质沸点相同，由此判断b、c对应物质甲和物质丙，甲的质量比丙小，加热到沸腾需要的时间比丙短，故图Ⅱ中b是甲的温度随时间变化的图线，c是丙的温度随时间变化的图线，a是乙的温度随时间变化的图线。
(2)两个物体之间温差越大，高温物体散热越快，温度较高的热水一开始降温较快，当与室温越接近时温度下降越慢，故图Ⅱ中d是丙冷却过程的温度随时间变化的图线。
20. (1)自下而上
(2)使物质受热均匀
(3)乙
点拨：(1)实验中用酒精灯外焰加热，温度计的玻璃泡浸没在被测物质中，但不能碰到容器底和侧壁，组装仪器时应按照自下而上的顺序进行。
(2)此实验中没有直接对物质进行加热，而采用“水浴法”进行加热，其目的是使被加热物质受热均匀。
(3)海波是晶体，石蜡是非晶体，晶体熔化时图像有一段平直的线表示晶体熔化时温度不变，非晶体的图像则没有一段平直的线。
四、21.液态氨在泄漏过程中由液态的氨汽化为气态的氨，汽化时吸热，湿毛巾中的水温度降低凝固成冰，泄漏口便可得到有效控制。
22．“白烟”是小水珠，是水池里的水汽化形成水蒸气，然后水蒸气遇冷液化形成的；火箭表面涂有固态“烧蚀层”，“烧蚀层”是先熔化再汽化，或者直接升华成气体，利用熔化吸热、汽化吸热、升华吸热来保护元件的。
23．解：(1)温度计测量温度时温度越高，示数越大。
假设T＝kt＋b，
把表格中的数据(10，14)和(50，50)代入可得
14＝10k＋b，50＝50k＋b，解出：k＝0.9，b＝5，
所以可得T＝0.9t＋5。
(2)把T＝23 ℃代入可以得到23 ℃＝0.9t＋5 ℃，
则t＝20 ℃，故实际室温是20 ℃。