2019年浙江中考科学真题分类汇编10:物质基本属性、能和能量
一、单选题
1.(2019·台州)下列是关于水蒸发致冷现象的解释,
①水分子运动速度有大有小;
②剩余的水内能减少,温度降低;
③剩余的水分子运动速度相对较小;
④速度大的水分子动能大,更易摆脱周围分子的“束缚”,跑到空气中。
此解释合理的顺序是( )
A.①④③② B.②③①④ C.③①④② D.④③②①
2.(2019·绍兴)下列物态变化属于凝固的是( )
A.湖水结冰
B.雾气消散
C.露珠形成
D.冰雪消融
3.(2019·杭州)对于同一物态的某种物质,根据c= 得知( )
A.比热跟热量成正比
B.比热跟质量成反比
C.比热跟温度变化成反比
D.吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量
4.(2019·宁波)下列都是教材中的实验,其中为了说明“对物体做功,物体内能增加”的是( )
A.图甲:手帕摩擦塑料丝后,塑料丝散开
B.图乙:缝衣针与磁铁摩擦后,有了磁性
C.图丙:加热后,水蒸气把木塞冲出试管
D.图丁:迅速下压活塞后,浸过乙醚的棉花燃烧
5.(2019·宁波)干冰可用于保鲜,但使用不当可能引起爆炸。有消防员做了以下实验:向一个380mL塑料瓶中放入半瓶干冰,立即旋紧瓶盖,发现瓶内有白雾产生,30min后发生爆炸。向另一个550mL的塑料瓶中放入等量的干冰,再倒入170mL水,然后立即旋紧瓶盖,发现瓶内产生大量白雾,瓶子膨胀,仅过20s就爆炸。第二个瓶子中所加水的主要作用是( )
A.提供热能 B.作反应物 C.作催化剂 D.形成白雾
6.(2019·嘉兴)从2019年5月20日起,用普朗克常数定义质量的单位一千克,以代替工作了100多年的国际千克原器(如图)。下列有关质量的说法,正确的是( )
A.体积为1立方米水的质量为千克
B.实验室可用弹簧测力计来测量物体的质量
C.千克原器因生锈而质量减小,故不宜作为标准
D.物体的质量不会随温度的改变而改变
7.(2019·金华)国际千克原器作为质量计量标准,由铂依合金制成,科学家发现其质量有极微小变化。2019年5月20日,服役129年的国际千克原器退役,今后将使用普朗克常量来定义千克,以提高千克定义的精确性。下列关于国际千克原器的说法不正确的是( )
A.铂依原子不做热运动,不具有内能
B.用铂依合金制作的原因之一是其耐磨损
C.保存在双层玻璃钟罩内有助于防氧化、防腐蚀
D.质量变化过程中,所含铂依合金的多少发生变化
二、填空题
8.(2019·温州)雾天能见度低,骑车易发生交通事故,要减速慢行。
(1)雾天,空气中会形成大量水珠。该过程发生的物态变化是 。
(2)小明要为自行车设计一种“雾灯”,以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻,下列电路中符合设计要求的是 。
A. B.
C. D.
9.(2019·杭州)如图,是某种物质熔化时温度随时间的变化图,根据图像的特征和信息,可以判断该物质是 (选填晶体或非晶体),它的熔点是 在熔化过程中 填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”);这种物质液体的比热 (选填“大于”小于”或“等于”)固体的比热
10.(2019·湖州)我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车,人们形象地将它称为雾炮车(如图)。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面,起到净化空气的作用。
(1)喷向空中的水雾,有许多在掉向地面之前已经在空中散失了,还能起到降温作用。其原理是 。
(2)该雾炮车的发动机是柴油机。柴油机四个冲程中的 冲程实现了内能转化为机械能,从新驱动雾炮车前进。
三、解答题
11.(2019·温州)气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度,小明在实验室按如图所示步骤进行实验:
①如图甲,将一打足气的足球,放入装满水的容器中,测得溢出水的体积为426毫升。
②如图乙,将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中,用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒,同时调整量筒的位置,当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时,停止排气。共排气10次。
③如图丙,拔除气针和乳胶管,把排气后的足球放入装满水的容器中,测得溢出水的体积为420毫升。
(1)图乙中,当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气,其目的是 。
(2)根据测得的数据,计算实验室中空气的密度。
12.(2019·嘉兴)炎热的夏天,某些城市的街道上有雾炮车在向空中喷水,它比普通洒水车的降温、净化空气的效果更好(雾炮车的参数如下表所示)
雾炮车的部分参数
空载时质量 最大装水量 满载时轮胎与地面的总接触面积 6000千克 10000千克 0.4米2
(1)雾炮车净化空气主要针对的污染物是 。
(2)雾炮车的降温效果更好,原因是喷出的极细水珠增加了 ,从而加快了水的蒸发。
(3)已知某古桥的桥面能承受的最大压强为6×105帕,通过计算判断该雾炮车能否满载通过
13.(2019·衢州)空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能,其内部主要结构为风扇、水箱和空气过滤网等。使用时,通常向水箱中加水,使吹出的风比无水时凉爽。下表是某品牌空调扇部分参数。
项目 参数 项目 参数
额定电压 220伏 额定功率 50瓦
空机质量 7.5千克 单个轮子接触地面面积 2厘米2
水箱容量 0.5升 轮子数量 4个
蒸发量 1升/时 电源线长度 1.2米
(1)向水箱的水里再加入一些碎冰,可降低水温,使吹出的风比只有水时更凉爽。加冰可降低水温的原因有 。
(2)人在运动大量出汗后,对着空调扇吹,很容易感冒。此时,在脑干调节下,皮肤血管收缩,血流量减少,皮肤温度下降,散热量 ,从而维持人体体温恒定。
(3)小科阅读参数表发现,该空调扇比较省电。计算该空调扇正常工作10小时消耗的电能。
(4)计算水箱加满水时该空调扇对水平地面的压强。
(5)该空调扇底座安装了万向轮,方便移动。但在其他设计上仍存在缺陷,为更方便用户使用,请结合表中参数提出一条改进建议: 。
14.(2019·金华)小丽在商场里买到一个有趣的玩具“喝水鸟”(如图甲):只要往头部滴一次水,且鸟身前面放一杯水,就能实现“低头喝’水——抬头——又低头‘喝’水——又抬头……”反复运动(如图乙)。仔细观察发现,“喝水鸟”由玻璃制成,鸟身由一支点承托,头部、玻璃管和底部连通并充满乙醚(易挥发,易液化),且整体密封。请运用所学知识解释“喝水鸟”能反复运动的原因。
四、实验探究题
15.(2019·衢州)托盘天平是一种精密测量仪器,某实验室天平的配套砝码及横梁标尺如图。
(1)小科发现砝码盒中的砝码已磨损,用这样的砝码称量物体质量,测量结果将 。
(2)小科观察铭牌时,发现该天平的最大测量值为200g,但他认为应为210g。你认为小科产生这种错误想法的原因是 。
(3)小江认为铭牌上最大测量值没有标错,但砝码盒中10g的砝码是多余的,而小明认为砝码盒中所有的砝码都是不可缺少的。你认为谁的观点是正确的,并说明理由: 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】分子的热运动;蒸发及其现象;内能
【解析】【分析】解释水蒸发致冷时,先描述水分子的运动速度有差异,再说明哪部分水分子容易跑到空气中,最后说明剩余水分子的速度大小,进而判断剩余水的内能和温度变化。
【解答】关于水蒸发致冷的现象,解释如下:
①水分子运动速度有大有小;
②速度大的水分子动能大,更易摆脱周围分子的“束缚”,跑到空气中。
③剩余的水分子运动速度相对较小;
④剩余的水内能减少,温度降低。
那么正确的顺序是:①④③②。
故选A。
2.【答案】A
【知识点】凝固与凝固现象
【解析】【分析】物质由液态变成固态叫凝固,判断物质的初态和末态即可。
【解答】A.湖水是液态,冰是固态,因此湖水结冰是凝固现象,故A符合题意;
B.雾气是液态,水蒸气是气态,雾气消散是汽化现象,故B不合题意;
C.水蒸气是气态,露珠是液态,因此露珠的形成是液化过程,故C不合题意;
D.冰雪是固态,水是液态,因此冰雪消融是熔化过程,故D不合题意。
故选A。
3.【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【分析】比热容是物质本身的一种性质,与物质吸收的热量、质量和升高的温度无关,只与物质的种类和状态有关,据此解答。
【解答】根据公式 可知,吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是它的比热容; 比热容是物质本身的一种性质,与物质吸收的热量、质量和升高的温度无关,只与物质的种类和状态有关,故A、B、C错误,而D正确。
故选D。
4.【答案】D
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】分析各个实验包含的物理原理,哪个与题干相符,哪个就是正确选项。
【解答】A.图甲:手帕摩擦塑料丝后,塑料丝散开 ,说明同种电荷相互排斥,故A不合题意;
B.图乙:缝衣针与磁铁摩擦后,有了磁性,这是磁化现象,故B不合题意;
C.图丙:加热后,水蒸气把木塞冲出试管,这是水蒸气对外界做功,内能减少,故C不合题意;
D.图丁:迅速下压活塞后,活塞对里面的空气做功,使乙醚的内能增加,导致浸过乙醚的棉花燃烧,这说明外界对物体做功,物体内能增加,故D符合题意;
故选D。
5.【答案】A
【知识点】化学反应中能量的变化
【解析】【分析】干冰是固态的二氧化碳,自身的温度非常低,当其与水接触时,会从水中吸收大量的热,据此解答。
【解答】在第二个瓶子中加水后,低温的干冰从水中迅速吸热升华,产生大量的气体,使瓶子迅速膨胀,从而发生爆炸。这个过程只发生物理变化,没有发生化学变化,故A正确,而B、C、D错误、
故选A。
6.【答案】D
【知识点】质量及其特性
【解析】【分析】(1)水的密度会随着状态和温度的变化而变化;
(2)弹簧测力计是测力的工具;
(3)铁与空气中的氧气和水分发生反应生成铁锈,因此质量会增加;
(4)质量是物质本身的一种属性,不随物质形状、状态、位置和温度的变化而变化。
【解答】A.如果水的密度是1g/cm3,那么1m3的水质量是1kg;但是水的密度会发生变化,因此1m3的水质量也会发生变化,故A错误;
B.实验室用弹簧测力计测量物体的重力,而不是质量,故B错误;
C.千克原器因生锈而质量增大,故C错误;
D.物体的质量不会随温度的改变而改变,故D正确。
故选D。
7.【答案】A
【知识点】质量及其特性;内能;合金与合金的性质;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】物体都由分子、原子和离子 组成(水由分子组成,铁由原子组成,盐由离子组成),而一切物质的分子都在不停地运动,且是无规则的运动。分子的热运动跟物体的温度有关 (0℃的情况下也会做热运动,内能就以热运动为基础),物体的温度越高,其分子的运动越快。内能从微观的角度来看,是分子无规运动能量总和的统计平均值。在没有外场的情形下分子无规运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用势能以及分子内部运动的能量。
【解答】A、铂依合金是固体,其分子依然运动,只是比较弱,任何物质在任何情况都有内能;故A错误;
B、铂依合金固体在129年才发生极微小的变化,且铂依合金硬度较大,所以耐磨损;故B正确;
C、铂依合金保存在双层玻璃钟罩内可以隔绝与空气的接触,可以防止铂依合金的氧化和腐蚀;故C正确;
D、质量代表所含物质的多少,当铂依合金质量发生变化时,其含量一定发生改变;故D正确;
故答案为:A。
8.【答案】(1)液化
(2)D
【知识点】液化及液化现象;串、并联电路的设计
【解析】【分析】(1)物质由液态变成气态叫汽化;物质由气态变成液态叫液化;
(2)分析各个电路,哪个能实现交替发光的要求,哪个就是正确选项。
【解答】(1)雾其实是有许多的小水珠形成的;雾天,空气中的水蒸气放热由气态变成液态的小水珠发生液化现象;
(2)A.闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,灯泡持续发光,不能交替闪烁,故A不合要求;
B.闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,灯泡持续发光,不能交替闪烁,故B不合要求;
C.闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,灯泡熄灭后不能再次发光,不能交替闪烁,故C不合要求;
D.闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,这时切断灯泡所在的电路,灯泡不发光;同时切断了电磁铁所在的电路,电磁铁没有磁性,衔铁在自身弹性作用下恢复原来位置接通电路,这时灯泡发光,电磁铁有再次产生磁性,于是不断重复前面的过程,灯泡就可以交替发光,故D符合要求。
故选D。
9.【答案】晶体;80;吸热;大于
【知识点】晶体与非晶体;比热容
【解析】【分析】(1)晶体有熔点,而非晶体没有熔点;
(2)晶体在熔化时不断吸热但温度保持不变,这个温度就是它的熔点;
(3)由于实验时使用相同的加热方式,因此时间相同就意味着吸收的热量相同;AB段是固态,CD段是液态,比较10min内升高温度的多少;根据公式 可知,△t越小,比热容越大。
【解答】 该物质在熔化时温度保持不变,说明它有熔点,因此它是晶体,而它的熔点是80℃;在熔化过程中,它需要不断的吸热;
AB段该物质是固态,10min内从50℃升高到80℃,那么升高的温度△t=30℃;CD段该物质是液态,10min内温度从80℃升高到100℃,那么升高的温度△t'=20℃;因为△t>△t',所以c固<c液。
10.【答案】(1)汽化(蒸发)吸热
(2)做功
【知识点】蒸发及其现象;热机
【解析】【分析】(1)物质由液态变成气态叫汽化,汽化可以吸热;
(2)四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能。
【解答】(1)喷向空中的水雾,有许多在掉向地面之前已经在空中散失了,还能起到降温作用。其原理是 :汽化(蒸发)吸热;
(2)、该雾炮车的发动机是柴油机,柴油机四个冲程中的做功冲程实现了内能转化为机械能,从新驱动雾炮车前进。
故答案为:(1)汽化(蒸发)吸热;(2)做功
11.【答案】(1)使量筒内的气压等于外界气压
(2)解:G1=F浮1=ρ水gV排1=1×103千克/米3×10牛/千克×426×10-6米3=4.26牛
G2=F浮2=ρ水gV排2=1×103千克/米3×10牛/千克×420×10-6米=4.2牛
排出空气的质量m气=G气/g=(G1-G2)/g
=(4.26牛-4.2牛)/10牛/千克=6×10-3千克
排出空气的体积V气=10×500毫升=5000毫升=5×10-3米3
ρ气=m气/V气=6×10-3千克/5×10-3米3=1.2千克/米3
答:实验室中空气的密度为1.2千克/米3。
【知识点】密度公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)当量筒内外水面相平时,水处于静止状态,那么量筒内的气压与量筒外的大气压强相等;
(2)当足球漂浮时,它受到的浮力等于重力,根据G=F浮= ρ水gV排分别计算出排气前和排气后足球的重力,而二者之差就是排气的重力,再根据 计算出排气的质量;而排气的体积就是量筒内水面所对的刻度,即500mL,最后根据公式 计算空气的密度即可。
12.【答案】(1)颗粒物
(2)液体表面积
(3)解;G=m总g=(m总+m水)g=(6000千克+10000千克)×10牛/千克=1.6×105牛
p= =4×105帕
因为4×105帕<6××105帕
所以该雾炮车能满载通过
【知识点】影响蒸发快慢的因素;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)空气中的颗粒物与水珠接触后,和水珠一起落到地面上来,从而降低空气中的污染程度;
(2)增加液体的表面积、升高液体温度和加快液体上方空气流动速度,都可以加快蒸发;
(3)首先根据F=G总计算出雾炮车对桥面的压力,然后根据
计算对桥面的压强,最后进行比较即可。
【解答】(1)雾炮车净化空气主要针对的污染物是颗粒物;
(2)雾炮车的降温效果更好,原因是喷出的极细水珠增加了液体的表面积,从而加快了水的蒸发。
(3) G=m总g=(m总+m水)g=(6000kg+10000kg)×10N/kg=1.6×105N
因为4×105Pa<6×105Pa,
所以该雾炮车能满载通过。
13.【答案】(1)①碎冰熔化需要吸收周围水的热量,导致水温下降;②熔化后的冰水温度比原来水的温度低,两者之间存在温度差,发生热传递,使水箱里的水温进一步下降。
(2)减少
(3)解:P=50W=0.05kW
W=Pt=0.05kW×10h=0.5kW·h
(4)解:V=0.5L=0.0005m3
m水=P水
V=1.0×103kg/m3×0.0005m3=0.5kg
FG=mg=(0.5kg+7.5kg)×10N/kg=80N
S=4×2cm2=8cm2=0.0008m2
p=F/S=80N/0.0008m2=100000pa
(5)①加大空调扇水箱的容积,避免频繁加水②延长电源线长度等
【知识点】体温的控制;熔化与熔化现象;压强的大小及其计算;物体内能的改变方法;电功计算公式的应用
【解析】【分析】体温调节是指温度感受器接受体内、外环境温度的刺激,通过体温调节中枢的活动,相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变,从而调整机体的产热和散热过程,使体温保持在相对恒定的水平。电能,是指使用电以各种形式做功(即产生能量)的能力。物体所受的压力与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。压强的计算公式是:p=F/S,压强的单位是帕斯卡,符号是Pa。
【解答】(1)在水箱中加入冰块后,冰块熔化会吸热,降低水的温度,而冰块的周围的冰水混合物温度比水箱中的水温度低,通过热传递导致整个水箱的温度下降,这样水箱上方的空气的温度也会降低,吹出来的风温度也就比较低;
(2)血流量减少,则会导致人体对外散热减少;
(3)已知空调扇的功率和工作的时间,根据电能公式W=Pt计算即可;
(4)水箱加满水时,空调扇作用在地面的压力是水的重力和空调扇自身重力之和;表格中只告诉了 单个轮子接触地面面积,而空调扇与地面接触的是四个轮子的面积;然后根据公式P=F/S计算即可;
(5)由表格中的数据可知,存在不当之处的是水箱的容量只有0.5L,可以加入的水量太少,而蒸发量是1 升/时,每半个小时就需要加水一次;电源线长度只有1.2米,可以移动范围太小;
故答案为:(1)①碎冰熔化需要吸收周围水的热量,导致水温下降;②熔化后的冰水温度比原来水的温度低,两者之间存在温度差,发生热传递,使水箱里的水温进一步下降;(2)减少;
14.【答案】例1.水蒸发吸热,头部乙醚蒸汽发生液化,气压下降,液柱上升;若把喝水鸟转动看成杠杆,随着液态乙醚上升,动力逐渐变大,动力臂也增大,阻力逐渐变小,阻力臂也变小,使鸟身绕支点顺时针转动,即低头喝水;随着前倾角度变大,底部乙醚越来越少,当玻璃管下端管口部分露出液面后,底部气体沿管壁上升,液体在重力作用下回流。使鸟身逆时针转动,实现抬头。
例2.水蒸发吸热,头部气体温度下降,气压下降,液柱上升;底部的液态乙醚沿着玻璃管逐渐上升,重心逐渐向前移动,鸟身逐渐前倾,即低头喝水;随着前倾角度变大,底部乙醚越来越少,当玻璃管下端管口部分露出液面后,底部气体沿管壁上升,液体在重力作用下回流。使鸟身逆时针转动,实现抬头。
【知识点】蒸发及其现象;液化及液化现象;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力和阻力)的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1· L1=F2·L2。
【解答】由图可知,喝水鸟体内装的是易挥发、易液化的乙醚,当在小鸟的头部滴一滴水后,水蒸发吸热,导致小鸟体内的压强减小,小于底部的压强,乙醚被压入小鸟的头部,这时导致小鸟头部的重力增大,即动力增大,而阻力减小,当动力与动力臂的积大于阻力与阻力臂的积,小鸟会低头喝水;喝水时,小鸟头部的液体则会重新流回底部,导致阻力增大,则小鸟会逆时针旋转回到原来的位置;
故答案为: 例1.水蒸发吸热,头部乙醚蒸汽发生液化,气压下降,液柱上升;若把喝水鸟转动看成杠杆,随着液态乙醚上升,动力逐渐变大,动力臂也增大,阻力逐渐变小,阻力臂也变小,使鸟身绕支点顺时针转动,即低头喝水;随着前倾角度变大,底部乙醚越来越少,当玻璃管下端管口部分露出液面后,底部气体沿管壁上升,液体在重力作用下回流。使鸟身逆时针转动,实现抬头。
例2.水蒸发吸热,头部气体温度下降,气压下降,液柱上升;底部的液态乙醚沿着玻璃管逐渐上升,重心逐渐向前移动,鸟身逐渐前倾,即低头喝水;随着前倾角度变大,底部乙醚越来越少,当玻璃管下端管口部分露出液面后,底部气体沿管壁上升,液体在重力作用下回流。使鸟身逆时针转动,实现抬头。
15.【答案】(1)偏大
(2)小科认为砝码的质量之和为205g,标尺最大刻度为5g,所以该天平的测量值为210g
(3)小明的观点正确,少了10g的砝码,运用其他砝码及游码将无法完成某些200克以内的质量值(精度范围内)的称量。(或小江观点正确,因为少了10g的砝码,在测量某些用“左物右码”的放置方法无法完成称量的质量值时,可将5g砝码放天平左盘,其他砝码放右盘,同样可以完成这些质量值的测量(未答“5g砝码放天平左盘”不给分)。
【知识点】天平的使用及读数
【解析】【分析】该题主要考查学生对质量测量仪器--托盘天平的认识和应用,及称量过程中的误差分析。
【解答】(1)砝码被磨损,即其真实质量小于其标注的质量,但在读数的过程依然按照砝码上标注的数值进行读取,则会导致读数偏大;
(2)由图可知,砝码的总质量是100g+50g+20g+20g+10g+5g=205g,游码有5g,所以其可称量的物体总质量一共是205g+5g=210g;
(3)该题答案是不确定,只要合理即可;缺了10g砝码可能会导致最大量程范围内的某些质量无法称量出来,比如15g、35g等;或者可以说小江的正确,缺少的10g可以通过在把5g砝码放在左盘跟物体一起称量组合成10g也可以完成测量;
故答案为:(1)偏大;(2) 小科认为砝码的质量之和为205g,标尺最大刻度为5g,所以该天平的测量值为210g;(3) 小明的观点正确,少了10g的砝码,运用其他砝码及游码将无法完成某些200克以内的质量值(精度范围内)的称量。(或小江观点正确,因为少了10g的砝码,在测量某些用“左物右码”的放置方法无法完成称量的质量值时,可将5g砝码放天平左盘,其他砝码放右盘,同样可以完成这些质量值的测量(未答“5g砝码放天平左盘”不给分)。
1 / 12019年浙江中考科学真题分类汇编10:物质基本属性、能和能量
一、单选题
1.(2019·台州)下列是关于水蒸发致冷现象的解释,
①水分子运动速度有大有小;
②剩余的水内能减少,温度降低;
③剩余的水分子运动速度相对较小;
④速度大的水分子动能大,更易摆脱周围分子的“束缚”,跑到空气中。
此解释合理的顺序是( )
A.①④③② B.②③①④ C.③①④② D.④③②①
【答案】A
【知识点】分子的热运动;蒸发及其现象;内能
【解析】【分析】解释水蒸发致冷时,先描述水分子的运动速度有差异,再说明哪部分水分子容易跑到空气中,最后说明剩余水分子的速度大小,进而判断剩余水的内能和温度变化。
【解答】关于水蒸发致冷的现象,解释如下:
①水分子运动速度有大有小;
②速度大的水分子动能大,更易摆脱周围分子的“束缚”,跑到空气中。
③剩余的水分子运动速度相对较小;
④剩余的水内能减少,温度降低。
那么正确的顺序是:①④③②。
故选A。
2.(2019·绍兴)下列物态变化属于凝固的是( )
A.湖水结冰
B.雾气消散
C.露珠形成
D.冰雪消融
【答案】A
【知识点】凝固与凝固现象
【解析】【分析】物质由液态变成固态叫凝固,判断物质的初态和末态即可。
【解答】A.湖水是液态,冰是固态,因此湖水结冰是凝固现象,故A符合题意;
B.雾气是液态,水蒸气是气态,雾气消散是汽化现象,故B不合题意;
C.水蒸气是气态,露珠是液态,因此露珠的形成是液化过程,故C不合题意;
D.冰雪是固态,水是液态,因此冰雪消融是熔化过程,故D不合题意。
故选A。
3.(2019·杭州)对于同一物态的某种物质,根据c= 得知( )
A.比热跟热量成正比
B.比热跟质量成反比
C.比热跟温度变化成反比
D.吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【分析】比热容是物质本身的一种性质,与物质吸收的热量、质量和升高的温度无关,只与物质的种类和状态有关,据此解答。
【解答】根据公式 可知,吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是它的比热容; 比热容是物质本身的一种性质,与物质吸收的热量、质量和升高的温度无关,只与物质的种类和状态有关,故A、B、C错误,而D正确。
故选D。
4.(2019·宁波)下列都是教材中的实验,其中为了说明“对物体做功,物体内能增加”的是( )
A.图甲:手帕摩擦塑料丝后,塑料丝散开
B.图乙:缝衣针与磁铁摩擦后,有了磁性
C.图丙:加热后,水蒸气把木塞冲出试管
D.图丁:迅速下压活塞后,浸过乙醚的棉花燃烧
【答案】D
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】分析各个实验包含的物理原理,哪个与题干相符,哪个就是正确选项。
【解答】A.图甲:手帕摩擦塑料丝后,塑料丝散开 ,说明同种电荷相互排斥,故A不合题意;
B.图乙:缝衣针与磁铁摩擦后,有了磁性,这是磁化现象,故B不合题意;
C.图丙:加热后,水蒸气把木塞冲出试管,这是水蒸气对外界做功,内能减少,故C不合题意;
D.图丁:迅速下压活塞后,活塞对里面的空气做功,使乙醚的内能增加,导致浸过乙醚的棉花燃烧,这说明外界对物体做功,物体内能增加,故D符合题意;
故选D。
5.(2019·宁波)干冰可用于保鲜,但使用不当可能引起爆炸。有消防员做了以下实验:向一个380mL塑料瓶中放入半瓶干冰,立即旋紧瓶盖,发现瓶内有白雾产生,30min后发生爆炸。向另一个550mL的塑料瓶中放入等量的干冰,再倒入170mL水,然后立即旋紧瓶盖,发现瓶内产生大量白雾,瓶子膨胀,仅过20s就爆炸。第二个瓶子中所加水的主要作用是( )
A.提供热能 B.作反应物 C.作催化剂 D.形成白雾
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的变化
【解析】【分析】干冰是固态的二氧化碳,自身的温度非常低,当其与水接触时,会从水中吸收大量的热,据此解答。
【解答】在第二个瓶子中加水后,低温的干冰从水中迅速吸热升华,产生大量的气体,使瓶子迅速膨胀,从而发生爆炸。这个过程只发生物理变化,没有发生化学变化,故A正确,而B、C、D错误、
故选A。
6.(2019·嘉兴)从2019年5月20日起,用普朗克常数定义质量的单位一千克,以代替工作了100多年的国际千克原器(如图)。下列有关质量的说法,正确的是( )
A.体积为1立方米水的质量为千克
B.实验室可用弹簧测力计来测量物体的质量
C.千克原器因生锈而质量减小,故不宜作为标准
D.物体的质量不会随温度的改变而改变
【答案】D
【知识点】质量及其特性
【解析】【分析】(1)水的密度会随着状态和温度的变化而变化;
(2)弹簧测力计是测力的工具;
(3)铁与空气中的氧气和水分发生反应生成铁锈,因此质量会增加;
(4)质量是物质本身的一种属性,不随物质形状、状态、位置和温度的变化而变化。
【解答】A.如果水的密度是1g/cm3,那么1m3的水质量是1kg;但是水的密度会发生变化,因此1m3的水质量也会发生变化,故A错误;
B.实验室用弹簧测力计测量物体的重力,而不是质量,故B错误;
C.千克原器因生锈而质量增大,故C错误;
D.物体的质量不会随温度的改变而改变,故D正确。
故选D。
7.(2019·金华)国际千克原器作为质量计量标准,由铂依合金制成,科学家发现其质量有极微小变化。2019年5月20日,服役129年的国际千克原器退役,今后将使用普朗克常量来定义千克,以提高千克定义的精确性。下列关于国际千克原器的说法不正确的是( )
A.铂依原子不做热运动,不具有内能
B.用铂依合金制作的原因之一是其耐磨损
C.保存在双层玻璃钟罩内有助于防氧化、防腐蚀
D.质量变化过程中,所含铂依合金的多少发生变化
【答案】A
【知识点】质量及其特性;内能;合金与合金的性质;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】物体都由分子、原子和离子 组成(水由分子组成,铁由原子组成,盐由离子组成),而一切物质的分子都在不停地运动,且是无规则的运动。分子的热运动跟物体的温度有关 (0℃的情况下也会做热运动,内能就以热运动为基础),物体的温度越高,其分子的运动越快。内能从微观的角度来看,是分子无规运动能量总和的统计平均值。在没有外场的情形下分子无规运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用势能以及分子内部运动的能量。
【解答】A、铂依合金是固体,其分子依然运动,只是比较弱,任何物质在任何情况都有内能;故A错误;
B、铂依合金固体在129年才发生极微小的变化,且铂依合金硬度较大,所以耐磨损;故B正确;
C、铂依合金保存在双层玻璃钟罩内可以隔绝与空气的接触,可以防止铂依合金的氧化和腐蚀;故C正确;
D、质量代表所含物质的多少,当铂依合金质量发生变化时,其含量一定发生改变;故D正确;
故答案为:A。
二、填空题
8.(2019·温州)雾天能见度低,骑车易发生交通事故,要减速慢行。
(1)雾天,空气中会形成大量水珠。该过程发生的物态变化是 。
(2)小明要为自行车设计一种“雾灯”,以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻,下列电路中符合设计要求的是 。
A. B.
C. D.
【答案】(1)液化
(2)D
【知识点】液化及液化现象;串、并联电路的设计
【解析】【分析】(1)物质由液态变成气态叫汽化;物质由气态变成液态叫液化;
(2)分析各个电路,哪个能实现交替发光的要求,哪个就是正确选项。
【解答】(1)雾其实是有许多的小水珠形成的;雾天,空气中的水蒸气放热由气态变成液态的小水珠发生液化现象;
(2)A.闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,灯泡持续发光,不能交替闪烁,故A不合要求;
B.闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,灯泡持续发光,不能交替闪烁,故B不合要求;
C.闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,灯泡熄灭后不能再次发光,不能交替闪烁,故C不合要求;
D.闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,这时切断灯泡所在的电路,灯泡不发光;同时切断了电磁铁所在的电路,电磁铁没有磁性,衔铁在自身弹性作用下恢复原来位置接通电路,这时灯泡发光,电磁铁有再次产生磁性,于是不断重复前面的过程,灯泡就可以交替发光,故D符合要求。
故选D。
9.(2019·杭州)如图,是某种物质熔化时温度随时间的变化图,根据图像的特征和信息,可以判断该物质是 (选填晶体或非晶体),它的熔点是 在熔化过程中 填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”);这种物质液体的比热 (选填“大于”小于”或“等于”)固体的比热
【答案】晶体;80;吸热;大于
【知识点】晶体与非晶体;比热容
【解析】【分析】(1)晶体有熔点,而非晶体没有熔点;
(2)晶体在熔化时不断吸热但温度保持不变,这个温度就是它的熔点;
(3)由于实验时使用相同的加热方式,因此时间相同就意味着吸收的热量相同;AB段是固态,CD段是液态,比较10min内升高温度的多少;根据公式 可知,△t越小,比热容越大。
【解答】 该物质在熔化时温度保持不变,说明它有熔点,因此它是晶体,而它的熔点是80℃;在熔化过程中,它需要不断的吸热;
AB段该物质是固态,10min内从50℃升高到80℃,那么升高的温度△t=30℃;CD段该物质是液态,10min内温度从80℃升高到100℃,那么升高的温度△t'=20℃;因为△t>△t',所以c固<c液。
10.(2019·湖州)我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车,人们形象地将它称为雾炮车(如图)。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面,起到净化空气的作用。
(1)喷向空中的水雾,有许多在掉向地面之前已经在空中散失了,还能起到降温作用。其原理是 。
(2)该雾炮车的发动机是柴油机。柴油机四个冲程中的 冲程实现了内能转化为机械能,从新驱动雾炮车前进。
【答案】(1)汽化(蒸发)吸热
(2)做功
【知识点】蒸发及其现象;热机
【解析】【分析】(1)物质由液态变成气态叫汽化,汽化可以吸热;
(2)四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能。
【解答】(1)喷向空中的水雾,有许多在掉向地面之前已经在空中散失了,还能起到降温作用。其原理是 :汽化(蒸发)吸热;
(2)、该雾炮车的发动机是柴油机,柴油机四个冲程中的做功冲程实现了内能转化为机械能,从新驱动雾炮车前进。
故答案为:(1)汽化(蒸发)吸热;(2)做功
三、解答题
11.(2019·温州)气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度,小明在实验室按如图所示步骤进行实验:
①如图甲,将一打足气的足球,放入装满水的容器中,测得溢出水的体积为426毫升。
②如图乙,将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中,用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒,同时调整量筒的位置,当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时,停止排气。共排气10次。
③如图丙,拔除气针和乳胶管,把排气后的足球放入装满水的容器中,测得溢出水的体积为420毫升。
(1)图乙中,当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气,其目的是 。
(2)根据测得的数据,计算实验室中空气的密度。
【答案】(1)使量筒内的气压等于外界气压
(2)解:G1=F浮1=ρ水gV排1=1×103千克/米3×10牛/千克×426×10-6米3=4.26牛
G2=F浮2=ρ水gV排2=1×103千克/米3×10牛/千克×420×10-6米=4.2牛
排出空气的质量m气=G气/g=(G1-G2)/g
=(4.26牛-4.2牛)/10牛/千克=6×10-3千克
排出空气的体积V气=10×500毫升=5000毫升=5×10-3米3
ρ气=m气/V气=6×10-3千克/5×10-3米3=1.2千克/米3
答:实验室中空气的密度为1.2千克/米3。
【知识点】密度公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)当量筒内外水面相平时,水处于静止状态,那么量筒内的气压与量筒外的大气压强相等;
(2)当足球漂浮时,它受到的浮力等于重力,根据G=F浮= ρ水gV排分别计算出排气前和排气后足球的重力,而二者之差就是排气的重力,再根据 计算出排气的质量;而排气的体积就是量筒内水面所对的刻度,即500mL,最后根据公式 计算空气的密度即可。
12.(2019·嘉兴)炎热的夏天,某些城市的街道上有雾炮车在向空中喷水,它比普通洒水车的降温、净化空气的效果更好(雾炮车的参数如下表所示)
雾炮车的部分参数
空载时质量 最大装水量 满载时轮胎与地面的总接触面积 6000千克 10000千克 0.4米2
(1)雾炮车净化空气主要针对的污染物是 。
(2)雾炮车的降温效果更好,原因是喷出的极细水珠增加了 ,从而加快了水的蒸发。
(3)已知某古桥的桥面能承受的最大压强为6×105帕,通过计算判断该雾炮车能否满载通过
【答案】(1)颗粒物
(2)液体表面积
(3)解;G=m总g=(m总+m水)g=(6000千克+10000千克)×10牛/千克=1.6×105牛
p= =4×105帕
因为4×105帕<6××105帕
所以该雾炮车能满载通过
【知识点】影响蒸发快慢的因素;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)空气中的颗粒物与水珠接触后,和水珠一起落到地面上来,从而降低空气中的污染程度;
(2)增加液体的表面积、升高液体温度和加快液体上方空气流动速度,都可以加快蒸发;
(3)首先根据F=G总计算出雾炮车对桥面的压力,然后根据
计算对桥面的压强,最后进行比较即可。
【解答】(1)雾炮车净化空气主要针对的污染物是颗粒物;
(2)雾炮车的降温效果更好,原因是喷出的极细水珠增加了液体的表面积,从而加快了水的蒸发。
(3) G=m总g=(m总+m水)g=(6000kg+10000kg)×10N/kg=1.6×105N
因为4×105Pa<6×105Pa,
所以该雾炮车能满载通过。
13.(2019·衢州)空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能,其内部主要结构为风扇、水箱和空气过滤网等。使用时,通常向水箱中加水,使吹出的风比无水时凉爽。下表是某品牌空调扇部分参数。
项目 参数 项目 参数
额定电压 220伏 额定功率 50瓦
空机质量 7.5千克 单个轮子接触地面面积 2厘米2
水箱容量 0.5升 轮子数量 4个
蒸发量 1升/时 电源线长度 1.2米
(1)向水箱的水里再加入一些碎冰,可降低水温,使吹出的风比只有水时更凉爽。加冰可降低水温的原因有 。
(2)人在运动大量出汗后,对着空调扇吹,很容易感冒。此时,在脑干调节下,皮肤血管收缩,血流量减少,皮肤温度下降,散热量 ,从而维持人体体温恒定。
(3)小科阅读参数表发现,该空调扇比较省电。计算该空调扇正常工作10小时消耗的电能。
(4)计算水箱加满水时该空调扇对水平地面的压强。
(5)该空调扇底座安装了万向轮,方便移动。但在其他设计上仍存在缺陷,为更方便用户使用,请结合表中参数提出一条改进建议: 。
【答案】(1)①碎冰熔化需要吸收周围水的热量,导致水温下降;②熔化后的冰水温度比原来水的温度低,两者之间存在温度差,发生热传递,使水箱里的水温进一步下降。
(2)减少
(3)解:P=50W=0.05kW
W=Pt=0.05kW×10h=0.5kW·h
(4)解:V=0.5L=0.0005m3
m水=P水
V=1.0×103kg/m3×0.0005m3=0.5kg
FG=mg=(0.5kg+7.5kg)×10N/kg=80N
S=4×2cm2=8cm2=0.0008m2
p=F/S=80N/0.0008m2=100000pa
(5)①加大空调扇水箱的容积,避免频繁加水②延长电源线长度等
【知识点】体温的控制;熔化与熔化现象;压强的大小及其计算;物体内能的改变方法;电功计算公式的应用
【解析】【分析】体温调节是指温度感受器接受体内、外环境温度的刺激,通过体温调节中枢的活动,相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变,从而调整机体的产热和散热过程,使体温保持在相对恒定的水平。电能,是指使用电以各种形式做功(即产生能量)的能力。物体所受的压力与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。压强的计算公式是:p=F/S,压强的单位是帕斯卡,符号是Pa。
【解答】(1)在水箱中加入冰块后,冰块熔化会吸热,降低水的温度,而冰块的周围的冰水混合物温度比水箱中的水温度低,通过热传递导致整个水箱的温度下降,这样水箱上方的空气的温度也会降低,吹出来的风温度也就比较低;
(2)血流量减少,则会导致人体对外散热减少;
(3)已知空调扇的功率和工作的时间,根据电能公式W=Pt计算即可;
(4)水箱加满水时,空调扇作用在地面的压力是水的重力和空调扇自身重力之和;表格中只告诉了 单个轮子接触地面面积,而空调扇与地面接触的是四个轮子的面积;然后根据公式P=F/S计算即可;
(5)由表格中的数据可知,存在不当之处的是水箱的容量只有0.5L,可以加入的水量太少,而蒸发量是1 升/时,每半个小时就需要加水一次;电源线长度只有1.2米,可以移动范围太小;
故答案为:(1)①碎冰熔化需要吸收周围水的热量,导致水温下降;②熔化后的冰水温度比原来水的温度低,两者之间存在温度差,发生热传递,使水箱里的水温进一步下降;(2)减少;
14.(2019·金华)小丽在商场里买到一个有趣的玩具“喝水鸟”(如图甲):只要往头部滴一次水,且鸟身前面放一杯水,就能实现“低头喝’水——抬头——又低头‘喝’水——又抬头……”反复运动(如图乙)。仔细观察发现,“喝水鸟”由玻璃制成,鸟身由一支点承托,头部、玻璃管和底部连通并充满乙醚(易挥发,易液化),且整体密封。请运用所学知识解释“喝水鸟”能反复运动的原因。
【答案】例1.水蒸发吸热,头部乙醚蒸汽发生液化,气压下降,液柱上升;若把喝水鸟转动看成杠杆,随着液态乙醚上升,动力逐渐变大,动力臂也增大,阻力逐渐变小,阻力臂也变小,使鸟身绕支点顺时针转动,即低头喝水;随着前倾角度变大,底部乙醚越来越少,当玻璃管下端管口部分露出液面后,底部气体沿管壁上升,液体在重力作用下回流。使鸟身逆时针转动,实现抬头。
例2.水蒸发吸热,头部气体温度下降,气压下降,液柱上升;底部的液态乙醚沿着玻璃管逐渐上升,重心逐渐向前移动,鸟身逐渐前倾,即低头喝水;随着前倾角度变大,底部乙醚越来越少,当玻璃管下端管口部分露出液面后,底部气体沿管壁上升,液体在重力作用下回流。使鸟身逆时针转动,实现抬头。
【知识点】蒸发及其现象;液化及液化现象;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力和阻力)的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1· L1=F2·L2。
【解答】由图可知,喝水鸟体内装的是易挥发、易液化的乙醚,当在小鸟的头部滴一滴水后,水蒸发吸热,导致小鸟体内的压强减小,小于底部的压强,乙醚被压入小鸟的头部,这时导致小鸟头部的重力增大,即动力增大,而阻力减小,当动力与动力臂的积大于阻力与阻力臂的积,小鸟会低头喝水;喝水时,小鸟头部的液体则会重新流回底部,导致阻力增大,则小鸟会逆时针旋转回到原来的位置;
故答案为: 例1.水蒸发吸热,头部乙醚蒸汽发生液化,气压下降,液柱上升;若把喝水鸟转动看成杠杆,随着液态乙醚上升,动力逐渐变大,动力臂也增大,阻力逐渐变小,阻力臂也变小,使鸟身绕支点顺时针转动,即低头喝水;随着前倾角度变大,底部乙醚越来越少,当玻璃管下端管口部分露出液面后,底部气体沿管壁上升,液体在重力作用下回流。使鸟身逆时针转动,实现抬头。
例2.水蒸发吸热,头部气体温度下降,气压下降,液柱上升;底部的液态乙醚沿着玻璃管逐渐上升,重心逐渐向前移动,鸟身逐渐前倾,即低头喝水;随着前倾角度变大,底部乙醚越来越少,当玻璃管下端管口部分露出液面后,底部气体沿管壁上升,液体在重力作用下回流。使鸟身逆时针转动,实现抬头。
四、实验探究题
15.(2019·衢州)托盘天平是一种精密测量仪器,某实验室天平的配套砝码及横梁标尺如图。
(1)小科发现砝码盒中的砝码已磨损,用这样的砝码称量物体质量,测量结果将 。
(2)小科观察铭牌时,发现该天平的最大测量值为200g,但他认为应为210g。你认为小科产生这种错误想法的原因是 。
(3)小江认为铭牌上最大测量值没有标错,但砝码盒中10g的砝码是多余的,而小明认为砝码盒中所有的砝码都是不可缺少的。你认为谁的观点是正确的,并说明理由: 。
【答案】(1)偏大
(2)小科认为砝码的质量之和为205g,标尺最大刻度为5g,所以该天平的测量值为210g
(3)小明的观点正确,少了10g的砝码,运用其他砝码及游码将无法完成某些200克以内的质量值(精度范围内)的称量。(或小江观点正确,因为少了10g的砝码,在测量某些用“左物右码”的放置方法无法完成称量的质量值时,可将5g砝码放天平左盘,其他砝码放右盘,同样可以完成这些质量值的测量(未答“5g砝码放天平左盘”不给分)。
【知识点】天平的使用及读数
【解析】【分析】该题主要考查学生对质量测量仪器--托盘天平的认识和应用,及称量过程中的误差分析。
【解答】(1)砝码被磨损,即其真实质量小于其标注的质量,但在读数的过程依然按照砝码上标注的数值进行读取,则会导致读数偏大;
(2)由图可知,砝码的总质量是100g+50g+20g+20g+10g+5g=205g,游码有5g,所以其可称量的物体总质量一共是205g+5g=210g;
(3)该题答案是不确定,只要合理即可;缺了10g砝码可能会导致最大量程范围内的某些质量无法称量出来,比如15g、35g等;或者可以说小江的正确,缺少的10g可以通过在把5g砝码放在左盘跟物体一起称量组合成10g也可以完成测量;
故答案为:(1)偏大;(2) 小科认为砝码的质量之和为205g,标尺最大刻度为5g,所以该天平的测量值为210g;(3) 小明的观点正确,少了10g的砝码,运用其他砝码及游码将无法完成某些200克以内的质量值(精度范围内)的称量。(或小江观点正确,因为少了10g的砝码,在测量某些用“左物右码”的放置方法无法完成称量的质量值时,可将5g砝码放天平左盘,其他砝码放右盘,同样可以完成这些质量值的测量(未答“5g砝码放天平左盘”不给分)。
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