沪科版物理九年级全一册同步提优训练：第十二章 温度与物态变化 本章复习（有答案解析）

章末复习
易错点一　物态变化过程的识别、吸放热的判断
例1　(2020辽阳)中华文化源远流长,诗词中蕴含丰富的物理知识。以下有关物态变化的分析,正确的是 (　　)
A.“已是悬崖百丈冰”——冰的形成是凝华,需要吸热
B.“露似真珠月似弓”——露的形成是熔化,需要吸热
C.“斜月沉沉藏海雾”——雾的形成是液化,需要放热
D.“霜叶红于二月花”——霜的形成是凝固,需要放热
[易错总结] 解答此类问题的关键是看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识,具体如图所示。
易错点二　生活中“白气”的形成原因解释
例2　下列关于生活中见到的“白气”“白雾”现象的解释,正确的是 (　　)
A.烧水时壶嘴冒出的“白气”是水蒸气
B.冬天户外活动的人呼出的“白气”是呼出的二氧化碳液化形成的
C.冰棒周围的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的
D.冬天的早晨,空气中有大量的“白雾”,太阳出来后,“白雾”消失是液化现象
[易错总结] “白气”不是水蒸气,而是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。水蒸气是无色透明的气体,人眼是看不见的。
易错点三　沸腾的条件及特点
例3　如图所示,在1个标准大气压下,烧杯内盛有适量水并用酒精灯加热,甲试管盛有水,乙试管盛有酒精,则甲、乙两试管中 (　　)
A.液体都会沸腾
B.液体都不会沸腾
C.甲中水会沸腾,乙中酒精不会沸腾
D.甲中水不会沸腾,乙中酒精会沸腾
[易错总结] 液体沸腾的条件:温度达到沸点并且要继续吸热;液体沸腾的特点:吸收热量,温度保持不变。
易错点四　小水珠或小冰晶出现位置的判断
例4　如图所示,甲、乙是两个相同的透明玻璃杯,甲中装的是冰水混合物,乙中装的是干冰(温度可以低至-78.5 ℃)。现在把它们放在室温为20 ℃的同一房间中,一段时间后,下列说法中正确的是 (　　)
　　A.甲的内壁M侧有一层霜,乙的外壁Q侧有一层霜
B.甲的内壁M侧有水珠,乙的外壁Q侧有一层霜
C.甲的外壁N侧有水珠,乙的内壁P侧有一层霜
D.甲的外壁N侧有水珠,乙的外壁Q侧有一层霜
[易错总结] 小水珠是温度较高的水蒸气遇冷液化形成的,小冰晶是温度较高的水蒸气遇冷凝华形成的,它们的共同点是都出现在“温度较高”的一侧。
实验一:“探究晶体熔化、凝固时温度的变化规律”
例5　小组同学探究“冰的熔化特点”,实验装置如图甲所示。
(1)小明绘制的温度-时间图像如图图乙所示。由图可知,冰是　　　　(选填“晶体”或“非晶体”),冰在熔化过程中,温度　　　　(选填“升高”“降低”或“不变”),加热到第3 min时,物质的状态为　　　　　　(选填“液态”“固态”或“固液共存态”)。
(2)在实验过程中,不是用酒精灯直接对试管加热,而是把装有冰的试管放在水中加热,这样做不但使试管中的冰　　　　　　　,而且冰的温度上升得较　　　　(选填“快”或“慢”),便于记录各个时刻的温度。
(3)在加热过程中,烧杯口上方出现“白气”,“白气”是水蒸气　　　　(填物态变化名称)而成的。
(4)如图果在冰熔化的过程中,小明熄灭酒精灯,冰将　　　　　　(选填“不再熔化”或“继续熔化”),原因是　 。
(5)另一组的小华也做了该实验,绘制的温度-时间图像如图图丙所示,乙、丙图像的差异可能是因为　　　　 (填字母)。
A.小华用的冰较多
B.小华用的酒精灯火焰较大
C.小华用的温度计分度值较大
【变式延伸】结合上例探究以下问题:
实验时另外一组的小涛不小心将少量的酒精洒到盛有水的烧杯中,他想测出这杯混合液的凝固温度(已知水的凝固点为0 ℃,酒精的凝固点为-117 ℃)。他将这杯液体放入冰箱的冷冻室内,采用正确的方法测量,每隔2 min观察一次并把观察到的现象和测量数据记入下表中。
时间 /min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
温度 /℃ 4 2 0 -2 -4 -6 -6 -6 -6 -6 -8
状态 液 液 液 液 液 液 固、 液 固、 液 固、 液 固、 液 固 固
(1)当实验进行到第22 min时,温度计示数如图所示,此时混合液的温度是　　　　℃。
　　
(2)由上表可知此混合液属于　　　　(选填“晶体”或“非晶体”)。
(3)该混合液的凝固点是　　　　　℃,当实验进行到第17 min时,物质所处的状态是　　　　　　。
(4)在水中掺入酒精,混合液的凝固点比水的凝固点　　　　(选填“高”或“低”)。
实验二:“探究水沸腾时温度变化的特点”
例6　在做“观察水的沸腾”实验时,甲、乙、丙三个实验小组的同学分别从如图(a)所示两套实验装置中任选一套来完成实验。
(1)图(b)中①②③三种读温度计示数的方式正确的是　　　　。
(2)甲组同学从水温升高到90 ℃时开始记录数据,以后每隔1 min记录一次水的温度,直到水沸腾4 min为止,实验数据如图下表所示。分析表中的数据可知,甲组同学选择的是　　　　 (选填“A”或“B”)装置,依据是　 。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度/℃ 90 92 94 96 98 100 101 102 102 102 102
(3)从甲组同学的实验数据可以看出,水的沸点是　　　　 ℃,为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应　　　　　　　　　　 　,观察水是否继续沸腾。
(4)乙、丙两组同学都选择了另外一套装置进行实验,虽然这两组同学选用的实验装置相同,但水开始沸腾的时刻不同,他们绘制的沸腾图像如图图(c)所示,得到a、b两种不同图线的原因是 。
(5)实验后,甲组同学对大家提出了这样的疑问:如图果不对水加热,能让水重新沸腾吗 老师马上将一杯停止沸腾的水放进能抽气的密闭玻璃罩中,如图图(d)所示,接通抽气机电源,随着玻璃罩中空气被抽出,热水居然沸腾起来。通过分析,同学们知道了发生此现象的原因是抽气机抽气时,玻璃罩内的气压　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”),水的沸点　　　　(选填“升高”“降低”或“不变”),因此在不加热的情况下,水能重新沸腾。
【变式延伸】结合上例探究以下问题:
　
1个标准大气压下,物理兴趣小组的小涛同学对探究水沸腾的实验装置进行了适当改变,如图所示,将装有水的大容器放在铁架台的石棉网上,在一敞口的玻璃瓶甲内装适量的水,使之固定在容器内的水中;将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙的瓶口朝下,也放在大容器内的水中固定,且也有适量水进入玻璃瓶。然后对大容器进行加热,待大容器内的水沸腾后,会发现玻璃瓶甲中的水　　　　沸腾,玻璃瓶乙中的水　　　　沸腾。(均选填“能”或“不能”)
答案解析
[思维导图建构]
1.(1)冷热程度　(2)摄氏度(℃)　(3)热胀冷缩　
2.(1)固　液　熔点　吸　(2)液　固　凝固点　放
3.(1)液　气　吸　沸点　吸　(2)气　液　放　
4.(1)固　气　吸　(2)气　固　放
[易错考点专训]
例1　C　例2　C
例3　D　解： 在1个标准大气压下,水的沸点是100 ℃,甲试管中水的温度能达到100 ℃,但之后不能从烧杯内的水中吸收热量,故甲中水不会沸腾;乙试管中装的是酒精,酒精的沸点低于水的沸点,能从水中不断吸热,故乙中酒精会沸腾。
例4　D　解： (1)甲中装的是冰水混合物,玻璃杯的温度较低;20 ℃房间内的水蒸气遇到温度较低的玻璃杯,在其外壁N上液化为小水珠。
(2)乙中装的是干冰(温度可以低至-78.5 ℃),干冰升华为二氧化碳气体,此过程吸热,使玻璃杯的温度急剧降低;房间内温度较高的水蒸气遇到温度很低的玻璃杯,在其外壁Q上凝华为小冰晶。
[重点实验突破]
例5　(1)晶体　不变　固液共存态
(2)受热均匀　慢　(3)液化
(4)继续熔化　冰还可以从烧杯内的水中继续吸热
(5)A
解： (1)晶体和非晶体的最大区别在于晶体有熔点,非晶体没有熔点,根据冰的熔化图像特征可知冰有熔点,是晶体;冰在熔化过程中吸收热量,但温度不变。冰在熔化之前为固态,熔化过程中为固液共存态,完全熔化后为液态;由图像知加热到第3 min时,冰处于熔化过程中,即处于固液共存态。(2)实验中将装有冰的试管放入水中加热,这样做的目的是使试管中的冰受热均匀,且冰的温度上升得较慢,便于记录各个时刻的温度。(3)烧杯口上方出现的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。(4)如图果在冰熔化的过程中,小明熄灭酒精灯,冰还可以从烧杯内的水中吸热,所以冰将继续熔化。(5)图丙中冰达到熔点及熔化过程所需的时间都比图乙中长,可能是由于小华所用冰的质量较大。
【变式延伸】
(1)-11　(2)晶体
(3)-6　固液共存态　(4)低
例6　(1)②　(2)A　液体的沸点随气压增大而升高
(3)102　移去酒精灯
(4)两组同学所用水的质量不同
(5)减小　降低
解： (1)温度计读数时视线要与温度计中液柱上表面相平,不能仰视或俯视,由图可知,②是正确的读数方式。(2)B装置烧杯上没有加盖,A装置烧杯上有盖,烧杯上加盖,可以增大水面上方的气体压强,使水的沸点升高,由表格数据知,水的沸点为102 ℃,所以甲组同学使用的是A装置。(3)从实验数据可以看出,水的沸点是102 ℃;水沸腾后,若撤去酒精灯,则水不再吸收热量,也就不能维持沸腾状态,从而可证明水沸腾过程中需要吸热。(4)由图像可知,a图线表示水沸腾前升温快,b图线表示水沸腾前升温慢,在装置相同的情况下,只可能是因为两次实验中所用水的质量不同。(5)抽气机抽气时,玻璃罩内的气压减小,根据气压越小沸点越低可知,此时水的沸点降低,因此在不加热的情况下,水能重新沸腾。
【变式延伸】
不能　不能　解： 甲瓶中的水从大容器内的水中吸热,温度可以升高到100 ℃,但甲瓶中的水只能达到沸点,无法继续吸热,不能沸腾。虽然乙瓶中的水同样可达到100 ℃,但乙瓶上端封闭,瓶内气压大于1个标准大气压,因为液体沸点随液面上方气压的增大而升高,所以乙瓶中水的沸点高于100 ℃,故乙瓶中的水达不到沸点,不能沸腾。