专题3 物态变化 学案(原卷版+解析版)【起飞指南】2024年中考物理一轮复习一遍过(人教版)

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名称 专题3 物态变化 学案(原卷版+解析版)【起飞指南】2024年中考物理一轮复习一遍过(人教版)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-12-13 15:55:36

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专题3 物态变化
知识点一:温度与温度测量
一、温度
1.温度:在物理学中,通常用温度表示物体的冷热程度。热的物体温度高,冷的物体温度低。
2.常用温度计的工作原理:家庭和实验室常用温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的。
3.温度计的种类:根据测温物质不同,温度计分为三种:①液体温度计;②固体温度计;③气体温度计。
4.摄氏温度
(1)摄氏温度的单位:摄氏度,符号是℃。温度计上的符号℃表示该温度计采用的是摄氏温度。
(2)摄氏温度的规定:我们把在一个标准大气压下,冰水混合物的温度定为0摄氏度,沸水的温度定为100摄氏度,分别用0℃和100℃表示;0℃和100℃之间分成100等份,每个等份代表1℃。
5.温度估测:①人的正常体温在37℃左右;②人感觉最舒服的环境温度为24℃~26℃;③洗澡水的合适温度是40℃~50℃;④盛夏中午的室外温度为30℃以上;⑤冰水混合物的温度为0℃(1个标准大气压下);⑥沸水的温度为100℃(1个标准大气压下)。
二、温度测量
1.常用温度计的工作原理:家庭和实验室常用温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的。
2.温度计
(1)用途:测量物体温度的仪器。
(2)原理:常用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
(3)构造:玻璃外壳、玻璃泡、玻璃管、液体、刻度等。
(4)特点:常用液体温度计的内径是粗细均匀的,温度计的分度值设计的越小,温度计的灵敏度越高。
(5)常用温度计:
①实验室温度计(图甲):量程一般为-20℃—110℃,分度值为1℃,所装液体一般为水银或酒精。
②体温计(图乙):量程为35℃—42℃,分度值为0.1℃,所装液体为水银。
③寒暑表(图丙):量程一般为-30℃—50℃,分度值为1℃,所装液体一般为煤油或酒精。
3.温度计的种类:根据测温物质不同,温度计分为三种:①液体温度计;②固体温度计;③气体温度计。
4.正确使用温度计要做到“六会”:
(1)会认:使用前,应认清温度计的量程和分度值。
(2)会选:测量前先估测被测物体的温度,选择量程合适的温度计。
(3)会拿:在拿温度计时,要拿住温度计的上部,不可让手触及温度计的玻璃泡。
(4)会放:用温度计测量液体温度时,温度计的玻璃泡应该全部浸入被测液体中,且不要碰到容器底或侧壁。
(5)会读:温度计的玻璃泡完全浸入液体中后要稍微等一会,待温度计的示数稳定后再读数,读数时,温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱的液面相平。
(6)会记:记录温度值时,不用进行估读,但不要漏写或错写单位,零摄氏度以下的温度不要忘记负号。
5.体温计
(1)体温计体温计是专门用来测量人体体温的,测量范围:35℃~42℃;分度值为0.1℃,体温计读数时可以离开人体。
(2)结构特点:玻璃泡和直玻璃管之间有一段非常细的缩口。
(3)体温计离开人体后缩口处的水银断开,直玻璃管内的水银不会退回玻璃泡内,这样体温计离开人体后仍然表示人体的温度。但是每次使用之前,将缩口上方的水银甩到玻璃泡中(其他温度计不用甩),消毒后才能进行测量。
(4)体温计的使用
1)体温计在使用前,应用力往下甩几下,让直管内的水银流回玻璃泡内,然后再进行测量。这是因为体温计在正常使用时,示数只升不降,当人体的温度高于体温计原示数时,体温计的示数上升,此时能测量出人体的实际温度。
2)读数时,应把体温计从腋下或口腔中拿出来。
3)体温计的分度值是0.1℃,读数时精确到0.1℃。
知识点二:物态变化
一、物态变化
1.物质的三态:自然界中物质通常有三种状态:固态、液态、气态。
2.物态变化:物质各种状态间的变化叫做物态变化。
3.物态变化伴随能量变化:物态变化时伴随热量的传递。
4.温度是物态变化的决定因素,随着温度的变化,自然界中的物质一般都会发生物态变化。
二、熔化与凝固
1.熔化与凝固
(1)物质从固态变为液态的过程叫熔化;晶体熔化时的温度叫熔点。
(2)物质从液态变为固态的过程叫凝固,熔化和凝固是可逆的两个物态变化过程。
2.晶体和非晶体:固体可分为晶体和非晶体。
(1)晶体:熔化时有固定熔点的物质;非晶体:熔化时没有固定熔点的物质。
(2)晶体和非晶体的根本区别是:晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热),非晶体没有熔点(熔化时温度升高,继续吸热)。
3.晶体的熔化条件:①温度达到熔点;②继续吸热。
4.晶体的凝固条件:①温度达到凝固点;②继续放热。
5.晶体熔化特点:晶体在熔化过程中,温度保持不变,持续吸热,物态是固液共存。
6.晶体凝固特点:晶体在凝固过程中,温度保持不变,持续放热,物态是固液共存。
7.非晶体熔化特点:非晶体在熔化过程中,吸收热量,温度升高,没有固定的熔点,随着温度的升高,物体由固态变为黏稠,最后变为液态。
8.非晶体凝固特点:非晶体在凝固过程中,放出热量,温度降低,没有固定的凝固点,随着温度的降低,物体由液态变为黏稠,最后变为固态。
9.晶体和非晶体异同
(1)有无熔点是晶体和非晶体的主要区别,同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同。
(2)晶体和非晶体的区别:
物理过程 晶体 非晶体
熔点和凝固点 有 没有
熔化过程 吸收热量,温度不变 吸收热量,温度升高
凝固过程 放出热量,温度不变 放出热量,温度降低
熔化条件 温度达到熔点,继续吸热 吸收热量
熔化图象
凝固图象
(3)晶体熔化、凝固图象:
图中AD是晶体熔化曲线图,晶体在AB段处于固态,吸收热量温度升高,在BC段是熔化过程,吸热,但温度不变,处于固液共存状态,CD段处于液态,吸热温度升高,熔化时间t1~t2;而DG是晶体凝固曲线图,DE段于液态,EF段是凝固过程,放热,温度不变,处于固液共存状态。FG为固态放热温度降低,凝固时间t3~t4。
10.固体熔化时温度的变化规律
(1)实验时,温度计的玻璃泡要被测物质充分接触,但不能触碰试管壁或试管底。
(2)酒精灯的使用:1)不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯;2)用外焰加热;3)用完酒精灯后必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)。
(3)让固体均匀受热的三种措施:1)采用水浴法加热;2)在加热过程中用搅拌器不断搅拌;3)将物质研碎。
(4)切勿将温度计当搅拌器。
(5)探究实验常见的考向:
1)使用适量的物质(海波、石蜡)的原因:避免加热时间过长;
2)器材安装顺序:自下而上;
3)实验中,石棉网的作用:使烧杯均匀受热;
4)采用水浴法的好处:是物质均匀受热;
5)记录时间间隔不能过长:否则可能记录不到温度不变的过程;
6)海波熔化和石蜡熔化的主要区别是什么:
海波熔化分为固态、固液共存态和液态三个物质状态;海波有明显的转折点,熔化时温度保持不变。石蜡没有明显转折点,温度一直在发生变化。
知识点三:汽化和液化
一、汽化
1.汽化:物质从液态变成气态的过程叫汽化。
2.蒸发
(1)在任何温度下,在液体表面发生的汽化现象叫做蒸发。
(2)蒸发的特点:1)在任何温度下都可以发生;2)只发生在液体表面;3)蒸发是缓慢地汽化现象。
(3)影响蒸发快慢的因素
对同一种液体,影响蒸发快慢的因素:
1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快;
2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快;
3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快。
(4)蒸发可致冷:夏天在房间洒水降温,人出汗降温,发烧时在皮肤上涂酒精降温。不同物体蒸发快慢不同。
3.沸腾:在一定温度下,在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
4.液体沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
5.液体沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点。
6.沸点:液体沸腾时的温度叫沸点,不同液体的沸点一般不同。
液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。
7.沸腾和蒸发的区别与联系:第一、它们都是汽化现象,都吸收热量;第二、沸腾只在沸点时才进行,蒸发在任何温度下都能进行;第三、沸腾在液体内、外同时发生,蒸发只在液体表面进行;第四、沸腾比蒸发剧烈。
8.探究水的沸腾规律实验
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;
(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;
(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(5)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(6)刚撤去酒精灯时,水还会继续沸腾一小段时间,这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸点,水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。
(7)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
二、液化
1.液化:物质从气态变为液态的过程叫液化。
2.液化的两种方式:(1)降低温度;压缩体积。
3.液化的好处:体积缩小,便于储存和运输。
4.液化放热:水蒸气的烫伤往往比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气液化的时候要放出部分热。
5.“白气”与“白雾”
水蒸气和空气一样,是看不见摸不着的。所以,凡是看得见的“白气”、“白雾”都不再是水蒸气,而是由水蒸气液化成的小水滴(或小水珠)。
在一般情况下,水蒸气遇冷放热液化成小水滴,悬浮在空中即形成“白气”,附着在物体表面形成水滴。夜间气温下降,水蒸气遇冷放热液化成小水滴。凝结在空中的尘埃上形成“雾”,凝结在地面物体上则形成“露”。
知识点四:升华和凝华
1.升华:物质从固态直接变成气态的过程叫升华。
2.升华时能量的传递:物质升华时要吸热。如:①干冰可用来冷藏物品(干冰是固态二氧化碳,升华成气态时,吸收大量的热)。
3.常见升华现象:冰冻的衣服变干、雪堆没有熔化变小、灯丝变细、衣柜里的卫生球变小、干冰升华、碘升华、固体清香剂消失等。
4.对升华的理解
(1)升华是指物质直接由固态变为气态的过程,“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态。
(2)理论上讲,固态物质在任何温度下都会升华,但实际上常温下很多固态物质,如金属,都可以认为时不升华的。
(3)加热可以加速固态物质的升华现象。
5.凝华:物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。
6.凝华时能量的传递:物质凝华时要放热。
7.常见凝华现象:冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等都是凝华。
8.对凝华现象的理解
(1)凝华是指物质由气态直接变为固态的过程。“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态。
(2)理论上所有气态物质都能发生凝华,只是在通常情况下很多都难以发生或者进行得及其缓慢。
知识点五:物态变化过程中的吸放热
1.熔化吸热、凝固放热。
2.汽化吸热,液化放热。
3.升华吸热,凝华放热。
知识点六:物态变化图像
1.熔化图像
(1)如图甲所示,为晶体熔化图像。AB段所对应的时间内物质是固态,吸热升温;在B点时,物质开始熔化,到C点熔化结束;BC段表示熔化过程,物质处于固液共存态,温度保持不变;CD段所对应的时间内物质是液态,吸热升温。
(2)如图乙所示,为非晶体熔化图像。由图像可知:非晶体在熔化过程中不断吸热,温度不断上升。
2.凝固图像
(1)如图甲所示,为晶体的凝固图像。EF段所对应的时间内物质是液态,放热降温;在F点物质开始凝固,到G点凝固结束;FG段表示凝固过程,物质处于固液共存态,温度保持不变;GH段所对应的时间内物质是固态,放热降温。
(2)如图乙所示,为非晶体凝固图像。由图像可知:非晶体在凝固过程中不断放热,温度不断降低。
3.水的沸腾图像
如图所示,前4min,水吸收热量,温度升高,当水温度达到98℃时,水开始沸腾;沸腾时,水温保持不变。
知识点七:物态变化的应用
一、熔化与凝固的应用
1.用0℃的冰冷却饮料比用0℃的水效果要好,是因为0℃的冰熔化成0℃的水要吸热。
2.夏天吃雪糕感觉凉快,是因为雪糕与凉水相比,要从人体吸收更多的热量。
3.北方的冬天,为了很好地保存蔬菜,人们通常在菜窖放几桶水,这是因为水结成冰时放热,使菜窖内的温度不会太低。
二、蒸发制冷
液体在蒸发过程中要从周围物体(或自身)吸收热量,使周围的物体(或自身)温度降低,所以蒸发具有制冷作用。蒸发越快,制冷作用越明显。例如,人们将中暑的患者,扶到通风条件好的地方,并在患者皮肤上擦拭温水(酒精),这样水蒸发吸热能使患者的体温快速下降,缓解中暑症状。
三、气体液化的应用
气体液化后,体积减小,便于储存和运输。如液化石油气、火箭中的液氢和液氧等。
四、升华吸热
物质升华时会从周围环境中吸收大量的热量,在日常生产、生活中应用最广泛的是干冰的升华。
1.人工降雨:将干冰撒入云层,干冰升华吸热时空气温度急剧降低,云层中的水蒸气大量液化成小水滴或凝华成小冰晶,进而相互聚集形成了雨。
2.储藏物品:干冰升华不但能吸收大量的热,还没有残留物,因而可以将干冰制成强制冷剂,用于储藏物品。
3.制造舞台效果:在舞台上喷撒干冰可使舞台上方的空气温度迅速下降,空气中的水蒸气遇冷迅速液化成小水滴,可形成烟雾缭绕的舞台效果。
4.医疗手术:将干冰放在人体组织上,可让该组织温度迅速降至极低,使组织坏死、脱落,从而达到“不动刀”而治愈的目的。
知识点八:水的三态
1.雨的形成:①汽化(或蒸发)→液化→凝固→熔化;②汽化(或蒸发)→凝华→熔化;③汽化(或蒸发)→液化。
2.水的三大名称:
固态:冰(凝固)、霜(凝华)、雪(凝华)、凇、"窗花"(凝华)、雹(凝固)、白冰;
液态:水、露(液化)、雨(液化)、雾(液化)、"白气"(液化);
气态:水蒸气【注:水蒸气不可见,可见的是水蒸气液化形成的水珠。】。
3.水循环
云:高空中水蒸气遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶悬浮在空中。
雨:云中小水滴或小冰晶随气流变化,体积增大,下落过程中小水滴变大,小冰晶熔化,大水滴下落形成雨。
雪:云中水蒸气遇0°C以下气温,凝华成小冰晶,体积增大下落。
冰雹:云中水蒸气遇冷气团,凝华成小冰块,下落过程中不能完全熔化,落到地面。
雾:空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,漂浮在空中。
考点一.熔化与熔化吸热的特点
1.(2023 荆州)在研学旅行活动中,某同学运用所学物理知识,将一瓶结了冰的矿泉水与食物一起放在泡沫塑料箱中给食物保鲜。下列说法正确的是(  )
A.矿泉水结冰是凝华现象
B.食物保鲜利用了冰熔化放热
C.食物外包装上出现小水珠是液化现象
D.一段时间后食物外包装上的小水珠消失了是升华现象
【解答】解:A.水变成冰,是凝固过程,凝固放出热量,故A错误;
B.冰变成水,是熔化过程,熔化吸收热量,所以食物保鲜是利用冰熔化吸热,故B错误;
C.食物温度较低,外包装上的水珠是空气中的水蒸气遇到温度低的食物变成的小水珠,这是液化过程,故C正确;
D.一段时间后食物外包装上的小水珠消失了是汽化现象,故D错误。
故选:C。
考点二.凝固与凝固放热的特点
2.(2023 南充)诗词是我国优秀文化遗产之一,对下列诗句中所包含的物理现象分析正确的是(  )
A.“一夜新霜著瓦轻,芭蕉新折败荷倾。”——“霜”的形成是凝华现象,需要吸热
B.“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓。”——“露”的形成是汽化现象,需要放热
C.“白日黄流涨渭城,三更风紫尽成冰。”——“冰”的形成是凝固现象,需要放热
D.“蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明。”——“泪”的形成是熔化现象,需要放热
【解答】解:A、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,是凝华现象,需要放热,故A错误;
B、露的形成是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,是液化现象,需要放热,故B错误;
C、冰的形成是水的凝固现象,需要放热,故C正确;
D、“泪”的形成是熔化现象,需要吸热,故D错误。
故选:C。
考点三.熔化和凝固的温度—时间图像
3.(2023 恩施州)如图所示,是某物质温度随时间变化的图像。下列说法正确的是(  )
A.该图是某晶体的熔化图像
B.该物质在第4min时是固态
C.在第12min时不吸热不放热
D.该物质的凝固点为80℃
【解答】解:A、由图象可知:物质降温,是物质的凝固过程,所代表的物态变化过程为凝固,故A错误;
B、该物质在第4min时是在凝固过程前,为液态,故B错误;
C、8~18min时段,是该物质的凝固过程,不断放热,温度保持不变,故C错误;
D、由图可知这种物质的凝固点为80℃,故D正确;
故选:D。
4.(2023 峄城区校级模拟)如图所示,下列说法正确的是(  )
A.AB段表示物质在放热
B.CD段表示物质处于液态
C.FG段表示物质处于固态
D.GH段表示物质在吸热
【解答】解:图象的横坐标表示时间,纵坐表示温度。
从图可看出:随着时间的增加,物质温度从整体上看是升高了,因此是吸热过程。图象表示的是物质从固态变成液态的熔化过程。
图象中的BC段和FG段与时间轴平行,反映了随着时间的增加,物质虽然吸热或放热但温度不变,这应是一种晶体物质,且处于熔化和凝固过程中,物质处于固液共存的状态。
A、在它之前的AB段,物质吸热,温度升高,故A错误;
B、CD段,物质就应是液态,故B正确;
C、FG段虽然放热但温度不变,处于凝固过程中,物质处于固液共存的状态,故C错误;
D、GH段继续放热,温度降低,处于固态,故D错误。
故选:B。
5.(2023 魏都区校级模拟)如图是某物质发生物态变化过程中的温度﹣时间图象,下列从信息正确的是(  )
A.在BC段物质吸热,温度保持不变
B.在0至5min物质处固液共存状态
C.这种物质是晶体,其熔点是40℃
D.在CD段物质处于液态
【解答】解:通过图象可知,物质的温度随着时间的增加呈降低趋势,是物质的凝固过程,BC段温度不变,说明此物质是晶体;
A、BC段是晶体的凝固过程,凝固过程中物质放热但温度不变,故A错误;
B、在0至5min物质的温度持续下降,但还没有达到凝固点,此时物质处于液态,故B错误;
C、根据图象可知,该物质凝固时有固定的凝固温度(40℃),所以是晶体的凝固图象,同种晶体的熔点和凝固点是相同的,则此物质的熔点是40℃,故C正确;
D、在CD段物质的温度持续下降,凝固已经完成,物质处于固态,故D错误。
故选:C。
考点四.探究固体熔化时温度的变化规律
6.(2023 鼓楼区校级三模)图甲为探究蜡熔化特点的实验装置,图乙为观察“碘锤”中的物态变化实验装置。已知标准大气压下,水的沸点为100℃、碘的熔点113.5℃。两个实验中,都采用了水浴法加热,以下说法正确的是(  )
A.蜡和碘都经历了固态变为液态的过程
B.两个实验中的物态变化过程都需要吸热
C.两个实验采用水浴法加热主要都是为了控制温度
D.两个实验采用水浴法加热主要都是为了受热均匀
【解答】解:A、固态的碘受热容易升华,直接从固态变为气态,故A错误;
B、蜡受热要熔化,碘受热要升华,熔化和升华都吸热,故B正确;
C、使用水浴法对蜡加热目的是为了受热均匀;故C错误;
D、使用水浴法对“碘锤”加热目的是使碘的温度不高于其熔点,防止碘熔化,故D错误。
故选:B。
7.(2023 武汉)某实验小组用两套如图甲所示的实验装置分别研究海波和石蜡的熔化过程。
(1)如图乙所示,温度计显示的是石蜡在某时刻的温度,它的示数是    ℃。
(2)海波熔化过程中不断    (填“放出”或“吸收”)热量,温度    (填“升高”、“不变”或“降低”)。
(3)两支试管中分别盛有海波和石蜡,当两者全部熔化后,该实验小组继续研究海波和石蜡的凝固过程。将两支试管从烧杯中取出,静置于空气中自然冷却,每隔2min同时记录一次温度,根据记录数据在同一个图象中画出它们的温度随时间变化的曲线,如图丙所示。
下列说法正确的是    (填标号)。
A.石蜡的凝固点为48℃
B.实验室内环境温度为20℃
C.0~15min内的任一时刻,石蜡和海波的温度都不可能相同
【解答】解:(1)由图乙可知,温度计的分度值是1℃,此时的温度是36℃;
(2)海波是晶体,熔化过程中不断吸收热量,温度不变;
(3)A、石蜡是非晶体,没有凝固点,故A错误;
B、由图丙可知,实验室内环境温度为20℃,故B正确;
C、由图丙可知,5min时,石蜡和海波的温度相同,故C错误。
故选:B。
故答案为:(1)36;(2)吸收;不变; (3)B。
考点五.汽化及汽化吸热的特点
(多选)8.(2023 湖北)地球表面70%以上是海洋,但可供人类直接利用的淡水资源不足全部水资源的万分之一,提高节水意识是公民的义务和责任。如图是水循环示意图,下列说法正确的是(  )
A.地表水吸热,汽化成水蒸气
B.水蒸气与冷空气接触,液化成小水滴
C.小水滴遇到更冷的气流,凝华成小冰晶
D.小冰晶降落过程中,液化成雨水
【解答】解:A、地表水吸热,汽化成水蒸气,故A正确;
B、水蒸气与冷空气接触,液化成水滴,故B正确;
C、小水滴遇到更冷的气流,凝固成小冰晶,故C错误;
D、小冰晶在降落过程中,熔化成雨水,故D错误。
故选:AB。
9.(2023 达州)如图所示是热管的工作原理图,当热管的热端受热时,吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气,这一过程叫    (填物态变化的名称),蒸气在管子里跑到冷端  (选填“吸收”或“放出”)热量变成液态,液体通过吸液芯又回到热端。这一过程循环进行,不断地将热量从热端带到冷端。若50g的该液体吸收2400J的热量后,温度升高了40℃,则该液体的比热容为    J/(kg ℃)。
【解答】解:热管的热端受热时,吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气,是液态变为气态的过程,是汽化现象;
蒸气在管子里跑到冷端变成液态,是气态变为液态的过程,是液化现象,液化放热;
根据热量公式Q=cmΔt可得该液体的比热容c1.2×103J/(kg ℃)。
故答案为:汽化;放出;1.2×103。
考点六.沸腾及沸腾条件
10.(2023 大丰区校级模拟)如图所示,盛水的容器中有A、B两个完全相同的玻璃杯,A中装有适量的水,B倒扣着放入容器中。给容器中的水加热直到沸腾一段时间,下列相关现象说法正确的是(  )
A.A杯中的水能达到沸点,且能够沸腾
B.B杯中的水能达到沸点,但不能沸腾
C.A、B两杯中的水都能够达到沸点
D.A杯中的水能达到沸点,B杯中的水不能达到沸点
【解答】解:给盛水的容器加热,温度到达水的沸点时,通过热传递的方式,A中的水温度也能达到沸点;
加热过程中,B杯中封闭气体的压强增大,B杯中水的沸点升高,但B杯之外水的沸点较低,则B中水温不能达到沸点,所以B中的水不能沸腾。
故选:D。
考点七.探究水沸腾时温度变化的特点
11.(2023 滨州)如图所示是某小组“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置及根据实验数据绘制的图象,下列分析正确的是(  )
A.水不断冒出“白气”是沸腾现象
B.水沸腾时,水中上升的气泡由大变小
C.水沸腾时温度不变,不需要吸热
D.该实验地点的气压低于1标准大气压
【解答】解:A、水不断冒出“白气”不是沸腾现象,是水蒸气遇冷液化成的小水滴,故A错误;
B、水沸腾时气泡上升逐渐变大,至液面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中;水沸腾前,气泡上升变小,故B错误;
C、水沸腾时虽然温度不变,但是需要吸热,故C错误;
D、1标准大气压下水的沸点是100℃,由图可知水的沸点为98℃,低于1标准大气压下的沸点,所以该实验地点的气压低于1标准大气压,故D正确。
故选:D。
12.(2023 山西)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,小兰和小伟用相同的实验装置(如图甲所示)进行了实验。
(1)图甲装置中给烧杯加盖的目的是    (答案合理即可)。
(2)观察气泡可判断图甲中水处于    (选填“沸腾前”或“沸腾时”)的状态。
(3)小兰和小伟根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图象分别如图乙中A、B所示。由图象可知,小兰和小伟所用水的质量大小关系是mA   mB。
【解答】解:(1)在烧杯上加盖的目的是为了减少热量的散失;
(2)水沸腾时,整个容器内的水温都达到沸点,气泡上升过程中,不断有水汽化成水蒸气,进入气泡,同时气泡所受水压减小,气泡不断增大,图甲是沸腾时的情形;
(3)水从开始加热到沸腾所用的时间相同,水吸收相同的热量,温度变化不同,可以判断所用水的质量不同;A初温高,所以A的质量大,即mA>mB。
故答案为:(1)为了减少热量的散失;(2)沸腾时;(3)>。
13.(2023 沈河区校级模拟)A、B两组同学用如图甲所示的装置进行“观察水的沸腾”的实验。
(1)实验中观察到水中气泡的情况如图乙a、b所示。图   中是水沸腾时的情况。
(2)A、B两组同学用同样的实验装置,在相同的实验环境下进行实验,根据实验数据描绘出的温度随时间变化的图像如图丙所示,由图像可知水的沸点为    ℃,实验中A小组所用的水比B小组所用的水    (选填“多”或“少”)。
(3)在水沸腾后,烧杯上方出现了大量的“白气”,和“白气”的形成物态变化相同的是    (选填序号:①冰、②霜、③露、④雪)。
(4)某组同学给烧杯中的冷水均匀加热,收集数据作出了如图丁所示的温度随时间变化的图像,发现温度计示数上升速度先慢后快再慢,产生这种现象的原因最可能的是    。
A.整个过程酒精灯火焰忽大忽小,放热不均匀
B.开始时要加热石棉网和烧杯,后来水温较高时散热变快
C.水开始汽化较慢,带走的热量少
D.可能开始加热时有纸板盖,减少了热量的损失
【解答】解:(1)水沸腾时,整个容器的水温度相同,气泡在上升过程中,水不断汽化成水蒸气,气泡越来越大;所以a是沸腾时的情况,气泡内主要是水蒸气;
(2)水沸腾时吸收热量温度保持不变,由图像可知水的沸点是97℃;
同样加热条件下,水越多升温越慢,所以实验中A小组所用的水比B小组所用的水多;
(3)白气是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水滴,冰是水凝固得到的,霜和雪是水蒸气直接凝华形成的固态小冰晶,雾是水蒸气液化形成的小水滴,所以与“白气”的形成过程相同的是③雾;
(4)如图丙所示的温度随时间变化的图象,水温上升速度先慢后快,最后又变慢,直到达到沸点不再变化,原因主要是在实验刚开始,石棉网和容器都需要吸热,水温变化较慢,水温较高时汽化大大增强,会有很多热量随水蒸气散失,升温也会变慢,故选B。
故答案为:(1)a;(2)97;多;(3)③;(4)B。
14.(2023 黔东南州模拟)如图在标准大气压下做“观察水的沸腾”的实验时,甲、乙、丙三个实验小组的同学分则从图中A、B两套实验装置中任选一套来完成实验。
(1)在安装器材确定铁圈位置时    (选题“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)甲组同学从水温升高到90℃时开始记录数据,以后每隔1min记录一次水的温度,直到水沸腾5min为止,实验数据如表所示,分析表中的数据可知:甲组同学选择的是    (选填“A”或“B”)套装置;
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)乙、丙两组同学都选择了另外一套实验装置,但他们绘制的沸腾图象却不同,如图C所示,其原因可能是    不同;
(4)水沸腾前和沸腾时均会产生大量气泡,沸腾前的气泡在上升过程中逐渐变    (选填“大”或“小”),直至消失;
(5)如图F甲容器内装有水,乙试管内也装有水,并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中,且乙试管与密封盖紧密接触。现给甲容器加热,则经过一段时间后,则  。
A.甲容器内的水先沸腾
B.甲容器、乙试管内的水同时沸腾
C.乙试管内的水先沸腾
D.甲容器内的水沸腾,乙试管内的水不会沸腾
【解答】解:(1)酒精灯需要用外焰加热,因此在安装器材确定铁圈位置时需要点燃酒精灯确定外焰的高度;
(2)如图,A装置烧杯上没有盖,B装置上烧杯有盖,烧杯上加盖,可以增大水上方的压强,使水的沸点升高,由表格数据知,水的沸点为102℃,高于水在一标准大气压下的沸点100℃,所以甲同学使用B装置;
(3)由图象可知,水的初始温度相同,从加热到沸腾所用的时间不同,原因可能是水的质量不同;
(4)水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小;
(5)甲容器是密封的,给甲容器加热,经过一段时间后,甲容器水面上的气压增大,沸点升高,会高于100℃;乙容器的水从甲容器的水吸收热量,温度升高,当达到水的沸点(100℃)时就会沸腾,而此时甲容器的水还不沸腾,但经过一段时间后,甲容器的水到达沸点,也会沸腾,故乙容器中的水先沸腾,故选C。
故答案为:(1)需要;(2)B;(3)水的质量;(4)小;(5)C。
考点八.液化及液化的放热特点
15.(2023 河南)大美河南,风光无限,关于我省自然风景中涉及的物态变化,下列说法正确的是(  )
A.云台山雾气环绕——雾的形成需要吸热
B.王屋山冰雪消融——雪的熔化需要放热
C.老君山霜打枝头——霜的形成是凝固现象
D.鸡公山朝露晶莹——露的形成是液化现象
【解答】解:A.雾的形成是空气中的水蒸气遇冷出现的液化现象,需要放热,故A错误;
B.雪的熔化需要吸热,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气凝华形成的,凝华放热,故C错误;
D.露的形成是空气中的水蒸气遇冷发生的液化现象,需要放热,故D正确。
故选:D。
16.(2023 成都)水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜、雪等千姿百态的奇观。关于图中水的物态变化,下列说法正确的是(  )
A.图甲中,小草上露的形成是液化现象
B.图乙中,树叶上霜的形成是凝固现象
C.图丙中,河面上冰的形成是凝华现象
D.图丁中,群山间雾的形成是升华现象
【解答】解:A、小草上露的形成是空气中的水蒸气液化形成的液态小水滴,是液化现象,故A正确;
B、树叶上霜的形成是空气中的水蒸气凝华形成的冰晶,是凝华现象,故B错误;
C、河面上冰的形成是水的凝固现象,故C错误;
D、群山间雾的形成是空气中的水蒸气液化形成的液态小水滴,是液化现象,故D错误;
故选:A。
17.(2023 微山县一模)“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,下列有关节气的谚语的分析正确的是(  )
A.“夏至翻白云,平地见鱼鳞”,云的形成是升华现象
B.“处暑雷唱歌,阴雨天气多”,雨的形成是凝固现象
C.“霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象
D.“小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是熔化现象
【解答】解:A、云是空气中的水蒸气变成的小水珠,由气态变为液态,属于液化现象。故A错误;
B、雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象。故B错误;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶,是凝华现象。故C正确;
D、河水结冰是由液态变为固态,是凝固现象。故D错误。
故选:C。
考点九.升华和凝华的定义与特点
18.(2023 陕西)“二十四节气”是我国古代农耕文明伟大成就之一。古人通过观测天体运行,总结出一年中时令、气候、物候等变化的规律,体现了我国古代人民的智慧。诗句“一朝秋暮露成霜”,描述了“霜降”前后的气温变化。下列对诗句中所涉及的自然现象分析正确的是(  )
A.露和霜都是固体
B.露是由霜熔化形成的
C.霜是由露凝固形成的
D.霜是由水蒸气凝华形成的
【解答】解:露是空气中的水蒸气变成液态的小水滴,是液化过程;霜是空气中的水蒸气直接变成的小冰晶,是凝华过程,故ABC错误,D正确。
故选:D。
19.(2023 巧家县一模)如图所示,对下列自然现象的形成发生的物态变化及吸、放热情况分析正确的是(  )
A.图甲中,“白霜”的形成是凝华现象,需要放热
B.图乙中,“云雾”的形成是升华现象,需要吸热
C.图丙中,“冰雪消融”是凝固现象,需要放热
D.图丁中,“露珠”的形成是液化现象,需要吸热
【解答】解:A、图甲中,“白霜”是空气中的水蒸气,温度降低时直接变成小冰晶,这是凝华现象,凝华放出热量,故A正确;
B、图乙中,“云雾”是空气中的水蒸气,温度降低时变成的小水珠,是液化现象,液化放出热量,故B错误;
C、图丙中,“冰雪消融”是冰吸收热量变成水,是熔化现象,故C错误;
D、图丁中,“露珠”是空气中的水蒸气,温度降低时变成的小水珠,是液化现象,液化放出热量,故D错误。
故选:A。
20.(2023 兴化市一模)小明和小华做了图甲、图乙所示的实验来探究碘的升华现象,小明将碘锤放在酒精灯上加热,小华将碘锤放入热水中加热。已知常压下,碘的熔点为113.6℃,碘的沸点为184.25℃,酒精灯外焰的温度约800℃。下列说法不正确的是(  )
A.小明和小华的碘锤中都会出现紫色碘蒸气
B.小明的实验不能证明碘从固态直接变为气态
C.小华的实验中水浴法加热的主要目的是使碘锤受热均匀
D.小华的实验中,不会出现碘的熔化现象
【解答】解:小华将装固态碘的碘锤放在热水中加热,热水的温度低于碘的熔点,所以碘的温度最多只能达到水的沸点,碘不会熔化,但碘能从固态直接变为气态,所以看到的碘蒸气只能是升华的结果;小明同学将碘锤放在酒精灯上加热,由于酒精灯火焰的温度高于碘的熔点、沸点,所以出现的碘蒸气可能是碘先熔化后汽化形成的;由此可知,只有小华的实验证明碘能从固态直接变为气态,故ABD正确;
小华的实验中水浴法加热的主要目的是使碘锤的温度低于碘的熔点,故C错误。
故选:C。
一.选择题(共15小题)
1.(2023 十堰三模)生活处处有物理,留心观察皆学问。对以下现象解释正确的是(  )
A.初冬季节,在家里洗澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气
B.在夏季的早晨看到足球场里的草叶上挂满了露珠,而到了初冬,露珠不见了,却看到了薄薄的一层霜,有人认为霜是由露变成的
C.放在衣橱里的樟脑丸,时间久了会明显变小,是因为樟脑丸蒸发为气体跑掉了
D.把冰箱里的冻豆腐取出,冰化后,发现豆腐里有许多小孔,这是豆腐里的水先遇冷结冰,后又熔化成水形成的
【解答】解:A、在浴室洗澡时充满“白气”,这些“白气”是水蒸气液化形成的小水珠,不符合题意;
B、露珠是夏天形成的,霜是冬天形成的,两者形成的时间段是不同的,没有什么联系;夏季草叶上的露珠是空气中的水蒸气液化形成的,初冬的霜是空气中的水蒸气遇冷凝华而成的,露珠与霜没有关系,故B错误。
C、衣橱里的樟脑丸变小,是因为樟脑丸发生了升华现象变成了气体,不是樟脑丸蒸发为气体,故C说法错误;
D、豆腐中有很多水分,豆腐放在冰箱中,豆腐中的水会凝固变成小冰晶;从冰箱中取出来冻豆腐,冻豆腐中的小冰晶吸热熔化变为水,从而在豆腐中留下很多小孔,故D正确。
故选:D。
2.(2023 立山区校级一模)中华文化源远流长,大量中华诗词中蕴含着物理知识。以下说法正确的是(  )
A.“瓶冰知冬寒,霜露欺远客”,露是冰熔化形成的
B.“照水冰如鉴,扫雪玉为尘”,冰是水蒸气凝固形成的
C.“霜降水泽枯,岁晚木叶落”,霜是水蒸气凝华形成的
D.“孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪”,雪是水蒸气液化形成的
【解答】解:A、露是液态,是由气态变成液态,是液化形成的,故A错误;
B、冰是固态,是由液态变成固态,是凝固形成的,故B错误;
C、霜是固态,是由气态直接变成固态,是凝华形成的,故C正确;
D、雪是固态,是由气态直接变成固态,是凝华形成的,故D错误。
故选:C。
3.(2023 惠来县校级模拟)关于下列各幅图中物态变化的说法正确的是(  )
A.甲图:用铁水浇铸工件是熔化现象,要吸收热量
B.乙图:将装酒精的塑料袋口扎紧后放入热水中发生的是液化现象
C.丙图:清晨,蜻蜓和植物上的露珠是由水蒸气放热后形成的
D.丁图:很冷时窗玻璃上出现的“冰花”是由空气中的水蒸气升华形成的
【解答】解:A、用铁水浇铸工件是凝固现象,要放出热量,故A错误;
B、将装酒精的塑料袋口扎紧后放入热水中发生的是汽化现象,故B错误;
C、清晨,蜻蜓和植物上的露珠是由水蒸气放热后形成的,故C正确;
D、很冷时窗玻璃上出现的“冰花”是由空气中的水蒸气凝华形成的,故D错误。
故选:C。
4.(2023 台山市一模)如图所示,小明在探究某物质熔化的特点时,记录数据并绘制了某种物质的熔化温度随时间变化的图象。下列有关说法正确的是(  )
A.甲图中温度计的示数为6℃
B.乙图表明该物质的熔点为340℃
C.该物质在6min~14min过程中内能不变
D.该物质属于非晶体
【解答】解:A、甲图中温度计的分度值是1℃,的示数为﹣4℃,故A错误;
BC、乙图中6﹣14min是熔化过程,熔点是340℃,吸收热量,内能增大,故B正确,C错误;
D、该物质在熔化过程中,温度不变,是晶体,故D错误。
故选:B。
5.(2023 新化县模拟)如图所示,在探究冰的熔化规律实验中,下列说法正确的是(  )
A.甲图中利用烧杯中的水给试管里的冰加热是为了使加热更快
B.某时刻温度计的示数如图乙所示,此时示数为5℃
C.冰的熔化图象如图丙所示,可知冰是非晶体
D.丙图中0﹣5min与15﹣25min图线的倾斜程度不同是因为冰和水比热容不同
【解答】解:A、甲图中利用烧杯中的水给试管里的冰加热,是“水浴法”,目的是为了使冰受热均匀,熔化变慢,便于记录温度,故A错误;
B、某时刻温度计的示数如图乙所示,此温度计的分度值为0.5℃,并且液面在0刻度线下方,所以示数为﹣5℃,故B错误;
C、如图,5﹣15min为冰的熔化过程,温度保持0℃不变,符合晶体熔化特点,由此可知冰是晶体,故C错误;
D、用同一热源加热,在相同时间内物质吸收相同的热量,但是温度变化不同,物质由固态变为液态质量不变,根据Q=cmΔt可知,在题图丙中0~5 min与15~25min的图线倾斜程度不同,这是因为冰和水的比热容不同,并且水的比热容大于冰的比热容,故D正确。
故选:D。
6.(2023 峄城区校级模拟)如图所示,下列说法正确的是(  )
A.AB段表示物质在放热
B.CD段表示物质处于液态
C.FG段表示物质处于固态
D.GH段表示物质在吸热
【解答】解:图象的横坐标表示时间,纵坐表示温度。
从图可看出:随着时间的增加,物质温度从整体上看是升高了,因此是吸热过程。图象表示的是物质从固态变成液态的熔化过程。
图象中的BC段和FG段与时间轴平行,反映了随着时间的增加,物质虽然吸热或放热但温度不变,这应是一种晶体物质,且处于熔化和凝固过程中,物质处于固液共存的状态。
A、在它之前的AB段,物质吸热,温度升高,故A错误;
B、CD段,物质就应是液态,故B正确;
C、FG段虽然放热但温度不变,处于凝固过程中,物质处于固液共存的状态,故C错误;
D、GH段继续放热,温度降低,处于固态,故D错误。
故选:B。
7.(2023 宛城区三模)夏天,盛一盆水,在盆里放两块高出水面的砖头,砖头上搁一只比盆小一点的篮子。篮子里有剩饭、剩菜,再把一个纱布袋罩在篮子上,并使袋口的边缘浸入水里,如图所示,就做成了一个“简易冰箱”,即使经过一天时间里面的饭菜也不会变质。与“简易冰箱”的工作原理相同的是(  )
A.吃冰棒解热
B.衣箱中的樟脑丸逐渐变小
C.烧开水时冒“白气”
D.在中暑病人的额头上擦酒精
【解答】解;由整个装置的结构特点可知,它是借助了蒸发致冷来使给食物降温的,装置放在通风处,这样即增大了液体的表面积,也增大了水的表面空气流动速度,加快水的蒸发,使饭菜温度降低,防止饭菜变质。
A、吃冰棒解热,是利用熔化吸热,故A不符合题意;
B、樟脑丸逐渐变小是由固态直接变为气态蒸汽的升华现象,故B不符合题意;
C、烧开水时冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故C不符合题意;
D、在中暑病人额头上擦酒精,是利用蒸发吸热,降低病人体温,故D符合题意。
故选:D。
8.(2023 雁塔区校级三模)目前家庭汽车保有量越来越高,以下跟汽车有关的热现象中说法错误的是(  )
A.汽车水箱中加入适量酒精降低了水的凝固点,防止水结冰胀破水箱
B.汽车玻璃内表面起“雾”影响行车安全,是车内水蒸气液化形成的
C.冬天排气管冒出的“白气”,是水蒸气凝华成的小冰晶
D.空调制冷时,制冷剂汽化吸热、液化放热,将车内的“热”“搬”到车外
【解答】解:A、液体混合后,凝固点会降低,所以汽车水箱中加入适量酒精降低了水的凝固点,防止水结冰胀破水箱,故A说法正确。
B、汽车玻璃起“雾”影响行车安全,是车内水蒸气遇到玻璃液化形成的,故B说法正确。
C、冬天排气管冒出的“白气”,是水蒸气液化形成的小水滴,故C说法错误。
D、空调制冷时,制冷剂汽化吸热、液化放热将车内的“热”,“搬”到车外,实现了制冷作用,故D说法正确。
故选:C。
9.(2023 白云区校级二模)“青青园中葵,朝露待日晞。”描绘了园中的葵菜郁郁葱葱,晶莹的朝露等待阳光照耀的景象。露在阳光的照耀下会逐渐消失,这是因为发生了下列哪种物态变化过程(  )
A.凝华 B.升华 C.熔化 D.汽化
【解答】解:露在阳光的照耀下会逐渐消失,是因为液态的露珠吸收热量,汽化成水蒸气消散到空气中了。故ABC不正确,D正确。
故选:D。
10.(2023 兴化市模拟)小芳对冰加热,她将冰熔化成水直到沸腾的过程,绘制成如图所示的温度随时间变化的图像,下列说法正确的是(  )
A.冰熔化成水的过程持续了2min
B.冰在BC段温度不变,但吸收热量
C.由图像可知,冰是非晶体
D.图像中的DE段是水的升华过程
【解答】解:
AB、该物质在B点,第2min开始熔化,C点第6min熔化过程结束,故熔化过程持续了6min﹣2min=4min,熔化过程中吸热,故A错误,B正确;
C、晶体在熔化过程中,温度保持不变,故C错误;
D、图可知,BC段是冰的熔化过程,DE为水沸腾过程,故D错误。
故选:B。
11.(2023 溪湖区校级模拟)谚语是劳动人民智慧的结晶,下列对谚语中涉及的的物态变化分析正确的是(  )
A.“雷打立春节,惊蛰雨不歇”——雨的形成是升华现象,需要吸热
B.“大雪河封住,冬至不行船”——冰的形成是凝固现象,需要吸热
C.“春分前后怕春霜,一见春霜麦苗伤”——霜的形成是凝华现象,需要放热
D.“今冬麦盖三层被,来年枕着馒头睡”——雪的形成是液化现象,需要放热
【解答】解:A、“雷打立春节,惊蛰雨不歇”,雨的形成是由于高空的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故A错误;
B、物体由液态变成固态的过程叫凝固,冰是水凝固形成的,凝固过程需要放热,故B错误;
C、“春分前后怕春霜,一见春霜麦苗伤”,霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华放热,故C正确;
D、“今冬麦盖三层被,来年枕着馒头睡”,雪是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华放热,故D错误。
故选:C。
12.(2023 博山区三模)小华同学用如图甲所示的装置给冰加热。根据实验记录的数据,他绘制了如图乙所示冰熔化时温度随时间变化的图像。小华又继续加热一段时间,观察到水沸腾时温度计的示数如图丙所示。下列说法正确的是(  )
A.水的沸腾需要吸热,但蒸发不需要
B.BC段表示冰的熔化过程,继续吸热温度保持不变
C.水的沸点是98℃,由此可以判断此时的大气压高于一个标准大气压
D.水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”,这些“白气”的形成属于汽化现象
【解答】解:A、沸腾和蒸发都属于汽化过程,汽化吸热,故A错误;
B、如图,BC段表示冰的熔化过程,冰在熔化过程中虽然温度保持0℃不变,但需要吸收热量,熔化才能进行下去,故B正确;
C、1标准大气压下水的沸点是100℃,沸点跟气压有关,气压越低,沸点越低,此时水的沸点为98℃,所以此时的大气压低于一个标准大气压,故C错误;
D、水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”,这些“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故D错误。
故选:B。
13.(2023 井研县模拟)小琪在做“观察水的沸腾”实验中,描绘出的温度随时间变化的图象如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.水的沸腾过程属于汽化现象,需要放出热量
B.水的沸腾温度低于100℃,说明水的比热容大
C.水沸腾前是通过做功的方式来改变水的内能的
D.实验时的气压小于1个标准大气压
【解答】解:A、从液态变成气态是汽化现象,汽化吸热,故A错误;
B、如图,水的沸腾温度为98℃,低于100℃,说明实验时的气压小于1个标准大气压,与水的比热容无关,故B错误;
C、水沸腾前是通过热传递的方式来改变水的内能的,故C错误;
D、如图,水的沸腾温度为98℃,低于100℃,说明实验时的气压小于1个标准大气压,故D正确。
故选:D。
14.(2023 江岸区模拟)利用如图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点,通过两次实验得到如图乙所示的温度随时间变化的图像。下列说法错误的是(  )
A.纸板上的小孔是为了使烧杯内外气压相等
B.沸腾前,水的内能增加是通过热传递的方式
C.沸腾过程中,水不断吸热,温度不变
D.由图乙可知第一次实验用水质量较大
【解答】解:A.实验中若在烧杯上加盖密闭,气压升高,水的沸点会升高,所以设计一个小孔是为了使杯内外气压平衡,故A正确;
B.沸腾前,水吸收热量,温度升高,水的内能增加,是通过热传递的方式改变水的内能,故B正确;
C.水在沸腾前,水不断吸热,水的温度上升,沸腾过程中,水不断吸热,水的温度不变,故C正确;
D.由图乙可知,两次水的初温和末温相同,两次的比热容和升高的温度相同,第一次实验水加热到沸腾的时间较短,第一次水吸收的热量较少,由Q=cmΔt可知第一次实验用水质量较小,故D错误。
故选:D。
15.(2023 淮阳区校级模拟)唐诗是我国优秀的文学遗产之一,对下列诗句中所包含的物态变化的分析正确的是(  )
A.“露从今夜白,月是故乡明”,露的形成是汽化现象
B.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,蜡烛“流泪”是熔化现象
C.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”,霜的形成是凝固现象
D.“千里黄云白日曛,北风吹雁雪纷纷”,雪的形成是升华现象
【解答】解:A、露的形成是液化现象,故A错误;
B、蜡烛“流泪”是熔化现象,故B正确;
C、霜的形成是凝华现象,故C错误;
D、雪的形成是凝华现象,故D错误。
故选:B。
二.实验探究题(共5小题)
16.(2023 鞍山二模)小涵在“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验中:
(1)小涵用图甲所示的装置给水加热,在安装此装置时,应先固定    (填“铁圈”或“铁夹”)位置,该装置中有一处明显错误是    。
(2)小涵将温度计刚插入热水中,温度计示数变模糊,原因是    。
(3)小涵给水加热直至水沸腾,所作“温度一时间”图象如图乙a所示,由图象可知,水的沸点是    ℃,为了说明水沸腾时是否需要吸热,应   。
(4)若小涵只将水的质量变大,实验图象应该是图乙中的    (填“a”、“b”或“c”)。
【解答】解:(1)温度计在使用时,玻璃泡需要完全浸没在液体中,同时玻璃泡不可以触碰烧杯侧壁和烧杯底部,而该装置玻璃泡触碰到烧杯底部了;
(2)由于热水上方的水蒸气遇到冷的温度计液化成小水珠,附着在温度计的外壁上,所以温度计变得模糊;
(3)由图像可知,当水沸腾后,温度保持不变温度为98℃,为了说明水沸腾后是否需要吸热,可以将热源撤掉,该实验可以将酒精灯撤掉,观察水是否能够继续沸腾;
(4)只增加水的质量,水的沸点不会发生变化,那么水加热至沸腾,需要的时间更长,对应图b。
故答案为:(1)铁圈;温度计玻璃泡触碰烧杯底部;(2)水蒸气遇到冷的温度计液化成小水珠;(3)98;在水沸腾后,撤掉酒精灯观察水能否继续沸腾;(4)b。
17.(2023 长清区二模)为了解供暖系统的工作原理,小军设计了如图甲所示的实验装置,在两个大试管中分别加入50mL的水,开始探究。
(1)小军先给A管加热,A管中的水吸收热量,温度升高,当温度达到沸点时沸腾,产生的水蒸气通过导管C流到B管中,B管中水面会升高,这是因为水蒸气遇冷形成水。同时,发现B管中温度计示数升高了,这表明B管中的水    (选填“吸收”或“放出”)了热量。
(2)当B管中水的温度达到90℃后,小军每隔1min记录一次水的温度,持续加热到第10min后,B管中产生大量的气泡,且温度计示数保持不变,温度随时间变化的图象如图乙所示,此时,水的沸点为    ℃。
(3)供暖系统就是利用水蒸气    (填物态变化)放热供暖的。
【解答】解:(1)当A中沸腾后产生的水蒸气进入B管中,遇到B管中的冷水液化变成水,释放出的热量被B管中的水吸收,使其温度升高;
(2)由图乙可知,第10min后,B管中温度计示数保持不变,此时,水的沸点为98℃;
(3)供暖系统就是利用水蒸气液化放热供暖的。
故答案为:(1)吸收;(2)98;(3)液化。
18.(2023 桐柏县校级一模)图甲是小明同学探究“固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)图乙中温度计显示的是固体某时刻的温度,它的示数是    ℃;
(2)每隔1min记录一次物质的温度及状态,作出图丙所示的温度随时间变化的图象,由图象可知该物质是  晶  (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)图丙中BC段物体处于    状态(选填“固体”、“液体”或“固液共存”),此过程中物体吸收热量,温度    (选填“升高”、“不变”或“降低”)。
【解答】解:(1)由图乙可知,零刻度在上方,是零下温度,每个小格代表1℃,所以温度计的示数为﹣7℃;
(2)由图象知,该物质在熔化过程中温度保持不变,所以是晶体;
(3)由图象可知,BC段时,是固体熔化过程,这种物质处于固液共存态,需要吸热,但温度不变。
故答案为:(1)﹣7;(2)晶体;(3)固液共存;不变。
19.(2023 卧龙区校级一模)如图所示,为某物理兴趣小组自制的“温度计”,直角玻璃管与烧瓶相连,烧瓶内是大气,玻璃管水平部分封有一段红色的水柱,烧瓶活塞不漏气。
(1)此“温度计”是根据  (填“液体”或“气体”)热胀冷缩的规律制成的。
(2)将该“温度计”从室内移至室外,发现玻璃管内红色水柱向左移动了一段距离,说明此时室外的温度    (填“高于”、“等于”或“低于”)室内的温度。
【解答】解:(1)此“温度计”是根据气体热胀冷缩的规律制成的;
(2)将该“温度计”从室内移至室外,发现玻璃管内红色水柱向左移动了一段距离,说明烧瓶内气体受热膨胀,此时室外的温度高于室内温度。
故答案为:(1)气体;(2)高于。
20.(2023 丰城市校级一模)去年5月,昆明市气温连续10天达到30℃左右,让“冬无严寒,夏无酷暑”的昆明人着实体验了一下什么叫“酷暑难耐”。往室内地面上洒水、打开窗户通风、尽量穿短衣短裤等避暑手段纷纷登场。这些措施为什么可以使人感觉到凉爽?小林同学准备了滴管、水、两块玻璃片、吹风机(有加热和不加热两挡),请你加入进来一起探究蒸发快慢与哪些因素有关。
(1)小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上,并将其中一滴水摊开,把它们放在室内,观察蒸发情况,这是探究蒸发快慢与    的关系;
(2)如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系,应该保持两滴水的大小、
表面积和    相同,然后用吹风机(不加热挡)    ,观察蒸发情况;
(3)为了探究蒸发快慢与温度的关系,小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上,然后用吹风机(加热挡)去吹其中一滴水,观察蒸发情况,这样做是错误的,原因是    ;
(4)该实验将水滴在玻璃片上而不滴在木板上,这是为了    ;
(5)发烧病人使用酒精擦拭身体降温比用水擦拭的效果更好;一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上,水很快就不见了而油还在,由此你的猜想是液体蒸发快慢可能还与  有关;
(6)小林同学上公共厕所洗完手后,用如图所示的烘干机(手一放进去就自动吹暖风的机器)使手上的水快速蒸发。当他把干燥的左手和沾水的右手,同时放进烘干机内,左手感觉吹的是暖风,而右手感觉吹的却是凉风,这是因为   。
【解答】解:(1)把两滴水分别滴在两块玻璃片上,并将其中一滴水摊开,把它们放在室内,保证了温度和空气流速相同,只有液体表面积不同,因此这是探究蒸发快慢与液体表面积的关系;
(2)根据控制变量法,如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系,应该保持两滴水的温度和表面积相同,然后用吹风机(不加热挡)对其中一滴水吹风,观察蒸发情况;
(3)为了探究蒸发快慢与温度的关系,应控制表面积和空气流速相同,而用吹风机(加热挡)去吹其中一滴水,则空气流速和温度都发生了改变,因此这样做是错误的;
(4)该实验将水滴在玻璃片上而不滴在木板上,这是为了防止因材料吸水影响实验效果;
(5)一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上,水很快就不见了,而油还在,由此,可以做出的猜想是液体蒸发的快慢与液体种类有关;
(6)因为水蒸发吸热,有制冷作用,所以当他把干燥的左手和沾水的右手,同时放进烘干机内,左手感觉吹的是暖风,而右手由于水蒸发吸热,所以感觉吹的是凉风;
故答案为:(1)液体表面积;(2)温度;对其中一滴水吹风;(3)没有控制空气流速相同;(4)因材料吸水影响实验效果;(5)液体种类;(6)水蒸发吸热,有制冷作用。
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专题3 物态变化
知识点一:温度与温度测量
一、温度
1.温度:在物理学中,通常用温度表示物体的冷热程度。热的物体温度高,冷的物体温度低。
2.常用温度计的工作原理:家庭和实验室常用温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的。
3.温度计的种类:根据测温物质不同,温度计分为三种:①液体温度计;②固体温度计;③气体温度计。
4.摄氏温度
(1)摄氏温度的单位:摄氏度,符号是℃。温度计上的符号℃表示该温度计采用的是摄氏温度。
(2)摄氏温度的规定:我们把在一个标准大气压下,冰水混合物的温度定为0摄氏度,沸水的温度定为100摄氏度,分别用0℃和100℃表示;0℃和100℃之间分成100等份,每个等份代表1℃。
5.温度估测:①人的正常体温在37℃左右;②人感觉最舒服的环境温度为24℃~26℃;③洗澡水的合适温度是40℃~50℃;④盛夏中午的室外温度为30℃以上;⑤冰水混合物的温度为0℃(1个标准大气压下);⑥沸水的温度为100℃(1个标准大气压下)。
二、温度测量
1.常用温度计的工作原理:家庭和实验室常用温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的。
2.温度计
(1)用途:测量物体温度的仪器。
(2)原理:常用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
(3)构造:玻璃外壳、玻璃泡、玻璃管、液体、刻度等。
(4)特点:常用液体温度计的内径是粗细均匀的,温度计的分度值设计的越小,温度计的灵敏度越高。
(5)常用温度计:
①实验室温度计(图甲):量程一般为-20℃—110℃,分度值为1℃,所装液体一般为水银或酒精。
②体温计(图乙):量程为35℃—42℃,分度值为0.1℃,所装液体为水银。
③寒暑表(图丙):量程一般为-30℃—50℃,分度值为1℃,所装液体一般为煤油或酒精。
3.温度计的种类:根据测温物质不同,温度计分为三种:①液体温度计;②固体温度计;③气体温度计。
4.正确使用温度计要做到“六会”:
(1)会认:使用前,应认清温度计的量程和分度值。
(2)会选:测量前先估测被测物体的温度,选择量程合适的温度计。
(3)会拿:在拿温度计时,要拿住温度计的上部,不可让手触及温度计的玻璃泡。
(4)会放:用温度计测量液体温度时,温度计的玻璃泡应该全部浸入被测液体中,且不要碰到容器底或侧壁。
(5)会读:温度计的玻璃泡完全浸入液体中后要稍微等一会,待温度计的示数稳定后再读数,读数时,温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱的液面相平。
(6)会记:记录温度值时,不用进行估读,但不要漏写或错写单位,零摄氏度以下的温度不要忘记负号。
5.体温计
(1)体温计体温计是专门用来测量人体体温的,测量范围:35℃~42℃;分度值为0.1℃,体温计读数时可以离开人体。
(2)结构特点:玻璃泡和直玻璃管之间有一段非常细的缩口。
(3)体温计离开人体后缩口处的水银断开,直玻璃管内的水银不会退回玻璃泡内,这样体温计离开人体后仍然表示人体的温度。但是每次使用之前,将缩口上方的水银甩到玻璃泡中(其他温度计不用甩),消毒后才能进行测量。
(4)体温计的使用
1)体温计在使用前,应用力往下甩几下,让直管内的水银流回玻璃泡内,然后再进行测量。这是因为体温计在正常使用时,示数只升不降,当人体的温度高于体温计原示数时,体温计的示数上升,此时能测量出人体的实际温度。
2)读数时,应把体温计从腋下或口腔中拿出来。
3)体温计的分度值是0.1℃,读数时精确到0.1℃。
知识点二:物态变化
一、物态变化
1.物质的三态:自然界中物质通常有三种状态:固态、液态、气态。
2.物态变化:物质各种状态间的变化叫做物态变化。
3.物态变化伴随能量变化:物态变化时伴随热量的传递。
4.温度是物态变化的决定因素,随着温度的变化,自然界中的物质一般都会发生物态变化。
二、熔化与凝固
1.熔化与凝固
(1)物质从固态变为液态的过程叫熔化;晶体熔化时的温度叫熔点。
(2)物质从液态变为固态的过程叫凝固,熔化和凝固是可逆的两个物态变化过程。
2.晶体和非晶体:固体可分为晶体和非晶体。
(1)晶体:熔化时有固定熔点的物质;非晶体:熔化时没有固定熔点的物质。
(2)晶体和非晶体的根本区别是:晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热),非晶体没有熔点(熔化时温度升高,继续吸热)。
3.晶体的熔化条件:①温度达到熔点;②继续吸热。
4.晶体的凝固条件:①温度达到凝固点;②继续放热。
5.晶体熔化特点:晶体在熔化过程中,温度保持不变,持续吸热,物态是固液共存。
6.晶体凝固特点:晶体在凝固过程中,温度保持不变,持续放热,物态是固液共存。
7.非晶体熔化特点:非晶体在熔化过程中,吸收热量,温度升高,没有固定的熔点,随着温度的升高,物体由固态变为黏稠,最后变为液态。
8.非晶体凝固特点:非晶体在凝固过程中,放出热量,温度降低,没有固定的凝固点,随着温度的降低,物体由液态变为黏稠,最后变为固态。
9.晶体和非晶体异同
(1)有无熔点是晶体和非晶体的主要区别,同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同。
(2)晶体和非晶体的区别:
物理过程 晶体 非晶体
熔点和凝固点 有 没有
熔化过程 吸收热量,温度不变 吸收热量,温度升高
凝固过程 放出热量,温度不变 放出热量,温度降低
熔化条件 温度达到熔点,继续吸热 吸收热量
熔化图象
凝固图象
(3)晶体熔化、凝固图象:
图中AD是晶体熔化曲线图,晶体在AB段处于固态,吸收热量温度升高,在BC段是熔化过程,吸热,但温度不变,处于固液共存状态,CD段处于液态,吸热温度升高,熔化时间t1~t2;而DG是晶体凝固曲线图,DE段于液态,EF段是凝固过程,放热,温度不变,处于固液共存状态。FG为固态放热温度降低,凝固时间t3~t4。
10.固体熔化时温度的变化规律
(1)实验时,温度计的玻璃泡要被测物质充分接触,但不能触碰试管壁或试管底。
(2)酒精灯的使用:1)不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯;2)用外焰加热;3)用完酒精灯后必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)。
(3)让固体均匀受热的三种措施:1)采用水浴法加热;2)在加热过程中用搅拌器不断搅拌;3)将物质研碎。
(4)切勿将温度计当搅拌器。
(5)探究实验常见的考向:
1)使用适量的物质(海波、石蜡)的原因:避免加热时间过长;
2)器材安装顺序:自下而上;
3)实验中,石棉网的作用:使烧杯均匀受热;
4)采用水浴法的好处:是物质均匀受热;
5)记录时间间隔不能过长:否则可能记录不到温度不变的过程;
6)海波熔化和石蜡熔化的主要区别是什么:
海波熔化分为固态、固液共存态和液态三个物质状态;海波有明显的转折点,熔化时温度保持不变。石蜡没有明显转折点,温度一直在发生变化。
知识点三:汽化和液化
一、汽化
1.汽化:物质从液态变成气态的过程叫汽化。
2.蒸发
(1)在任何温度下,在液体表面发生的汽化现象叫做蒸发。
(2)蒸发的特点:1)在任何温度下都可以发生;2)只发生在液体表面;3)蒸发是缓慢地汽化现象。
(3)影响蒸发快慢的因素
对同一种液体,影响蒸发快慢的因素:
1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快;
2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快;
3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快。
(4)蒸发可致冷:夏天在房间洒水降温,人出汗降温,发烧时在皮肤上涂酒精降温。不同物体蒸发快慢不同。
3.沸腾:在一定温度下,在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
4.液体沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
5.液体沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点。
6.沸点:液体沸腾时的温度叫沸点,不同液体的沸点一般不同。
液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。
7.沸腾和蒸发的区别与联系:第一、它们都是汽化现象,都吸收热量;第二、沸腾只在沸点时才进行,蒸发在任何温度下都能进行;第三、沸腾在液体内、外同时发生,蒸发只在液体表面进行;第四、沸腾比蒸发剧烈。
8.探究水的沸腾规律实验
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;
(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;
(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(5)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(6)刚撤去酒精灯时,水还会继续沸腾一小段时间,这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸点,水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。
(7)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
二、液化
1.液化:物质从气态变为液态的过程叫液化。
2.液化的两种方式:(1)降低温度;压缩体积。
3.液化的好处:体积缩小,便于储存和运输。
4.液化放热:水蒸气的烫伤往往比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气液化的时候要放出部分热。
5.“白气”与“白雾”
水蒸气和空气一样,是看不见摸不着的。所以,凡是看得见的“白气”、“白雾”都不再是水蒸气,而是由水蒸气液化成的小水滴(或小水珠)。
在一般情况下,水蒸气遇冷放热液化成小水滴,悬浮在空中即形成“白气”,附着在物体表面形成水滴。夜间气温下降,水蒸气遇冷放热液化成小水滴。凝结在空中的尘埃上形成“雾”,凝结在地面物体上则形成“露”。
知识点四:升华和凝华
1.升华:物质从固态直接变成气态的过程叫升华。
2.升华时能量的传递:物质升华时要吸热。如:①干冰可用来冷藏物品(干冰是固态二氧化碳,升华成气态时,吸收大量的热)。
3.常见升华现象:冰冻的衣服变干、雪堆没有熔化变小、灯丝变细、衣柜里的卫生球变小、干冰升华、碘升华、固体清香剂消失等。
4.对升华的理解
(1)升华是指物质直接由固态变为气态的过程,“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态。
(2)理论上讲,固态物质在任何温度下都会升华,但实际上常温下很多固态物质,如金属,都可以认为时不升华的。
(3)加热可以加速固态物质的升华现象。
5.凝华:物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。
6.凝华时能量的传递:物质凝华时要放热。
7.常见凝华现象:冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等都是凝华。
8.对凝华现象的理解
(1)凝华是指物质由气态直接变为固态的过程。“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态。
(2)理论上所有气态物质都能发生凝华,只是在通常情况下很多都难以发生或者进行得及其缓慢。
知识点五:物态变化过程中的吸放热
1.熔化吸热、凝固放热。
2.汽化吸热,液化放热。
3.升华吸热,凝华放热。
知识点六:物态变化图像
1.熔化图像
(1)如图甲所示,为晶体熔化图像。AB段所对应的时间内物质是固态,吸热升温;在B点时,物质开始熔化,到C点熔化结束;BC段表示熔化过程,物质处于固液共存态,温度保持不变;CD段所对应的时间内物质是液态,吸热升温。
(2)如图乙所示,为非晶体熔化图像。由图像可知:非晶体在熔化过程中不断吸热,温度不断上升。
2.凝固图像
(1)如图甲所示,为晶体的凝固图像。EF段所对应的时间内物质是液态,放热降温;在F点物质开始凝固,到G点凝固结束;FG段表示凝固过程,物质处于固液共存态,温度保持不变;GH段所对应的时间内物质是固态,放热降温。
(2)如图乙所示,为非晶体凝固图像。由图像可知:非晶体在凝固过程中不断放热,温度不断降低。
3.水的沸腾图像
如图所示,前4min,水吸收热量,温度升高,当水温度达到98℃时,水开始沸腾;沸腾时,水温保持不变。
知识点七:物态变化的应用
一、熔化与凝固的应用
1.用0℃的冰冷却饮料比用0℃的水效果要好,是因为0℃的冰熔化成0℃的水要吸热。
2.夏天吃雪糕感觉凉快,是因为雪糕与凉水相比,要从人体吸收更多的热量。
3.北方的冬天,为了很好地保存蔬菜,人们通常在菜窖放几桶水,这是因为水结成冰时放热,使菜窖内的温度不会太低。
二、蒸发制冷
液体在蒸发过程中要从周围物体(或自身)吸收热量,使周围的物体(或自身)温度降低,所以蒸发具有制冷作用。蒸发越快,制冷作用越明显。例如,人们将中暑的患者,扶到通风条件好的地方,并在患者皮肤上擦拭温水(酒精),这样水蒸发吸热能使患者的体温快速下降,缓解中暑症状。
三、气体液化的应用
气体液化后,体积减小,便于储存和运输。如液化石油气、火箭中的液氢和液氧等。
四、升华吸热
物质升华时会从周围环境中吸收大量的热量,在日常生产、生活中应用最广泛的是干冰的升华。
1.人工降雨:将干冰撒入云层,干冰升华吸热时空气温度急剧降低,云层中的水蒸气大量液化成小水滴或凝华成小冰晶,进而相互聚集形成了雨。
2.储藏物品:干冰升华不但能吸收大量的热,还没有残留物,因而可以将干冰制成强制冷剂,用于储藏物品。
3.制造舞台效果:在舞台上喷撒干冰可使舞台上方的空气温度迅速下降,空气中的水蒸气遇冷迅速液化成小水滴,可形成烟雾缭绕的舞台效果。
4.医疗手术:将干冰放在人体组织上,可让该组织温度迅速降至极低,使组织坏死、脱落,从而达到“不动刀”而治愈的目的。
知识点八:水的三态
1.雨的形成:①汽化(或蒸发)→液化→凝固→熔化;②汽化(或蒸发)→凝华→熔化;③汽化(或蒸发)→液化。
2.水的三大名称:
固态:冰(凝固)、霜(凝华)、雪(凝华)、凇、"窗花"(凝华)、雹(凝固)、白冰;
液态:水、露(液化)、雨(液化)、雾(液化)、"白气"(液化);
气态:水蒸气【注:水蒸气不可见,可见的是水蒸气液化形成的水珠。】。
3.水循环
云:高空中水蒸气遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶悬浮在空中。
雨:云中小水滴或小冰晶随气流变化,体积增大,下落过程中小水滴变大,小冰晶熔化,大水滴下落形成雨。
雪:云中水蒸气遇0°C以下气温,凝华成小冰晶,体积增大下落。
冰雹:云中水蒸气遇冷气团,凝华成小冰块,下落过程中不能完全熔化,落到地面。
雾:空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,漂浮在空中。
考点一.熔化与熔化吸热的特点
1.(2023 荆州)在研学旅行活动中,某同学运用所学物理知识,将一瓶结了冰的矿泉水与食物一起放在泡沫塑料箱中给食物保鲜。下列说法正确的是(  )
A.矿泉水结冰是凝华现象
B.食物保鲜利用了冰熔化放热
C.食物外包装上出现小水珠是液化现象
D.一段时间后食物外包装上的小水珠消失了是升华现象
考点二.凝固与凝固放热的特点
2.(2023 南充)诗词是我国优秀文化遗产之一,对下列诗句中所包含的物理现象分析正确的是(  )
A.“一夜新霜著瓦轻,芭蕉新折败荷倾。”——“霜”的形成是凝华现象,需要吸热
B.“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓。”——“露”的形成是汽化现象,需要放热
C.“白日黄流涨渭城,三更风紫尽成冰。”——“冰”的形成是凝固现象,需要放热
D.“蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明。”——“泪”的形成是熔化现象,需要放热
考点三.熔化和凝固的温度—时间图像
3.(2023 恩施州)如图所示,是某物质温度随时间变化的图像。下列说法正确的是(  )
A.该图是某晶体的熔化图像
B.该物质在第4min时是固态
C.在第12min时不吸热不放热
D.该物质的凝固点为80℃
4.(2023 峄城区校级模拟)如图所示,下列说法正确的是(  )
A.AB段表示物质在放热
B.CD段表示物质处于液态
C.FG段表示物质处于固态
D.GH段表示物质在吸热
5.(2023 魏都区校级模拟)如图是某物质发生物态变化过程中的温度﹣时间图象,下列从信息正确的是(  )
A.在BC段物质吸热,温度保持不变
B.在0至5min物质处固液共存状态
C.这种物质是晶体,其熔点是40℃
D.在CD段物质处于液态
考点四.探究固体熔化时温度的变化规律
6.(2023 鼓楼区校级三模)图甲为探究蜡熔化特点的实验装置,图乙为观察“碘锤”中的物态变化实验装置。已知标准大气压下,水的沸点为100℃、碘的熔点113.5℃。两个实验中,都采用了水浴法加热,以下说法正确的是(  )
A.蜡和碘都经历了固态变为液态的过程
B.两个实验中的物态变化过程都需要吸热
C.两个实验采用水浴法加热主要都是为了控制温度
D.两个实验采用水浴法加热主要都是为了受热均匀
7.(2023 武汉)某实验小组用两套如图甲所示的实验装置分别研究海波和石蜡的熔化过程。
(1)如图乙所示,温度计显示的是石蜡在某时刻的温度,它的示数是    ℃。
(2)海波熔化过程中不断    (填“放出”或“吸收”)热量,温度    (填“升高”、“不变”或“降低”)。
(3)两支试管中分别盛有海波和石蜡,当两者全部熔化后,该实验小组继续研究海波和石蜡的凝固过程。将两支试管从烧杯中取出,静置于空气中自然冷却,每隔2min同时记录一次温度,根据记录数据在同一个图象中画出它们的温度随时间变化的曲线,如图丙所示。
下列说法正确的是    (填标号)。
A.石蜡的凝固点为48℃
B.实验室内环境温度为20℃
C.0~15min内的任一时刻,石蜡和海波的温度都不可能相同
考点五.汽化及汽化吸热的特点
(多选)8.(2023 湖北)地球表面70%以上是海洋,但可供人类直接利用的淡水资源不足全部水资源的万分之一,提高节水意识是公民的义务和责任。如图是水循环示意图,下列说法正确的是(  )
A.地表水吸热,汽化成水蒸气
B.水蒸气与冷空气接触,液化成小水滴
C.小水滴遇到更冷的气流,凝华成小冰晶
D.小冰晶降落过程中,液化成雨水
9.(2023 达州)如图所示是热管的工作原理图,当热管的热端受热时,吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气,这一过程叫    (填物态变化的名称),蒸气在管子里跑到冷端  (选填“吸收”或“放出”)热量变成液态,液体通过吸液芯又回到热端。这一过程循环进行,不断地将热量从热端带到冷端。若50g的该液体吸收2400J的热量后,温度升高了40℃,则该液体的比热容为    J/(kg ℃)。
考点六.沸腾及沸腾条件
10.(2023 大丰区校级模拟)如图所示,盛水的容器中有A、B两个完全相同的玻璃杯,A中装有适量的水,B倒扣着放入容器中。给容器中的水加热直到沸腾一段时间,下列相关现象说法正确的是(  )
A.A杯中的水能达到沸点,且能够沸腾
B.B杯中的水能达到沸点,但不能沸腾
C.A、B两杯中的水都能够达到沸点
D.A杯中的水能达到沸点,B杯中的水不能达到沸点
考点七.探究水沸腾时温度变化的特点
11.(2023 滨州)如图所示是某小组“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置及根据实验数据绘制的图象,下列分析正确的是(  )
A.水不断冒出“白气”是沸腾现象
B.水沸腾时,水中上升的气泡由大变小
C.水沸腾时温度不变,不需要吸热
D.该实验地点的气压低于1标准大气压
12.(2023 山西)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,小兰和小伟用相同的实验装置(如图甲所示)进行了实验。
(1)图甲装置中给烧杯加盖的目的是    (答案合理即可)。
(2)观察气泡可判断图甲中水处于    (选填“沸腾前”或“沸腾时”)的状态。
(3)小兰和小伟根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图象分别如图乙中A、B所示。由图象可知,小兰和小伟所用水的质量大小关系是mA   mB。
13.(2023 沈河区校级模拟)A、B两组同学用如图甲所示的装置进行“观察水的沸腾”的实验。
(1)实验中观察到水中气泡的情况如图乙a、b所示。图   中是水沸腾时的情况。
(2)A、B两组同学用同样的实验装置,在相同的实验环境下进行实验,根据实验数据描绘出的温度随时间变化的图像如图丙所示,由图像可知水的沸点为    ℃,实验中A小组所用的水比B小组所用的水    (选填“多”或“少”)。
(3)在水沸腾后,烧杯上方出现了大量的“白气”,和“白气”的形成物态变化相同的是    (选填序号:①冰、②霜、③露、④雪)。
(4)某组同学给烧杯中的冷水均匀加热,收集数据作出了如图丁所示的温度随时间变化的图像,发现温度计示数上升速度先慢后快再慢,产生这种现象的原因最可能的是    。
A.整个过程酒精灯火焰忽大忽小,放热不均匀
B.开始时要加热石棉网和烧杯,后来水温较高时散热变快
C.水开始汽化较慢,带走的热量少
D.可能开始加热时有纸板盖,减少了热量的损失
14.(2023 黔东南州模拟)如图在标准大气压下做“观察水的沸腾”的实验时,甲、乙、丙三个实验小组的同学分则从图中A、B两套实验装置中任选一套来完成实验。
(1)在安装器材确定铁圈位置时    (选题“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)甲组同学从水温升高到90℃时开始记录数据,以后每隔1min记录一次水的温度,直到水沸腾5min为止,实验数据如表所示,分析表中的数据可知:甲组同学选择的是    (选填“A”或“B”)套装置;
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)乙、丙两组同学都选择了另外一套实验装置,但他们绘制的沸腾图象却不同,如图C所示,其原因可能是    不同;
(4)水沸腾前和沸腾时均会产生大量气泡,沸腾前的气泡在上升过程中逐渐变    (选填“大”或“小”),直至消失;
(5)如图F甲容器内装有水,乙试管内也装有水,并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中,且乙试管与密封盖紧密接触。现给甲容器加热,则经过一段时间后,则  。
A.甲容器内的水先沸腾
B.甲容器、乙试管内的水同时沸腾
C.乙试管内的水先沸腾
D.甲容器内的水沸腾,乙试管内的水不会沸腾
考点八.液化及液化的放热特点
15.(2023 河南)大美河南,风光无限,关于我省自然风景中涉及的物态变化,下列说法正确的是(  )
A.云台山雾气环绕——雾的形成需要吸热
B.王屋山冰雪消融——雪的熔化需要放热
C.老君山霜打枝头——霜的形成是凝固现象
D.鸡公山朝露晶莹——露的形成是液化现象
16.(2023 成都)水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜、雪等千姿百态的奇观。关于图中水的物态变化,下列说法正确的是(  )
A.图甲中,小草上露的形成是液化现象
B.图乙中,树叶上霜的形成是凝固现象
C.图丙中,河面上冰的形成是凝华现象
D.图丁中,群山间雾的形成是升华现象
17.(2023 微山县一模)“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,下列有关节气的谚语的分析正确的是(  )
A.“夏至翻白云,平地见鱼鳞”,云的形成是升华现象
B.“处暑雷唱歌,阴雨天气多”,雨的形成是凝固现象
C.“霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象
D.“小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是熔化现象
考点九.升华和凝华的定义与特点
18.(2023 陕西)“二十四节气”是我国古代农耕文明伟大成就之一。古人通过观测天体运行,总结出一年中时令、气候、物候等变化的规律,体现了我国古代人民的智慧。诗句“一朝秋暮露成霜”,描述了“霜降”前后的气温变化。下列对诗句中所涉及的自然现象分析正确的是(  )
A.露和霜都是固体
B.露是由霜熔化形成的
C.霜是由露凝固形成的
D.霜是由水蒸气凝华形成的
19.(2023 巧家县一模)如图所示,对下列自然现象的形成发生的物态变化及吸、放热情况分析正确的是(  )
A.图甲中,“白霜”的形成是凝华现象,需要放热
B.图乙中,“云雾”的形成是升华现象,需要吸热
C.图丙中,“冰雪消融”是凝固现象,需要放热
D.图丁中,“露珠”的形成是液化现象,需要吸热
20.(2023 兴化市一模)小明和小华做了图甲、图乙所示的实验来探究碘的升华现象,小明将碘锤放在酒精灯上加热,小华将碘锤放入热水中加热。已知常压下,碘的熔点为113.6℃,碘的沸点为184.25℃,酒精灯外焰的温度约800℃。下列说法不正确的是(  )
A.小明和小华的碘锤中都会出现紫色碘蒸气
B.小明的实验不能证明碘从固态直接变为气态
C.小华的实验中水浴法加热的主要目的是使碘锤受热均匀
D.小华的实验中,不会出现碘的熔化现象
一.选择题(共15小题)
1.(2023 十堰三模)生活处处有物理,留心观察皆学问。对以下现象解释正确的是(  )
A.初冬季节,在家里洗澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气
B.在夏季的早晨看到足球场里的草叶上挂满了露珠,而到了初冬,露珠不见了,却看到了薄薄的一层霜,有人认为霜是由露变成的
C.放在衣橱里的樟脑丸,时间久了会明显变小,是因为樟脑丸蒸发为气体跑掉了
D.把冰箱里的冻豆腐取出,冰化后,发现豆腐里有许多小孔,这是豆腐里的水先遇冷结冰,后又熔化成水形成的
2.(2023 立山区校级一模)中华文化源远流长,大量中华诗词中蕴含着物理知识。以下说法正确的是(  )
A.“瓶冰知冬寒,霜露欺远客”,露是冰熔化形成的
B.“照水冰如鉴,扫雪玉为尘”,冰是水蒸气凝固形成的
C.“霜降水泽枯,岁晚木叶落”,霜是水蒸气凝华形成的
D.“孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪”,雪是水蒸气液化形成的
3.(2023 惠来县校级模拟)关于下列各幅图中物态变化的说法正确的是(  )
A.甲图:用铁水浇铸工件是熔化现象,要吸收热量
B.乙图:将装酒精的塑料袋口扎紧后放入热水中发生的是液化现象
C.丙图:清晨,蜻蜓和植物上的露珠是由水蒸气放热后形成的
D.丁图:很冷时窗玻璃上出现的“冰花”是由空气中的水蒸气升华形成的
4.(2023 台山市一模)如图所示,小明在探究某物质熔化的特点时,记录数据并绘制了某种物质的熔化温度随时间变化的图象。下列有关说法正确的是(  )
A.甲图中温度计的示数为6℃
B.乙图表明该物质的熔点为340℃
C.该物质在6min~14min过程中内能不变
D.该物质属于非晶体
5.(2023 新化县模拟)如图所示,在探究冰的熔化规律实验中,下列说法正确的是(  )
A.甲图中利用烧杯中的水给试管里的冰加热是为了使加热更快
B.某时刻温度计的示数如图乙所示,此时示数为5℃
C.冰的熔化图象如图丙所示,可知冰是非晶体
D.丙图中0﹣5min与15﹣25min图线的倾斜程度不同是因为冰和水比热容不同
6.(2023 峄城区校级模拟)如图所示,下列说法正确的是(  )
A.AB段表示物质在放热
B.CD段表示物质处于液态
C.FG段表示物质处于固态
D.GH段表示物质在吸热
7.(2023 宛城区三模)夏天,盛一盆水,在盆里放两块高出水面的砖头,砖头上搁一只比盆小一点的篮子。篮子里有剩饭、剩菜,再把一个纱布袋罩在篮子上,并使袋口的边缘浸入水里,如图所示,就做成了一个“简易冰箱”,即使经过一天时间里面的饭菜也不会变质。与“简易冰箱”的工作原理相同的是(  )
A.吃冰棒解热
B.衣箱中的樟脑丸逐渐变小
C.烧开水时冒“白气”
D.在中暑病人的额头上擦酒精
8.(2023 雁塔区校级三模)目前家庭汽车保有量越来越高,以下跟汽车有关的热现象中说法错误的是(  )
A.汽车水箱中加入适量酒精降低了水的凝固点,防止水结冰胀破水箱
B.汽车玻璃内表面起“雾”影响行车安全,是车内水蒸气液化形成的
C.冬天排气管冒出的“白气”,是水蒸气凝华成的小冰晶
D.空调制冷时,制冷剂汽化吸热、液化放热,将车内的“热”“搬”到车外
9.(2023 白云区校级二模)“青青园中葵,朝露待日晞。”描绘了园中的葵菜郁郁葱葱,晶莹的朝露等待阳光照耀的景象。露在阳光的照耀下会逐渐消失,这是因为发生了下列哪种物态变化过程(  )
A.凝华 B.升华 C.熔化 D.汽化
10.(2023 兴化市模拟)小芳对冰加热,她将冰熔化成水直到沸腾的过程,绘制成如图所示的温度随时间变化的图像,下列说法正确的是(  )
A.冰熔化成水的过程持续了2min
B.冰在BC段温度不变,但吸收热量
C.由图像可知,冰是非晶体
D.图像中的DE段是水的升华过程
11.(2023 溪湖区校级模拟)谚语是劳动人民智慧的结晶,下列对谚语中涉及的的物态变化分析正确的是(  )
A.“雷打立春节,惊蛰雨不歇”——雨的形成是升华现象,需要吸热
B.“大雪河封住,冬至不行船”——冰的形成是凝固现象,需要吸热
C.“春分前后怕春霜,一见春霜麦苗伤”——霜的形成是凝华现象,需要放热
D.“今冬麦盖三层被,来年枕着馒头睡”——雪的形成是液化现象,需要放热
12.(2023 博山区三模)小华同学用如图甲所示的装置给冰加热。根据实验记录的数据,他绘制了如图乙所示冰熔化时温度随时间变化的图像。小华又继续加热一段时间,观察到水沸腾时温度计的示数如图丙所示。下列说法正确的是(  )
A.水的沸腾需要吸热,但蒸发不需要
B.BC段表示冰的熔化过程,继续吸热温度保持不变
C.水的沸点是98℃,由此可以判断此时的大气压高于一个标准大气压
D.水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”,这些“白气”的形成属于汽化现象
13.(2023 井研县模拟)小琪在做“观察水的沸腾”实验中,描绘出的温度随时间变化的图象如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.水的沸腾过程属于汽化现象,需要放出热量
B.水的沸腾温度低于100℃,说明水的比热容大
C.水沸腾前是通过做功的方式来改变水的内能的
D.实验时的气压小于1个标准大气压
14.(2023 江岸区模拟)利用如图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点,通过两次实验得到如图乙所示的温度随时间变化的图像。下列说法错误的是(  )
A.纸板上的小孔是为了使烧杯内外气压相等
B.沸腾前,水的内能增加是通过热传递的方式
C.沸腾过程中,水不断吸热,温度不变
D.由图乙可知第一次实验用水质量较大
15.(2023 淮阳区校级模拟)唐诗是我国优秀的文学遗产之一,对下列诗句中所包含的物态变化的分析正确的是(  )
A.“露从今夜白,月是故乡明”,露的形成是汽化现象
B.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,蜡烛“流泪”是熔化现象
C.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”,霜的形成是凝固现象
D.“千里黄云白日曛,北风吹雁雪纷纷”,雪的形成是升华现象
二.实验探究题(共5小题)
16.(2023 鞍山二模)小涵在“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验中:
(1)小涵用图甲所示的装置给水加热,在安装此装置时,应先固定    (填“铁圈”或“铁夹”)位置,该装置中有一处明显错误是    。
(2)小涵将温度计刚插入热水中,温度计示数变模糊,原因是    。
(3)小涵给水加热直至水沸腾,所作“温度一时间”图象如图乙a所示,由图象可知,水的沸点是    ℃,为了说明水沸腾时是否需要吸热,应   。
(4)若小涵只将水的质量变大,实验图象应该是图乙中的    (填“a”、“b”或“c”)。
17.(2023 长清区二模)为了解供暖系统的工作原理,小军设计了如图甲所示的实验装置,在两个大试管中分别加入50mL的水,开始探究。
(1)小军先给A管加热,A管中的水吸收热量,温度升高,当温度达到沸点时沸腾,产生的水蒸气通过导管C流到B管中,B管中水面会升高,这是因为水蒸气遇冷形成水。同时,发现B管中温度计示数升高了,这表明B管中的水    (选填“吸收”或“放出”)了热量。
(2)当B管中水的温度达到90℃后,小军每隔1min记录一次水的温度,持续加热到第10min后,B管中产生大量的气泡,且温度计示数保持不变,温度随时间变化的图象如图乙所示,此时,水的沸点为    ℃。
(3)供暖系统就是利用水蒸气    (填物态变化)放热供暖的。
18.(2023 桐柏县校级一模)图甲是小明同学探究“固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)图乙中温度计显示的是固体某时刻的温度,它的示数是    ℃;
(2)每隔1min记录一次物质的温度及状态,作出图丙所示的温度随时间变化的图象,由图象可知该物质是  晶  (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)图丙中BC段物体处于    状态(选填“固体”、“液体”或“固液共存”),此过程中物体吸收热量,温度    (选填“升高”、“不变”或“降低”)。
19.(2023 卧龙区校级一模)如图所示,为某物理兴趣小组自制的“温度计”,直角玻璃管与烧瓶相连,烧瓶内是大气,玻璃管水平部分封有一段红色的水柱,烧瓶活塞不漏气。
(1)此“温度计”是根据  (填“液体”或“气体”)热胀冷缩的规律制成的。
(2)将该“温度计”从室内移至室外,发现玻璃管内红色水柱向左移动了一段距离,说明此时室外的温度    (填“高于”、“等于”或“低于”)室内的温度。
20.(2023 丰城市校级一模)去年5月,昆明市气温连续10天达到30℃左右,让“冬无严寒,夏无酷暑”的昆明人着实体验了一下什么叫“酷暑难耐”。往室内地面上洒水、打开窗户通风、尽量穿短衣短裤等避暑手段纷纷登场。这些措施为什么可以使人感觉到凉爽?小林同学准备了滴管、水、两块玻璃片、吹风机(有加热和不加热两挡),请你加入进来一起探究蒸发快慢与哪些因素有关。
(1)小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上,并将其中一滴水摊开,把它们放在室内,观察蒸发情况,这是探究蒸发快慢与    的关系;
(2)如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系,应该保持两滴水的大小、
表面积和    相同,然后用吹风机(不加热挡)    ,观察蒸发情况;
(3)为了探究蒸发快慢与温度的关系,小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上,然后用吹风机(加热挡)去吹其中一滴水,观察蒸发情况,这样做是错误的,原因是    ;
(4)该实验将水滴在玻璃片上而不滴在木板上,这是为了    ;
(5)发烧病人使用酒精擦拭身体降温比用水擦拭的效果更好;一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上,水很快就不见了而油还在,由此你的猜想是液体蒸发快慢可能还与  有关;
(6)小林同学上公共厕所洗完手后,用如图所示的烘干机(手一放进去就自动吹暖风的机器)使手上的水快速蒸发。当他把干燥的左手和沾水的右手,同时放进烘干机内,左手感觉吹的是暖风,而右手感觉吹的却是凉风,这是因为   。
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