第三章物态变化基础综合训练
一、选择题(每题3分,共36分)
1.人体的正常体温约为( )
A.0 ℃ B.20 ℃ C.37 ℃ D.45 ℃
2.下列物质属于晶体的是( )
A.钢铁 B.玻璃 C.蜡块 D.沥青
3.每年4月,随着气温转暖,青海湖的冰层开始消融,我们把这种现象叫做“开湖”。其中“冰层消融”属于下列哪种物态变化( )
A.汽化 B.熔化
C.液化 D.升华
4.北方的冬天,可以看到户外的人不断呼出“白气”。清晨,人们有时会看到路边的草或者树叶上结有露珠。这些都是( )
A.汽化现象 B.液化现象
C.升华现象 D.凝华现象
5.夏天,刚从冰箱中拿出的雪糕周围会冒“白气”。“白气”的成因与下列谚语中加点字涉及的物态变化相同的是( )
A.霜前冷,雪后寒
B.水缸出汗,不用挑担
C.扬汤止沸,不如釜底抽薪
D.冰冻三尺,非一日之寒
6.生长在沙漠中的仙人掌的叶子为针状,有助于减少水分的( )
A.蒸发 B.升华 C.液化 D.沸腾
7.缺水已是一个世界性的普遍现象,因此我们要珍惜每一滴水,海水淡化是解决缺水问题的方法之一。现在所用的海水淡化的方法有很多种,其中一种是蒸馏法,即先将海水中的水汽化而把盐留下,再将水蒸气冷凝为液态的水。关于以上过程涉及的物态变化和吸放热情况,下列说法正确的是( )
A.先升华后凝华,先吸热后放热
B.先汽化后凝固,先放热后吸热
C.先汽化后液化,先吸热后放热
D.先汽化后液化,先放热后吸热
8.装有半杯水的封闭玻璃杯,放入冰箱被冷冻较长时间,取出后用干毛巾擦干玻璃杯表面,放一会儿,玻璃杯表面会变湿。这是由于( )
A.空气中的水蒸气凝华成霜造成的
B.空气中的水蒸气液化成水造成的
C.玻璃杯中的冰升华成水蒸气造成的
D.玻璃杯中的冰熔化成水造成的
9.下列物态变化现象中属于液化的是( )
10.在“探究烛蜡的熔化特点”和“观察‘碘锤’中的物态变化”两个活动中,采用水浴法加热的主要目的是( )
A.都是为了受热均匀
B.都是为了控制温度
C.前者是为了受热均匀,后者是为了控制温度
D.前者是为了控制温度,后者是为了受热均匀
11.如图所示,在注射器中吸入少量液态乙醚,用手指堵住注射孔,向外拉动活塞,液态乙醚消失。下列选项中的物态变化与其相同的是( )
A.清晨,人在户外呼出“白气”
B.雪水在屋檐下形成冰锥
C.洗手后,用热风干手器将手烘干
D.寒冬,雪人没有熔化却变小了
12.医生给病人检查牙齿时,常将一把带柄的金属小镜子放在酒精灯上烤一烤,然后再放入口腔,这样做的主要目的是防止口腔中的水蒸气( )
A.熔化 B.液化 C.凝固 D.凝华
二、填空题(每空1分,共15分)
13.二十四节气中的“小暑、大暑、处暑、小寒、大寒”象征了温度的变化,要准确地判断温度的高低,就要用温度计进行测量。如图甲是一个自制温度计,把它从热水中取出,再放入冷水中(不考虑容器容积的变化),可观察到细管中液面的位置缓慢变________;在读数时,图乙中的________(填“A”“B”或“C”) 方法是正确的;图丙中温度计的示数为________℃。
14.春节时,小明去北方看雾凇,在公园看到温度计如图所示,其量程为________℃,当时气温为________℃,温度计内测温液体是表格中的________。
物质 标准大气压下
沸点/℃ 凝固点/℃
酒精 78 -117
水 100 0
水银 357 -39
15.从冰箱中取出的冻鱼在空气中放置一会儿,冻鱼身上出现一层白霜,又过一段时间冻鱼身上的霜变成了水。此过程经历的物态变化是先________后________。
16.炎炎夏日,洒了水的地面,晾在阳光下的湿衣服,过一会儿就变干了;烧开着的水,过一会水就变少了。这两种热现象,前者主要发生________,后者主要发生________。(均填“沸腾”或“蒸发”)
17.如图所示的是加热固态碘的实验。在加热过程中,我们会看见杯内产生紫色的气体,这是因为固态碘吸热发生了________(填物态变化名称)。停止加热待冷却后,在干净的玻璃片上出现了紫黑色颗粒,这是因为气态碘又发生了________(填物态变化名称),生活中________(填“露”“冰”或“霜”)的形成与这一物态变化相同。
18.科学家计划利用空间站的激光为太空垃圾减速,使之坠入大气层烧毁。地球轨道上有一废弃卫星,速度为2.7×104 km/h,合________m/s。如图所示,用大功率激光短暂照射该卫星的B面,其表面金属直接________(填物态变化名称)成气体向外喷射而出,从而导致卫星减速。
三、实验与探究题(每空2分,共42分)
19.小明利用如图所示的实验装置“探究水在凝固过程中温度的变化规律”。将盛有适量水的试管放入装有含盐冰的烧杯中,温度计测试管中水的温度。小明发现水凝固过程中温度____________(填“保持不变” “逐渐升高”或“逐渐降低”);烧杯内含盐冰的温度必须低于试管内水凝固时的温度,这说明水在凝固过程中需要________(填“吸热”或“放热”)。
20.小明分别采用图甲、乙所示的实验装置探究烛蜡、冰的熔化特点。
(1)组装甲装置时,A、B两部件中应先固定________部件;探究时采用“水浴法”加热而不直接用酒精灯加热除了能减缓升温速度,还能使试管____________。
(2)图乙中温度计的示数为________℃。
(3)根据实验数据作出两者温度随时间变化的图象(如图丙),其中烛蜡熔化的图象是图______(填“①”或“②”)。
21.小李同学为进一步探究液体沸腾规律,设计了如图所示的实验装置。烧杯与试管内分别装入适量的水,甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的温度。
(1)安装该实验装置的顺序是________________(填“自上而下”或“自下而上”)。
(2)点燃酒精灯时,打开灯帽,可闻到淡淡的酒精味,说明液态酒精发生________(填物态变化名称)。
(3)当甲温度计的示数达到99 ℃时,烧杯中的水开始沸腾,说明当时大气压可能________(填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。
(4)当乙温度计示数达到99 ℃后,示数保持不变,但试管中的水始终没有沸腾,其原因是___________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(5)当小李同学在烧杯中的水中加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明加入食盐后水的沸点________(填“升高”“降低”或“不变”)。
22.【2023·宿迁模拟】请参与以下实验探究过程:
【探究名称】影响液体蒸发快慢的因素。
【提出问题】液体蒸发快慢跟哪些因素有关?
【猜想与假设】通过观察图甲和联系生活实际进行猜想。
猜想一:液体蒸发快慢可能跟液体__________的高低、液体____________的大小和液体表面______________有关。
猜想二:相同条件下,将水和酒精同时擦在手臂上,酒精更容易干,猜想液体蒸发快慢可能还与______________有关。
【设计与进行实验】小明同学对其中的一个猜想进行了如下实验:
如图乙所示,在两块相同的玻璃板上,分别滴一滴质量相等的酒精,通过观察图中情景可知,他探究的是酒精蒸发快慢与__________________是否有关。此实验过程中需控制酒精________________和其表面上方空气流动快慢相同。
【交流与评估】我们知道液体蒸发时要吸热,请你举一个应用蒸发吸热的事例:
__________________________________________________________________。
23.在晴朗的冬日,突然,气温骤降,雪花飘飞,公路上水泥桥面结冰了,道路维护者迅速行动,“撒盐除冰”,这种除冰的原理是降低________。
某同学上网查到“盐水浓度与凝固点的关系”(见表):
盐水 浓度/% 小于 0.1 2.9 4.3 11 15 23 23.8 25 26 36.3
凝固 点/℃ 0 -1.8 -2.6 -7.5 -11 -21 -17 -9.4 -1.8 0
分析数据得出简要结论:______________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
电影《泰坦尼克号》较真实地还原了游轮在大海上撞到冰山后沉没的场景,该海域的海水可以看成4.3%的盐水,难怪许多落水者无法忍受寒冷,因为那里的海水温度约为____________。
四、综合应用题(24题3分,25题4分,共7分)
24.欣赏如图所示的漫画,回答后面的问题:
(1)小朋友误认为冒“烟”的冰棒就像冒着“白气”的开水一样很烫,故不要冒“烟”的。其实这种看法是错误的,请解释冰棒为什么会冒“烟”。
(2)小朋友要结霜的,冰柜中为什么会出现霜呢?请运用学过的物理知识进行解释。
25.细心的小亮观察到有一种温度计上标有“C”“F”,查阅资料了解到:“F”表示华氏度,是最早的温度度量单位,以其发明者德国人华伦海特命名的。与摄氏温度的规定不同,华氏温度规定:在标准大气压下,冰水混合物的温度为32 ℉,标准大气压下纯水沸腾时的温度为212 ℉,中间有180等份,每等份为华氏1度,记做“1 ℉”。
(1)摄氏温度每1 ℃等于多少华氏度?
(2)某天气温为20 ℃,等于多少华氏度?
答案
一、1.C 点拨:人的正常体温不是一个具体的温度点,而是一个温度范围。人体正常体温一般在36~37 ℃之间(腋窝)。
2.A 点拨:玻璃、蜡块和沥青没有固定的熔点,不属于晶体。
3.B 点拨:“冰层消融”是冰熔化成水,发生的物态变化是熔化。
4.B 点拨:北方的冬天,户外的人不断呼出的“白气”是口中呼出的水蒸气遇冷液化形成的,露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故B正确,A、C、D错误。
5.B 点拨:“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,是液化现象;“霜”是由空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶;水缸出的“汗”是由空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠;扬汤止沸的“沸”是水沸腾现象;“冰”是水凝固形成的。
6.A 点拨:生活在沙漠中的仙人掌针状的叶子是通过减小液体的表面积来减少水分的蒸发,故A正确。
7.C 点拨:海水中的水蒸发,由液态变成气态,属于汽化现象,水蒸气冷凝为液态的水,由气态变成液态,属于液化现象。其中汽化吸收热量,液化放出
热量。
8.B 点拨:玻璃杯表面变湿,是因为空气中热的水蒸气遇到冷的玻璃杯,液化形成的小水珠附着在玻璃杯表面,故B正确。
9.D 点拨:冰雪的消融是熔化现象,故A不符合题意;雾凇的形成是凝华现象,故B不符合题意;白雾的消散是汽化现象,故C不符合题意;露珠的形成是液化现象,故D符合题意。
10.C 点拨:水浴法可以使物体受热均匀,因此,在“探究烛蜡的熔化特点”的活动中采用水浴法加热;在“观察‘碘锤’中的物态变化”的活动中,碘的熔点高于100 ℃,采用水浴法加热可使碘受热时只发生升华,而不能达到熔点,不会熔化。
11.C 点拨:用手指堵住注射孔,向外拉动活塞,液态乙醚会消失,是液态乙醚变成了气态乙醚,是汽化现象。清晨,人在户外呼出“白气”是水蒸气由气态变成液态的过程,是液化现象,故A不符合题意;雪水在屋檐下形成冰锥是物质由液态变成固态的过程,是凝固现象,故B不符合题意;洗手后用热风干手器将手烘干,是液态水变成水蒸气,是汽化现象,故C符合题意;寒冬,雪人没有熔化却变小了是物质由固态直接变成气态的过程,是升华现象,故D不符合题意。
12.B 点拨:当冷的小镜子进入到温暖且水蒸气较多的口腔中时,口腔中的水蒸气遇冷液化形成小水滴附着在小镜子上,使医生看不清楚牙齿成像的情况,也就无法确定病情。烤一烤可提高小镜子的温度,防止口腔中水蒸气遇冷液化,使医生看清楚牙齿的情况。
二、13.低;B;20
点拨:该温度计的原理是液体的热胀冷缩,把它从热水中取出,再放入冷水中,液体的体积会变小,细管中液柱会下降,所以液面的位置会变低。对温度计读数时,视线要与温度计内液柱的上液面相平,故B正确。温度计的分度值为1 ℃,图丙中温度计的刻度越往上示数越大,因此对应的温度是零摄氏度以上的温度值,该温度计的示数为20 ℃。
14.-40~50;-16;酒精
点拨:图中温度计的分度值为2 ℃,能测量的最低温度是-40 ℃,最高温度是50 ℃,故量程为-40~50 ℃。液柱上表面位置在零摄氏度以下,位于-10 ℃下方的第3个小格,故其示数为-16 ℃。我国北方的最低气温可达零下几十摄氏度,根据表格中数据,酒精作为测温物质最合适,所以温度计内测温液体是表格中的酒精。
15.凝华;熔化
点拨:从冰箱中取出的冻鱼温度很低,空气中的水蒸气遇到冷的冻鱼凝华为固态小冰晶(霜);冻鱼身上的霜变成水,是由固态变为液态,是熔化过程。
16.蒸发;沸腾
点拨:洒了水的地面,晾在阳光下的湿衣服,过一会儿就变干了,是水吸收热量蒸发成水蒸气了;烧开着的水,过一会水就变少了,是水吸收热量沸腾变成水蒸气了。
17.升华;凝华;霜
点拨:固态碘吸热后变成紫色的气体,即碘由固态直接变成气态,属于升华现象。碘蒸气遇到较冷的玻璃片会放出热量,直接变成固态的碘,由气态直接变成固态属于凝华现象。露是空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠形成的,属于液化现象;冰是水放热凝固形成的,属于凝固现象;霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶,属于凝华现象,故霜的形成与固态碘的形成过程中的物态变化相同。
18.7 500;升华
点拨:速度单位的换算如下:2.7×104 km/h=2.7×104× m/s=7 500 m/s。用激光照射卫星,使其表面金属直接变成气态是升华现象。
三、19.保持不变;放热
点拨:物质从液态变成固态的过程叫凝固,凝固过程需要持续放热,水凝固成冰,冰是晶体,在凝固过程中温度保持不变。烧杯内含盐冰的温度必须低于试管中水凝固时的温度,说明水在凝固的过程中需要放热,放出的热量被温度较低的含盐冰吸收。
20.(1)B;均匀受热
(2)-4
(3)②
点拨:(1)在实验中需要用酒精灯的外焰加热,故应先固定B;水浴法加热能使物质均匀受热,减缓升温的速度。(2)由图乙可知,温度计的分度值为1 ℃,温度在0 ℃以下,示数为-4 ℃。(3)由图丙可知,图①中的物质在熔化时温度不变,为晶体,即为冰;图②中的物质吸热,温度一直升高,没有固定的熔化温度,为非晶体,即为烛蜡。
21.(1)自下而上
(2)汽化
(3)低于
(4)试管中的水达到沸点后不能继续从烧杯中的水中吸热
(5)升高
点拨:(1)实验时需用酒精灯外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度;故安装实验器材时,应按照自下而上的顺序进行。(2)打开酒精灯灯帽,可闻到淡淡的酒精味,是液态酒精发生了汽化现象。(3)水的沸点跟气压有关,实验中测出水的沸点为99 ℃,说明当时的大气压低于标准大气压。(4)液体沸腾的两个条件:一是温度达到沸点;二是能继续吸热。当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后,烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热,能够沸腾,但试管中的水无法从烧杯中的水中继续吸热,因此试管中的水始终不会沸腾。(5)在烧杯中的水中加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明烧杯中水的沸点高于99 ℃,即加入食盐后水的沸点升高。
22.温度;表面积;空气流动快慢;物质的种类;酒精的表面积;温度;夏天在地上洒水来降温
点拨:【猜想与假设】猜想一:液体蒸发的快慢与液体温度、液体表面积大小和液体表面空气流动快慢有关。猜想二:根据题意可知,水和酒精是不同种类的液体,而酒精更容易干,则说明蒸发快慢与液体的种类有关。
【设计与进行实验】由图乙知,两玻璃板上的液滴表面积大小不同,所以,探究的是蒸发快慢和液体表面积的关系,由控制变量法的思想知道,此过程需要控制温度和空气流动快慢相同。
【交流与评估】能够说明蒸发吸热的事例很多,例如:夏天在地上洒水会感到凉快些;病人发热时在头上敷湿毛巾降温。
23.熔点;当盐水浓度低于23%时,浓度越大,凝固点越低,当盐水浓度高于23%时,浓度越大,凝固点越高;-2.6 ℃
点拨:在道路上撒盐除冰,让冰在更低的温度下熔化,是利用“冰上撒盐后熔点降低”的原理除冰。分析表中数据得出:当盐水浓度低于23%时,浓度越大,凝固点越低;当盐水浓度高于23%时,浓度越大,凝固点越高。由表中数据知,当盐水浓度为4.3%时凝固点为-2.6 ℃,即此时海水的温度约为-2.6 ℃。
四、24.解:(1)空气中的水蒸气遇到冰棒周围的冷空气,温度降低而液化成小水珠。
(2)冰柜中的水蒸气,在温度降得非常低的情况下,直接凝华成霜。
25.解:(1)摄氏温度100摄氏度等于华氏温度180华氏度,
即1 ℃= ℉=1.8 ℉。
(2)20 ℃对应的华氏温度
F=(1.8×20+32)℉=68 ℉。