人教版八年级物理上册同步训练基础练习:3.4 升华和凝华
一、单选题
1.中华诗词蕴藏着丰富的物理知识,下列对古诗词中涉及的物态变化解释正确的是( )
A.“山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”——霜的形成是凝固现象
B.“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”——露的形成是液化现象
C.“夜阑卧听风吹雨,铁马冰河入梦来”——冰的形成是凝华现象
D.“天接云涛连晓雾,星河欲转千帆舞”——雾的形成是汽化现象
2.冰箱中冻好的冰块,长时间不使用,会逐渐变小,这是因为冰块在冷冻室中发生了( )
A.熔化 B.汽化 C.升华 D.液化
3.下列物态变化需要吸收热量的是( )
A. 湖面结冰 B. 霜满枝头
C. 白雾生成 D. 冰雪消融
4.某次物理课上,老师将盛有干冰(固态二氧化碳)的容器放在讲台上,同学们很快观察到容器外壁出现一层白霜的现象,接着学生用镊子夹取一块干冰放入装有常温水的烧杯中,令人凉讶的现象出现了:水立刻剧烈“沸腾”起来,内部有大量气泡产生,水面上方出现大量白雾。下列说法正确的是( )
A.白霜是凝固现象
B.气泡内主要是二氧化碳气体
C.气泡内主要是水蒸气
D.白雾是二氧化碳气体液化形成的
5.下列对各种气象形成原因的叙述中正确的是( )
A.雾是地面的冰块升华而形成的
B.石头上的霜是水滴放热凝固而形成的
C.荷叶上的露珠是空气中的水蒸气放热液化而形成的
D.雪是雨水汽化而形成的
6.关于下列各幅图中物态变化的说法错误的是( )
A.甲图:空气中水蒸气遇冷的冰棒液化变成“白气”向下落
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:水蒸气在寒冷的玻璃上凝华形成的花纹
7.生活处处有物理,留心观察皆学问.以下热现象的解释中正确的是( )
A.冬天,在家里洗澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水汽化而形成的水蒸气
B.在夏季的早晨看到足球场里草叶上挂满了露珠,而到了冬天,露水不见了,却看到了薄薄的一层霜,有人认为霜是由露变成的
C.把冰箱里的冻豆腐取出,冰化后,发现豆腐里有许多小孔,这是豆腐里的水在冰箱里先遇冷结冰,后又熔化成水形成的
D.用久了的白炽灯钨丝会变细,灯泡玻璃壁会变黑,是因为灯丝中的钨发生了升华和液化的缘故
8.如图是大自然中水循环现象的示意图,江、河、湖、海以及大地表层中的水不断蒸发变成水蒸气,当含有很多水蒸气的空气升入高空时,水蒸气的温度降低凝成小水滴或凝成小冰晶,这就形成了云。在一定条件下,云中的小水滴和小冰晶越来越大,就会下落。在下落过程中,小冰晶又变成小水滴,与原来的水滴一起落到地面,这就形成了雨。以下说法正确的是( )
A.云的形成属于液化现象,需要放出热量
B.雨在下落过程中有熔化现象发生,并吸收热量
C.使气体液化只能采用降低温度的办法
D.通过水循环示意图可知,自然界中的水总量不变,不必节约
9.二十四节气“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连;秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。”是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶。下列节气涉及的物态变化正确的是( )
A.“谷雨”节气,雨的形成是凝固现象
B.“白露”节气,露的形成是熔化现象
C.“霜降”节气,霜的形成是凝华现象
D.“小雪”节气,雪的形成是液化现象
10.摄氏度规定,在标准大气压下冰水混合物的温度为( )
A.0℃ B.10℃ C.40℃ D.100℃
11.下列图中关于物态变化的说法正确的是( )
A. 冰棒周围的“白气”是水蒸发形成的
B. 窗户上的冰花是凝华形成的
C. 草叶上的露珠是熔化形成的
D. 美丽的雪景是凝固形成的
12.下列物态变化过程属于凝华的是( )
A.大雾消散 B.滴水成冰 C.霜打枝头 D.冰雪消融
二、多选题
13.如图所示是我国2023年即将完全建成的空间站图片。空间站虽然在地球大气层以外的区域运转,但并不完全处于真空中,周围仍然有少量的空气和微尘。关于空间站的下列说法,你认为正确的是( )
A.空间站在运行过程中运动状态不发生改变
B.空间站张开的太阳能电池板为空间站提供部分能量
C.空间站的高度会在运行过程中不断地下降是因为有机械能转化为内能
D.空间站在运行过程中机械能保持不变是守恒的
三、填空题
14.温泉的开发是人们利用地热的一种形式.冬天,温泉水面的上方笼罩着一层白雾,这是水蒸气遇冷 形成的小水滴;雪花的形成是 的过程,飘落到池水中不见踪影,这是雪花 成水融入温泉水中.(填物态变化名称)
15.网购方便生活,冰棍也能邮寄。商家在包裹中放入干冰保存冰棍,因为干冰 需要 热,冰棍表面的霜是水蒸气 形成的。
16.寒冷的冬天,我们会在玻璃窗的 表面(填“内”或“外”)看到美丽的冰花, 这是 现象。(填物态变化名称)农谚说“霜前冷,雪后寒,”其中蕴含的道理是,气温低的时候水蒸气会 形成霜(填物态变化名称)
17.二氧化碳气体若被加压、降温到达一定的程度后,就会 (填一种物态变化名称)成一种像雪一样的固体,这种固体叫 ,它具有很好的制冷作用,在常温下迅速 (填一种物态变化名称)成气体,并 热量,这是实验室常用的获取低温的方式。
18.物质从 态变成 态叫做熔化,物质从 态变成 态叫做凝固。
四、实验探究题
19.为了探究冰熔化时温度的变化情况,小雨同学设计了如图甲所示的实验装置,并在下面的表格中记录了冰熔化过程中温度随时间变化的情况.
(1)请根据表格中的数据在图乙所示坐标上画出冰的熔化图像.
(2)实验采用“水浴法”加热的好处是 .
(3)通过对数据和图像的分析,可获得的合理信息:
① ;
② .
20.如图是模拟大自然中雨的形成的实验装置图。
(1)按照图安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是:调整固定A、B的位置时,应该先调整固定 (选填“A”或“B”)的位置。
(2)在烧瓶口上方倾斜地放置一个金属盘,一段时间后,观察到金属盘的底面出现大量的小水滴,小水滴是烧瓶里喷出的水蒸气 (填物态变化)形成的,在此过程中金属盘的温度会 。
(3)短时间内要在金属盘的底面上产生更多的水滴,可以采取的措施是: 。
五、科普阅读题
21.阅读下列短文,回答文后的问题:
电冰箱
电冰箱是人们普遍使用的家用电器,如图所示,冰箱的制冷设备由蒸发器、压缩机、冷凝器、毛细管等部件组成。电冰箱工作过程中,液态的冷凝剂(一种既容易汽化又容易液化的化学物质)在冷冻室中迅速汽化吸热,使冷冻室内温度①,气态的冷凝剂又液化放热,使电冰箱背部温度②,液态的冷凝剂经过很细的毛细管回到冷冻室,又开始了新的循环。电冰箱就这样源源不断地将冷冻室内的热吸出来,并散发到冰箱的外面。
电冰箱冷冻室正常工作时温度在﹣18℃以下,因此使用一段时间后通常情况下会结霜,结霜过多会增加耗电量;此外,经测定:冰箱周围的温度每提高5℃,其内部就要增加25%的耗电量。
(1)给短文中的①、②两处补写上适当的内容:① ② ;
(2)根据电冰箱的工作原理,你认为电冰箱中的“冷凝剂”应具有的主要物理性质是____;
A.沸点低 B.熔点低 C.沸点高 D.熔点高
(3)电冰箱冷冻室中霜的形成过程属于物态变化中的 。
22.阅读短文,回答问题:
雪的形成
雪是从云中降落到地面的雪花形态的固体水,它由大量白色不透明的冰晶和其聚合物(雪团)组成.在水蒸气弥漫的云层里,雪最先以肉眼看不到的一颗微尘粒子形状存在,叫做晶核,通常会在低于零下10℃的环境下形成,晶核周围的水蒸气分子在冷空气作用下,围着晶核开始凝华,使晶核逐渐变大,成为雪晶.当雪晶增大到能够克服浮力时,便落到地面,这就是雪花.水蒸气的多少和温度的高低造成了雪花多少、大小和形状的差异.
降雪要满足三个气象条件:一是云层中含有较冷的晶核;二是要有充足的水汽;三是云层下面气温低于0℃,接近地面的气温一般不能低于4℃.当靠近地面的空气在0℃以上,但是这层空气不厚,温度也不很高,会使雪花没有来得及完全融化就落到了地面.这叫做降“湿雪”,或“雨雪并降”.这种现象在气象学里叫“雨夹雪”.
受强冷空气影响,2019年1月9日盐城部分地区迎来了首场降雪.为了应对下雪可能对交通的影响,交警和路政部门提前布局,做好了向路面撒盐除雪,并出动铲雪车进行铲雪作业的准备预案.
(1)晶核周围的水蒸气围绕晶核 (填物态变化名称)使晶核长大成雪晶,该过程中水蒸气需要 (吸热/放热).
(2)下列不属于雪的形成条件的是____.
A.云层中气温较低 B.云层水气充足
C.云层中有较冷的晶核 D.云层下气温较高
(3)向路面撒盐除雪的原理是盐水的凝固点比水的凝固点 (高/低).
(4)收集一定量的干净雪置于室温下,观察雪的熔化现象,测量并作出雪熔化时温度随时间变化的图象,能反映雪熔化规律的图象是 .
(5)1月9日我市部分地区下的是雨夹雪,形成这一现象的原因是: .
六、简答题
23.北方的冬天早上,玻璃窗上会结一层冰花,那冰花在户内还是户外?为什么?
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.霜的形成是凝华现象,A不符合题意;
B.露的形成是液化现象,B符合题意;
C.冰的形成是凝固现象,C不符合题意;
D.雾的形成是液化现象,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】霜是凝华形成的;冰是凝固形成的;雾、露是液化形成的。
2.【答案】C
【解析】【解答】冰箱中冻好的冰块,长时间不使用,会逐渐变小,是冰块由固态直接变成气态,是升华现象,C符合题意。
故答案为:C
【分析】物质由固态直接变成气态叫做升华,升华吸热;物质由气态直接变成固态叫做凝华,凝华放热.
3.【答案】D
【解析】【解答】A、湖面结冰,是水凝固成冰,放出热量,A不符合题意。
B、霜是水蒸气遇冷直接变为固态小冰晶形成的,是凝华现象,需要放热,B不符合题意。
C、白雾生成是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,需要放热,C不符合题意。
D、冰雪消融是熔化现象,需要吸热,D符合题意。
故答案为: D。
【分析】物质由固态变成液态叫做熔化,熔化吸热;物质由液态变成固态叫做凝固,凝固放热;物质由液态变成气态叫做汽化,汽化吸热;物质由气态变成液态叫做液化,液化放热;物质由固态直接变成气态叫做升华,升华吸热;物质由气态直接变成固态叫做凝华,凝华放热.
4.【答案】B
【解析】【解答】A.霜是有水蒸气变为固体的过程,是凝华过程,A不符合题意;
BC.干冰是固体的二氧化碳,放在水中变为气体,所以水中的气泡是二氧化碳气体,B符合题意,C不符合题意;
D.水面上的白雾是水蒸气液体成的小水珠,不是二氧化碳液体的物体,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】干冰在常温下易升华为二氧化碳气体,水蒸气凝华形成霜,液化出现白雾现象。
5.【答案】C
【解析】【解答】解:A、雾是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的;
B、霜是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的;
C、露是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的;
D、雪是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的;
故选C.
【分析】物体由气态变为液态的过程叫液化.雾和露都是液态的,是由空气中的水蒸气液化形成的.
物体由气态变为固态的过程叫凝华.霜和雪是固态,由空气中的水蒸气凝华形成的.
6.【答案】B
【解析】【解答】解:A、冰棒周围冒出“白气”是空气中水蒸气遇冷的冰棒液化形成的小水滴,水滴由于受到重力的作用向下落,A符合题意;
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,B不符合题意;
C、清晨,蜻蜓和植物上的露珠是由水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,C符合题意;
D、水蒸气在寒冷的玻璃上形成的花纹是水蒸气遇冷直接凝华形成的。D符合题意。
故答案为:B。
【分析】关于物态变化的题目,关键要分析出物质原来的状态和现在的状态,然后利用物物态变化的定义确定答案.
7.【答案】C
【解析】【解答】解:A、“白气”不是水蒸气而是小水珠,它是由于洗澡时产生的水蒸气遇冷发生液化形成的小水珠.此选项错误;
B、夏天草叶上的露珠是空气中的水蒸气液化形成的;冬天温度很冷,空气中的水蒸气遇冷直接变成了固态的霜,是凝华过程.此选项错误;
C、豆腐中有很多的水分,放在冰箱中,水会变为小冰晶,是凝固现象;从冰箱中取出来,小冰晶变为水,是熔化现象.此选项正确;
D、白炽灯用久了,灯泡的内壁会变黑,是因为灯丝中的钨在高温下发生升华,又遇冷发生凝华的缘故.此选项错误.
故选C.
【分析】解答此题需要用到以下物态变化过程:
(1)液化:物体由气态变为液态;
(2)凝华:物体由气态直接变为固态;
(3)熔化:物体由固态变为液态;
(4)升华:物体由固态直接变为气态.物质从气态直接变成固态叫凝华.
8.【答案】B
【解析】【解答】A.根据题意知道,云的形成既有液化现象,也有凝华现象,都需要放出热量,A不符合题意;
B.在下落过程中,小冰晶又变成小水滴,属于熔化现象,这一过程吸收热量,B符合题意;
C.使气体液化可以采用降低温度的办法,也可以采用压缩体积的方法,或者两种方法同时使用,C不符合题意;
D.自然界中水的总量虽然不变,但真正能为人类所利用的淡水却不多,因此我们必须要节约水资源,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】云的形成既有液化现象,也有凝华现象,都需要放出热量;小冰晶又变成小水滴,属于熔化现象,这一过程吸收热量;使气体液化可以采用降低温度的办法,也可以采用压缩体积的方法;我们必须要节约水资源。
9.【答案】C
【解析】【解答】雨是空气中的水蒸气从气态变成液态发生液化形成的,故A错误;
露是空气中的水蒸气从气态变成液态发生液化形成的,故B错误;
霜是空气中的水蒸气从气态直接变成固态发生凝华现象,故C正确;
雪的形成是水蒸气才能够气态直接变成固态发生凝华现象,故D错误。
故选C。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
10.【答案】A
【解析】【解答】解:
摄氏温度规定:在标准大气压下,冰水混合物的温度是0℃,沸水的温度是100℃.
故选A.
【分析】温度是描述物体冷热程度的物理量,常用单位是摄氏度,符号是℃.
11.【答案】B
【解析】【解答】A.空气中的水蒸气温度较高,冰棒温度较低。冰棒周围的“白气”是温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,A不符合题意;
B.冰花是室内空气中温度较高的水蒸气遇到温度较低的窗户凝华形成的冰晶,B符合题意;
C.露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,C不符合题意;
D.雪是云层中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】熔化:物质从固态变成液态的过程叫熔化。要吸热。
凝固:物质从液态变成固态的过程叫凝固。要放热.
汽化:物质从液态变为气态的过程叫汽化,汽化的方式有蒸发和沸腾。都要吸热。蒸发:是在任何温度下,且只在液体表面发生的,缓慢的汽化现象。
升华和凝华:物质从固态直接变成气态叫升华,要吸热;而物质从气态直接变成固态叫凝华,要放热。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.大雾消散,液体变气体,是汽化现象,A不符合题意;
B.滴水成冰,液态变固态,是凝固现象,B不符合题意;
C.霜是空中的水蒸气遇冷凝华形成,C符合题意;
D.冰雪消融固态变液态是熔化现象,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
13.【答案】B,C
【解析】【解答】A.空间站在运行过程中方向在改变,运动状态发生改变,A不符合题意;
B.空间站张开的太阳能电池板为空间站提供部分能量,B符合题意;
C.空间站的高度会在运行过程中不断地下降是因为有机械能转化为内能,C符合题意;
D.空间站在运行过程中机械能有变化,不是守恒的,D不符合题意。
故答案为:BC.
【分析】物体的运动方向改变时,运动状态在改变;太阳能电池板将太阳能转化为电能;物体运动时,有机械能转化为内能。
14.【答案】液化;凝华;熔化
【解析】【解答】温泉水上面笼罩着一层白雾,是温泉内的水先汽化,遇到冷的空气液化形成的小水滴,属于液化现象;雪花落入池水中不见踪影,由固态变成液态,属于熔化现象,雪花的形成是凝华过程.
故答案为:液化;凝华;熔化 .
【分析】物质由气态变成液态的现象是液化现象,液化放热;物质由气态直接变为固态的现象是凝华现象,凝华放热;物质由固态变为液态的现象是熔化现象,熔化吸热 .
15.【答案】升华;吸;凝华
【解析】【解答】干冰是固态二氧化碳,常温下可直接升华为气态,升华吸收热量,从而达到降温的目的,可以更好地保存冰棍。冰棍表面的霜是由空气中的水蒸气凝华而成。
【分析】固体变为气体是升华现象,升华吸收热量;气体变为固体是凝华现象。
16.【答案】内;凝华;凝华
【解析】【解答】“冰花”是室内的水蒸气遇到温度低的玻璃,在其内表面凝华为小冰晶。
霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在建筑物或植被表面,凝华放热。
【分析】物质从气态直接变成固态叫凝华,要放热。
17.【答案】凝华;干冰;升华;吸收
【解析】【解答】物质由气态直接变为固态是凝华现象,故二氧化碳气体若被加压、降温到达一定的程度后,就会凝华成一种像雪一样的固体。
固态的二氧化碳叫做干冰。
物质由固态直接变为液态是升华现象,故固态干冰在常温下迅速升华成气体。
升华是一个吸收热量的过程。
【分析】气体变为固体,是凝华现象;固体二氧化碳是干冰;干冰升华吸收热量。
18.【答案】固;液;液;固
【解析】【解答】物质从固态变成液态的过程叫做熔化;
物质从液态变成固态的过程叫做凝固。
故答案为:固;液;液;固.
【分析】物质从固态变成液态的过程叫熔化;从液态变成固态的过程叫凝固。
19.【答案】(1)
(2)使冰均匀受热或减慢冰熔化的速度,便于观察熔化过程
(3)冰在熔化过程中要吸收热量;冰在熔化过程中温度保持不变
【解析】【解答】(1)据上面表格中的数据描点连线可得下图:
;(2)由于酒精灯的火焰温度比较高,若直接加热,冰熔化需要的时间很短,无法记录冰熔化时的温度.采用水浴法加热,使冰受热均匀或减慢冰熔化的速度,便于观察熔化过程.(3)从数据和图象可以看出:冰是晶体;冰在熔化过程中温度保持不变;冰在熔化过程中要吸收热量;冰的熔点是0℃;熔化过程用了3min等.
【分析】(1)实验时,要使物体均匀受热,一般采用水浴法.由于试管内的冰比较少,采用水浴法使冰熔化的很快,来不及读数冰已经熔化完毕,所以采用在空气浴法比较好,熔化时间比较长,便于读数,便于观察冰的熔化过程.(2)可将表中数据在图中描点-连线后,即可作出冰熔化时的图象;(3)根据数据和图象获取信息:①因为冰有固定的熔化温度,因此冰是晶体;②冰的熔化温度是0℃,所以冰的熔点是0℃等.
20.【答案】(1)B
(2)液化;升高
(3)在金属盘里放冰块
【解析】【解答】(1)凡有酒精灯加热的实验装置,装配调整器材时,应按从下到上的顺序进行,所以固定A、B的位置时,应该先调整固定B的位置。(2)在烧瓶口上方倾斜地放置一个金属盘,一段时间后,观察到金属盘的底面出现大量的小水滴,小水滴是烧瓶里喷出的水蒸气遇到温度较低的金属盘液化而形成的,且因为液化是放热过程,所以在此过程中金属盘的温度会升高。(3)因为是水蒸气遇冷才液化的,所以如果金属盘的温度更低,则液化的会更快,所以短时间内要在金属盘的底面上产生更多的水滴,可以采取的措施是:在金属盘里放冰块,保持金属盘低温状态。
【分析】水在吸热时会汽化,遇冷时会液化放热,形成小水滴.
21.【答案】(1)降低;升高
(2)A
(3)凝华
【解析】【解答】(1)液态的冷凝剂在冷冻室中迅速汽化吸热,使冷冻室内温度降低。气态的冷凝剂在冰箱外面的冷凝器内液化,液化放热,使冰箱背面温度升高。
(2)冷凝剂要求既容易汽化,又容易液化,所以应具有的主要物理性质是沸点低,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
(3)电冰箱冷冻室中霜是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶,属于凝华现象。
【分析】(1)汽化吸热,可以降低环境温度;液化放热,周围温度升高;
(2)液体的沸点降低,容易发生沸腾现象;
(3)气体直接变为固体,是凝华现象。
22.【答案】(1)凝华;放热
(2)D
(3)低
(4)乙
(5)靠近地面的空气温度高于0℃
【解析】【解答】(1)晶核周围的水蒸气围绕晶核凝华使晶核长大成雪晶,该过程中水蒸气需要放热;
(2)雪的形成是空气中的水蒸气遇冷凝华放热形成的,根据阅读材料可知,云层下气温较高不属于雪的形成条件,故答案为:D;
(3)由于盐水的凝固点低于水的凝固点,且同种晶体的熔点和凝固点相同,所以,向路面撒盐可以让雪在低温下熔化以达到除雪的目的;
(4)雪是晶体,其熔点是0℃,晶体熔化时吸热但温度不变,故雪在零摄氏度时,吸收热量而熔化但温度不变,当雪全部熔化成水以后,温度升高到室温后,水的温度不变,故答案为:乙;
(5)根据阅读材料可知,空中形成的雪花靠近地面时空气在0℃以上,部分雪熔化,没有来得及完全融化就落到了地面,这种现象在气象学里叫“雨夹雪”.
(2)该游客这次乘坐的出租车的速度为7.48m/s。
【分析】(1)物质从气态直接变成固态叫凝华,凝华过程要放出热量。
(2)雪的形成是水蒸气遇冷凝华放热形成。
(3)盐水的凝固点低于水的凝固点。
(4)干净的雪是晶体,其熔点是0℃,晶体熔化时吸热但温度不变。
(5)当靠近地面的空气在0℃以上,但是这层空气不厚,温度也不很高,会使雪花没有来得及完全融化就落到了地面,这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。
23.【答案】解:北方冬天晚上外面的温度较低,窗户玻璃的温度比室内空气的温度低,室内水蒸气遇到温度较低的玻璃,
会在玻璃的内表面凝华变成固态的冰,形成冰花,冰花在户内
【解析】【分析】冬天玻璃上的冰花是室内的水蒸气遇到温度较低的玻璃凝华而成的.