第四章物态变化
一、单选题
1.烧开水时,我们会在水面上方看到“白气”;夏天,我们也会在冰激凌周围看到“白气”。关于这两种“白气”的说法正确的是( )
A.烧开水时,我们会在水面上方看到“白气”,这是汽化现象
B.烧开水时,我们在水面上方看到的“白气”,是壶中的水直接形成的
C.夏天,我们也会在冰激凌周围看到“白气”,这是液化现象
D.夏天,我们在冰激凌周围看到的“白气”,是空气直接液化形成的小液滴
2.在生活中,人们常用温水擦拭给发热病人降温,这是由于温水( )
A.液化放热 B.汽化吸热 C.升华吸热 D.熔化吸热
3.如图,将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐。用筷子搅拌大约半分钟,用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,同时观察到易拉罐底部会出现白霜。下列说法正确的是( )
A.冰块加入盐,可以提高冰的熔点
B.冰与盐水混合物的温度高于0℃
C.实验过程中,发生了凝固和升华现象
D.实验过程中,发生了熔化和凝华现象
4.下列关于温度的描述中符合实际的是( )
A.人感觉舒适的温度约为36℃
B.冰水混合物的温度约为0℃
C.绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为30℃
D.洗澡水的温度大约为60℃
5.下列现象中,不属于熔化的是( )
A.火山爆发时,坚硬的岩石变成了流动的岩浆 B.冰变成水
C.食盐放入水中化成盐水 D.玻璃在高温状态下变成液态玻璃
6.诗人李白曾用“燕山雪花大如席”的夸张手法描写大雪场景,下列与冬季雪花的形成属于相同物态变化的是( )
A.秋荷一滴露——露的形成 B.岚雾今朝重——雾的形成
C.何处得秋霜——霜的形成 D.坚冰正满池——冰的形成
7.下面四幅图片所展示的自然现象中,属于液化现象的是( )
A.樟脑丸逐渐变小
B.露珠的形成
C.正在消融的冰凌
D.夏天湿衣服晒干
8.“荷风送香气,竹露滴清响。”竹叶上出现露珠是下列物态变化中的( )
A.熔化 B.凝固 C.汽化 D.液化
9.2024年4月,贵州多地出现冰雹灾害,最大冰雹直径达70mm,冰雹落地后会逐渐变小,冰雹变小发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.熔化 D.升华
10.小明在小瓶里装满带颜色的水,在橡皮塞上插进一根细玻璃管,使橡皮塞塞住瓶口,这就做了一个简易温度计,如图甲所示。小强将简易温度计分别放入温度不同的水中,观察到细管中液面的位置如图乙、丙所示,则下列说法正确的是( )
A.该自制温度根据固体的热胀冷缩原理制成的
B.简易温度计的玻璃泡不需要完全浸在液体中
C.图丙所反映的是放入温度较低的水中的情况
D.更换短的玻璃管可以提高温度计的测量精度
11.“山坡上,有的地方雪厚点,有的地方草色还露着,样,一道儿白,…那水呢,不但不结冰,倒反在绿上冒着点热气,…”上面的文字节选于老舍先生的《济南的冬天》一文。关于文中所涉及到的一些现象,用物理知识解释正确的是( )
A.“雪”的形成过程需要吸收热量
B.“结冰”是凝华过程需要放出热量
C.“热气”是水蒸气液化而成的
D.“冰”是非晶体没有一定的熔化温度
12.下列现象中属于熔化吸热的是( )
A.夏天刚从冰箱冷藏室取出的鸡蛋,一会儿它的表面就附着了小水珠
B.在热的饮料中加一些小冰块使饮料温度降低
C.衣柜里的樟脑丸会越放越小
D.冰冻的衣服也会变干
13.表为几种物质在标准大气压下的熔点和沸点,则正确的是( )
物质 熔点/℃ 沸点/℃
铁 1535 2750
水银 357
酒精 78
钨 3410 5927
A.铁在1535℃时一定处于固液共存状态
B.白炽灯的灯丝用金属钨,是由于钨的熔点低
C.平原上不能用酒精温度计测量沸水的温度
D.黑龙江省北部地区最低气温可达,能用水银温度计测量当地气温
二、填空题
14.在“观察水的沸腾”实验中,小明按图甲安装器材,小明用同一装置进行了两次实验,并根据实验数据汇出了如图乙所示的图像。由图像可知,当时的气压 一个标准大气压(选填“大于”、“等于”或“小于”),前6分钟内水吸收的热量 (选填“相同”或“不同”);先后两次所用水的质量分别为m1、m2,则关于m1、m2的大小关系是m1 m2。
15.好奇是孩子的天性,几乎每年冬天都能在东北看见小孩舌头被黏在铁门上哇哇乱叫的奇景(如图所示),通过所学知识可知舌头被粘住的原因是舌头上的水遇冷 (填物态变化名称)所致,这个过程需要 。
16.我国是世界上最早掌握青铜冶炼技术的国家之一。用铜块浇铸成铜像的过程中,铜首先要发生熔化:在这个熔化的过程中要 热量(选填“吸收或放出”),温度 (选填“升高、不变或降低”)。
17.如图,两个完全相同的玻璃杯A和B,A中装有一些水,B倒扣着放入盛水的容器中。用酒精灯给容器中的水加热,在水沸腾后继续加热的过程中A杯中的水 (选填“能”、“不能”)游腾,理由是 。B杯中的水 (选填“能”、“不能”)沸腾,理由是 。
18.四川自贡井盐已有2000多年的开采、加工历史,被称为“千年盐都”。先用几十米高的天车(如图甲)提起深井中盐水,再送入灶房(如图乙)进行煮卤,经过日夜熬煮,蒸发掉水分,加入豆浆,卤水中的氯化钠和氯化钙会和豆浆凝结,从而提取到更为纯净的食盐。加入豆浆后,继续加热卤水,水温保持不变,温度计示数如图丙为 ℃,说明该地气压 (选填“高于”或“低于”)标准气压(标准状态下卤水沸点为100℃)。
19.把温度计的玻璃泡用棉花包上,蘸上酒精,发现温度计的示数 (选填“上升”、“下降”或“不变”),这是因为酒精发生了 (填物态变化名称)。
20.在炎热的暑假里,张扬在家写作业,汗流不止,抬头看了挂在墙上的寒暑表,当时室温为36℃,于是她打开电风扇,立刻感到凉快多了,这时她又看了看寒暑表,发现示数 (选填“升高”“不变”或“降低”).那么她感到凉快的原因是 。
三、实验题
21.如图甲所示是某种晶体的熔化实验装置,根据实验数据绘制出的曲线图如图乙。
(1)由乙图可知,在该物质熔化过程中需要 (选填“吸收”或“放出”)热量的同时温度不变。此种物质在固体状态下的比热容 (选填“大于”或“小于”)液体状态下的比热容。
(2)该物质质量是200g,液态时的比热容c=3×103J/(kg ℃),根据图象和相关知识,该物质从第6分钟至第8分钟共吸收 J的热量,此物质固态时的比热容为 J/(kg ℃)。如果从开始记录到刚沸腾时,完全燃烧了热值为为3×107J/kg 的酒精5g,则此过程中热转化效率是 %。(热转化效率指“该物质吸收的热量”与“酒精完全燃烧放出的热量”的比值)
22.科学探究是物理学科的重要组成部分。如下是“探究水沸腾前后温度变化特点”的实验。
(1)如图甲所示是某小组同学组装的实验装置,安装温度计时玻璃泡接触到了烧杯底部,此时应适当将 调整(选填①或②);
①A处向上 ②B处向下
(2)图乙、丙是朵朵同学在实验中观察到的两种不同的实验现象,其中图 是水沸腾后的情况;
(3)根据如表中的数据,请在图丁中画出水的温度随时间变化的图像 ;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 99
(4)根据上述的实验数据和图像可知,水沸腾后的特点是: ;
(5)实验过程中想要缩短从开始加热到水沸腾的时间,你有什么建议?(写出一条即可) 。
23.在探究“海波熔化时温度的变化规律”的实验中,使用的实验装置如图甲所示:
(1)组装实验器材时,合理的顺序是 (填“自下而上”或“自上而下”);
(2)如图乙是某时刻温度计的示数,温度是 ℃;
(3)某同学根据记录的数据绘制了温度随时间变化的图象(如图丙所示),由图象可知:海波熔化持续了 min。海波是 (填“晶体”或“非晶体”),第6min时,该物质处于 状态。
参考答案:
1.C
【详解】AB.烧开水时,我们会在水面上方看到“白气”,是壶中水汽化的热的水蒸气遇冷液化成的小水珠,故AB错误;
CD.夏天,我们也会在冰激凌周围看到“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠,故C正确, D错误。
故选C。
2.B
【详解】温水擦拭给发热病人降温,这是由于温水蒸发,由液态变成气态,发生的是汽化现象,在蒸发过程需要向周围吸收热量,故可以给发热病人降温,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.D
【详解】AB. 用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,同时观察到易拉罐底部会出现白霜,说明此时的温度很低,冰块加入盐,会降低冰的熔点,即冰与盐水混合物的温度低于0℃,故AB错误;
CD.将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐,冰会熔化,而熔化吸热导致易拉罐的温度很低,空气中的水蒸气遇冷凝华变为小冰晶形成白霜,故C错误,D正确。
故选D。
4.B
【详解】A.人体正常体温在37℃左右,感觉舒适的环境气温在23℃左右。故A不符合题意;
B.在1标准大气压下,冰水混合物的温度是0℃。若气压不是1标准大气压,则冰水混合物的温度约为0℃。故B符合题意;
C.根据生活实际,蔬菜的保鲜温度约为4℃,故C不符合题意;
D.人体正常体温在37℃左右,洗澡水的温度比人体温度略高,在40℃左右,不可能达到60℃,故D不符合题意。
故选B。
5.C
【详解】A.火山爆发时,坚硬的岩石变成了流动的岩浆,岩石由固态变成液态,属于熔化现象,故A不符合题意;
B.冰变成水,冰由固态变成液态,属于熔化现象,故B不符合题意;
C.食盐易溶于水的物质,放入水中能和水形成均一、稳定的混合物,即能够和水形成溶液,不是熔化,故C符合题意;
D.玻璃在高温状态下变成液态玻璃,玻璃由固态变成液态,属于熔化现象,故D不符合题意;
故选 C。
6.C
【详解】雪花是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶。
A.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴,属于液化,故A不符合题意;
B.雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴,属于液化,故B不符合题意;
C.霜是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,属于凝华,故C符合题意;
D.冰是水遇冷变成固体冰,属于凝固,故D不符合题意。
故选C。
7.B
【详解】A.樟脑丸逐渐变小,是樟脑丸由固态直接变为气态,是升华现象,故A不符合题意;
B.露珠是由空气中的水蒸气遇冷形成的,是液化现象,故B符合题意;
C.正在消融的冰凌由固态变为液态的过程,是熔化现象,故C不符合题意;
D.夏天湿衣服晒干是水变为了水蒸气,是汽化现象,故D不符合题意。
故选B。
8.D
【详解】露珠是水蒸气遇冷液化形成的;
A.熔化是从固态变为液态,故A不符合题意;
B.凝固是从液态变为固态,故B不符合题意;
C.汽化是从液体变为气态,故C不符合题意;
D.液化是水蒸气变为液态,故D符合题意。
故选D。
9.C
【详解】4月的平均温度在9℃~20℃之间,达到了冰的熔点,冰雹落地后会逐渐变小,是由固态变成了液态,即物态变化为熔化。
故选C。
10.C
【详解】A.自制的简易温度计是利用小瓶内水的热胀冷缩的规律工作的,故A错误;
B.在使用温度计测量液体温度时,为了确保测量的准确性,温度计的玻璃泡必须完全浸在被测液体中。如果玻璃泡没有完全浸没,那么测量的将是玻璃泡部分与空气接触的温度,而不是被测液体的真实温度,故B错误;
C.当将此温度计放入温度较低的水中时,小瓶中的水因受冷而收缩,细管中的水柱下降,则细管中的液面比甲低,故图丙是放入温度较低的水中的情况,故C正确;
D.更换短的玻璃管并不会提高温度计的测量精度,反而可能会因为液柱变短而使得刻度划分更加困难,从而降低测量精度。要提高该温度计的精度,可以使用更细的玻璃管。细管越细,则细管中的液面高度随温度变化越明显,精度越高。故D错误。
故选C。
11.C
【详解】A.“雪”的形成过程水蒸气凝华形成小冰晶,凝华放热,故A错误;
B.“结冰”是水凝固成冰的过程,需要放出热量,故B错误;
C.“热气”是水蒸气液化成的小水滴,故C正确;
D.“冰”是晶体,有一定的熔化温度,故D错误。
故选C。
12.B
【详解】A.夏天刚从冰箱冷藏室取出的鸡蛋,一会儿它的表面就附着了小水珠,小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故A不符合题意;
B.在热的饮料中加一些小冰块使饮料温度降低,小冰块吸收热量,发生熔化现象,故B符合题意;
C.衣柜里的樟脑丸会越放越小,樟脑丸从固态变成气态,发生升华现象,故C不符合题意;
D.冰冻的衣服变干,冰从固态变成气态,发生升华现象,故D不符合题意。
故选B。
13.C
【详解】A.铁的熔点是1535℃,铁在1535℃时可能处于固液共存状态、可能是固态、可能是液态,故A错误;
B.白炽灯的灯丝用金属钨,是由于钨的熔点高,工作时灯丝温度较高不易熔断,故B错误;
C.酒精温度计是利用液体热胀冷缩的性质工作的,平原上酒精的沸点为78℃,低于水的沸点100℃,所以,平原上不能用酒精温度计测量沸水的温度,故C正确;
D.黑龙江省北部地区最低气温可达,低于固态水银的熔点,不能用水银温度计测量当地气温,故D错误。
故选C。
14. 小于 相同 >
【详解】[1]由图乙可知,水沸腾时,不断吸收热量,温度保持98℃不变,所以水的沸点是98℃;1标准大气压下水的沸点是100℃,气压越低,沸点越低,所以此时大气压小于1标准大气压。
[2]因为加热条件一样,加热时间的长短就反映吸热的多少,这是转换法,所以两次实验的前6分钟内水吸收的热量相同。
[3]两次达到沸点所用加热时间相同,即吸收的热量相同,m2比m1初温低,所以m2升温更快,所以m1>m2。
15. 凝固 放热
【详解】[1][2]舌头被铁门粘住,由于舌头上的水遇冷由液态凝固成固态,凝固过程需要放出热量。
16. 吸收 不变
【详解】[1][2] 铜是晶体,熔化时吸收热量,但温度不变。
17. 不能 见解析 不能 见解析
【详解】[1][2]当容器中的水沸腾后,尽管不断吸热,但容器中的水温度不再升高,保持水的沸点温度不变;玻璃杯A中的水从容器的水中吸热,温度达到水的沸点后,就和容器中的水的温度一样高,就不能从容器的水中继续吸热,所以A中水温能达到沸点,但不能继续吸热,所以不能沸腾。
[3][4]B玻璃杯中由于水的汽化导致其内部水面上方的气压增大,使B中水的沸点升高,容器中的水温不能使B中水温达到沸点,所以不能沸腾。
18. 98 低于
【详解】[1]由图丙可知,温度计的分度值为1℃,示数为98 ℃。
[2]在1标准大气压下,卤水的沸点是100℃,卤水沸腾时温度保持100℃不变; 气压升高,沸点升高;气压降低,沸点降低。而继续加热卤水,它的温度保持在98℃不再变化,说明此时卤水沸腾,根据沸点与气压的关系可知,此时卤水上方的气压低于1标准大气压。
19. 下降 汽化
【详解】[1][2]温度计的玻璃泡用棉花包上,蘸上酒精,酒精会由液态变为气态,发生汽化现象,进入空气中。由于酒精汽化会吸热热量,所以温度计示数会下降。
20. 不变 扇风加快了人体表面汗液蒸发,蒸发吸热
【详解】[1][2]电风扇打开只能加快空气流动的速度,流动的空气加快了身体上汗水的蒸发,蒸发是要从身体吸热,所以人感到凉爽,但不能改变空气的温度,所以寒暑表的示数不变。
21. 吸收 大于 2.4×104 6×103 64
【详解】(1)[1][2]在熔化过程中,不断加热,故熔化时在吸收热量;物质由固态熔化为液态,其质量不变;用同一装置加热,在相同时间内,吸收的热量相同;由图可知,在相同时间内,液态时温度升高的少,根据可知,该物质在液体状态下的比热容较小。
(2)[3][4][5]由图象知,该物质在第6min温度为50℃,在第8min温度为90℃,物质吸收的热量为
由于用一个酒精灯加热,在相同时间内吸收的热量是相同的,即此物质固态加热2min吸收的热量也是,由
酒精放出的热量为
则加热的效率为
22. ① 乙 水沸腾时持续吸热,温度保持不变 提高水的初温/减少水量/加盖子减少热量散失
【详解】(1)[1]实验中要保证酒精灯用外焰加热,温度计的玻璃泡不能碰到杯壁或杯底,故安装温度计时玻璃泡接触到了烧杯底部,此时应适当将A处向上调整,故①符合题意,②不符合题意。
故选①。
(2)[2]水沸腾后,水内部温度相同,气泡上升过程中,由于受到液体压强不断变小且不断有汽化的水蒸气进入气泡,气泡不断变大,故图乙是水沸腾后的情况。
(3)[3]根据如表中的数据在图像中描点,再用平滑的线将各个点连接起来,如图所示:
(4)[4]根据上述的实验数据和图像可知,水沸腾后的特点是:水沸腾时持续吸热,温度保持沸点不变。
(5)[5]实验过程中想要缩短从开始加热到水沸腾的时间,可以提高水的初温、减少水量或者加盖子减少热量散失。
23. 自下而上 42 4 晶体 固液共存
【详解】(1)[1]实验中,需要用酒精灯外焰进行加热,所以应自下而上组装实验器材。
(2)[2]图乙中,温度计的分度值是1℃,温度计的读数为42℃。
(3)[3][4][5]图丙中,BC段属于海波的熔化过程,则海波熔化持续的时间为
8min-4min=4min
由于海波熔化过程中有固定的温度,所以海波属于晶体,第6min时,海波处于熔化过程中,是固液共存态。