第十三章 温度与物态变化 综合评价
一、选择题(本题共7个小题,每小题3分,共21分.第1~6题为单项选择题.第7题为多项选择题,在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,全选对的得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1.金属镓在常温下是固态,把它放在手心,它很快就熔化了,镓的熔点可能是( )
A.-30 ℃ B.0 ℃ C.30 ℃ D.60 ℃
2.某校传统文化节上,语文老师所出对联的上联是“雨雾霜雪露,迎阳则消”,物理老师接的下联是“金银铜铁锡,遇火则熔”.关于其中的知识,下列说法正确的是( )
A.雾是气态的水
B.雪的形成是凝华现象
C.铜熔化过程中温度不断降低
D.铁熔化需要放出热量
3.学校开展的综合实践活动,项目丰富,体验感强,深受同学们喜爱.下列实践活动中,主要为了加快水分蒸发的是( )
A.给果树剪掉多余的枝叶 B.为移栽的瓜苗盖上地膜
C.将新鲜的蔬菜冷藏保存 D.将潮湿的稻谷摊开晾晒
4.如图所示是海波和石蜡熔化时温度随时间变化的图像,则以下说法正确的是( )
第4题图
A.乙的熔点随温度升高而升高 B.甲对应石蜡,乙对应海波
C.甲在第10 min时是固态 D.甲在ab段不断吸热
5.严寒的冬季,当桥面上结冰时,交通管理人员往桥面上撒盐,这样做的主要原因是( )
第5题图
A.盐与冰雪混合可提高水的凝固点
B.盐与冰雪混合可提高冰的熔点
C.盐与冰雪混合可降低冰的熔点
D.盐与冰发生化学反应放出大量的热
6.为改善光学性能,可以给太阳眼镜、照相机、望远镜及其他光学仪器的玻璃镜头镀上一层极薄的金属膜,了解到金属一般具有较好的延展性,高温、低压下比较容易由固态变成液态,甚至直接变为气态,根据题中所给信息,你觉得在玻璃上镀膜的最佳方法是( )
A.金属压成薄片直接粘到玻璃表面
B.金属先汽化后液化到玻璃表面
C.金属先熔化后凝固到玻璃表面
D.金属先升华后凝华到玻璃表面
7.(多项选择)如图为伽利略制造的第一个温度计,它可以测量气体的温度.若外部大气压不变,在气温发生变化时,球形容器内气体的体积随之发生变化,使玻璃管内液面上升或下降,从而测量出气温的高低.以下说法正确的是( )
A.该温度计的工作原理是利用了液体的热胀冷缩
B.玻璃管上的温度刻度值越向下越大
C.为了测量更准确,玻璃管要粗一点,球形容器的容积要大一点
D.该温度计在设计时用到了转换法
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
8.2025年春节期间,南方部分地区出现持续性冻雨,冻雨是由过冷水滴组成,当它落到温度为0 ℃以下的物体上时,立刻冻结成外表光滑而透明的冰层,这一过程中发生了 (填物态变化名称)现象.
9.取一支大注射器,拉动活塞使注射器里吸进一些乙醚,取下针头,用橡皮帽把注射器的小孔堵住;再向外拉动活塞,拉到一定程度时,注射器里的液态乙醚消失,然后推动活塞,可观察到液态乙醚又重新出现,这表明用 的方法可以使气体液化.
10.表中列出了几种物质的熔点与沸点,在-220 ℃时,氮处于 态;在寒冷的北极地区 (选填“能”或“不能”)使用水银温度计.
物 质 氮 水 银 酒 精
熔点/℃ -210 -39 -117
沸点/℃ -196 357 78
11.如图所示,甲、乙两个房间里相同的电炉上,相同的两壶水都已经烧开,由此可以判断出 (选填“甲”或“乙”)房间的气温较高.
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
12.如图所示是温度计结构的一部分.若温度计的读数为-8 ℃,请用铅笔在图中把温度计的液柱部分涂黑.
13.如图所示,在常温环境中的甲、乙两烧杯内分别放入一些冰块和适量沸水,均用玻璃片盖住烧杯.一会儿,两烧杯上的玻璃片在不同表面附着了大量小水珠.请用“○”表示小水珠,分别在两玻璃片上画出其表面附着的小水珠.(画在每片玻璃上的水珠不少于5个○)
甲 乙 14.小明取少量40 ℃的硫代硫酸钠(海波)放入试管中进行加热,开始加热2 min试管中物质温度达到48 ℃.已知试管中硫代硫酸钠(海波)从开始熔化到全部熔化用时3 min,第7 min时试管中物质的温度达到55 ℃.已知硫代硫酸钠(海波)的熔点为48 ℃,请在图中画出硫代硫酸钠(海波)从40 ℃上升到55 ℃的过程中温度随加热时间变化的大致图像.
四、简答题(本题共3个小题,每小题3分,共9分)
15.“糖画”制作是我国非物质文化遗产之一,顾名思义就是亦糖亦画、可观可食.其制作过程为:将糖块熬制成糖汁,用小勺子舀起糖汁,在石板上绘制出不同造型,当造型完成后粘上竹签,用小铲刀铲起即可.则糖画制作过程中是否需要吸收热量,请说明理由.
16.说起“节约用水”总会想起央视的一个公益广告,其中有句让人刻骨铭心的广告词:别让你的眼泪成为最后一滴水.水对于这个蓝色的星球来说太重要,它意味着两个字:生命.所以水对于人类来说很重要,节约用水人人有责,作为一个中学生怎样做到节约用水呢?至少说出两种方法.
17.早在两千多年前,我国古代的铁匠们就掌握了先进的铸剑技术.如图所示是为了增加铁剑表面的坚硬程度而进行的一道“淬火”工序.将烧红的铁剑放入水中时,铁剑瞬间冷却,同时可观察到部分水沸腾且伴随一团团白气,请你用所学的物理知识解释水沸腾及白气产生的原因.
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,共28分)
18.(8分)某兴趣小组同学进行“探究水沸腾时温度变化的特点”实验.
甲 丙
A B
乙
(1)如图甲所示,组装实验装置时,合理的安装顺序为 (选填“自下而上”或“自上而下”).
(2)实验中观察到水沸腾前和沸腾时,水中气泡上升过程如图乙所示,则图中 (选填“A”或“B”)是水沸腾时的情况,气泡里为 (选填“空气”或“水蒸气”).
(3)图丙是小组同学根据收集的数据绘制成的温度—时间图像,则该地区水的沸点为 ℃.
19.(10分)小贵同学用图1中的实验装置来探究某物质的熔化特点.
图1 图2
(1)实验中采用“水浴法”加热的好处有:①能减缓物体升温速度,便于实验现象观测和数据记录;②能使物质 .
(2)实验表格如表所示,则表格中(a)、(b)两处应填写 和 .
时间/min …
(a) …
(b) …
(3)他正确地进行了实验,并根据所记录的实验数据描绘出该物质的温度随时间变化的关系图像,如图2所示.在第7 min时,若将试管从温水中取出,并立即放入熔点为-4 ℃的盐冰水混合物中,此时试管中该物质的温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),其原因是 .
20.(10分)物理老师带领同学们进行探究液体蒸发快慢的影响因素实验,老师将等量的温水和热水分别倒入三个相同的锥形瓶中,又找来常温下3张完全相同的湿巾,把其中的一张对折,将它们贴在三个锥形瓶的外壁,分别标记为1、2、3,并将它们放在电子秤上,三个电子秤的示数相同.一段时间后(外界环境相同)电子秤的示数如图甲A、B、C所示.
A B C
甲 乙
(1)通过 两图的对比,可以验证液体蒸发的快慢与液体的表面积有关.
(2)实验中利用 判断液体蒸发的快慢,用到的物理研究方法是 .
(3)老师还想测定液体蒸发时吸、放热的情况,他将湿巾平铺在薄铁片上,用电子温度计实时监测图乙中薄铁片底部的温度变化情况,下列各图能比较正确反映温度计示数随时间变化的是 (选填字母代号)
A B C D
(4)做完实验后,同学们猜想液体蒸发的快慢还可能与 有关.
六、综合应用题(本题共2个小题,共16分.解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分)
21.(8分)某同学自制了一支温度计,通过实验发现此温度计刻度均匀但示数并不准确,他根据实验数据绘制了如图所示的温度计示数(T)与实际准确温度(t)的关系图像.
(1)由图知,当实际温度t为10 ℃时,温度计示数为多大?
(2)分析图像信息推出T与t的数学关系式.
(3)在1个标准大气压下,若将此温度计放入冰水混合物中,温度计的示数为多少?
22.(8分)小明有一支温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,标度却不准确,它在冰水混合物中的读数是-7 ℃,在沸水中的读数是103 ℃.
(1)这支温度计的分度值是多少?
(2)当它指示温度是15 ℃时,实际温度是多少?
(3)当实际气温是45 ℃时,它的指示温度是多少?
(4)当指示温度为多少摄氏度时,指示温度等于实际温度?第十三章 温度与物态变化 综合评价
一、选择题(本题共7个小题,每小题3分,共21分.第1~6题为单项选择题.第7题为多项选择题,在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,全选对的得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1.金属镓在常温下是固态,把它放在手心,它很快就熔化了,镓的熔点可能是( C )
A.-30 ℃ B.0 ℃ C.30 ℃ D.60 ℃
2.某校传统文化节上,语文老师所出对联的上联是“雨雾霜雪露,迎阳则消”,物理老师接的下联是“金银铜铁锡,遇火则熔”.关于其中的知识,下列说法正确的是( B )
A.雾是气态的水
B.雪的形成是凝华现象
C.铜熔化过程中温度不断降低
D.铁熔化需要放出热量
3.学校开展的综合实践活动,项目丰富,体验感强,深受同学们喜爱.下列实践活动中,主要为了加快水分蒸发的是( D )
A.给果树剪掉多余的枝叶 B.为移栽的瓜苗盖上地膜
C.将新鲜的蔬菜冷藏保存 D.将潮湿的稻谷摊开晾晒
4.如图所示是海波和石蜡熔化时温度随时间变化的图像,则以下说法正确的是( D )
第4题图
A.乙的熔点随温度升高而升高 B.甲对应石蜡,乙对应海波
C.甲在第10 min时是固态 D.甲在ab段不断吸热
5.严寒的冬季,当桥面上结冰时,交通管理人员往桥面上撒盐,这样做的主要原因是( C )
第5题图
A.盐与冰雪混合可提高水的凝固点
B.盐与冰雪混合可提高冰的熔点
C.盐与冰雪混合可降低冰的熔点
D.盐与冰发生化学反应放出大量的热
6.为改善光学性能,可以给太阳眼镜、照相机、望远镜及其他光学仪器的玻璃镜头镀上一层极薄的金属膜,了解到金属一般具有较好的延展性,高温、低压下比较容易由固态变成液态,甚至直接变为气态,根据题中所给信息,你觉得在玻璃上镀膜的最佳方法是( D )
A.金属压成薄片直接粘到玻璃表面
B.金属先汽化后液化到玻璃表面
C.金属先熔化后凝固到玻璃表面
D.金属先升华后凝华到玻璃表面
7.(多项选择)如图为伽利略制造的第一个温度计,它可以测量气体的温度.若外部大气压不变,在气温发生变化时,球形容器内气体的体积随之发生变化,使玻璃管内液面上升或下降,从而测量出气温的高低.以下说法正确的是( BD )
A.该温度计的工作原理是利用了液体的热胀冷缩
B.玻璃管上的温度刻度值越向下越大
C.为了测量更准确,玻璃管要粗一点,球形容器的容积要大一点
D.该温度计在设计时用到了转换法
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
8.2025年春节期间,南方部分地区出现持续性冻雨,冻雨是由过冷水滴组成,当它落到温度为0 ℃以下的物体上时,立刻冻结成外表光滑而透明的冰层,这一过程中发生了 凝固 (填物态变化名称)现象.
9.取一支大注射器,拉动活塞使注射器里吸进一些乙醚,取下针头,用橡皮帽把注射器的小孔堵住;再向外拉动活塞,拉到一定程度时,注射器里的液态乙醚消失,然后推动活塞,可观察到液态乙醚又重新出现,这表明用 压缩体积 的方法可以使气体液化.
10.表中列出了几种物质的熔点与沸点,在-220 ℃时,氮处于 固 态;在寒冷的北极地区 不能 (选填“能”或“不能”)使用水银温度计.
物 质 氮 水 银 酒 精
熔点/℃ -210 -39 -117
沸点/℃ -196 357 78
11.如图所示,甲、乙两个房间里相同的电炉上,相同的两壶水都已经烧开,由此可以判断出 乙 (选填“甲”或“乙”)房间的气温较高.
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
12.如图所示是温度计结构的一部分.若温度计的读数为-8 ℃,请用铅笔在图中把温度计的液柱部分涂黑.
答案:如图所示.
13.如图所示,在常温环境中的甲、乙两烧杯内分别放入一些冰块和适量沸水,均用玻璃片盖住烧杯.一会儿,两烧杯上的玻璃片在不同表面附着了大量小水珠.请用“○”表示小水珠,分别在两玻璃片上画出其表面附着的小水珠.(画在每片玻璃上的水珠不少于5个○)
答案:如图所示.
甲 乙
14.小明取少量40 ℃的硫代硫酸钠(海波)放入试管中进行加热,开始加热2 min试管中物质温度达到48 ℃.已知试管中硫代硫酸钠(海波)从开始熔化到全部熔化用时3 min,第7 min时试管中物质的温度达到55 ℃.已知硫代硫酸钠(海波)的熔点为48 ℃,请在图中画出硫代硫酸钠(海波)从40 ℃上升到55 ℃的过程中温度随加热时间变化的大致图像.
答案:如图所示.
四、简答题(本题共3个小题,每小题3分,共9分)
15.“糖画”制作是我国非物质文化遗产之一,顾名思义就是亦糖亦画、可观可食.其制作过程为:将糖块熬制成糖汁,用小勺子舀起糖汁,在石板上绘制出不同造型,当造型完成后粘上竹签,用小铲刀铲起即可.则糖画制作过程中是否需要吸收热量,请说明理由.
答:加热时糖变成糖汁,即由固态变为液态,这是熔化现象,此过程需要吸收热量.
16.说起“节约用水”总会想起央视的一个公益广告,其中有句让人刻骨铭心的广告词:别让你的眼泪成为最后一滴水.水对于这个蓝色的星球来说太重要,它意味着两个字:生命.所以水对于人类来说很重要,节约用水人人有责,作为一个中学生怎样做到节约用水呢?至少说出两种方法.
答:用洗菜的水浇花、用完水后把水龙头拧紧、用洗衣服的水冲马桶等.
17.早在两千多年前,我国古代的铁匠们就掌握了先进的铸剑技术.如图所示是为了增加铁剑表面的坚硬程度而进行的一道“淬火”工序.将烧红的铁剑放入水中时,铁剑瞬间冷却,同时可观察到部分水沸腾且伴随一团团白气,请你用所学的物理知识解释水沸腾及白气产生的原因.
答:烧红的铁剑温度很高,放入水中时,与铁剑接触那部分水从铁剑吸热,温度急剧升高,瞬间沸腾,发生汽化现象,产生大量的水蒸气.这些高温水蒸气上升遇到冷的空气放热,发生液化现象变成大量的小水滴,就形成了白气.
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,共28分)
18.(8分)某兴趣小组同学进行“探究水沸腾时温度变化的特点”实验.
甲 丙
A B
乙
(1)如图甲所示,组装实验装置时,合理的安装顺序为 自下而上 (选填“自下而上”或“自上而下”).
(2)实验中观察到水沸腾前和沸腾时,水中气泡上升过程如图乙所示,则图中 A (选填“A”或“B”)是水沸腾时的情况,气泡里为 水蒸气 (选填“空气”或“水蒸气”).
(3)图丙是小组同学根据收集的数据绘制成的温度—时间图像,则该地区水的沸点为 98 ℃.
19.(10分)小贵同学用图1中的实验装置来探究某物质的熔化特点.
图1 图2
(1)实验中采用“水浴法”加热的好处有:①能减缓物体升温速度,便于实验现象观测和数据记录;②能使物质 受热均匀 .
(2)实验表格如表所示,则表格中(a)、(b)两处应填写 状态 和 温度 .
时间/min …
(a) …
(b) …
(3)他正确地进行了实验,并根据所记录的实验数据描绘出该物质的温度随时间变化的关系图像,如图2所示.在第7 min时,若将试管从温水中取出,并立即放入熔点为-4 ℃的盐冰水混合物中,此时试管中该物质的温度 不变 (选填“升高”“降低”或“不变”),其原因是 该物质将放热,液态物质的质量减少,固态物质的质量增大,在凝固过程温度保持不变 .
20.(10分)物理老师带领同学们进行探究液体蒸发快慢的影响因素实验,老师将等量的温水和热水分别倒入三个相同的锥形瓶中,又找来常温下3张完全相同的湿巾,把其中的一张对折,将它们贴在三个锥形瓶的外壁,分别标记为1、2、3,并将它们放在电子秤上,三个电子秤的示数相同.一段时间后(外界环境相同)电子秤的示数如图甲A、B、C所示.
A B C
甲 乙
(1)通过 B、C 两图的对比,可以验证液体蒸发的快慢与液体的表面积有关.
(2)实验中利用 电子秤示数 判断液体蒸发的快慢,用到的物理研究方法是 转换法 .
(3)老师还想测定液体蒸发时吸、放热的情况,他将湿巾平铺在薄铁片上,用电子温度计实时监测图乙中薄铁片底部的温度变化情况,下列各图能比较正确反映温度计示数随时间变化的是 A (选填字母代号)
A B C D
(4)做完实验后,同学们猜想液体蒸发的快慢还可能与 液体种类(答案不唯一,合理即可) 有关.
六、综合应用题(本题共2个小题,共16分.解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分)
21.(8分)某同学自制了一支温度计,通过实验发现此温度计刻度均匀但示数并不准确,他根据实验数据绘制了如图所示的温度计示数(T)与实际准确温度(t)的关系图像.
(1)由图知,当实际温度t为10 ℃时,温度计示数为多大?
(2)分析图像信息推出T与t的数学关系式.
(3)在1个标准大气压下,若将此温度计放入冰水混合物中,温度计的示数为多少?
解:(1)分析图像信息,当实际温度t为10 ℃时,温度计示数为14 ℃;
(2)分析图像信息可知,图像是一条倾斜的直线,温度计示数(T)与实际准确温度(t)是一次函数的关系,
设T与t之间的关系为T=kt+b(k≠0),
由图可知,图像经过点(10,14)、(30,32),
把数据代入关系式中有14=10k+b…①
32=30k+b…②
联立①②解得k=0.9,b=5,
即温度计示数(T)与实际准确温度(t)之间的数学关系式为T=0.9t+5 ℃.
(3)在1个标准大气压下,冰水混合物的温度是0 ℃,该温度计的示数:
T=0.9×0 ℃+5 ℃=5 ℃.
22.(8分)小明有一支温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,标度却不准确,它在冰水混合物中的读数是-7 ℃,在沸水中的读数是103 ℃.
(1)这支温度计的分度值是多少?
(2)当它指示温度是15 ℃时,实际温度是多少?
(3)当实际气温是45 ℃时,它的指示温度是多少?
(4)当指示温度为多少摄氏度时,指示温度等于实际温度?
解:(1)因为玻璃管的内径和刻度都是均匀的,这个温度计在-7 ℃~103 ℃之间一共是110格,表示0~100 ℃,列式为≈0.91 ℃,则这支温度计的分度值是0.91℃.
(2)当它指示温度是15℃时,实际温度为[(15-(-7)]×=20 ℃.
(3)当实际气温是45℃时,它的读数是45 ℃×-7 ℃=42.5 ℃.
(4)设指示温度等于实际温度时,温度为t,则[t-(-7)]×=t,解得t=70 ℃.