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第十三章 温度与物态变化 单元综合巩固测试卷
一、单选题
1.从冰箱冷冻室拿出一块冻肉,表面还没有结霜,过一会看到其表面有一层霜,这层霜是( )
A.空气中的水蒸气凝华而成 B.空气中的水蒸气液化而成
C.冰箱中的水蒸气凝华而成 D.冻肉上的水凝固而成
2.初春的清晨常常有雾,雾的形成是( )
A.凝固 B.升华 C.液化 D.熔化
3.下列几种现象中,其物态变化与吸、放热情况联系错误的是( )
A.露的形成﹣﹣液化; 放热 B.霜的形成﹣﹣凝华; 吸热
C.河水解冻﹣﹣熔化; 吸热 D.湿衣服晾干﹣﹣汽化; 吸热
4.上学途中的小文对周围环境进行了估测,正确的是( )
A.小文感觉环境气温非常舒适,大约36℃
B.路上奔驰而过的汽车的速度约为100m/s
C.交警叔叔的身高大约为176cm
D.小文的呼吸频率是30Hz
5.无论是酷暑还是严冬,在使用冷暖空调的房间窗户玻璃上,一般会出现凝结水珠的现象,下列说法正确的是( )
A.夏天小水珠凝结在窗户玻璃的内表面,冬天小水珠凝结在窗户玻璃的外表面
B.夏天小水珠凝结在窗户玻璃的外表面,冬天小水珠凝结在窗户玻璃的内表面
C.无论是冬天还是夏天,小水珠总是凝结在窗户玻璃的内表面
D.无论是冬天还是夏天,小水珠总是凝结在窗户玻璃的外表面
6.如图,关于体温计与实验室常用的酒精温度计,下列说法正确的是( )
A.体温计与酒精温度计的制造原理不同
B.体温计内有一段弯曲的细管,防止水银流回玻璃泡
C.体温计使用后可以放入沸水内消毒
D.体温计,酒精温度计都可离开被测物体进行读数
7.一根刻度不准的温度计,在冰水混合物中显示出的温度是4℃,在沸水中的温度是96℃,把它插在温水中所显示的温度是20℃,那么温水的实际温度是(一个标准大气压下)( )
A.16℃ B.24℃ C.0℃ D.17.4℃
8.一刻度均匀的温度计放在冰水混合物中时,示数为10℃ ;用它测一个标准大气压下沸水的温度时,读数是90℃.若用它测得某温水的温度为70℃,则某温水的实际温度应为( )
A.55℃ B.75℃ C.50℃ D.80℃
9.清晨,站在青城山顶放眼望去,薄雾从山间升腾而起,随风飘散,宛如仙境(如图)。下列说法正确的是( )
A.雾的形成过程需要吸收热量 B.气温越高越容易形成雾
C.雾是水蒸气液化形成的 D.雾的形成是凝华现象
10.在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排尽袋中空气后把口扎紧,然后放入80℃以上的热水中,过一会儿,塑料袋鼓起;从热水中拿出塑料袋,过一会儿( )
A.塑料袋仍然鼓起,其中的酒精液化了
B.塑料袋仍然鼓起,其中的酒精汽化了
C.塑料袋又瘪了,其中的酒精汽化了
D.塑料袋又瘪了,其中的酒精液化了
二、填空题
11.温度计的工作原理是 ;如图所示,该温度计的示数为 ℃。
12.如图所示,温度计的示数为 ℃.
13.物体在固态和液态之间变化需吸、放热,条件与液化相同的应是 ,此过程物质由 态变为 态.
14.如图所示,甲烧杯中盛有热水,乙烧杯中盛有冰水,夏天在室内放置一段时间,两烧杯壁都会出现小水珠。其中在内壁出现水珠的是 杯;乙杯中的冰块在熔化过程中,冰和水的总体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
15.测量体温用的水银温度计的测量范围是从 ℃到 ℃,它的最小分度是 ℃,使用前要 .如图所示是用体温计测得某人的体温,读数为 ℃.
16.按要求填空。
(1)如图所示的物体的长度是 cm;
(2)如图所示的温度计的示数是 ℃。
17.今年3月底.茂名气象部门实施人工降雨,用飞机在高空喷洒干冰,干冰进入云层后迅速 成为气体,并从周围吸收大量的热,空气温度急剧下降,使空气中水蒸气 成小冰晶,这些冰晶逐渐变大而下降,遇暖气后吸收热量而 成雨滴落到地面.(均填物态变化名称)
18.如图所示为2022年北京冬奥会闭幕式上十二生肖车滑出中国结,将我国传统文化以艺术的形式呈现给全世界。用水制作冰车的过程属于 (选填物态变化名称)。
三、计算题
19.一支刻度均匀但示数不准确的温度计,在一个标准大气压下,放入冰水混合物中,它的示数为10℃,放入沸水中,它的示数为90℃,求:
(1)该温度计的示数为25℃时,实际温度是多少摄氏度?
(2)当实际温度为25℃时,此温度计的示数为多少摄氏度?
(3)若测某一液体温度时,温度计的示数恰好与实际温度相同,此时温度是多少摄氏度?
20.一支温度计刻度均匀,但读数不准,在一个标准大气压下,将它放入沸水中,示数为;放在冰水混合物中,示数为,现把该温度计悬挂在教室墙上,其示数为,试求:
(1)教室内的实际气温是多少?
(2)摄氏温度与热力学温度的关系为,求教室的热力学温度是多少?
四、作图题
21.小古是一个不太注意实验细节的同学,一次他用酒精灯给水加热,当温度达到90℃时,每隔1min记录一次温度,记录数据如表所示:
时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度T/℃ 90 92 94 96 96 96 92 96
利用表格中的数据,在图中画出温度T-时间t图像。
22.课堂上探究了晶体海波的熔化规律并知道了海波的熔点为48℃,请在图中画出,55℃的海波放热后温度降至40℃时温度随时间的变化大致图象。
23.小明同学在“探究某种物质熔化规律”的实验时记录的实验数据如下表,请根据表中的实验数据在如图中画出该物质温度随时间变化的图像。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度/℃ -4 -2 0 0 0 0 0 0 1 2 3
五、实验探究题
24.如图1所示,在“探究水沸腾时的温度变化的特点”实验中:
(1)小明组装的实验装置如图(1)所示,其中的错误之处是: ,安装实验器材时,应按照 (填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(2)小红观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图(2)中(a)、(b)所示,则图 [填“(a)”或“(b)”]是水沸腾时的情况;
(3)小明和小红虽然选用的实验装置相同,但加热到水开始沸腾的时间不同,他们绘制的水的温度随时间变化图象如图(3)所示,a、b两种图象不同的原因是水的 不同;
(4)取走酒精灯,将装有海波的大试管放入上面实验的热水中如图(4)所示。根据温度计A和B的示数,绘制了海波和热水的温度随时间变化的图象如图(5)所示。由图象可知,在第8min时,大试管内的海波处于 态(选填“固”、“液”或“固液共存”),海波是 (填“晶体”或“非晶体”);
(5)如图2所示,大试管和小试管里都装有水,将三支大试管中的水加热,使之保持沸腾,则大试管中的水不断沸腾的过程中,小试管中的水会沸腾的是 。(填字母)
25.在“观察水的沸腾”实验中,
(1)实验室提供了一块比烧杯口略大的圆形硬纸板,甲、乙两名同学分别在硬纸板上剪出小孔,以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中,如图所示,剪裁合适的是 ,理由是 ;
(2)在烧杯中倒入约80℃的水,提高了水的初温,从而 ,沸腾后持续加热几分钟并继续测温,会发现 ;
(3)如图所示,水沸腾后,甲同学移走酒精灯,继续观察:乙同学继续加热,观察烧杯中的水和试管中的水,他们的目的都是探究 。
26.如图所示,为锡熔化或凝固的图象,根据图象可知
(1)锡的熔点是 ℃.
(2)AB段图象表示物体处于 态,BC段表示的是 过程,这段过程中 保持不变,但必须从外界 . CD段表示物体处于 态,DE段表示物体处于 态,EF段表示 的是 过程,锡必须向外 ,FG表示物体处于 态.
27.小明和小雯各自利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾。
(1)小雯实验过程中:
①温度计的示数如图乙所示,温度计此时的读数为 ℃;
②在水温升高到85℃后,每隔1min读取一次温度计的示数,直到水沸腾并持续一段时间。将所得数据记录,如表。由数据可知,水的沸点为 ℃;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃ 85 86 88 90 92 94 96 98 98 98 98 98 98
(2)小明发现水沸腾一段时间后,烧杯里的水太少了,温度计的玻璃泡不能全部浸没在水中,于是他往烧杯中迅速加了一些冷水(水量比烧杯中的少),用同样大的火直到使水再次沸腾。不考虑气压对实验的影响,下面能大致反映小明整个实验过程中烧杯里的水温度随时间变化的图象是 (选填以下对应的字母)。
六、综合题
28.请阅读《载人航天》并回答问题。
载人航天
我国的载人航天事业虽然起步晚,但进步快,现在已处于国际先进水平。要将飞船、空间站等航天器送上太空,需要用火箭来运载,而火箭在上升过程中需要消耗一定的燃料,早期的火箭使用氢气作为燃料,用氧气作为助燃剂。但由于气体的体积较大,所以人们采取将氢气和氧气液化的方法减小燃料和助燃剂的体积。同时,航天器外壳的质量应尽量小一些,以便在燃料一定的情况下增大火箭的运送载荷(即运送的有用质量大小),从而提高火箭的发射效率。
航天器在穿过大气层的过程中,会因与大气的摩擦生热而使得航天器的温度升高,从而可能会将航天器烧毁。特别是航天员在太空完成任务后要乘飞船返回舱返回地面,当返回舱以数千米每秒的速度穿过稠密大气层时,返回舱表面的温度会达到上千摄氏度。如果不采取有效的防热降温措施,整个返回舱将会被烧为灰烬。
飞船返回舱的“防热衣”主要通过三种方式将返回舱内部的温度控制在30℃以下。一是吸热式防热,在返回舱的某些部位采用熔点高、比热容大的金属作为吸热材料,通过这些材料的升温过程来吸收大量的热量;二是辐射式防热,用外表面具有高辐射性能的涂层,将热量辐射散发出去;三是烧蚀式防热,利用高分子材料在高温环境下的熔化、汽化、升华或分解带走大量的热量。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)火箭使用氢气作为燃料,用氧气作为助燃剂。为使一定质量的氢气和氧气的体积小一些,人们采取将氢气和氧气 的方法来减小它们的体积(填写物态变化的名称)。
(2)航天器外壳要求轻巧、耐高温,所以航天器外壳材料应具有的物理属性是_____(填写正确选项前的字母)。
A.密度大、熔点高 B.密度小、熔点高
C.密度大、熔点低 D.密度小、熔点低
(3)飞船返回舱返回地面的过程中,采取的防热降温措施之一就是利用高分子材料在高温环境下烧蚀防热的。这些高分子材料在烧蚀的过程中,所经历的物态变化过程包括_____(填写正确选项前的字母)。
A.熔化 B.液化 C.汽化 D.凝华
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第十三章 温度与物态变化 单元综合巩固测试卷
一、单选题
1.从冰箱冷冻室拿出一块冻肉,表面还没有结霜,过一会看到其表面有一层霜,这层霜是( )
A.空气中的水蒸气凝华而成 B.空气中的水蒸气液化而成
C.冰箱中的水蒸气凝华而成 D.冻肉上的水凝固而成
【答案】A
【解析】【解答】从冰箱冷冻室拿出一块冻肉,表面温度比较低,空气中的水蒸气越到低温的冷冻肉会直接凝华形成一些白色的小颗粒附在上面,即我们看到的霜。A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】气体遇冷直接变为固体,是凝华现象。
2.初春的清晨常常有雾,雾的形成是( )
A.凝固 B.升华 C.液化 D.熔化
【答案】C
【解析】【解答】解:雾是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴悬浮在空气中的现象。
故答案为:C。
【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.
3.下列几种现象中,其物态变化与吸、放热情况联系错误的是( )
A.露的形成﹣﹣液化; 放热 B.霜的形成﹣﹣凝华; 吸热
C.河水解冻﹣﹣熔化; 吸热 D.湿衣服晾干﹣﹣汽化; 吸热
【答案】B
【解析】【解答】解:A、露是水蒸气的液化过程,液化是放热的.故A正确
B、霜是水蒸气的凝华过程,凝华是放热的.故B错误.
C、河水解冻是冰的熔化过程,熔化是吸热的.故C正确.
D、湿衣服晾干是水的汽化过程,汽化是吸热的.故D正确.
故选B.
【分析】(1)物质从固态变为液态是熔化过程.物质从液态变为固态过程是凝固.物质从液态变为气态是汽化.物质从气态变为液态是液化.物质从固态直接变为气态是升华.物质从气态直接变为固态是凝华.(2)六种物体变化中,熔化、汽化、升华是吸热的;凝固、液化、凝华是放热的.
4.上学途中的小文对周围环境进行了估测,正确的是( )
A.小文感觉环境气温非常舒适,大约36℃
B.路上奔驰而过的汽车的速度约为100m/s
C.交警叔叔的身高大约为176cm
D.小文的呼吸频率是30Hz
【答案】C
【解析】【解答】A.使人感到舒适的环境温度约为25℃,A不符合题意;
B.路上奔驰而过的汽车的速度约为30m/s,B不符合题意;
C.普通成年人的身高约为175cm左右,C符合题意;
D.人的呼吸频率约为16~20Hz,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据常见的温度、速度、高度及频率,结合数据解答。
5.无论是酷暑还是严冬,在使用冷暖空调的房间窗户玻璃上,一般会出现凝结水珠的现象,下列说法正确的是( )
A.夏天小水珠凝结在窗户玻璃的内表面,冬天小水珠凝结在窗户玻璃的外表面
B.夏天小水珠凝结在窗户玻璃的外表面,冬天小水珠凝结在窗户玻璃的内表面
C.无论是冬天还是夏天,小水珠总是凝结在窗户玻璃的内表面
D.无论是冬天还是夏天,小水珠总是凝结在窗户玻璃的外表面
【答案】B
【解析】【解答】解:酷暑的夏天使用空调,室内温度低于室外温度,窗户玻璃比室外空气温度低,室外空气中的水蒸汽遇到冷玻璃液化,小水珠凝结在玻璃的外表面;
寒冷的冬天使用空调,室内温度高于室外温度,窗户玻璃比室内温度低,室内的水蒸汽遇到冷玻璃液化,小水珠凝结在玻璃的内表面.
故选:B.
【分析】窗玻璃上的水珠是水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,需要水蒸气遇到温度比它低的物体才能发生.
6.如图,关于体温计与实验室常用的酒精温度计,下列说法正确的是( )
A.体温计与酒精温度计的制造原理不同
B.体温计内有一段弯曲的细管,防止水银流回玻璃泡
C.体温计使用后可以放入沸水内消毒
D.体温计,酒精温度计都可离开被测物体进行读数
【答案】B
【解析】【解答】A、体温计与酒精温度计都属于液体温度计,它们都是利用液体的热胀冷缩原理制成的,故A错误;
B、体温计的直玻璃管和玻璃泡之间有一缩口,测体温时,玻璃泡内的水银随温度的升高,发生膨胀,通过细管挤到直管;
当温度计离开人体后,水银变冷体积缩小,细管内的水银断开,直管中的水银不能退回玻璃泡内,故B正确;
C、体温计的测量范围是35℃~42℃,而水的沸点是100℃,所以体温计使用后不可以放入沸水内消毒,故C错误;
D、体温计可以离开人体进行读数,而酒精温度计不能离开被测物体进行读数,故D错误.
故选:B.
【分析】(1)液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的;
(2)体温计和常用温度计的区别有三个:一是量程不同,由于体温计是测量人体的温度,所以测量范围是35℃~42℃;
二是它的分度值不同,一般温度计的分度值是1℃,它的分度值是0.1℃;
三是它的构造不同,它的玻璃泡上方有一段很细的弯管(即缩口),遇热液柱可以通过缩口上升,遇冷液柱会在缩口处断开而不能自行下降,
使用之前必须用手向下甩,才能使停在玻璃管内的水银回到玻璃泡内.
7.一根刻度不准的温度计,在冰水混合物中显示出的温度是4℃,在沸水中的温度是96℃,把它插在温水中所显示的温度是20℃,那么温水的实际温度是(一个标准大气压下)( )
A.16℃ B.24℃ C.0℃ D.17.4℃
【答案】D
【解析】【解答】解:(1)温度计一个小格表示的温度等于=
(2)用它测得某液体的温度为20℃时,液体的实际温度(20﹣4)+0℃≈17.4℃.
故选D.
【分析】1标准大气压下水的沸点为100℃,冰水混合物的温度为0℃,100℃和0℃之间有100等份,每一份代表1℃;
(1)而题目中温度计测量冰水混合物体的温度是4℃,1标准大气压沸水的温度是96℃,中间是92个小格,首先求出一个小格表示的温度;
(2)用它测得某液体的温度为20℃时,距离4℃有16个小格,求出16个小格表示的温度加上温度计显示为4℃时的实际温度0℃,就是液体的实际温度.
8.一刻度均匀的温度计放在冰水混合物中时,示数为10℃ ;用它测一个标准大气压下沸水的温度时,读数是90℃.若用它测得某温水的温度为70℃,则某温水的实际温度应为( )
A.55℃ B.75℃ C.50℃ D.80℃
【答案】B
【解析】【解答】根据题意可知该温度计的分度值为:,测量温水的实际温度为:
【分析】计算出该温度计的实际分度值,结合题意即可求解。
9.清晨,站在青城山顶放眼望去,薄雾从山间升腾而起,随风飘散,宛如仙境(如图)。下列说法正确的是( )
A.雾的形成过程需要吸收热量 B.气温越高越容易形成雾
C.雾是水蒸气液化形成的 D.雾的形成是凝华现象
【答案】C
【解析】【解答】ABCD.雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,液化放热,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【分析】物质由气态变为液态的过程叫液化,物质由液态变为气态的过程叫汽化;
物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,物质由固态直接变为气态的过程叫升华;
物质由固态变为液态的过程叫熔化,物质由液态变为固态的过程叫凝固。
10.在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排尽袋中空气后把口扎紧,然后放入80℃以上的热水中,过一会儿,塑料袋鼓起;从热水中拿出塑料袋,过一会儿( )
A.塑料袋仍然鼓起,其中的酒精液化了
B.塑料袋仍然鼓起,其中的酒精汽化了
C.塑料袋又瘪了,其中的酒精汽化了
D.塑料袋又瘪了,其中的酒精液化了
【答案】D
【解析】分析】解决此题要知道物理学中把物质从气态变成液态称为液化,把物质从液态变成气态称为汽化.
【解答】当把滴入几滴酒精的塑料袋放入80℃以上的热水中时,酒精液体会汽化成酒精气体,体积变大,故发现塑料袋鼓起;
当从热水中拿出塑料袋后,气体又液化成酒精液体,体积减小,所以过一会儿塑料袋又瘪了;
整个过程的物态变化过程是先汽化后液化;
故选D.
【点评】此题考查了物态变化过程中的汽化和液化现象,会结合实例分析判断,是中考的热点考题.
二、填空题
11.温度计的工作原理是 ;如图所示,该温度计的示数为 ℃。
【答案】液体的热胀冷缩;-6
【解析】【解答】温度计的原理是利用液体的热胀冷缩。温度升高,液体的体积变大,温度计示数变大;
由题图可知,温度计的分度值是1摄氏度,数值越往下越大,表示零下的温度,此时的读数是-6℃。
【分析】温度计的原理是利用液体的热胀冷缩;看清温度计分度值,结合对应刻度读数。
12.如图所示,温度计的示数为 ℃.
【答案】86
【解析】【解答】根据图像可知,越往上温度计示数越大,可判断温度计的示数为86℃。
【分析】越往上温度计示数越大,温度为零上某℃,越往下温度计示数越大,温度为零下某℃。
13.物体在固态和液态之间变化需吸、放热,条件与液化相同的应是 ,此过程物质由 态变为 态.
【答案】放热;液;固
【解析】【解答】解:①物质由气态变为液态的过程叫液化,液化放热;物体从液态变为固态是凝固过程,该过程放热,所以该变化过程与液化相同,都是吸热过程;②物体从固态变为液态是熔化过程,该过程吸热,所以该变化过程与液化不相同.
故答案为:放热;液;固.
【分析】根据熔化、凝固和液化的定义及吸放热情况即可解答本题.
14.如图所示,甲烧杯中盛有热水,乙烧杯中盛有冰水,夏天在室内放置一段时间,两烧杯壁都会出现小水珠。其中在内壁出现水珠的是 杯;乙杯中的冰块在熔化过程中,冰和水的总体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】甲;变小
【解析】【解答】甲烧杯中产生的水蒸气温度较高,当遇到温度较低的烧杯壁时,在烧杯的内壁遇冷液化成小水珠。乙烧杯中冰水温度较低,空气中的水蒸气在烧杯外壁遇冷液化形成小水滴。则在内壁出现水珠的是甲杯。因为冰的密度比水小,相同质量的冰熔化成水的过程中体积将减小,则冰和水的总体积变小。
【分析】物体由气态变为液态的过程称为液化,液化放热,小水珠出现在温度比较高的一面;当物体的质量一定时,通过密度公式V=m/ρ可知,物体的密度越大时,物体的体积越小,密度越小,体积越大。
15.测量体温用的水银温度计的测量范围是从 ℃到 ℃,它的最小分度是 ℃,使用前要 .如图所示是用体温计测得某人的体温,读数为 ℃.
【答案】35;42;0.1;玻璃泡朝下甩一甩;35.8
【解析】【解答】解:由图知:①体温计的最小刻度为35℃,最大刻度为42℃,所以测量范围为35℃~42℃;体温计上1℃之间有10个小格,所以一个小格代表的温度是0.1℃,即此体温计的分度值为0.1℃;此时的温度为35.8℃.
②使用体温计之前,要玻璃泡朝下甩一甩.
故答案为:35;42;0.1;玻璃泡朝下甩一甩;35.8.
【分析】①体温计玻璃泡的上方有一段非常细的缩口,它可以使体温计玻璃泡上方的水银不能很快的流回玻璃泡中,所以体温计可以离开人体读数,同时体温计在使用前要用力甩一下,将水银甩回玻璃泡中.
②使用体温计测量体温时,先要弄清楚体温计的量程和分度值,读数时视线与液柱最末端所对刻度相垂直.
16.按要求填空。
(1)如图所示的物体的长度是 cm;
(2)如图所示的温度计的示数是 ℃。
【答案】(1)4.50
(2)-14
【解析】【解答】(1)图中,根据物体对应的位置,物体的长度为:L=6.50cm-2.00cm=4.50cm;
(2)在图中液柱上表面附近的数字上小下大,液柱上表面在0℃以下,在-10℃和-20℃之间有10小格,分度值是1℃,液柱上表面距离上端的-10℃有4小格,故温度计读数为-14℃。故第1空填:4.50;第2空填:-14。
【分析】(1)根据物体对应刻度尺的位置,测量长度;
(2)根据温度计液柱位置,测量温度。
(1)如图,物体的左端与2.00cm刻度线对齐,右端与6.50cm对齐,故物体的长度为
L=6.50cm-2.00cm=4.50cm
(2)在图中液柱上表面附近的数字上小下大,说明液柱上表面在0℃以下,在﹣10℃和﹣20℃之间有10小格,故该温度计的分度值是1℃,液柱上表面距离上端的﹣10℃有4小格,故温度计读数为﹣14℃。
17.今年3月底.茂名气象部门实施人工降雨,用飞机在高空喷洒干冰,干冰进入云层后迅速 成为气体,并从周围吸收大量的热,空气温度急剧下降,使空气中水蒸气 成小冰晶,这些冰晶逐渐变大而下降,遇暖气后吸收热量而 成雨滴落到地面.(均填物态变化名称)
【答案】升华;凝华;熔化
【解析】【解答】解:
干冰即固态的二氧化碳,在常温下,干冰很易升华为气态,此过程中吸热,从而起到降温作用;空气中水蒸气由于遇冷,会凝华为小冰晶;小冰晶逐渐变大而下降,遇到暖气流会熔化为水滴,即形成雨.
故答案为:升华;凝华;熔化.
【分析】(1)在一定条件下,物质的三种状态﹣﹣固态、液态、气态之间会发生相互转化,这就是物态变化;(2)物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固.
18.如图所示为2022年北京冬奥会闭幕式上十二生肖车滑出中国结,将我国传统文化以艺术的形式呈现给全世界。用水制作冰车的过程属于 (选填物态变化名称)。
【答案】凝固
【解析】【解答】用水制作冰车,水是液态,冰车是固态,从液态变成固态的过程叫凝固,故发生的物态变化属于凝固。
【分析】物质从液态变成固态的过程叫凝固。
三、计算题
19.一支刻度均匀但示数不准确的温度计,在一个标准大气压下,放入冰水混合物中,它的示数为10℃,放入沸水中,它的示数为90℃,求:
(1)该温度计的示数为25℃时,实际温度是多少摄氏度?
(2)当实际温度为25℃时,此温度计的示数为多少摄氏度?
(3)若测某一液体温度时,温度计的示数恰好与实际温度相同,此时温度是多少摄氏度?
【答案】(1)解:当温度计的示数为 时,实际温度
答:当温度计的示数为 时,实际温度是
(2)解:当实际温度 时,该温度计的示数
答:当实际温度 时,该温度计的示数是 ;
(3)解:设液体的实际温度为t,则
答:此时温度是 。
【解析】【分析】温度计的工作原理是液体的热胀冷缩;一个标准大气压下,水的沸点为100摄氏度,冰水混合物的温度为0摄氏度,结合温度计的示数求解每个小格的对应的温度,进而求解实际温度即可。
20.一支温度计刻度均匀,但读数不准,在一个标准大气压下,将它放入沸水中,示数为;放在冰水混合物中,示数为,现把该温度计悬挂在教室墙上,其示数为,试求:
(1)教室内的实际气温是多少?
(2)摄氏温度与热力学温度的关系为,求教室的热力学温度是多少?
【答案】(1)解: 该温度计一个小格表示的温度:,
教室中,温度计液柱在零摄氏度以上的格数:,
教室内的实际气温是:。
答:教室内的实际气温是;
(2)解:教室的热力学温度:。
答:教室的热力学温度是。
【解析】【分析】(1)在一个标准大气压下,沸水温度是100℃;冰水混合物温度是0℃,温度计的5~85均分100℃,据此求出一小格表示的温度。温度计是21℃时,求出对应的格数。用实际格数乘每一格代表的温度即为实际温度。
(2)根据摄氏温度与热力学温度的关系求出热力学温度。
四、作图题
21.小古是一个不太注意实验细节的同学,一次他用酒精灯给水加热,当温度达到90℃时,每隔1min记录一次温度,记录数据如表所示:
时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度T/℃ 90 92 94 96 96 96 92 96
利用表格中的数据,在图中画出温度T-时间t图像。
【答案】
【解析】【解答】水沸腾时的特点是吸收热量,温度不变,所以从表格中数据可知,水从第3min开始沸腾,沸点是96℃;第6min数据记录错误,应该也是96℃;
将图表中对应的数据作为点的坐标在坐标系中一一描出,并用光滑的线段连接起来,如下图所示:
【分析】(1)根据水沸腾时吸热,但温度保持不变的特点进行分析;
(2)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来。
22.课堂上探究了晶体海波的熔化规律并知道了海波的熔点为48℃,请在图中画出,55℃的海波放热后温度降至40℃时温度随时间的变化大致图象。
【答案】
【解析】【解答】同种晶体熔点与凝固点相同,55℃的海波放热后降至48℃凝固,凝固过程放热温度不变,全部凝固后放热温度继续下降至40℃,如图:
【分析】同种晶体熔点的凝固点相同,晶体凝固过程放热温度不变液态的比热容大于气态的比热容,吸收相同的热量液体温度变化慢。
23.小明同学在“探究某种物质熔化规律”的实验时记录的实验数据如下表,请根据表中的实验数据在如图中画出该物质温度随时间变化的图像。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度/℃ -4 -2 0 0 0 0 0 0 1 2 3
【答案】
【解析】【解答】根据描点法可得该物质温度随时间变化的图像,如图所示:
【分析】根据测量的物体熔化时的温度,在坐标图像中描点作图。
五、实验探究题
24.如图1所示,在“探究水沸腾时的温度变化的特点”实验中:
(1)小明组装的实验装置如图(1)所示,其中的错误之处是: ,安装实验器材时,应按照 (填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(2)小红观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图(2)中(a)、(b)所示,则图 [填“(a)”或“(b)”]是水沸腾时的情况;
(3)小明和小红虽然选用的实验装置相同,但加热到水开始沸腾的时间不同,他们绘制的水的温度随时间变化图象如图(3)所示,a、b两种图象不同的原因是水的 不同;
(4)取走酒精灯,将装有海波的大试管放入上面实验的热水中如图(4)所示。根据温度计A和B的示数,绘制了海波和热水的温度随时间变化的图象如图(5)所示。由图象可知,在第8min时,大试管内的海波处于 态(选填“固”、“液”或“固液共存”),海波是 (填“晶体”或“非晶体”);
(5)如图2所示,大试管和小试管里都装有水,将三支大试管中的水加热,使之保持沸腾,则大试管中的水不断沸腾的过程中,小试管中的水会沸腾的是 。(填字母)
【答案】(1)温度计的玻璃泡触到烧杯底;自下而上
(2)(a)
(3)质量
(4)固液共存;晶体
(5)C
【解析】【解答】(1)由图可知:温度计的玻璃泡接触了容器底部,底部温度较高,测得的温度不准确。由于要用酒精灯的外焰加热,而温度计测量时,不能触碰容器的底和壁,因此先由酒精灯的高度确定石棉网的位置,再放烧杯,再确定温度计的位置较好,应按照自下而上的顺序。
(2)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,所以b图是水沸腾前的现象;水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停地汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大,所以a图是沸腾时的现象。
(3)不同质量或体积的水,达到沸腾时所需时间不同。
(4)由图象可知第8分钟时,海波正处于熔化阶段,故海波处于固液共存态。
[6]海波在熔化过程中吸热,但温度不变,是晶体。
(5)A.当大试管中的水沸腾后,温度不再升高,小试管中的水虽能达到沸点,却不能继续通过大试管中的水吸热,所以不能沸腾,A不符合题意;
B.大、小试管都处于密封的环境下,其沸点都会升高,但当大、小试管的水温相同时,小试管无法通过大试管吸收热量,故不能沸腾,B不符合题意;
C.大试管密封,内部气压高,沸点高,水的温度高于一标准大气压下的沸点,因此,可以继续向小试管传递热量,故小试管中的水可以沸腾,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)使用温度计时,液泡不能碰到容器底;组装器材从下向上;
(2)水在沸腾时,水底的气泡上升变大;
(3)液体的质量不同,加热到沸腾的时间不同;
(4)晶体在熔化时,吸收热量,温度保持不变,此时物体固液共存;
(5)液体表面的气压变大,沸点升高。
25.在“观察水的沸腾”实验中,
(1)实验室提供了一块比烧杯口略大的圆形硬纸板,甲、乙两名同学分别在硬纸板上剪出小孔,以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中,如图所示,剪裁合适的是 ,理由是 ;
(2)在烧杯中倒入约80℃的水,提高了水的初温,从而 ,沸腾后持续加热几分钟并继续测温,会发现 ;
(3)如图所示,水沸腾后,甲同学移走酒精灯,继续观察:乙同学继续加热,观察烧杯中的水和试管中的水,他们的目的都是探究 。
【答案】(1)甲;防止温度计碰到容器壁
(2)缩短到达沸腾的时间;吸收热量,温度不变
(3)保持沸腾需要满足的条件
【解析】【解答】(1) 在“观察水的沸腾”实验中,加纸盖的为了减小热量的散失;又因为水的沸点与气压有关,所以,图中硬纸板上小孔除了可以插温度计外,还要让烧杯内气压与外界大气压相等,但为了防止温度计碰到容器壁,甲图剪裁更合适。
(2)提高了水的初温,可以缩短到达沸腾的时间。
沸腾后持续加热几分钟并继续测温,会发现水达到沸点后吸收热量,温度不变。
(3)甲同学移走酒精灯后,由于不能继续吸收热量,水很快停止沸腾;乙同学继续加热,烧杯中的水由于能够继续吸热,所以继续沸腾且保持温度不变;由于烧杯中的水温度与试管中的水温度相同,则试管中水不能继续吸热,而停止沸腾,所以,他们的目的都是探究保持沸腾需要满足的条件。
【分析】(1)使用温度计时,液泡不能碰到容器底和容器壁;
(2)探究沸腾规律时,利用温度较高的水,可以缩短加热时间;液体沸腾时,需要吸收热量,温度保持不变;
(3)撤去酒精灯水不能沸腾,说明沸腾有条件。
26.如图所示,为锡熔化或凝固的图象,根据图象可知
(1)锡的熔点是 ℃.
(2)AB段图象表示物体处于 态,BC段表示的是 过程,这段过程中 保持不变,但必须从外界 . CD段表示物体处于 态,DE段表示物体处于 态,EF段表示 的是 过程,锡必须向外 ,FG表示物体处于 态.
【答案】(1)230
(2)固;熔化;温度;吸热;液;液;凝固;放热;固
【解析】【解答】解:(1)由图可知锡在230℃时开始熔化,且温度保持不变,所以熔点为:230℃;(2)AB段图象表示物体处于固态,在BC段锡处于熔点温度下,此时是锡的熔化过程,它熔化过程中要吸热,但温度不变.
在CD段已经熔化完毕,锡处于升温过程中,所以处于液态;在DE段,锡处于降温过程中,所以处于液态.在EF段表示的是晶体的凝固过程,此时锡必须向外放热,但温度不降低,FG段已经凝固完毕,表示物体处于固态.故答案为:(1)230;(2)固;熔化;温度;吸热;液;液;凝固;放热;固.
【分析】解答此题从以下知识点入手:(1)晶体熔化时,不断从外界吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是该晶体的熔点.(2)晶体熔化特点:晶体熔化过程吸收热量,温度保持不变,晶体在熔点和凝固点是固液共存,熔化完毕,处于液态.
27.小明和小雯各自利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾。
(1)小雯实验过程中:
①温度计的示数如图乙所示,温度计此时的读数为 ℃;
②在水温升高到85℃后,每隔1min读取一次温度计的示数,直到水沸腾并持续一段时间。将所得数据记录,如表。由数据可知,水的沸点为 ℃;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃ 85 86 88 90 92 94 96 98 98 98 98 98 98
(2)小明发现水沸腾一段时间后,烧杯里的水太少了,温度计的玻璃泡不能全部浸没在水中,于是他往烧杯中迅速加了一些冷水(水量比烧杯中的少),用同样大的火直到使水再次沸腾。不考虑气压对实验的影响,下面能大致反映小明整个实验过程中烧杯里的水温度随时间变化的图象是 (选填以下对应的字母)。
【答案】(1)96;98
(2)B
【解析】【解答】(1) 第1空、 如图乙所示,该温度计的分度值为1℃,故此时水的温度为96℃;
第2空、 由图表可知,保持不变的温度为水的沸点,因此为98℃;
(2)水沸腾时持续吸热,温度不变,烧杯中迅速加入一些冷水,会使得烧杯中的水温度降低,此时同样用大的火会使得水的温度升高,再次达到沸点,且与未加冷水时的沸点相同,故选:B
【分析】观察图乙,确定温度计的分度值,读取水的温度。
依据图表,指出保持不变的温度是水的沸点,并给出具体数值。
阐述水沸腾时的特点,即持续吸热但温度不变。
分析在烧杯中加入冷水后的情况,解释加入冷水会使水温降低,然后用大火加热可使水温再次升到沸点,且沸点与未加冷水时相同。
六、综合题
28.请阅读《载人航天》并回答问题。
载人航天
我国的载人航天事业虽然起步晚,但进步快,现在已处于国际先进水平。要将飞船、空间站等航天器送上太空,需要用火箭来运载,而火箭在上升过程中需要消耗一定的燃料,早期的火箭使用氢气作为燃料,用氧气作为助燃剂。但由于气体的体积较大,所以人们采取将氢气和氧气液化的方法减小燃料和助燃剂的体积。同时,航天器外壳的质量应尽量小一些,以便在燃料一定的情况下增大火箭的运送载荷(即运送的有用质量大小),从而提高火箭的发射效率。
航天器在穿过大气层的过程中,会因与大气的摩擦生热而使得航天器的温度升高,从而可能会将航天器烧毁。特别是航天员在太空完成任务后要乘飞船返回舱返回地面,当返回舱以数千米每秒的速度穿过稠密大气层时,返回舱表面的温度会达到上千摄氏度。如果不采取有效的防热降温措施,整个返回舱将会被烧为灰烬。
飞船返回舱的“防热衣”主要通过三种方式将返回舱内部的温度控制在30℃以下。一是吸热式防热,在返回舱的某些部位采用熔点高、比热容大的金属作为吸热材料,通过这些材料的升温过程来吸收大量的热量;二是辐射式防热,用外表面具有高辐射性能的涂层,将热量辐射散发出去;三是烧蚀式防热,利用高分子材料在高温环境下的熔化、汽化、升华或分解带走大量的热量。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)火箭使用氢气作为燃料,用氧气作为助燃剂。为使一定质量的氢气和氧气的体积小一些,人们采取将氢气和氧气 的方法来减小它们的体积(填写物态变化的名称)。
(2)航天器外壳要求轻巧、耐高温,所以航天器外壳材料应具有的物理属性是_____(填写正确选项前的字母)。
A.密度大、熔点高 B.密度小、熔点高
C.密度大、熔点低 D.密度小、熔点低
(3)飞船返回舱返回地面的过程中,采取的防热降温措施之一就是利用高分子材料在高温环境下烧蚀防热的。这些高分子材料在烧蚀的过程中,所经历的物态变化过程包括_____(填写正确选项前的字母)。
A.熔化 B.液化 C.汽化 D.凝华
【答案】(1)液化
(2)B
(3)A;C
【解析】【解答】(1)为使一定质量的氢气和氧气的体积小一些,人们将氢气和氧气压缩体积使其液化。(2)航天器外壳要求轻巧、耐高温,即相同体积的材料,质量小,故其密度必须小,同时耐高温,即必须熔点高,不易熔化,故航天器外壳材料应具有的特性是密度小,熔点高。(3)飞船返回舱返回地面的过程中,返回舱表面与大气层剧烈摩擦,机械能转化为内能,巨大的热量会使飞船表面烧毁,因此在其表面涂上一层高分子材料,此材料熔化、汽化的过程,可吸收所产生的热量,以起到保护火箭表面的作用。
【分析】(1)气体变为液体是液化现象;(2)体积相同时,密度越小,质量越小;固体熔化的温度是熔点;(3)固体变为液体是熔化现象,液体变为气体是汽化现象。
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