第三章 物态变化
第4节 升华和凝华
一、选择题
1．（2019·长沙）我国是严重缺水的国家。水资源人均占有量是世界的25%，是世界上人均水资源最贫乏的国家之一。了解地球的水循环知识，提高节水意识，培养良好的用水习惯，是我们每个公民的义务和责任。关于地球的水循环，下列说法正确的是
A．海水吸热，汽化成水蒸气
B．水蒸气与冷空气接触，熔化成水滴
C．小水滴遇到更冷的气流，凝华成小冰珠
D．小冰珠在降落过程，液化成雨水
2．下列有关物态变化的描述中，正确的是
A．舞台上用干冰制作云雾，是汽化现象
B．秋天草地叶片上的露珠，是液化现象
C．屋顶瓦上结了一层白霜，是熔化现象
D．樟脑丸过一段时间变小，是凝华现象
3．下列现象中，属于液化的是
A．蒸笼周围冒出的“白气”
B．冬天草木上出现“霜”
C．冬天湖水结成“冰”
D．冬天玻璃上出现“冰花”
4．《中国诗词大会》的开播，带动全民重温那些曾经学过的古诗词，分享诗词之美，感受诗词之趣。下列诗词中包含的物态变化中，属于液化的是
A．“可怜九月初三夜，露似珍珠月似弓”
B．“停车坐爱枫机林晚，霜叶红于二月花”
C．“千里冰封，万里雪飘”
D．“欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山”
5．（2019·河北）如图是小明和小华在寒冷的冬天堆雪人时的情景，下列说法正确的是
A．水蒸气在高空遇冷会凝固成小冰晶下落到地面，这就是雪
B．气温低于0 ℃时，雪人仍会逐渐变小，是因为发生了凝华现象
C．他们呼出的“白气”的形成过程属于汽化
D．“下雪不冷化雪冷”是因为熔化吸热
6．（2019·攀枝花）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低于0 ℃，此时易拉罐的下部和底部出现白霜，白霜形成的物态变化是
A．液化 B．汽化 C．凝固 D．凝华
7．夏天天气炎热，为了防止食物腐烂，在生产和生活中人们会采用下列一些做法，其中解释正确的是
A．在运输车辆上放干冰，利用干冰汽化吸热给食品降温
B．把食材放在冰块上，利用冰块熔化吸热给食材降温
C．给放食材的盒子上盖上湿毛巾，利用水的升华吸热给食材降温
D．把食物放入冰箱内，利用冷凝剂液化吸热，使冰箱内部温度降低
8．下列“物态变化”与其吸热、放热的关系正确的是
A．“冬天的清晨，地面上出现白霜”是凝固现象，要吸热
B．“春天来到，积雪融化”是熔化现象，要吸热
C．“夏天的清晨，草地上出现露珠”是汽化现象，要吸热
D．用“干冰”进行人工降雨是利用“干冰”升华，要放热
9．如图所示的四种物态变化的实例中，属于凝华的是
A．可乐罐外表面的白霜 B．杯口上方的“白气”
C．冰块化成水 D．“干冰”周围的白雾
10．人工降雨是把干冰用炮弹打入云层，干冰迅速升华，使云层中的水汽凝结成小冰晶，小冰晶在重力作用下下降，遇热变成小水滴，形成雨。云层中的水汽变成雨降落到地面的整个过程中，物态变化过程分别属于
A．凝华、熔化 B．升华、熔化
C．升华、液化 D．凝华、液化
11．如图所示，舞台上经常用喷撒干冰（固态二氧化碳）的方法制造“白雾”以渲染气氛。对白雾的形成，小明的解释是：（1）干冰升华吸热使周围环境温度降低；（2）气态二氧化碳液化形成白雾。以上解释
A．仅第一句话存在科学性错误
B．仅第二句话存在科学性错误
C．两句话都存在科学性错误
D．两句话都没有科学性错误
12．2019年3月1日傍晚，市人工影响天气办公室经过一天一夜坚守，抓住有利时机，分别在东海桃林镇、赣榆抗日山和灌云陡沟乡等地成功实施人工增雨作业。关于人工增雨作业，下列说法中错误的是
A．人工增雨可以用抛射干冰的方法
B．人工增雨可以将含有碘化银的炮弹打入高空
C．人工增雨中抛射干冰是利用干冰凝华放热
D．碘化银在高空扩散，成为云中水滴的凝聚核，水滴在其周围迅速凝聚
二、填空题
13．（2019·河南）自然界中的水循环是通过水的物态变化实现的。地面上江、河、湖、海中的水在太阳的照射下不断________成水蒸气，流动的水蒸气遇到冷的空气后______成小水滴或直接________成小冰晶，就形成了云。在一定的条件下，小冰晶熔化成水与原来的小水滴一同下落，形成雨水，汇集到江、河、湖、海中。
14．如图所示，将碾碎的卫生球粉末和小树枝放入封闭的锥形瓶中，然后在酒精灯上微微加热，发现卫生球粉末越来越少，停止加热后，一会儿在烧瓶内的树枝上就出现了洁白玲珑剔透的人造“雪景”。在上述过程中，发生的物态变化有___________和___________。
15．夏天，我们从冰箱中拿出的冰棒上常粘着一些白花花的“粉”，剥开包装纸看到冰棒直冒“白气”，其中“粉”和“白气”的形成分别是_________和_________现象（填物态变化名称）。
16．2019年1月4~5日的强降雪在给人们带来快乐的同时也给人们的出行带来了许多不便。我们知道雪是空中的水蒸气经过__________（填物态变化名称）形成的。降雪后会造成路面结冰，为了防止交通事故，因此市政部门在路面上撒了融雪剂，如图所示，融雪剂能___________（降低/提高）雪的熔点，加快雪的熔化。降雪后人们发现天气比降雪时要冷得多，这主要是因为熔雪时要___________（放出/吸收）大量的热量导致的气温变化。
17．南极地区是冰的世界，虽然这里降水量很小，但是空气却很湿润，这是因为冰直接升华为水蒸气，升华过程要__________热量。《诗经》中“蒹葭苍苍，白露为霜”描绘的一种物态变化是__________现象（填一种物态变化名称）。
18．热升华技术属于一种特种打印，是传统打印技术的一次突破。热升华打印出来的图像色彩鲜艳，层次丰富，其效果可与印刷品媲美。热升华打印是在高温下使色带上的油墨（颜料）受热________，渗入物体的表面，温度降低后会发生________，即形成色彩亮丽的图像。热升华的图像经久耐用，图像不会脱落、龟裂和褪色（均填物态变化名称）。
19．下图图片中分别表示的是什么物理现象：
A：__________，B：__________，C：_________，D：__________。
A：冰窗花 B：湖面水汽
C：冰雪消融 D：泼水成冰
20．小阳在学习升华与凝华这部分内容的时候，看到老师做了演示实验，把碘颗粒放入试管中，并用塞子塞紧，放在温度约为90 ℃的热水中，可以看到试管中有紫色的气体产生。小阳想：为什么不把试管放在酒精灯火焰上直接加热？他通过查阅资料得知：碘在一个标准大气压下的熔点是113.5 ℃，由此分析得到：用热水加热是为了使碘不发生________（选填物态变化的名称），使碘从固态直接变为_________。
三、简答题
21．阅读短文，回答问题：有霜的季节，农作物常被冻坏，这就是人们常说的遭受“霜冻”，实际上，农作物不是因为霜而受冻的，0 ℃以下的低气温才是真正的凶手。当空气干燥时，即使温度降低到–20 ℃~–10 ℃，也不会出现霜，但此时农作物早就被冻坏了，农民们称这种情况为“黑霜”。
（1）霜是由__________直接变为小冰晶形成的，对应的物态变化是___________。
（2）小华由短文猜出霜形成的条件是______________和______________。
（3）小明为了验证小华的猜想，做了如下实验：从电冰箱取出一些–10 ℃的冰块放在不锈钢杯子里，一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶（即霜）。你认为该实验_______（选填“能”或“不能”）验证上述猜想，理由是_____________________。
22．请你仔细阅读下面的文章，并回答下列问题。
如图是关于水循环的示意图，地球上的水在不停地循环着。阳光晒暖了海洋，水变成水蒸气升到空中，形成暖湿气流。暖湿气流遇到冷空气后水蒸气液化成小水滴，变成雨。天空的降水落到地面，一部分直接变成小溪，另一部分渗入地下，涌出地表后，变成股股清泉。许多小溪汇合，形成江河，又注入大海。
（1）分析水循环的示意图，你能得到哪些物态变化的信息。
（2）你也许注意过，天气预报中常说：“……向北移动的暖湿气流和来自××地区的冷空气前锋相遇，将在我国××至××之间形成一条东西方向的降雨带……”。试说明暖湿气流携带较多的水分，为什么不一定带来降雨，而与冷空气相遇才会降雨。
（3）干旱时，要实施人工降雨必须具备什么样的天气条件？实施人工降雨时常向高空抛洒干冰，请问干冰的作用是什么？
四、实验题
23．某同学在探究物态变化的实验中。
（1）如图所示，将碘锤放入热水中，观察到碘锤中固态碘逐渐消失，紫色的碘蒸气充满碘锤，此过程固态碘发生的物态变化是__________（填物态变化的名称）。
（2）在上述实验中，小明同学猜想：固态碘可能是先变成液体，再变成气体，因为速度太快，液态碘出现的时间太短，因而没有观察到。为验证猜想，他查询了一些资料：通常情况下，碘的熔点是113.5 ℃，碘的沸点是184.4 ℃，水的沸点是100 ℃。请你根据上述资料分析说明小明的猜想为什么错误：_______________________________。
（3）小明在烧杯中放入适量的温水，然后放入一小块干冰（固态二氧化碳），此时观察到水中有大量气泡产生，同时水面有大量白雾，则水中气泡的主要成分是_______（二氧化碳/水蒸气）。
第三章 物态变化
第4节 升华和凝华
一、选择题
1．（2019·长沙）我国是严重缺水的国家。水资源人均占有量是世界的25%，是世界上人均水资源最贫乏的国家之一。了解地球的水循环知识，提高节水意识，培养良好的用水习惯，是我们每个公民的义务和责任。关于地球的水循环，下列说法正确的是
A．海水吸热，汽化成水蒸气
B．水蒸气与冷空气接触，熔化成水滴
C．小水滴遇到更冷的气流，凝华成小冰珠
D．小冰珠在降落过程，液化成雨水
【答案】A
【解析】A．海水汽化成水蒸气，是吸热过程，故A正确；B．水蒸气与冷空气接触，液化成水滴，故B错误；C．小水滴遇到更冷的气流，由液态变为固态，凝固成小冰珠，故C错误；D．小冰珠在降落过程，由固态变为液态，熔化成雨水，故D错误；故选A。
2．下列有关物态变化的描述中，正确的是
A．舞台上用干冰制作云雾，是汽化现象
B．秋天草地叶片上的露珠，是液化现象
C．屋顶瓦上结了一层白霜，是熔化现象
D．樟脑丸过一段时间变小，是凝华现象
【答案】B
3．下列现象中，属于液化的是
A．蒸笼周围冒出的“白气”
B．冬天草木上出现“霜”
C．冬天湖水结成“冰”
D．冬天玻璃上出现“冰花”
【答案】A
【解析】A．蒸笼周围冒出的“白气”，是水蒸气遇冷而液化形成的小液滴，故A正确；B．冬天草木上出现“霜”，是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，故B错误；C．冬天湖水结成“冰”，水由液态变为固态，是凝固现象，故C错误；D．冬天玻璃上出现“冰花”是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，故D错误。故选A。
4．《中国诗词大会》的开播，带动全民重温那些曾经学过的古诗词，分享诗词之美，感受诗词之趣。下列诗词中包含的物态变化中，属于液化的是
A．“可怜九月初三夜，露似珍珠月似弓”
B．“停车坐爱枫机林晚，霜叶红于二月花”
C．“千里冰封，万里雪飘”
D．“欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山”
【答案】A
5．（2019·河北）如图是小明和小华在寒冷的冬天堆雪人时的情景，下列说法正确的是
A．水蒸气在高空遇冷会凝固成小冰晶下落到地面，这就是雪
B．气温低于0 ℃时，雪人仍会逐渐变小，是因为发生了凝华现象
C．他们呼出的“白气”的形成过程属于汽化
D．“下雪不冷化雪冷”是因为熔化吸热
【答案】D
【解析】雪是水蒸气在高空遇冷凝华成小冰晶，故A错误；雪人之所以变小，是因为的雪由固态直接变为水蒸气，发生了升华的缘故，故B错误；小明和小华呼出的“白气”，是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故C错误；下雪是凝华放热，使气温升高，化雪是熔化吸热，使气温降低，所以化雪冷，故D正确，故选D。
6．（2019·攀枝花）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低于0 ℃，此时易拉罐的下部和底部出现白霜，白霜形成的物态变化是
A．液化 B．汽化 C．凝固 D．凝华
【答案】D
【解析】易拉罐的下部有白霜形成，是由于空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶，即白霜。故选D。
7．夏天天气炎热，为了防止食物腐烂，在生产和生活中人们会采用下列一些做法，其中解释正确的是
A．在运输车辆上放干冰，利用干冰汽化吸热给食品降温
B．把食材放在冰块上，利用冰块熔化吸热给食材降温
C．给放食材的盒子上盖上湿毛巾，利用水的升华吸热给食材降温
D．把食物放入冰箱内，利用冷凝剂液化吸热，使冰箱内部温度降低
【答案】B
8．下列“物态变化”与其吸热、放热的关系正确的是
A．“冬天的清晨，地面上出现白霜”是凝固现象，要吸热
B．“春天来到，积雪融化”是熔化现象，要吸热
C．“夏天的清晨，草地上出现露珠”是汽化现象，要吸热
D．用“干冰”进行人工降雨是利用“干冰”升华，要放热
【答案】B
【解析】A．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，凝华放热，故A错误；B．积雪融化是固态变成液态，属于熔化，熔化吸收热量，故B正确；C．露珠是水蒸气遇冷液化形成的，液化放出热量，故C错误；D．干冰是固态二氧化碳，在常温常压下干冰极易由固态直接升华成为气态，升华吸收热量，故D错误。故选B。
9．如图所示的四种物态变化的实例中，属于凝华的是
A．可乐罐外表面的白霜 B．杯口上方的“白气”
C．冰块化成水 D．“干冰”周围的白雾
【答案】A
10．人工降雨是把干冰用炮弹打入云层，干冰迅速升华，使云层中的水汽凝结成小冰晶，小冰晶在重力作用下下降，遇热变成小水滴，形成雨。云层中的水汽变成雨降落到地面的整个过程中，物态变化过程分别属于
A．凝华、熔化 B．升华、熔化
C．升华、液化 D．凝华、液化
【答案】A
【解析】水蒸气变为冰粒，是由气态直接变为固态的过程，叫做凝华。冰粒变为雨滴，是固态变为液态的过程，叫做熔化。故选A。
11．如图所示，舞台上经常用喷撒干冰（固态二氧化碳）的方法制造“白雾”以渲染气氛。对白雾的形成，小明的解释是：（1）干冰升华吸热使周围环境温度降低；（2）气态二氧化碳液化形成白雾。以上解释
A．仅第一句话存在科学性错误
B．仅第二句话存在科学性错误
C．两句话都存在科学性错误
D．两句话都没有科学性错误
【答案】B
【解析】舞台上经常用喷撒干冰（固态二氧化碳）的方法制造“白雾”以渲染气氛。其形成过程为：干冰升华吸热使周围环境温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化而形成小水珠，即我们看到的“白雾”。所以第一句解释正确，第二句话存在科学性错误。故选B。
12．2019年3月1日傍晚，市人工影响天气办公室经过一天一夜坚守，抓住有利时机，分别在东海桃林镇、赣榆抗日山和灌云陡沟乡等地成功实施人工增雨作业。关于人工增雨作业，下列说法中错误的是
A．人工增雨可以用抛射干冰的方法
B．人工增雨可以将含有碘化银的炮弹打入高空
C．人工增雨中抛射干冰是利用干冰凝华放热
D．碘化银在高空扩散，成为云中水滴的凝聚核，水滴在其周围迅速凝聚
【答案】C
工增雨中抛射干冰，干冰由固态直接变为气态，属于升华现象，升华吸热，故C错误。D．碘化银在高空扩散，成为云中水滴的凝聚核，水滴在其周围迅速凝聚，形成冰晶。冰晶发展到一定的程度，他们将通过零度层下降，之后融化，形成雨滴。故D正确。故答案为C。
二、填空题
13．（2019·河南）自然界中的水循环是通过水的物态变化实现的。地面上江、河、湖、海中的水在太阳的照射下不断________成水蒸气，流动的水蒸气遇到冷的空气后______成小水滴或直接________成小冰晶，就形成了云。在一定的条件下，小冰晶熔化成水与原来的小水滴一同下落，形成雨水，汇集到江、河、湖、海中。
【答案】汽化 液化 凝华
【解析】江、河、湖、海以及大地表层中的水不断蒸发变为水蒸气是液态变为气态，是汽化；水蒸气的温度降低凝成小水珠的变化是气态变为液体，是液化；水蒸气变成小冰晶是气态直接变为固态，是凝华。
14．如图所示，将碾碎的卫生球粉末和小树枝放入封闭的锥形瓶中，然后在酒精灯上微微加热，发现卫生球粉末越来越少，停止加热后，一会儿在烧瓶内的树枝上就出现了洁白玲珑剔透的人造“雪景”。在上述过程中，发生的物态变化有___________和___________。
【答案】升华 凝华
15．夏天，我们从冰箱中拿出的冰棒上常粘着一些白花花的“粉”，剥开包装纸看到冰棒直冒“白气”，其中“粉”和“白气”的形成分别是_________和_________现象（填物态变化名称）。
【答案】凝华 液化
【解析】夏天，我们从冰箱中拿出的冰棒上常粘着一些白花花的“粉”，是在０ ℃以下时由水蒸气凝华形成的；剥开包装纸看到冰棒直冒“白气”，是因为冰棒降低了四周的空气温度，空气中的水蒸气遇冷液化而形成的小水珠，即我们看到的“白气”。
16．2019年1月4~5日的强降雪在给人们带来快乐的同时也给人们的出行带来了许多不便。我们知道雪是空中的水蒸气经过__________（填物态变化名称）形成的。降雪后会造成路面结冰，为了防止交通事故，因此市政部门在路面上撒了融雪剂，如图所示，融雪剂能___________（降低/提高）雪的熔点，加快雪的熔化。降雪后人们发现天气比降雪时要冷得多，这主要是因为熔雪时要___________（放出/吸收）大量的热量导致的气温变化。
【答案】凝华 降低 吸收
【解析】雪是固态，水蒸气是气态，雪是空中的水蒸气由气态直接变为固态凝华形成的。融雪剂能降低雪的熔点，加快雪的熔化。因为熔雪时要吸收大量的热量导致气温变化，所以人们会感到下雪不冷化雪冷。
17．南极地区是冰的世界，虽然这里降水量很小，但是空气却很湿润，这是因为冰直接升华为水蒸气，升华过程要__________热量。《诗经》中“蒹葭苍苍，白露为霜”描绘的一种物态变化是__________现象（填一种物态变化名称）。
【答案】吸收 凝华
18．热升华技术属于一种特种打印，是传统打印技术的一次突破。热升华打印出来的图像色彩鲜艳，层次丰富，其效果可与印刷品媲美。热升华打印是在高温下使色带上的油墨（颜料）受热________，渗入物体的表面，温度降低后会发生________，即形成色彩亮丽的图像。热升华的图像经久耐用，图像不会脱落、龟裂和褪色（均填物态变化名称）。
【答案】升华 凝华
【解析】热升华打印是在高温下使色带上的油墨（颜料）受热升华，变成蒸气，渗入物体的表面，温度降低后会凝华成固体，即形成色彩亮丽的图像。
19．下图图片中分别表示的是什么物理现象：
A：__________，B：__________，C：_________，D：__________。
A：冰窗花 B：湖面水汽
C：冰雪消融 D：泼水成冰
【答案】凝华 液化 熔化 凝固
【解析】A．冬天窗玻璃上的冰花是室内温度较高的水蒸气凝华形成的固态小冰晶；B．湖面的“水汽”是水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴；C．冰雪消融是固态冰变为液态水的过程，属于熔化现象；D．泼水成冰，液态水变为固态冰，属于凝固现象。
20．小阳在学习升华与凝华这部分内容的时候，看到老师做了演示实验，把碘颗粒放入试管中，并用塞子塞紧，放在温度约为90 ℃的热水中，可以看到试管中有紫色的气体产生。小阳想：为什么不把试管放在酒精灯火焰上直接加热？他通过查阅资料得知：碘在一个标准大气压下的熔点是113.5 ℃，由此分析得到：用热水加热是为了使碘不发生________（选填物态变化的名称），使碘从固态直接变为_________。
【答案】熔化 气态
三、简答题
21．阅读短文，回答问题：有霜的季节，农作物常被冻坏，这就是人们常说的遭受“霜冻”，实际上，农作物不是因为霜而受冻的，0 ℃以下的低气温才是真正的凶手。当空气干燥时，即使温度降低到–20 ℃~–10 ℃，也不会出现霜，但此时农作物早就被冻坏了，农民们称这种情况为“黑霜”。
（1）霜是由__________直接变为小冰晶形成的，对应的物态变化是___________。
（2）小华由短文猜出霜形成的条件是______________和______________。
（3）小明为了验证小华的猜想，做了如下实验：从电冰箱取出一些–10 ℃的冰块放在不锈钢杯子里，一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶（即霜）。你认为该实验_______（选填“能”或“不能”）验证上述猜想，理由是_____________________。
【答案】（1）水蒸气 凝华 （2）空气湿润 气温在0 ℃以下 （3）不能 没有做空气干燥时是否会出现霜的对比实验
【解析】（1）霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在植被表面；
（2）根据文中的“当空气干燥时，即使温度降低到?20 ℃～?10 ℃，也不会出现霜。”可知：霜的形成条件是：空气湿润且温度在0 ℃以下；
（3）实验：“从冰箱取出一些?10 ℃的冰块，放在不锈钢杯子里，一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶（即霜）”中，没有提供两种不同的空气湿润环境；故不能验证猜想。
22．请你仔细阅读下面的文章，并回答下列问题。
如图是关于水循环的示意图，地球上的水在不停地循环着。阳光晒暖了海洋，水变成水蒸气升到空中，形成暖湿气流。暖湿气流遇到冷空气后水蒸气液化成小水滴，变成雨。天空的降水落到地面，一部分直接变成小溪，另一部分渗入地下，涌出地表后，变成股股清泉。许多小溪汇合，形成江河，又注入大海。
（1）分析水循环的示意图，你能得到哪些物态变化的信息。
（2）你也许注意过，天气预报中常说：“……向北移动的暖湿气流和来自××地区的冷空气前锋相遇，将在我国××至××之间形成一条东西方向的降雨带……”。试说明暖湿气流携带较多的水分，为什么不一定带来降雨，而与冷空气相遇才会降雨。
（3）干旱时，要实施人工降雨必须具备什么样的天气条件？实施人工降雨时常向高空抛洒干冰，请问干冰的作用是什么？
【答案】（1）液化：水蒸气遇冷变成小水滴。汽化（或蒸发）：水受热蒸发变成水蒸气。
（2）这是因为水的状态转化是需要一定条件的，水蒸气只有在遇到冷空气时，才能放热液化成小水滴，形成降雨。
（3）天空中必须有暖湿气流（或大量的水蒸气）；干冰的作用是：干冰升华时吸收大量的热，使暖湿气流的温度降低。
升华时吸收大量的热，使暖湿气流的温度降低。
四、实验题
23．某同学在探究物态变化的实验中。
（1）如图所示，将碘锤放入热水中，观察到碘锤中固态碘逐渐消失，紫色的碘蒸气充满碘锤，此过程固态碘发生的物态变化是__________（填物态变化的名称）。
（2）在上述实验中，小明同学猜想：固态碘可能是先变成液体，再变成气体，因为速度太快，液态碘出现的时间太短，因而没有观察到。为验证猜想，他查询了一些资料：通常情况下，碘的熔点是113.5 ℃，碘的沸点是184.4 ℃，水的沸点是100 ℃。请你根据上述资料分析说明小明的猜想为什么错误：_______________________________。
（3）小明在烧杯中放入适量的温水，然后放入一小块干冰（固态二氧化碳），此时观察到水中有大量气泡产生，同时水面有大量白雾，则水中气泡的主要成分是_______（二氧化碳/水蒸气）。
【答案】（1）升华 （2）热水温度低于碘的熔点，碘不可能熔化 （3）二氧化碳
第四章 光现象
第1节 光的直线传播
一、选择题
1．下列物体中是光源的是
A．月亮
B．萤火虫
C．镜子
D．太阳照射下闪闪发亮的抛光金属
2．如图所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰，烛焰在薄膜上成像的原理是
A．光的直线传播 B．光的反射
C．光的折射 D．光的色散
3．下列有关声与光的说法中不正确的是
A．“光”在同种均匀介质中沿直线传播
B．15 ℃时，声音在空气中的传播速度为340 m/s
C．“蟋蟀在鸣叫”说明蟋蟀是声源；“金光闪闪”说明金子是光源
D．超声波和次声波的传播都需要介质
4．百米赛跑时，计时员为了计时更准确，通常在下列哪一个时刻开始计时
A．听见发令枪声时 B．看到发令枪冒烟时
C．看到运动员起跑时 D．上述时刻都可以
5．2019年1月31日，天空出现了一场天文奇观——“三月合一”，即月全食。我国大部分地区都能欣赏到一轮“红月亮”高悬夜空的迷人景象。月全食的形成主要是由于
A．小孔成像 B．光的直线传播
C．光的反射 D．光的折射
6．下列说法正确的是
A．光线是真实存在的
B．光是沿直线传播的
C．月亮是自然光源
D．激光准直用到了光的直线传播知识
7．关于光速、光年的说法正确的是
A．光速是无限大的
B．光的传播速度是3×108 m/s
C．光年是一个时间单位
D．光年是天文学上表示距离的单位
8．在小孔成像实验中，从半透明纸屏上能看到外界物体的像。如果小孔靠近物体，纸屏离小孔的距离增大一些，则纸屏上该物体的像将
A．变小 B．不变
C．变大 D．以上均可能
9．闪电是云层和云层之间或云层与地面之间的一种放电现象，而放电时所发出的巨大声响就是雷鸣。打雷时，人们看到的闪电和听到的雷鸣是
A．同时的 B．先看到的闪电后听到的雷鸣
C．先听到的雷鸣后看到的闪电 D．以上都错
10．光在水中的穿透能力很有限，即使在最清澈的海水中，人们也只能看到十几米到几十米内的物体，关于光线下列说法不正确的是
A．光线是人们为了形象描述光的传播而建立的理想物理模型
B．光在海水中沿直线传播
C．光的传播速度与介质有关
D．光线是客观存在的
二、填空题
11．物理兴趣小组自制了简易针孔照相机，利用它观察窗外的景物时，会在塑料膜上看到倒立的_______（选填“实”或“虚”）像，成像原理是______________。
12．晴天正午，小明与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，光斑形状与什么因素有关呢？通过探究，他们得到了以下结论，无论是大孔还是小孔形成的光斑都是由于__________形成的，其中__________（小孔/大孔）形成光斑的形状与孔的形状有关，__________（小孔/大孔）形成的光斑的大小与孔到地面的距离有关。
13．如图所示，发生“日全食”时太阳、地球、月球应处在同一直线上，则地球应在图中________（填“甲”或“乙”）所示的位置。
14．发生日偏食时，太阳光透过茂密的树叶间的缝隙，会在树下的地面上形成许多大小不同的_______（选填“圆形”或“月牙形”）光斑。
15．为了表示光的传播情况。我们通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和___________，同时忽略了光的亮度、___________（写出一条即可）等其他性质，于是建立了___________的模型。
16．光源分为__________和__________两类。在太阳、闪电、舞台上的灯光、激光束、发光的水母、蜡烛光中，其中属于前者的是________________，属于后者的是________________。
17．光在____________中是沿直线传播的；光在________中传播的速度最大，这个速度是________m/s，光年是________的单位。
18．某人在夜晚路过某一有路灯的街道过程中，先向路灯走近后走远，此人影子的长短变化情况是_____________________。
19．人类曾经用激光测量月球到地球的距离。已知光在真空中和空气中的传播速度近似等于3×108 m/s。若向月球发射一束激光，从发出到由月球反射回来接收到这束光经历的时间为2.56 s。则可以计算出月球到地球表面的距离大约是___________km。
20．阅读并回答后面的问题：
宇宙中恒星间的距离都非常大，为了表达起来方便一些，天文学家使用一个非常大的长度单位——光年，它等于光在1年内传播的距离。离太阳系最近的恒星是半人马座“比邻星”，距离我们4.3光年；“牛郎星”和“织女星”的距离是16光年；目前人类观察到的最远的天体，距离我们有140多亿光年。
（1）光年是________单位。
（2）1光年表示________。
（3）“牛郎星”和“织女星”相距约________km。
（4）我们现在观测到的“比邻星”的光是它现在发出来的吗？________（填“是”或“不是”）。
三、简答题
21．如图，伽利略1607年进行了世界上第一次测量光速的尝试。方法是：让两个人分别站在相距1.5 km的两座山上，每个人拿一个灯，第一个人先举起灯，当第二个人看到第一个人的灯时立即举起自己的灯，从第一个人举起灯到他看到第二个人的灯的时间间隔就是光传播3 km的时间。但这种方法根本行不通。伽利略的实验未能成功。这个方法在原理上对不对？请你分析伽利略失败的原因。
22．某雷雨天的晚上，玉红同学看到闪电3 s后听到了雷声。
（1）请你帮她估算打雷的地方距她多远？（声音在空气中的传播速度以340 m/s计算。[要求：①写出公式；②有必要的文字说明；③数据要代单位]
（2）实际上，闪电和雷声是同时产生的，为什么我们总是先看到闪电后听到雷声呢？请你利用速度公式分析说明产生这种现象的原因。
四、实验题
23．探究小孔成像规律选用的实验器材：针、不透明纸、白纸、白炽灯、桌子。
（1）如图所示，抓在手上的不透明纸上用针扎一个直径约1 mm的小孔，让白炽灯发出的光穿过小孔射到桌面上的白纸上，在白纸上可看到一个清晰的________（选填“灯丝”或“小孔”）的像，这种现象叫做______________，这种现象是由于___________________形成的。
（2）保持灯和白纸的位置不动，向上移动小孔，像的大小将________；保持灯和小孔的位置不动，向上移动白纸，像的大小将________；保持小孔和白纸的位置不动，向上移动白炽灯，像的大小将________。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
第四章 光现象
第1节 光的直线传播
一、选择题
1．下列物体中是光源的是
A．月亮
B．萤火虫
C．镜子
D．太阳照射下闪闪发亮的抛光金属
【答案】B
2．如图所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰，烛焰在薄膜上成像的原理是
A．光的直线传播 B．光的反射
C．光的折射 D．光的色散
【答案】A
【解析】小孔成像是光沿直线传播形成的，故其特点是成倒立的实像，其成像原理是光的直线传播。故选A。
3．下列有关声与光的说法中不正确的是
A．“光”在同种均匀介质中沿直线传播
B．15 ℃时，声音在空气中的传播速度为340 m/s
C．“蟋蟀在鸣叫”说明蟋蟀是声源；“金光闪闪”说明金子是光源
D．超声波和次声波的传播都需要介质
【答案】C
【解析】A．“光”在同种均匀介质中沿直线传播，故A正确；B．15 ℃时，声音在空气中的传播速度为340 m/s，故B正确；C．“金光闪闪”说明金子能够反射光线，而它自身不会发光，因此不是光源，故C错误；D．超声波和次声波都属于声音，声音的传播都需要介质，故D正确。故选C。
4．百米赛跑时，计时员为了计时更准确，通常在下列哪一个时刻开始计时
A．听见发令枪声时 B．看到发令枪冒烟时
C．看到运动员起跑时 D．上述时刻都可以
【答案】B
【解析】因为光速远大于声速，则光从起点传到终点时所用时间要短的多，故以冒烟时开始计时要准确一些。故选B。
5．2019年1月31日，天空出现了一场天文奇观——“三月合一”，即月全食。我国大部分地区都能欣赏到一轮“红月亮”高悬夜空的迷人景象。月全食的形成主要是由于
A．小孔成像 B．光的直线传播
C．光的反射 D．光的折射
【答案】B
【解析】当太阳、地球、月球在同一直线上，地球位于太阳与月球之间时，太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地球完全挡住，光线照不到月球上，在地球上完全看不到月球的现象就是月全食，月食是由光的直线传播形成的。故选B。
6．下列说法正确的是
A．光线是真实存在的
B．光是沿直线传播的
C．月亮是自然光源
D．激光准直用到了光的直线传播知识
【答案】D
7．关于光速、光年的说法正确的是
A．光速是无限大的
B．光的传播速度是3×108 m/s
C．光年是一个时间单位
D．光年是天文学上表示距离的单位
【答案】D
8．在小孔成像实验中，从半透明纸屏上能看到外界物体的像。如果小孔靠近物体，纸屏离小孔的距离增大一些，则纸屏上该物体的像将
A．变小 B．不变
C．变大 D．以上均可能
【答案】C
【解析】如果小孔靠近物体，纸屏离小孔的距离增大一些，即物距减小，像距增大，则所成的像会变大。故C正确，ABD错误。
9．闪电是云层和云层之间或云层与地面之间的一种放电现象，而放电时所发出的巨大声响就是雷鸣。打雷时，人们看到的闪电和听到的雷鸣是
A．同时的 B．先看到的闪电后听到的雷鸣
C．先听到的雷鸣后看到的闪电 D．以上都错
【答案】B
【解析】根据题意知道，闪电和雷声是同时发生的，但我们会先看到闪电，后听到雷声，原因是在空气中光的传播速度大于声音的传播速度，即声音的传播速度是340 m/s，光的传播速度是3×108 m/s，故选B。
10．光在水中的穿透能力很有限，即使在最清澈的海水中，人们也只能看到十几米到几十米内的物体，关于光线下列说法不正确的是
A．光线是人们为了形象描述光的传播而建立的理想物理模型
B．光在海水中沿直线传播
C．光的传播速度与介质有关
D．光线是客观存在的
【答案】D
【解析】A．光线是人们为了形象描述光的传播而建立的理想物理模型，故A正确，不符合题意；B．光在海水中沿直线传播，故B正确，不符合题意；C．光的传播速度与介质有关，故C正确，不符合题意；D．光线实际不存在，是为了形象描述光的传播特点而假想出来的，故D错误，符合题意。故选D。
二、填空题
11．物理兴趣小组自制了简易针孔照相机，利用它观察窗外的景物时，会在塑料膜上看到倒立的_______（选填“实”或“虚”）像，成像原理是______________。
【答案】实 光的直线传播
【解析】“针孔相机”成像实际上就是小孔成像，它是由光的直线传播形成的。利用针孔照相机观察窗外的景物时，会在塑料薄膜上看到倒立的彩色实像。
12．晴天正午，小明与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，光斑形状与什么因素有关呢？通过探究，他们得到了以下结论，无论是大孔还是小孔形成的光斑都是由于__________形成的，其中__________（小孔/大孔）形成光斑的形状与孔的形状有关，__________（小孔/大孔）形成的光斑的大小与孔到地面的距离有关。
【答案】直线传播 大孔 小孔
13．如图所示，发生“日全食”时太阳、地球、月球应处在同一直线上，则地球应在图中________（填“甲”或“乙”）所示的位置。
【答案】乙
【解析】当太阳、地球、月球处在同一直线上，月球处在太阳和地球之间时，月球的影子会落到地球上，在地球上月球影子里的人就看不到太阳，这就是日食，是光的直线传播产生的，则地球应在图中乙位置。
14．发生日偏食时，太阳光透过茂密的树叶间的缝隙，会在树下的地面上形成许多大小不同的_______（选填“圆形”或“月牙形”）光斑。
【答案】月牙形
【解析】日偏食的形成是小孔成像，像的形状与物体的形状有关，当发生日偏食时，太阳成为月牙形，故树下的地面上形成月牙形光斑。
15．为了表示光的传播情况。我们通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和___________，同时忽略了光的亮度、___________（写出一条即可）等其他性质，于是建立了___________的模型。
【答案】方向 色彩 光路
【解析】在物理学中，光线是用来表示光的传播路径和方向的带有箭头的直线。它不能表示光的亮度、色彩等性质；光线可以表示光的传播路径，故建立了光路的模型。
16．光源分为__________和__________两类。在太阳、闪电、舞台上的灯光、激光束、发光的水母、蜡烛光中，其中属于前者的是________________，属于后者的是________________。
【答案】自然光源 人造光源 闪电、太阳、发光的水母 蜡烛、舞台上的灯光、激光束
17．光在____________中是沿直线传播的；光在________中传播的速度最大，这个速度是________m/s，光年是________的单位。
【答案】同种均匀介质 真空 3×108 距离
【解析】光沿直线传播是有条件的，光在同种均匀介质中是沿直线传播的；光的传播不需要介质，光在不同介质中传播的速度不同，光在真空中传播速度最大，光在真空中传播的速度为3×108 m/s；光年是光在一年内传播的距离，故光年是距离单位。
18．某人在夜晚路过某一有路灯的街道过程中，先向路灯走近后走远，此人影子的长短变化情况是_____________________。
【答案】先变短后变长
【解析】当人在远处时，人与灯光的夹角小，形成的影子长；当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角会变大，此时形成的影子会变短；当人经过路灯逐渐远离时，人与灯光的夹角又会变小，形成的影子再次变长。因此，当人经过路灯时，影子先变短后变长。
19．人类曾经用激光测量月球到地球的距离。已知光在真空中和空气中的传播速度近似等于3×108 m/s。若向月球发射一束激光，从发出到由月球反射回来接收到这束光经历的时间为2.56 s。则可以计算出月球到地球表面的距离大约是___________km。
【答案】3.84×105
【解析】从发出到接收，光走过的距离为月球到地球表面距离的2倍，因此，月球到地球表面距离为s′=s=vt=×3×108 m/s×2.56 s=3.84×108 m=3.84×105 km。
20．阅读并回答后面的问题：
宇宙中恒星间的距离都非常大，为了表达起来方便一些，天文学家使用一个非常大的长度单位——光年，它等于光在1年内传播的距离。离太阳系最近的恒星是半人马座“比邻星”，距离我们4.3光年；“牛郎星”和“织女星”的距离是16光年；目前人类观察到的最远的天体，距离我们有140多亿光年。
（1）光年是________单位。
（2）1光年表示________。
（3）“牛郎星”和“织女星”相距约________km。
（4）我们现在观测到的“比邻星”的光是它现在发出来的吗？________（填“是”或“不是”）。
【答案】（1）长度 （2）光在1年时间内传播的距离 （3）9.4608×1012 （4）不是
三、简答题
21．如图，伽利略1607年进行了世界上第一次测量光速的尝试。方法是：让两个人分别站在相距1.5 km的两座山上，每个人拿一个灯，第一个人先举起灯，当第二个人看到第一个人的灯时立即举起自己的灯，从第一个人举起灯到他看到第二个人的灯的时间间隔就是光传播3 km的时间。但这种方法根本行不通。伽利略的实验未能成功。这个方法在原理上对不对？请你分析伽利略失败的原因。
【答案】见解析
【解析】伽利略的测量原理是正确的，但这种方法是行不通的，原因有两个：
一是光的传播速度很快，大约是3×108 m/s即3×105 km/s，光传播3 km的时间t==，这个时间是非常短的，用我们日常生活中的测量时间工具是测不出来的；二是没有考虑到人的反应时间，第二个人看到一个人的灯时再举起自己的灯有一定的时间间隔，第一个人看到第二个人举起的灯再计时也需要一定的时间。
22．某雷雨天的晚上，玉红同学看到闪电3 s后听到了雷声。
（1）请你帮她估算打雷的地方距她多远？（声音在空气中的传播速度以340 m/s计算。[要求：①写出公式；②有必要的文字说明；③数据要代单位]
（2）实际上，闪电和雷声是同时产生的，为什么我们总是先看到闪电后听到雷声呢？请你利用速度公式分析说明产生这种现象的原因。
【答案】（1）1 020 m （2）闪电以光速进人眼，雷声以声速进入人耳，根据公式t=，当路程一定时，时间与速度成反比，光速比声速大得多，反以我们总是先看到闪电后听到雷声。
【解析】（1）打雷的地方与她的距离为s=v声t=340 m/s×3 s=1 020 m。
（2）闪电以光速进人眼，雷声以声速进入人耳，根据公式t=，当路程一定时，时间与速度成反比，光速比声速大得多，反以我们总是先看到闪电后听到雷声。
四、实验题
23．探究小孔成像规律选用的实验器材：针、不透明纸、白纸、白炽灯、桌子。
（1）如图所示，抓在手上的不透明纸上用针扎一个直径约1 mm的小孔，让白炽灯发出的光穿过小孔射到桌面上的白纸上，在白纸上可看到一个清晰的________（选填“灯丝”或“小孔”）的像，这种现象叫做______________，这种现象是由于___________________形成的。
（2）保持灯和白纸的位置不动，向上移动小孔，像的大小将________；保持灯和小孔的位置不动，向上移动白纸，像的大小将________；保持小孔和白纸的位置不动，向上移动白炽灯，像的大小将________。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】（1）灯丝 小孔成像 光的直线传播 （2）变大 变小 变小
