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专项集训6
物态变化、内能
一、单选题
1.下列是关于水蒸发致冷现象的解释,
①水分子运动速度有大有小;
②剩余的水内能减少,温度降低;
③剩余的水分子运动速度相对较小;
④速度大的水分子动能大,更易摆脱周围分子的“束缚”,跑到空气中。
此解释合理的顺序是
(??
)
A.①④③②??????B.②③①④??????C.③①④②??????D.④③②①
2.下列物态变化属于凝固的是
(??
)
A.湖水结冰
??
?
?B.雾气消散
C.露珠形成
?????D.冰雪消融
3.下列都是教材中的实验,其中为了说明“对物体做功,物体内能增加”的是
(??
)
A.图甲:手帕摩擦塑料丝后,塑料丝散开???B.图乙:缝衣针与磁铁摩擦后,有了磁性
C.图丙:加热后,水蒸气把木塞冲出试管???D.图丁:迅速下压活塞后,浸过乙醚的棉花燃烧
4.下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是
(??
)
A.??B.??C.???D.
5.电水壶是常用小家电.下列有关电水壶烧水的观察和思考,正确的是
(??
)
A.加热过程中,水的内能通过热传递改变???????B.加热过程中,水的热量不断增加
C.沸腾时,所冒的“白气”是水汽化产生的水蒸气???D.沸腾时,继续吸热水温不断上升
6.将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度(两物体与外界没有热量交换)。则有
(??
)
A.高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量
B.高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量
C.高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度
D.高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度
7.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是
(??
)
①图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能增大,与热机的压缩冲程原理相同。
②图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能减少,与热机的做功冲程原理相同。
③图乙,瓶塞跳起前,打气筒对瓶内气体打气、加压时,空气的内能不断增加,与热机的做功冲程原理相同。
④图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少,与热机的做功冲程原理相同。
⑤图丙,试管内的水在被点燃的酒精灯加热的过程中,能量时刻只发生着转移。
⑥图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能不断增大,是热机的做功冲程。?
A.①②④??????B.③④⑥????????C.③④⑤????????D.①④⑤
第7题图
第9题图
8.水煎包是东营特色名吃,其特色在于兼得水煮油煎之妙,色泽金黄,一面焦脆,三面软嫩,皮薄馅大,香而不腻。在水煎包的制作过程中,以下说法正确的是
(??
)
①水煎包“香气四溢”,说明分子在不停地做无规则运动
②水煎包能被煎成金黄色,是因为油的沸点比水的沸点低
③木柴燃烧时将化学能转化为内能
④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”,“白气”是水汽化形成的
A.①②③??
???B.①③??
??
?C.①③④??
?????D.②③④
9.用两套完全相同(如图甲所示)的装置,在标准大气压下分别对试管中装有少量质量相等的固体M和N进行加热。M和N的温度一时间图像如图乙所示,在35分钟内N物质始终是固体。则下列说法正确的是
(??
)
A.M、N肯定都是晶体?????????????
?B.M肯定是晶体,N肯定是非晶体
C.M肯定是晶体,熔化过程用了35分钟?????
D.若N是晶体,其熔点不低于100℃
10.如图所示,在瓶里装有少量的水,盖紧瓶盖,使劲拧瓶的下部,使其严重变形,然后略松开瓶盖(对着没人的方向),瓶盖弹出数米远,观察到瓶口和瓶内有白雾产生。下列分析正确的是
(??
)
A.用力拧瓶的下部时瓶内气体内能减少,温度升高
B.用力拧瓶的下部时瓶内气体内能增加,温度降低
C.瓶盖弹出时气体内能减小,温度降低,水蒸气液化
D.瓶盖弹出时气体内能增加,温度降低,水蒸气液化
11.小科发现浴室的两根水管,甲上布满水珠,乙上完全见不到水珠。则下列说法正确的是
(??
)
A.乙水管是热水管??????????????B.浴室里看到的大量白汽是水蒸气
C.甲水管出现的水珠是汽化的结果???????D.冷热水混合,热水把温度传给冷水
12.热现象在一年四季中随处可见,下列有关说法中正确的是
(??
)
A.春天的早晨经常出现大雾,这是汽化现象
B.夏天揭开冰棍包装后会看到冰棍冒“白汽”,这是凝华现象
C.秋天的早晨花草上出现小的露珠,这是液化现象
D.初冬的早晨地面上会出现白色的霜,这是凝固现象
13.中央二台“真假实验室”探究,刚从冰箱冷冻室拿出冰棍贴紧舌头,舌头会被“冻”在冰棍上,这是因为舌头的水发生了某种物态变化,与其对应的图像是
(??
)
A.B.?C.D.
14.表中列出几种物质的熔点,据此判断以下说法正确的是
(??
)
物质名称
汞
金
铜
铁
钨
氧
熔点/℃
-38.8
1064
1083
1535
3410
-218
A.铜球掉入铁水中不会熔化???????????
B.在-216℃时,氧是固态的
C.水银温度计可测量零下40℃的温度?????
??D.用钨制成的灯丝不易熔化
15.扇扇子会感到身上很凉爽和进入空调房感觉到凉爽分别是因为
(??
)
A.扇来的风把身体周围的热空气赶跑,空调房没有热气
B.扇来的风是凉的,空调的风把身上的热吹掉了
C.扇来的风加快了身上汗液的蒸发,汗液蒸发时要吸热,空调房里本身温度低
D.扇来的风把身上的热吹掉了,空调房内没有热气
16.我国古代有许多艺术性、科学性较高的饮器。有一种杯叫“常满杯”,杯中有用上等白玉做成的圆锥体,放在空气中,不断有水滴产生,使其常满。关于此杯,有下列说法:
①杯中的水是水蒸气在白玉上液化形成的;
②杯中的水是空气在白玉上液化形成的;
③白玉是一种比热较小的物质,相同条件下温度变化不显著;
④利用杯了在缺少水源的崇山峻岭中能自动“生”水。
则上述说法正确的是
(??
)
A.①③???????B.②④???????C.①④????????D.③④
17.随着生活水平的提高,“热疗”已走进我们的生活,如家里的“热敷”、体育场上的“蜡浴”。其中“蜡浴”就是将熔化的蜡用刷子刷在肿胀部位,一段时间后,肿胀消失,疼痛减轻。下列有关“蜡浴”的物态变化说法正确的是
(??
)
A.熔化吸热??????B.凝固放热??????C.凝华放热?????D.升华吸热
18.下列现象中,不能证明空气中含有水蒸气的是
(??
)
A.打开浓盐酸试剂瓶,瓶口见到大量白雾????B.夏天刚从冰箱取出的冰棍附近出现“白气”
C.氢氧化钠固体露置在空气中变质????
??D.舞台上撒干冰,出现云雾腾腾的效果
19.下列现象中,属于用热传递方法使物体的内能减少的是
(??
)
A.灼热的铁水变成铁铸件??????????B.夏天从冰箱里取出的正在熔化的冰块
C.冲开热水瓶塞子的水蒸气?????????D.坠入大气层中的流星
20.下列关于温度与内能在实际中应用的实例,说法正确的是
(??
)
A.在炒菜时,用铲子在锅内反复翻炒,是通过做功的方法来增加菜的内能的
B.用锤子敲打钉子时,钉子温度会升高,这是通过热传递的方法改变钉子内能的
C.松开用气筒打足气的气球进行放气,会发现气球口处有小水珠,这是物体对外做功内能减少造成的
D.旋开常温的可乐瓶盖,会在瓶口处看到“白气”,这是瓶内可乐汽化成的水蒸气
二、填空题
21.火山爆发时,熔岩喷出地表。岩浆是由多种成分组成的液体,在流淌过程中,在火山口周围向外依次形成一系列的矿物:橄榄石→浑石→角闪石→黑云母→正长石→白云母→石英。上述矿石的形成过程所发生的物态变化是________,火山周围形成的这些矿石的熔点依次为________(填“由高到低”、“由低到高”或“相同的”)
22.如图,甲装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精,使用打气筒向烧瓶内打气,根据传感器采集的数据,电脑处理后得到如图乙所示图像。?
(1)AB段出现烧瓶内气体温度上升的实验现象,这是通过________改变内能
(2)图乙中BC段对应发生情况与热机中________冲程相似;
(3)橡皮塞弹出后瓶口出现白雾,是因为酒精________而产生的(填物态变化)。
23.在探究热现象的实验中,小明将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,并放在一个装有水的大烧杯中进行加热,如图甲所示。根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像,如图乙所示。请回答下列问题:
(1)将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,目的是________(写出一点即可)。
(2)由图乙可知,________(选填“A”或“B”)是冰,该物质在第4min时的状态为________,冰在熔化过程中________?(选填“分子动能”或“分子势能”)增大。当冰全部熔化后,继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间,发现试管中的水始终不会沸腾,其原因可能是________。
(3)加热1min,冰、石蜡均为固态,由图乙可知,此时________?(选填“冰”或“石蜡”)的比热容较大
第23题图
第24题图
第25题图
24.如图是打赢“蓝天保卫战”行动中,雾炮车向空中喷水雾,使尘埃粒子快速沉降到地面,以净化空气。
(1)夏天,雾炮车喷出的水雾在空中发生________(填物态变化名称),能起到降温的作用。
(2)雾炮车的发动机是热机。四个冲程中将内能转化为机械能的是________冲程(选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”)。
25.小金为了证明“碘升华”做了如图甲、乙两个实验(甲图为教材中的方法,乙图为水浴加热法)。加热一段时间后,均能观察到紫色的碘蒸气。
已知:常压下,碘的熔点为113.60℃,碘的沸点为184.25℃,酒精灯火焰的温度约400℃。
(1)你认为实验________(填“甲”或“乙”)更能说明碘直接升华,理由是________。
(2)碘升华需要________(填“吸热”或“放热”)。
(3)科学来源于生活,请再举一例物质升华的例子________________。
26.电冰箱里制冷设备主要由三部分:蒸发器、空气压缩机和冷凝器。冰箱使用的制冷剂是一种沸点________(选填“高”或“低”)的物质,制冷剂进入冷冻室内的蒸发器后发生剧烈________(填物态变化),使食物降温保鲜,在这过程中制冷剂内能________(选填增加、减少或不变)。
第26题图
第27题图
第28题图
27.如图所示为一种水开后能鸣笛的电水壶,烧水的过程中,水的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”),壶嘴冒出的“白气”________水蒸气(选填“是”或“不是”),仔细观察发现出现“白气”的位置总是在________(选填“远离”或“靠近”)壶嘴的位置,水开时测量水温是98℃,原因是当时的大气压________(选填“大于”“小于”或“等于”)1标准大气压。
28.如图,是某种物质熔化时温度随时间的变化图,根据图像的特征和信息,可以判断该物质是_______(选填晶体或非晶体),它的熔点是_______在熔化过程中________填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”);这种物质液体的比热________(选填“大于”小于”或“等于”)固体的比热
29.用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中,会发现气筒的简壁发热。筒壁发热现象的产生,有两个方面的原因:a、打气过程中活塞与筒壁之间不断地克服摩擦做功使筒壁的内能增加、温度升高:b、打气时活塞压缩气体做功使气体的内能增加,升温的气体通过热传递使筒壁温度升高,针对哪一个是主要原因问题,小明设计了如下实验:先测出打气前筒壁的温度为t0,再将打气筒不与轮胎相连空打气适量的n次后测出筒壁温度为t1,待筒壁温度恢复t0后,再将打气筒与轮胎相连,在相同的时间内打相同的n次后测出筒壁温度为t2。你认为t2
______t1(“>”、“<”、“=”),原因是:________________;若想要说明b是主要原因的实验结果应该是:________。
A.
t2?t0>t1?t0???
?B.
t2?t1>t1?t0??????
C.t2?t1三、实验探究题
30.某小组在“探究冰和蜡的熔化规律”时,使用的实验装置如图甲所示:
(1)向试管中放入500g冰,应选用颗粒________(选填“较大”或“较小”)的冰块做实验。
(2)从加热到熔化记录的实验数据如下表,可以判断蜡属于________(填“晶体”或“非晶体”)。小组成员发现冰从开始加热至开始熔化,酒精灯内共消耗了3.5g酒精,若加热的效率为10%,则酒精的热值是________J/kg(C水=4.2×103J/kg℃)
(3)根据冰加热过程中记录的数据画出如图丙所示温度-时间图象,AB这段时间内,该物质处于________状态。若继续加热,试管中的水________(选填“会”或“不会”)沸腾。实验后将烧杯中的沸水放在桌上越来越凉,探究水沸腾前后温度变化特点,根据实验数据作出了如图象,最合理表示其温度T随时间t变化关系的是________。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
蜡的温度/℃
42
44
46
48
49
50
51
52
31.为研究某物质的熔化情况,小科用如图所示的装置进行了实验。
(1)在组装装置中,酒精灯、温度计、铁圈三者的先后组装顺序为:________;
(2)该实验方法存在的不足是:________________________________;
(3)改正错误后,小科测得的实验数据记录如下:
加热时间/分
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
物体温度/℃
38
43
48
53
58
58
58
60
63
66
表中能说明该物质属晶体的证据是:________________。
第31题图
第32题图
第33题图
32.人们都说:“被100℃的水蒸气烫伤,要比被100℃的热水烫伤严重得多”。小科认为这是因为100℃的水蒸气和100℃的热水温度虽然一样,但100℃的水蒸气变成100℃的热水时,还需放出热量。对此,小科设计了以下实验证明自己的现点。实验过程:(实验中热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计)
①将一定质量温度为t1的冷水装入一个双层通入玻璃真空保温杯中,液面如图甲所示位置,标记为A;
②向杯中插入导管,将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中(水蒸气全部被吸收),发现杯中水面明显上升;
③一段时间后,停止通入水蒸气,移出导管后,杯中液面位置如图乙所示,标记为B,再测出此时杯中水的温度为t2,比较发现t2高于t1。
(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生________(填物态变化名称)的结果;
(2)t2高于t1的原因是
________________________________。
(3)小思认为因未设置对照,小科的实验还不足以证明他的观点。请你完成小思设计的实验方案:①取一个相同的保温杯,在保温杯中倒入与第一个保温杯中质量相同、温度为t1的冷水,②再倒入________________________;③摇匀后测出此保温杯中水温t3,并与t2比较,t2高于t3,得出水蒸气液化放热。
33.科学兴趣小组同学发现,在很冷的冬天,用一根两端拴有重物的细金属丝,挂在一个粗大的冰块上。一段时间后,出现了如下有趣的现象:细金属丝割穿了冰块,而冰块保持完整。他们对此现象进行了讨论,请你一起完成以下问题:
(1)在此过程中,冰块发生的物态变化主要有________________。
(2)关于冰熔化的原因,他们提出了以下三种猜想:
猜想1:冰块的厚度越小,冰的熔点越低。
猜想2:金属丝的温度低于冰的熔点。
猜想3:金属丝对冰块的压强越大,冰的熔点越低。
①根据所学知识,他们经过讨论,断定猜想2是错误的。你认为他们判断的依据是________________________________________。
②请设计一个简单实验,验证猜想3是否正确,简述你的实验方法和判断依据________________________________________。
四、解答题
34.科学创新小组设计并制作了一个能将水温调控在48℃左右的自动控温杯,结构示意图如图甲,其夹层填充物为海波晶体(熔点为48℃)。小组同学为检测该自动控温杯控温功能,做了如下测试:①在杯中装满100℃的水,盖紧杯盖,摇动杯子,水温下降到48℃并稳定在此温度一段时间;②t2时,将杯内的水倒掉,迅速加入20℃的水,盖紧杯盖,摇动杯子,水温上升到48℃并保持。上述检测过程中水温随时间变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释图乙中ac段水温变化的原因。(提示:图乙中de段不必作答)
35.英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化,该介质经过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力,因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机,工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。
?
36.科学老师用矿泉水瓶(瓶盖上安有自行车胎气门芯)、气筒、温度传感器自制了一个气体内能改变的实验装置(如图甲)。老师做了两组实验,第一组“放气组”向矿泉水瓶中加入少量水和酒精,拧紧瓶盖,用气筒向瓶内充气25秒,然后迅速打开气门芯放出瓶内气体;第二组“未放气组”实验前25秒与第一组完全相同,但25秒后没有放气。温度传感器自动记录两组实验瓶内温度的变化,结果如图乙。结合内能与其他已学知识分析“放气组”温度变化的原因。
37.小明利用如图所示的实验装置观察水的沸腾。
(1)组装器材时,应先固定左图中的________(填“A”或“B”)。
(2)在水温升高到90℃后,小明每隔1min观察1次温度计的示数,记录在表中,直至水沸腾,如此持续3min后停止读数;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
①在第7min小明忘记记录数据,此时的水温应为________℃。
②小明观察到:沸腾时水中气泡的情形为如图中________图(填“C”或“D”)。原因是________________。
第37题图
第38题图
38.如图甲所示,重为
G的瓶塞紧塞在竖直的瓶口,用打气筒向装有少量水的瓶内打气。
(1)当瓶塞跳起时,瓶内出现白雾,此时所发生的物态变化是________,瓶内气体的内能________(选填“增大”或“减小”))
(2)在图乙中画出从开始打气到瓶塞即将跳起(进气量为amL)的过程中,瓶塞所受摩擦力f的大小与进气量的关系图像。
(3)四冲程汽油机的工作示意图如下,其中与此实验原理相同汽车的冲程有________
?
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精品试卷·第
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物态变化、内能
参考答案
一、单选题
1.A
解析:关于水蒸发致冷的现象,解释如下:
①水分子运动速度有大有小;
②速度大的水分子动能大,更易摆脱周围分子的“束缚”,跑到空气中。
③剩余的水分子运动速度相对较小;
④剩余的水内能减少,温度降低。
那么正确的顺序是:①④③②。
2.A
解析:A.湖水是液态,冰是固态,因此湖水结冰是凝固现象,故A符合题意;
B.雾气是液态,水蒸气是气态,雾气消散是汽化现象,故B不合题意;
C.水蒸气是气态,露珠是液态,因此露珠的形成是液化过程,故C不合题意;
D.冰雪是固态,水是液态,因此冰雪消融是熔化过程,故D不合题意。
3.D
解析:A.图甲:手帕摩擦塑料丝后,塑料丝散开
,说明同种电荷相互排斥,故A不合题意;
B.图乙:缝衣针与磁铁摩擦后,有了磁性,这是磁化现象,故B不合题意;?
C.图丙:加热后,水蒸气把木塞冲出试管,这是水蒸气对外界做功,内能减少,故C不合题意;?
D.图丁:迅速下压活塞后,活塞对里面的空气做功,使乙醚的内能增加,导致浸过乙醚的棉花燃烧,这说明外界对物体做功,物体内能增加,故D符合题意。
4.A
解析:A.是热传递的方式改变内能;
BCD.是做功的方式改变内能。
5.A
解析:A.如图所示,电热水壶加热过程中,水的内能通过热传递改变,故A正确;
B.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故B错误;
C.白气是一些小液滴,即是沸腾时,温度比较高的水蒸气遇冷液化而成的小水滴,故C错误;
D.液体沸腾的特点是吸热,但温度不变,故D错误.
6.B
解析:AB.高温物体放出热量,低温物体吸收热量,放出的热量等于放出的热量,故B正确,A错误CD.将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度,由于不知它们的初始温度,故无法判定温度的高低,故CD错误。
7.A
解析:①图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,将机械能转化为内能,空气的内能增大,与热机的压缩冲程原理相同,故①正确;
②图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,内能转化为塞子的机械能,空气的内能减少,与热机的做功冲程原理相同,故②正确;
③图乙,瓶塞跳起前,打气筒对瓶内气体打气、加压时,机械能转化为内能,空气的内能不断增加,与热机的压缩原理相同,故③错误;
④图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,与热机的做功冲程原理相同,故④正确;
⑤图丙,试管内的水在被点燃的酒精灯加热的过程中,能量时刻即发生着转移,又发生着转化,故⑤错误;
⑥图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,内能转化为活塞的机械能,气体的内能不断减小,是热机的做功冲程,故⑥错误。
8.B
解析:①水煎包“香气四溢”,说明分子在不停地做无规则运动,故①正确;
②水煎包能被煎成金黄色,是因为油的沸点比水的沸点高,故②错误;
③木柴燃烧时将化学能转化为内能,故③正确;
④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”,“白气”是水由气态变成液态发生的液化现象,故④错误。
那么正确的是①③。
9.D
解析:AB.根据乙图可知,物质M在熔化时温度保持不变,有熔点,肯定是晶体。用水浴法加热,物质的温度只能到达100℃,这时物质N还是固体,尚未开始熔化,无法确定它在熔化时是否温度保持不变,因此N是否为晶体无法确定,故A、B错误;
C.M肯定是晶体,熔化时间为:25min-10min=15min,故C错误;
D.100℃时N尚未熔化,因此如果N是晶体,那么它的熔点肯定不低于100℃,故D正确。
10.C
解析:AB.用力拧瓶的下部时,对瓶内气体做功,因此瓶内气体内能增大,温度升高,故A、B错误;
CD.瓶盖弹出时,瓶内气体对瓶盖做功,因此气体内能减小,温度降低,里面的水蒸气放热由气态变成液态发生液化现象,故C正确,D错误。
11.A
解析:AC.甲水管是冷水管,温度很低,浴室内的水蒸气在上面放热液化形成大量的小水珠;乙水管是热水管,温度较高,浴室内的水蒸气不能在上面放热液化成水,故A正确,C错误;
B.浴室内的大量白气是水蒸气液化形成的小水珠,故B错误;
D.冷热水混合时,热水温度高,冷水温度低,于是热水将热量传递给了冷水,故D错误。
?
12.C
解析:A.春天的早晨经常出现大雾,这是空气中的水蒸气遇冷放热,由气态变成液态形成的小水珠,是液化现象,故A错误;
B.夏天揭开冰棍包装后会看到冰棍冒“白汽”,这是空气中的水蒸气遇冷,由气态变成液体形成的小水珠,是液化现象,故B错误;
C.秋天的早晨花草上出现小的露珠,这是空气中的水蒸气遇冷,由气态变成液体形成的小水珠,是液化现象,故C正确;
D.初冬的早晨地面上会出现白色的霜,是空气中的水蒸气遇冷,直接由气态变成固态形成的,是凝华现象,故D错误。
13.D
解析:冰块的温度很低,舌头接触冰块后,舌头上的水迅速放热,温度下降;当到达0℃时,舌头上的水由液态变成固态发生凝固现象且温度保持不变;当全部变成冰后,温度继续下降,故D正确,而A、B、C错误。
14.D
解析:A.铁水的最低温度就是它的熔点1535℃,铜的熔点是1083℃;由于铜的熔点远远低于铁水的温度,因此铜球掉入铁水中肯定熔化,故A错误;
B.氧的熔点是-218℃,而-216℃在熔点以上,因此它肯定是液态,故B错误;
C.水银的熔点是-38.8℃,而-40℃的水银是固态,因此无法测量温度,故C错误;
D.钨的熔点是3410℃,而灯泡正常工作时的温度只有2000℃左右,因此用钨制成的灯丝不易熔化,故D正确。
15.C
解析:扇扇子会感到身上很凉,是因为风加快了人体上汗液的蒸发,而蒸发吸收人体热量,所以感觉凉爽;空调房里温度比较低,人体会向外放热,所以感觉凉爽,故C正确。
16.C
解析:根据液化知识可知,杯中的水是水蒸气在白玉上液化形成的,故①正确,②不正确;
因为该杯子能够使空气中的水蒸气在白玉上液化,说明该杯子温度较低,相同条件下温度变化(降低)显著,根据比热容知识可知,此种物质的比热容较小,故③不正确;
崇山峻岭中中空气湿度大,就会液化生成更多的水,故④正确。
17.B
解析:“蜡浴”就是将熔化的蜡用刷子刷在肿胀部位,蜡凝固放热,人体吸热后,加快血液流动,一段时间后,肿胀消失,疼痛减轻。
18.C
解析:A.打开浓盐酸试剂瓶,瓶口见到大量白雾,白雾是浓盐酸挥发出的氯化氢气体结合空气中的水蒸气而形成的盐酸小液滴,能证明空气中含有水蒸汽,故能证明空气中含有水蒸汽,不符合题意。
B.刚从冰箱取出的冰棍
温度较低,使得周围的水蒸气遇冷液化,从而出现了“白气”,故能证明空气中含有水蒸汽,不符合题意。
C.氢氧化钠固体能吸收空气的中水蒸气和二氧化碳,从而变质,无法确定是否是水蒸气导致的变质,符合题意。
D.干冰是固态的二氧化碳,干冰粉末升华时会吸收空气中大量的热量,致使空气的温度降低,从而使空气中的水蒸气迅速液化呈雾状,故能证明空气中含有水蒸气,不符合题意。
19.A
解析:灼热的铁水变成铁铸件是凝固过程,需要放热,其内能在减少。物态变化中伴随着吸热和放热,物体的内能发生改变,吸热的物体内能增加,放热的物体内能减少。熔化是一个吸热的过程,内能增加。冲开热水瓶塞子的水蒸气对水瓶塞子做功,水蒸气内能减少,是利用了做功的方法改变了物体的内能。坠入大气层的流星与空气摩擦做功,把其他形式能转化为内能,使流星的内能增加,温度升高,发热而且发光。故此题选A。
20.C
解析:A。炒菜时用铲子翻炒是为了使菜受热均匀,主要还是通过炉灶加热,利用热传递来改变菜的内能,没有炉灶仅利用铲子翻炒无法使菜变熟。
B.用锤子敲打钉子,是锤子对钉子做功,使钉子的内能增加,温度升高。
C.气球内充入的是压缩空气,松开气球口,气球内气体对外做功,使气体内能减少,温度降低,气球口附近的水蒸气液化成小水珠附着在气球口。
D.打开可乐瓶盖,瓶内气体对外做功,内能减少,温度降低,气体中水蒸气液化成小水珠形成“白气”。
二、填空题
21.凝固;由高到低
解析:岩浆岩的形成,是液态的岩浆遇冷凝固形成的;越接近火山内部,温度越来越高,所以岩石的熔点从里到外依次降低的。
22.(1)做功
(2)做功
(3)液化
解析:(1)AB段出现烧瓶内气体温度上升的实验现象,这应该是打气筒活塞对空气做功,将机械能转化为内能,因此这是通过做功的方式改变内能;
(2)图乙中BC段温度下降,应该是空气推动橡皮塞做功,将内能转化为机械能,与热机中的做功冲程相似
(3)橡皮塞弹出后瓶口出现白雾,是因为酒精液化而产生的。
23.(1)均匀受热(或减缓实验速度,便于观察记录;或在相同时间内,物质吸收热量相同。)
(2)A;固液共存;分子势能;达到沸点,不能持续吸热(或没有温度差,不能吸收热量)
(3)石蜡
解析:(1)将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,目的是:均匀受热(或减缓实验速度,便于观察记录;或在相同时间内,物质吸收热量相同。)
(2)由图乙可知,A在熔化时温度不变,有熔点,那么A是冰,该物质在第4min时的状态为固液共存,冰在熔化过程中吸热,内能增大,但温度不变,那么它的分子动能不变;根据内能=分子动能+分子势能可知,它的分子势能增大。当冰全部熔化后,继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间,发现试管中的水始终不会沸腾,其原因可能是:达到沸点,不能持续吸热(或没有温度差,不能吸收热量)。
(3)根据乙图可知,当加热1min时,质量相同的冰和石蜡吸收相同的热量,石蜡升高的温度小于冰升高的温度,因此石蜡的比热容大于冰的比热容。
24.(1)汽化
(2)做功
解析:(1)夏天,雾炮车喷出的水雾在空中发生汽化,能起到降温的作用。
(2)四个冲程中将内能转化为机械能的是做功冲程。
25.(1)乙;乙实验水沸腾时温度为100℃,未到达碘的熔点,说明碘没有熔化直接升华了
(2)吸热
(3)北方冬天冰冻的衣服干了、樟脑丸变小、干冰制雨等
解析:(1)我认为实验乙更能说明碘直接升华,理由是:乙实验水沸腾时温度为100℃,未到达碘的熔点,说明碘没有熔化直接升华了。
(2)碘升华需要吸热;
(3)升华的例子有:
北方冬天冰冻的衣服干了、樟脑丸变小、干冰制雨等
。
26.低;汽化;增加
解析:(1)制冷剂的沸点越低,它吸热后越容易汽化,越容易将里面的热量携带出来,因此冰箱使用的制冷剂是一种沸点低的物质;
(2)制冷剂进入冷冻室内的蒸发器后吸热,发生剧烈的汽化现象;
(3)使食物降温保鲜,在这过程中制冷剂吸收热量,内能增加。
27.增大;不是;远离;小于
解析:(1)烧水的过程中,水的内能增大,壶嘴冒出的“白气”不是水蒸气;
(2)“白气”的形成需要遇到低温的物体,而离壶嘴较远的地方温度较低,所以它总是出现在远离壶嘴的地方;
(3)水开时测量水温是98℃,低于100℃,原因是当时的大气压小于1标准大气压。
28.晶体;80;吸热;大于
解析:该物质在熔化时温度保持不变,说明它有熔点,因此它是晶体,而它的熔点是80℃;在熔化过程中,它需要不断的吸热;
AB段该物质是固态,10min内从50℃升高到80℃,那么升高的温度△t=30℃;CD段该物质是液态,10min内温度从80℃升高到100℃,那么升高的温度△t'=20℃;因为△t>△t',所以c固<c液。
29.>;t1:第一次只有摩擦来增加内能,t2:第二次还有压缩气体来增加的内能;B
解析:打气筒温度上升由两方面原因引起,即活塞和筒壁的摩擦以及活塞对里面的气体做功,这二者使筒壁温度的上升量肯定大于其中某一个因素引起的温度的上升量。
t1?t0的差是活塞与筒壁摩擦引起的温度变化,而t2?t1的差是活塞压缩气体做功引起的筒壁的温度变化。如果做功引起的温度变化大于摩擦引起的筒壁温度变化,那么肯定是t2?t1>t1?t0。
三、实验探究题
30.(1)较小
(2)非晶体;3×107J/kg
(3)固液共存;不会;A
解析:(1)冰块的颗粒越小,越有利于均匀受热,测量出来的温度和观察到的现象越接近客观实际;
(2)根据表格可知,蜡熔化时没有固定不变的温度,即没有熔点,属于非晶体。
冰吸收的热量为:Q=cm△t=2.1×103J/(kg?℃)×【0℃-(-10℃)】×0.5kg=1.05×104J;
酒精放出的热量为:;
酒精的热值为:;
(3)AB段冰吸热但温度不变,因此正在熔化,处于固液共存状态。
若继续加热,试管中的水可以达到沸点,但是无法从外面的水中继续吸热,所以它不会沸腾。
水在沸腾前,由于不断的加热,所以温度升高较快;沸腾时温度保持不变;停止沸腾后,开始温度下降的快,后来下降的慢,当到达室温时几乎保持不变,故选A。
31.(1)酒精灯、铁圈、温度计
(2)没有使用水浴法加热或没有搅拌器
(3)8—12分钟温度保持不变或有熔点
解析:(1)组装装置时,要先放置酒精灯,然后根据酒精灯的高度来确定铁圈的高度,最后放置温度计;
(2)该装置没有做到是物质均匀受热,使用水浴加热或使用搅拌器,物质受热效果会更好;
(3)由表格中的数据可知,在8到12min时,物体一直被加热但是温度不变,说明这段时间物体处于固液共存态,所以该物质是晶体。
32.(1)液化
(2)100℃的水蒸气液化放热给了冷水
(3)100℃的开水直至水面位置到达B位置(等高)处
解析:(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生液化的结果;
(2)t2高于t1的原因是:100℃的水蒸气液化放热给了冷水;
(3)要探究是100℃的水蒸气放出的热量多,还是100℃的水放出的热量多,就要控制其它因素相同,将100℃的水蒸气换成100℃的热水,因此步骤②为:再倒入100℃的开水直至水面位置到达B位置(等高)处。
33.(1)熔化和凝固
(2)金属丝挂在冰块上,温度应该相同;保持所挂重物不变,用粗细不同的金属丝挂在同一冰块上(或保持金属丝粗细不变,改变所挂重物);比较金属丝陷入冰块的程度,以此判断猜想
3
是否正确(合理即可)
解析:(1)细金属丝割穿了冰块,冰块保持完整,则说明金属丝进入冰块的过程中冰熔化了,但冰块依然完整,则说明熔化形成的水重新凝固了;故答案为:熔化和凝固;
(2)①:猜想2:金属丝的温度低于冰的熔点,根据题目中现象可知,是金属丝割断冰块,如果金属丝的温度低于冰的熔点则冰块不会被割断;且当物质直接接触时,温度不同时,会发生热传递直至温度相同;
②:猜想3
金属丝对冰块的压强越大,冰的熔点越低,则设计实验时,压强作为变量,金属块的质量也要保持不变,因此改变金属丝的粗细即可;
四、解答题
34.①根据乙图可知,当水温高于48℃时,海波不断从水中吸热,因此水位不断的下降,即ab段;
②当水温达到48℃时,海波和水的温度相同,二者之间不存在热传递,因此水温保持不变,即bc段。在此过程中,海波已经熔化;
③当加入20℃
的水后,由于水温低于48℃,所以水会从海波中吸热,因此温度升高,直到48℃保持不变。在此过程中,海波不断放出热量发生凝固现象,即de段。
解析:海波是一种晶体,在温度到达熔点前,吸热温度不断升高;当温度到达熔点后,吸热但温度不变。当它放热时,温度仍然保持不变,但是却由液态变成固体发生凝固现象,据此对整个过程中的水温变化进行分析即可。
35.酒精灯加热将化学能转化为内能,热气缸中的工作介质吸热汽化膨胀,推动活塞A向右运动做功,将内能转化为机械能;由于飞轮具有惯性,带动活塞A向左运动,活塞A将热气缸中的工作介质推入冷气缸并液化,活塞B又将介质推回热气缸。如此反复。
解析:根据乙图描述的四个环节,注意分析每个环节中活塞的运行方向,里面气体的存在状态以及能量的转化,从而对热气机的工作过程进行描述。
36.做功与热传递都能改变内能。0~25秒之间,气筒对气体做功增加的内能高于气体放热减小的内能,气体温度升高;25~28秒之间,气体对外做功内能减小、气体放热内能也减小,气体温度降低;28秒~40秒之间,气体对外做功减小的内能大于气体从外界吸热增加的内能,气体温度继续降低;40~150秒之间,气体不断从外界吸热,内能增大,温度逐渐增大到室温后保持不变。
解析:(1)改变物体内能的方式有两种:做功和热传导;
(2)物体对外界做功,内能减小,温度降低;外界对物体做功,内能增大,温度升高;
(3)打气时,外界对气体做功;放气时,气体对外界做功,据此分析“放气组”的温度闭合即可。
37.(1)B
(2)99;C;沸腾时杯中水温度相同,但气泡上升时,水的压强越小,所以气泡变得越来越大
解析:(1)研究水的沸腾时,先放上酒精灯并点燃,根据酒精灯外焰的高度固定烧杯的位置,然后将温度计的液泡完全浸没在烧杯内,最后固定温度计即可,因此先固定左图中的B;
(2)①第6min时和第8min时温度都是99℃保持不变,说明水已经沸腾,那么第7min时温度肯定也是99℃
②水在沸腾前,上面水温低,下面水温度高,从烧杯底部产生的气泡越来越小;水沸腾时,上下水温一致,气泡上升时越来越大,因此沸腾时气泡的情形为甲图中的C。
38.(1)液化;减少
(2)
(3)BD
解析:(1)当瓶塞跳起时,瓶内出现白雾,此时所发生的物态变化是液化;因为温度降低,所以瓶内气体的内能减小;
(2)向瓶内打气前,瓶塞受到向下的重力和向上的摩擦力,瓶塞处于静止状态,所以此时的摩擦力等于瓶塞的重力;当向瓶内打气时,瓶塞受到瓶内气压向上的压力,此时向上的压力与摩擦力之和等于重力,所以摩擦力逐渐减小,当瓶内向上的压力等于瓶塞重力时,瓶塞受到的摩擦力为0,再向瓶内打气,瓶内气压大于瓶塞的重力时,瓶塞受到向下的摩擦力与瓶塞的重力之和等于向上的压力,随着瓶内气压的增大,摩擦力逐渐增大,直到瓶塞被弹起;所以在此过程中,瓶塞受到的摩擦力先变小后变大;
(3)根据前面的分析可知,打气时,活塞的机械能转化为瓶内气体的内能;当瓶塞跳出时,瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能。
A.一个气门打开,且有气体排出,此为排气冲程,没有能量转化,故A不合题意;
B.火花塞打火,此为做功冲程,将内能转化为机械能,故B符合题意;
C.一个气门打开,且有气体吸入,此为吸气冲程,没有能量转化,故C不合题意;
D.两个气门关闭,且活塞向上运动,此为压缩冲程,将机械能转化为内能,故D符合题意。
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