资源描述
第3课时 物态变化
真题回顾 把握考向
命题点一 温度计的原理及读数
1.[2017·呼和浩特,12题3分]小明同学设计的一个温度计,如图3-1甲所示,瓶中装的是气体,瓶塞不漏气,弯管水平部分有一小段液柱。
(1)这个温度计是根据 (选填“液体热胀冷缩”或“气体热胀冷缩”)的规律制成的。
(2)将此装置放在室内,当周围的温度降低时,液柱将向 (选填“左”或“右”)移动。
(3)图乙是某患者测量体温时,体温计的示数图,此时患者的体温为 ℃。
图3-1
2.[2015·呼和浩特,11题3分]测量温度的工具是温度计,常用温度计是根据液体 的规律制成的。小杨同学在测量室外温度时发现温度在不断升高,在这个过程中,温度计内的水银柱慢慢升高,对于温度计内的水银柱而言,它的 (选填“密度”“质量”或“内能”)在增大。某时刻温度计示数如图3-2所示,则此时温度计的示数为 ℃。
图3-2
命题点二 物态变化及其吸放热的判断
3.[2019·呼和浩特,1题2分]炎炎夏日,洒了水的地面、晾在阳光下的湿衣服,过一会儿就变干了;烧开着的水,过一会儿水就变少了。关于这两种热现象,下列解释正确的是 ( )
A.前者是汽化吸热,后者也是汽化吸热
B.前者是汽化放热,后者是升华吸热
C.前者是熔化吸热,后者是升华吸热
D.前者是凝固放热,后者是液化放热
4.[2018·呼和浩特,2题2分]在试管中放少量碘,塞紧盖子放入热水中。当固态碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后,将试管从热水中取出,放入凉水中,碘蒸气又会变为固态碘附着在试管内壁上。关于物质碘的物态变化过程,下列说法正确的是 ( )
A.先放热升华后吸热凝华
B.先吸热升华后放热凝华
C.先放热熔化后吸热凝固
D.先吸热熔化后放热凝固
5.[2017·呼和浩特,1题2分]诗词是我们中华文化的组成部分,其中与生活密切相关的一些诗词还包含着神奇的物理原理。《汉·乐府·长歌行》“青青园中葵,朝露待日晞”诗中,关于露的形成;《魏·曹丕·燕歌行》“秋风萧瑟天气凉,草木摇落露为霜”诗中,关于霜的形成。下列判断中正确的是 ( )
A.前者是汽化放热,后者是凝华放热
B.前者是凝华吸热,后者是升华吸热
C.前者是液化放热,后者是凝华放热
D.前者是液化吸热,后者是凝固放热
6.[2016·呼和浩特,1题2分]炎炎夏日,考场如火,细心的监考老师轻轻地在教室地面上洒了些水,不一会儿,考生们就有凉爽、舒适的感觉。对于这一现象所蕴含的物理知识,下列说法中正确的是 ( )
A.利用了水的蒸发,吸收热量
B.利用了水的沸腾,吸收热量
C.利用了水的汽化,放出热量
D.利用了水的液化,吸收热量
7.[2015·呼和浩特,1题2分]我们生活在这炎炎的夏日里,多么期盼环境的凉爽;但真正到了深冬时节,却又是滴水成冰的寒冷。对于滴水成冰这一过程,有关物态变化和吸放热,下列说法正确的是( )
A.物态变化是凝固,放出热量
B.物态变化是汽化,吸收热量
C.物态变化是熔化,吸收热量
D.物态变化是液化,放出热量
8.[2014·呼和浩特,2题2分]当温度发生变化时,物质的状态通常会发生变化。下列现象中物态变化判断正确的是 ( )
A.初秋的早晨,草叶上出现的晶莹剔透的露珠属于熔化现象
B.晒在太阳下的湿衣服变干是液化现象
C.擦在皮肤上的酒精很快变干是汽化现象
D.初冬树上的霜是凝固现象
命题点三 探究固体熔化时温度的变化规律
9.[2019·呼和浩特,12题3分]用图3-3甲所示的装置探究海波熔化时温度的变化规律,其过程如下:
图3-3
(1)将装有海波的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样做不但能使试管受热均匀,而且海波的温度上升速度较 (选填“快”或“慢”),便于及时记录各个时刻的温度。
(2)如图乙所示,是海波熔化时温度随时间变化的图像。从开始熔化到完全熔化,大约持续了 min。如图丙、丁、戊所示,是物质气态、液态和固态三种状态下对应的三种物理模型,海波在54 ℃时的状态,应该是图中的 (选填“丙”“丁”或“戊”)模型。
10.[2014·呼和浩特,11题3分]小杨同学在探究“冰熔化时温度的变化规律”时,画出了冰熔化时温度随时间变化的图像,如图3-4甲所示。
图3-4
(1)由图甲可知,冰的熔点为 ℃。
(2)如果某时刻温度如图乙所示,此时温度计示数为 ℃。
(3)相同时间吸热相同,从图甲中可以判断冰的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容。
命题点四 探究水沸腾时温度的变化特点
11.[2016·呼和浩特,11题3分]徐老师和同学们在实验室做探究水沸腾时温度变化特点的实验时,观察到水沸腾时温度计示数如图3-5所示,则所测水的沸点为 ℃,出现这一结果的原因可能是该处大气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压;开始实验时烧杯内最好装入热水,这样做的好处是 。
图3-5
达标检测 巩固提升
|基础达标|
一、选择题
1.[2019·长沙]“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,有关节气的谚语,下列分析正确的是 ( )
A.“惊蛰云不停,寒到五月中”,云的形成是升华现象
B.“伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是凝固现象
C.“霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象
D.“小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是熔化现象
2.[2019·绵阳]装有半杯水的封闭玻璃杯,放入冰箱被冷冻较长时间,取出后用干毛巾擦干玻璃杯表面,放一会儿,玻璃杯表面会变湿。这是由于 ( )
A.空气中的水蒸气凝华成霜造成的
B.空气中的水蒸气液化成水造成的
C.玻璃杯中的冰升华成水蒸气造成的
D.玻璃杯中的冰熔化成水造成的
3.[2018·咸宁]在一些洗手间装有热风干手器,洗手后用它可以很快把手烘干,如图3-17所示。关于图中利用了哪几种方法加快水的蒸发,以下选项中正确、全面的是 ( )
图3-17
①提高液体的温度
②增大液体的表面积
③加快液体表面空气流动速度
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
4.[2019·德州]下列物态变化中属于吸热现象的是哪一组 ( )
①初春,冰雪消融 ②盛夏,洒水降温 ③深秋,浓雾弥漫 ④严冬,凝重的霜
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
5.[2019·宜昌]被太阳晒热的自行车坐垫,用湿抹布擦一下就很快凉了下来,主要原因是 ( )
A.水的比热容大 B.液化放热
C.蒸发吸热 D.液化吸热
6.[2019·荆门]固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图3-18所示,下列说法正确的是 ( )
图3-18
A.甲为固态,由甲到乙是升华过程
B.乙为液态,由乙到丙是凝固过程
C.丙为液态,由乙到丙是液化过程
D.丙为固态,由丙到甲是熔化过程
7.[2018·巴中]下列说法中,正确的是 ( )
A.把正在熔化的冰放到0 ℃的房间内,冰将继续熔化
B.夏天打开风扇,感觉凉爽是因为风扇吹来的是凉风
C.寒冷的冬季,冰冻的衣服也会变干,这是汽化现象
D.夏天从冰箱取出的冰棒周围出现“白气”,这是液化现象
8.[2019·河北]下列与物态变化相关的说法中正确的是 ( )
A.正在熔化的蜡,吸收热量,温度不变
B.利用干冰使食物降温,这是因为干冰升华吸热
C.北方美丽的雾凇,是空气中的水蒸气凝固形成的
D.炒菜前滴入热锅底的小水滴很快不见了,水滴发生的物态变化是液化
9.[2019·深圳]关于如图3-19所示的四幅图的说法正确的是 ( )
图3-19
A.图甲中,温度计的示数为-4 ℃
B.图乙中,某晶体熔化图像中bc段,晶体内能不变
C.图丙中,花儿上的露珠是水蒸气凝华而成的
D.图丁中,烈日下小狗伸出舌头降温,是因为水汽化放热
10.[2019·临沂]如图3-20所示是某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线。由图可知该物质 ( )
A.是晶体,熔化持续了8 min
B.在A点是液态,B点是固态
C.在A点的内能比B点的小
D.在OA段的比热容比BC段的大
图3-20
11.[2019·自贡]如图3-21所示为甲、乙两种物质温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是 ( )
图3-21
A.甲物质是晶体,乙物质是非晶体
B.甲物质的熔点为210 ℃
C.乙物质在BC段时处于固液共存状态
D.乙物质在BC段温度不变,不吸热
12.[2019·淄博]如图3-22甲所示是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置,图乙描绘的是温度随时间变化的图像,下列说法错误的是( )
图3-22
A.加热过程中,水含有的热量增加
B.沸腾过程中,水吸收热量,温度不变
C.烧杯上方带孔的纸板,可以减少热量散失
D.水的沸点是98 ℃,此时大气压低于标准大气压
二、实验题
13.[2019·福建]图3-23甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
图3-23
(1)图乙中温度计的示数为 ℃。
(2)图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图像,海波熔化过程对应图线中的 (选填“AB”或“BC”)段,其熔点为 ℃。熔化过程中海波吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)放出的热量。
(3)用质量为m1的海波做实验,绘制的海波的温度随时间变化的图线如图丁中的a。若用质量为m2(m2>m1)的海波做实验,得到的图线可能是图丁中的 (选填“b”“c”或“d”)。
14.[2019·临沂改编]在探究水的沸腾特点时,所用实验装置如图3-24甲所示。
图3-24
(1)组装实验装置时,支撑烧杯下石棉网的铁圈和悬挂温度计的铁杆,应先固定 (选填“铁圈”或“铁杆”)。
(2)实验过程中,烧杯上方的“白气”是水蒸气 (填物态变化名称)的结果。
(3)水沸腾时温度计的示数如图乙所示,水的沸点为 ℃;继续加热,温度计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)图丙是根据实验数据作出的图像。由图像可知,将水加热至沸腾的时间较长,其原因可能是 (选填“水的质量偏大”或“当地气压偏低”)。
(5)水沸腾后撤去酒精灯,发现烧杯内的水没有立即停止沸腾,你认为原因可能是 。
(6)另一小组在探究液体沸点与气压的关系时选用烧瓶进行实验,水沸腾后移走了酒精灯,过一会儿,水停止沸腾。然后用连有注射器的塞子塞紧烧瓶口,如图丁所示,向外拉注射器活塞,会看到的现象是 ,说明 。
(7)水沸腾后停止加热,一会儿,水停止沸腾,然后迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,如图戊所示。发现烧瓶内的水中出现了大量的气泡,气泡迅速上升 (选填“变大”或“变小”),由此可知水重新沸腾起来。这是因为烧瓶内水面上方的气压 (选填“增大”或“减小”)。
15.[2019·南京]用如图3-25甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验。
图3-25
(1)按规范要求,调节铁圈2的高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)当水温升到92 ℃时,每隔0.5 min记录一次温度计的示数,部分数据记录如下表所示。分析数据可知:水的沸点是 ℃。
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
…
水的温
度/℃
92
93
94
95
96
97
98
98
98
98
…
(3)在其他条件不变的情况下,仅将水的质量减少,重复(2)的实验步骤,在图乙中大致画出温度-时间的关系图像。
图3-26
16.[2019·随州]在探究液体的沸腾实验中,某实验小组用相同的加热器对初温相同的甲(100 g水)、乙(200 g水)、丙(100 g煤油)三杯液体进行加热(三只杯子均相同),直至沸腾。根据实验数据绘制了它们的温度随时间变化图像,如图3-26所示。
(1)由图像可知,液体的沸点与质量 (选填“有关”或“无关”)。
(2)加热初期,相同时间内,甲、乙两杯液体温度升高不同是因为它们的 不同,甲、丙两杯液体温度升高不同是因为它们的 不同。
|挑战自我|
17.[2019·邵阳]甲、乙、丙三支酒精温度计的量程、分度值都一样,甲和乙玻璃管的内径相同,甲玻璃泡的容积比乙大,乙和丙玻璃泡的容积相同,乙的内径比丙细,由此可判断这三支温度计的相邻两刻度线之间的距离 ( )
A.甲最长 B.乙最长
C.丙最长 D.一样长
18.在图3-27中温度计所示的恒温环境下进行实验。将温度计放入一杯冰水混合物中(冰是晶体),从温度计放入开始计时,放入时间足够长,图3-28中可能反映了温度计内液体的体积随时间变化情况的是 ( )
图3-27
图3-28
19.[2019·山西]如图3-29所示是一种沙漠里能收集空气中水分的甲虫。清晨,空气中水蒸气含量高,甲虫从洞穴中走出爬上沙丘,迎着风整个身体呈倒立的姿势,很快空气中的水蒸气在其背部凝结成水珠,水珠越聚越多,顺着背部流入甲虫的嘴里。科学家利用该原理制造了沙漠集水器,实现沙漠淡水的补给,能让沙漠变成一块块绿洲。甲虫能收集到空气中的水蒸气,说明它背部的温度比外界气温 ( )
图3-29
A.一定高
B.一定低
C.一定相同
D.无法确定
【参考答案】
真题回顾 把握考向
1.(1)气体热胀冷缩 (2)左 (3)39
2.热胀冷缩 内能 32
3.A [解析]洒了水的地面和晾在阳光下的湿衣服变干都是蒸发现象,烧开着的水变少是沸腾现象,蒸发和沸腾都是汽化现象,都要吸收热量,故选A。
4.B
5.C
6.A
7.A
8.C
9.(1)慢 (2)6 丁
[解析](1)使用水浴法加热,不但能使试管受热均匀,而且海波的温度上升速度较慢,便于记录。(2)由图乙可知,从第4 min开始熔化,到第10 min熔化完成,持续了6 min;海波在54 ℃时处于液态,图丙是气态模型,图丁是液态模型,图戊是固态模型。
10.(1)0 (2)-6 (3)小于
11.98 小于 节约时间
达标检测 巩固提升
1.C [解析]云是空气中的水蒸气液化成的小水珠,故A错误。雨是空气中的水蒸气液化成小水珠,然后由于重力作用掉落到地面形成的,故B错误。霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的固态小冰晶,故C正确。河水结冰是水的凝固现象,故D错误。
2.B [解析]由于从冰箱取出的玻璃杯温度比较低,周围空气中的水蒸气遇冷会发生液化,使玻璃杯表面变湿,如果马上擦去这层水,会有新的水蒸气在温度低的玻璃杯表面发生液化,一会儿玻璃杯表面又变湿。故选B。
3.D
4.A [解析]初春,冰雪消融是物质由固态变为液态的过程,是熔化过程,熔化吸热,故①符合题意;盛夏,洒水降温是液态水变成水蒸气,是汽化现象,汽化吸热,故②符合题意;深秋,浓雾弥漫是水蒸气遇冷液化放热形成的,故③不符合题意;严冬,凝重的霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶,凝华放热,故④不符合题意。故选A。
5.C
6.D [解析]由图可知,丙到甲吸热,甲到乙吸热,所以丙为固态,甲为液态,乙为气态;甲到乙是汽化过程,需要吸热;乙到丙是凝华过程,会放出热量;丙到甲是熔化过程,需要吸收热量;故A、B、C错误,D正确。
7.D
8.B [解析]蜡是非晶体,在熔化过程中吸收热量,温度不断升高,故A错误。干冰使食物降温利用的是干冰升华吸热,故B正确。雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故C错误。热锅底的小水滴不见了,是因为水吸热变成了水蒸气,属于汽化现象,故D错误。
9.A [解析]图甲中温度计液柱所在刻度在0 ℃下方,且分度值为1 ℃,故显示温度为-4 ℃,所以A正确。图乙为晶体熔化图像,晶体熔化时吸热,故内能增大,所以B错误。图丙中花儿上的露珠是水蒸气液化形成的,不是凝华,所以C错误。图丁中小狗伸舌头降温是利用水汽化吸热的原理,所以D错误。
10.C [解析]由图可知此物体有固定的熔化温度,则为晶体,从第4 min开始熔化,第8 min熔化结束,持续时间为4 min,且在第4~8 min处于固液共存态;在熔化的过程中吸热但温度不升高,故A点内能小于B点内能;斜率表示比热容的大小,斜率越小比热容越大,则OA段比热容小于BC段比热容。
11.C [解析]乙物质在此过程中有一段时间温度不变,即乙有一定的熔点,所以乙是晶体,熔点为210 ℃,甲物质温度不断升高,无固定熔点,为非晶体,故A、B错误;因为晶体有一定的熔点,在熔化过程中是固液共存状态的,故乙物质在BC段时处于固液共存状态,故C正确;乙物质在BC段吸收热量,但温度不变,故D错误。
12.A [解析]热量是过程量,不能说一个物体含有多少热量,故A错误,符合题意;水在沸腾时吸热,内能增大,温度不变,故B正确,不符合题意;烧杯上方带孔的纸板,可以减少热量的散失,故C正确,不符合题意;由图乙知水的沸点是98 ℃,说明此时大气压低于标准大气压,故D正确,不符合题意。
13.(1)46 (2)BC 48 大于 (3)c
[解析](1)此温度计的分度值为1 ℃,它的示数为46 ℃。
(2)海波是晶体,BC段是海波的熔化过程,晶体在熔化时吸热,但温度保持在熔点不变,直到全部熔化,由图可知其熔点为48 ℃;熔化过程中海波吸收的热量大于放出的热量。
(3)两组海波开始加热的温度相同,熔点相同,熔化前升温的过程中质量多的温度升高较慢,后达到熔点,故得到的图线可能是图丁中的c。
14.(1)铁圈
(2)液化
(3)98 不变
(4)水的质量偏大
(5)石棉网的余温高于水的沸点,水能继续吸热
(6)水重新沸腾 气压减小,沸点降低
(7)变大 减小
15.(1)需要 (2)98
(3)如图所示
16.(1)无关
(2)质量 比热容
[解析](1)液体的沸点只与液体的种类和气压有关,与液体的质量无关。(2)由题意可知,甲、乙两杯中都是水,但水的质量不同,因此,加热初期,甲、乙两杯液体温度升高不同是因为它们的质量不同;而甲、丙两杯中液体的质量相同、种类不同、比热容不同,故升高的温度不同是因为它们的比热容不同。
17.A
18.A [解析]冰熔化时,吸热,温度不变,完全熔化后,吸热,温度升高。液体温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的。将一示数为25 ℃的温度计放入一杯冰水混合物(0 ℃)中,温度计内液体会放出热量,体积减小,温度计示数变小,直到与冰水混合物温度相同。接下来由于冰熔化吸热,温度不变,所以温度计示数不变,内部液体体积不变。经过一定时间,冰完全熔化成水,继续吸热,温度升高,温度计示数升高,内部液体体积也变大。当水的温度与环境温度相同时,水的温度不再变化,此时温度计内液体体积也不变化,故选A。
19.B [解析]水蒸气液化的方式有两种,一种是降温,另一种是压缩体积,根据题意可知,水珠是空气中的水蒸气遇到甲虫冰冷的背部液化而成,故选B。
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