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专题06 物态变化的应用和内能相关问题
【课程标准】
1．熔化和凝固
①识别熔化和凝固 ②绘制晶体熔化图线
③描绘晶体熔化和凝固过程中的特点 ④知道熔化和凝固过程伴随吸热与放热
2．汽化和液化
①知道蒸发、沸腾的概念 ②知道影响蒸发快慢的因素和蒸发的致冷作用
③描述液体沸腾过程中的特点 ④知道液化的概念和方法
⑤能用物质粒子模型简要解释汽化和液化现象
3.内能
①知道克服摩擦做功与物体内能改变关系 ②知道做功和热传递是改变内能的两种途径
③知道在热传递过程中用热量来量度内能的变化
④举例说出化学能和内能的转化 ⑤说明生物体能量来源及其转化
⑥说出汽油机的工作过程 ⑦知道汽油机的能量转化
【学业要求】
①知道熔化和凝固过程伴随吸热与放热
②知道影响蒸发快慢的因素和蒸发的致冷作用
③描述液体沸腾过程中的特点
④能用物质粒子模型简要解释汽化和液化现象
⑤知道做功和热传递是改变内能的两种途径
⑥知道在热传递过程中用热量来量度内能的变化
⑦说出汽油机的工作过程
【命题重点】物态变化主要考察三种状态转变时名称与热量的变化，尤其注意熔化与凝固时的温度曲线变化。能量转移的方式要注意内能的改变，机械能是否守恒与动能势能的转化。型较分散:选择、填空、实验、计算都会出现。
【方法要点】功和功率的计算注意单位转化，要用标准单位，探究题要注意影响因素。判断机械能守恒要留意是否收到阻力、弹力、拉力等影响。
考点1：熔化和凝固
考点解读：物质从固态变为液态叫熔化；物质从液态变为固态叫凝固；熔化和凝固是可逆的两种物态变化过程。固体可分为晶体和非晶体；晶体和非晶体的根本区别是：晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热)，非晶体没有熔点(熔化时温度升高，继续吸热)；同一晶体的熔点和凝固点相同。晶体熔化的条件：温度达到熔点；继续吸收热量；晶体凝固的条件：温度达到凝固点；继续放热。
例1：（2023·杭州模拟）如图是在标准大气压下，某种物质的温度随时间变化的图象。下列说法中错误的是（　　）
A．该物质是晶体
B．该物质在标准大气压下的熔点和沸点分别是0℃和100℃
C．该物质液态时的比热容比固态时小
D．在BC和DE段，温度保持不变，但需吸热
【答案】C
【解析】由图可知，该物质先熔化后沸腾。熔化时温度不变，所以该物质是晶体。BC段温度不变，是该晶体的熔点；DE段温度不变，是该晶体融液的沸点。
【解答】A、该物质在BC段不断吸热，温度不变，是晶体，A正确；
B、BC段是熔化时温度不变，对应的是该物质的熔点；DE段是沸腾时温度不变，对应的是该物质的沸点，B正确；
C、由图可知，吸收相同的热量（通过加热相同的时间体现），液态时的温度变化比固态时慢，所以该物质液态时的比热容比固态时大，C错误；
D、晶体熔化时要吸热，温度不变；液体沸腾时要吸热，温度不变；在BC和DE段，温度保持不变，但需吸热，D正确； 故答案为：C
考点2：汽化和液化
考点解读：物质从液态变为气态叫汽化；物质从气态变为液态叫液化；汽化和液化是互为可逆的过程，汽化要吸热，液化要放热。汽化的方式为沸腾和蒸发(1)蒸发①在任何温度下都能发生，且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。②影响蒸发快慢的因素有：a．液体的温度，温度越高蒸发越快；b．液体表面积的大小，表面积越大，蒸发越快；c．液体表面的空气流速，空气流动越快，蒸发越快。(2)沸腾①在一定温度下，在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。②沸点：液体沸腾时的温度叫沸点；不同液体的沸点一般不同；同种液体的沸点与压强有关，压强越大沸点越高。③液体沸腾的条件：温度达到沸点还要继续加热。
例2：（2024九下·临安模拟）同学们观察到冬天教室窗内的玻璃上，特别容易起一层水珠（如图甲）．查阅资料发现：水珠是因为教室内的水蒸气遇冷液化形成的，水蒸气刚好液化的温度称为露点温度．如果玻璃表面的温度低于露点温度时，水蒸气就会液化．当教室内水汽含量为50%和80%时，露点温度与教室内气温的关系如图乙所示．
甲 乙
（1）根据图乙，当教室内气温为、水汽含量为50%、玻璃表面的温度为时，教室窗玻璃上　 　（选填“易”或“不易”）出现小水珠．
（2）小明用小风扇对着玻璃吹风，玻璃上的水珠很快就消失了，其原因是　 　
（3）小明发现，有一种电热镜可防止镜面起雾．请说明冬天洗澡时，对电热镜加热可以防止镜面起雾的原因：　 　
【答案】（1）不易
（2）风吹加快了水珠表面的空气流动，从而加快了水珠的蒸发。
（3）电热镜加热后，镜面的温度升高，高于露点温度，水蒸气就不会在镜面上液化，因此可以防止镜面起雾。
【解析】液化是高温水蒸气预冷液化，所以温度越低，液化可能性越大，低于露点温度才可能液化。
【解答】（1）由图可知室内温度为24℃时，水汽含量50%时，露点温度为10℃， 玻璃表面的温度为时 ，高于露点温度，不易液化出现小水珠。
(2) 小明用小风扇对着玻璃吹风，玻璃上的水珠很快就消失了，其原因是风吹加快了水珠表面的空气流动，从而加快了水珠的蒸发。
(3) 冬天洗澡时，对电热镜加热可以防止镜面起雾的原因是：电热镜加热后，镜面的温度升高，高于露点温度，水蒸气就不会在镜面上液化，因此可以防止镜面起雾。
考点3：探究不同物质熔化过程的不同
考点解读：晶体熔化时有一定的熔化温度，即熔点，而非晶体没有熔点。晶体熔化时要吸热，但温度保持不变；非晶体熔化时要吸热，温度一直在升高。实验题眼突破①实验选取小颗粒固体②试管插入烧杯中的位置要适当③采用“水浴法”加热的优点(固体受热均匀)。④石棉网的作用(使烧杯受热均匀)。⑤熔化过程中内能、温度及热量的变化规律(吸收热量、内能增加，但温度保持不变)。⑥烧杯口处的“白气”，试管、烧杯壁水珠的成因(水蒸气遇冷液化形成的小水珠)。⑦熔化前后曲线的倾斜程度不一样的原因(同种物质，在不同状态下的比热容不同)。⑧在记录温度时，时间间隔过长，可能会带来什么问题(可能会导致晶体熔化过程的温度记录不全甚至没有记录，无法记录到晶体熔化时温度的变化，导致实验失败或得出错误的结论)。⑨利用比热容公式计算热量。
例3：（2023·舟山模拟）某小组用图甲的实验装置探究海波在熔化前后其温度随加热时间变化的规律，得到下表的实验记录。
时间（分） 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度（℃） 32 36 40 44 48 48 48 48 48
（1）请按上述实验数据在坐标中作出温度随时间变化的图像。
（2）第5分钟时，海波处于　 　状态。
（3）试管要放在盛水的烧杯内加热，而不是用酒精灯直接加热。理由是：　 　。
【答案】（1）
（2）固液共存
（3）均匀受热
【解析】（1）将表格中的时间和温度在方格纸上对应位置描点，然后将相邻的点连接起来即可。
（2）晶体熔化前为固体，熔化中为固液共存态，熔化后为液态；
（3）根据“水浴法”加热的优点解答。
【解答】（1）根据图片可知，方格纸上横轴表示时间，纵轴表示温度。将表格中每组数据中对应的时间和温度在方格纸上描点，最后将相邻的点连接，如下图所示：
（2）根据图像可知，从4~8min时，温度保持不变，即海波处于熔化过程中，则第5min时海波处于固液共存状态。
（3）试管要放在盛水的烧杯内加热，而不是用酒精灯直接加热。理由是：均匀受热。
考点4：探究水的沸腾
考点解读：水沸腾时持续吸热，但温度保持不变；水的沸点与水上方的气压有关，气压越高，沸点越高。实验题眼突破：①组装器材的顺序(自下而上)。②温度计的使用与读数。③缩短实验时间的方法：(加大酒精灯火焰；使用初温较高的水；给烧杯加盖子)④烧杯上盖纸板的原因(减少热量的散失，使水在短时间内达到沸腾)。⑤纸板上留一个小孔的作用(使烧杯内外的气压相等)。⑥水开始沸腾的判定(水的温度升高到一定程度后，温度保持不变，且水内部有大量气泡产生，且在上升过程中体积逐渐变大，到水面时破裂)。⑦水沸腾前温度计示数的特点(温度计的示数不断上升)。⑧水沸腾时温度计示数的特点(温度计的示数保持不变)。⑨沸点与气压的关系(杯口的盖密封较严时，烧杯内的气压高于一个标准大气压，导致水的沸点高于100 ℃；当地大气压小于一个标准大气压时，水的沸点低于100 ℃)⑩水沸腾过程中温度与热量、内能之间的关系(吸收热量，温度不变，内能增大)。水沸腾后撤掉酒精灯观察现象(水未立即停止沸腾，原因是水继续从石棉网上吸热)。
例4：（2021·余杭模拟）在“水的沸腾实验”中，小乐进行了如下探究，回答问题：
（1）如图甲所示的A、B两套实验装置（酒精灯的规格和水的质量相同），小乐选取了B实验装置进行实验，其优点是　 　。
（2）当水温到达90℃时后，每隔1分钟记录一次水温，直到水沸腾后持续几分钟为止，根据记录数据绘制出如图乙所示的水温与加热时间关系图像，实验中，是通过　 　（选填“热传递”或“做功”）方式增加水的内能；水的沸点是　 　℃。
（3）水沸腾时，小乐观察到的实验现象如图丙所示。气泡在上升过程中逐渐变大的原因是　 　（写出2点）。
【答案】（1）热量损失少，实验耗时少
（2）热传递；99
（3）气泡壁上的液态水不断汽化成水蒸气进入气泡，气泡体积逐渐变大。气泡在上升过程中，随着深度的减小，水的压强减小，气泡体积逐渐变大（合理即可）
【解析】（1）B和A相比，烧杯上面有盖子，可以减少热量的损失，从而节约燃料和时间；
（2）改变物体内能的方法：①做功，本质是能量的转化；②热传导，本质是能量的转移。液体在沸腾时温度保持不变，这个不变的温度就是液体的沸点。
（3）可从气泡的形成以及气体压强和体积的变化规律两个角度分析气泡变大的原因。
【解答】（1）小乐选取了B实验装置进行实验，其优点是：热量损失少，实验耗时少。
（2）实验中，是通过热传递方式增加水的内能；根据乙图可知，水保持不变的温度为99℃，则水的沸点是99℃。
（3）气泡在上升过程中逐渐变大的原因是：
①气泡壁上的液态水不断汽化成水蒸气进入气泡，气泡体积逐渐变大。
②气泡在上升过程中，随着深度的减小，水的压强减小，气泡体积逐渐变大。
考点5：影响内能大小的因素
考点解读：影响内能大小的因素有温度、质量、状态等。同个物体温度越高，内能越大；温度相同的同种物质，质量越大，内能越大。物体吸收了热量，内能会增大，但温度不一定会升高(如晶体的熔化、液体的沸腾等)。
例5：（2022·浙江杭州·九年级期末）室温为10℃时，小金利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小金用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。（乙醚的比热容约为1.8×103J/kg·℃，着火点为160℃）
（1）小金的实验没有成功，请帮助他分析原因。
（2）小金对活塞做功多少焦？
（3）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量？
【答案】（1）推活塞的力太小，推动的距离太短，推动的速度太慢，乙醚汽化，氧气含量太低；空气和筒壁发生热传递；（2）6J；（3）270J
【解析】解：（1）根据可燃物燃烧的条件：温度达到可燃物的着火点以及助燃剂。可知推活塞的力太小，推动的距离太短，推动的速度太慢；乙醚汽化，氧气含量太低；空气和筒壁发生热传递等原因会导致棉花没有燃烧。（其它合理均可）
（2）小金对活塞做功W=F×s=50N×0.12m=6J
（3）乙醚吸收热量=1.8×103J/kg·℃×0.001kg×（160℃-10℃）=270J
答：（1）推活塞的力太小，推动的距离太短，推动的速度太慢；乙醚汽化，氧气含量太低；空气和筒壁发生热传递；
（2）小金对活塞做功6J；
（3）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收270J的热量。
考点6：比较不同物质吸热本领的强弱
考点解读：比较不同物质吸热本领的强弱。可以通过加热相同的时间，比较温度变化来判断物体的吸热能力(温度变化快的吸热能力弱)。也可以通过观察升高相同的温度，比较加热时间来判断物体的吸热能力(加热时间长的物体吸热能力强)。
例6：（2023·绍兴）为了比较液体a和液体b的比热大小，小宁分别称取相同质量的a和b，在初温相同条件下，利用如图所示装置在沸水中加热
（1）做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中，液体a、b内能增加的途径是　 　。
（2）实验过程中，小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知，液体a的比热ca与液体b的比热cb的大小关系是：ca　 　cb。
【答案】（1）热传递（2）<
【解析】（1）热传递改变物体内能的本质为能量的转移，做功改变物体内能的本质为能量的转化；
（2）根据Q=cm△t分析判断。
【解答】（1）根据图片可知，液体a、b吸收外面烧杯内水中的热量使自己温度升高，因此增加内能的方法为热传递。
（2）两个试管都放入同一烧杯中，则相同时间内二者吸收相同的热量，而甲的示数变化大于乙的示数变化，根据Q=cm△t可知，液体a的比热容考点7：动能和势能的转化判断
考点解读：当物体升高或降低时，往往存在着动能和重力势能的转化；当物体受力发生形变时，也会有动能和弹性势能的转化。判断时要注意物体的速度、高度、弹性形变的大小变化，从而得出动能和势能的大小变化。2
例7：（2024·绍兴模拟）如图所示，将一个小球从h 高处以相同的速度抛出，一次斜上抛，沿a 运动轨迹落地；另一次水平抛；沿b 运动轨迹落地，不计空气阻力。关于小球落地时动能的大小，下列说法中正确的是 (　　)
A．沿 a 轨迹大 B．沿b轨迹大
C．沿a、b轨迹一样大 D．条件不足，无法判断
【答案】C
【解析】（1）不计摩擦时机械能守恒，考虑摩擦时机械能转化为内能，机械能减小，内能增大。
（2）物体上升时动能转化为重力势能，下降时重力势能转化为动能。
（3）动能大小的影响因素：质量和速度。重力势能大小影响因素：质量和高度。机械能=动能+势能。
【解答】（1）小球有一定的质量，小球抛出时具有相同的速度和高度，小球抛出时有相同的动能和重力势能，根据“机械能=动能+势能”可知，所以机械能相同。
（2）小球水平抛出还是斜向上抛出到达地面只具有动能，不考虑摩擦，到达地面时机械能不变，此时的动能等于机械能，所以动能相等。
故C正确，而A、B、D错误。故选C。
考点8：内能和机械能的比较
考点解读：
比较项目 内 能 机械能
所含能量 分子的动能、分子的势能 物体的动能、重力势能、弹性势能
影响因素 物体的温度、质量、状态等 物体的速度、质量、高度、形变程度
特 点 始终具有 不一定有
联 系 可以互相转化
例8：（2024九下·上城模拟）图甲是热机的四个冲程，图乙试管中有20毫升水，由初温60℃加热至90℃，塞子弹起，试管口出现“白气”，（ c水=4.2×103J/(kg ℃))。对此过程分析不合理的是（　　）
A．试管口看到的“白气”是液态水
B．水吸收的热量为2520焦
C．塞子弹起时，试管内气体对外做功，内能减少
D．图乙塞子弹起时发生的能量转化与图甲中的②冲程相同
【答案】D
考点9：对能量的转化和守恒定律的理解
考点解读：自然界中各种能量可以相互转移或转化，一种能量的减少或消失必然伴随着另一种能量的增加或产生；反之亦然。但能量的转化和转移不是任何时候都能发生的，它有方向性，如热的铁块放入冷水中，铁块把内能转移到了水中，使自身温度下降；但它不能从冷水中吸收热量使自身的温度升高。
【典例9】（2024九下·钱塘模拟）小应利用如图所示器材测量家中植物油的比热容。假设周围环境的气压为一个标准大气压，忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失。
实验步骤：
第一步：用案秤称出鹅卵石的质量m，然后在杯中分别倒入与鹅卵石质量相同的水和植物油，鹅卵石、水和植物油的温度均为25℃；
第二步：将两个相同的鹅卵石放入热水壶的沸水中，待它们与沸水同温后，夹起鹅卵石迅速分别放入装有水和植物油的杯中，测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水=37℃，t油=50℃；
（1）鹅卵石放入沸水后，鹅卵石的内能　 　（选填“增大”或“减小”），这是通过　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能；
（2）第二步中杯中水吸收的热量 　植物油吸收的热量；（选填“大于”“小于”或“等于”）
（3）求植物油的比热容　 　（列式计算）。
【答案】增大；热传递；大于；
一、选择题
1.（2024·浙江）某同学冲泡了一杯热饮。下列选项中不能加快热饮降温的是（　　）
A．向杯口不断吹气 B．取一空杯子互倒热饮
C．向杯中加入冰块 D．拧紧杯盖静置于桌面
【答案】D
【解析】液体蒸发的快慢与液体的温度、表面积、液面上空气流动的快慢等因素有关，据此分析判断。
【解答】A.向杯口不断吹气，液体表面空气流动加快，是通过加快液体表面的气体流动来加快蒸发的，加快热饮降温，故A不符合题意；
B.取一空杯子互倒热饮，加快液面上空气流动、增大液体表面积，从而加快蒸发，加快热饮降温，故B不符合题意；
C.向杯中加入冰块是通过热传递来加快热饮降温的，故C不符合题意；
D.拧紧杯盖静置于桌面、液体表面空气流动减慢，不能加快热饮降温，故D符合题意。
故选D。
2.（2023·衢州）寒冷的冬天，戴眼镜的同学从室外走到温暖的房间内，镜片变得模糊，一段时间后，镜片又变得清晰。这一现象中先后发生的物态变化是（　　）
A．液化 汽化 B．汽化 液化 C．凝固 汽化 D．凝固 液化
【答案】A
【解析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
【解答】寒冷的冬天，戴眼镜的同学从室外走到温暖的房间内，房间内的水蒸气从气态变成液态发生液化现象变成小水珠，因此镜片变得模糊。进入室内后，水珠吸热从液态变成气态发生汽化现象，故A正确，而B、C、D错误。
3.如图所示，自然界中的雪、雾、露、霜等现象，都是水这种物质发生物态变化形成的。对这些现象的描述，正确的是（　　）
A．雪的形成是凝华现象，需要吸热
B．雾的形成是汽化现象，需要吸热
C．露的形成是液化现象，需要放热
D．霜的形成是凝固现象，需要放热
【答案】C
【解析】确定物质的初始状态和终末状态，从而确定物态变化的名称。
【解答】A.雪是空气中的水蒸气直接变成固态发生凝华现象形成的，需要放热，故A错误；
B.雾是空气中的水蒸气变成液体发生液化现象形成的，需要放热，故B错误；
C.露是空气中的水蒸气变成液体发生液化现象形成的，需要放热，故C正确；
D.霜是空气中的水蒸气直接变成固态发生凝华现象形成的，需要放热，故D错误。
4．（2023·衢州）中国是茶文化之乡，中国茶文化是世界非物质文化遗产。”煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是（　　）
A．茶水沸腾时，吸收热量，温度升高
B．茶水升温是通过做功的方式改变内能
C．壶嘴冒出的”白气”是汽化形成的现象
D．茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】液体沸腾的特点是：继续吸热，温度不变；改变内能的方式有两种，做功和热传递；
【解答】A. 茶水沸腾时，吸收热量，温度不变，A错误；
B. 茶水升温是通过热传递的方式改变内能，B错误；
C.壶嘴冒出的”白气”是水蒸气液化形成的现象，C错误；
D. 茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动 ，D正确；
5.（2023九下·义乌模拟）如图示为某种物质熔化时温度随时间的变化的图象。根据图象下列判断正确的是（　　）
A．该物质熔化过程持续了40min
B．该物质是晶体，熔点为100℃
C．在第35min，该物质处于固液共存状态
D．在第10min到第25min之间，物质温度不变，但要吸收热
【答案】D
【解析】（1）根据图片确定温度不变的时间；
（2）根据图片确定熔化时保持不变的温度即可；
（3）晶体熔化前为固态，熔化后为液态，熔化中为固液共存态；
（4）根据晶体熔化的特点判断。
【解答】A.根据图片可知，该物质熔化的时间持续：25min-10min=15min，故A错误；
B.该物质熔化时温度保持不变，即有熔点，为80℃，故B错误；
C.第35min时温度不断升高，则此时为液态，故C错误；
D.在第10min到第25min之间，晶体正在熔化，物质温度不变，但要吸收热，故D正确。
6．如图，烧瓶里装了半瓶水，加热至沸腾。接着，用软木塞把瓶口塞紧，并把烧瓶翻过来，这时水已经停止沸腾。然后把碎冰渣倒在朝天的烧瓶底上，这时瓶内的水就又重新沸腾起来了。根据上述实验现象下列说法正确的是（　　）
A．底部热的水跑到上面，所以水再次沸腾了 B．瓶内的气压变小，所以水再次沸腾
C．冰把热量传给了水，所以水再次沸腾了 D．瓶内的气压变大，所以水再次沸腾
【答案】B
【分析】液体的沸点随液面上的气压减小而降低；液体的沸点随液面上的气压增大而升高。
【解析】把碎冰渣倒在朝天的烧瓶底上，烧瓶内的水蒸气液化导致瓶内的气压减小，水的沸点降低从而使水再次沸腾，A、C、D不符合题意，B符合题意。
7．汽车开了空调后，前挡风玻璃表面有时会出现“水雾”。下列说法中正确的是（　　）
A．夏天，水雾出现在玻璃的外表面；冬天，水雾出现在玻璃的内表面
B．夏天，水雾出现在玻璃的内表面；冬天，水雾出现在玻璃的外表面
C．无论冬夏，水雾是车外空气中的水蒸气遇冷液化后形成的
D．无论冬夏，水雾是车内空气中的水蒸气遇冷液化后形成的
【答案】A
【解析】根据液化的知识分析判断。
【解答】前挡风玻璃上的“水雾”是空气中的水蒸气从气态变成液态发生液化形成的小水珠。无论夏天还是冬天，挡风玻璃的温度都很低，则要求水蒸气的温度要高一些才行。夏天时，车外的水蒸气温度高，因此水雾出现在玻璃的外表面；冬天时，车内的水蒸气温度高，则水雾出现在玻璃的内表面，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
8．（2024·拱墅二模）用如图所示方式给试管中的冰水混合物加热，在不断加热的过程中，下列现象或事实描述错误的是
A．试管中的冰会熔化，烧杯中的水会汽化
B．试管中的冰水混合物，在冰熔化过程中内能增加
C．烧杯中的水在沸腾前会不断以蒸发的形式汽化
D．试管中的水因达不到沸点而不能沸腾
【答案】D
【解析】（1）汽化的方式有蒸发和沸腾两种，蒸发随时随地地进行，沸腾需要达到沸点，继续吸热。
（2）熔化指物质由固态转变成液态，熔化要吸热。
【解答】A、试管中的冰达到熔点以后不能继续吸热，故试管里的冰不会熔化，烧杯中的水会汽化，故A不符合题意。
B、试管中的冰水混合物，在冰熔化过程中继续吸热，故内能增加，故B不符合题意。
C、烧杯中的水在沸腾前会不断以蒸发的形式汽化，故C不符合题意。
D、试管中的水达到沸点以后不能继续吸热，故它不能沸腾，故D符合题意。
故答案为：D。
9.（2024·浙江）如图所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，选择一团可燃物置于筒内，压下活塞。为了可燃物更易燃烧，关于所选可燃物的着火点及对活塞的操作正确的是（　　）
A．着火点低，缓慢下压 B．着火点高，缓慢下压
C．着火点低，快速下压 D．着火点高，快速下压
【答案】C
【解析】①对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少；
②可燃物的着火点越低，则越容易燃烧起来。
【解答】下压活塞的过程中，活塞对筒内气体做功，将机械能转化为筒内气体的内能，使气体的内能增加、温度升高，当温度升高到可燃物的着火点时，可燃物就燃烧起来。为了使可燃物燃烧，则可燃物的着火点要低一些，这样可以在更低的温度下被点燃，且要迅速下压活塞，从而提高里面的温度，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
二、填空
10.（2022·浙江宁波·中考真题）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/(kg·℃)。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是___________J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的___________冲程相同。
【答案】620 做功
【解析】[1]氦气吸收的热量Q吸=cmΔt=3100J/(kg·℃)×0.02kg×(30℃-20℃)=620J
[2]撤去力，氦气推动活塞做功，内能转化为机械能，此过程与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
11.（2024·杭州二模） 为了控制卫星内部的温度在一定范围内，保护卫星内部的电子设备，科学家发明了热管。如图所示为热管传热的原理示意图，金属外壳内衬垫一层由多孔材料做成的吸液芯，芯中充有某种液体，其中心是气腔。卫星利用热管将热量从向阳面“搬”到背阴面，使整体温度趋于平衡。
（1）下列对于热管原理的解释，正确的是____(填字母)。
A．热端吸热升华，冷端放热凝华 B．热端吸热汽化，冷端放热液化
C．热端放热汽化，冷端吸热液化 D．热端放热升华，冷端吸热凝华
（2）为了能够更快地调节整体温度的平衡，吸液芯中的液体应该选　 　(填“水”或“酒精”) ， 原因是　 　。
【答案】（1）B （2）酒精；比热容小， 温度变化更快
【解析】（1）物质由液态变成气态的过程叫做汽化，汽化吸热；物质由气态变成液态的过程叫做液化，液化放热；
（2）比热容小的物质，温度变化更快。
【解答】（1）在朝阳面时，液体在热端吸收热量，从液态变成气态发生汽化现象；在背阳面时，气体在冷端放出热量，从气态变成液态发生液化现象。故选：B。
（2）为了能够更快地调节整体温度的平衡，吸液芯中的液体应该选酒精，酒精比热容小，温度变化更快。
故答案为：（1）B；（2）酒精；比热容小，温度变化更快。
12.（2023九上·余姚期末）密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器，闭合开关使其正常工作30分钟，
（1）该取暖器消耗的电能为　 　焦耳；
（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则这段时间房间里空气温度升高了　 　℃ (数字准确到小数点后一位)。[空气的比热为1000J/(kg．℃)]
【答案】（1）1.44× 106 （2）4.8
【解析】（1）根据W=Pt计算；（2）根据Q=cm△t计算即可。
【解答】（1）该取暖器消耗的电能为：W=Pt=800W×1800s=1.44×106J；
（2）根据Q=cm△t得到：1.44×106J×15%=1000J/(kg．℃)×45kg×△t；
解得：△t=4.8℃。
13.（2023·杭州模拟）观察自然现象，通过实验研究揭示其原理，并解释生产、生活中的应用，这是科学学习的一种基本方法。
（1）高山或高原地区，普通的锅难以将饭煮熟，我们可以用高压锅来煮饭，那么高压锅运用了实验 　 　（选填“甲”或“乙”）的原理。
（2）天宫课堂上，西藏分会场的同学提问：我们西藏地区海拔高，气压低，容易把水烧开，太空中是否容易把水烧开呢？王亚平答：因为在失重条件下，水 　 　选填（“能”或“不能”）进行对流，所以不容易烧开。
【答案】（1）甲 （2）不能
【解析】（1）沸点随气压的升高而升高。高山或高原地区，因为气压低沸点低，所以普通的锅难以将饭煮熟。高压锅是利用气压高沸点高的原理。
（2）对流时，热水上升，冷水下沉。失重条件下，冷水不能下沉，所以不能进行对流。
【解答】（1）甲图注射器往烧瓶内充气，使瓶内气压高，沸点高，所以答案为：甲
（2）失重时冷水不能下沉，所以不能进行对流。所以答案为：不能
14．（2023·台州）如图是电热液体蚊香器，工作时内部的发热部件对蚊香液加热，一段时间后，其项部有“白雾”飘出，房间里弥漫着蚊香液的清香，起到驱蚊和灭蚊的作用。
（1）发热部件使蚊香液温度升高，该过程主要通过　 　，使蚊香掖的内能增加(填“做功"或“热传递”)；
（2）“白雾”是蚊香液先汽化后　 　形成的(填物态变化名称)；
（3）房间里弥漫着清香说明分子在不停地做　 　。
【答案】（1）热传递（2）液化（3）无规则运动(热运动)
【解析】改变内能的方式有做功和热传递，同时还考查了分子的动理论的相关知识。
【解答】（1） 发热部件使蚊香液温度升高 ，该过程为热传递；
（2）白雾为液态，故是液化的结果；
（3）房间里弥漫着清香说明分子在不停地做无规则运动(热运动) 。
15．（2023·衢州）我国拥有全球聚光面积最大的熔盐电站，该电站内1.2万多面“定日镜”环绕吸热塔，其工作原理如图所示。
（1）为将阳光反射到吸热塔，一天中“定日镜”需不断改变朝向。其原因是　 　。
（2）高温熔盐流经蒸汽发生器时，放出热量使水变成高温高压的水蒸气，带动发电机发电。此过程，蒸汽发生器中水发生的物态变化是　 　。
（3）该熔盐电站实现每年减排二氧化碳达35万吨，这能减缓哪种环境问题？　 　。
【答案】（1）太阳高度角不断变化（2）汽化（3）温室效应
【解析】（1）在一天中，太阳在天空中的高度角不断改变，而定日镜只有正对太阳才能吸收最多的太阳能，因此一天中“定日镜”需不断改变朝向。
（2）水吸收热量后，从液态变成气态发生汽化现象。
（3）二氧化碳是造成温室效应的重要因素，因此该熔盐电站实现每年减排二氧化碳达35万吨，这能减温室效应。
16．小华同学利用图甲所示的装置探究某物质熔化的特点，他每隔1min记录一次温度计的示数，观察物质的状态，并作出温度随时间变化规律的图像，如图乙所示。
（1）实验中通过水对试管加热，而不是直接加热试管，目的是　 　（写一点即可）。
（2）图乙中4min时，物质处于　 　态。
（3）该物质的熔化特点：吸收热量，温度　 　。故该物质是　 　（选填“晶体”或“非晶体”）。
【答案】（1）使物质均匀受热
（2）固液共存
（3）不变；晶体
【解析】（1）根据水浴法加热的优点解答；
（2）晶体熔化前为固态，熔化后为液态，熔化中为固液共存态；
（3）根据晶体熔化的条件解答。晶体和非晶体的区别：有无熔点。
【解答】（1） 实验中通过水对试管加热，而不是直接加热试管，目的是使物质均匀受热；
（2）根据乙图可知，BC段温度保持不变，为熔化过程，此时为固液共存态，因为第3min恰好在BC之间，因此为固液共存态；
（3）该物质的熔化特点：吸收热量，温度不变，即有熔点，那么故该物质是晶体。
三、解答
17.（2023七上·龙港期末）某小组同学探究“冰的熔化特点”，实验装置如图甲所示，并绘制温度计示数随时间变化 的图像如图乙所示。
（1）要完成该实验，除图中所示器材外，还需要的测量工具有　 　；
（2）由图乙可知：冰是　 　 (晶体/非晶体)，理由是　 　；
（3）0~2分钟升温比8~12分钟快，原因　 　
（4）实验过程中，烧杯中气泡出现如图丙现象，该现象出现的时间最接近图乙中的________。
A．第4分钟 B．第8分钟 C．第16分钟 D．第28分钟
【答案】（1）秒表
（2）晶体；有一定的熔化温度
（3）冰的比热比水小
（4）D
【解析】（1）根据要测量的物理量选择合适的测量工具；
（2）晶体和非晶体的区别：有无新物质生成。
（3）根据Q=cm△t可知，质量相同的不同物质吸收相同的热量时，比热容越大，则升高的温度越小，据此分析解答；
（4）根据气泡体积的变化确定水的状态即可。
【解答】（1）在实验过程中，要测量冰的温度随时间的变化规律，因此还需要测量工具秒表。
（2）根据图乙可知，冰是晶体，理由是：有一定的熔化温度。
（3）0~2分钟升温比8~12分钟快，原因冰的比热比水小；
（4）根据图丙可知，烧杯底部产生的气泡在上升过程中逐渐变大，这说明上下温度一致，应该是水已经沸腾，则这个现象最接近图乙中的第28分钟，故选D。
18.为研究影响蒸发快慢的因素，某同学在 4 块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如图所示的实验探究。
（1）通过　 　 两组的对照，可以得出水蒸发快慢与水表面流速有关。
（2）在研究水的温度对蒸发快慢的影响时，对水滴进行加热 (如图C)直至沸腾，且水滴 比对照组先消失。该实验结果能否作为支持“温度越高，蒸发越快”的证据？　 　。 （3）小明同学想改进实验，于是继续进行了如下操作：在相同环境下的两块相同的玻璃板 上分别滴上一滴和两滴水 (如右图)，结果发现甲图中水先蒸发完，于是他得出结论：水蒸发快慢与水的表面积有关，水的表面积越小蒸发越快。请分析小明的实验设计和结论得出是否合理并说明理由　 　 。
【答案】（1）AB （2）不能 （3）不合理 存在质量和表面积两个变量
【解析】（1）根据控制变量法的要求选择对照实验；
（2）（3）根据控制变量法的要求分析。
【解答】（1）探究水蒸发快慢与水的表面积的关系时，必须控制水的质量、温度和空气流速相同，只改变表面积，故选实验AB。
（2）在对照实验A和C中，水的质量、表面积和空气流速相同，只有温度不同，因此可以作为支持“温度越高，蒸发越快”的证据。
（3）根据图片可知，小明设计的实验不合理，理由：存在质量和表面积两个变量。
19.小海在学习了沸腾的知识后，进行了如下探究。
（1）图甲为该实验的装置，小海观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡上升情况不同，图乙中　 　(填“A”或”B”)是水沸腾时气泡上升的情况。
（2）给一定量的水加热，其温度与时间的关系如图丙中曲线c所示(实线部分)。若其他条件不变，仅将水量减少，则温度与时间的关系图像应是曲线　 　。
（3）临海美食核桃炖蛋，在制作时可将装有蛋液的碗直接放入水中煮熟，由此小海将装有水的试管放入水中进行加热(如图丁)，观察到烧杯中的水沸腾时试管中的水却未出现沸腾现象，原因是 　。
【答案】（1）B （2）a （3）试管内外水的温度相同，试管内的水无法吸热
【解析】水沸腾时的气泡上升过程中，体积不断变大，直到液面破裂开，水未沸腾时气泡上升过程中遇冷液化，体积变小。水量越大，加热至沸腾所需的时间越长。水沸腾时温度保持不变。水沸腾需要满足两个条件：温度达到沸点，继续吸热。
【解答】（1）水沸腾时的气泡上升过程中，体积不断变大，直到液面破裂开，因此图乙中B是水沸腾时气泡变化的情况。
（2）若其他条件不变，仅将水量减少，则会缩短水到达沸腾的时间，而水的沸点不变，因此温度与时间的关系图像应是曲线a。曲线b，加热至沸腾所需时间减少，说明水量减少，沸腾时的温度升高，说明沸点升高，可能时气压变大。曲线d，加热至沸腾所需时间减少，说明水量减少，沸腾时的温度降低，说明沸点降低，可能时气压变小。
（3）水沸腾吃了温度达到沸点并要继续吸热；烧杯内的水沸腾后温度保持在沸点，试管内的水温度也达到沸点后就不能再继续吸热了，所以未出现沸腾现象。
20.（2023九下·庆元模拟）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”。对此，小科设计了以下实验验证：
①将一定质量温度为tl的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中，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tl。
（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）小华认为小科的实验还不足以证明他的观点，小华的改进步骤如下：
①再取一个相同保温杯，在保温杯中倒入与第一个保温杯中质量相同，温度为tl的冷水；
②然后向杯中倒入100℃的沸水直至B处；
③摇匀后测出此时保温杯中的水温为t3，若t3低于　 　（选填“t1”或“t2”），则可以说明“被100℃的水蒸气烫伤更严重”是因为100℃的水蒸气变成100℃的热水时，还会放出热量。
（3）为了防止在开盖时被水蒸气烫伤，你认为下列开盖方法最安全的是　 　。
【答案】（1）液化 （2）t2 （3）B
【解析】（1）根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称；
（2）100℃的水蒸气先液化放热，变成水后再继续放热，因此它比100℃的水多一段放热的过程，那么对应的冷水吸收的热量多，最终温度就会偏高；
（3）注意开盖时水蒸气是否会伤到人即可。
【解答】（1）水蒸气从气态变成液态发生液化现象。
（2）t3为只有热水放热温度，t2为水蒸气液化和热水放热后的温度，即前者小于后者，即t3低于t2；
（3）观察可知，B中开盖后，蒸屉中的水蒸气只能从左侧排出，而人在右侧，此时水蒸气不会伤到人，故选B。
21．（2023九下·义乌模拟）在《大气压强》一课中，教材里设计了如图所示的活动：“烧瓶中的水沸腾后把酒精灯移去，水停止沸腾。用插有一段玻璃管的橡胶塞把瓶口塞紧，把大注射器接在一段橡皮管上，橡皮管的另一端接到瓶塞的玻璃管口上向外拉注射器的活塞。”如果实验成功，活动中应该看到什么现象 请你解释产生这一现象的原因。
【答案】水重新沸腾。要点：向外拉活塞，瓶内的气体体积变大，气压变小；水的沸点随气压的减小而降低，水温达到了水的沸点；水从烧瓶吸热，水重新沸腾。
【解析】液体的沸点与气压有关，气压越小，沸点越低。沸点越低，水越容易沸腾。
【解答】向外拉注射器的活塞。一部分空气被抽到了注射器内，瓶内气体体积变大，气体压强减小，沸点降低。 水温达到了水的沸点； 所以水重新沸腾起来了。这也就说明了水的沸点随气压降低而降低。
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专题06 物态变化的应用和内能相关问题
【课程标准】
1．熔化和凝固
①识别熔化和凝固 ②绘制晶体熔化图线
③描绘晶体熔化和凝固过程中的特点 ④知道熔化和凝固过程伴随吸热与放热
2．汽化和液化
①知道蒸发、沸腾的概念 ②知道影响蒸发快慢的因素和蒸发的致冷作用
③描述液体沸腾过程中的特点 ④知道液化的概念和方法
⑤能用物质粒子模型简要解释汽化和液化现象
3.内能
①知道克服摩擦做功与物体内能改变关系 ②知道做功和热传递是改变内能的两种途径
③知道在热传递过程中用热量来量度内能的变化
④举例说出化学能和内能的转化 ⑤说明生物体能量来源及其转化
⑥说出汽油机的工作过程 ⑦知道汽油机的能量转化
【学业要求】
①知道熔化和凝固过程伴随吸热与放热
②知道影响蒸发快慢的因素和蒸发的致冷作用
③描述液体沸腾过程中的特点
④能用物质粒子模型简要解释汽化和液化现象
⑤知道做功和热传递是改变内能的两种途径
⑥知道在热传递过程中用热量来量度内能的变化
⑦说出汽油机的工作过程
【命题重点】物态变化主要考察三种状态转变时名称与热量的变化，尤其注意熔化与凝固时的温度曲线变化。能量转移的方式要注意内能的改变，机械能是否守恒与动能势能的转化。型较分散:选择、填空、实验、计算都会出现。
【方法要点】功和功率的计算注意单位转化，要用标准单位，探究题要注意影响因素。判断机械能守恒要留意是否收到阻力、弹力、拉力等影响。
考点1：熔化和凝固
考点解读：物质从固态变为液态叫熔化；物质从液态变为固态叫凝固；熔化和凝固是可逆的两种物态变化过程。固体可分为晶体和非晶体；晶体和非晶体的根本区别是：晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热)，非晶体没有熔点(熔化时温度升高，继续吸热)；同一晶体的熔点和凝固点相同。晶体熔化的条件：温度达到熔点；继续吸收热量；晶体凝固的条件：温度达到凝固点；继续放热。
例1：（2023·杭州模拟）如图是在标准大气压下，某种物质的温度随时间变化的图象。下列说法中错误的是（　　）
A．该物质是晶体
B．该物质在标准大气压下的熔点和沸点分别是0℃和100℃
C．该物质液态时的比热容比固态时小
D．在BC和DE段，温度保持不变，但需吸热
考点2：汽化和液化
考点解读：物质从液态变为气态叫汽化；物质从气态变为液态叫液化；汽化和液化是互为可逆的过程，汽化要吸热，液化要放热。汽化的方式为沸腾和蒸发(1)蒸发①在任何温度下都能发生，且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。②影响蒸发快慢的因素有：a．液体的温度，温度越高蒸发越快；b．液体表面积的大小，表面积越大，蒸发越快；c．液体表面的空气流速，空气流动越快，蒸发越快。(2)沸腾①在一定温度下，在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。②沸点：液体沸腾时的温度叫沸点；不同液体的沸点一般不同；同种液体的沸点与压强有关，压强越大沸点越高。③液体沸腾的条件：温度达到沸点还要继续加热。
例2：（2024九下·临安模拟）同学们观察到冬天教室窗内的玻璃上，特别容易起一层水珠（如图甲）．查阅资料发现：水珠是因为教室内的水蒸气遇冷液化形成的，水蒸气刚好液化的温度称为露点温度．如果玻璃表面的温度低于露点温度时，水蒸气就会液化．当教室内水汽含量为50%和80%时，露点温度与教室内气温的关系如图乙所示．
甲 乙
（1）根据图乙，当教室内气温为、水汽含量为50%、玻璃表面的温度为时，教室窗玻璃上　 　（选填“易”或“不易”）出现小水珠．
（2）小明用小风扇对着玻璃吹风，玻璃上的水珠很快就消失了，其原因是　 　
（3）小明发现，有一种电热镜可防止镜面起雾．请说明冬天洗澡时，对电热镜加热可以防止镜面起雾的原因：　 　
考点3：探究不同物质熔化过程的不同
考点解读：晶体熔化时有一定的熔化温度，即熔点，而非晶体没有熔点。晶体熔化时要吸热，但温度保持不变；非晶体熔化时要吸热，温度一直在升高。实验题眼突破①实验选取小颗粒固体②试管插入烧杯中的位置要适当③采用“水浴法”加热的优点(固体受热均匀)。④石棉网的作用(使烧杯受热均匀)。⑤熔化过程中内能、温度及热量的变化规律(吸收热量、内能增加，但温度保持不变)。⑥烧杯口处的“白气”，试管、烧杯壁水珠的成因(水蒸气遇冷液化形成的小水珠)。⑦熔化前后曲线的倾斜程度不一样的原因(同种物质，在不同状态下的比热容不同)。⑧在记录温度时，时间间隔过长，可能会带来什么问题(可能会导致晶体熔化过程的温度记录不全甚至没有记录，无法记录到晶体熔化时温度的变化，导致实验失败或得出错误的结论)。⑨利用比热容公式计算热量。
例3：（2023·舟山模拟）某小组用图甲的实验装置探究海波在熔化前后其温度随加热时间变化的规律，得到下表的实验记录。
时间（分） 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度（℃） 32 36 40 44 48 48 48 48 48
（1）请按上述实验数据在坐标中作出温度随时间变化的图像。
（2）第5分钟时，海波处于　 　状态。
（3）试管要放在盛水的烧杯内加热，而不是用酒精灯直接加热。理由是：　 　。
考点4：探究水的沸腾
考点解读：水沸腾时持续吸热，但温度保持不变；水的沸点与水上方的气压有关，气压越高，沸点越高。实验题眼突破：①组装器材的顺序(自下而上)。②温度计的使用与读数。③缩短实验时间的方法：(加大酒精灯火焰；使用初温较高的水；给烧杯加盖子)④烧杯上盖纸板的原因(减少热量的散失，使水在短时间内达到沸腾)。⑤纸板上留一个小孔的作用(使烧杯内外的气压相等)。⑥水开始沸腾的判定(水的温度升高到一定程度后，温度保持不变，且水内部有大量气泡产生，且在上升过程中体积逐渐变大，到水面时破裂)。⑦水沸腾前温度计示数的特点(温度计的示数不断上升)。⑧水沸腾时温度计示数的特点(温度计的示数保持不变)。⑨沸点与气压的关系(杯口的盖密封较严时，烧杯内的气压高于一个标准大气压，导致水的沸点高于100 ℃；当地大气压小于一个标准大气压时，水的沸点低于100 ℃)⑩水沸腾过程中温度与热量、内能之间的关系(吸收热量，温度不变，内能增大)。水沸腾后撤掉酒精灯观察现象(水未立即停止沸腾，原因是水继续从石棉网上吸热)。
例4：（2021·余杭模拟）在“水的沸腾实验”中，小乐进行了如下探究，回答问题：
（1）如图甲所示的A、B两套实验装置（酒精灯的规格和水的质量相同），小乐选取了B实验装置进行实验，其优点是　 　。
（2）当水温到达90℃时后，每隔1分钟记录一次水温，直到水沸腾后持续几分钟为止，根据记录数据绘制出如图乙所示的水温与加热时间关系图像，实验中，是通过　 　（选填“热传递”或“做功”）方式增加水的内能；水的沸点是　 　℃。
（3）水沸腾时，小乐观察到的实验现象如图丙所示。气泡在上升过程中逐渐变大的原因是　 　（写出2点）。
考点5：影响内能大小的因素
考点解读：影响内能大小的因素有温度、质量、状态等。同个物体温度越高，内能越大；温度相同的同种物质，质量越大，内能越大。物体吸收了热量，内能会增大，但温度不一定会升高(如晶体的熔化、液体的沸腾等)。
例5：（2022·浙江杭州·九年级期末）室温为10℃时，小金利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小金用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。（乙醚的比热容约为1.8×103J/kg·℃，着火点为160℃）
（1）小金的实验没有成功，请帮助他分析原因。
（2）小金对活塞做功多少焦？
（3）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量？
考点6：比较不同物质吸热本领的强弱
考点解读：比较不同物质吸热本领的强弱。可以通过加热相同的时间，比较温度变化来判断物体的吸热能力(温度变化快的吸热能力弱)。也可以通过观察升高相同的温度，比较加热时间来判断物体的吸热能力(加热时间长的物体吸热能力强)。
例6：（2023·绍兴）为了比较液体a和液体b的比热大小，小宁分别称取相同质量的a和b，在初温相同条件下，利用如图所示装置在沸水中加热
（1）做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中，液体a、b内能增加的途径是　 　。
（2）实验过程中，小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知，液体a的比热ca与液体b的比热cb的大小关系是：ca　 　cb。
考点7：动能和势能的转化判断
考点解读：当物体升高或降低时，往往存在着动能和重力势能的转化；当物体受力发生形变时，也会有动能和弹性势能的转化。判断时要注意物体的速度、高度、弹性形变的大小变化，从而得出动能和势能的大小变化。2
例7：（2024·绍兴模拟）如图所示，将一个小球从h 高处以相同的速度抛出，一次斜上抛，沿a 运动轨迹落地；另一次水平抛；沿b 运动轨迹落地，不计空气阻力。关于小球落地时动能的大小，下列说法中正确的是 (　　)
A．沿 a 轨迹大 B．沿b轨迹大
C．沿a、b轨迹一样大 D．条件不足，无法判断
考点8：内能和机械能的比较
考点解读：
比较项目 内 能 机械能
所含能量 分子的动能、分子的势能 物体的动能、重力势能、弹性势能
影响因素 物体的温度、质量、状态等 物体的速度、质量、高度、形变程度
特 点 始终具有 不一定有
联 系 可以互相转化
例8：（2024九下·上城模拟）图甲是热机的四个冲程，图乙试管中有20毫升水，由初温60℃加热至90℃，塞子弹起，试管口出现“白气”，（ c水=4.2×103J/(kg ℃))。对此过程分析不合理的是（　　）
A．试管口看到的“白气”是液态水
B．水吸收的热量为2520焦
C．塞子弹起时，试管内气体对外做功，内能减少
D．图乙塞子弹起时发生的能量转化与图甲中的②冲程相同
考点9：对能量的转化和守恒定律的理解
考点解读：自然界中各种能量可以相互转移或转化，一种能量的减少或消失必然伴随着另一种能量的增加或产生；反之亦然。但能量的转化和转移不是任何时候都能发生的，它有方向性，如热的铁块放入冷水中，铁块把内能转移到了水中，使自身温度下降；但它不能从冷水中吸收热量使自身的温度升高。
【典例9】（2024九下·钱塘模拟）小应利用如图所示器材测量家中植物油的比热容。假设周围环境的气压为一个标准大气压，忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失。
实验步骤：
第一步：用案秤称出鹅卵石的质量m，然后在杯中分别倒入与鹅卵石质量相同的水和植物油，鹅卵石、水和植物油的温度均为25℃；
第二步：将两个相同的鹅卵石放入热水壶的沸水中，待它们与沸水同温后，夹起鹅卵石迅速分别放入装有水和植物油的杯中，测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水=37℃，t油=50℃；
（1）鹅卵石放入沸水后，鹅卵石的内能　 　（选填“增大”或“减小”），这是通过　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能；
（2）第二步中杯中水吸收的热量 　植物油吸收的热量；（选填“大于”“小于”或“等于”）
（3）求植物油的比热容　 　（列式计算）。
一、选择题
1.（2024·浙江）某同学冲泡了一杯热饮。下列选项中不能加快热饮降温的是（　　）
A．向杯口不断吹气 B．取一空杯子互倒热饮
C．向杯中加入冰块 D．拧紧杯盖静置于桌面
2.（2023·衢州）寒冷的冬天，戴眼镜的同学从室外走到温暖的房间内，镜片变得模糊，一段时间后，镜片又变得清晰。这一现象中先后发生的物态变化是（　　）
A．液化 汽化 B．汽化 液化 C．凝固 汽化 D．凝固 液化
3.如图所示，自然界中的雪、雾、露、霜等现象，都是水这种物质发生物态变化形成的。对这些现象的描述，正确的是（　　）
A．雪的形成是凝华现象，需要吸热
B．雾的形成是汽化现象，需要吸热
C．露的形成是液化现象，需要放热
D．霜的形成是凝固现象，需要放热
4．（2023·衢州）中国是茶文化之乡，中国茶文化是世界非物质文化遗产。”煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是（　　）
A．茶水沸腾时，吸收热量，温度升高
B．茶水升温是通过做功的方式改变内能
C．壶嘴冒出的”白气”是汽化形成的现象
D．茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动
5.（2023九下·义乌模拟）如图示为某种物质熔化时温度随时间的变化的图象。根据图象下列判断正确的是（　　）
A．该物质熔化过程持续了40min
B．该物质是晶体，熔点为100℃
C．在第35min，该物质处于固液共存状态
D．在第10min到第25min之间，物质温度不变，但要吸收热
6．如图，烧瓶里装了半瓶水，加热至沸腾。接着，用软木塞把瓶口塞紧，并把烧瓶翻过来，这时水已经停止沸腾。然后把碎冰渣倒在朝天的烧瓶底上，这时瓶内的水就又重新沸腾起来了。根据上述实验现象下列说法正确的是（　　）
A．底部热的水跑到上面，所以水再次沸腾了 B．瓶内的气压变小，所以水再次沸腾
C．冰把热量传给了水，所以水再次沸腾了 D．瓶内的气压变大，所以水再次沸腾
7．汽车开了空调后，前挡风玻璃表面有时会出现“水雾”。下列说法中正确的是（　　）
A．夏天，水雾出现在玻璃的外表面；冬天，水雾出现在玻璃的内表面
B．夏天，水雾出现在玻璃的内表面；冬天，水雾出现在玻璃的外表面
C．无论冬夏，水雾是车外空气中的水蒸气遇冷液化后形成的
D．无论冬夏，水雾是车内空气中的水蒸气遇冷液化后形成的
8．（2024·拱墅二模）用如图所示方式给试管中的冰水混合物加热，在不断加热的过程中，下列现象或事实描述错误的是
A．试管中的冰会熔化，烧杯中的水会汽化
B．试管中的冰水混合物，在冰熔化过程中内能增加
C．烧杯中的水在沸腾前会不断以蒸发的形式汽化
D．试管中的水因达不到沸点而不能沸腾
9.（2024·浙江）如图所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，选择一团可燃物置于筒内，压下活塞。为了可燃物更易燃烧，关于所选可燃物的着火点及对活塞的操作正确的是（　　）
A．着火点低，缓慢下压 B．着火点高，缓慢下压
C．着火点低，快速下压 D．着火点高，快速下压
二、填空
10.（2022·浙江宁波·中考真题）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/(kg·℃)。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是___________J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的___________冲程相同。
11.（2024·杭州二模） 为了控制卫星内部的温度在一定范围内，保护卫星内部的电子设备，科学家发明了热管。如图所示为热管传热的原理示意图，金属外壳内衬垫一层由多孔材料做成的吸液芯，芯中充有某种液体，其中心是气腔。卫星利用热管将热量从向阳面“搬”到背阴面，使整体温度趋于平衡。
（1）下列对于热管原理的解释，正确的是____(填字母)。
A．热端吸热升华，冷端放热凝华 B．热端吸热汽化，冷端放热液化
C．热端放热汽化，冷端吸热液化 D．热端放热升华，冷端吸热凝华
（2）为了能够更快地调节整体温度的平衡，吸液芯中的液体应该选　 　(填“水”或“酒精”) ， 原因是　 　。
12.（2023九上·余姚期末）密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器，闭合开关使其正常工作30分钟，
（1）该取暖器消耗的电能为　 　焦耳；
（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则这段时间房间里空气温度升高了　 　℃ (数字准确到小数点后一位)。[空气的比热为1000J/(kg．℃)]
13.（2023·杭州模拟）观察自然现象，通过实验研究揭示其原理，并解释生产、生活中的应用，这是科学学习的一种基本方法。
（1）高山或高原地区，普通的锅难以将饭煮熟，我们可以用高压锅来煮饭，那么高压锅运用了实验 　 　（选填“甲”或“乙”）的原理。
（2）天宫课堂上，西藏分会场的同学提问：我们西藏地区海拔高，气压低，容易把水烧开，太空中是否容易把水烧开呢？王亚平答：因为在失重条件下，水 　 　选填（“能”或“不能”）进行对流，所以不容易烧开。
14．（2023·台州）如图是电热液体蚊香器，工作时内部的发热部件对蚊香液加热，一段时间后，其项部有“白雾”飘出，房间里弥漫着蚊香液的清香，起到驱蚊和灭蚊的作用。
（1）发热部件使蚊香液温度升高，该过程主要通过　 　，使蚊香掖的内能增加(填“做功"或“热传递”)；
（2）“白雾”是蚊香液先汽化后　 　形成的(填物态变化名称)；
（3）房间里弥漫着清香说明分子在不停地做　 　。
15．（2023·衢州）我国拥有全球聚光面积最大的熔盐电站，该电站内1.2万多面“定日镜”环绕吸热塔，其工作原理如图所示。
（1）为将阳光反射到吸热塔，一天中“定日镜”需不断改变朝向。其原因是　 　。
（2）高温熔盐流经蒸汽发生器时，放出热量使水变成高温高压的水蒸气，带动发电机发电。此过程，蒸汽发生器中水发生的物态变化是　 　。
（3）该熔盐电站实现每年减排二氧化碳达35万吨，这能减缓哪种环境问题？　 　。
16．小华同学利用图甲所示的装置探究某物质熔化的特点，他每隔1min记录一次温度计的示数，观察物质的状态，并作出温度随时间变化规律的图像，如图乙所示。
（1）实验中通过水对试管加热，而不是直接加热试管，目的是　 　（写一点即可）。
（2）图乙中4min时，物质处于　 　态。
（3）该物质的熔化特点：吸收热量，温度　 　。故该物质是　 　（选填“晶体”或“非晶体”）。
三、解答
17.（2023七上·龙港期末）某小组同学探究“冰的熔化特点”，实验装置如图甲所示，并绘制温度计示数随时间变化 的图像如图乙所示。
（1）要完成该实验，除图中所示器材外，还需要的测量工具有　 　；
（2）由图乙可知：冰是　 　 (晶体/非晶体)，理由是　 　；
（3）0~2分钟升温比8~12分钟快，原因　 　
（4）实验过程中，烧杯中气泡出现如图丙现象，该现象出现的时间最接近图乙中的________。
A．第4分钟 B．第8分钟 C．第16分钟 D．第28分钟
18.为研究影响蒸发快慢的因素，某同学在 4 块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如图所示的实验探究。
（1）通过　 　 两组的对照，可以得出水蒸发快慢与水表面流速有关。
（2）在研究水的温度对蒸发快慢的影响时，对水滴进行加热 (如图C)直至沸腾，且水滴 比对照组先消失。该实验结果能否作为支持“温度越高，蒸发越快”的证据？　 　。 （3）小明同学想改进实验，于是继续进行了如下操作：在相同环境下的两块相同的玻璃板 上分别滴上一滴和两滴水 (如右图)，结果发现甲图中水先蒸发完，于是他得出结论：水蒸发快慢与水的表面积有关，水的表面积越小蒸发越快。请分析小明的实验设计和结论得出是否合理并说明理由　 　 。
19.小海在学习了沸腾的知识后，进行了如下探究。
（1）图甲为该实验的装置，小海观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡上升情况不同，图乙中　 　(填“A”或”B”)是水沸腾时气泡上升的情况。
（2）给一定量的水加热，其温度与时间的关系如图丙中曲线c所示(实线部分)。若其他条件不变，仅将水量减少，则温度与时间的关系图像应是曲线　 　。
（3）临海美食核桃炖蛋，在制作时可将装有蛋液的碗直接放入水中煮熟，由此小海将装有水的试管放入水中进行加热(如图丁)，观察到烧杯中的水沸腾时试管中的水却未出现沸腾现象，原因是 　。
20.（2023九下·庆元模拟）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”。对此，小科设计了以下实验验证：
①将一定质量温度为tl的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中，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tl。
（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）小华认为小科的实验还不足以证明他的观点，小华的改进步骤如下：
①再取一个相同保温杯，在保温杯中倒入与第一个保温杯中质量相同，温度为tl的冷水；
②然后向杯中倒入100℃的沸水直至B处；
③摇匀后测出此时保温杯中的水温为t3，若t3低于　 　（选填“t1”或“t2”），则可以说明“被100℃的水蒸气烫伤更严重”是因为100℃的水蒸气变成100℃的热水时，还会放出热量。
（3）为了防止在开盖时被水蒸气烫伤，你认为下列开盖方法最安全的是　 　。
21．（2023九下·义乌模拟）在《大气压强》一课中，教材里设计了如图所示的活动：“烧瓶中的水沸腾后把酒精灯移去，水停止沸腾。用插有一段玻璃管的橡胶塞把瓶口塞紧，把大注射器接在一段橡皮管上，橡皮管的另一端接到瓶塞的玻璃管口上向外拉注射器的活塞。”如果实验成功，活动中应该看到什么现象 请你解释产生这一现象的原因。
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