2026中考物理(通用版)考前冲刺必刷专题04物态变化(4个必考考点知识梳理+4个题型讲练+模拟题训练共32题)(原卷版+解析)

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2026中考物理(通用版)考前冲刺必刷专题04物态变化(4个必考考点知识梳理+4个题型讲练+模拟题训练共32题)(原卷版+解析)

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专题04 物态变化
【4个必考考点知识梳理+4个题型讲练+模拟题训练 共32题】
夯实·基础知识全面梳理 1
考点一 温度 1
一、温度 1
二、摄氏度 1
三、常用温度计 2
考点二 熔化和凝固 4
一、熔化和凝固 4
二、熔化 4
三、凝固 5
考点三 汽化和液化 6
一、汽化和液化 6
二、汽化 7
三、液化 9
考点四 升华和凝华 11
提升·必考题型归纳讲练 13
题型一 温度和温度计 13
题型二 熔化和凝固 14
题型三 汽化和液化 16
题型四 升华和凝华 20
训练·模拟题考前冲刺 22
考点一 温度
一、温度:温度是用来表示物体冷热程度的物理量;
注:热的物体我们说它的温度高,冷的物体我们说它的温度低,若两个物体冷热程度一样,它们的温度亦相同,但我们凭感觉判断物体的冷热程度一般不可靠,所以需要定义温度作为精确描述物体冷热程度的物理量。
二、摄氏度:
(1)温度常用的单位是摄氏度,用符号“℃”表示;
(2)摄氏温标的规定:把一个标准大气压下,冰水混合物的温度规定为0℃;把一个标准大气压下沸水的温度规定为100℃;然后把0℃和100℃之间分成100等份,每一等份代表1℃。
(3)读法:例如“12℃”,读作“十二摄氏度”,“-12℃”读作“负十二摄氏度”或“零下十二摄氏度”。
拓展:
①华氏温标(F):华氏温标是由德国物理学家华伦海特(Fahrenheit)在1714年制定的。
②热力学温标(K):热力学温标是英国科学家开尔文(Kelvin)于1848年建立的。国际单位之中采用的温标是热力学温标,单位是开尔文,简称开,符号是K。热力学标T和摄氏温度t的关系是:T=(t+273.15)K。
三、常用温度计
1.用途:测量物体温度的仪器。
2.常用的温度计是利用液体的热胀冷缩的原理制造的;
3.温度计构造:玻璃外壳、玻璃泡、均匀的玻璃毛细管、玻璃泡内液体、刻度;
4.温度计的使用:首先要看清量程,然后看清它的分度值。
如果使用温度计时超过它的量程,后果:① 玻璃泡胀破;②测不出温度。
5.在使用温度计测量液体的温度时,正确的方法如下:
(1)温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器壁或容器底。
(2)温度计玻璃泡浸入被测物体后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数。
(3)读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱的上表面相平。
6.读数时视线不与温度计中液柱的上表面相平的后果(见右上图)。
7.常见的温度计:实验室用温度计、体温计和寒暑表(见下图)。
实验用温度计:
寒暑表:
体温计:
常见量程 分度值 原理 所用液体 特殊构造 使用注意事项
实验室用温度计 -10℃~110℃ 1℃ 液体热胀冷缩 水银或煤油 使用时不能甩
寒暑表 -40℃~50℃ 1℃ 酒精
体温计 35℃~42℃ 0.1℃ 水银 玻璃泡上方有缩口 ①使用之前用力甩 ②可离开人体读数
8.体温计
用途:专门用来测量人体温的;
(1)体温计读数时可以离开人体;
(2)体温计的特殊构成:玻璃泡和直的玻璃管之间有极细的、弯的细管(缩口);
【易错点】
1.摄氏度的规定是以一个标准大气压为条件的。
2.要特别注意摄氏温度的写法(30℃)与读法(三十摄氏度),不能写成“30C”或读成“摄氏三十度”,以免与别的温标混淆。
3.温度计的工作原理是液体的热胀冷缩,如遇填空题,必须加上“液体”二字。
考点二 熔化和凝固
一、熔化和凝固
物质从固态变为液态叫熔化;从液态变为固态叫凝固。
(1)物质熔化时要吸热;凝固时要放热;
(2)熔化和凝固是可逆的两物态变化过程;
二、熔化
1.探究实验:固体熔化时温度的变化规律
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、试管(装有海波或石蜡)、温度计、搅拌器、秒表、(火柴)。
【实验步骤】①在两支试管中分别装人适量的海波和石蜡,并各插一支温度计,再分别将试管放在盛水的烧杯中
②用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热,注意观察海波和石蜡的状态变化,并仔细观察温度计示数的变化
③每隔1min记录一次温度值,同时认真观察海波、石蜡的状态变化,直到全部熔化后再记录3~4次
【实验表格】
时间/min 0 1 2 3 4 5 …
海波的温度/℃
石蜡的温度/℃
【图象】
【实验结论】
①海波在熔化过程中,吸收热量,但温度保持不变,直至海波完全熔化,继续吸热,温度才不断升高
②石蜡在熔化过程中,吸收热量,温度不断升高
【注意事项】
①石棉网的作用:均匀热量。
②搅拌器的作用:使物质均匀受热。
③图中应用的是水浴加热法,目的是为了使海波(石蜡)均匀受热。
2.固体可分为晶体和非晶体;
(1)晶体:熔化时有固定温度(熔点)的物质,如海波、冰、金属、萘、盐;
非晶体:熔化时没有固定温度的物质,如松香、玻璃、沥青、蜡。
(2)熔点:晶体熔化时的温度。
(3)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)。
(4)晶体熔化的条件:①温度达到熔点;②继续吸收热量;
三、凝固
1.凝固点:晶体凝固时的温度,同一晶体的熔点和凝固点相同。
2.晶体凝固的条件:①温度达到凝固点;②继续放热。
3.熔化和凝固的应用:海鲜保鲜、吃雪糕降温
【易错点】
1.是“熔化”不是“融化”。
2.水蒸气是无色的,“白气”不是水蒸气,是水蒸气遇冷液化为小水滴在空气中漂浮形成的。
【规律总结】
物质熔化和凝固时的温度曲线对比:
对晶体甲的分析:
AB段——吸热、温度升高,物质为固态;
BC段——吸热、温度不变,物质状态为固液共存。
CD段——吸热、温度升高,物质为液态。
EF段——放热、温度降低,物质为液态;
FG段——放热、温度不变,物质状态为固液共存。
GH段——放热、温度降低,物质为固态。
注意:①物质熔化和凝固所用时间不一定相同,这与具体条件有关;
②热量只能从温度高的物体传给温度低的物体,发生热传递的条件是:物体之间存在温度差;③不同物质吸热升温的速度不一样。
考点三 汽化和液化
一、汽化和液化
1.物质从液态变为气态叫汽化;物质从气态变为液态叫液化。
(1)汽化和液化是互为可逆的过程,汽化要吸热、液化要放热;
(2)汽化可分为沸腾和蒸发。
二、汽化
1.蒸发
(1)物理学中,把只在液体表面发生的汽化现象叫作蒸发。
(2)特点:蒸发在任何温度下都能发生,液体蒸发时会吸热。
(3)影响蒸发的快慢的因素:
图1 图2 图3
①实验现象:如图1所示,将体积相同的两滴水分别滴到玻璃片上,并使得两滴水的表面积不同,发现表面积大的水滴先全部蒸发;如图2所示,将体积相同的两滴水分别滴到玻璃片上,并加热其中一滴水,发现温度高的水滴先全部蒸发;如图3所示,将体积相同的两滴水分别滴到玻璃片上,并加快其中一滴水上方的空气流速,发现上方空气流动快的水滴先全部蒸发。
②实验结论:液体蒸发的快慢与液体表面积的大小有关,表面积越大,蒸发越快;与液体温度有关:温度越高蒸发越快;与液体表面空气流动的快慢有关,空气流动越快,蒸发越快。
(4)蒸发的应用:夏天在房间洒水降温;人出汗降温;发烧时在皮肤上涂酒精降温。
2.沸腾:
(1)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。
说明:①不同液体的沸点一般不同;
②液体的沸点与气体表面上方气压有关,压强越大沸点越高。
(3)特点:只在沸点发生,液体沸腾时需要吸热,但温度保持不变。
(4)液体沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。
(5)探究实验:水的沸腾
【目的】观察水沸腾时的现象及温度变化。
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、温度计、带有小孔的纸板、秒表、(火柴)。
【实验步骤】
①按实验装置图自下而上组装实验装置
②在烧杯中装人适量的水,用酒精灯的外焰给烧杯加热,并给烧杯盖上硬纸板,同时用温度计测量水温,并观察水温的变化
③当水温达到90℃时,每隔1 min记录一次水的温度值,直到水沸腾后5min为止,同时注意观察沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化
④根据记录的温度值,作出水的温度一时间图像
【实验表格】
时间/min 0 1 2 3 4 5 …
温度/℃
【图象】其中BC段为沸腾过程。
【实验现象】
沸腾前 沸腾时
水沸腾前:气泡上升,越来越小。(原因:下部水温高于上部水温)
水沸腾时:大量气泡上升,变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。
【实验结论】
①水沸腾前,烧杯底部有少量气泡产生,且温度越高,气泡越多,气泡在上升过程中体积渐渐变小,水的温度逐渐上升。
②水沸腾时,烧杯底部有大量气泡产生,气泡在上升过程中体积逐渐变大,到达液面时破裂,水的温度保持不变。
【注意事项】
①纸板的作用:a.减少热损失;b.固定温度计;c.防止液体飞溅出来。
②纸板上小孔的作用:使内外大气压平衡。
③水的沸点不是100℃,原因:a.气压低于1标准大气压;b.温度计有问题。
④长时间水不沸腾的原因:
a.水的初温太低;b.水的质量太大;c.未用酒精灯的外焰加热;d.没有盖中央留孔的纸板。
三、液化
液化的方法有降温和压缩体积。
1.降低温度(遇冷)
(1)观察水的液化
如图所示装置往烧瓶中注入适量的热水,点燃酒精灯给烧杯加热,观察到烧瓶口冒出白气。往瓶口的上方,倾斜着放置一金属盘,一段时间后,观察到金属盘的底部出现小水滴,用手触摸金属盘发现,金属盘温度升高。说明,水遇到温度低的空气和金属盘时会液化,在液化时要放热。
(2)生活中遇冷液化的现象:
雾 哈气 玻璃上的水雾
①关于夏天和冬天汽车或房屋窗玻璃上起雾的解释
夏天,由于车外(室外)温度较高,水蒸气温度较高,当车内(屋内)开了空调后,导致窗玻璃的温度降低,车外(屋外)的热水蒸气遇到冷的玻璃而液化,附着在玻璃外表面,形成水雾。冬天,当车内(屋内)开了空调(暖气)后,由于车内(室内)温度较高,水蒸气温度较高,而室外温度很低,导致窗玻璃的温度很低,车内(屋内)的热水蒸气遇到冷的玻璃而液化,附着在玻璃内表面,形成水雾。综上,夏天水雾出现在玻璃外表面,冬天水雾出现在玻璃内表面。
②关于冰淇淋从冰箱中拿出后冒“白气”的解释
冰淇淋由于从冰箱拿出后,温度很低,冰淇淋周围空气中的水蒸气遇冷液化成一个个小液滴,从而形成“白气”。
③关于冬天人们说话呼吸时出现“白气”的解释
无论夏天还是冬天,人们口中呼出的气体中都包含水蒸气,冬天由于空气温度很低,口中呼出的水蒸气遇冷液化而形成“白气”,夏天由于空气温度较高,口中呼出的水蒸气不会液化,故看不到“白气”。
④关于被100℃水蒸气烫伤比100℃水烫伤更严重的解释
由于100℃水蒸气遇到温度较低的人体后,会遇冷液化放热,造成二次烫伤,因此伤情更为严重。
2.压缩体积(增大压强,提高沸点)
(1)观察乙醚的液化
注射器中的乙醚蒸气,推动活塞,减小乙醚蒸气的体积,注射器内有液态乙醚出现,说明压缩体积能实现液化。
(2)生活中通过压缩体积实现的液化实例。
打火机中的液态燃料 氧气罐中的液态氧
【易错点】
1.是“汽化”不是“气化”,“汽”字体现了从液态到气态的过程。
2.水蒸气是无色的,“白气”不是水蒸气,是水蒸气遇冷液化为小水滴在空气中漂浮形成的。
3.不同物体蒸发的快慢还与液体种类有关,如酒精比水蒸发的快。
【规律总结】
沸腾和蒸发的区别和联系:
蒸发 沸腾
不同点 只在液体表面进行 液体内部和表面同时发生
在任何温度下都能发生 必须达到沸点且继续加热
缓慢地汽化 剧烈地汽化
温度降低 温度保持不变
相同点 1.都是汽化现象 2.都是液体变成气体 3.都要吸收热量
考点四 升华和凝华
物质从固态直接变为气态叫升华;物质从气态直接变为固态叫凝华。
1.物质升华要吸热,物质凝华要放热;
2.升华在任何温度下都能发生,凝华需要该物质的蒸气达到一定的浓度以及温度要降到该物质的凝固点以下才能发生。
3.熔化和凝固是可逆的两物态变化过程
4.观察碘的升华和凝华
(1)实验过程:密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒,将玻璃泡浸入开水中,不一会儿,碘颗粒消失,玻璃泡内弥漫着紫色的碘蒸汽。将玻璃泡移出开水后,在玻璃泡冷却的过程中,在玻璃泡壁上出现了碘颗粒。整个过程没有出现液态碘。
(2)实验结论:此过程碘发生的物态变化是升华和凝华。
(3)将玻璃泡放入热水中加热的目的:水浴法,使玻璃泡受热均匀。
5.升华现象:樟脑球变小;白炽灯灯丝变细;冰冻的衣服变干;人工降雨中干冰的物态变化。
6.凝华现象:霜、雪的形成;北方冬天窗户玻璃上的冰花(在玻璃的内表面);雾凇。
【易错点】
1.升华和凝华是物质在固态与气态之间发生的变化,没有经过液态。
2.干冰升华时周围的白色雾气不是二氧化碳,而是升华吸热使周围的水蒸气遇冷液化形成的。
【规律总结】
凝华形成的固体都有颗粒小而细密的特点,可以利用这一点来判断是否是凝华现象。
题型一 温度和温度计
【典型例题】小华自制了一个简易气体温度计,如图所示,烧瓶里是气体,瓶塞密封,细弯管中有一段液柱,当周围温度升高时,液柱将向________(选填“左”或“右”)移动,请简要说明其原理:________。
【答案】 右 温度升高,瓶内气体受热膨胀,推动液柱向右运动
【详解】[1][2]此温度计利用瓶内气体的热胀冷缩来测温的,温度升高,瓶内气体受热膨胀,推动液柱向右运动,温度降低,瓶内气体遇冷收缩,在外界大气压的作用下,液柱向左运动。
【变式1】一支体温计消毒后的示数为38.5℃,没有向下甩直接用该体温计先后测两个病人的体温,第一个示数为38.5℃,第二个示数为39.6℃,由此可以确定(  )
A.两个病人都在发烧
B.第一个病人一定发烧,第二个病人可能发烧
C.第一个病人一定不发烧,第二个病人一定发烧
D.第一个病人可能发烧,第二个病人一定发烧
【答案】D
【详解】体温计的玻璃泡上方有缩口结构,不向下甩动时,水银柱只能随体温升高而上升,不会自动下降。原体温计示数为,测第一个病人后示数仍为,说明第一个病人的体温不高于,此温度范围包含了发烧(如)与不发烧(如)两种可能,因此第一个病人可能发烧。测第二个病人后示数升高到,说明水银柱随病人体温升高,因此第二个病人体温就是,一定发烧,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式2】世界上第一支温度计是由意大利科学家伽利略于1593年发明的。科创小组的同学们对第一支温度计进行了还原:将吸管B通过软木塞与塑料瓶A相连,将塑料瓶加热后,把玻璃管插入水中,待塑料瓶冷却后,玻璃管中的液面会上升到一定高度,使管内外水面有一高度差h。同学们测出在不同温度下分别对应水柱高度h,并记录数据如下表:
温度/℃ 17 19 21 23 25 27
h/cm 30.0 24.9 19.7 14.6 9.4 4.2
(1)此温度计的测温原理是___________。
(2)分析实验数据,此温度计___________(填“能”或“不能”)测29°C的温度。
(3)此温度计存在的不足之处是___________。
(4)要提高该温度计的精确度,可以___________。
【答案】(1)气体的热胀冷缩
(2)不能
(3)测量范围很小,且测量结果受外界气压的影响
(4)换用更细的玻璃管/换用体积更大的塑料瓶
【详解】(1)温度升高时,塑料瓶A中的空气受热,体积膨胀,将B管中的水向下压,管中水柱的高度变低。温度下降时,管中水柱的高度升高。因此此温度计的测温原理是气体的热胀冷缩。
(2)分析表中数据能看出,温度每升高2℃,其液柱大体会下降大约5cm,在27℃时的液柱总长只有4.2cm,小于5cm,故该温度计是不能测出29℃及其以上的温度。
(3)根据表格数据可知,该温度计的测量范围很小,且测量结果受外界气压的影响。
(4)要提高该温度计的精确度,可以换用更细的玻璃管,这样,相同体积变化下,液柱高度变化更明显,便于读数。或者换用体积更大的塑料瓶,因为塑料瓶容积越大,相同温度变化下气体体积变化量就越大,可以推动液柱移动更远,使微小温度变化更易观测。
题型二 熔化和凝固
【典型例题】将一块豆腐放入冷冻室几个小时,普通的豆腐就变成了冻豆腐(如图所示),解冻后切开观察冻豆腐内部有什么变化并解释:________。
【答案】冻豆腐内部出现很多小孔;豆腐中的水先凝固成冰,体积变大,解冻后冰熔化成水流出,留下小孔
【详解】豆腐放入冷冻室后,内部水分遇冷凝固成冰,凝固过程中水的质量不变,由于冰的密度小于水,由可知,冰的体积大于水的体积,冰熔化后留下小孔,所以冻豆腐内部出现很多小孔。
【变式1】小西发现严冬季节水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有。小西猜想,水中加入别的物质后,一定会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小西就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像如图甲所示。
(1)从图像中可以看出盐水的凝固过程用了______分钟;
(2)从图像中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将______(填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)实验验证了小西的猜想,因为与水相比,凝固点变______了(填“高”或“低”);
(4)如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,如图乙所示,试管中冰水混合物中的冰会______(填“变多”、“变少”或“不变”)。
【答案】(1)10
(2)不变
(3)低
(4)变多
【详解】(1)晶体凝固过程温度保持不变,对应图像的水平段。由图甲可知,盐水从第10min开始凝固,第20min凝固结束,因此凝固过程用时
(2)晶体凝固的特点是:液态晶体凝固时持续放热,温度保持不变。
(3)水的凝固点为,该盐水的凝固点为,与水相比,盐水凝固点更低。
(4)冰水混合物温度为,盐冰水混合物温度低于,冰水混合物会向外放热,其中的水会满足凝固条件,凝结成冰,因此冰会变多。
【变式2】(1)冬天下雪后,常在路面上撒一些盐,这是因为加盐后,水的凝固点会 ________ (选填“升高”、“不变”或“降低”);
(2)小明取适量碎冰放在烧杯和试管中并各放一支温度计如图甲,实验中A、B的示数随时间变化的图像如图乙,则可知第8min时,实线对应物体处于 ________ 态;前16min内,试管中物质吸热的总时间是 _________ min。
【答案】(1)降低
(2) 固液共存 12
【详解】(1)下雪后,常在路面上撒一些盐,这是因为加盐后,水的凝固点会降低,较低温度下雪会熔化。
(2)[1]如图乙,由于烧杯内的冰直接从烧杯吸收热量,升温较快;试管内的冰吸收烧杯中冰的热量,升温较慢,因此实线为烧杯中冰的熔化图像,虚线为试管内冰的熔化图线;烧杯内的碎冰在第4min开始熔化,第10min结束,故在第8min时烧杯内的碎冰处于固液共存态。
[2]由图像可知,试管内的冰在内吸收热量,温度升高到0℃;烧杯内的冰正在熔化,温度保持不变,试管和烧杯内的物质温度相同,试管中的冰不能吸收热量,不能熔化;试管内碎冰从第10min开始熔化,到第14min结束,吸收热量温度继续升高,前16min内,试管中物质吸热的总时间是 16min-4min=12min 。
题型三 汽化和液化
【典型例题】同学们利用图甲所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)组装图甲的实验装置时,应先固定铁圈________(填“A”或“B”)固定夹的位置;
(2)实验过程中,当看到烧杯中出现如图乙________(填“a”或“b”)所示情况时,表明水已经沸腾;
(3)第温度计的示数如图甲所示。请在图丙的坐标系中描绘出第对应的点,并根据描出的点画出水沸腾前后温度随时间变化的图像;
(4)分析图像可以得到的初步结论是________。
【答案】(1)B
(2)b
(3)
(4)水沸腾前,温度随时间不断升高;水沸腾时,继续吸热,温度保持不变
【详解】(1)为确保用酒精灯外焰加热,组装加热装置遵循自下而上原则,先固定放石棉网、烧杯的铁圈B,再固定温度计的铁夹A。
(2)水沸腾前:下层水温高于上层,气泡上升时,水蒸气遇冷液化,气泡体积逐渐变小,对应图乙中的a。 水沸腾时:整个容器内水温相同,气泡上升过程中受到的水压减小,水不断汽化,气泡体积逐渐变大,对应图乙中的b。
(3)图甲温度计分度值为,示数为,根据描出的点画出水沸腾前后温度随时间变化的图像如下:
(4)分析图像可以得到的初步结论是:水沸腾前,温度随时间不断升高;水沸腾时,继续吸热,温度保持不变。
【变式1】如图是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾现象”的实验装置,他们所用的器材规格完全相同。
(1)安装实验器材时,需要安装的器材有:①烧杯和水,②酒精灯,③铁杆A和温度计(含纸盖),④铁圈B和石棉网。安装过程中合理的顺序是:______(填序号);
(2)在读取温度计的示数时,由于视线与温度计内液面不相平(如图甲)造成读数不准确,这样使读数值比实际值偏______;
(3)如图甲中,同学在读数时发现P点有刚刚形成的水滴,此小水滴形成过程中发生的物态变化是______;
(4)如图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知,使水沸腾,小明用的时间明显比小红用的时间要少许多,造成这个结果的原因是______;
(5)实验计时第7min,发现有一位同学的装置水中气泡在上升过程中如图丙所示情景,这位同学是______(选填“小明”或“小红”);
(6)在加热过程中,为了缩短加热时间,将烧杯中的水倒掉一部分后继续加热,直至水沸腾.如图加热过程中水的温度随时间变化的图像可能正确的是______(选填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)②④①③
(2)大
(3)液化
(4)小明用的水质量较小
(5)小红
(6)A
【详解】(1)安装实验器材的顺序通常是从下到上,从左到右,以确保器材的稳定性和实验的准确性,因此合理的安装顺序是②④①③,即先放置酒精灯,再根据酒精灯的高度调整铁圈B和石棉网的位置,接着放置烧杯和水,最后是铁杆A和温度计。
(2)在读数时,如果视线与温度计内液面不相平,会导致读数不准确。特别是当视线斜向下时,会使得读数值比实际值偏大。
(3)同学在读数时发现P点有刚刚形成的水滴,这些水滴是由温度计上取下的热的水蒸气遇到冷的温度计壁液化形成的。
(4)两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像显示,小明使水沸腾所用的时间明显比小红少。这可能是因为小明的实验中水的质量较小,导致加热速度更快,所需时间更短。
(5)图丙中气泡上升过程中由大变小,表明处于沸腾前,在实验计时第7分钟时,小明的实验已处于沸腾状态,而小红的水温未达到沸点,没有沸腾,故应为小红的实验现象。
(6)将烧杯中的水倒掉一部分后继续加热,水升高相同温度,时间变短,则图线的倾斜程度变大,且将烧杯中的水倒掉一部分后继续加热,直至水沸腾,说明倒掉一部分水的时候,水温没有达到沸点。 故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式2】小明在“探究水沸腾时的特点”实验时,两组同学从甲图所示的实验装置中各选一套来完成实验。
(1)实验时,组装器材时需要________(选填“点燃”或“不点燃”)酒精灯。按照________的顺序组装器材;
(2)图乙是实验中某一时刻温度计示数,其读数是________℃;
(3)图丙是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度-时间”的图像,其中图像_______(选填“a”或“b”)是根据第一套实验装置的数据绘制的;
(4)同学们观察到图丁中明显的实验现象时,温度计示数________(选填“变大”、“不变”或“变小”),这时气泡内的气体是________(选填“空气”或“水蒸气”)。
【答案】(1) 点燃 自下而上
(2)84
(3)b
(4) 不变 水蒸气
【详解】(1)[1][2]实验中要使用酒精灯的外焰加热,因此应点燃酒精灯,且温度计的玻璃泡不能触碰到烧杯底部,故要按照自下而上的顺序组装实验器材。
(2)图乙中,温度计的一大格为10℃,之间有10小格,分度值为1℃,示数为84℃。
(3)由图甲可知,第二套实验装置中烧杯口被盖住,热量不易散失,且液体上方气压更高,水可以更快沸腾,且沸点更高,图丙中图像a达到沸腾所用的时间较长,因此图像a是根据第一套实验装置的数据绘制的。
(4)[1][2]水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停的汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大。因此图丁中水已经沸腾,水沸腾时温度保持不变,则此时温度计示数不变。
题型四 升华和凝华
【典型例题】小方在探究冰熔化温度的变化规律时,得到了如图所示的图像。小方继续探究加有盐的冰块熔化时温度的变化特点,她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,易拉罐的下部和底部出现白霜,这些白霜是空气中的水蒸气____(填物态变化名称)形成的,用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,可以看到混合物的温度____0℃。(选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】 凝华 小于
【详解】[1]易拉罐的下部和底部出现白霜,是因为空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态,这种物态变化名称为凝华。
[2]冰中加入盐后,形成了冰盐水混合物,根据晶体熔点的相关知识,加入盐会降低冰的熔点,所以此时混合物的温度小于0℃。
【变式1】某物质在不同压强和温度下的状态如图所示,从初始状态M,压强pM=10万Pa,温度TM=20℃,先降温后加压到状态N,pN=12万Pa,TN=10℃,物质发生的状态变化和吸放热情况是(  )
A.凝华 放热 B.凝华 吸热 C.液化 放热 D.液化 吸热
【答案】A
【详解】由图可知,初始状态M为气态,末状态N为固态;由气态降温加压后变为固态,这个过程物质发生了凝华,凝华放热,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式2】如图甲两个相同的玻璃瓶,A瓶放几粒樟脑丸,B瓶是空瓶,两个玻璃瓶都用插有温度传感器的塞子塞紧。将两个瓶子同时置于热水中,发现樟脑丸______(填物态变化)“消失”,此过程樟脑丸____(选填“吸热”或“放热”)。同时取出两个玻璃瓶,自然冷却一段时间,发现A瓶内壁出现“冰花”(樟脑丸晶体)。此过程温度传感器记录的温度与时间图像如图乙所示,其中①对应是_____(选填“A”或“B”)瓶的温度与时间图线。
【答案】 升华 吸热 A
【详解】[1][2]樟脑丸是一种容易升华的物质,将其放入热水中,容易吸热升华,从固态变成气态,消失不见。
[3]A瓶内樟脑丸升华吸热,加热过程中温度升高比空瓶B更慢,初始阶段温度更低;取出冷却后,A瓶内的气态樟脑丸会凝华成固态樟脑丸,凝华放热,会延缓温度下降,因此冷却过程中A瓶温度下降更慢,则相同时间温度比B瓶更高,和图中线①的变化规律吻合,因此①对应A瓶,②对应B瓶。
1.如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像,下列说法不正确的是(  )
A.该物质的凝固点是45℃
B.在EF段,该物质处于固、液共存状态
C.该物质熔化过程持续了3min,温度不变,继续吸热
D.该物质可能是石蜡
【答案】D
【详解】A.如图所示,该物质达到45℃就开始熔化,熔点是45℃,凝固点是45℃,故A正确,A不符合题意;
B.在EF段,该物质在E点开始凝固,F点结束凝固,故该物质处于固、液共存状态,故B正确,B不符合题意;
C.该物质在BC段熔化,熔化过程持续了3min,熔化时,继续吸热,温度保持不变,故C正确,C不符合题意;
D.该物质有固定的熔点,是晶体,而石蜡是非晶体,故D错误,D符合题意。
故选D。
2.真空镀膜是工业上常用的技术,它是在真空环境下,将固态金属加热直接变成气态,再沉积到材料表面形成固态薄膜。此过程发生的物态变化是(  )
A.先熔化后汽化 B.先升华后凝华 C.先凝华后升华 D.先熔化后凝固
【答案】B
【详解】加热固态金属,使之直接变成气态,这是物质由固态直接变为气态的过程,属于升华现象;气态金属再沉积到材料表面形成固态薄膜,是气态直接变为固态,属于凝华现象,所以此过程是先升华后凝华,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.下列物态变化中,属于液化的是( )
A.春天,冰雪消融 B.夏天,冰棍周围冒“白气”
C.秋天,草叶上结霜 D.冬天,冰冻的衣服变干
【答案】B
【详解】A.春天,冰雪消融,冰由固态变成液态,属于熔化现象,故A不符合题意;
B.夏天,冰棍周围冒“白气”,是空气中的水蒸气遇冷发生液化,属于液化现象,故B符合题意;
C.秋天,草叶上结霜,是空气中的水蒸气在温度很低时直接凝华形成的,属于凝华现象,故C不符合题意;
D.冬天,冰冻的衣服变干,是冰直接变成水蒸气,属于升华现象,故D不符合题意。
故选B。
4.小徐同学在妈妈的指导下,走进厨房进行劳动实践,他发现厨房里涉及到很多物理知识,下列说法不正确的是(  )
A.冷冻室取出的排骨表面有“白霜”,“白霜”是固态
B.在排骨的“解冻”过程中,排骨中的冰吸热熔化成水
C.排骨汤煮沸后冒出大量的“白气”,“白气”是气态
D.普通汤锅里的排骨汤煮沸后继续加热,汤的温度不会高于100摄氏度
【答案】C
【详解】A.冷冻室取出的排骨表面的“白霜”,是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的固态小冰晶,故A正确,不符合题意;
B.排骨“解冻”时,内部的冰从固态变为液态,属于熔化现象,熔化过程需要吸收热量,故B正确,不符合题意;
C.排骨汤煮沸后冒出的“白气”,是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液态,故C错误,符合题意;
D.在标准大气压下,水的沸点为100℃,液体沸腾时会持续吸热但温度保持不变,因此普通汤锅里的排骨汤沸腾后继续加热,温度不会高于100℃,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.如图所示,是对冰加热,使冰熔化成水直到沸腾的过程中绘制成温度随时间变化的图像,下列分析正确的是(  )
A.图像中的DE段是冰的熔化过程
B.图像中AB、CD段物质在吸热,BC、DE段物质没有吸热
C.图像中BC段物质处于固液共存状态
D.图像中水的沸点是100℃
【答案】C
【详解】A.图像中段温度保持不变,是冰的熔化过程;段温度保持不变,是水的沸腾过程。故A错误;
B.、段物质在吸热,段是冰的熔化过程、段是水的沸腾过程,都要吸热,故B错误;
C.段是冰的熔化过程,此时既有未熔化的固态冰,也有已熔化生成的液态水,处于固液共存状态。故C正确;
D.水在沸腾过程中吸收热量温度不变,图像中水沸腾时温度保持不变,故沸点为,故D错误。
故选C。
6.小徐同学在妈妈指导下,走进厨房进行劳动实践,他发现厨房里涉及到很多物理知识,下列说法不正确的是( )
A.冷冻室取出的排骨表面有“白霜”,“白霜”是固态
B.在排骨的“解冻”过程中,排骨中的冰吸热熔化成水
C.排骨汤煮沸后冒出大量的“白气”,“白气”是液态
D.普通汤锅里的排骨汤煮沸后继续加热,汤的温度会高于100摄氏度
【答案】D
【详解】A.排骨表面的“白霜”,是空气中的水蒸气遇到温度较低的排骨时凝华而成的固态冰晶,故A正确,不符合题意;
B.在排骨的“解冻”过程中,冰吸热后变成液态的水,属于熔化现象,故B正确,不符合题意;
C.排骨汤煮沸后冒出大量的“白气”,是汤中高温水蒸气在上升时遇冷液化形成的小水珠,故C正确,不符合题意;
D.液体沸腾后吸热,但温度不变。由于是普通汤锅烧水,故排骨汤沸腾后,吸热但温度不会超过100℃,故D错误,符合题意。
故选D。
7.如图所示是探究固体熔化过程中温度的特点时,小泽做出的温度随时间变化的图像,该物质熔化过程共持续了______min,在第7min之后处于状态______(选填“固态”、“固液共存”、“液态”),凝固点是______℃。
【答案】 4 液态 80
【详解】[1]该物质是晶体,熔化过程温度保持不变。从图可知,物质从第3min开始熔化,第7min熔化结束,因此熔化持续时间为 。
[2]第7min时熔化已经完成,之后物质吸热温度升高,因此第7min后处于液态。
[3]晶体熔化时不变的温度为熔点,该物质熔点为,同种晶体的凝固点和熔点相同,因此凝固点为。
8.寒假里,初二学生小刚和爸爸回到北方老家,爸爸带着小刚去澡堂里泡澡,一拉开门帘,一股雾气扑面而来,小刚利用所学知识告诉爸爸,“雾气”是由于______(选填“室内”或“室外”)的水蒸气______(填物态变化名称)形成的,当小刚和爸爸舒舒服服的去泡澡时,突然池子的角落里“咕噜咕噜”的冒起了气泡,一会儿整个池子里的水变得很烫了。小刚思考后告诉爸爸,这是由于锅炉师傅将冷水加热使其______(填物态变化名称)成水蒸气,再通过管道输送到池子里,遇见池子中的冷水发生物态变化的同时______热量。
【答案】 室内 液化 汽化 放出
【详解】[1][2]冬天,澡堂内温度较高,空气中弥漫着大量水蒸气;而室外气温很低,当人拉开室外的大门帘时,室内温暖的水蒸气遇到寒冷的空气,迅速降温液化,形成细小的水珠悬浮在空气中,这就是我们所见的“雾气”。
[3][4]锅炉师傅将冷水加热,水由液态变为气态,发生汽化现象;高温水蒸气通过管道输送至浴池,遇到温度较低的池水时,会再次液化成水,并在此过程中放出大量热量。这些热量被池水吸收,从而使整池水的温度逐渐升高。
9.如图甲温度计(温度单位是摄氏度)的测量范围通常是________。在进行实践活动展示时,两位同学都带来了自制的温度计,如图乙、丙所示,他们所用的玻璃小瓶相同,里面装满同种带颜色的水,在小瓶口的橡皮塞上各插进一根吸管。观察这两支自制温度计的结构,________温度计对温度的反应更灵敏,因为测量相同的温度时,吸管越细,水柱高度的变化________(选填“越大”、“越小”或“相同”)。
【答案】 乙 越大
【详解】[1]如图甲为体温计,测量范围通常是。
[2][3]如图乙、丙,乙温度计对温度的反应更灵敏,因为测量相同的温度时,瓶内液体温度的变化量相同,液体体积的变化量大致相等,吸管越细,水面高度的变化越大,温度计越准确。
10.如图所示是小红利用小瓶、橡皮塞和玻璃管自制的液体温度计,该温度计是根据_______的规律来工作的,实际使用中发现该温度计的玻璃管中液柱变化不明显,导致示数不准确,对此请你提出一条改进的建议:_______。如图所示的温度计示数是_______℃。
【答案】 液体热胀冷缩 改用内径更细的玻璃管 -14
【详解】[1]自制液体温度计,是根据液体的热胀冷缩原理工作的。
[2]温度计读数不明显,是因为吸管太粗,相同的温度变化,液体的体积增大量相同,由,吸管的横截面积越小,液柱升高量更大,温度计示数变化更明显,所以建议换用较细的吸管。
[3]图中温度计的分度值是1℃,且刻线越往下示数越大,即为零下,则读数为-14℃。
11.如图所示,这是甲、乙两种固态物质在加热过程中温度随时间变化关系的图像。由图像可知,甲物质属于_______(选填“晶体”或“非晶体”),乙物质的熔化过程共持续了_______min,此过程是_______(选填“吸热”或“放热”)
【答案】 非晶体 7 吸热
【详解】[1]晶体有固定熔点,熔化过程中温度保持不变;非晶体没有固定熔点,熔化时温度持续上升。从图像可知,甲加热时温度一直升高,没有固定的熔化温度,因此甲属于非晶体。
[2]乙从第开始熔化,到第熔化结束,熔化过程持续时间为
[3]所有物质的熔化过程都需要吸收热量,因此乙熔化过程是吸热。
12.已知碘的熔点为114℃,沸点为184℃,电吹风的热风温度最高约为90℃,酒精火焰温度约为500℃。在“观察碘升华”的实验中,应使用图中________(选填“甲”或“乙”)种加热方式,使用该种加热方式的主要目的是________。
【答案】 甲 保证观察到的是碘由固态直接变为气态的升华过程
【详解】碘的熔点为,沸点为。甲装置(电吹风)热风最高温度约,低于碘的熔点,碘不会熔化,只会从固态直接升华为气态。乙装置(酒精灯)火焰温度约,远高于碘的熔点和沸点,会使碘先熔化为液态、再汽化为气态,无法观察到纯粹的升华现象。选择甲装置的目的是控制加热温度低于碘的熔点,避免碘发生熔化,从而保证观察到的是碘由固态直接变为气态的升华过程,而非熔化后再汽化的过程。
13.有一内径和刻度均匀但读数不准的温度计放在冰水混合物中的温度为4℃,放在标准大气压的沸水中,显示的温度为96℃,求:(结果保留两位小数)
(1)当显示温度为32℃时,它所测量的实际温度为多少?
(2)当实际温度为多少时,它的示数与实际温度相同?
【答案】(1)30.43℃
(2)50℃
【详解】(1)由题意得,标准大气压下,冰水混合物实际温度0℃,对应温度计示数4℃;沸水实际温度100℃,对应温度计示数96℃,该温度计刻度总格数
对应实际温度差
故每格代表的实际温度
当显示温度32℃时,与冰水混合物对应示数的格数差
实际温度
(2)当实际温度为t2时,温度计的示数与实际温度相同,则
解得。
14.初温为20℃的某晶体加热到3分钟,温度达到48℃时,此时刚好开始熔化,第7分钟时熔化刚好结束,请在图中画出晶体在此过程中的温度随时间变化的图像。
【答案】
【详解】初温为20℃的某晶体,温度达到开始熔化,熔化过程中温度保持不变,第7分钟熔化结束。需要描点:第一个点、第二个点、第三个点,连线画出图像。如图所示:
15.小明用水煮鸡蛋时,猜想:在水中加些盐可以将鸡蛋更快地煮熟。他用如图甲所示装置进行实验,探究了水和盐水在沸腾前、后温度随时间变化的规律。
(1)安装图甲所示装置时,应该先确定铁圈_______(选填“A”或“B”)的位置。使用硬纸板的目的是_______。
(2)在水温升高到90℃后,每隔10s记录一次温度计的示数,第30s时温度计示数如图2所示,读数为_______℃。继续实验记录下数据,根据实验数据绘制出图像。
(3)换用等质量的盐水重复刚才的实验,记录数据,根据实验数据绘制出图像如图丙所示。由实验数据可知,当地的大气压_______(选填“大于”“等于”或“小于”)标准大气压。对比图中两条图线可知,其他条件相同时,小明认为他的猜想_______(选填“正确”或“错误”)。
【答案】(1) B 减少热量散失,缩短加热时间
(2)94
(3) 小于 正确
【详解】(1)[1]为了确保用酒精灯的外焰加热,应先固定B铁圈的位置;为了确保温度计的玻璃泡浸没在液体中,且不接触容器的底部和侧壁,再固定A铁圈的位置。
[2]在烧杯水加盖硬纸板,可以减少热量散失,让液体尽快达到沸腾状态,可以缩短加热时间。
(2)由图乙可知,温度计的分度值为1℃,液柱在90℃上4小格处,且越往上越大,故示数为94℃。
(3)[1]液体的沸点与液面上方的气压有关,气压越小,沸点越低。标准大气压下,水的沸点是100℃,由图像可知,水的沸点是98℃,故当地的大气压小于标准大气压。
[2]对比图丙中两条图线可知,其他条件相同时,盐水的沸点大于水的沸点,且沸腾前盐水升温较快,所以在水中加些盐可以将鸡蛋更快地煮熟,故小明的猜想是正确的。
16.图甲为探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置,图乙为根据实验记录的数据绘制的图像。
(1)实验时除温度计外,还需要的测量工具是______;
(2)水沸腾时,继续对水加热,水的温度_______;
(3)当时的大气压______(选填“低于”、“等于”或“高于”)1标准大气压;
(4)断开电源,水停止沸腾,闭合开关水又开始沸腾,说明_______;
(5)实验中,选用透明电水壶的好处是_______。
【答案】(1)秒表
(2)不变
(3)低于
(4)水沸腾时需要继续吸热
(5)便于观察水的沸腾现象
【详解】(1)在探究“水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,需要记录不同时刻水的温度,所以除温度计测量温度外,还需要秒表来测量时间。
(2)水沸腾的特点是继续吸热,但温度保持不变。所以水沸腾时,继续对水加热,水的温度不变。
(3)1标准大气压下水的沸点是100℃,由图乙可知水的沸点是97℃,低于100℃,所以当时的大气压低于1标准大气压。
(4)断开电源,水停止沸腾,闭合开关水又开始沸腾,这表明水沸腾时需要继续吸热,当断开电源后无法继续吸热就停止沸腾,闭合开关又能提供热量所以又开始沸腾。
(5)实验中选用透明电水壶,便于观察水的内部情况,比如可以清楚地看到水的沸腾现象,气泡的产生、上升、变大等过程。
17.小明选择蜂蜡和海波探究“不同固态物质在熔化过程中温度的变化是否相同”,设计的实验装置如图甲所示。
(1)将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热,而不是直接用酒精灯加热,目的是为了使试管内的物质________;(选填“熔化更快”或“受热均匀”)
(2)组装实验器材(甲图)时,应________(选填“自下而上或自上而下”)组装,并用火焰的________加热。
(3)将温度计正确插入蜂蜡和海波中,某时刻温度如图乙所示,示数为________℃;
(4)丙图是小明绘制的海波的熔化图像,图中________(选填“AB”或“BC”或“CD”)段表示海波的熔化过程,此过程海波处于________(选填“固”或“液”或“固液共存”)状态。海波在熔化过程中的特点是________。
(5)丁图是小明绘制的蜂蜡的熔化图像,蜂蜡在熔化过程中温度________(选填“升高”或“降低”或“不变”)。
【答案】(1)受热均匀
(2) 自下而上 外焰
(3)42
(4) BC
固液共存
吸收热量,温度保持不变
(5)升高
【详解】(1)“水浴法”加热,可以利用水的比热容大、传热均匀的特点,使试管内的物质受热更加均匀。
(2)[1][2]加热时应使用酒精灯的外焰,因为酒精灯的外焰温度最高,加热效率最好;故组装实验器材需要先确定酒精灯的位置,接着根据酒精灯的高度固定铁圈,再放置烧杯,最后安装温度计,因此,组装顺序应为“自下而上”。
(3)观察图乙,温度计的分度值为1℃。液柱上表面在40℃以上第2个小格处,因此示数为42℃。
(4)[1][2][3]图丙中,BC段海波吸收热量但温度保持不变(48℃),因此,BC段表示熔化过程,此过程海波处于固液共存状态,特点是“吸收热量,温度保持不变”。
(5)其熔化图像(图丁)中,温度随时间持续上升,没有固定的熔点。这说明蜂蜡在熔化过程中不断吸热,温度持续升高。
18.小明利用如图1所示的实验装置观察水的沸腾。
(1)组装器材时,应先固定___________(选填“A处”或“B处”),B处石棉网的作用是___________;
(2)沸腾时,水中气泡的情形为图2中图___________(选填“C”或“D”);气泡内主要是___________(选填“空气”、“水蒸气”或“二氧化碳”);
(3)实验结束移走酒精灯,水停止沸腾,说明沸腾需要___________,一段时间后,在其自然冷却的过程中,每隔2min测量一次水温。
①请在图3中完成连线___________;
②根据图像,请描述水在自然冷却过程中温度变化的特点:___________。
【答案】(1) B处 使烧杯底部均匀受热
(2) C 水蒸气
(3) 持续吸热 温度下降先快后慢,最终保持不变
【详解】(1)[1][2]酒精灯加热需使用外焰,组装器材遵循自下而上的顺序,先根据酒精灯外焰高度固定下方的B处,再调整上方温度计的位置;石棉网可以让烧杯底部均匀受热,避免受热不均。
(2)[1]水沸腾时,气泡上升过程中,气泡体积逐渐变大,对应图C。
[2]气泡是水汽化形成的,内部主要成分是水蒸气。
(3)[1]移走酒精灯后水无法继续吸热就停止沸腾,说明沸腾过程需要持续吸收热量。
[2]根据描点连线的方法,将温度和时间的对应点连接成平滑曲线,据此作图。
[3]水自然冷却时,水与环境的温差越大,散热越快;初始水温高、和环境温差大,降温快;水温降低后温差变小,降温变慢,最终温度降至室温后保持不变,因此温度变化特点为降温先快后慢,最终不变。
19.小虹用如图甲所示的装置探究水沸腾前后温度变化的特点,得到了如图乙所示的温度随时间变化的图像:
(1)内,烧杯内的水吸收热量,内能___________;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)实验中,观察到___________可以判断水开始沸腾了;
(3)由图像可得出的实验结论:水在沸腾过程中,持续吸热,___________;
(4)分析图像可知,水在内吸收的热量___________(选填“”、“=”或“<”)内吸收的热量;
(5)小虹了解物态变化后,发现水的凝固点是,酒精的凝固点是,于是做如下猜想:
猜想1:水和酒精混合,混合液的凝固点会低于;
猜想2:混合比例会影响混合液的凝固点。
他取完全相同的两杯水,分别掺入不同量酒精,充分混合后,放入冰箱冷冻室。用温度计正确测量其温度值,每隔两分钟读取一次数据,记入表格。画出两种混合液,温度随时间变化的图像,如图右图所示。
①某时刻,其中一支温度计示数如左图,其读数为___________;
②当两种混合液的温度都时,___________(选填“甲”或“乙”)曲线所对应的混合液处于固态;
③若甲曲线对应混合液所掺酒精少,乙曲线对应混合液所掺酒精多,我们可以初步判断,一定质量的水中,所掺酒精越多,其混合液的凝固点___________(选填“不变”或“越高”或“越低”)。
【答案】(1)变大
(2)大量气泡不断上升、变大,到水面破裂
(3)温度不变
(4)
(5) 甲 越低
【详解】(1)由图可知,内,烧杯内的水吸收热量,温度升高,内能变大。
(2)沸腾是剧烈的汽化现象,沸腾的现象为大量气泡不断上升、变大,到水面破裂。
(3)根据图像可知,在后温度保持不变,水沸腾,持续吸热,温度保持不变。
(4)由于实验中使用同一套装置加热,在相同的加热时间内,水吸收的热量是相同的,和的加热时间均为,所以水在内吸收的热量等于内吸收的热量。
(5)[1]由左图可知,温度计的分度值为,液柱的上表面与温度计的0刻度线下的第6条刻度线对齐,则读数为。
[2]由图可知,甲曲线对应的混合物的凝固点为,当温度为时,甲曲线对应的混合物处于固态;乙曲线对应的混合物的凝固点为,当温度为时,乙曲线对应的混合物还没有凝固,所以处于液态。
[3]由题可知,甲曲线对应混合液所掺酒精少,凝固点为,乙曲线对应混合液所掺酒精多,凝固点为,故可得出结论,一定质量的水中,所掺酒精越多,其凝固点越低。
20.阅读短文,回答文后的问题。
家用电冰箱工作时,其内部是一个低温的小环境,主要用来冷藏或冷冻食品。其工作原理如图所示,图中液态“制冷剂”是一种很容易汽化又易液化的物质,它经过一段很细的毛细管缓慢地进入冰箱内的管子,在这里迅速膨胀,使箱内温度降低。生成的蒸气又被压缩机抽走,压入冷凝器,再次液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱外壁上的管子放出,“制冷剂”这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以逐渐降低并保持相当的温度。夏季环境温度升高时,压缩机启动时间变长,建议将冰箱放在通风处,避免阳光直射。
(1)在冰箱冷冻室管道中,制冷剂迅速____(填物态变化名称)吸热,使冷冻室温度降低。根据电冰箱的原理可知,“制冷剂”应具有的主要物理性质是_____低。
(2)冰箱工作时,其内部是一个低温空间,它的壳体温度比环境温度_____(选填“高”、“低”或“一样”),请解释夏季将冰箱放在通风处的合理性:______。
(3)在跨学科实践活动中,小明用冰箱制作了冰淇淋。然后他还想做一个冻干食品,于是他查阅相关资料,发现其制作过程如下:第一步,将食品零下40℃的低温急速冷冻,让内部的水凝固变成冰。第二步,将食品放入真空舱,并微微加热,让冰直接______(填物态变化名称)成水蒸气,该过程绕过液态,让食品更干燥且营养流失更少,最终获得一个优质真空冷冻干燥制品。结合文中知识可知,冻干食品______(选填“能”或“不能”)用冰箱制作。
【答案】(1) 汽化 沸点
(2) 高 加快冰箱外壳的散热
(3) 升华 不能
【详解】(1)[1]制冷剂在冷冻室管道中由液态变为气态,这个物态变化是汽化,汽化过程吸热,从而使冷冻室温度降低。
[2]制冷剂需要容易汽化和液化,说明它的沸点低,在常温下就容易发生汽化和液化。
(2)[1]冰箱工作时,制冷剂在冷凝器液化放热,所以壳体温度比环境温度高。
[2]夏季将冰箱放在通风处,是为了加快空气流动,加快冰箱外壳的散热,提高制冷效率。
(3)[1]冰直接变成水蒸气,由固态变成气态,这个物态变化是升华。
[2]冻干食品需要真空环境和极低温度(-40℃),而冰箱冷冻室温度通常在 - 18℃左右,无法达到所需条件,所以不能用冰箱制作。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题04 物态变化
【4个必考考点知识梳理+4个题型讲练+模拟题训练 共32题】
夯实·基础知识全面梳理 1
考点一 温度 1
一、温度 1
二、摄氏度 2
三、常用温度计 2
考点二 熔化和凝固 4
一、熔化和凝固 4
二、熔化 4
三、凝固 5
考点三 汽化和液化 6
一、汽化和液化 6
二、汽化 7
三、液化 9
考点四 升华和凝华 11
提升·必考题型归纳讲练 13
题型一 温度和温度计 13
题型二 熔化和凝固 14
题型三 汽化和液化 15
题型四 升华和凝华 17
训练·模拟题考前冲刺 18
考点一 温度
一、温度:温度是用来表示物体冷热程度的物理量;
注:热的物体我们说它的温度高,冷的物体我们说它的温度低,若两个物体冷热程度一样,它们的温度亦相同,但我们凭感觉判断物体的冷热程度一般不可靠,所以需要定义温度作为精确描述物体冷热程度的物理量。
二、摄氏度:
(1)温度常用的单位是摄氏度,用符号“℃”表示;
(2)摄氏温标的规定:把一个标准大气压下,冰水混合物的温度规定为0℃;把一个标准大气压下沸水的温度规定为100℃;然后把0℃和100℃之间分成100等份,每一等份代表1℃。
(3)读法:例如“12℃”,读作“十二摄氏度”,“-12℃”读作“负十二摄氏度”或“零下十二摄氏度”。
拓展:
①华氏温标(F):华氏温标是由德国物理学家华伦海特(Fahrenheit)在1714年制定的。
②热力学温标(K):热力学温标是英国科学家开尔文(Kelvin)于1848年建立的。国际单位之中采用的温标是热力学温标,单位是开尔文,简称开,符号是K。热力学标T和摄氏温度t的关系是:T=(t+273.15)K。
三、常用温度计
1.用途:测量物体温度的仪器。
2.常用的温度计是利用液体的热胀冷缩的原理制造的;
3.温度计构造:玻璃外壳、玻璃泡、均匀的玻璃毛细管、玻璃泡内液体、刻度;
4.温度计的使用:首先要看清量程,然后看清它的分度值。
如果使用温度计时超过它的量程,后果:① 玻璃泡胀破;②测不出温度。
5.在使用温度计测量液体的温度时,正确的方法如下:
(1)温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器壁或容器底。
(2)温度计玻璃泡浸入被测物体后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数。
(3)读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱的上表面相平。
6.读数时视线不与温度计中液柱的上表面相平的后果(见右上图)。
7.常见的温度计:实验室用温度计、体温计和寒暑表(见下图)。
实验用温度计:
寒暑表:
体温计:
常见量程 分度值 原理 所用液体 特殊构造 使用注意事项
实验室用温度计 -10℃~110℃ 1℃ 液体热胀冷缩 水银或煤油 使用时不能甩
寒暑表 -40℃~50℃ 1℃ 酒精
体温计 35℃~42℃ 0.1℃ 水银 玻璃泡上方有缩口 ①使用之前用力甩 ②可离开人体读数
8.体温计
用途:专门用来测量人体温的;
(1)体温计读数时可以离开人体;
(2)体温计的特殊构成:玻璃泡和直的玻璃管之间有极细的、弯的细管(缩口);
【易错点】
1.摄氏度的规定是以一个标准大气压为条件的。
2.要特别注意摄氏温度的写法(30℃)与读法(三十摄氏度),不能写成“30C”或读成“摄氏三十度”,以免与别的温标混淆。
3.温度计的工作原理是液体的热胀冷缩,如遇填空题,必须加上“液体”二字。
考点二 熔化和凝固
一、熔化和凝固
物质从固态变为液态叫熔化;从液态变为固态叫凝固。
(1)物质熔化时要吸热;凝固时要放热;
(2)熔化和凝固是可逆的两物态变化过程;
二、熔化
1.探究实验:固体熔化时温度的变化规律
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、试管(装有海波或石蜡)、温度计、搅拌器、秒表、(火柴)。
【实验步骤】①在两支试管中分别装人适量的海波和石蜡,并各插一支温度计,再分别将试管放在盛水的烧杯中
②用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热,注意观察海波和石蜡的状态变化,并仔细观察温度计示数的变化
③每隔1min记录一次温度值,同时认真观察海波、石蜡的状态变化,直到全部熔化后再记录3~4次
【实验表格】
时间/min 0 1 2 3 4 5 …
海波的温度/℃
石蜡的温度/℃
【图象】
【实验结论】
①海波在熔化过程中,吸收热量,但温度保持不变,直至海波完全熔化,继续吸热,温度才不断升高
②石蜡在熔化过程中,吸收热量,温度不断升高
【注意事项】
①石棉网的作用:均匀热量。
②搅拌器的作用:使物质均匀受热。
③图中应用的是水浴加热法,目的是为了使海波(石蜡)均匀受热。
2.固体可分为晶体和非晶体;
(1)晶体:熔化时有固定温度(熔点)的物质,如海波、冰、金属、萘、盐;
非晶体:熔化时没有固定温度的物质,如松香、玻璃、沥青、蜡。
(2)熔点:晶体熔化时的温度。
(3)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)。
(4)晶体熔化的条件:①温度达到熔点;②继续吸收热量;
三、凝固
1.凝固点:晶体凝固时的温度,同一晶体的熔点和凝固点相同。
2.晶体凝固的条件:①温度达到凝固点;②继续放热。
3.熔化和凝固的应用:海鲜保鲜、吃雪糕降温
【易错点】
1.是“熔化”不是“融化”。
2.水蒸气是无色的,“白气”不是水蒸气,是水蒸气遇冷液化为小水滴在空气中漂浮形成的。
【规律总结】
物质熔化和凝固时的温度曲线对比:
对晶体甲的分析:
AB段——吸热、温度升高,物质为固态;
BC段——吸热、温度不变,物质状态为固液共存。
CD段——吸热、温度升高,物质为液态。
EF段——放热、温度降低,物质为液态;
FG段——放热、温度不变,物质状态为固液共存。
GH段——放热、温度降低,物质为固态。
注意:①物质熔化和凝固所用时间不一定相同,这与具体条件有关;
②热量只能从温度高的物体传给温度低的物体,发生热传递的条件是:物体之间存在温度差;③不同物质吸热升温的速度不一样。
考点三 汽化和液化
一、汽化和液化
1.物质从液态变为气态叫汽化;物质从气态变为液态叫液化。
(1)汽化和液化是互为可逆的过程,汽化要吸热、液化要放热;
(2)汽化可分为沸腾和蒸发。
二、汽化
1.蒸发
(1)物理学中,把只在液体表面发生的汽化现象叫作蒸发。
(2)特点:蒸发在任何温度下都能发生,液体蒸发时会吸热。
(3)影响蒸发的快慢的因素:
图1 图2 图3
①实验现象:如图1所示,将体积相同的两滴水分别滴到玻璃片上,并使得两滴水的表面积不同,发现表面积大的水滴先全部蒸发;如图2所示,将体积相同的两滴水分别滴到玻璃片上,并加热其中一滴水,发现温度高的水滴先全部蒸发;如图3所示,将体积相同的两滴水分别滴到玻璃片上,并加快其中一滴水上方的空气流速,发现上方空气流动快的水滴先全部蒸发。
②实验结论:液体蒸发的快慢与液体表面积的大小有关,表面积越大,蒸发越快;与液体温度有关:温度越高蒸发越快;与液体表面空气流动的快慢有关,空气流动越快,蒸发越快。
(4)蒸发的应用:夏天在房间洒水降温;人出汗降温;发烧时在皮肤上涂酒精降温。
2.沸腾:
(1)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。
说明:①不同液体的沸点一般不同;
②液体的沸点与气体表面上方气压有关,压强越大沸点越高。
(3)特点:只在沸点发生,液体沸腾时需要吸热,但温度保持不变。
(4)液体沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。
(5)探究实验:水的沸腾
【目的】观察水沸腾时的现象及温度变化。
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、温度计、带有小孔的纸板、秒表、(火柴)。
【实验步骤】
①按实验装置图自下而上组装实验装置
②在烧杯中装人适量的水,用酒精灯的外焰给烧杯加热,并给烧杯盖上硬纸板,同时用温度计测量水温,并观察水温的变化
③当水温达到90℃时,每隔1 min记录一次水的温度值,直到水沸腾后5min为止,同时注意观察沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化
④根据记录的温度值,作出水的温度一时间图像
【实验表格】
时间/min 0 1 2 3 4 5 …
温度/℃
【图象】其中BC段为沸腾过程。
【实验现象】
沸腾前 沸腾时
水沸腾前:气泡上升,越来越小。(原因:下部水温高于上部水温)
水沸腾时:大量气泡上升,变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。
【实验结论】
①水沸腾前,烧杯底部有少量气泡产生,且温度越高,气泡越多,气泡在上升过程中体积渐渐变小,水的温度逐渐上升。
②水沸腾时,烧杯底部有大量气泡产生,气泡在上升过程中体积逐渐变大,到达液面时破裂,水的温度保持不变。
【注意事项】
①纸板的作用:a.减少热损失;b.固定温度计;c.防止液体飞溅出来。
②纸板上小孔的作用:使内外大气压平衡。
③水的沸点不是100℃,原因:a.气压低于1标准大气压;b.温度计有问题。
④长时间水不沸腾的原因:
a.水的初温太低;b.水的质量太大;c.未用酒精灯的外焰加热;d.没有盖中央留孔的纸板。
三、液化
液化的方法有降温和压缩体积。
1.降低温度(遇冷)
(1)观察水的液化
如图所示装置往烧瓶中注入适量的热水,点燃酒精灯给烧杯加热,观察到烧瓶口冒出白气。往瓶口的上方,倾斜着放置一金属盘,一段时间后,观察到金属盘的底部出现小水滴,用手触摸金属盘发现,金属盘温度升高。说明,水遇到温度低的空气和金属盘时会液化,在液化时要放热。
(2)生活中遇冷液化的现象:
雾 哈气 玻璃上的水雾
①关于夏天和冬天汽车或房屋窗玻璃上起雾的解释
夏天,由于车外(室外)温度较高,水蒸气温度较高,当车内(屋内)开了空调后,导致窗玻璃的温度降低,车外(屋外)的热水蒸气遇到冷的玻璃而液化,附着在玻璃外表面,形成水雾。冬天,当车内(屋内)开了空调(暖气)后,由于车内(室内)温度较高,水蒸气温度较高,而室外温度很低,导致窗玻璃的温度很低,车内(屋内)的热水蒸气遇到冷的玻璃而液化,附着在玻璃内表面,形成水雾。综上,夏天水雾出现在玻璃外表面,冬天水雾出现在玻璃内表面。
②关于冰淇淋从冰箱中拿出后冒“白气”的解释
冰淇淋由于从冰箱拿出后,温度很低,冰淇淋周围空气中的水蒸气遇冷液化成一个个小液滴,从而形成“白气”。
③关于冬天人们说话呼吸时出现“白气”的解释
无论夏天还是冬天,人们口中呼出的气体中都包含水蒸气,冬天由于空气温度很低,口中呼出的水蒸气遇冷液化而形成“白气”,夏天由于空气温度较高,口中呼出的水蒸气不会液化,故看不到“白气”。
④关于被100℃水蒸气烫伤比100℃水烫伤更严重的解释
由于100℃水蒸气遇到温度较低的人体后,会遇冷液化放热,造成二次烫伤,因此伤情更为严重。
2.压缩体积(增大压强,提高沸点)
(1)观察乙醚的液化
注射器中的乙醚蒸气,推动活塞,减小乙醚蒸气的体积,注射器内有液态乙醚出现,说明压缩体积能实现液化。
(2)生活中通过压缩体积实现的液化实例。
打火机中的液态燃料 氧气罐中的液态氧
【易错点】
1.是“汽化”不是“气化”,“汽”字体现了从液态到气态的过程。
2.水蒸气是无色的,“白气”不是水蒸气,是水蒸气遇冷液化为小水滴在空气中漂浮形成的。
3.不同物体蒸发的快慢还与液体种类有关,如酒精比水蒸发的快。
【规律总结】
沸腾和蒸发的区别和联系:
蒸发 沸腾
不同点 只在液体表面进行 液体内部和表面同时发生
在任何温度下都能发生 必须达到沸点且继续加热
缓慢地汽化 剧烈地汽化
温度降低 温度保持不变
相同点 1.都是汽化现象 2.都是液体变成气体 3.都要吸收热量
考点四 升华和凝华
物质从固态直接变为气态叫升华;物质从气态直接变为固态叫凝华。
1.物质升华要吸热,物质凝华要放热;
2.升华在任何温度下都能发生,凝华需要该物质的蒸气达到一定的浓度以及温度要降到该物质的凝固点以下才能发生。
3.熔化和凝固是可逆的两物态变化过程
4.观察碘的升华和凝华
(1)实验过程:密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒,将玻璃泡浸入开水中,不一会儿,碘颗粒消失,玻璃泡内弥漫着紫色的碘蒸汽。将玻璃泡移出开水后,在玻璃泡冷却的过程中,在玻璃泡壁上出现了碘颗粒。整个过程没有出现液态碘。
(2)实验结论:此过程碘发生的物态变化是升华和凝华。
(3)将玻璃泡放入热水中加热的目的:水浴法,使玻璃泡受热均匀。
5.升华现象:樟脑球变小;白炽灯灯丝变细;冰冻的衣服变干;人工降雨中干冰的物态变化。
6.凝华现象:霜、雪的形成;北方冬天窗户玻璃上的冰花(在玻璃的内表面);雾凇。
【易错点】
1.升华和凝华是物质在固态与气态之间发生的变化,没有经过液态。
2.干冰升华时周围的白色雾气不是二氧化碳,而是升华吸热使周围的水蒸气遇冷液化形成的。
【规律总结】
凝华形成的固体都有颗粒小而细密的特点,可以利用这一点来判断是否是凝华现象。
题型一 温度和温度计
【典型例题】小华自制了一个简易气体温度计,如图所示,烧瓶里是气体,瓶塞密封,细弯管中有一段液柱,当周围温度升高时,液柱将向________(选填“左”或“右”)移动,请简要说明其原理:________。
【变式1】一支体温计消毒后的示数为38.5℃,没有向下甩直接用该体温计先后测两个病人的体温,第一个示数为38.5℃,第二个示数为39.6℃,由此可以确定(  )
A.两个病人都在发烧
B.第一个病人一定发烧,第二个病人可能发烧
C.第一个病人一定不发烧,第二个病人一定发烧
D.第一个病人可能发烧,第二个病人一定发烧
【变式2】世界上第一支温度计是由意大利科学家伽利略于1593年发明的。科创小组的同学们对第一支温度计进行了还原:将吸管B通过软木塞与塑料瓶A相连,将塑料瓶加热后,把玻璃管插入水中,待塑料瓶冷却后,玻璃管中的液面会上升到一定高度,使管内外水面有一高度差h。同学们测出在不同温度下分别对应水柱高度h,并记录数据如下表:
温度/℃ 17 19 21 23 25 27
h/cm 30.0 24.9 19.7 14.6 9.4 4.2
(1)此温度计的测温原理是___________。
(2)分析实验数据,此温度计___________(填“能”或“不能”)测29°C的温度。
(3)此温度计存在的不足之处是___________。
(4)要提高该温度计的精确度,可以___________。
题型二 熔化和凝固
【典型例题】将一块豆腐放入冷冻室几个小时,普通的豆腐就变成了冻豆腐(如图所示),解冻后切开观察冻豆腐内部有什么变化并解释:________。
【变式1】小西发现严冬季节水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有。小西猜想,水中加入别的物质后,一定会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小西就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像如图甲所示。
(1)从图像中可以看出盐水的凝固过程用了______分钟;
(2)从图像中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将______(填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)实验验证了小西的猜想,因为与水相比,凝固点变______了(填“高”或“低”);
(4)如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,如图乙所示,试管中冰水混合物中的冰会______(填“变多”、“变少”或“不变”)。
【变式2】(1)冬天下雪后,常在路面上撒一些盐,这是因为加盐后,水的凝固点会 ________ (选填“升高”、“不变”或“降低”);
(2)小明取适量碎冰放在烧杯和试管中并各放一支温度计如图甲,实验中A、B的示数随时间变化的图像如图乙,则可知第8min时,实线对应物体处于 ________ 态;前16min内,试管中物质吸热的总时间是 _________ min。
题型三 汽化和液化
【典型例题】同学们利用图甲所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)组装图甲的实验装置时,应先固定铁圈________(填“A”或“B”)固定夹的位置;
(2)实验过程中,当看到烧杯中出现如图乙________(填“a”或“b”)所示情况时,表明水已经沸腾;
(3)第温度计的示数如图甲所示。请在图丙的坐标系中描绘出第对应的点,并根据描出的点画出水沸腾前后温度随时间变化的图像;
(4)分析图像可以得到的初步结论是________。
【变式1】如图是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾现象”的实验装置,他们所用的器材规格完全相同。
(1)安装实验器材时,需要安装的器材有:①烧杯和水,②酒精灯,③铁杆A和温度计(含纸盖),④铁圈B和石棉网。安装过程中合理的顺序是:______(填序号);
(2)在读取温度计的示数时,由于视线与温度计内液面不相平(如图甲)造成读数不准确,这样使读数值比实际值偏______;
(3)如图甲中,同学在读数时发现P点有刚刚形成的水滴,此小水滴形成过程中发生的物态变化是______;
(4)如图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知,使水沸腾,小明用的时间明显比小红用的时间要少许多,造成这个结果的原因是______;
(5)实验计时第7min,发现有一位同学的装置水中气泡在上升过程中如图丙所示情景,这位同学是______(选填“小明”或“小红”);
(6)在加热过程中,为了缩短加热时间,将烧杯中的水倒掉一部分后继续加热,直至水沸腾.如图加热过程中水的温度随时间变化的图像可能正确的是______(选填字母)。
A. B.
C. D.
【变式2】小明在“探究水沸腾时的特点”实验时,两组同学从甲图所示的实验装置中各选一套来完成实验。
(1)实验时,组装器材时需要________(选填“点燃”或“不点燃”)酒精灯。按照________的顺序组装器材;
(2)图乙是实验中某一时刻温度计示数,其读数是________℃;
(3)图丙是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度-时间”的图像,其中图像_______(选填“a”或“b”)是根据第一套实验装置的数据绘制的;
(4)同学们观察到图丁中明显的实验现象时,温度计示数________(选填“变大”、“不变”或“变小”),这时气泡内的气体是________(选填“空气”或“水蒸气”)。
题型四 升华和凝华
【典型例题】小方在探究冰熔化温度的变化规律时,得到了如图所示的图像。小方继续探究加有盐的冰块熔化时温度的变化特点,她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,易拉罐的下部和底部出现白霜,这些白霜是空气中的水蒸气____(填物态变化名称)形成的,用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,可以看到混合物的温度____0℃。(选填“大于”“小于”或“等于”)
【变式1】某物质在不同压强和温度下的状态如图所示,从初始状态M,压强pM=10万Pa,温度TM=20℃,先降温后加压到状态N,pN=12万Pa,TN=10℃,物质发生的状态变化和吸放热情况是(  )
A.凝华 放热 B.凝华 吸热 C.液化 放热 D.液化 吸热
【变式2】如图甲两个相同的玻璃瓶,A瓶放几粒樟脑丸,B瓶是空瓶,两个玻璃瓶都用插有温度传感器的塞子塞紧。将两个瓶子同时置于热水中,发现樟脑丸______(填物态变化)“消失”,此过程樟脑丸____(选填“吸热”或“放热”)。同时取出两个玻璃瓶,自然冷却一段时间,发现A瓶内壁出现“冰花”(樟脑丸晶体)。此过程温度传感器记录的温度与时间图像如图乙所示,其中①对应是_____(选填“A”或“B”)瓶的温度与时间图线。
1.如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像,下列说法不正确的是(  )
A.该物质的凝固点是45℃
B.在EF段,该物质处于固、液共存状态
C.该物质熔化过程持续了3min,温度不变,继续吸热
D.该物质可能是石蜡
2.真空镀膜是工业上常用的技术,它是在真空环境下,将固态金属加热直接变成气态,再沉积到材料表面形成固态薄膜。此过程发生的物态变化是(  )
A.先熔化后汽化 B.先升华后凝华 C.先凝华后升华 D.先熔化后凝固
3.下列物态变化中,属于液化的是( )
A.春天,冰雪消融 B.夏天,冰棍周围冒“白气”
C.秋天,草叶上结霜 D.冬天,冰冻的衣服变干
4.小徐同学在妈妈的指导下,走进厨房进行劳动实践,他发现厨房里涉及到很多物理知识,下列说法不正确的是(  )
A.冷冻室取出的排骨表面有“白霜”,“白霜”是固态
B.在排骨的“解冻”过程中,排骨中的冰吸热熔化成水
C.排骨汤煮沸后冒出大量的“白气”,“白气”是气态
D.普通汤锅里的排骨汤煮沸后继续加热,汤的温度不会高于100摄氏度
5.如图所示,是对冰加热,使冰熔化成水直到沸腾的过程中绘制成温度随时间变化的图像,下列分析正确的是(  )
A.图像中的DE段是冰的熔化过程
B.图像中AB、CD段物质在吸热,BC、DE段物质没有吸热
C.图像中BC段物质处于固液共存状态
D.图像中水的沸点是100℃
6.小徐同学在妈妈指导下,走进厨房进行劳动实践,他发现厨房里涉及到很多物理知识,下列说法不正确的是( )
A.冷冻室取出的排骨表面有“白霜”,“白霜”是固态
B.在排骨的“解冻”过程中,排骨中的冰吸热熔化成水
C.排骨汤煮沸后冒出大量的“白气”,“白气”是液态
D.普通汤锅里的排骨汤煮沸后继续加热,汤的温度会高于100摄氏度
7.如图所示是探究固体熔化过程中温度的特点时,小泽做出的温度随时间变化的图像,该物质熔化过程共持续了______min,在第7min之后处于状态______(选填“固态”、“固液共存”、“液态”),凝固点是______℃。
8.寒假里,初二学生小刚和爸爸回到北方老家,爸爸带着小刚去澡堂里泡澡,一拉开门帘,一股雾气扑面而来,小刚利用所学知识告诉爸爸,“雾气”是由于______(选填“室内”或“室外”)的水蒸气______(填物态变化名称)形成的,当小刚和爸爸舒舒服服的去泡澡时,突然池子的角落里“咕噜咕噜”的冒起了气泡,一会儿整个池子里的水变得很烫了。小刚思考后告诉爸爸,这是由于锅炉师傅将冷水加热使其______(填物态变化名称)成水蒸气,再通过管道输送到池子里,遇见池子中的冷水发生物态变化的同时______热量。
9.如图甲温度计(温度单位是摄氏度)的测量范围通常是________。在进行实践活动展示时,两位同学都带来了自制的温度计,如图乙、丙所示,他们所用的玻璃小瓶相同,里面装满同种带颜色的水,在小瓶口的橡皮塞上各插进一根吸管。观察这两支自制温度计的结构,________温度计对温度的反应更灵敏,因为测量相同的温度时,吸管越细,水柱高度的变化________(选填“越大”、“越小”或“相同”)。
10.如图所示是小红利用小瓶、橡皮塞和玻璃管自制的液体温度计,该温度计是根据_______的规律来工作的,实际使用中发现该温度计的玻璃管中液柱变化不明显,导致示数不准确,对此请你提出一条改进的建议:_______。如图所示的温度计示数是_______℃。
11.如图所示,这是甲、乙两种固态物质在加热过程中温度随时间变化关系的图像。由图像可知,甲物质属于_______(选填“晶体”或“非晶体”),乙物质的熔化过程共持续了_______min,此过程是_______(选填“吸热”或“放热”)
12.已知碘的熔点为114℃,沸点为184℃,电吹风的热风温度最高约为90℃,酒精火焰温度约为500℃。在“观察碘升华”的实验中,应使用图中________(选填“甲”或“乙”)种加热方式,使用该种加热方式的主要目的是________。
13.有一内径和刻度均匀但读数不准的温度计放在冰水混合物中的温度为4℃,放在标准大气压的沸水中,显示的温度为96℃,求:(结果保留两位小数)
(1)当显示温度为32℃时,它所测量的实际温度为多少?
(2)当实际温度为多少时,它的示数与实际温度相同?
14.初温为20℃的某晶体加热到3分钟,温度达到48℃时,此时刚好开始熔化,第7分钟时熔化刚好结束,请在图中画出晶体在此过程中的温度随时间变化的图像。
15.小明用水煮鸡蛋时,猜想:在水中加些盐可以将鸡蛋更快地煮熟。他用如图甲所示装置进行实验,探究了水和盐水在沸腾前、后温度随时间变化的规律。
(1)安装图甲所示装置时,应该先确定铁圈_______(选填“A”或“B”)的位置。使用硬纸板的目的是_______。
(2)在水温升高到90℃后,每隔10s记录一次温度计的示数,第30s时温度计示数如图2所示,读数为_______℃。继续实验记录下数据,根据实验数据绘制出图像。
(3)换用等质量的盐水重复刚才的实验,记录数据,根据实验数据绘制出图像如图丙所示。由实验数据可知,当地的大气压_______(选填“大于”“等于”或“小于”)标准大气压。对比图中两条图线可知,其他条件相同时,小明认为他的猜想_______(选填“正确”或“错误”)。
16.图甲为探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置,图乙为根据实验记录的数据绘制的图像。
(1)实验时除温度计外,还需要的测量工具是______;
(2)水沸腾时,继续对水加热,水的温度_______;
(3)当时的大气压______(选填“低于”、“等于”或“高于”)1标准大气压;
(4)断开电源,水停止沸腾,闭合开关水又开始沸腾,说明_______;
(5)实验中,选用透明电水壶的好处是_______。
17.小明选择蜂蜡和海波探究“不同固态物质在熔化过程中温度的变化是否相同”,设计的实验装置如图甲所示。
(1)将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热,而不是直接用酒精灯加热,目的是为了使试管内的物质________;(选填“熔化更快”或“受热均匀”)
(2)组装实验器材(甲图)时,应________(选填“自下而上或自上而下”)组装,并用火焰的________加热。
(3)将温度计正确插入蜂蜡和海波中,某时刻温度如图乙所示,示数为________℃;
(4)丙图是小明绘制的海波的熔化图像,图中________(选填“AB”或“BC”或“CD”)段表示海波的熔化过程,此过程海波处于________(选填“固”或“液”或“固液共存”)状态。海波在熔化过程中的特点是________。
(5)丁图是小明绘制的蜂蜡的熔化图像,蜂蜡在熔化过程中温度________(选填“升高”或“降低”或“不变”)。
18.小明利用如图1所示的实验装置观察水的沸腾。
(1)组装器材时,应先固定___________(选填“A处”或“B处”),B处石棉网的作用是___________;
(2)沸腾时,水中气泡的情形为图2中图___________(选填“C”或“D”);气泡内主要是___________(选填“空气”、“水蒸气”或“二氧化碳”);
(3)实验结束移走酒精灯,水停止沸腾,说明沸腾需要___________,一段时间后,在其自然冷却的过程中,每隔2min测量一次水温。
①请在图3中完成连线___________;
②根据图像,请描述水在自然冷却过程中温度变化的特点:___________。
19.小虹用如图甲所示的装置探究水沸腾前后温度变化的特点,得到了如图乙所示的温度随时间变化的图像:
(1)内,烧杯内的水吸收热量,内能___________;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)实验中,观察到___________可以判断水开始沸腾了;
(3)由图像可得出的实验结论:水在沸腾过程中,持续吸热,___________;
(4)分析图像可知,水在内吸收的热量___________(选填“”、“=”或“<”)内吸收的热量;
(5)小虹了解物态变化后,发现水的凝固点是,酒精的凝固点是,于是做如下猜想:
猜想1:水和酒精混合,混合液的凝固点会低于;
猜想2:混合比例会影响混合液的凝固点。
他取完全相同的两杯水,分别掺入不同量酒精,充分混合后,放入冰箱冷冻室。用温度计正确测量其温度值,每隔两分钟读取一次数据,记入表格。画出两种混合液,温度随时间变化的图像,如图右图所示。
①某时刻,其中一支温度计示数如左图,其读数为___________;
②当两种混合液的温度都时,___________(选填“甲”或“乙”)曲线所对应的混合液处于固态;
③若甲曲线对应混合液所掺酒精少,乙曲线对应混合液所掺酒精多,我们可以初步判断,一定质量的水中,所掺酒精越多,其混合液的凝固点___________(选填“不变”或“越高”或“越低”)。
20.阅读短文,回答文后的问题。
家用电冰箱工作时,其内部是一个低温的小环境,主要用来冷藏或冷冻食品。其工作原理如图所示,图中液态“制冷剂”是一种很容易汽化又易液化的物质,它经过一段很细的毛细管缓慢地进入冰箱内的管子,在这里迅速膨胀,使箱内温度降低。生成的蒸气又被压缩机抽走,压入冷凝器,再次液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱外壁上的管子放出,“制冷剂”这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以逐渐降低并保持相当的温度。夏季环境温度升高时,压缩机启动时间变长,建议将冰箱放在通风处,避免阳光直射。
(1)在冰箱冷冻室管道中,制冷剂迅速____(填物态变化名称)吸热,使冷冻室温度降低。根据电冰箱的原理可知,“制冷剂”应具有的主要物理性质是_____低。
(2)冰箱工作时,其内部是一个低温空间,它的壳体温度比环境温度_____(选填“高”、“低”或“一样”),请解释夏季将冰箱放在通风处的合理性:______。
(3)在跨学科实践活动中,小明用冰箱制作了冰淇淋。然后他还想做一个冻干食品,于是他查阅相关资料,发现其制作过程如下:第一步,将食品零下40℃的低温急速冷冻,让内部的水凝固变成冰。第二步,将食品放入真空舱,并微微加热,让冰直接______(填物态变化名称)成水蒸气,该过程绕过液态,让食品更干燥且营养流失更少,最终获得一个优质真空冷冻干燥制品。结合文中知识可知,冻干食品______(选填“能”或“不能”)用冰箱制作。21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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