【备考2022】浙教版科学中考二轮专题复习：物态变化（含解析）

第6讲　物态变化

考点1　物态变化

1.如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞紧管口,加热一段时间后橡皮塞冲出,同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是              (　　)

A.水温上升时,水的内能增加

B.加热时管内的水不断汽化

C.管内气体对橡皮塞做功,其内能减少

D.试管口的“白气”是水蒸气

答案　D　

解析　水温度升高时内能增加,A正确;加热过程,水吸热汽化,B正确;橡皮塞冲出是因为试管内气体对橡皮塞做功,气体内能减少,C正确;试管口“白气”是水蒸气遇冷液化的小水滴,D错误。故选D。

2.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　雪是水蒸气凝华(放热)而成的,A错误;雾是水蒸气液化(放热)而成的,B错误;露是水蒸气液化(放热)而成的,C正确;霜是水蒸气凝华(放热)而成的,D错误。故选C。

3.夏天,可在室内放上冰块降温。一段时间后,冰块会变成水,该过程发生的物态变化是 (　　)

A.熔化　　B.凝固　　C.汽化　　D.液化

答案　A　

解析　冰块变成水,是从固态变为液态,是熔化现象,故选A。

4.我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车,人们形象地将它称为雾炮车(如图)。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面,起到净化空气的作用。

(1)喷向空中的水雾,有许多在掉向地面之前已经在空中散失了,还能起到降温作用。其原理是　。 

(2)该雾炮车的发动机是柴油机。柴油机四个冲程中的　　　　冲程实现了内能转化为机械能,从而驱动雾炮车前进。 

答案　(1)汽化(蒸发)吸热　(2)做功

解析　(1)喷向空中的水雾在空中散失了,能起到降温作用,是因为水雾汽化吸热;(2)柴油机四个冲程中的做功冲程可以将柴油燃烧释放的内能转化为机械能,从而驱动雾炮车前进。

5.在我国“祝融号”火星车的顶部,有一个叫集热窗的装置,里面装有一种叫正十一烷的物质。这种物质在白天温度高时为液态,夜间温度低时会　　　　(填物态变化名称)放热,从而起到控温作用。 

答案　凝固

解析　由题意可知正十一烷在温度高时为液态,夜间温度低时从液态变为固态对外放热,所发生的物态变化为凝固。

6.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)

甲                                 乙

答案　ab段,水放出热量,温度会降低;bc段,水和海波温度相等,两者之间没有热传递,水温保持48 ℃不变。

解析　a→b过程,在杯中装满100 ℃的水,夹层中的海波温度为室温,故水和海波之间存在热传递,水放出热量,温度降低;海波吸收热量,温度升高,当海波温度达到熔点,开始熔化,依旧吸热,直至水温降至48 ℃,b→c过程,水和海波温度相等,相互之间没有热传递,即水温保持48 ℃不变。

解题关键　本题考查了热传递、晶体熔化的特点,知道晶体熔化时吸收热量、温度不变是解题的关键。

考点2　影响液体蒸发快慢的因素、沸点与气压的关系

7.日常生活中,处处有物理。下列分析正确的是 (　　)

A.鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了,说明鸡蛋受到的力大于石头受到的力

B.利用高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大,沸点越低

C.飞机飞行时获得升力是利用了流体压强与流速的关系

D.短跑运动员冲过终点后,不能立刻停下,说明物体的速度越大则惯性越大

答案　C　

解析　鸡蛋碰石头,鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是一对相互作用力,所以两个力的大小相等,但石头的硬度大,所以没碎,故A选项错误;高压锅煮食物时,高压锅内的气压大于标准大气压,而气压越大,液体沸点越高,故B选项错误;飞机飞行时,机翼上、下方形状不同,上、下方的空气流速不同,压强不同,于是形成一个向上的压力差,故C选项正确;短跑运动员冲过终点后,不能立刻停下,是因为运动员具有惯性,而惯性的大小只与物体的质量有关,故D选项错误。故选C。

知识归纳　相互作用的两个物体之间的作用力一定是大小相等、方向相反的。液体沸点随气压的增大而增大。流体包括液体和气体,流速越快的地方压强反而越小。一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种基本属性,其大小只与质量有关,质量越大、惯性越大;惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的。

8.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

答案　A　

解析　水蒸发致冷现象:水分子运动速度有大有小,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,剩余的水分子运动速度相对较小,剩余的水内能减少,温度降低。故合理的顺序是①④③②。故选A。

9.如图为验证沸腾条件的实验装置。关于小烧杯内水的最终状况,同学们有不同看法。

小明认为:温度达到沸点,且会沸腾。

小李认为:温度达到沸点,但不会沸腾。

小红认为:温度达不到沸点,不会沸腾。

通过实验观察到小烧杯内的水没有沸腾,所以小明的观点是错误的。为了验证小李和小红的观点,观察并记录温度计甲和乙的示数变化,如表。

(1)通过实验数据分析,　　　　的观点是正确的。 

(2)在0至18分钟内,小烧杯中水的温度从40 ℃上升到94 ℃,其原因是小烧杯中的水从大烧杯中吸收的热量　　　　(选填“大于”或“等于”或“小于”)小烧杯中的水蒸发散失的热量。 

(3)18分钟以后,为什么小烧杯中水的温度保持94 ℃稳定,但又低于大烧杯中水的温度(100 ℃)?请分析其原因。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

(4)为了验证液体的沸腾除了要满足温度达到沸点,还需要继续吸热的条件,同学们经过讨论,认为只需改进原装置即可。如图所示的改进方案中,　　　更合理。 

答案　(1)小红(1分)　(2)大于(1分)　(3)小烧杯中的水散失的热量与从大烧杯中吸收的热量相等。(1分)小烧杯中的水不断向外界散失热量。而小烧杯中的水温保持稳定,则小烧杯中的水必须从大烧杯中吸收热量,因此小烧杯中的水温必须低于大烧杯中水的温度。(2分)　(4)方案2(2分)

解析　(1)分析实验记录:小烧杯内水的温度最高94 ℃,未达到沸点,故小红观点正确。

(2)小烧杯中的水吸热,同时也在向外界放热,但温度从40 ℃升高到94 ℃说明其内能增加。故小烧杯中的水吸收的热量大于其散失的热量。

(4)方案1:小烧杯加盖后,小烧杯内部气压变大、沸点升高,故无法沸腾;

方案2:大烧杯加盖减少热量散失,且大小烧杯液体沸点一样,故方案2更适合。

10.核能是一种高效清洁的能源。2020年11月,具有完全自主产权的“华龙一号”核电机组并网发电。如图是核电机组示意图,通过三个回路的设计有效提高了安全性。

(1)一回路:反应堆中核燃料反应产生大量的热,从而将水加热到约320 ℃,气压达到150多个标准大气压,此时水不会沸腾的原因是　　　　　　。 

(2)二回路:蒸汽发生器中的水被加热后　　　　(填物态变化名称)成水蒸气,这些水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。 

(3)三回路:核电站通常建在海边用海水作冷凝剂,原因是海水量多且　　　　。 

答案　(1)气压增大,水的沸点升高　(2)汽化　

(3)比热容大

解析　(1)水的沸点与气压有关,气压越大,水的沸点越高;

(2)物质从液态变为气态的过程叫汽化;

(3)水的比热容大,升高相同的温度,吸收的热量多,是良好的冷凝剂。

A组　基础题组

1.狗常会伸出舌头来辅助散热,下列物态变化与其一致的是 (　　)

A.初春,操场上晶莹的露珠的形成

B.盛夏,教室内拖湿的地快速蒸干

C.深秋,气温骤降树叶上形成霜冻

D.隆冬,空中下起漫天飞舞的雪花

答案　B　

解析　狗舌头辅助散热是汽化,露珠是液化,霜冻、雪花是凝华,教室内拖湿的地蒸干是汽化,故选B。

2.如图所示的热现象中,属于熔化现象的是 (　　)

A.冬天树叶上结霜　　

B.夏天小草上凝露珠

C.壶嘴上方冒白气　　

D.初春冰雪消融

答案　D　

解析　霜是凝华,A错误;露珠是液化,B错误;白气是液化,C错误;冰雪消融是由固态变成液态属于熔化,D正确。

关键点拨　要判断出属于熔化的物态变化,首先要弄清熔化的特点,熔化是物质由固态变为液态的过程。

3.根据表中几种物质的熔点,同学们提出了几种看法,其中正确的是 (　　)

A.固态酒精与甲苯不是晶体

B.水银温度计能测低于-40 ℃的气温

C.纯金掉进钢水中不会熔化

D.钨在3 410 ℃可以是液体

答案　D　

解析　根据表格可知,固态酒精的熔点为-117 ℃,固态甲苯的熔点为-95 ℃,二者都有熔点,都是晶体,故A错误;水银的熔点为-39 ℃,而-40 ℃低于-39 ℃,此时水银为固态,不能测量温度,故B错误;金的熔点为1 064 ℃,而钢的熔点为1 515 ℃,因为1 064 ℃<1 515 ℃,所以纯金掉进钢水中肯定会熔化,故C错误;3 410 ℃为钨的熔点,当钨刚刚完全熔化时,此时它为液体,温度仍然为3 410 ℃,故D正确。

4.2019年6月5日,我国航天完成首次以民用船舶为发射平台的海上发射,用长征十一号运载火箭将七颗卫星送入太空。火箭加速升空过程中,火箭尾部产生大量的“白气”,以下说法正确的是              (　　)

A.火箭升空是利用空气的推力

B.火箭加速升空过程中,七颗卫星的动能不变

C.火箭尾部产生大量的“白气”是液化现象

D.火箭升空后,轮船受到的浮力不变

答案　C　

解析　A项,火箭升空时发动机向下喷出高温气体,同时高温气体(不是空气)对火箭产生一个向上的推力,利用了物体间力的作用是相互的原理,错误;B项,火箭加速升空过程中,七颗卫星的动能增加,错误;C项,火箭尾部产生大量的“白气”是液化现象,正确;D项,火箭升空后,轮船受到的重力减小,由漂浮条件可知,浮力减小,错误。

5.疫情期间,为了保护自己与他人,同学们出门必须戴口罩。当你戴上口罩之后与人交谈时,他人仍能辨认出是你,是依据声音的　　。戴眼镜的同学会发现镜片上容易形成“雾”,是因为口罩和鼻子两侧之间有缝隙,呼出的水蒸气遇到温度低的镜片　　　形成的。(后一空填物态变化名称) 

答案　音色　液化

解析　不同的人音色不同,戴上口罩说话,他人能辨别出是你,是依据声音的音色辨别的;镜片上的雾是水蒸气遇冷液化成的小水珠。

6.(2021浙江丽水莲都模拟,23)探究固体熔化时温度的变化规律,如图甲所示,用“水浴法”给试管中某固态物质加热,得到该物质温度随时间变化的图像如图乙所示。

甲                          乙

(1)采用“水浴法”加热的优点是　　　　　　。 

(2)由图像可知,该固体是　　　　　(选填“晶体”或“非晶体”)。 

(3)该物质在AB段的比热容　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)CD段的比热容。 

答案　(1)受热均匀　(2)晶体　(3)小于

解析　(1)水浴加热可以使物体受热均匀;(2)由图乙知,物体在BC段温度不变,说明是晶体;(3)在吸收相同的热量时,比热容小的物体升温快,比热容大的物体升温慢,AB段比CD段相同时间内温度变化更快,则该物质在AB段比热容小于CD段比热容。

B组　提升题组

7.低温萃取技术解决了传统工艺的缺点问题,药液有效成分保留率高、产品口感好、节能、成本低。它的原理是:将气压降下来,把适当加热的药液送入蒸馏室,药液瞬间急速汽化变成蒸气。

(1)用已学知识解释药液进入蒸馏室瞬间急速汽化的原因:　　　　　　　　　　　　　　; 

(2)请举一个与该原理一样的事例: 　                                                     。 

答案　(1)药液的沸点随气压的降低而降低

(2)烧瓶内装有刚停止沸腾的水,抽出瓶内一部分气体,水重新沸腾(如蔬菜的真空脱水等)

解析　液体的沸点随气压的减小而降低,沸点降低后,易汽化。

8.探究海波熔化时温度的变化规律:

甲                                          乙

(1)如图甲是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图像。海波的熔点为　　　 ℃,熔化过程中海波吸收的热量　　　放出的热量(选填“大于”“小于”或“等于”)。 

(2)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乙中的a。若用质量为m2(m2>m1)的海波做实验,得到的图线可能是图乙中的　　(选填“b”“c”或“d”)。 

答案　(1)48　大于　(2)c

解析　(1)甲图中,海波在BC段吸收热量,温度保持48 ℃不变,所以其熔点为48 ℃,熔化过程中海波温度不变、内能增加,故其吸收的热量大于放出的热量。(2)由题可知,其他条件不变,仅将海波的质量增加,海波的熔点是不变的,但是b、d表示熔点都变了,故得到的图线可能是图乙中的c。

9.在“水的沸腾实验”中,小乐进行了如下探究,回答问题:

甲                                  乙                               丙

(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 ℃后,每隔1分钟记录一次水温,直至水沸腾后持续几分钟,根据记录数据绘制出如图乙所示的水温与加热时间的关系图像,实验中,通过　　(选填“热传递”或“做功”)的方式增加水的内能;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中烧杯加盖,实验过程中热量散失较少,缩短实验时间;(2)实验中,是通过热传递的方式增加水的内能的;由图乙可知水温达到99 ℃时,继续吸热温度不变,故水的沸点为99 ℃;(3)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。这是气泡变大的主要因素;其次,气泡上升过程中,气泡所在深度减小,气泡受到的压强减小,气泡体积也在不断变大。

规律总结　(1)加盖后热量散失较少;(2)改变内能的方式:做功和热传递;液体沸腾的特点:继续吸热、温度不变;(3)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。

思维亮剑

1.淡水资源缺乏已是一个世界性的普遍现象,利用太阳能、海水等资源获得淡水具有重要的战略意义。如图为小明设计的太阳能海水淡化器, 在海水淡化过程中发生的物态变化是              (　　)

A.先升华后液化　　B.先汽化后液化

C.先汽化后凝华　　D.先液化后汽化

答案　B　

解析　海水是液态的,水蒸气是气态的,从液态变为气态的过程叫汽化;水蒸气在玻璃罩内壁遇冷液化形成水珠,从气态变为液态的过程叫液化。故选B。

解题关键　判断物态变化主要看物质是由什么状态变为什么状态,从而判断出是哪种物态变化。

2.在“观察水的沸腾”实验中:

(1)实验室提供了一块比烧杯口稍大的圆形硬纸板,甲、乙两名同学分别在硬纸板上剪出小孔,以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中。如图所示,剪裁合适的是　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)在烧杯中倒入约80 ℃的水,提高了水的初温,从而　　　　。水沸腾后持续加热几分钟并继续测温,会发现　　　　。 

(3)如图所示,水沸腾后,甲同学移走酒精灯,继续观察;乙同学继续加热,观察烧杯中的水和试管中的水。他们的目的都是探究　　　　　　　　　。 

答案　(1)甲　乙同学剪裁的孔容易让温度计玻璃泡碰到烧杯壁

(2)缩短加热至沸腾的时间　温度保持不变

(3)水沸腾时是否需要持续吸热

解析　(1)乙同学在纸板边缘剪孔,放入温度计后,温度计的玻璃泡容易接触到烧杯侧壁,从而导致测量温度不准确,故剪裁合适的是甲同学;(2)提高水的初温,从而缩短了加热至沸腾的时间;水沸腾后持续加热并继续测温,会发现温度保持不变;(3)甲同学移走酒精灯,水无法持续吸热,沸腾停止,而乙同学继续加热,烧杯中的水持续吸热,能继续沸腾,但试管内水的温度始终和烧杯内水的温度相同,没有温度差,无法进行热传递,因此试管内的水无法持续吸热,故不沸腾,因此他们的目的都是探究水沸腾时是否需要持续吸热。