考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟 2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 15分)
一、单选题(5小题,每小题3分,共计15分)
1、以下是小明估计的常见温度值,其中合理的是( ) A.顺昌学校教室的室温约为50℃ B.人体感觉比较舒适的气温约为5℃ C.洗澡时淋浴水温约为80℃ D.健康成年人的体温约为37℃
2、以下跟汽车有关的热现象中说法错误的是( ) A.冬天排气管冒出的“白气”,是空气液化形成的
B.打开除雾功能,汽车玻璃上的“雾”很快消失,是汽化现象 C.冬天,汽车水箱中加入适量酒精可以降低水的凝固点 D.汽车空调制冷时,制冷剂汽化时吸热、液化时放热
3、如题图所示,把温度为10°C的固态镓放入图甲的装置进行加热,水的温度恒定为50°C,测得镓的温度随时间的变化图象如图乙,下列信息正确的是( )
A.镓的凝固点为30°C B.镓的熔化时间为16min C.12min之后,镓开始沸腾
D.镓在熔化的过程中温度不变,不需要吸热
4、四位同学“用温度计测水温”的实验操作,如下图中所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
5、 “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,该过程需吸热 B.“伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是液化现象,该过程需吸热 C.“霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象,该过程需放热 D.“小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是凝固现象,该过程需吸热
第Ⅱ卷(非选择题 85分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、奇幻的实验像魔法一样让同学们对物理着迷。科学小组的同学做了如下不可思议的实验(如图所示):烧瓶里盛有刚刚停止沸腾的水,他们将瓶塞塞紧,倒置过来,向瓶底浇冷水。奇妙的现象发生了:烧瓶内的水竟然沸腾了!同学们分析其原因:当向烧瓶浇冷水时,瓶内水蒸气遇冷______(填物
态变化名称),瓶内气压______(选填“增大”、“减小”或“不变”),水的沸点______(选填“升高”、“降低”或“不变”),从而出现水沸腾。
2、如图所示,体温计的示数为______ ℃。
3、写出下图体温计的示数______℃。
4、2022年北京冬奥会开幕,本次奥运场馆的制冰第一次大规模使用了二氧化碳跨临界直冷制冰技术。制冰过程中,制冷管道内液态二氧化碳______(填写物态变化名称)为二氧化碳气体,从而从其周围冰板混凝土中______热量。冰板混凝土温度逐步降到零下十几摄氏度,洒在冰板上的水就会______(填写物态变化名称)成冰。
5、衣柜里防虫用的樟脑丸,过一段时间会变小,最后不见了,这是一种____现象,此过程需要_______(选填“吸收”或“放出”)热量。 三、简答题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、厉害了我的国!2021年9月17日,“神舟十二号”返回舱顺利着陆东风着陆场。如图甲所示,返回舱穿越大气层,防热大底温度剧烈升高,发出耀眼的光。2021年10月16日,我国在酒泉卫星发射中心,用“长征二号”F遥十三火箭成功发射“神舟十三号”载人飞船!如图乙所示,火箭点火升空时,降温系统向发射塔喷洒大量的水以保护发射塔不被损坏,请你从上述两个情景中提出一个物理问题,要求运用热学知识进行解释,不要与示例重复。
(示例)问题:返回舱穿越大气层,为什么防热大底会温度剧烈升高? 解释:防热大底与空气摩擦,以做功的方式增加内能导致温度升高。
问题:___________? 解释:___________。
2、电视上播放的大型舞台表演,有一些节目为了表演效果经常喷洒干冰产生白色的雾,请问这个雾的形成是什么现象?它形成的原理是什么?
3、 “炖汤”因味道好而深受人们的喜爱。“炖汤”就是把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把盅与煲底隔离,如图所示。在大煲内的水沸腾过程中,煲盖与煲的缝隙间冒出大量的“白气”,这属于哪种物态变化?若汤的沸点与水的沸点相同,则盅内的汤会沸腾吗? 请说明理由。
4、医生为病人检查牙齿时,拿一个带把的小镜子在酒精灯上稍微烤一烤,然后放入病人口腔内。这样做的目的是__________________。
5、小红在游泳馆游泳,她上岸后感觉很冷,请你用物理知识解释这个现象。 四、实验探究(5小题,每小题8分,共计40分)
1、小梦和小阳在做“探究水沸腾时温度随时间变化的特点”实验,装置如图甲所示:
(1)安装实验装置时,应按照________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行; (2)小梦观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同,如图乙所示,表示沸腾前气泡上升情况的是_______图;(选填“A”或“B”)
(3)小梦同学发现实验中烧杯不断地冒“白气”,这些“白气”实际上是小水滴,这是________现象;
(4)小梦记录了不同时刻的温度如下表,小阳认为她记错了一个实验数据,而且错误的数据是第6组数据,你觉得他这样判断的理论依据是_______。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 8 温度/℃
90 92 94 96 97 97 95 97 2、如图甲所示,小明同学设计了“探究冰熔化时温度变化规律”实验装置(标准大气压下)。
(1)该实验还需要的测量器材有______;
(2)该实验采用这种加热方式的好处是使被加热物质______;
(3)小明某一时刻观察到温度计示数如图乙所示,该温度值为______℃;
(4)根据实验数据,小明画出了温度随时间变化的图像如图丙所示,分析图像可知: ①冰熔化过程经历了______min;
②当冰全部熔化后继续加热,其温度随时间变化的图线是______(选填“CD”、“CE”或“CF”); ③若该物质在第3min时比热容为c1,第12min时比热容为c2,则c1︰c2=______。
3、彭老师带领同学们进行探究液体蒸发快慢的影响因素实验,她将等量的温水和热水分别倒入三个相同的锥形瓶中,又找来常温下3张完全相同的湿巾,把其中的一张对折,将它们贴在三个锥形瓶的外壁,分别标记为1、2、3并将它们放在电子秤上,三只电子秤的示数相同。一段时间后(外界环境相同),电子秤的示数如图甲 A、B、C 所示;
(1)通过______(选填 A/B/C)两图的对比,可以验证液体蒸发的快慢与液体的温度有关; (2)通过 B、C 两图的对比,可以验证液体蒸发的快慢与______有关;
(3)实验中利用电子秤的示数判断液体蒸发的快慢,用到的物理研究方法是______法; (4)彭老师还想测定液体蒸发时吸放热的情况,将湿巾平铺在薄铁片上,用电子温度计实时监测图乙中薄铁片底部的温度变化情况,下列各图能比较正确反映温度计示数随时间变化的是______。
A. B.
C. D.
4、利用如图甲所示的装置探究海波和石蜡熔化时温度的变化规律,在两个试管中分别放入质量相等的海波和石蜡,将两个试管放入同一杯水中加热。请你完成下面探究实验:
(1)实验时利用水浴法加热的目的是使海波和石蜡______。
(2)开始实验后,某一时刻B试管中温度计的示数如图甲所示,温度为______℃。
(3)A、B两试管内的两种物质熔化前后温度随时间变化关系的图象如图乙所示,实验中会观察到,第8min时海波的状态是______态。0~6min海波比石蜡的吸热能力______(填“强”或“弱”)。
(4)8min~10min内,海波的内能______(填“增加”或“不变”)。 (5)海波熔化的特点是:持续吸热,______。 5、实验小组用图1装置探究“水的沸腾特点”。
(1)安装此装置时应________(选填“自下而上”或“自上而下”)进行; (2)由图1可知此时温度计的示数是________ ℃;
(3)为了缩短加热时间,请提出一条可行的方法:________;
(4)图2是同学们根据观察画出的水沸腾时气泡的变化示意图,正确的是________。
-参考答案-
一、单选题 1、D 【详解】
A.顺昌学校教室的室温约为25℃,故A不符合题意; B.人体感觉舒适的温度在23℃左右,故B不符合题意; C.洗澡水的温度约为40℃,故C不符合题意; D.健康成年人的腋下体温约为37℃,故D符合题意。 故选D。 2、A 【分析】 【详解】
A.冬天排气管冒出的“白气”,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故A错误,A符合题意; B.打开除雾功能,汽车玻璃上的“雾”很快消失,液体的水变成水蒸气是汽化现象,故B正确,B不符合题意;
C.冬天,汽车水箱中加入适量酒精,使酒精和水的混合液体温度降低到0℃时不至于结冰,降低水的凝固点,故C正确,C不符合题意;
D.汽车空调制冷时,制冷剂由液体变为气体汽化时吸收热量、制冷剂由气体变为液体液化时放出热
量,故D正确,D不符合题意。 故选A。 3、A 【详解】
A.由图乙可知,2~6分钟温度保持30°C,故镓的熔点为30°C,晶体的凝固点等于熔点,故镓的凝固点为30°C,故A正确;
B.2~6分钟为熔化过程,镓的熔化时间为
t=6min-2min=4min
故B错误;
C.由题意知,给镓加热的水的恒定为温度为50°C,镓的温度达到50摄氏度时,与水的温度相同,温度不再升高,但不能判断此时镓是否达到沸点,故C错误;
D.熔化是吸热过程。镓在熔化的过程中温度不变,需要吸热,故D错误。 故选A。 4、C 【详解】
A.图中温度计的玻璃泡碰到了容器壁,故A错误;
B.图中读数时,温度计的玻璃泡离开了被测液体,故B错误; C.图中操作是正确的,故C正确;
D.图中读数时,视线没有和玻璃管中液柱的上表面相平,故D错误。 故选C。 5、C 【分析】 【详解】
A.云是空气中的水蒸气变成的小水珠,由气态变为液态,属于液化现象,该过程放出热量,故A错误;
B.雨是空气中的水蒸气变成小水珠,遇到凝结核后变成大水珠,然后由于重力作用掉落到地面形成的,是由气态变为液态,属于液化现象,该过程放出热量,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶,是凝华现象,该过程放出热量,故C正确; D.河水结冰是由液态变为固态,是凝固现象,该过程放出热量,故D错误。 故选C。 二、填空题
1、 液化 减小 降低 【详解】
[1][2][3]烧瓶里盛有刚刚停止沸腾的水,他们将瓶塞塞紧,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,烧瓶内温度降低,瓶内水蒸气遇冷液化成小水珠,所以瓶内的气压减小,气压越小液体的沸点越低,所以瓶内水的沸点降低,水再次沸腾。 2、36.3 【详解】
体温计分度值为0.1℃,读数时视线与刻度垂直,不需要估读,读数为36.3℃。 3、37.1 【详解】
如图所示的体温计,每大格为1℃,平均分成10小格,即分度值为0.1℃,故读数为37.1℃。 4、 汽化 吸收 凝固 【详解】
[1][2]制冰过程中,制冷管道内液态二氧化碳变为二氧化碳气体,物质由液态变为气态的过程称为汽化。汽化需要吸热,从而从其周围冰板混凝土中吸收热量。
[3]洒在冰板上的水是液态变成固态的冰,物质由液态变为固态的过程称为凝固。
5、 升华 吸收 【详解】
[1][2]衣柜里防虫用的樟脑丸,过一段时间会变小,最后不见了,这是固态的樟脑丸直接升华为气态,升华过程吸热。 三、简答题
1、 降温系统为什么要向发射塔喷洒大量的水 水汽化时会吸收大量的热,从而对发射塔起到保护作用 【详解】
[1]根据文章的内容,可提出问题:降温系统为什么要向发射塔喷洒大量的水?
[2]火箭发射时,喷出的火焰温度很高,降温系统向发射塔喷洒大量的水,水汽化时会吸收大量的热量,使周围的温度降低,从而对发射塔起到保护作用。 2、见解析 【详解】
雾的形成是空气中水蒸气遇冷液化形成的小水珠;形成的原理是:固态二氧化碳为干冰,在常温下就可以由固态直接变成气态,发生升华,而升华要吸热,使空气的温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴,形成白雾。 3、见详解 【详解】
锅内热的水蒸气遇冷液化而成的;汤的沸点与水的沸点相同,则蛊内的汤不会沸腾;因为沸腾有两个条件①达到沸点②不断吸热,盅内的水和锅内的水温度相同,不再发生热传递,盅内的水不能继续吸热。
4、使小镜子温度升高,防止口中水蒸气液化附着在镜子上,使牙医看清楚牙齿的情况 【详解】
牙医是通过观察口腔内的病灶在小镜子里面成的像来确定病情的,当冷的小镜子进入到温暖且水蒸气较多的口腔中时,口腔中的水蒸气遇冷液化成小水滴吸附在平面镜上,使人看不清楚成像的情况,也就无法确定病情。烤一烤的目的是为了提高镜子的温度,防止口腔中的水蒸气遇冷液化,使牙医看清
楚牙齿的情况。 5、见解析 【详解】
小红在游泳馆游泳,她上岸后感觉很冷,是因为皮肤上的水发生汽化(蒸发)现象,汽化过程吸热,使人体表面温度降低,所以人会感到冷。 四、实验探究
1、 自下而上 A 液化 见解析 【详解】
(1)[1]安装实验装置时,应按照自下而上顺序,便于确定酒精灯外焰加热,以及各器材位置合理。 (2)[2]沸腾前水的下层温度高,上层温度低,气泡上升过程中气泡内的水蒸气遇冷液化,气泡变小。故沸腾前是A。
(3)[3]“白气”实际上是水蒸气遇冷液化成的小水滴,由气态变成液态是液化。
(4)[4]从第4分钟开始温度保持97℃不变,因为水沸腾时的特点是吸热而温度不变,故第6组数据是错误的。
2、 秒表 受热均匀 -3 6 CD 1︰2 【详解】
(1)[1]本实验需要的测量仪器是温度计和停表,由图甲可知,已有温度计,所以还需要的测量器材是停表。
(2)[2]将装有冰的试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法的好处是使冰受热均匀,并且温度变化比较慢,便于记录实验温度并便于观察熔化过程中的状态变化。
(3)[3]由图乙可知,温度计的分度值是1℃,此时是零下,液柱上表面对准了0℃下面第3个小格处读作-3℃。
(4)[4]由图丙可知,冰在4min到10min熔化温度不变,熔化过程用时 10min-4min=6min
[5]因为水的比热容大于冰的比热容,冰全部熔化成水后,质量不变,继续加热,吸收相同的热量,水的温度变化小,所以其温度随时间变化的图线是CD。 [6]由
Q=cmΔt 可得
cQ mt由图丙可知,该物质在第3mim时是冰,比热容为c1,第12min时是水,比热容为c2,因为AB段和
CD段物质的质量m相同,加热的时间相同,都是4min,升高的温度之比为
4℃︰2℃=2︰1
吸收的热量之比为1︰1,所以
c1︰c2=1︰2
3、 AB 水的表面积 转换 A 【详解】
(1)[1]A与B水的表面积相同,表面空气流动情况相同,温度不同,故选A、B两图进行对比,可以验证液体蒸发的快慢与液体的温度有关。
(2)[2]通过B、C两图的对比可知,水的温度、表面上空气流动速度均相同,只有水的表面积不同,所以可以验证水蒸发的快慢与水的表面积有关。
(3)[3]实验中利用电子秤的示数判断液体蒸发的快慢,电子秤的示数越小,说明蒸发越快,用到的物理研究方法是转换法。
(4)[4]水蒸发吸热,能使它附近的温度计的温度下降;当水蒸发完后,受空气环境的影响,温度计的示数又会上升,直到和周围温度示数相同时,不再上升。A图像与事实相符合,BCD与事实不相符合。 故选A。
4、 均匀受热 26 固液共存 弱 增加 温度不变
【详解】
(1)[1]将装有海波和石蜡的试管放入水中加热,这是水浴法,这样使物质受热均匀。 (2)[2]由图甲可知,温度计的分度值为1℃,温度在0℃以上,故示数为26℃。
(3)[3]由图乙可知,海波在6~12min内处于熔化过程,第8min时海波处于固液共存状态。 [4]0~6min,吸收相同的热量,海波升高的温度较高,海波的吸热能力弱。 (4)[5]8min~10min内,海波处于熔化过程中,吸收热量,海波的内能增加。 (5)[6]海波属于晶体,在熔化过程中,吸收热量,温度保持不变。 5、 自下而上 96 减少水量 乙 【详解】
(1)[1]因实验中要用酒精灯的外焰加热,故安装此装置时应自下而上进行。 (2)[2]由图1可知,该温度计的分度值为1℃,故该温度计的示数为96℃。 (3)[3]为了缩短加热时间,可以减小水的质量,从而使水更快沸腾。 (4)[4]水沸腾时,气泡在上升的过程中逐渐变大,故可知正确的是图乙。
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