卷子答案网-一个不只有答案的网站第一章 物态及其变化
五、生活和技术中的物态变化
基础过关全练
知识点1 自然界中水的循环
1.【中华优秀传统文化】(2022山东烟台中考)北京2022年冬奥会开幕日恰逢我国二十四节气的“立春”,倒计时以二十四节气为序,惊艳世界。以下节气中蕴含的物态变化知识正确的是 ( )
A.“雨水”——雨的形成是汽化现象,要放出热量
B.“寒露”——露的形成是液化现象,要放出热量
C.“霜降”——霜的形成是凝华现象,要吸收热量
D.“大雪”——雪的形成是升华现象,要吸收热量
2.【教材P30图片变式】请你用物态变化知识简单描述水循环的过程。海洋中的水在太阳的照射下,温度升高 成水蒸气升到高空,在高空中水蒸气遇冷温度降低 成小水滴或 成小冰晶,这就形成了云,在一定条件下,云中的小水滴和小冰晶越聚越大,就会下落。在下落过程中,小冰晶又 变成小水滴,与原来的水滴一起落到地面,这就形成了雨。
知识点2 高压锅
3.高压锅是人们日常生活中常见的炊具,如图所示是高压锅的外观及结构示意图,请回答下列问题:
(1)在西藏等高海拔地区,用普通锅不能将食物煮熟,这是因为海拔越高,气压越 ,水的沸点越 。将食物和水放在高压锅中加热时,由于水 ,从而在锅内形成高于标准大气压的环境,因此,锅内水的沸点会 (选填“高于”“等于”或“低于”)100 ℃,更容易将食物煮熟,且大大缩短了加热时间。其锅盖上还有一个保险装置,其中的金属片是用熔点较 的合金制成的。
(2)李明同学认真观察烧开水的过程,当水沸腾时,会有“白气”出现,这是 (填物态变化名称)形成的;通过进一步仔细观察发现“白气”的位置总是与出气孔有一小段距离,而在出气孔位置什么也看不见,这是因为 。
(3)通过查阅有关资料,李明发现了一个问题:高压锅出气孔喷出的水蒸气比同温度的水烫伤人体更严重,这是因为 。
知识点3 电冰箱的工作原理
4.【跨学科·物理学与工程实践】(2023陕西西安西咸新区期中)如图所示,电冰箱工作时,液态制冷剂在蒸发器中迅速 (填物态变化名称),并 热量,使冷冻室内温度降低,气态的制冷剂经压缩机压缩后,送入冰箱外侧的冷凝器,在此冷凝剂 (填物态变化的名称),并 热量,使冰箱外侧温度升高。液态的制冷剂通过很细的毛细管回到蒸发器,又开始了新的循环。
(1)冰箱中的“制冷剂”应具有沸点 (选填“低”或“高”)的物理性质;
(2)冷冻室中霜的形成属于 (填物态变化的名称);
(3)冰箱的自动除霜功能实际上就是通过化霜系统加热使霜
(填物态变化的名称),除霜所形成的水,由箱内经引水管流至冰箱底部蓄水盒中。
知识点4 航天技术中的物态变化
5.【新素材·现代科技】【新独家原创】返回舱在穿越大气层的过程中,由于与大气剧烈摩擦产生高温,表面温度非常高,如果返回舱熔化会造成事故,但由于返回舱表面涂有一层非常厚的特殊涂料,其发生的一些物态变化可降低返回舱表面的温度,这些物态变化可能是 、 、 (填物态变化名称),从返回舱外壳
热量,使得舱内的温度正常。返回舱必须由熔点 (选填“高”或“低”)的材料制成。运载火箭的燃料和助燃剂分别为液氢和液氧,通常情况下氢和氧是气态的,科技人员采用 的方法使其液化。
6.(2022宁夏银川三中期末)神舟十三号火箭点火发射时,若高温火焰向下喷射到发射台上,发射台就会被烧毁,为了保护发射台,在它的底部建造了一个大水池,从而巧妙地解决了这个问题。底部喷出的庞大的白色“气团”是怎样形成的
能力提升全练
7.【学科素养·物理观念】(2022山东淄博中考,13,★★☆)水是人类环境的重要组成部分。水通过吸热、放热在固态、液态、气态三种状态间转化,如图所示。已知甲是水,则 ( )
A.乙是冰
B.丙是水蒸气
C.由丙到甲的过程放热
D.由丙到甲是熔化过程
8.【中华优秀传统文化】(2022辽宁营口中考,2,★★☆)关于下列诗句中的物态变化,说法正确的是 ( )
A.“欲渡黄河冰塞川”,冰的形成是凝华现象
B.“一蓑烟雨任平生”,雨的形成是汽化现象
C.“窗含西岭千秋雪”,雪的形成是凝固现象
D.“露似真珠月似弓”,露的形成是液化现象
9.【跨学科·物理学与工程实践】(2022福建中考,13,★★☆)国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术。技术原理简化如图,下列说法正确的是 ( )
A.CO2经过压缩机时温度降低
B.CO2经过冷凝器时发生凝华
C.CO2经过膨胀阀时发生升华
D.CO2经过蒸发器时吸收热量
10.【跨学科·物理学与社会发展】(2023陕西兴平段考,4,★★☆)干冰是固态的二氧化碳,飞机在空中播撒干冰,干冰 吸收大量的热,使周围空气温度急剧下降,空气中的水蒸气迅速遇冷 成小水珠或 成小冰晶,小冰晶逐渐变大而下落,遇到暖气流就
成水滴,水滴降落就形成人工降雨。(以上各空均填物态变化名称)
11.【新素材·现代科技】(2023陕西咸阳秦都高新区一中期中,13,★★☆)为了完成“绿色冬奥”的目标,国家速滑馆“冰丝带”采用了二氧化碳跨临界直冷制冰技术,实现了零污染制冰。原理如图所示,液态的二氧化碳在毛细管中迅速 (填物态变化名称)变成气体,此时在毛细管上方的平面上洒水,水在平面上凝固 (选填“吸热”或“放热”)完成制冰;之后气态的二氧化碳在压缩机的推动下进入冷凝器,在冷凝器中 (填物态变化名称)变成液体,完成一个循环。
素养探究全练
12.【科学态度与责任】阅读材料,回答问题。
气体的临界温度
所有的气体都可以被液化,但每一种气体都有一个特定的温度,在这个温度以上,气体都不会液化,这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,有的高于常温,如水是374 ℃,因此在常温下它们通常以液态出现;有的低于常温,如氢是-240 ℃,所以我们时常认为它们是气态的。
(1)使气体液化的方法有 和 。
(2)用物态变化的方法分离空气中的氦气,填充在食物包装袋里可使食物保质期更长,在常温下 (选填“能”或“不能”)完成分离。
(3)氧气的沸点是-183 ℃,氮气的沸点是-196 ℃,氦气的沸点是 -269 ℃,采用液化空气提取这些气体。当温度升高时,液化空气汽化,首先分离出来的是 。
(4)如图是某种物质在不同压力和温度下的状态图。图中实线上下分别表示该物质所处的状态,下列说法正确的是 。
A.高于熔点时都为气态
B.只有高于临界温度时才是气态
C.温度在熔点与临界温度之间时,实线上方为气态
D.温度在熔点与临界温度之间时,实线下方为气态
答案全解全析
基础过关全练
1.B 雨是云层中的水蒸气遇冷液化形成的,需放出热量,故A不正确。露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的水滴,需放出热量,故B正确。霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,需放出热量,故C不正确。雪是云层中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,需放出热量,故D不正确。
2.汽化 液化 凝华 熔化
解析 海洋中的水变为水蒸气是汽化现象;高空中的水蒸气遇冷变成小水滴,是液化现象;高空中的水蒸气遇冷变成小冰晶,是凝华现象;在下落过程中,小冰晶由固态变为液态,是熔化现象。
3.(1)低 低 汽化成水蒸气 高于 低
(2)液化 出气孔处的温度比较高,喷出的水蒸气不能放热液化
(3)水蒸气液化时放出大量的热
解析 (1)海拔越高,气压越低,水的沸点越低;锅内水受热汽化产生的水蒸气使高压锅内部的气压高于标准大气压,此时水的沸点高于100 ℃;当高压锅安全阀失效,锅内气压增大,温度也随之升高,当温度达到金属片熔点时,继续加热,金属片开始熔化,锅内气体从金属片处喷出,使锅内压强减小,为防止爆炸事故的发生,金属片的熔点必须较低。
(2)“白气”是水蒸气遇到冷的空气液化形成的小水珠;但在出气孔处什么也看不见,这是因为出气孔处的温度比较高,喷出的水蒸气不能放热液化。
(3)水蒸气遇到相对温度比较低的人体时发生液化现象,液化时放出大量的热,所以被水蒸气烫伤更严重。
4.汽化 吸收 液化 放出 (1)低 (2)凝华 (3)熔化
解析 液态制冷剂在蒸发器中迅速汽化,吸收热量,使冷冻室内温度降低;气态的制冷剂经压缩机压缩后,送入冰箱外侧的冷凝器,在此冷凝剂液化,放出热量。
(1)冷凝剂要求既容易汽化,又容易液化,所以应具有的物理性质是沸点低;
(2)冷冻室中霜是水蒸气遇冷凝华形成的;
(3)冰箱的自动除霜功能实际上就是通过化霜系统加热使霜由固态变成液态,属于熔化现象。
5.熔化 汽化 升华 吸收 高 压缩体积
解析 为防止高速运动的返回舱与大气摩擦而导致温度过高,返回舱表面涂有一层特殊固体物质,该物质在高温下先熔化,再汽化,或者直接升华,因为熔化、汽化、升华时要吸收大量的热,所以可以保证返回舱的温度不会太高;为了防止温度过高使返回舱熔化,返回舱必须由熔点高的材料制成;运载火箭的燃料和助燃剂分别为液氢和液氧,通常情况下,氢和氧是气态的,科技人员是采用压缩体积的方法使它们液化的。
6.解析 火箭发射时,高温火焰向下喷射,水池中的水受热沸腾,产生大量的水蒸气,水蒸气上升到高空遇冷液化成小水珠,即白色“气团”。
能力提升全练
7.D 甲是水,由甲转变成乙要吸热,则乙是水蒸气,可推导出丙是冰,故A、B错误;从丙到甲是熔化过程,要吸热,故C错误,D正确。
8.D 冰是水凝固形成的,故A错误。雨、露都是水蒸气液化形成的,故B错误,D正确。雪是空气中的水蒸气凝华形成的,故C错误。
9.D CO2经过压缩机时被压缩,温度升高,故A错误。CO2经过冷凝器时由气态变成液态,发生了液化现象,故B错误。液态CO2经过膨胀阀后依然是液态,没有发生物态变化,故C错误。CO2经过蒸发器时由液态变成了气态,发生了汽化现象,汽化吸热,故D正确。
10.升华 液化 凝华 熔化
解析 干冰是固态的二氧化碳,飞机在空中播撒干冰时,干冰吸热变为二氧化碳气体,物质由固态变为气态的现象叫升华;水蒸气遇冷可以液化变成小水珠,也可以凝华成小冰晶,冰晶变成水是熔化过程。
11.汽化 放热 液化
解析 首先,液态的二氧化碳通过膨胀阀进入毛细管,在毛细管中迅速汽化变成气体,汽化吸热,此时在毛细管上方的平面上洒水,水在平面上凝固放热完成制冰;之后气态的二氧化碳在压缩机的推动下进入冷凝器,在冷凝器中液化变成液体,完成一个循环。
素养探究全练
12.(1)压缩体积 降低温度 (2)不能 (3)氦气 (4)D
解析 (1)使气体液化有两种方式:降低温度和压缩体积。
(2)在常温下,空气中氧气、氢气、氦气等都是气态,不能完成分离。
(3)液态空气温度升高时,沸点低的液体先达到沸点,先汽化。氦气的沸点最低,最先汽化。
(4)物质高于熔点时,所处的状态为液态或气态,故A错误。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,由题可知,水的临界温度为374 ℃,高于该温度,一定是气态,但低于374 ℃且高于0 ℃,可以是液态或气态,故B错误。结合B项分析可知,温度在熔点与临界温度之间时,物质存在的状态可能是气态或液态,要让气态的物质变为液态,需要增大压力,实线上方压力大,气体液化为液体;实线下方压力小,气体不能液化,仍然为气态,故C错误、D正确。
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