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先快速下降后缓慢下降再保持不变
A
液化
冰箱外
液体热胀冷缩
25
A
吸热
液化
升华
放热
熔化
凝固
B
【分析】
本题围绕“观察水的沸腾”实验及相关温度变化规律展开,解题思路如下:
1. 第(1)问:回忆实验操作的目的,加塑料盖是为了减少热量散失,缩短加热时间;
2. 第(2)问:结合水沸腾的特点,沸腾前吸热温度上升,沸腾时吸热温度不变,沸点是沸腾时的恒定温度;
3. 第(3)问:① 沸水冷却最终温度等于室温,分析温度变化的快慢(先快后慢再不变);② 利用温度变化规律,高温时降温更快,判断奶茶冷却的最优方案。
【解析】
(1) 在水壶上方加塑料盖,可减少热量向周围环境散失,从而缩短水加热至沸腾的时间,故目的是防止热量的散失。
(2) 由温度随时间变化的图像可知:沸腾前水持续吸热,温度不断上升;水沸腾的特点是持续吸热但温度保持不变,因此沸腾时温度保持不变;标准大气压下沸水的沸点为100℃,本实验中水的沸点为100℃。
(3) ① 沸水自然冷却时,最终温度会稳定在室温,由记录数据可知最终温度为22℃,故室温为22℃;冷却过程中,高温阶段降温快,低温阶段降温慢,最终温度不变,因此温度变化规律是先快速下降后缓慢下降再保持不变。
② 根据温度变化规律,高温时降温速度更快,A方案先将滚烫热茶冷却5min(利用高温快速降温),再加冷牛奶,比先加冷牛奶再冷却的B方案冷却效果更好,故选A。
【答案】
10.(1)防止热量的散失 (2)不断上升 保持不变 100 (3)①22 先快速下降后缓慢下降再保持不变 ②A
【知识点】
水的沸腾、温度变化规律、热传递应用
【点评】
本题是初中物理热学部分的基础实验题,考查水沸腾实验的操作要点、沸腾特点,以及温度变化规律在生活中的应用,注重对实验基础知识点的掌握和实际应用能力的考查,难度适中。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先明确“白气”是液态小水滴,属于气态水蒸气变为液态的过程,对应物态变化为液化。打开冰箱门时,冰箱内部温度低,冰箱外空气温度相对较高,其中的水蒸气遇到冰箱内流出的冷空气,温度降低后液化成小水滴,形成“白气”;而热水瓶的“白气”是瓶内水蒸气遇冷液化。解题时需先确定物态变化类型,再结合场景判断水蒸气来源。
【解析】
物质由气态变为液态的过程叫液化,“白气”是液态小水滴,因此是水蒸气液化形成的。打开冰箱门时,冰箱内温度低,冰箱外空气中的水蒸气遇冷液化,形成冰箱门附近的“白气”,故前者是冰箱外的水蒸气形成的。
【答案】
液化 冰箱外
【知识点】
液化现象 物态变化的判断
【点评】
本题结合生活常见现象考查液化概念,难度较低,需学生理解液化定义并区分不同场景下水蒸气的来源,属于基础知识点应用。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先,常用温度计的工作原理是液体的热胀冷缩,这是核心基础知识点。读取温度计时,需先确定分度值,图中温度计每大格为10℃,分成10小格,故分度值为1℃,液柱对应刻度为25℃。对于温度计内液体体积的变化:冰水混合物温度为0℃,初始时温度计处于室温(25℃),放入冰水后,温度计内液体温度降低,体积缩小;冰是晶体,熔化时温度保持0℃不变,此过程中温度计内液体温度不变,体积不变;冰完全熔化后,水的温度回升至室温,液体体积逐渐增大并稳定,对应图像A。
【解析】
1. 温度计原理:常用液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
2. 温度计读数:图中温度计的分度值为1℃,液柱上表面对齐25℃刻度线,因此示数为25℃。
3. 体积变化分析:将温度计放入冰水混合物(温度0℃),初始时温度计内液体温度为室温(25℃),温度降低导致液体体积减小;冰熔化过程中温度保持0℃不变,温度计内液体温度不变,体积不变;冰全部熔化为水后,水的温度逐渐升高至室温,液体体积逐渐增大并稳定,符合该变化规律的是选项A。
【答案】
液体热胀冷缩;25;A
【知识点】
液体温度计原理、温度计读数、物态变化与温度
【点评】
本题结合温度计的原理、读数及物态变化中温度的变化规律,考查热学基础知识点的应用,需理清温度变化与液体体积变化的对应关系,难度适中。
【难度系数】
0.6
【分析】要解答本题,需掌握物态变化的定义及对应的吸放热规律:物质由液态变为气态为汽化(吸热),气态变为液态为液化(放热),固态直接变为气态为升华(吸热),气态直接变为固态为凝华(放热),固态变为液态为熔化(吸热),液态变为固态为凝固(放热)。结合图中各物质状态的转化方向,对应匹配即可。
【解析】根据物态变化的相关知识逐一分析:
1. 汽化是液态转化为气态的过程,该过程吸热,因此①填吸热;
2. 气态转化为液态的过程是液化,且液化过程放热,因此②填液化;
3. 固态直接转化为气态的过程是升华,且升华过程吸热,因此③填升华;
4. 凝华是气态直接转化为固态的过程,凝华过程放热,因此④填放热;
5. 固态转化为液态的过程是熔化,且熔化过程吸热,因此⑤填熔化;
6. 液态转化为固态的过程是凝固,且凝固过程放热,因此⑥填凝固。
【答案】①吸热;②液化;③升华;④放热;⑤熔化;⑥凝固
【知识点】物态变化、熔化与凝固、汽化与液化
【点评】本题考查基础的物态变化名称及吸放热情况,属于识记类题目,只要牢记各物态变化的定义和吸放热特点即可轻松解答。
【难度系数】0.3
【分析】
要解决这道题,需先明确各物态变化的定义,再结合实际场景的现象分析:首先回忆物态变化的类型,再思考小镜子烤一烤的作用——防止镜子变模糊,而镜子变模糊是水蒸气遇冷形成小水珠,对应液化现象,据此判断选项。
【解析】
首先明确各物态变化的含义:A选项熔化是固态变为液态;B选项液化是气态变为液态;C选项凝固是液态变为固态;D选项凝华是气态直接变为固态。医生将金属小镜子烤一烤,目的是提高镜子温度:若镜子温度低,放入温度较高的口腔时,口腔中的水蒸气遇冷会放热液化成小水珠附着在镜面上,导致镜子模糊,影响检查;烤过的镜子温度高,水蒸气无法在镜面上液化,因此这样做的主要目的是防止水蒸气液化,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
物态变化、液化现象
【点评】
本题结合医疗场景考查物态变化的应用,属于基础题,需要学生掌握液化的条件(气态物质遇冷放热),能将物理知识与实际生活结合,难度较低。
【难度系数】
0.8