第3章 物态变化
一、单选题
1．关于温度及温度计的使用，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的钢材比0℃的木柴更冷
B．实验室用的温度计是根据固体的热胀冷缩原理制成的
C．读数时为求准确，应把温度计从液体中拿出来仔细观察
D．测量液体温度时，温度计的玻璃泡应完全浸在液体中
2．去年入冬以来罕见大雾弥漫我国中东部，致使交通严重受阻。雾是通过以下哪种物态变化产生的（ ）
A．升华 B．汽化 C．液化 D．熔化
3．小明查阅资料知道，碘的熔点是113.7℃，酒精灯外焰的温度约为800℃。小明在密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒，为了能很快地观察到碘的升华现象，又要防止碘熔化，下列加热方式合适的是（ ）
A．浸入开水中 B．用酒精灯外焰加热
C．放入冰水混合物中 D．置于常温下的空气中
4．下列有关物态变化的叙述正确的是（ ）
A． 冰熔化过程中冰水混合物温度高于0 ℃
B． 冷冻室取出的冰棍，外表的“霜”是由空气中水蒸气凝华而成
C． 通常采用降温的方法将石油气液化储存在钢罐内
D． 舞台上的云雾是干冰升华成的二氧化碳气体
5．如图所示，2022年北京冬奥会开幕式采用我国传统的“二十四节气”来进行倒计时。其中第十一个节气“白露”表示天气由热转凉，昼夜温差较大。露珠的形成过程中，发生的物态变化是（ ）
A．汽化 B．熔化 C．液化 D．凝华
6．夏天的清晨，室外草叶上常出现露珠。露的形成发生的物态变化是（ ）
A．凝固 B．液化 C．升华 D．凝华
7．以下描述中“变多”“变少”的过程，吸热的是（ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
二、填空题
8．常用液体温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的。当把一支无刻度的温度计放入冰水混合物中时，水银柱稳定后长度为10cm；当把它插入1个标准大气压下的沸水里时，水银柱稳定后长度为30cm。现将它插入某液体中，水银柱稳定后长度为22cm，则此液体的温度是 ℃。
9．如图是一支水银体温计，它是利用水银的热胀冷缩性质制成的，该体温计此时的读数是 ℃。
10．如图所示为伽利略温度计，它是根据瓶内气体的热胀冷缩的原理制成的，如果环境温度升高，细管中液柱的液面将 （选填：上升/下降）。
11．如图所示的甲、乙两支温度计，若两支温度计的测温物质可能为下表中所列的物质，则乙温度计中的测温液体肯定不是 。
物质 凝固点 沸点
酒精 -117℃ 78℃
水银 -39℃ 327℃
12．小明自制了一支粗细均匀的液体温度计，在一标准大气压下用该温度计分别测冰水混合物和沸水的温度时，温度计中液柱的长度分别为10cm、30cm。当用此温度计测量一物体的温度时，液柱的长度为15cm，则所测物体的温度为 ℃。
13．如图温度计的示数为 ℃。
14．如图为甲、乙、丙、丁四种固态物质在加热条件相同的情况下，温度随时间变化的图像，从图中可以看出： 可能是同种物质。
15．小明在快递站给外地的亲戚寄送食品，他发现工作人员在食品包装盒内装入了一定量的冰块。根据物理学知识，他认为这是利用了冰块 （填物态变化的名称及其吸放热情况）的原理，可以维持包装盒内低温环境，从而达到食品保鲜的目的。
16．自然界中物质存在的常见状态有固、液、 三种。物质这三种状态在一定条件下可相互转化，故自然界中常见的物态变化有 种。
17．“风雨送春归，飞雪迎春到。已是悬崖百丈冰，犹有花枝俏。”该词出自毛泽东作品《卜算子·咏梅》，句中“百丈冰”包含的物态变化是 。
18．据《周礼》记载，冰鉴是我国智慧的古人发明的可以给食物保鲜的容器，剖面图如图所示。在外部容器内装入冰块，利用冰块 （填物态变化名称）吸热的原理，达到保鲜食物的目的。
19．冰糖葫芦是同学们爱吃的美食之一，冰糖葫芦的制作方法是：将洗净的山楂穿在竹签上，然后将一定量的白糖放入锅中加热 （填物态变化名称）为糖浆后，将山楂蘸上糖浆，等山楂上的糖浆放出热量变成固态。
20．如图是海波和蜡烛的熔化图像， 图线表示的是蜡烛的熔化曲线，海波在熔化过程中吸热，内能 （填“增加”“减小”或“不变”）。
21．学校物理实验小组的同学在实验室探究某种物质的一些热学实验。
①第一小组的同学探究其熔化的特点，绘制了温度随时间变化的图象如图甲所示；
②第二小组的同学探究其凝固的特点，绘制的温度随时间变化的图像如图乙所示；
③第三小组的同学探究其沸腾的特点，绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示。
已知当地为一个标准大气压，请回答：
（1）观察三幅图像中数据，这种物质是 （填写该物质液态时的名称）。
（2）三幅图像中均有BC段，BC段过程中具有的共同特点是 。
22．在探究“水的沸腾”的实验中，水在沸腾时需要 （选填“吸收”或“放出”）热量，温度 （选填“升高”、“不变”或“降低”）。液体的沸点与气压有关，气压越大，沸点越 （选填“高”或“低”）。
23．质量为80kg的运动员在某次训练中排出汗水0.7kg，假如汗水均从身上蒸发掉而没有流掉，则汗水蒸发从人体上吸收的热量是 J。（人体汗水主要成分是水，每千克汗水汽化所需吸收的热量叫汽化热，汗水的汽化热 L=2.4×106J/kg）
24．用飞机在高空喷洒干冰，干冰进入云层后迅速升华成为气体，并从周围吸收大量的热、空气温度急剧下降，使空气中水蒸气 成小冰晶（填物态变化名称），这些冰晶逐渐变大而下降，遇暖气后变成雨滴落到地面。
25．小明在观察“碘锤”中的物态变化之前，查阅资料得知：酒精灯外焰的温度约为800℃，碘的熔点为113.7℃。采用图中的两种方式加热，图甲的碘颗粒吸热会发生物态变化，图乙中的碘颗粒吸热除了发生图甲中的物态变化外，还可能会发生 （填物态变化名称）。
三、实验题
26．图甲是用海波和石蜡“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
（1）组装器材时，应先固定图甲中的 。（选填“A”“B”或“C”）
（2）开始实验后，某一时刻温度计的示数如图甲所示，温度为 ℃；
（3）根据实验数据绘制的两种物质熔化时温度随时间变化图像如图乙所示，由图像可知石蜡是 （选填“晶体”或“非晶体”），第6min时，海波可能处于 态；
（4）由实验可得到晶体熔化特点： ；
（5）由实验可知，海波熔化持续了 min；海波在0~4min升温比10~14min升温快的原因是 ；
（6）实验完成后，酒精灯中剩余酒精热值 。（填“变大”变小”或“不变”）
27．图甲所示是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
（1）如图乙所示是根据实验数据描绘的海波温度随时间变化的图像，熔化过程对应图线中的 段（选填“AB”或“BC”）其熔点为 ℃，在熔化过程中海波吸收热量，但温度 （选填“升高”“降低”或“不变”）它是一种 （晶体/非晶体）；
（2）本实验中使用水浴法加热的目的是 ；
（3）用质量的海波实验，绘制的温度随时间变化的图线如图丙中的a，若用质量为（）的海波做实验，得到的图线可能是图丙中的 （选填“b”“c”或“d”）。
28．小明同学利用图甲所示装置对碎冰进行加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的“温度﹣时间”图像，根据实验及图像回答下列问题：
（1）在BC阶段物质处于 （选填“固态”或“液态”或“固液共存状态”）；
（2）小明通过分析图像乙，认为冰是晶体；小明判断的依据是 ，根据图像还可以判断：物体第15min时的内能 第10min时的内能（选填“小于”、“等于”或“大于”）；
（3）实验过程中，物质的质量保持不变，根据图像乙的信息可知，加热相同时间，冰升高的温度 水升高的温度，即冰的吸热能力 水的吸热能力（选填“大于”或“等于”或“小于”）。
29．某小组加热一杯冰水混合物，探究其温度变化的特点，根据测量数据在图示坐标纸上描出了相应的点。
（1）请把图上的点连接起来，作出温度随时间变化的图像 ；
（2）实验表明：在冰熔化过程中，冰水混合物的温度 （选填“保持不变”或“不断上升”）。
30．科学小组在“比较水和盐水沸腾特点”的实验中，分别用相同的酒精灯加热质量和初温都相同的水和盐水。
（1）组装实验装置时，应先调整图甲中的高度 （填“A”或“B”）；
（2）图乙中温度计示数为 ；
（3）根据实验数据画出水和盐水的温度一时间图像如图丙，从图像中可知：水和盐水沸腾过程中温度都 ；
（4）水和盐水加热到时， 吸收了更多的热量；
（5）煮鸡蛋时在水中加点盐更容易熟，原因是 ；
（6）如图丁所示，待水停止沸腾后，用注射器将气体压入烧瓶再次加热，发现水重新沸腾时，温度计的示数高于图丙的示数，说明 。
31．小明和小华都选用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”。
（1）水沸腾时，继续加热，水的温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”）；
（2）实验过程中两位同学分别绘制了水的温度随时间变化的图像（如图乙所示），两位同学图像不同的原因是水的 不同；
（3）水沸腾后，将水倒入烧瓶，发现水停止沸腾。如图丙所示，用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，向烧瓶底部浇冷水，发现水重新沸腾了。这是因为浇冷水后瓶内气压减小，水的沸点 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
32．茶圣陆羽在《茶经》中，形容沸腾的水“势如奔涛”。小致同学组装了如图甲所示的装置，探究水沸腾的特点。
（1）持续加热至水沸腾，观察到“势如奔涛”的现象，这是一种剧烈的汽化现象。收集数据绘制出温度随时间变化图像，如图乙所示。实验表明：水沸腾过程中，继续加热，温度 （选填“增加”“不变”或“减少”）。
（2）如图丙所示，将刚停止沸腾的水装入烧瓶，迅速塞上瓶塞并倒置，然后向瓶底浇冷水，发现水重新沸腾起来，原因是瓶内气体温度降低，气压减小，水的沸点 （选填“升高”“不变”或“降低”）。
参考答案：
1．D
【详解】A．0℃的钢材0℃的木柴温度相同，冷热程度相同，故A错误；
B．实验室用的温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的，故B错误；
C．读数时为求准确，应保持温度计的玻璃泡浸没在被测液体中，不能拿出来读数。故C错误，D正确。
故选D。
2．C
【详解】雾是空气中水蒸气遇冷放热后液化成的小水珠，悬浮在低空中形成的，故雾形成是液化现象。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．A
【详解】A．用水浴法加热，水的沸点是100℃，小于碘的熔点113.7℃，所以碘不会熔化，可以出现升华现象，故A符合题意；
B．升华是固态直接转化成气态的过程。酒精灯外焰温度高于碘的熔点，若用酒精灯外焰加热碘颗粒，碘会发生熔化和沸腾现象，不会直接转变为气态，故B不符合题意；
CD．将被密封的碘颗粒放入冰水混合物或置于常温下的空气中，没有对碘进行加热，碘升华的速度太慢，效果不明显，几乎看不到有碘蒸气出现，因此无法进行实验观察。故CD不符合题意。
故选A。
4．C
【详解】A．晶体熔化过程的特点是：吸热温度保持不变。故冰熔化过程中，冰水混合物温度保持0℃不变；故A错误；
B．物质由气态直接变为固态的过程叫凝华。冷冻室取出的冰棍，外表的“霜”是由空气中水蒸气凝华而成的，故B正确；
C．使气体液化的方法是降低温度和压缩体积，通常采用在常温下，用压缩体积的方法将石油气液化储存在钢罐内，故C错误；
D．舞台上云雾的形成过程为：干冰吸热升华，使温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化为白云雾，故D错误；
故选B。
5．C
【详解】露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
6．B
【详解】夏天的清晨，室外草叶上常出现露珠是空气中水蒸气液化而成的，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．D
【详解】①塑料片下的水是水蒸气的液化现象，液化放热；②烧杯内的冰变小，是冰的熔化现象，熔化过程吸热；③推动活塞乙醚变多，是气体乙醚的液化现象，液化放热；④碘粒变少是碘的升华现象，升华吸热。故吸热的是②④，故ABC不符合题意；故D符合题意。
故选D。
8．60
【详解】水银柱稳定后长度为10cm时的温度是0℃，水银柱稳定后长度为30cm时的温度是100℃，所以中水银柱的伸长1cm水银柱表示升高的温度
在某液体中水银柱的伸长长度
所以液体的温度为
9．37.8
【详解】如图所示的体温计的分度值是0.1℃，对应的读数为37.8℃
10．下降
【详解】当环境温度升高时，球形容器内的气体受热膨胀，由于密闭，所以压强增大，使管内的液面下降。
11．酒精
【详解】由图可知，乙温度计的量程为-20℃~100℃，而酒精在78℃已经沸腾，不能根据液体的热胀冷缩来测温度，不能作为乙温度计的测温物质使用。
12．25
【详解】在一标准大气压下用该温度计分别测冰水混合物和沸水的温度时，温度计中液柱的长度分别为10cm、30cm，冰水混合物为0℃，沸水的温度为100℃，从0℃到100℃水银柱变化的长度
温度计每变化1℃液柱的变化量
当液柱的长度为15cm时，物体的温度
13．﹣12
【详解】由图可知，温度计的分度值为1℃，温度计的刻度越往下刻度越大，所以此时的温度应该是零下，故此时的温度计的示数为﹣12℃。
14．甲乙
【详解】晶体熔化时，温度保持不变，此温度为晶体的熔点，熔点是物质的一种属性。由图可知，甲乙熔点相同，所以可能是同种物质。曲线出现差异的原因可能是物质的质量不同。
15．熔化吸热
【详解】物质从固态变成液态的变化过程叫熔化，熔化要吸收热量。工作人员在食品包装盒内装入了一定量的冰块，冰块在熔化过程中需要吸热，从而可以维持包装盒内的低温环境，达到食品保鲜的目的。
16． 气 6/六
【详解】[1]物质有三种状态，即固态、液态和气态，它们所处的状态与它们的温度有关，温度不同所处的状态不同。
[2]常见的物态变化有熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华6种。
17．凝固
【详解】液态水结成固态的冰，这种物态变化叫做凝固。
18．熔化
【详解】物质由固态变为液态的过程叫做熔化，熔化吸收热量；冰块熔化时会吸收热量，能够保鲜食物。
19．熔化
【详解】白糖是固态的，加热后变成糖浆是液态的，糖从固态变为液态，是熔化过程。
20． 乙 增加
【详解】[1]由题图像可知，甲图线在熔化时温度保持不变，而乙图线在整个加热过程中温度不断升高，所以甲图线是海波（晶体）的熔化曲线，乙图线是蜡烛（非晶体）的熔化曲线。
[2]海波在熔化过程中吸收热量，内能不断增加。
21． 水 温度不变
【详解】（1）[1]图甲是物质熔化图像，图乙是物质凝固图像，图丙是液体沸腾图像，在一标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，水的沸点为100℃。故由图像可知，图甲是冰的熔化图像，图乙是水的凝固图像，图丙是水的沸腾图像，则这种物质是水。
（2）[2]三幅图像中均有BC段都与时间轴平行，即温度不变，则BC段过程中具有的共同特点是温度不变。
22． 吸收 不变 高
【详解】[1][2]在探究“水的沸腾”的实验中，需要持续对水加热，当温度达到一定温度后，继续吸热开始沸腾，但温度保持不变，故水在沸腾时需要吸收热量，温度不变。
[3]液体的沸点与液体上方气压有关，气压越低，沸点越低，气压越高，沸点越高。
23．1.68×106
【详解】汗水因为汽化吸收的热量为
24．凝华
【详解】飞机在高空投撒干冰，干冰进入冷云层，就很快由固态直接升华成二氧化碳气体，并从周围吸收大量的热，使空气的温度急剧下降，于是空中水蒸气便凝华成小冰粒，这些小冰粒下降遇到暖气流就熔化成雨点降落到地面。
25．熔化和汽化
【详解】甲图，在水中加热，水的温度约为100℃，碘的熔点为113.7℃，所以碘不会熔化；碘颗粒吸热会从固态直接变为气态，则该物态变化为升华；图乙中，酒精灯外焰温度约为800℃，高于碘的熔点，除了发生升华外，碘吸热还可能发生熔化和汽化。
26． C 38 非晶体 固液共存 吸收热量温度不变 6 比热容小 不变
【详解】（1）[1]由于要用酒精灯的外焰加热，所以需先根据酒精灯固定C的高度。
（2）[2]由图知道，温度计的分度值是1℃，所以其温度为38℃。
（3）[3]由乙图知道，石蜡在熔化过程中温度不断升高，故石蜡是非晶体。
[4]海波是晶体，熔化过程中，温度保持不变，第6min时晶体处于熔化中，为固液共存态。
（4）[5]由实验得到的结论是：晶体熔化特点是继续吸热，温度不变。
（5）[6]海波熔化过程持续了
10min-4min=6min
[7]冰在熔化前后的质量不变，0～4min和10～14min物质吸收的热量相同（相同的装置且加热时间相同），由图象可知，0～4min升温比10～14min快，即固态海波比液态海波的升温快，所以，由知道，液态的海波比热容比固态的海波比热容大。
（6）[8]热值是燃料的一种特性，不随质量的改变而改变，故酒精灯中剩余的酒精热值不变。
27． BC 48 不变 晶体 使海波受热均匀 c
【详解】（1）[1][2]如乙图，海波在BC段吸收热量，温度保持不变，所以BC段海波处于熔化过程；晶体熔化时的温度叫做熔点，其熔点为48℃。
[3][4]熔化过程中海波吸收热量，但温度保持不变。海波有固定的熔点，因此海波是晶体。
（2）[5]本实验中使用隔水加热，也叫水浴法，目的是一是使海波受热均匀；二是使海波温度上升慢，便于记录数据。
（3）[6]由题可知，其他条件不变，仅将海波的质量增加，海波的熔点不变，但所需加热时间变长，b、d表示熔点都变了，故c符合题意， bd不符合题意。
故选c。
28． 固液共存态 冰有固定的熔化温度 大于 大于 小于
【详解】（1）[1]由图乙得，碎冰在BC阶段为熔化过程，物质处于固液共存状态。
（2）[2]由图像得，碎冰熔化过程中温度保持不变，有固定熔点，是晶体。
[3]物体熔化过程中不断吸热，内能不断增大，则物体第15min时的内能大于第10min时的内能。
（3）[4]由图像得，冰温度升高较快，则加热相同时间，冰升高的温度高于水升高的温度。
[5]加热相同时间，水与冰吸收的热量相同，冰与水的质量相同，由得，冰的吸热能力小于水的吸热能力。
29． 保持不变
【详解】（1）[1]由题图可知，反映的是加热冰水混合物时温度与时间的关系，用平滑的曲线连接起来，如图所示
（2）[2]由题图可知，冰熔化过程中，需要吸收热量，但温度保持在0℃不变，即冰水混合物的温度保持不变。
30． B 96 不变 水 盐水的沸点更高 气压越高，液体的沸点越高
【详解】（1）[1]组装甲图中实验器材时，要按照自下而上的顺序，同时要确保用酒精灯的外焰加热，所以应先调整图甲中的高度B。
（2）[2] 图乙中温度计分度值为1℃，所以示数为96℃。
（3）[3]由丙图像可知，水和盐水沸腾过程中持续吸热，但温度都保持不变。
（4）[4] 使用的加热器相同，由丙图像可知，水和盐水加热到时，水用时更长，所以水吸收了更多的热量，这是因为水的比热容更大。
（5）[5] 由丙图像可知,盐水的沸点比水的沸点更高，所以煮鸡蛋时在水中加点盐更容易熟。
（6）[6] 气压越高，液体的沸点越高。待水停止沸腾后，用注射器将气体压入烧瓶后内部气压变大，再次加热，会发现水重新沸腾时的温度高于原来的沸点。
31． 不变 质量 降低
【详解】（1）[1]通过观察探究水沸腾时温度变化特点的实验现象，可以发现当水沸腾时，继续加热，水的温度不变。
（2）[2]如图乙所示，同样把水加热至沸腾，小华操作的实验给水加热的时间较长，说明小华操作的实验中使用水的质量较大。
（3）[3]如图丙所示，用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，向烧瓶底部浇冷水，发现水重新沸腾。这是因为浇冷水后瓶内气压减小，水的沸点与水面气压大小有关，水面气压越低，水的沸点越低，当水的沸点降低到水此时的温度时，水就重新沸腾了。
32． 不变 降低
【详解】（1）[1]水沸腾过程中，需要不断吸收热量，温度保持在沸点不变。
（2）[2]水的沸点与气压有关，气压越低，沸点越低，所以当瓶内气体温度降低，气压减小时，水的沸点降低。
