《第四节 升华与凝华》（同步训练）初中物理九年级全一册-沪科版-2024-2025学年

《第四节升华与凝华》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题3分，共30分）1、在下列现象中，属于凝华现象的是（）A.冰块融化成水B.水蒸气遇冷凝结成露珠C.水沸腾变成水蒸气D.铁块被加热至红热2、下列物质在常温常压下升华的是（）A.干冰B.水C.铁D.塑料3、下列哪种现象属于升华现象？（）A.雪花融化成水B.水蒸气遇冷凝结成霜C.水沸腾后变成水蒸气D.铁块加热后直接变成铁水4、一个固态的冰块放在一个开放的空间里，以下哪种说法是正确的？（）A.冰块会一直保持固态，因为温度足够低B.冰块会先融化成水，然后水会蒸发成水蒸气C.冰块会直接变成水蒸气，因为周围温度足够高D.冰块会先升华成水蒸气，然后水蒸气会凝结成霜5、在以下哪种情况下，碘会直接从固态转变为气态（即发生升华）？A.碘被放置在一个密闭且温度逐渐升高的容器中B.碘暴露于常温下的空气中C.碘被放入冰水中D.碘被迅速冷却6、关于凝华现象，下列哪一项描述是正确的？A.凝华过程需要吸收热量B.凝华是指气体直接变为固体的现象C.凝华发生在任何温度条件下D.凝华过程中物体的体积显著增大7、下列物质从固态直接变为气态的过程，属于升华现象的是：A.水沸腾变为水蒸气B.冰融化成水C.雪花变为水D.干冰变为二氧化碳气体8、下列关于升华和凝华现象的说法，错误的是：A.升华过程中吸热B.凝华过程中放热C.升华和凝华是相反的过程D.升华和凝华是物理变化9、下列物质在常温常压下由固态直接变为气态的现象称为（）。A.熔化B.凝固C.升华D.凝华10、关于升华和凝华现象，以下说法错误的是（）。A.升华吸热，凝华放热B.升华和凝华是物质的三种物态变化之一C.升华和凝华过程都是物质由气态直接变为固态D.干冰升华是吸热过程，使周围温度降低二、多项选择题（本大题有2小题，每小题3分，共6分）1、下列现象中，属于升华现象的是：A.冰块融化成水B.水蒸气遇冷凝结成小水滴C.干冰（固态二氧化碳）直接变成气体D.汽车玻璃上的水雾2、下列关于凝华现象的说法正确的是：A.凝华是物质从液态变为固态的过程B.凝华过程需要吸收热量C.凝华过程会释放热量D.凝华是吸热过程三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：升华与凝华现象在日常生活中有哪些常见实例？请举例说明并解释这些现象发生的原因。第二题：为什么在寒冷的冬季，放在室外的冰冻物品（如冰块、雪人等）表面会出现霜花？这种现象与升华和凝华有什么关系？第三题在冬季寒冷的夜晚，窗户玻璃上常常会结一层白色的冰晶，形成美丽的图案。请解释为什么这些冰晶通常出现在窗户的内侧而不是外侧，并且描述这一过程涉及到的物理现象。第四题：请简述升华和凝华的定义，并举例说明这两种物态变化在实际生活中的应用。四、计算题（本大题有2小题，每小题7分，共14分）第一题：一个密闭的容器内，有50g的干冰（固态二氧化碳）。在室温下，干冰完全升华。已知干冰的升华热为5.7kJ/g，计算干冰升华过程中吸收的热量。第二题：某固态物质在标准大气压下，其升华温度为150℃。若将该固态物质加热至200℃，使其完全升华。已知该固态物质的升华潜热为5×10^5J/kg，大气压强为1.013×10^5Pa，空气密度为1.29kg/m^3。求：（1）该固态物质升华过程中所需吸收的热量；（2）升华过程中所产生的蒸汽对空气产生的浮力。五、综合题（本大题有3小题，每小题10分，共30分）第一题：一、选择题下列物质在常温常压下发生升华现象的是：A.水蒸气B.液态氮C.液态汞D.碘固体二、解答题第二题：下列关于升华与凝华现象的描述中，正确的是（）A.雪花在空中飘落过程中，由水蒸气直接变为固态的雪花，这是升华现象。B.冰箱冷冻室的霜是由空气中的水蒸气遇冷后直接变为固态的霜，这是凝华现象。C.茶叶在干燥的空气中逐渐变轻，这是茶叶的升华现象。D.空气中的水蒸气遇到冷饮料瓶壁，瓶壁上出现水珠，这是凝华现象。第三题一定质量的干冰在常温常压下，经过一段时间后完全升华，请问：在这个过程中，干冰的温度发生了怎样的变化？干冰升华过程中，周围环境温度如何变化？若将这个过程放在真空环境中，干冰升华的速度会有何变化？请简述原因。《第四节升华与凝华》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有10小题，每小题3分，共30分）1、在下列现象中，属于凝华现象的是（）A.冰块融化成水B.水蒸气遇冷凝结成露珠C.水沸腾变成水蒸气D.铁块被加热至红热答案：B解析：凝华是指物质由气态直接变成固态的过程。在选项中，A选项是固态变为液态的熔化过程，C选项是液态变为气态的汽化过程，D选项是固态变为液态的熔化过程，这些都不符合凝华的定义。而B选项中水蒸气遇冷凝结成露珠，是气态变为液态的液化过程，因此B选项正确。2、下列物质在常温常压下升华的是（）A.干冰B.水C.铁D.塑料答案：A解析：升华是指物质由固态直接变成气态的过程。在选项中，B选项水是液态物质，不符合升华的定义；C选项铁是固态金属，通常在高温下才会升华；D选项塑料是有机高分子材料，一般不会在常温常压下升华。而A选项干冰是固态二氧化碳，在常温常压下会直接升华成二氧化碳气体，因此A选项正确。3、下列哪种现象属于升华现象？（）A.雪花融化成水B.水蒸气遇冷凝结成霜C.水沸腾后变成水蒸气D.铁块加热后直接变成铁水答案：B解析：升华是指物质由固态直接变为气态的过程。雪花融化成水属于熔化现象，铁块加热后直接变成铁水属于熔化现象，水沸腾后变成水蒸气属于汽化现象。而水蒸气遇冷凝结成霜则是气态直接变为固态的过程，称为凝华，但根据选项，正确答案应选择B，这里题目可能存在错误，凝华不属于升华，故正确答案为B，但解释为升华错误。4、一个固态的冰块放在一个开放的空间里，以下哪种说法是正确的？（）A.冰块会一直保持固态，因为温度足够低B.冰块会先融化成水，然后水会蒸发成水蒸气C.冰块会直接变成水蒸气，因为周围温度足够高D.冰块会先升华成水蒸气，然后水蒸气会凝结成霜答案：B解析：在一个开放的空间里，固态的冰块会先吸收热量融化成水，然后水会继续吸收热量蒸发成水蒸气。这是因为开放空间内没有足够的冷空气来使水蒸气直接凝结成霜或使冰块直接升华。因此，正确答案是B。5、在以下哪种情况下，碘会直接从固态转变为气态（即发生升华）？A.碘被放置在一个密闭且温度逐渐升高的容器中B.碘暴露于常温下的空气中C.碘被放入冰水中D.碘被迅速冷却答案：A解析：升华是指物质从固态直接转变为气态的过程。对于碘而言，在常压下，当温度升高到一定限度时，它不需要先变成液态就可以直接转化为气态。因此，选项A描述的情景最符合碘升华的条件。其他选项提供的条件不足以引起碘的升华现象。6、关于凝华现象，下列哪一项描述是正确的？A.凝华过程需要吸收热量B.凝华是指气体直接变为固体的现象C.凝华发生在任何温度条件下D.凝华过程中物体的体积显著增大答案：B解析：凝华指的是物质不经过液态而直接从气态转变为固态的过程。此过程与升华相反，并且通常伴随着能量的释放而非吸收，故选项A错误。凝华不是在所有温度条件下都会发生的，它依赖于特定的温度和压力条件，所以选项C也不正确。至于选项D，虽然有些物质在凝华时可能会经历体积的变化，但这并不是凝华的本质特征，也不是普遍现象。因此，选项B是唯一正确的描述。7、下列物质从固态直接变为气态的过程，属于升华现象的是：A.水沸腾变为水蒸气B.冰融化成水C.雪花变为水D.干冰变为二氧化碳气体答案：D解析：升华是物质从固态直接变为气态的过程。选项A是液态变为气态的汽化过程，选项B是固态变为液态的熔化过程，选项C是固态变为液态的融化过程。而选项D中的干冰（固态二氧化碳）直接变为二氧化碳气体，是升华现象。8、下列关于升华和凝华现象的说法，错误的是：A.升华过程中吸热B.凝华过程中放热C.升华和凝华是相反的过程D.升华和凝华是物理变化答案：C解析：升华和凝华确实是相反的过程，升华是物质从固态直接变为气态的过程，凝华是物质从气态直接变为固态的过程。选项A正确，升华过程中物质吸收热量。选项B正确，凝华过程中物质释放热量。选项D正确，升华和凝华都是物理变化。因此，选项C是错误的。9、下列物质在常温常压下由固态直接变为气态的现象称为（）。A.熔化B.凝固C.升华D.凝华答案：C解析：升华是物质由固态直接变为气态的过程。例如，干冰（固态二氧化碳）在常温常压下就会直接升华成气态二氧化碳。因此，选项C正确。10、关于升华和凝华现象，以下说法错误的是（）。A.升华吸热，凝华放热B.升华和凝华是物质的三种物态变化之一C.升华和凝华过程都是物质由气态直接变为固态D.干冰升华是吸热过程，使周围温度降低答案：C解析：升华是物质由固态直接变为气态的过程，凝华是物质由气态直接变为固态的过程。选项A、B、D的描述都是正确的。因此，选项C的描述是错误的，升华和凝华都不是由气态直接变为固态的过程。二、多项选择题（本大题有2小题，每小题3分，共6分）1、下列现象中，属于升华现象的是：A.冰块融化成水B.水蒸气遇冷凝结成小水滴C.干冰（固态二氧化碳）直接变成气体D.汽车玻璃上的水雾答案：C解析：升华是指物质直接从固态转变为气态的过程，不经过液态。冰块融化成水是熔化，水蒸气遇冷凝结成小水滴是凝结，汽车玻璃上的水雾是水蒸气在冷玻璃上凝结，这些都不是升华。而干冰直接变成气体，就是固态的二氧化碳直接变为气态，符合升华的定义。因此，正确答案是C。2、下列关于凝华现象的说法正确的是：A.凝华是物质从液态变为固态的过程B.凝华过程需要吸收热量C.凝华过程会释放热量D.凝华是吸热过程答案：C解析：凝华是物质直接从气态变为固态的过程。在这个过程中，物质释放出热量，因为气态分子在变为固态分子时会释放出能量。因此，选项C“凝华过程会释放热量”是正确的。选项A错误，因为凝华是从气态到固态，而不是液态到固态；选项B和D错误，因为凝华是放热过程，不是吸热过程。三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：升华与凝华现象在日常生活中有哪些常见实例？请举例说明并解释这些现象发生的原因。答案：常见实例：冰冻室中的冰块直接变成水蒸气。空气中的水蒸气遇冷形成雾或霜。香水在空气中逐渐消失。干冰（固态二氧化碳）在常温下直接变成二氧化碳气体。现象发生原因：冰冻室中的冰块直接变成水蒸气：这是升华现象。冰块在低温下，分子之间的相互作用力减弱，分子能量增加，从而克服了分子间的吸引力，使冰块直接变成水蒸气。空气中的水蒸气遇冷形成雾或霜：这是凝华现象。空气中的水蒸气在遇冷时，分子能量降低，分子间的相互作用力增强，使水蒸气直接凝结成小水滴或冰晶。香水在空气中逐渐消失：这是升华现象。香水中的挥发性液体分子在空气中逐渐挥发，使香水分子从液态直接变成气态。干冰在常温下直接变成二氧化碳气体：这是升华现象。干冰在常温下，二氧化碳分子能量增加，克服了分子间的吸引力，使二氧化碳直接从固态变成气态。解析：本题主要考察学生对升华与凝华现象的理解和运用。通过举例说明这些现象在生活中的应用，帮助学生更好地掌握物理知识。同时，通过解释现象发生的原因，加深学生对物质状态变化规律的认识。第二题：为什么在寒冷的冬季，放在室外的冰冻物品（如冰块、雪人等）表面会出现霜花？这种现象与升华和凝华有什么关系？答案：这是因为室外的冰冻物品在低温下会吸收空气中的水蒸气。当水蒸气接触到冰冻物品的冷表面时，由于温度低于水蒸气的露点温度，水蒸气会直接从气态转变为固态，形成霜花。这种现象与升华和凝华的关系如下：升华：是指物质直接从固态转变为气态的过程，没有经过液态。在这个问题中，升华并没有发生，因为冰冻物品并没有变成气态。凝华：是指物质直接从气态转变为固态的过程，没有经过液态。在冬季，空气中的水蒸气遇到冰冻物品的冷表面时，由于温度骤降，水蒸气直接凝华成霜花。解析：霜花的形成是一个典型的凝华现象。在冬季，由于气温低，空气中的水蒸气含量相对较高。当这些水蒸气接触到冰冻物品的低温表面时，会迅速失去热量，分子运动减慢，最终从气态直接转变为固态，形成霜花。这个过程没有液态水的生成，因此称为凝华。这种现象在物理学中是能量转换的一个例子，即气态的水蒸气通过放热转变为固态的冰晶。第三题在冬季寒冷的夜晚，窗户玻璃上常常会结一层白色的冰晶，形成美丽的图案。请解释为什么这些冰晶通常出现在窗户的内侧而不是外侧，并且描述这一过程涉及到的物理现象。答案：冰晶通常出现在窗户的内侧是因为室内的水蒸气遇到温度较低的玻璃表面时会发生凝华现象，直接从气态变成固态，形成冰晶。而在窗户的外侧，由于外面的空气相对干燥，而且没有温暖室内产生的水蒸气，因此不容易发生这样的现象。解析：水蒸气来源：室内的人类活动（如呼吸、烹饪、洗澡等）会产生大量的水蒸气。而室外的水蒸气含量相对较少，尤其是在寒冷干燥的天气条件下。温度差异：冬季时，室内通过供暖设备保持一定的温度，而室外温度则很低。窗户作为分隔内外环境的屏障，其内侧接触的是较温暖的室内空气，而外侧暴露于寒冷的外界环境中。因此，窗户的内侧温度相较于外侧要高一些。凝华过程：当室内温度较高的水蒸气接触到温度低于0℃的窗户玻璃时，它没有经历液化阶段，而是直接由气态转变为固态，这个过程就是凝华。这是因为当温度足够低时，水蒸气分子之间的碰撞导致它们失去足够的能量，从而附着在固体表面上并形成冰晶结构。为什么是内侧？由于室内有持续的水蒸气供应，且窗户内侧的温度更接近室温，但又足以冷到使水蒸气凝华，所以冰晶更容易在内侧形成。而外侧虽然也很冷，但是缺乏足够的水蒸气，因而不易见到这种现象。综上所述，冰晶主要出现在窗户内侧的现象是由室内外温差和水蒸气浓度差异共同作用的结果，体现了物理学中关于物质状态变化的知识，特别是升华与凝华的概念。第四题：请简述升华和凝华的定义，并举例说明这两种物态变化在实际生活中的应用。答案：升华：升华是指物质从固态直接转变为气态的过程，不经过液态。例如，碘晶体加热后直接变成碘蒸汽。凝华：凝华是指物质从气态直接转变为固态的过程，不经过液态。例如，冬天的雾凇现象，空气中的水蒸气直接凝结在树枝、草地上形成霜。解析：本题目考察对升华和凝华概念的理解。升华和凝华是物质在特定条件下发生的两种特殊物态变化。在解答时，首先要准确给出升华和凝华的定义，然后结合实际生活中的例子进行说明。这样能够更好地帮助考生理解这两种物态变化的概念。在举例时，要确保例子与升华和凝华的定义相符，以增加答案的准确性。四、计算题（本大题有2小题，每小题7分，共14分）第一题：一个密闭的容器内，有50g的干冰（固态二氧化碳）。在室温下，干冰完全升华。已知干冰的升华热为5.7kJ/g，计算干冰升华过程中吸收的热量。答案：干冰升华过程中吸收的热量=升华热×干冰质量=5.7kJ/g×50g=285kJ解析：升华是指固态物质直接转变为气态物质的过程，而不经过液态。升华过程中，物质需要吸收热量以克服分子间的引力。升华热是指单位质量的固态物质在升华过程中吸收的热量。本题中，干冰的升华热为5.7kJ/g，表示每克干冰升华需要吸收5.7千焦耳的热量。要计算50g干冰升华所需的总热量，只需将升华热乘以干冰的质量即可。因此，50g干冰升华过程中吸收的热量为285kJ。第二题：某固态物质在标准大气压下，其升华温度为150℃。若将该固态物质加热至200℃，使其完全升华。已知该固态物质的升华潜热为5×10^5J/kg，大气压强为1.013×10^5Pa，空气密度为1.29kg/m^3。求：（1）该固态物质升华过程中所需吸收的热量；（2）升华过程中所产生的蒸汽对空气产生的浮力。答案：（1）升华过程中所需吸收的热量Q=m*L其中，m为升华物质的质量，L为升华潜热。假设升华物质的质量为1kg，则所需吸收的热量为：Q=1kg*5×10^5J/kg=5×10^5J（2）升华过程中所产生的蒸汽对空气产生的浮力F=ρ*g*V其中，ρ为空气密度，g为重力加速度，V为升华物质体积。升华物质体积V=m/ρ其中，m为升华物质的质量，ρ为空气密度。V=1kg/1.29kg/m^3=0.774m^3由于升华过程中物质体积不变，所以升华后的蒸汽体积也为0.774m^3。浮力F=1.29kg/m^3*9.8m/s^2*0.774m^3≈9.8N解析：（1）升华过程中所需吸收的热量：根据升华潜热的定义，升华过程中物质由固态直接转变为气态，所需吸收的热量等于升华潜热乘以升华物质的质量。（2）升华过程中所产生的蒸汽对空气产生的浮力：根据阿基米德原理，物体在流体中受到的浮力等于物体排开流体的重量，即ρ*g*V。其中，ρ为流体密度，g为重力加速度，V为物体体积。在本题中，蒸汽对空气产生的浮力即为升华物质体积对应的空气重量。五、综合题（本大题有3小题，每小题10分，共30分）第一题：一、选择题下列物质在常温常压下发生升华现象的是：A.水蒸气B.液态氮C.液态汞D.碘固体二、解答题答案：正确答案是D.碘固体解析：升华是指物质直接从固态转变为气态的过程，而不经过液态。在常温常压下，水蒸气、液态氮和液态汞都已经是气态或液态，因此它们不会发生升华。而碘固体在常温常压下能够直接转变