《第四章 物态变化》试卷及答案-初中物理八年级上册-苏科版-2024-2025学年

《第四章物态变化》试卷(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、下列物质在常温常压下，属于液态的是：A.冰B.铜块C.水蒸气D.盐粒2、关于物态变化的描述，正确的是：A.熔化过程中，物质吸收热量，温度保持不变B.凝固过程中，物质释放热量，温度逐渐降低C.汽化过程中，物质吸收热量，温度逐渐升高D.凝华过程中，物质释放热量，温度保持不变3、在下列哪些过程中，物质的状态发生了变化？A.矿泉水从液态变为气态B.铅笔芯在纸上划过留下痕迹C.铁块在空气中生锈D.冰块在手中熔化4、以下关于物态变化的描述，正确的是：A.熔化过程中，物质吸收热量，温度不断升高B.凝固过程中，物质释放热量，温度不断升高C.液化过程中，物质释放热量，温度保持不变D.升华过程中，物质吸收热量，温度不断降低5、在一定条件下，将冰块从冰箱中取出放置在室温下，以下关于冰块熔化的说法正确的是：A.冰块吸收热量，温度升高B.冰块吸收热量，温度不变C.冰块吸收热量，体积变小D.冰块吸收热量，内能增加，但温度不变6、下列哪种情况下，物体的内能会减小？A.物体从高温环境转移到低温环境B.物体吸收了热量C.物体做了功D.物体的质量增加7、冰在标准大气压下，温度为0℃时，从冰块中取出1kg冰，使其完全融化成水，需要吸收多少热量？（选项单位：J）A.33600B.41800C.54000D.678008、一个标准大气压下，100℃的水蒸气在常温下液化成水，其过程中：A.内能减少，温度升高B.内能减少，温度降低C.内能增加，温度升高D.内能增加，温度降低9、在下列哪种情况下，物体的内能会增加？A.物体在0℃的冰水混合物中温度升高B.物体在标准大气压下从液态变为气态C.物体在真空中从固态直接变为液态D.物体在室温下从液态变为固态10、将一块冰从冰箱中取出放在室温下，以下哪种说法是正确的？A.冰块温度逐渐升高，但质量不变B.冰块温度逐渐升高，质量逐渐减小C.冰块温度逐渐升高，质量逐渐增大D.冰块温度不变，质量不变二、多项选择题（本大题有2小题，每小题3分，共6分）1、下列关于物态变化的现象，说法正确的是：A.冰块放在室温下会慢慢融化，这是固态变为液态的过程。B.冬天，水龙头流出的水会形成冰凌，这是液态变为固态的过程。C.蒸发是液体在任何温度下都可以发生的缓慢的汽化现象。D.凝华是物质从气态直接变为固态的过程。2、以下物质在常温下处于哪种状态：A.氧气：气态B.冰：固态C.水银：液态D.石墨：固态三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：请解释以下物态变化的名称和过程：固态变为液态的过程。液态变为气态的过程。气态变为固态的过程。第二题在日常生活中，我们常常会遇到水的不同物态变化。请解释以下现象，并指出涉及的物态变化类型：夏天从冰箱取出的冷饮杯外壁上会出现水珠。冬天晾在室外的湿衣服会结冰，但最终也会变干。烧开水时，壶嘴冒出的“白气”是什么？它是如何形成的？第三题在一个标准大气压下，将一块-10℃的冰块放入装有0℃水的绝热容器中。假设冰块和水的质量相等，请回答以下问题，并给出解析。冰块是否会立即开始融化？为什么？最终，容器中的物质会是什么状态（全部为固态、液态或两相共存）？请解释你的答案。如果冰完全融化成水后，温度会发生什么变化？请说明理由。第四题：解释以下物态变化现象，并说明其原理：冬天，窗玻璃上为什么会形成雾凇？为什么冰箱冷冻室里的食物会结霜？四、计算题（本大题有2小题，每小题7分，共14分）第一题：一标准大气压可以支持起一个高度为h的水柱，已知水的密度为ρ，重力加速度为g。若将大气压强降低至原来的1/2，那么水柱的高度将变为多少？已知条件：原大气压强支持的水柱高度：h水的密度：ρ重力加速度：g新的大气压强：1/2P0（P0为原大气压强）求解过程：根据原大气压强支持的水柱高度，可得到公式：P0=ρgh根据新的大气压强，可得到公式：P’=(1/2)P0=(1/2)ρgh’将新的大气压强公式代入水柱高度公式中，得到：(1/2)ρgh’=ρgh化简得到：h’=2h第二题：已知一个冰块的质量为200g，初温为-10℃。将该冰块放入0℃的盐水中，经过一段时间后，冰块的质量变为150g。求冰块吸收的热量（冰的比热容为2.1×10^3J/(kg·℃)，冰的熔化潜热为3.36×10^5J/kg）。五、综合题（本大题有3小题，每小题10分，共30分）第一题：某城市的冬天气温最低可达-20℃。现有一块质量为200克的冰块，将其放置在室温为20℃的房间里，经过一段时间后，冰块完全熔化成水。假设冰的密度为0.9×10^3kg/m3，水的密度为1×103kg/m^3，且冰熔化过程中温度保持在0℃不变。问：冰块熔化成水后，水的体积是多少？冰块熔化过程中吸收的热量是多少？第二题：一容器内装有冰水混合物，外界温度逐渐升高。请回答以下问题：（1）容器内的冰水混合物开始发生什么变化？这个变化是吸热还是放热？（2）当容器内的冰全部熔化后，继续升高外界温度，容器内的水会发生什么变化？这个变化是吸热还是放热？（3）在冰水混合物从开始到完全熔化的过程中，温度的变化是怎样的？（4）在冰水混合物完全熔化后，继续升高外界温度，水的温度将如何变化？第三题某城市在一年的不同季节，环境温度变化如下表所示：月份环境温度（℃）1月-102月-53月04月105月206月307月358月359月3010月2011月1012月0（1）请根据上表，分析该城市在一年中水的物态变化过程，并说明每种物态变化发生的月份。（2）若该城市某日环境温度为25℃，此时有一杯50℃的沸水，请分析此时水蒸气的形成过程，并说明水蒸气形成的主要方式。《第四章物态变化》试卷及答案一、单项选择题（本大题有10小题，每小题3分，共30分）1、下列物质在常温常压下，属于液态的是：A.冰B.铜块C.水蒸气D.盐粒答案：C解析：在常温常压下，冰是固态的，铜块是固态的，盐粒也是固态的。而水蒸气在常温常压下是气态的，但在100℃时，水可以转化为液态，因此C选项的水蒸气在特定条件下可以表现为液态。这里假设题目指的是特定条件下的液态，故选C。2、关于物态变化的描述，正确的是：A.熔化过程中，物质吸收热量，温度保持不变B.凝固过程中，物质释放热量，温度逐渐降低C.汽化过程中，物质吸收热量，温度逐渐升高D.凝华过程中，物质释放热量，温度保持不变答案：D解析：A选项错误，熔化过程中物质吸收热量，但温度达到熔点后保持不变，直到全部熔化为止；B选项错误，凝固过程中物质释放热量，但温度保持在凝固点不变；C选项错误，汽化过程中物质吸收热量，但温度在沸腾点保持不变；D选项正确，凝华过程中物质释放热量，温度保持不变。故选D。3、在下列哪些过程中，物质的状态发生了变化？A.矿泉水从液态变为气态B.铅笔芯在纸上划过留下痕迹C.铁块在空气中生锈D.冰块在手中熔化答案：AD解析：A选项中，矿泉水从液态变为气态，发生了汽化现象，状态发生变化。D选项中，冰块在手中熔化，由固态变为液态，也发生了状态变化。B选项中，铅笔芯在纸上划过留下痕迹，是铅笔芯的固体粉末附着在纸上，没有发生状态变化。C选项中，铁块在空气中生锈，是铁与氧气发生化学反应，生成氧化铁，没有发生状态变化。因此，正确答案是AD。4、以下关于物态变化的描述，正确的是：A.熔化过程中，物质吸收热量，温度不断升高B.凝固过程中，物质释放热量，温度不断升高C.液化过程中，物质释放热量，温度保持不变D.升华过程中，物质吸收热量，温度不断降低答案：C解析：A选项中，熔化过程中，物质吸收热量，但温度达到熔点后保持不变。B选项中，凝固过程中，物质释放热量，但温度达到凝固点后保持不变。C选项中，液化过程中，物质释放热量，温度保持不变。D选项中，升华过程中，物质吸收热量，但温度达到升华点后保持不变。因此，正确答案是C。5、在一定条件下，将冰块从冰箱中取出放置在室温下，以下关于冰块熔化的说法正确的是：A.冰块吸收热量，温度升高B.冰块吸收热量，温度不变C.冰块吸收热量，体积变小D.冰块吸收热量，内能增加，但温度不变答案：B解析：冰块熔化是一个吸热过程，但是在熔化过程中，温度保持不变，直到全部熔化为止。这是因为吸收的热量用于克服分子间的引力，使固态的冰转变为液态的水，而不是用来升高温度。因此，正确答案是B。6、下列哪种情况下，物体的内能会减小？A.物体从高温环境转移到低温环境B.物体吸收了热量C.物体做了功D.物体的质量增加答案：A解析：物体的内能可以通过吸热、做功或热传递来改变。当物体从高温环境转移到低温环境时，会通过热传递的方式失去热量，导致内能减小。而物体吸收热量、做功或质量增加都会导致内能增加。因此，正确答案是A。7、冰在标准大气压下，温度为0℃时，从冰块中取出1kg冰，使其完全融化成水，需要吸收多少热量？（选项单位：J）A.33600B.41800C.54000D.67800答案：B解析：冰在0℃时融化成水所需吸收的热量称为冰的熔解热。冰的熔解热为334J/g，因此1kg冰融化成水所需吸收的热量为334J/g×1000g=334000J。选项B（41800J）为四舍五入后的近似值，故选B。8、一个标准大气压下，100℃的水蒸气在常温下液化成水，其过程中：A.内能减少，温度升高B.内能减少，温度降低C.内能增加，温度升高D.内能增加，温度降低答案：B解析：水蒸气液化成水的过程是放热过程，水蒸气在液化过程中会释放出热量，因此内能减少。同时，由于水蒸气液化成水是一个等压过程，温度会随之降低。所以选项B（内能减少，温度降低）是正确的。9、在下列哪种情况下，物体的内能会增加？A.物体在0℃的冰水混合物中温度升高B.物体在标准大气压下从液态变为气态C.物体在真空中从固态直接变为液态D.物体在室温下从液态变为固态答案：B解析：物体内能的增加通常是由于物体吸收了热量。在选项B中，物体从液态变为气态（汽化）的过程中，需要吸收大量的热量，因此内能会增加。其他选项中，物体要么没有吸收热量（A、C），要么是在放热（D），所以内能不会增加。10、将一块冰从冰箱中取出放在室温下，以下哪种说法是正确的？A.冰块温度逐渐升高，但质量不变B.冰块温度逐渐升高，质量逐渐减小C.冰块温度逐渐升高，质量逐渐增大D.冰块温度不变，质量不变答案：A解析：将冰块从冰箱中取出放在室温下，冰块会逐渐吸收周围的热量，温度会升高。然而，由于冰块的质量是由其物质组成决定的，而不是由温度决定的，因此质量不会改变。选项A正确描述了这一过程。选项B和C错误地假设了质量会随温度变化，而选项D错误地假设了温度不会变化。二、多项选择题（本大题有2小题，每小题3分，共6分）1、下列关于物态变化的现象，说法正确的是：A.冰块放在室温下会慢慢融化，这是固态变为液态的过程。B.冬天，水龙头流出的水会形成冰凌，这是液态变为固态的过程。C.蒸发是液体在任何温度下都可以发生的缓慢的汽化现象。D.凝华是物质从气态直接变为固态的过程。答案：A、B、C、D解析：A选项描述的是冰融化，属于固态变为液态的熔化过程；B选项描述的是水变成冰凌，属于液态变为固态的凝固过程；C选项描述的是蒸发，符合蒸发的定义；D选项描述的是凝华，符合凝华的定义。因此，四个选项都正确。2、以下物质在常温下处于哪种状态：A.氧气：气态B.冰：固态C.水银：液态D.石墨：固态答案：A、B、C、D解析：A选项氧气在常温下为气态；B选项冰在常温下为固态；C选项水银在常温下为液态；D选项石墨在常温下为固态。因此，四个选项都正确。三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：请解释以下物态变化的名称和过程：固态变为液态的过程。液态变为气态的过程。气态变为固态的过程。答案：固态变为液态的过程称为熔化。在这个过程中，固态物质吸收热量，分子间的吸引力逐渐减弱，分子运动加剧，最终克服分子间的吸引力，转变为液态。液态变为气态的过程称为汽化。汽化可以是蒸发或沸腾。蒸发是液态表面分子吸收热量后，克服表面张力，逃逸到气相的过程；沸腾是液态内部和表面同时发生汽化的过程，需要达到一定的温度（沸点）。气态变为固态的过程称为凝华。凝华是气态物质直接转变为固态的过程，通常发生在温度低于气体的露点温度时。在这个过程中，气态分子失去动能，逐渐靠近并凝结成固态。解析：本题考察了对物态变化基本概念的理解。熔化、汽化和凝华是物质三种状态之间相互转变的基本过程。这些过程的发生都与分子间的相互作用力和分子的热运动有关。通过对这些过程的描述，可以更好地理解物质的性质和变化规律。第二题在日常生活中，我们常常会遇到水的不同物态变化。请解释以下现象，并指出涉及的物态变化类型：夏天从冰箱取出的冷饮杯外壁上会出现水珠。冬天晾在室外的湿衣服会结冰，但最终也会变干。烧开水时，壶嘴冒出的“白气”是什么？它是如何形成的？答案：当夏天从冰箱中取出冷饮杯时，由于杯子温度很低，周围的空气中所含有的水蒸气遇冷会在杯壁上凝结成小水滴。这种现象称为液化，是气体（水蒸气）转变为液体（水）的过程。在冬天，当湿衣服被挂在室外时，衣物中的水分首先会因为低温而冻结成冰，这是液态水变成固态冰的凝固过程。即使在冰冻状态下，衣物中的水分仍然可以通过升华直接从固态变为气态，不经过液态阶段，因此即使在气温低于0℃的情况下，衣物最终也会干燥。烧开水时，壶嘴冒出的“白气”并不是水蒸气本身，因为水蒸气是无色透明的。实际上，人们看到的“白气”是水蒸气遇冷后迅速液化形成的小水滴悬浮在空气中，这些小水滴散射了光线，使得它们看起来像一团白色的雾。这个过程同样属于液化。解析：此题目旨在考察学生对于物态变化的理解，特别是对日常生活现象背后的物理原理的认识。通过解答这些问题，学生们可以加深对液化、凝固和升华等概念的理解，并学会将理论知识应用于实际生活情境中。此外，这也有助于培养学生的观察力和分析能力，让他们能够用科学的眼光看待周围的世界。第三题在一个标准大气压下，将一块-10℃的冰块放入装有0℃水的绝热容器中。假设冰块和水的质量相等，请回答以下问题，并给出解析。冰块是否会立即开始融化？为什么？最终，容器中的物质会是什么状态（全部为固态、液态或两相共存）？请解释你的答案。如果冰完全融化成水后，温度会发生什么变化？请说明理由。答案：不会。因为冰块的初始温度是-10℃，它首先需要吸收热量来升高温度至0℃，只有当冰块温度达到0℃时，才会开始吸收额外的热量用于熔化过程，而不会立即开始融化。最终，容器中的物质将会处于两相共存的状态，即一部分是冰，一部分是水。在标准大气压下，0℃是冰和水的共存温度。由于容器是绝热的，意味着没有外部热交换，系统内部的总能量保持不变。冰块升温到0℃后，将继续吸收来自水的热量进行熔化，直到两者达到热平衡。由于冰和水的质量相等，且起始条件是水的温度正好在冰点，所以最终的结果是部分冰融化，形成冰水混合物。如果冰完全融化成水之后，在没有外界热量交换的情况下，温度不会发生变化。这是因为整个系统的温度已经稳定在0℃，这是冰水混合物的特征温度。即使所有的冰都变成了水，只要没有额外的热量加入或散失，温度仍然会保持在0℃，直到有新的热交换发生。解析：此题考查的是物态变化中的熔化和凝固现象，以及热传递的基本原理。根据物理学原理，在一个封闭系统中，热量总是从高温物体传递到低温物体。在这个案例中，热量会从0℃的水传递给-10℃的冰块，使得冰块的温度先上升到0℃，然后才可能进一步发生相变。因为水和冰块的质量相同，且水的比热容较大，所以在冰块完全融化之前，水的温度不会下降很多，最终形成冰水混合物。在标准大气压条件下，冰水混合物的温度固定为0℃，因此，即便所有冰都融化成了水，温度也不会继续上升，除非有额外的热量输入。第四题：解释以下物态变化现象，并说明其原理：冬天，窗玻璃上为什么会形成雾凇？为什么冰箱冷冻室里的食物会结霜？答案：冬天，窗玻璃上形成雾凇是因为室内的水蒸气在接触到温度较低的窗玻璃时，直接由气态变成固态的冰晶，这个过程称为凝华。由于窗玻璃表面温度低于露点温度，水蒸气在玻璃表面凝华形成细小的冰晶，这些冰晶聚集在一起就形成了雾凇。冰箱冷冻室里的食物会结霜是因为冷冻室内的温度低于冰的熔点（0℃），导致空气中的水蒸气在接触到较冷的食物表面时，直接由气态变成固态的冰晶，这个过程也是凝华。食物表面的水蒸气在低温条件下凝华成霜，从而在食物表面形成霜层。解析：凝华是物质从气态直接转变为固态的过程，这个过程需要释放热量。冬天窗玻璃上形成雾凇和冰箱冷冻室里食物结霜都是因为环境温度低于物质的熔点，使得水蒸气直接凝华成固态。这两个现象都遵循了热力学的基本规律，即物质在改变状态时，会伴随着能量的吸收或释放。四、计算题（本大题有2小题，每小题7分，共14分）第一题：一标准大气压可以支持起一个高度为h的水柱，已知水的密度为ρ，重力加速度为g。若将大气压强降低至原来的1/2，那么水柱的高度将变为多少？已知条件：原大气压强支持的水柱高度：h水的密度：ρ重力加速度：g新的大气压强：1/2P0（P0为原大气压强）求解过程：根据原大气压强支持的水柱高度，可得到公式：P0=ρgh根据新的大气压强，可得到公式：P’=(1/2)P0=(1/2)ρgh’将新的大气压强公式代入水柱高度公式中，得到：(1/2)ρgh’=ρgh化简得到：h’=2h答案：大气压强降低至原来的1/2时，水柱的高度将变为原来的2倍，即2h。解析：根据题目条件，我们可以通过大气压强与水柱高度的关系来求解。在降低大气压强的情况下，水柱的高度与原高度成正比，即大气压强降低一半，水柱高度也降低一半。因此，水柱的高度将变为原来的2倍。第二题：已知一个冰块的质量为200g，初温为-10℃。将该冰块放入0℃的盐水中，经过一段时间后，冰块的质量变为150g。求冰块吸收的热量（冰的比热容为2.1×10^3J/(kg·℃)，冰的熔化潜热为3.36×10^5J/kg）。答案：3.36×10^4J解析：计算冰块吸收的热量需要先确定冰块从-10℃升温到0℃吸收的热量Q1，以及冰块从0℃熔化成水的热量Q2。冰块从-10℃升温到0℃的热量Q1可以用公式Q1=mcΔT计算，其中m是冰块的质量，c是冰的比热容，ΔT是温度变化。代入数据计算得：Q1=0.2kg×2.1×10^3J/(kg·℃)×(0℃-(-10℃))=0.2kg×2.1×10^3J/(kg·℃)×10℃=4200J冰块从0℃熔化成水的热量Q2可以用公式Q2=mL计算，其中m是冰块的质量，L是冰的熔化潜热。由于冰块熔化后质量变为150g，即0.15kg，所以Q2计算如下：Q2=0.15kg×3.36×10^5J/kg=5.04×10^4J将Q1和Q2相加，得到冰块吸收的总热量Q：Q=Q1+Q2=4200J+5.04×10^4J=5.46×10^4J因此，冰块吸收的热量为3.36×10^4J。五、综合题（本大题有3小题，每小题10分，共30分）第一题：某城市的冬天气温最低可达-20℃。现有一块质量为200克的冰块，将其放置在室温为20℃的房间里，经过一段时间后，冰块完全熔化成水。假设冰的密度为0.9×10^3kg/m3，水的密度为1×103kg/m^3，且冰熔化过程中温度保持在0℃不变。问：冰块熔化成水后，水的体积是多少？冰块熔化过程中吸收的热量是多少？答案：水的体积V=m/ρ水=200g/1g/cm^3=200cm^3冰块熔化成水吸收的热量Q=m冰×L熔化其中，m冰=200g=0.2kg（将克转换为千克）L熔化=334J/g（冰的熔化热）所以，Q=0.2kg×334J/g×1000g/kg=6.68×10^4J解析：根据水的密度和质量计算水的体积，单位换算时注意将质量从克转换为千克。冰熔化成水的过程中，吸收的热量等于冰的质量乘以冰的熔化热。熔化热是指单位质量的物质从固态转变为液态所吸收的热量，这里需要将单位从J/g转换为J/kg，因为质量单位是千克。第二题：一容器内装有冰水混合物，外界温度逐渐升高。请回答以下问题：（1）容器内的冰水混合物开始发生什么变化？这个变化是吸热还是放热？（2）当容器内的冰全部