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中考科学教师题库--物质科学一(物理)1物质的特性1.12物质三态变化、熔点凝固点沸点、沸腾与气压关系等一、单选题1.架设两套完全相同的(如图甲所示)加热装置,两套装置的试管中分别装有少量的相等体积的M固体和N固体.它们的加热时间——温度曲线如图乙所示(M为实线,N为虚线),在35min内M物质从固体熔化成了液体,N物质始终是固体.则下列说法正确的是(
)
A.
这种加热方法一般称为“水浴法”,优点是被加热物质受热较均匀,缺点是加热温度一般不会超过100℃
B.
由图乙知,M,N肯定都是晶体
C.
由图乙知,M,N肯定都是非晶体
D.
由图乙知,M肯定是晶体,N肯定是非晶体【答案】A【解析】将装有萘的试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法,温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度,缺点是加热温度一般不会超过100℃,选项A正确;读图可知,M有一段这种物质吸热,但温度不再升高,说明此时物质达到了熔点,正在熔化,因此这种物质属于晶体,但在35min内N物质始终是固体,不能由此确定N是晶体还是非晶体,选项B、C、D错误;故选A。关键是要从曲线变化中判断物质是否有一定的熔点,从而确定是否属于晶体,再明确不同时间段时物质所处的状态。2.如图所示,下列图像能反映水沸腾过程的是(
)A.
B.
C.
D.
【答案】C【解析】A图中该物质的温度有一个特殊的规律,温度整体的变化规律是随着时间的增长逐渐升高的,但中间有一段时间内温度却是不变的,再根据晶体熔化的规律:虽不断吸热但温度保持不变;由此可判断该图像是某晶体的熔化图像,选项A不符合题意;B图中该物质的温度有一个特殊的规律,温度整体的变化规律是随着时间的增长逐渐降低的,但中间有一段时间内温度却是不变的,再根据晶体凝固的规律:虽不断放热但温度保持不变;由此可判断该图像是某晶体的凝固图像,选项B不符合题意;C图中该物质的温度随着时间的增长先升高,当温度升高到一定数值时就不再变化了,这与水的沸腾规律完全吻合,选项C符合题意;D图中该物质的温度整体的变化规律是随着时间的增长逐渐升高的,可以判断出该图像是非晶体的熔化图像,选项D不符合题意;故选C。沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象,沸腾必须在一定的温度下才能发生;水的沸腾是温度先不断升高,达到沸点时,继续加热温度保持不变。3.
通过热传播,某物体从固态变为液态,如图是该过程物体的温度随时间变化图象.下列说法正确的是()A.
这是非晶体
B.
此过程是液化过程
C.
t=0时刻物体内能为零
D.
0﹣t1这段时间,物体要吸热【答案】D【解析】解:A、从图象可以看出,此物质有一定的熔化温度,所以此物质是晶体,故A错误.B、从图象可以看出,固体吸热,温度升高,继续吸热,温度不变,此时温度不变的过程是晶体的熔化过程,故B错误;C、任何物质的分子总在永不停息地做无规则运动,所以内能不可能为零,因此t0时刻物体温度为零,但其分子仍不停地做无规则运动,所以具有内能,故C错误;D、0﹣t1这段时间,物体一直吸热,故D正确.故选D.(1)从图象中辨别晶体与非晶体主要看这种物质是否有一定的熔点,即有一段时间这种物质吸热,温度不升高,但内能增加,而此时就是这种物质熔化的过程.(2)任何物质的分子总在永不停息地做无规则运动,所以内能不可能为零.4.下表是几种物质在1个标准大气压下的熔点和沸点,根据表中数据,判断下列说法正确的是()物质铅水银酒精甲苯熔点/℃328-38.8-117-95沸点/℃174035778111A.
铅在350℃处于固液共存状态
B.
固态酒精与甲苯不是晶体
C.
不能用水银温度计测气温
D.
不能用酒精温度计测沸水的温度【答案】D【解析】(1)一般情况下,晶体在熔点以下是固态,在熔点以上沸点以内是液态,在熔点时是固液混合态;
(2)晶体和非晶态的区别:有无熔点;
(3)液体温度计的测温范围:凝固点和沸点之间;A.铅的熔点是328℃,350℃的铅肯定是液态,故A错误;
B.固态酒精和甲苯都有熔点,因此它们都是晶体,故B错误;
C.水银温度计的测温范围是:-38.8℃-357℃,而一般气温在-30℃-50℃之间,所以水银温度计可以测量气温,故C错误;
D.酒精温度计的测温范围:-117℃-78℃,而沸水的温度一般为100℃,高于酒精的沸点,所以不能测量沸水的温度,故D正确。
故选D。5.生活中,人们常常把碗放在锅内的水中蒸食物,要求是碗不能与锅底接触,当锅里的水沸腾时,碗里的水会(
)A.
稍后沸腾
B.
温度总是低于锅内水的温度,因而不会沸腾
C.
同时沸腾
D.
温度能够达到沸点,但不会沸腾【答案】D【解析】液体沸腾条件:一是达到沸点,二是需要继续吸热,但沸腾时温度不再改变,结合这些可以解决本题。对于这类在锅内或烧杯内放置容器的问题,要搞清里外的不同点,外部因为有加热装置,所以可以继续吸热,可以沸腾,而内部的液体温度等于水的沸点,但不能继续吸热,所以不会沸腾。开始锅与碗中的水都会吸热升温,但当锅中的水达到沸点时吸热会沸腾起来,但温度不再升高。此时碗中的水也会达到沸点,但由于碗中的水与锅中水的温度相同,不能继续吸热,所以碗中的水不会沸腾。故答案为:D6.几年前,青藏铁路全线贯通.铁路要通过“千年冻土”区,“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固。为解决“冻土”难题,保证路基的稳定性,采取了下列措施(如图所示),其中正确的是(
)A.
在路基的坡面上铺设一层遮阳板,减小太阳的辐射加热,可防止“冻土”液化
B.
路基两旁插有很多管形“热棒”,装在热棒下端的液态氨在温度升高时会汽化,从路基内部吸热,使路基温度降低
C.
“热棒”中氨气上升到上部会液化,液化会吸热
D.
铁轨铺在路枕上,可以增大火车对路基的压强【答案】B【解析】“冻土”区路基在火车驶过时,克服摩擦做功机械能转化为内能,路基的温度升高,“冻土”中的固态水熔化使路基变软.要保证路基的稳定性就要让路基的温度不升高,要将克服摩擦做功产生的内能转移出去。此题是物态变化的一个灵活应用题,考查了我们分析物理现象的能力。A、路基变软是因为“冻土”熔化而形成的;B、装在热棒下端的液态氨在路基温度升高时会汽化,从路基内部吸热,使路基温度降低,冻土就不会熔化;C、液化要放热;D、铁轨铺在路枕上是通过增大受力面积来减小压强的。故答案为:B7.小明在一空玻璃杯中放入一块冰,并把它放在25℃的房间内,过一段时间后杯中仍有少量的冰没有熔化,则下列说法中正确的是(
)A.
冰的温度为0℃,剩余的冰继续熔化
B.
冰的温度为0℃,剩余的冰停止熔化
C.
冰的温度高于0℃,剩余的冰继续熔化
D.
冰的温度低于0℃,剩余的冰继续熔化【答案】A【解析】要解答此题需掌握,冰水混合物的温度是0℃。因为冰是水的固体形态。冰的熔化点是0℃,而水的凝固点也是0℃。在冰水混合的状态下,高于此温度,冰将熔化成水;低于此温度,水将凝固成冰。所以冰水混合物的温度只能是0℃。冰水混合物的温度是0℃,房间的温度是25℃,由于房间的温度高于冰水混合物的温度,所以会发生热传递,即:冰水混合物,会从房间里吸收热量,然后熔化,但在熔化的过程中,混合物的温度保持不变。故答案为:A8.如图是氧气三种状态的图示(三相图)。图中实线表示氧以两种状态共存时,温度和压力的关系线、据图判断下列叙述正确的是(
)A.
一标准大气压下,固态氧的熔点约为80K
B.
一标准大气压下,液态氧的沸点约为90K
C.
液态氧在74K时,其蒸气压约为300mmHg
D.
当压力为400mmHg、温度为95K时,氧为液念【答案】B【解析】首先明确直线是熔点图,曲线是沸点图;知道一标准大气压等于760mmHg产生的压强,然后根据图中的横坐标(或纵坐标)确定对应的纵坐标(或横坐标)从而判断有关选项正误。
气压对晶体熔点的影响不大,所以直线是熔点图;而气压对液体沸点的影响较大,所以曲线是沸点图。氧以两种状态共存时,要么是固液共存,此时对应的温度是熔点;
要么是液气共存,此时对应的温度是沸点。
图中一标准大气压下(760mmHg)对应液态氧的沸点大致是90K,对应固态氧的熔点大致为55K,故A错误,B正确。
气压为300mmHg时,液态氧的沸点约为74K,但蒸汽压在图中是看不出来的,气压和蒸汽压是2个不同的概念,故C错误。
当压力为400mmHg时,对应液态氧的沸点约为80K,而95K的温度高于80K的温度,所以95K时氧为气态,故D错。
故答案为:B9.如图所示,烧杯中有水,水中倒扣着一玻璃瓶,瓶内水面比烧杯内水面低,当烧杯中水被加热到一定温度时,下列说法正确的是(
)A.
烧杯和瓶内的水可能都会沸腾
B.
烧杯中的水可能会沸腾,瓶内的水一定不会沸腾
C.
烧杯和瓶内的水一定都不会沸腾
D.
烧杯中的水一定不会沸腾,瓶内的水可能会沸腾【答案】B【解析】根据二力平衡的知识分析瓶内气压大小,再根据液体沸点随气压的变化规律分析是否能够沸腾。根据图片可知,瓶内气压等于大气压强与烧杯和瓶内水面高度差产生的压强之和,即p内=p水+p大气,因此瓶内气压肯定大于标准大气压强。根据液体沸点随气压的变化规律可知,瓶内水的沸点肯定高于100℃。当烧杯内的水被加热时,烧杯内的水可以达到沸点100℃,且能继续吸热,因此会沸腾;而瓶内的水只能到达100℃,不能达到水的沸点,则肯定不能沸腾,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。10.夏天,小雨将冰水和热水分别注入常温下的两只透明烧杯中,如右下图所示.一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有一部分出现小水珠,变得模糊了.针对这一现象,下列说法正确的是(
)A.
甲、乙两杯都在内壁出现了水珠
B.
甲杯的内壁出现了水珠,乙杯的外壁出现了水珠
C.
甲、乙两杯都在外壁出现了水珠
D.
甲杯的外壁出现了水珠,乙杯的内壁出现了水珠【答案】D【解析】(1)物质有气态变成液态叫液化,液化需要放热;
(2)高温的气体遇到低温的物体才会放热液化,因此水珠肯定出现在温度高的一侧。放冰水的烧杯内侧温度低,外侧的空气温度高,外侧的高温的水蒸气遇到低温的烧杯外壁液化变成小水珠,因此水珠出现在烧杯外壁;放热水的烧杯内侧温度高,而外侧温度低,内侧高温的水蒸气遇到低温的烧杯内壁液化变成小水珠,因此水珠出现在烧杯内侧。
故选D。11.把盛有水的纸盒放在火上烧水,烧开了纸盒仍不会烧着这是因为(
)A.
水能够灭火,所以纸盒不会烧着
B.
火焰的温度较低,低于纸的着火温度
C.
纸的着火温度较高,高于水的沸点
D.
水善于将热量迅速向外散发,所以纸盒不会烧着【答案】C【解析】水的沸点是100℃,而纸的着火点是183℃。当水沸腾时,需要从外界不断吸收热量,使与水接触的纸的温度始终保持在100℃,达不到纸的着火点,因此纸杯没有燃烧。纸的燃点大约是180℃左右,而水在100℃时沸腾。
当纸盒里面装了水,用火焰加热纸杯底部时,纸盒吸热升温,并迅速把热量传递给水,当纸盒里的水吸热升温至沸点时,水开始沸腾。
这时,继续加热纸盒,水温却不再升高,纸盒的温度也不再升高,就不会达到纸的着火点。所以,只要纸盒中有水,纸就不能达到燃点而燃烧了。故答案为:C12.小明学习了汽化和液化后,对书本练习的第3题“用纸盒可以烧开水”感到疑问,于是他回家动手实验,发现水烧开了可纸盒却没有烧着.关于纸盒没有烧着,以下解释正确的是(
)A.
水的沸点高于火焰温度
B.
水的沸点低于纸的着火点
C.
纸的着火点高于火焰温度
D.
纸的着火点低于水的沸点【答案】B【解析】若火焰温度低于水的沸点,水就不可能烧开(沸腾),选项A错误;因为水的沸点低于纸的着火点,纸盒从火焰吸收的热量被水迅速吸收,通过水汽化放出大量热量,使纸盒的温度始终低于纸的着火点,选项B正确;纸遇火易燃,着火点低于火焰温度,选项C错误;若纸的着火点低于水的沸点,水没烧开纸就着火了,选项D错误;故选B。理解水沸腾时吸热,温度不变。13.生活中常用的“扬汤止沸”和“釜底抽薪”的说法,扬汤止沸是指把锅里沸腾的水舀起来再倒回去,釜底抽薪是指从锅下抽掉燃烧着的木柴,应用热学知识分析,下列说法中正确的是()A.
“扬汤止沸”和“釜底抽薪”都只能暂时止沸
B.
“扬汤止沸”和“釜底抽薪”都能彻底的止沸
C.
扬汤止沸只能暂时止沸,釜底抽薪能彻底的止沸
D.
扬汤止沸能彻底的止沸,釜底抽薪只能暂时止沸【答案】C【解析】“扬汤止沸”:把开水舀起来,再倒回去,可以增大液体表面积且加快液体表面空气流动速度(液体相对应空气是流动的)从而加快了蒸发,蒸发需要吸收热量,从而使液体温度降低,低于沸点,液体不能沸腾,起到止沸的效果;但是一旦液体重新回到锅里,由于仍然可以继续从燃料中吸热,所以一会儿达到沸点之后又会沸腾,所以扬汤止沸是暂时性的止沸;“釜底抽薪”:水沸腾是要吸热的;如果把锅底的柴火抽掉,也就停止了给水加热,水不能从外界吸收热量,水的沸腾就会马上停止;故选C。液体沸腾有两个必要条件:(1)达到沸点;(2)继续吸热;当两个条件同时具备时即可沸腾。14.南极的平均气温为-5℃,最低气温-88.3℃,在那里考察队用的液体温度计是酒精温度计而不用水银温度计,这是因为(
)A.
酒精比水银颜色更浅
B.
酒精凝固点比水银凝固点更低
C.
酒精沸点比水银沸点更低
D.
酒精气体无毒,水银气体有毒【答案】B【解析】温度计使用何种液体与颜色,选项A错误;B、水银凝固点约-39℃比酒精凝固点约-117℃高,选项B正确;C、此题情景酒精与水银都不会沸腾,与沸点无关,选项C错误;D、温度计的设计所使用液体性质与有毒与否无关,选项D错误;故选B。物质的凝固点越低,越不容易凝固,在南极由于平均气温比较低,所以需要用凝固点较低的液体温度计。15.下表是几种物质在标准大气压下的熔点和沸点,根据表中数据,下列说法正确的是(
)物质铅水银酒精甲苯
熔点/℃328-38.8-117-95沸点/℃174035778111A.
铅在350℃时处于固液共存状态
B.
固态酒精与甲苯不是晶体
C.
在绍兴不能用水银温度计测气温
D.
在绍兴不能用酒精温度计测沸水温度【答案】D【解析】(1)一般物质,温度在熔点以下是固态,在沸点以上是气态,在熔点时可能是固液混合态;
(2)晶体和非晶体的区别:有无熔点;
(3)液体温度计的测温范围:熔点和沸点之间的温度;
A.铅的熔点是328℃,沸点是1740℃,而350℃在二者之间,因此这时铅是液态,故A错误;
B.固体酒精和甲苯都有熔点,那么它们都是晶体,故B错误;
C.绍兴全年的温度变化在50℃~-30℃之间,而水银温度计的测温范围为:-38℃~357℃,前者正好在后者的范围内,因此可以用水银温度计测量气温,故C错误;
D.酒精温度计的测温范围:-117℃~78℃,而沸水的温度大约100℃,超出它的测量范围,因此不能用酒精温度计测沸水的温度,故D正确。
故选D。16.下列关于温度与内能在实际中应用的实例,说法正确的是(
)A.
在炒菜时,用铲子在锅内反复翻炒,是通过做功的方法来增加菜的内能的
B.
用锤子敲打钉子时,钉子温度会升高,这是通过热传递的方法改变钉子内能的
C.
松开用气筒打足气的气球进行放气,会发现气球口处有小水珠,这是物体对外做功内能减少造成的
D.
旋开常温的可乐瓶盖,会在瓶口处看到“白气”,这是瓶内可乐汽化成的水蒸气【答案】C【解析】炒菜时用铲子翻炒是为了使菜受热均匀,主要还是通过炉灶加热,利用热传递来改变菜的内能,没有炉灶仅利用铲子翻炒无法使菜变熟。用锤子敲打钉子,是锤子对钉子做功,使钉子的内能增加,温度升高。气球内充入的是压缩空气,松开气球口,气球内气体对外做功,使气体内能减少,温度降低,气球口附近的水蒸气液化成小水珠附着在气球口。D选项中打开可乐瓶盖,瓶内气体对外做功,内能减少,温度降低,气体中水蒸气液化成小水珠形成“白气”。故此题选C。本题是改变内能的方法在实际中的应用,要分清改变内能的方法,以及内能大小的变化。物体对外做功,内能减少,温度降低;对物体做功,内能增加,温度升高。17.把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中,用酒精灯在烧杯底部慢慢加热,如图所示。当烧杯中的冰块大部分熔化时,试管中的冰(
)A.
也熔化一部分
B.
全部熔化
C.
一点儿都没熔化
D.
无法确定【答案】C【解析】晶体的熔化需要同时满足两个条件:温度达到熔点和继续吸热。当烧杯中的冰块熔化时,烧杯中的冰水混合物温度始终保持在0℃。试管中的冰从烧杯中吸热,温度升高到0℃时,将无法继续从烧杯中吸热,所以不会熔化。冰是晶体,若给烧杯中的冰加热时,烧杯中的冰会熔化,但完全熔化前温度保持不变,所以试管中的冰达到熔点,但由于温度相同没有热传递,则不能从烧杯中继续吸热,所以不能熔化。故答案为:C18.生活中常用瓷碗炖食物,碗与锅底不直接接触,如图所示,当锅里的水沸腾后,碗里的汤一定(
)
A.
会沸腾,但慢一点
B.
和锅里的水同时沸腾
C.
不会沸腾,温度为100℃
D.
不会沸腾,温度低于100℃【答案】C【解析】液体沸腾条件:一是达到沸点,二是需要继续吸热,但沸腾时温度不再改变,结合这些可以解决本题。对于这类在锅内或烧杯内放置容器的问题,要搞清里外的不同点,外部因为有加热装置,所以可以继续吸热,可以沸腾,而内部的液体温度等于水的沸点,但不能继续吸热,所以不会沸腾。锅里的水达到沸点后继续吸热会沸腾,但温度不再改变,所以碗内汤的温度等于水的沸点;但碗内的汤不能继续吸热,所以不沸腾;因此A、B、D不符合题意。故答案为:C二、填空题19.某制作小组所设计的电饭锅,其结构如图所示,控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起,当温度低于103℃时,感温磁体具有磁性。煮饭时用手向下按动开关,通过轻质传动杆AOB使永久磁体和感温磁体吸合,触点闭合,电路接通,发热板开始发热。当温度达到103℃时,感温磁体失去磁性,永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下,通过传动杆使触点分开,发热板停止发热。(1)若用4牛的力按下开关,B端受到的阻力为1牛,则AO和OB的长度之比为________,已知手指与开关的接触面积为0.5厘米2,则开关受到的压强是________帕。(2)用电饭锅烧水(在标准气压下),水沸腾时________(能/不能)自动断电。【答案】(1)1:4;80000
(2)不能【解析】(1)AO是动力臂,OB是阻力臂,根据杠杆平衡条件求出二者比值。已知压力和压强根据公式p=FS计算开关受到的压强;
(2)标准气压下,水沸腾的温度是100℃,据此判断即可。
(1)根据杠杆平衡条件得到:
F1L1=F2L2
4N×AO=1N×OB
20.高温期间,将冰块放入到容器内,置于教室中,可适当降低室内温度。(1)教室内体温恒定的学生,体内的产热量________散热量(选填“大于”、“等于”或“小于”)(2)整个过程中除冰块的熔化外,也能起到降温作用的物态变化是________。(3)若在绝热的密闭容器中给0°C的冰加热。刚开始冰慢慢熔化成水,但温度保持在0°C;等冰全部熔化成水后,温度逐渐升高。实验获得如下近似数据:实验次数1234冰的质量(克)100100200200冰熔化为水的最终温度(°C)040X加热时间(分钟)57.51020请推测表格中的X的数据为________°C。(注:绝热是指体系与环境不存在热量交换)【答案】(1)等于
(2)水的蒸发(或汽化)
(3)8【解析】(1)当产生的热量大于散发的热量时,人的体温会上升;当产生的热量小于散发的热量时,人的体温会下降。如果产生的热量等于散失的热量,那么人的体温恒定不变。
(2)液体由液体变成气态叫汽化,汽化需要吸热;
(3)根据公式Q=cm△t可知,对于水来说,吸收的热量与水的质量m和升高的温度△t成正比。对于同一种加热方式,那么水吸收的热量与加热时间成正比。那么水的加热时间最终与水的质量m和△t成正比。分别将1和2,3和4进行比较,得到水升高的温度和对应的加热时间,然后作比计算即可。(1)教室内体温恒定的学生,体内的产热量等于散热量;
(2)整个过程中除冰块的熔化外,也能起到降温作用的物态变化是水的蒸发(或汽化)。
(3)将①和②比较可知,100g的水升高4℃的加热时间为:7.5min-5min=2.5min;
将③和④比较可知,200g的水升高x℃的加热时间为:20min-10min=10min。
根据公式Q=cm△t可知,
Q1Q2=cm121.夏天,剥开包装纸的冰棍会冒“白气”是
现象(汽化/液化);根据你的观察,在室内无风时,冰棍冒出的“白气”符合实际的是图
(甲/乙)。【答案】液化;乙【解析】夏天空气中有大量的水蒸气,水蒸气遇到冷的冰棍液化形成小水滴,即“白气”;因为白气是小水滴,密度大于空气密度,所以冰棍冒出的“白气”是向下运动的。“白气”不是气体,而是小液滴,是空气中的水蒸气遇冷凝结而成的;“冷气”的密度较大,在空气应该向下运动。22.高压锅是常用的炊具,能缩短食物的烹饪时间。有时为了尽快打开高压锅,会采用冷水冲淋的方法,如图所示。(1)高压锅能缩短烹饪时间的原因是
。(2)冲淋能够快速打开高压锅的原理是
。(3)高压锅出气孔的直径为4mm,压在出气孔上的安全阀的质量为80g,外界大气压为1×105Pa,则安全情况下锅中最大压强可达到
Pa。(结果保留两位有效数字)【答案】(1)气压增大,沸点升高
(2)使高压锅内温度降低,气压变小,从而使高压锅内外气压平衡
(3)1.6×105【解析】(1)根据液体沸点随气压的变化规律解答;
(2)质量和体积不变的气体,当温度下降时,气体的压强变小,据此分析解答;
(3)首先根据p自重=GS计算出限压阀的自重产生的压强,再根据p内=p(1)高压锅能缩短烹饪时间的原因是气压增大,沸点升高。
(2)冲淋能够快速打开高压锅的原理是:使高压锅内温度降低,气压变小,从而使高压锅内外气压平衡。
(3)限压阀的自重产生的压强为:p自重=GS=0.08kg×10N/kg3.14×(0.004m2)2≈0.6×105pa23.
登山是人们喜爱的一种健身方式,露水常使山道变得湿滑,露是空气中的水蒸气
(填物态变化名称)成水形成的,因此登山时应选择一双鞋底比较
(选填“光滑”或“粗糙”)的登山鞋,以防止滑倒.登山时为避免后仰,上身应稍向前倾,同时背囊中较重的物品最好放在图示中的
(选填“A”或“B”)位置处.【答案】液化;粗糙;A【解析】解:露是空气中的水蒸气遇冷由气态变成的液态的小水滴,属于液化现象;为了登山安全,防止打滑,要增大鞋与山道之间的摩擦,可以增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,要选择鞋底比较粗糙的登山鞋;人的行走时,人的重心向前倾,为了使人不易向后倾倒,背囊中的重物到人的重心的竖直线的距离最短.把重的物品放在背囊上部,应放在A处.故答案为:液化;粗糙;A.(1)物质由气态变为液体叫液化;(2)摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,增大压力、增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦;(3)旅游登山时,为了使人不易向后倾倒,背囊中的重物到人的重心的竖直线的距离最短.三、实验探究题24.如图,压力锅的直径为24厘米,限压阀下的柱形出气孔面积为10毫米2,已知水的沸点与气压关系如表所示。若一个标准大气压(760毫米汞柱)的值取1.0×105帕,g取10N/kg,π取3,问:水在不同气压下的沸点气压(毫米汞柱)1520787.7760707657611567525.5487450沸点(℃)120.610110098969492908886(1)压力锅是利用的________原理制成的(2)若要使水的沸点达到120.6℃,限压阀的质量应该为多少?(3)当高压锅内气压为1520毫米汞柱时,锅盖与下面锅体之间的拉力为多少?(不计锅盖的质量)【答案】(1)气压越大,沸点越高的
(2)根据表格可知,当水的沸点为120.6℃时,气压为1520mm汞柱,
锅内的气压值:p内=ρ液gh=13.6×103kg/m3×10N/kg×1.52m=2.0672×105Pa,
限压阀受到锅内气体竖直向上力、竖直向下的大气压力、限压阀竖直向下的重力,
即G=p内S阀-p0S阀=(p内-p0)S阀=(2.0672×105Pa-1.0×105Pa)×10×10-6m2=1.0672N;
限压阀的质量:m=Gg=1.0672N10N/kg=0.10672kg=107g;
(3)因为锅盖受竖直向下的大气压力、锅内气体向上的压力、锅盖与下面锅体之间的向下的拉力,
所以锅盖与下面锅体之间的拉力:F=p内S锅盖-p0S锅盖;
F=(p内-p0)S锅盖=(2.0672×105Pa-1.0×105Pa)×3×(0.24m÷2)2=4610.304N。
【解析】(1)液体的沸点随温度的升高而增大;
(2)根据表格知水的沸点为120.6℃时的汞柱长度,利用公式p=ρgh算出锅内的气压值,根据G=F内-F25.如图一所示,用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热(m甲<m乙),两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度-加热时间的图线如图二。(1)甲乙最终温度保持不变时,最后不相同温度的意义是________;(2)小胡根据图二中0至30s图线及题目所给信息得出:甲液体的比热容比乙液体的大。你认为小明的说法是否正确?________;你的判断依据是什么?________。【答案】(1)说明两种液体的沸点不同
(2)正确;0至30s图线,表示两者吸收的热量相同,两者升高的温度相同。由于质量甲小于乙。由此可判断出甲液体的比热容大于乙液体的比热容。【解析】1、液体有沸点,当液体沸腾时温度会保持不变但需继续吸热;
2、不同质量的液体,吸收相等的热量,升高相同的温度,质量大的比较容小。(1)液体沸腾时温度会保持不变,给甲、乙液体加热,从图线中可知最终甲、乙的温度保持不变,说明此时两者在沸腾。最后不相同温度的意义是说明两者的沸点不同;
(2)0至30s图线,表示两者吸收的热量相同,两者升高的温度相同。由于质量甲小于乙。由此可判断出甲液体的比热容大于乙液体的比热容。所以小明的说法是正确的。依据是:0至30s图线,表示两者吸收的热量相同,两者升高的温度相同。由于质量甲小于乙。由此可判断出甲液体的比热容大于乙液体的比热容。
故答案为:(1)说明两种液体的沸点不同
(2)正确;0至30s图线,表示两者吸收的热量相同,两者升高的温度相同。由于质量甲小于乙。由此可判断出甲液体的比热容大于乙液体的比热容。26.图a是小明、小红分别探究“水的沸腾”的实验装置,他们所用器材规格和水的质量相同.将水加热相同时间后停止加热.图b是根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象.(1)由图象可知,此时水面上方的气压________
(选填“大于”、“等于”或“小于”)1标准大气压;在第4~8min的过程中,水的内能________
(选填“增大”、“减小”或“不变”).小红把水加热到沸腾,所用时间较长的原因是________
(2)取走酒精灯,将装有海波的大试管放入上面实验的热水中(如图c).根据温度计A和B的示数,绘制了海波和热水的温度随时间变化的图象(如图d).由图象可知,在第8min时,大试管内的海波处于________
态(选填“固”、“液”或“固液共存”),第10min后,海波的熔化将________
(选填“继续”或“停止”)【答案】(1)小于;增大;水的初温较低
(2)固液共存;停止【解析】(1)由图象知,小明水的初温为96℃;小红小组水的初温为93℃,所以小红的初温较低.水沸腾的特点是:由图象知,水沸腾时温度保持99℃,说明水的沸点为99℃,水沸腾的特点是:不断吸热,但温度不变;此时水面上方的气压小于一标准大气压;在第4~8min的过程中,水的温度不变,但内能增大;(2)由图象可知第8分钟时,海波正处于熔化阶段,故海波处于固液共存态,到第10分钟,海波不能继续吸热,海波的熔化将停止.故答案为:(1)小于;增大;水的初温较低;(2)固液共存,停止(1)根据图象,分析沸腾时的特点并通过水质量的大小及初温的高低判断加热时间较长的原因.液体的沸点随气压的降低而降低,可知此时实验室内的气压小于一个标准大气压;在沸腾过程中,水继续吸热,温度不变,但内能增加;(2)由图象可知第8分钟时,海波正处于熔化阶段,故海波处于固液共存态,到第10分钟,海波的熔化将停止27.
如图1是“探究物质熔化规律”的实验装置.实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内,再将试管放入大烧杯的水中,用酒精灯加热,观察固体的熔化过程.(1)将固体物质和温度计分别放入试管内,再将试管放入大烧杯的水中进行加热固体的好处是________
.(2)如图2所示为读取温度计示数的方法,正确的是________
(选填“A”、“B”或“C”).(3)该固体熔化的图象如图3,由图象可知该物质是________
(选填“晶体”或“非晶体”),该物质的熔化过程用了________
min,BC段该物质处于________
态.【答案】(1)固体受热均匀
(2)B
(3)晶体;8;固液共存【解析】解:(1)将装有固体物质的试管放在盛有水的大烧杯中加热,是为了使固体受热均匀;(2)读数时,视线要与温度计液柱的上表面相平,不能俯视或仰视.所以B方法正确;(3)不管是晶体还是非晶体,在熔化过程中都要吸收热量;从图象上看,BC段是温度不变的,所以该物质有一定的熔点,是晶体;该物质的熔化从第7min开始,一直到第15min结束,其熔化过程用了8min.BC段是熔化过程,处于固液共存状态.故答案为:(1)固体受热均匀;(2)B;(3)晶体;8;固液共存.(1)为使固体能够均匀受热,需将装有固体物质的试管放在盛有水的大烧杯中加热,并且使物质全部浸没在热水中.(2)在进行温度计的读数时,视线要与温度计液柱的上表面相平,不能俯视或仰视;视线与刻度线相交点为读出的温度值;(3)掌握晶体和非晶体的熔化特点:晶体在熔化过程中吸热温度保持不变,非晶体在熔化过程中吸热温度不断升高.四、解答题28.探究电冰箱中“水”的物态变化(1)先猜想一下,冰箱中的“水”会发生哪些物态变化?(2)打开冰箱,找出实例验证你的猜想是否正确?(3)把你的探究过程整理好,与其他同学进行交流。【答案】(1)液化、凝华、凝固(2)冰箱中的水珠是水蒸汽液化而成;内壁上的霜是水蒸汽凝华而成;水会结成冰是凝固过程(3)冰箱中发生的物态变化主要有:液化、凝固和凝华。【解析】(1)冰箱中的水会发生液化、凝华、凝固物态变化;(2)冰箱中的水珠是水蒸汽液化而成;内壁上的霜是水蒸汽凝华而成;水会结成冰是凝固过程;(3)冰箱中发生的物态变化主要有:液化、凝固和凝华。本题主要考查学生对水的三态变化的了解和掌握,是一道基础题.冰箱中温度低,发生的物态变化是放热的物态变化,比如:液化、凝固和凝华。29.如图所示,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)为了防止出气孔堵塞致使高压锅发生爆炸的危险,放气孔是它的第二道安全防线。放气孔封口是易熔片(熔点较低的合金材料),试说明采用易熔片的物理道理。(2)小科测得家中高压锅出气孔的直径为4mm,压在出气孔上的安全阀的质量为80g,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。(3)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。根据题(2),在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图中所示水的沸点与气压的关系曲线,说明利用这种高压锅烧煮食物时,可以达到的最高温度大约是多少?(标准气压取p=1.0×105Pa,g取10N/kg)【答案】(1)高压锅一旦安全阀失效,出气孔就被堵塞,锅内气体压强就会过大,沸点也随之升高,当锅内温度达到易熔片的熔点时,再继续加热易熔片就开始熔化,锅内气体便从放气孔喷出,使锅内气压减小,从而防止爆炸事故发生
(2)安全阀的重力:G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N气孔的面积:S=πr2=3.14×(0.002m)2=1.256×10-5m2安全阀对气孔处气体产生的压强:p=F/S=0.8N/1.256×10-5m2=6.4×104pa(3)由题意知:锅内气压等于一标准大气压与安全阀对气体压强之和,则锅内气压是p=1.0×105Pa+6.4×104pa=1.64×105pa对照图象可知,当气压为1.64×105pa时,所对应的温度是115℃【解析】(1)易熔片的熔点比较低,当锅内的温度升高到一定程度后,它可以熔化使锅打开缺口,降低国内的气压,保证用锅的安全,据此分析即可;
(2)首先根据公式G=mg计算出安全阀的重力,然后根据S=πr2计算出排气孔的面积,最后根据p=FS=GS计算安全阀的自重对出气孔处产生的压强;
(3)当安全阀刚刚被顶起时,锅内气压正好等于大气压强和安全阀自重产生的压强之和,即p内30.开发和生产某种产品,应进行相应的科学研究。如研制压力锅,就应研究气压跟温度的关系。其研究结果用图像表示如下。
某种型号的压力锅,其限压阀由内阀和外套组成,测得限压阀的整体质量为0.12kg,压力锅气孔的直径为4mm。(1)烹调较嫩或易熟的菜时,宜采用________的方式(选择“低压烹饪”或“高压烹饪”,下同);烹调肉类食品,宜采用________的方式。(2)用高压锅煮粥,熄火后用冷水将锅冷却(即粥无法从锅体吸热),拿去限压阀后打开锅盖,可以看到锅内的粥仍在沸腾,而普通铝锅却看不到这样的现象。对此,下列说法正确的是(
)A.熄灭时,锅内温度降到100℃以下,但由于打开锅盖后气压降低,所以重新沸腾
B.熄灭后,锅内温度仍高于100℃,即使不冷却、不拿去限压阀,粥还在沸腾
C.熄灭后,锅内温度仍高于100℃,打开锅盖后锅内气压比原来低,所以重新沸腾
D.粥的流动性差,不易降温,熄灭后即使不拿去限压阀,粥也要沸腾较长时间(3)当压力锅烧煮食物时限压阀排气,锅内最高温度大约能达到多少?(当时的大气压为100kPa,g值取10N/kg,π取3)【答案】(1)低压烹饪;高压烹饪
(2)C
(3)120℃【解析】(1)低压烹饪适用于易熟的食品,而高压烹饪适用与难熟的食品;
(2)液体的沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低;
(3)当限压阀要起而未起来时,它受到向下的大气压力,自身的重力和锅内气体向上的压力,它们相互平衡,即F0+G=F内,然后将压强公式F=pS代入公式计算出锅内气体的压强,最后根据压强值判断锅内的温度。
(1)烹调较嫩或易熟的菜时,宜采用低压烹饪的方式;烹调肉类食品,宜采用高压烹饪的方式。
(2)用高压锅煮粥,由于锅内气压大于标准气压,因此里面物质的温度肯定大于100℃;打开锅盖后,气压降低,水的沸点变为100℃,由于锅内温度高于100℃,所以不吸热也能继续沸腾,故选C。
(3)气孔的面积为S=πr2=3×4mm22=12.56mm2=12.56×10-6m2:
当限压阀要起而未起来时,它受到向下的大气压力,自身的重力和锅内气体向上的压力,它们相互平衡,
即:F0+G=F内;
P0S+mg=p内S;
105Pa×12.56×10-6m2+0.12kg×10N/kg=p内×12.56×10-6m2;
解得:p内=1.96×105Pa=196kPa;
31.用高压锅煮饭,既快速又节能,现代许多家庭都用高压锅煮饭。(1)小徐为了弄清其中原理,将普通锅和高压锅在相同条件(热源、锅的材料、质量以及水、食物等均相同)下进行了对比实验探究,结果如下:由此可知,高压锅煮饭快捷的原理是________。(2)有一“苏泊尔”牌高压锅的直径为24厘米,限压出气孔的直径为3毫米,限压阀质量为94.2克,试估算当正常使用时,锅内气压约为多大?(设大气压为1标准大气压,π取3.14)【答案】(1)一开始高压锅内水汽化后无法排出,使锅内的气压变大,水的沸点升高,煮食物更快
(2)限压阀对出气孔产生的压力:
F=G=mg=0.0942kg×10N/kg=0.942N,
限压阀的气孔的横截面积:S=πr2=π(D2)2=3.14×(0.003m2)2=7.0875×10−6【解析】(1)液体的沸点随温度的升高而增大;
(2)利用F=G=mg求限压阀对出气孔产生的压力,求出限压阀的气孔的横截面积,再利用压强公式计算出限压阀重力产生的压强,加上外界大气压可得高压锅内气压。
(1)高压锅煮饭快捷的原理是:一开始高压锅内水汽化后无法排出,使锅内的气压变大,水的沸点升高,煮食物更快。32.使用高压锅可以更快的煮熟食物,如图是高压锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为放气孔,空心柱上戴着的一个帽子为限压阀,当高压锅内的气体压强超出了安全值时,锅内的气体就会冲开限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减小,现有一个直径为24cm,空心柱放气孔的横截面积为10mm2
,要用它来煮饭,若当时的大气压为105Pa。请问:
(1)高压锅能够更快的煮熟食物的原理是________。(2)经商品质量检测部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,应该再配备一个质量为多大的限压阀?【答案】(1)气压越大,水的沸点越高
(2)不能,G′m′【解析】(1)根据液体沸点随气压变化的规律解答;
(2)根据F=pS分别计算出锅内气体和外面的大气对排气孔产生的压力,然后根据F内=G'+F外计算出限压阀的重力,最后根据重力公式m'=G'g计算限压阀的质量。
(1)高压锅能够更快的煮熟食物的原理是:气压越大,水的沸点越高。
(2)大气压强对限压阀产生的压力:F外=p0S=105Pa×10×10-6m2=1N;
锅内气体对排气孔产生的压力:F内=p内S=1.8×105Pa×10×10-6m2=1.8N;
根据F内=G'+F外得到:1.8N=G'+1N;
解得:G'=0.8N;
限压阀的质量为:m33.如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的挂烫机,它的正常工作电压为220V,水箱最多装水0.3kg,加热功率有高温和低温两个档位。设计师最初设计的内部电路有甲、乙两种接法,其中电热丝R=56Ω、R2=44Ω。(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速________(填物态变化名称)成小水珠,放出热量将衣服熨平,所以使用时要避免烫伤。(2)已知熔断器里的保险丝允许通过的最大电流为8.2A,请通过计算说明设计师应该选择哪个电路。(3)按照所选的电路,用高温档把里面所装的0.22kg水从20℃加热到100℃(不考虑能量损失),需要多长时间?(c水=4.2×103J/(kg·℃)【答案】(1)液化
(2)甲:Imax=UR乙:Imax=I1+I2=URI乙max>8.2A,选择甲电路。(3)Pmax=UImax=220V×5A=1100WQ=c水m(t2-t1)=4.2x103J(kg·℃)×0.22kgx(100℃-20℃)=73920Jt=QP【解析】(1)物质由气态变成液态叫液化,液化向外放热;
(2)分析甲、乙两个电路,根据欧姆定律分别计算出它们的最大电流,然后与保险丝的额定电流比较即可;
(3)首先根据P=UI计算出高温档的加热功率,再根据Q=c水m(t2-t1)计算出水被烧开需要的热量,最后根据t=W(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速液化成小水珠,放出热量将衣服熨平,所以使用时要避免烫伤。
(2)甲:当开关接1和2时,电阻R1被短路,只有电阻R2自己工作,此时电阻最小,电流最大,
这时的电流为:
Imax=乙:当开关接1和2时,电阻R1与R2并联,此时电流最大,
根据并联电路的电流特点得到:Imax因为I乙max>8.2A,所有选择甲电路。
(3)
高温档的功率:Pmax=UImax=220V×5A=1100W;水加热到100℃需要的热量Q=c水m(t2-t1)=4.2x103J(kg·℃)×0.22kgx(100℃-20℃)=73920J;需要的加热时间t=Q34.电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点,是现代人喜欢的厨房用具。图甲是某品牌电压力锅的简化电路图,R1为加热电阻,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关。加热时S2与触点a接通,R1工作;保温时S2与触点b接通,R2工作。电压力锅的其他参数见铭牌。电压力锅的铭牌额定电压220伏加热功率1000瓦保温功率100瓦气压设定值175千帕(1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。此时,水的温度________100℃(选填“>”、“=”或“<”)。
(2)计算保温电阻R2正常工作时的阻值。
(3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。阴影部分面积表示_________,并列式计算它的大小。【答案】(1)>
(2)保温时S2与触点b接通,电路为R2的简单电路。
由P=U2R可得,电阻R2正常工作时的阻值:R2=U2(3)由乙图可知,横坐标表示加热时间,纵坐标表示电功率,
由W=Pt可知,阴影部分面积表示电压力锅加热10min消耗的电能(或电功),
W=Pt=1000W×10×60s=6×105J。【解析】(1)液体的沸点跟气压有关,气压增大沸点升高,气压减小沸点降低;比较设定气压和大气压即可得出答案。
(2)保温时S2与触点b接通,电路为R2的简单电路,根据P=U2R求出电阻R2正常工作时的阻值。(1)电压力锅气压的设定值为175kPa大于标准大气压100kPa,所以当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾时,水的温度大于100℃。
(2)保温时S2与触点b接通,电路为R2的简单电路。
由P=U2R可得,电阻R2正常工作时的阻值:R2=U2P=220V2100W=484Ω。
(3)由乙图可知,横坐标表示加热时间,纵坐标表示电功率,
由W=Pt可知,阴影部分面积表示电压力锅加热10min消耗的电能(或电功),
W=Pt=1000W×10×60s=6×105J。
答:(1)>;
(2)保温电阻R35.高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到100℃以上。它省时高效,深受消费者欢迎。(1)请问高压锅的设计运用了哪些物理知识?(写出两点)(2)小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞,致使高压锅爆炸的报道后,给厂家提出了一个增加易熔片(熔点较低的合金材料)的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔(如图)。试说明小明建议的物理道理。(3)小明测得家中高压锅锅盖的面积约为450厘米2,出气孔的面积为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g。通过计算并对照图像说明利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少?此时锅盖能承受的最大压力为多大?假如要把这种高压锅向西藏地区销售,你认为需要做哪方面的改进,如何改进?【答案】(1)解:①水的沸点随液面气压的增大而升高;②力的平衡;③压强;④熔点
(2)解:高压锅一旦安全阀失效,锅内气体压强过大,温度也随之升高,当温度达到易熔片的 熔点时,再继续加热易熔片开始熔化,锅内气体便从放气孔喷出,使锅内气压减小,从而防止爆炸事故发生。
(3)解:高压锅内气压等于大气压与安全阀产生的压强之和,即p=p0+pmpm=F/S=G/S=mg/S=0.6×105Pap=p0+pm=1.61×105Pa由图象可得高压锅内最高温度大约为115℃。此时锅盖能承受的最大压力为:F=(p-p0)S盖=pmS盖=0.6×105Pa×450×10-4m2=2700N在保证高压锅安全使用的前提下,增加限压阀的质量。【解析】(1)可从液体沸点与气压的关系、二力平衡、压强和熔点等角度分析解答;
(2)当安全阀失效无法打开时,首先根据锅内气压的增大分析温度的变化,再分析易熔片在到达熔点时的状态变化,最后分析易熔片熔化后锅内气压的变化即可。
(3)当限压阀刚刚被顶起时,它受到的向上的锅内压强、向下的大气压强和自重压强相互平衡,即p=p0+pm。首先根据pm=F/S=G/S计算出自重产生的压强,再根据前面的关系式计算出锅内的最大压强,并通过图像确定此时锅内的最高温度。锅盖能够承受的最大压力等于限压阀的自重产生的压强与排气口的面积之和,即F=(p-p0)S盖。
西藏地区海拔位置高,那么大气压强更小,根据p=p0+pm可知,就必须增大限压阀的自重产生的压强,也就是增加限压阀的质量。36.
2018年1月25日-28日的那场大雪,对于湖州的同学来说记忆犹新。当时大雪覆盖地面,给交通带来不便,当时环卫工人向地面撒融雪剂(如图),可以使雪很快融化,有效的缓解交通压力。(1)融雪剂可以有效的降低冰雪的________。(2)某种融雪剂的主要成分是NaCl,可能还含有CaCl2、Na2SO4、CuSO4中的一种或几种物质,小明为探究其成分,做了以下实验:①根据无色溶液A可以判定肯定没有________;②白色沉淀B可能是________,若需进一步判定白色沉淀B成份,还需要加入足量的稀硝酸,依据观察到的现象并作出判定________;③II加入Na2CO3溶液的化学反应方程式________。【答案】(1)熔点或熔化温度
(2)CuSO4;BaCO3或BaSO4或BaCO3和BaSO4;白色沉淀全部消失并有气泡产生,则为BaCO3;若白色沉淀部分消失并有气泡产生,则为BaCO3和BaSO4;若白色沉淀不消失并无气泡产生,则为BaSO4;CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl【解析】根据该融雪剂加水溶解后,得无色溶液,所以一定无硫酸铜;无色溶液加碳酸钠,生成白色沉淀,则一定有氯化钙;氯化钡可以和碳酸钠、硫酸钠反应,结合反应的程度进行分析。(1)融雪剂可以有效的降低冰雪的熔点或熔化温度
;
(2)①由题意A是无色溶液,肯定没有CuSO4
(蓝色溶液);
②碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,因此白色沉淀A是碳酸钙,如果加入适量的Na2CO3溶液和BaCl2溶液,即每一步都恰好完全反应,则无色溶液C中含有的溶质只有氯化钠,则白色沉淀可能是:BaCO3或BaSO4
或BaCO3
和BaSO4
;
若需进一步判定白色沉淀B成份,还需要加入足量的稀硝酸,依据观察到的现象并作出判定:白色沉淀全部消失并有气泡产生,则为BaCO3;若白色沉淀部分消失并有气泡产生,则为BaCO3
和BaSO4;若白色沉淀不消失并无气泡产生,则为BaSO4;
③CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl。
故答案为:(1)熔点或熔化温度;(2)①CuSO4;②BaCO3或BaSO4
或BaCO3
和BaSO4、白色沉淀全部消失并有气泡产生,则为BaCO3;若白色沉淀部分消失并有气泡产生,则为BaCO3
和BaSO4;若白色沉淀不消失并无气泡产生,则为BaSO4;③CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl.
37.室内温度为20℃,此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,画出能正确反映温度计示数随时间的变化情况的大致图像。【答案】如图:【解析】因室内温度为20℃,所以温度计开始示数是20℃,当将浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上时,随着酒精的迅速蒸发,会带走一部分热量,温度计的示数会降低,但当酒精蒸发完后,温度计的示数会上升,最终与室温相同;如图:浸有酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,这些酒精会蒸发,蒸发吸热会导致玻璃泡的温度降低。38.汽车防冻液
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高.为了确保安全,可用水循环进行冷却.实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾。
有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比).防冻液含量(%)30405060708090混合液的凝固点(℃)-17-28-37-49-48-46-28混合液的沸点(℃)103104107111117124141在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃.考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果,因此,混合液中防冻液的含量不宜过高。(1)在混合液中,如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%,则混合液凝固点的变化情况是(
).A.逐渐升高
B.逐渐降低
C.先升高后降低
D.先降低后升高(2)若某地常年最低气温为-15℃,对该地区汽车来说,在下列不同防冻液含量的混合液中,宜选(
)。A.30%
B.40%
C.60%
D.90%(3)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少.与原来相比,混合液的沸点________
(选填“升高”、“降低”或“不变”),其原因是________
。
【答案】(1)D
(2)B
(3)升高;防冻液在混合液中所占体积的百分比增大【解析】(1)通过图表分析可知,防冻液含量由30%逐渐增大到60%时,混合液凝固点一直降低,当防冻液含量由60%逐渐增大到90%时,混合液凝固点一直升高,所以防冻液含量由30%逐渐增大到90%时,混合液凝固点先降低后升高;(2)因为在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃,而某地常年最低气温为-15℃,结合图表可知,混合液的凝固点为-28℃即可满足条件,所以选择防冻液含量为40%;(3)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少就会导致防冻液的含量增大,而混合液的沸点会随着含量增大而升高,所以沸点就会升高。混合液的沸点会随防冻液在混合液中的含量变化而变化。39.如图所示是的示意图,锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔,空心柱上配有一个限压阀,当内部的气体压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,放出一部分水蒸气,使锅内气体压强减小.现有一个直径为22cm,空心柱小孔的横截面积为10㎜2,限压阀的质量为100g的,用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa.问:(1)此高压锅的原理________;(2)此时内部气体的最大压强是多少?(3)该高压锅在大气压强为0.8×105Pa的地区使用时要保证水的沸点与上题一样,则应换一个质量为多大的限压阀?(g取10N/kg)【答案】(1)液体的沸点随气压增大而升高
(2)锅内气压得到最大时,限压阀要起而未起,
限压阀的自重产生的压强:P自=GS=0.1kg×10N/kg10×10−6m2=105Pa;
这时受到锅内向上的压强、向下的大气压强和自重产生的压强,
即:P内=P0+P自=1.0×105Pa+105Pa=2×105Pa;
(3)当锅内的气压为2×105Pa时,锅内气体对限压阀的压力为:F内=P内S=2×105Pa×10×10-6m2=2N;大气对限压阀向下的压力为:F0=P0【解析】(1)液体沸点随温度的升高而增大;
(2)当锅内气压得到最大时,限压阀要起而未起,这时受到锅内向上的压强、向下的大气压强和自重产生的压强,即P内=P0+P自,据此计算即可;
(3)水的沸点相同,即锅内气压压强相等,根据F内=F0+G计算限压阀的最大质量。
此高压锅的原理:液体的沸点随气压增大而升高;40.如图1为一款陶瓷电煎药壶,工作电路简化为如图2所示,它在工作时,有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程。已知正常工作时,高火加热功率为500w,文火萃取功率为100w,若壶中药液的总质量为1kg,且在额定电压下煎药时,测得药液的温度与工作时间的关系如图3所示:(1)煎药壶工作时的外界大气压
1个标准大气压(选填“大于”、“等于”或“低于”);(2)煎药壶文火萃取时,图2中的开关连接状态是
;(3)求煎药壶通电工作满36分钟时,电流所做的功;(4)求R2的阻值及电煎药壶的额定保温功率。【答案】(1)低于
(2)Sa接2,Sb断开
(3)解:W=W1+W2=P高t1+P文t2=500W×14×60s+100W×22×60s=5.52×105J
(4)解:R2=U2P1=P高-P文=500W-100W=400WR1的阻值:R1=U2P保温=U2【解析】(1)液体沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低;
(2)根据公式P=U2R比较三种状态下电功率的大小即可;
(3)根据图3确定不同状态的功率以及对应的时间,然后根据W=Pt分别计算出消耗的电能,最后将它们相加即可。
(4)首先根据R2=U2P文计算出R2的阻值,再根据P1=P高-P文计算出R1单独工作的功率,接下来根据R1=U2P1计算R1的阻值,最后根据P保温=U2R1+R2计算出保温功率。
(1)根据图3可知,水的沸点为98℃,低于100℃,因此煎药壶工作时的外界大气压低于1个标准大气压。
(2)根据公式P=U2R可知,当电压相等时,总功率与总电阻成反比。
当开关Sa接1,Sb断开时,两个电阻串联,总电阻为R串;
当开关Sa接2,Sb断开时,只有R2工作,总电阻为R2;
当开关Sa接2,Sb闭合时,两个电阻并联,总电阻为R并;
那么R串>R2>R并;
根据公式P=U2R可知,总功率P串<P2<P并;
那么三个状态依次为保温、文火萃取和高火加热。
(3)根据图3可知,高火加热功率为500W,时间为14min;文火萃取的功率为100W,时间为:36min-14min=22min。
那么电流做的功为:
W=W1+W2=P高t1+P文t2=500W×14×60s+100W×22×60s=5.52×105J。
(4)当开关Sa接2,Sb断开时,只有R2工作,此时功率为100W,
那么R2的阻值:
R2=U2P某种型号的压力锅,其限压阀由内阀和外套组成,测得限压阀的整体质量为0.12kg,压力锅气孔的直径为4mm。(1)烹调较嫩或易熟的菜时,宜采用
的方式。
(2)用高压锅煮粥,熄火后用冷水将锅冷却(即粥无法从锅体吸热),拿去限压阀后打开锅盖,可以看到锅内的粥仍在沸腾,而普通铝锅却看不到这样的现象。对此,下列说法正确的是(
)A.
熄灭时,锅内温度降到100℃以下,但由于打开锅盖后气压降低,所以重新沸腾
B.
熄灭后,锅内温度仍高于100℃,即使不冷却、不拿去限压阀,粥还在沸腾
C.
熄灭后,锅内温度仍高于100℃,打开锅盖后锅内气压比原来低,所以重新沸腾
D.
粥的流动性差,不易降温,熄灭后即使不拿去限压阀,粥也要沸腾较长时间(3)当压力锅烧煮食物时限压阀排气,锅内最高温度大约能达到多少?(当时的大气压为100kPa,g值取10N/kg,π取3)
【答案】(1)低压烹调
(2)C
(3)排气孔的面积为:S=πr2=3.14×(0.004m2)2=1.256×10−5m2
限压阀的自重产生的压强:p=FS=【解析】(1)不易熟的食材用高压烹调,容易熟的食材使用低压烹调;
(2)液体的沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低,据此分析判断;
(3)首先根据p=FS计算出限压阀自重产生的压强,再根据p内=p大气+p(1)烹调较嫩或易熟的菜时,宜采用低压烹调的方式。
(2)高压锅内的气压大于标准气压,则锅内水的温度高压100℃。熄灭后,锅内温度仍高于100℃,打开锅盖后锅内气压比原来低,水的沸点变为100℃,所以重新沸腾,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
(3)排气孔的面积为:S=πr2=3.14×(0.004m2)2=1.256×10−5m2
限压阀的自重产生的压强:p=FS=42.如图所示是的示意图,锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔,空心柱上配有一个限压阀,当内部的气体压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,放出一部分水蒸气,使锅内气体压强减小,现有一个直径为20cm,空心柱小孔的横截面积为10m2,限压阀的质量为100g的,用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。问:(1)此高压锅的原理(2)此时内部气体的最大压强是多少?(3)该高压锅在大气压强为0.9×105Pa的地区使用时要保证水的沸点与上题一样,则应换一个质量为多大的限压阀?(g取10N/kg)【答案】(1)液体的沸点随气压的增大而升高
(2)限压阀自重产生的压强p自重=GS=0.1kg×10N/kg10×10−6m2=105Pa;
则内部气体的压强为:p内=p自重+p大气=1.0×105Pa+105Pa=2.0×105Pa;
(3)限压阀自重产生的压强:p自重=p内-p大气=2.0×105Pa-0.9×105Pa=1.1×105【解析】(1)根据液体沸点随气压的变化规律分析解答;
(2)首先根据p自重=GS计算出限压阀自重产生的压强,再根据p内=p(3)锅内的压强保持不变,首先根据p内=p自重+p大气计算出限压阀自重产生的压强,再根据G=F=p自重S计算出它的自重,最后计算它的质量即可。43.如图所示是高压锅的基本结构示意图。锅盖上有一个空心柱为出气孔,空心柱上戴着的一个帽子为安全阀,当高压锅内的气体压强超出了安全值时,锅内的气体就会冲开安全阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减小。(π取3,大气压取105Pa)高压锅自重高压锅直径出气孔半径安全阀质量40N30cm2mm120(1)小科在使用电饭煲煮玉米时发现大约需要15~20分钟能将玉米煮熟,而使用高压锅煮熟玉米大概只需要8分钟(内壁容积、玉米种类数量均相同)。请根据此现象对小科解释内含的科学道理。(2)示意图中可见一个放气孔(熔点较低的合金材料),它也是该锅的安全保障。请说明放气孔需要使用易熔材料的理由。(3)经商品质量检测部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.6×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能,应该再配备一个质量为多大的限压阀?【答案】(1)高压锅内气压大于一个标准大气压,液体沸点随气压增大而升高,所以高压锅内温度高于100℃,因而煮熟食物比较快(煮熟食物的速度与温度有关,与沸点无关)。
(2)高压锅一旦安全阀失效,出气孔就被堵塞,锅内气体压强就会过大,沸点也随之升高。当锅内温度达到易熔片的熔点时,再继续加热易熔片就开始熔化,锅内气体便从放气孔喷出,使锅内气压减小,从而防止爆炸事故发生。
(3)不能,p=p最大-p0=1.6×105Pa-1×105Pa=0.6×105PaG=F=pS=pπr2=0.6×105Pa×3×(2×10-3m)2=0.72N【解析】(1)在烹煮食物时,锅内水的温度越高,煮熟食物的时间越短,根据液体沸点随气压的变化规律分析即可。
(2)当出气孔被堵塞时,锅内气压会增大,根据“液体沸点随气压的变化规律”确定锅内温度的变化,再根据易熔片的特点分析它的的状态改变,最后说明对锅内气压的影响即可。
(3)首先根据p=p最大-p0计算出限压阀的自重产生的压强,再根据G=F=pS计算出限压阀的重力,最后根据m=G44.如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的挂烫机,它的正常工作电压为220V,水箱最多装水0.3kg,加热功率有大小两个档位。设计师最初设计的内部电路有甲、乙两种接法,其中电热丝R=56Ω、R=44Ω。(1)使用挂烫机时,要插入三孔插座,是为了将金属外壳与________相连。(2)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速________(填物态变化名称)成小水珠,放出热量将衣服熨平,所以使用时要避免烫伤。(3)已知熔断器里的保险丝允许通过的最大电流为8.2A,请通过计算说明设计师应该选择哪个电路。(4)按照所选的电路分别计算这款挂烫机两个档位的额定功率。【答案】(1)大地
(2)液化
(3)解:甲:Imax=U/R2=220V/44Ω=5A乙:Imax=I1+I2=U/R1+U/R2=220V/56Ω+220V/44Ω=8.9AI乙nax>8.2A,选择甲电路
(4)解:Pmac=UImax=220V×5A=1100WPmin=U2/(R1+R2)=(220V)2/(56Ω+44Ω)=484W答:该挂烫机的两个档位分别是1100W和484W【解析】(1)在家庭电路中,三孔插座中间的孔与大地相连,可以防止人操作时发生触电;
(2)物质由气态变成液体叫液化,液化向外放热;
(3)根据欧姆定律分别计算出甲、乙两个电路的最大电流,与熔断器的最大电流比较即可;
(4)根据开关触点的位置确定哪个电阻工作发热,根据功率公式分别计算出两个档位的功率即可。
(1)使用挂烫机时,要插入三孔插座,是为了将金属外壳与大地相连,防止触电;
(2)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速液化成小水珠,放出热量将衣服熨平,所以使用时要避免烫伤;
(3)甲电路中,当开关接2和1时,只有R2工作,这时Imax乙:Imax因为I乙nax
>8.2A,所以选择甲电路;
(4)在甲电路中,当开关接2和1时,只有R2工作,这时功率为:Pmac=UImax=220V×5A=1100W;
当开关接1和0时,两个电阻串联,总功率为:Pmin=U45.如图1为一款陶瓷电煎药壶,工作电路简化为如图2所示,它在工作时,有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程。已知正常工作时,高火加热功率为500W,文火萃取功率为100W。若壶中药液的总质量为1kg,且在额定电压下煎药时,测得药液的温度与工作时间的关系如图3所示:(1)煎药壶工作时的外界大气压________1个标准大气压(选填:“大于”、“等于”或“低于”);(2)煎药壶文火萃取时,图2中的开关连接状态是________;(3)煎药壶通电工作36分钟时电流所做的功是多少?(4)R2的
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