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專題06 物態變化的應用和內能相關問題
【課程標準】
1．熔化和凝固
①識別熔化和凝固 ②繪制晶體熔化圖線
③描繪晶體熔化和凝固過程中的特點 ④知道熔化和凝固過程伴隨吸熱與放熱
2．汽化和液化
①知道蒸發、沸騰的概念 ②知道影響蒸發快慢的因素和蒸發的致冷作用
③描述液體沸騰過程中的特點 ④知道液化的概念和方法
⑤能用物質粒子模型簡要解釋汽化和液化現象
3.內能
①知道克服摩擦做功與物體內能改變關系 ②知道做功和熱傳遞是改變內能的兩種途徑
③知道在熱傳遞過程中用熱量來量度內能的變化
④舉例說出化學能和內能的轉化 ⑤說明生物體能量來源及其轉化
⑥說出汽油機的工作過程 ⑦知道汽油機的能量轉化
【學業要求】
①知道熔化和凝固過程伴隨吸熱與放熱
②知道影響蒸發快慢的因素和蒸發的致冷作用
③描述液體沸騰過程中的特點
④能用物質粒子模型簡要解釋汽化和液化現象
⑤知道做功和熱傳遞是改變內能的兩種途徑
⑥知道在熱傳遞過程中用熱量來量度內能的變化
⑦說出汽油機的工作過程
【命題重點】物態變化主要考察三種狀態轉變時名稱與熱量的變化，尤其注意熔化與凝固時的溫度曲線變化。能量轉移的方式要注意內能的改變，機械能是否守恒與動能勢能的轉化。型較分散:選擇、填空、實驗、計算都會出現。
【方法要點】功和功率的計算注意單位轉化，要用標準單位，探究題要注意影響因素。判斷機械能守恒要留意是否收到阻力、彈力、拉力等影響。
考點1：熔化和凝固
考點解讀：物質從固態變為液態叫熔化；物質從液態變為固態叫凝固；熔化和凝固是可逆的兩種物態變化過程。固體可分為晶體和非晶體；晶體和非晶體的根本區別是：晶體有熔點(熔化時溫度不變繼續吸熱)，非晶體沒有熔點(熔化時溫度升高，繼續吸熱)；同一晶體的熔點和凝固點相同。晶體熔化的條件：溫度達到熔點；繼續吸收熱量；晶體凝固的條件：溫度達到凝固點；繼續放熱。
例1：（2023·杭州模擬）如圖是在標準大氣壓下，某種物質的溫度隨時間變化的圖象。下列說法中錯誤的是（　　）
A．該物質是晶體
B．該物質在標準大氣壓下的熔點和沸點分別是0℃和100℃
C．該物質液態時的比熱容比固態時小
D．在BC和DE段，溫度保持不變，但需吸熱
【答案】C
【解析】由圖可知，該物質先熔化后沸騰。熔化時溫度不變，所以該物質是晶體。BC段溫度不變，是該晶體的熔點；DE段溫度不變，是該晶體融液的沸點。
【解答】A、該物質在BC段不斷吸熱，溫度不變，是晶體，A正確；
B、BC段是熔化時溫度不變，對應的是該物質的熔點；DE段是沸騰時溫度不變，對應的是該物質的沸點，B正確；
C、由圖可知，吸收相同的熱量（通過加熱相同的時間體現），液態時的溫度變化比固態時慢，所以該物質液態時的比熱容比固態時大，C錯誤；
D、晶體熔化時要吸熱，溫度不變；液體沸騰時要吸熱，溫度不變；在BC和DE段，溫度保持不變，但需吸熱，D正確； 故答案為：C
考點2：汽化和液化
考點解讀：物質從液態變為氣態叫汽化；物質從氣態變為液態叫液化；汽化和液化是互為可逆的過程，汽化要吸熱，液化要放熱。汽化的方式為沸騰和蒸發(1)蒸發①在任何溫度下都能發生，且只在液體表面發生的緩慢的汽化現象。②影響蒸發快慢的因素有：a．液體的溫度，溫度越高蒸發越快；b．液體表面積的大小，表面積越大，蒸發越快；c．液體表面的空氣流速，空氣流動越快，蒸發越快。(2)沸騰①在一定溫度下，在液體表面和內部同時發生的劇烈的汽化現象。②沸點：液體沸騰時的溫度叫沸點；不同液體的沸點一般不同；同種液體的沸點與壓強有關，壓強越大沸點越高。③液體沸騰的條件：溫度達到沸點還要繼續加熱。
例2：（2024九下·臨安模擬）同學們觀察到冬天教室窗內的玻璃上，特別容易起一層水珠（如圖甲）．查閱資料發現：水珠是因為教室內的水蒸氣遇冷液化形成的，水蒸氣剛好液化的溫度稱為露點溫度．如果玻璃表面的溫度低于露點溫度時，水蒸氣就會液化．當教室內水汽含量為50%和80%時，露點溫度與教室內氣溫的關系如圖乙所示．
甲 乙
（1）根據圖乙，當教室內氣溫為、水汽含量為50%、玻璃表面的溫度為時，教室窗玻璃上　 ?。ㄟx填“易”或“不易”）出現小水珠．
（2）小明用小風扇對著玻璃吹風，玻璃上的水珠很快就消失了，其原因是　 　
（3）小明發現，有一種電熱鏡可防止鏡面起霧．請說明冬天洗澡時，對電熱鏡加熱可以防止鏡面起霧的原因：　 　
【答案】（1）不易
（2）風吹加快了水珠表面的空氣流動，從而加快了水珠的蒸發。
（3）電熱鏡加熱后，鏡面的溫度升高，高于露點溫度，水蒸氣就不會在鏡面上液化，因此可以防止鏡面起霧。
【解析】液化是高溫水蒸氣預冷液化，所以溫度越低，液化可能性越大，低于露點溫度才可能液化。
【解答】（1）由圖可知室內溫度為24℃時，水汽含量50%時，露點溫度為10℃， 玻璃表面的溫度為時 ，高于露點溫度，不易液化出現小水珠。
(2) 小明用小風扇對著玻璃吹風，玻璃上的水珠很快就消失了，其原因是風吹加快了水珠表面的空氣流動，從而加快了水珠的蒸發。
(3) 冬天洗澡時，對電熱鏡加熱可以防止鏡面起霧的原因是：電熱鏡加熱后，鏡面的溫度升高，高于露點溫度，水蒸氣就不會在鏡面上液化，因此可以防止鏡面起霧。
考點3：探究不同物質熔化過程的不同
考點解讀：晶體熔化時有一定的熔化溫度，即熔點，而非晶體沒有熔點。晶體熔化時要吸熱，但溫度保持不變；非晶體熔化時要吸熱，溫度一直在升高。實驗題眼突破①實驗選取小顆粒固體②試管插入燒杯中的位置要適當③采用“水浴法”加熱的優點(固體受熱均勻)。④石棉網的作用(使燒杯受熱均勻)。⑤熔化過程中內能、溫度及熱量的變化規律(吸收熱量、內能增加，但溫度保持不變)。⑥燒杯口處的“白氣”，試管、燒杯壁水珠的成因(水蒸氣遇冷液化形成的小水珠)。⑦熔化前后曲線的傾斜程度不一樣的原因(同種物質，在不同狀態下的比熱容不同)。⑧在記錄溫度時，時間間隔過長，可能會帶來什么問題(可能會導致晶體熔化過程的溫度記錄不全甚至沒有記錄，無法記錄到晶體熔化時溫度的變化，導致實驗失敗或得出錯誤的結論)。⑨利用比熱容公式計算熱量。
例3：（2023·舟山模擬）某小組用圖甲的實驗裝置探究海波在熔化前后其溫度隨加熱時間變化的規律，得到下表的實驗記錄。
時間（分） 0 1 2 3 4 5 6 7 8
溫度（℃） 32 36 40 44 48 48 48 48 48
（1）請按上述實驗數據在坐標中作出溫度隨時間變化的圖像。
（2）第5分鐘時，海波處于　 　狀態。
（3）試管要放在盛水的燒杯內加熱，而不是用酒精燈直接加熱。理由是：　 　。
【答案】（1）
（2）固液共存
（3）均勻受熱
【解析】（1）將表格中的時間和溫度在方格紙上對應位置描點，然后將相鄰的點連接起來即可。
（2）晶體熔化前為固體，熔化中為固液共存態，熔化后為液態；
（3）根據“水浴法”加熱的優點解答。
【解答】（1）根據圖片可知，方格紙上橫軸表示時間，縱軸表示溫度。將表格中每組數據中對應的時間和溫度在方格紙上描點，最后將相鄰的點連接，如下圖所示：
（2）根據圖像可知，從4~8min時，溫度保持不變，即海波處于熔化過程中，則第5min時海波處于固液共存狀態。
（3）試管要放在盛水的燒杯內加熱，而不是用酒精燈直接加熱。理由是：均勻受熱。
考點4：探究水的沸騰
考點解讀：水沸騰時持續吸熱，但溫度保持不變；水的沸點與水上方的氣壓有關，氣壓越高，沸點越高。實驗題眼突破：①組裝器材的順序(自下而上)。②溫度計的使用與讀數。③縮短實驗時間的方法：(加大酒精燈火焰；使用初溫較高的水；給燒杯加蓋子)④燒杯上蓋紙板的原因(減少熱量的散失，使水在短時間內達到沸騰)。⑤紙板上留一個小孔的作用(使燒杯內外的氣壓相等)。⑥水開始沸騰的判定(水的溫度升高到一定程度后，溫度保持不變，且水內部有大量氣泡產生，且在上升過程中體積逐漸變大，到水面時破裂)。⑦水沸騰前溫度計示數的特點(溫度計的示數不斷上升)。⑧水沸騰時溫度計示數的特點(溫度計的示數保持不變)。⑨沸點與氣壓的關系(杯口的蓋密封較嚴時，燒杯內的氣壓高于一個標準大氣壓，導致水的沸點高于100 ℃；當地大氣壓小于一個標準大氣壓時，水的沸點低于100 ℃)⑩水沸騰過程中溫度與熱量、內能之間的關系(吸收熱量，溫度不變，內能增大)。水沸騰后撤掉酒精燈觀察現象(水未立即停止沸騰，原因是水繼續從石棉網上吸熱)。
例4：（2021·余杭模擬）在“水的沸騰實驗”中，小樂進行了如下探究，回答問題：
（1）如圖甲所示的A、B兩套實驗裝置（酒精燈的規格和水的質量相同），小樂選取了B實驗裝置進行實驗，其優點是　 　。
（2）當水溫到達90℃時后，每隔1分鐘記錄一次水溫，直到水沸騰后持續幾分鐘為止，根據記錄數據繪制出如圖乙所示的水溫與加熱時間關系圖像，實驗中，是通過　 ?。ㄟx填“熱傳遞”或“做功”）方式增加水的內能；水的沸點是　 　℃。
（3）水沸騰時，小樂觀察到的實驗現象如圖丙所示。氣泡在上升過程中逐漸變大的原因是　 ?。▽懗?點）。
【答案】（1）熱量損失少，實驗耗時少
（2）熱傳遞；99
（3）氣泡壁上的液態水不斷汽化成水蒸氣進入氣泡，氣泡體積逐漸變大。氣泡在上升過程中，隨著深度的減小，水的壓強減小，氣泡體積逐漸變大（合理即可）
【解析】（1）B和A相比，燒杯上面有蓋子，可以減少熱量的損失，從而節約燃料和時間；
（2）改變物體內能的方法：①做功，本質是能量的轉化；②熱傳導，本質是能量的轉移。液體在沸騰時溫度保持不變，這個不變的溫度就是液體的沸點。
（3）可從氣泡的形成以及氣體壓強和體積的變化規律兩個角度分析氣泡變大的原因。
【解答】（1）小樂選取了B實驗裝置進行實驗，其優點是：熱量損失少，實驗耗時少。
（2）實驗中，是通過熱傳遞方式增加水的內能；根據乙圖可知，水保持不變的溫度為99℃，則水的沸點是99℃。
（3）氣泡在上升過程中逐漸變大的原因是：
①氣泡壁上的液態水不斷汽化成水蒸氣進入氣泡，氣泡體積逐漸變大。
②氣泡在上升過程中，隨著深度的減小，水的壓強減小，氣泡體積逐漸變大。
考點5：影響內能大小的因素
考點解讀：影響內能大小的因素有溫度、質量、狀態等。同個物體溫度越高，內能越大；溫度相同的同種物質，質量越大，內能越大。物體吸收了熱量，內能會增大，但溫度不一定會升高(如晶體的熔化、液體的沸騰等)。
例5：（2022·浙江杭州·九年級期末）室溫為10℃時，小金利用如圖所示裝置驗證“外界對物體做功，可以使物體的內能增加”。小金用平均為50牛的力將活塞壓下12厘米，發現底部浸有0.001千克乙醚的棉花并沒有出現燃燒現象。（乙醚的比熱容約為1.8×103J/kg·℃，著火點為160℃）
（1）小金的實驗沒有成功，請幫助他分析原因。
（2）小金對活塞做功多少焦？
（3）0.001千克乙醚溫度從10℃升高到著火點至少需要吸收多少熱量？
【答案】（1）推活塞的力太小，推動的距離太短，推動的速度太慢，乙醚汽化，氧氣含量太低；空氣和筒壁發生熱傳遞；（2）6J；（3）270J
【解析】解：（1）根據可燃物燃燒的條件：溫度達到可燃物的著火點以及助燃劑?？芍苹钊牧μ。苿拥木嚯x太短，推動的速度太慢；乙醚汽化，氧氣含量太低；空氣和筒壁發生熱傳遞等原因會導致棉花沒有燃燒。（其它合理均可）
（2）小金對活塞做功W=F×s=50N×0.12m=6J
（3）乙醚吸收熱量=1.8×103J/kg·℃×0.001kg×（160℃-10℃）=270J
答：（1）推活塞的力太小，推動的距離太短，推動的速度太慢；乙醚汽化，氧氣含量太低；空氣和筒壁發生熱傳遞；
（2）小金對活塞做功6J；
（3）0.001千克乙醚溫度從10℃升高到著火點至少需要吸收270J的熱量。
考點6：比較不同物質吸熱本領的強弱
考點解讀：比較不同物質吸熱本領的強弱。可以通過加熱相同的時間，比較溫度變化來判斷物體的吸熱能力(溫度變化快的吸熱能力弱)。也可以通過觀察升高相同的溫度，比較加熱時間來判斷物體的吸熱能力(加熱時間長的物體吸熱能力強)。
例6：（2023·紹興）為了比較液體a和液體b的比熱大小，小寧分別稱取相同質量的a和b，在初溫相同條件下，利用如圖所示裝置在沸水中加熱
（1）做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種途徑。本實驗中，液體a、b內能增加的途徑是　 　。
（2）實驗過程中，小寧觀察到溫度計甲的示數變化始終比乙快。由此可知，液體a的比熱ca與液體b的比熱cb的大小關系是：ca　 　cb。
【答案】（1）熱傳遞（2）<
【解析】（1）熱傳遞改變物體內能的本質為能量的轉移，做功改變物體內能的本質為能量的轉化；
（2）根據Q=cm△t分析判斷。
【解答】（1）根據圖片可知，液體a、b吸收外面燒杯內水中的熱量使自己溫度升高，因此增加內能的方法為熱傳遞。
（2）兩個試管都放入同一燒杯中，則相同時間內二者吸收相同的熱量，而甲的示數變化大于乙的示數變化，根據Q=cm△t可知，液體a的比熱容考點7：動能和勢能的轉化判斷
考點解讀：當物體升高或降低時，往往存在著動能和重力勢能的轉化；當物體受力發生形變時，也會有動能和彈性勢能的轉化。判斷時要注意物體的速度、高度、彈性形變的大小變化，從而得出動能和勢能的大小變化。2
例7：（2024·紹興模擬）如圖所示，將一個小球從h 高處以相同的速度拋出，一次斜上拋，沿a 運動軌跡落地；另一次水平拋；沿b 運動軌跡落地，不計空氣阻力。關于小球落地時動能的大小，下列說法中正確的是 (　　)
A．沿 a 軌跡大 B．沿b軌跡大
C．沿a、b軌跡一樣大 D．條件不足，無法判斷
【答案】C
【解析】（1）不計摩擦時機械能守恒，考慮摩擦時機械能轉化為內能，機械能減小，內能增大。
（2）物體上升時動能轉化為重力勢能，下降時重力勢能轉化為動能。
（3）動能大小的影響因素：質量和速度。重力勢能大小影響因素：質量和高度。機械能=動能+勢能。
【解答】（1）小球有一定的質量，小球拋出時具有相同的速度和高度，小球拋出時有相同的動能和重力勢能，根據“機械能=動能+勢能”可知，所以機械能相同。
（2）小球水平拋出還是斜向上拋出到達地面只具有動能，不考慮摩擦，到達地面時機械能不變，此時的動能等于機械能，所以動能相等。
故C正確，而A、B、D錯誤。故選C。
考點8：內能和機械能的比較
考點解讀：
比較項目 內 能 機械能
所含能量 分子的動能、分子的勢能 物體的動能、重力勢能、彈性勢能
影響因素 物體的溫度、質量、狀態等 物體的速度、質量、高度、形變程度
特 點 始終具有 不一定有
聯 系 可以互相轉化
例8：（2024九下·上城模擬）圖甲是熱機的四個沖程，圖乙試管中有20毫升水，由初溫60℃加熱至90℃，塞子彈起，試管口出現“白氣”，（ c水=4.2×103J/(kg ℃))。對此過程分析不合理的是（　?。?br/>A．試管口看到的“白氣”是液態水
B．水吸收的熱量為2520焦
C．塞子彈起時，試管內氣體對外做功，內能減少
D．圖乙塞子彈起時發生的能量轉化與圖甲中的②沖程相同
【答案】D
考點9：對能量的轉化和守恒定律的理解
考點解讀：自然界中各種能量可以相互轉移或轉化，一種能量的減少或消失必然伴隨著另一種能量的增加或產生；反之亦然。但能量的轉化和轉移不是任何時候都能發生的，它有方向性，如熱的鐵塊放入冷水中，鐵塊把內能轉移到了水中，使自身溫度下降；但它不能從冷水中吸收熱量使自身的溫度升高。
【典例9】（2024九下·錢塘模擬）小應利用如圖所示器材測量家中植物油的比熱容。假設周圍環境的氣壓為一個標準大氣壓，忽略鵝卵石、水和植物油在空氣中熱量散失。
實驗步驟：
第一步：用案秤稱出鵝卵石的質量m，然后在杯中分別倒入與鵝卵石質量相同的水和植物油，鵝卵石、水和植物油的溫度均為25℃；
第二步：將兩個相同的鵝卵石放入熱水壺的沸水中，待它們與沸水同溫后，夾起鵝卵石迅速分別放入裝有水和植物油的杯中，測出鵝卵石與水、鵝卵石與植物油同溫時的溫度分別為t水=37℃，t油=50℃；
（1）鵝卵石放入沸水后，鵝卵石的內能　 　（選填“增大”或“減小”），這是通過　 ?。ㄟx填“做功”或“熱傳遞”）的方式改變內能；
（2）第二步中杯中水吸收的熱量 　植物油吸收的熱量；（選填“大于”“小于”或“等于”）
（3）求植物油的比熱容　 　（列式計算）。
【答案】增大；熱傳遞；大于；
一、選擇題
1.（2024·浙江）某同學沖泡了一杯熱飲。下列選項中不能加快熱飲降溫的是（　?。?br/>A．向杯口不斷吹氣 B．取一空杯子互倒熱飲
C．向杯中加入冰塊 D．擰緊杯蓋靜置于桌面
【答案】D
【解析】液體蒸發的快慢與液體的溫度、表面積、液面上空氣流動的快慢等因素有關，據此分析判斷。
【解答】A.向杯口不斷吹氣，液體表面空氣流動加快，是通過加快液體表面的氣體流動來加快蒸發的，加快熱飲降溫，故A不符合題意；
B.取一空杯子互倒熱飲，加快液面上空氣流動、增大液體表面積，從而加快蒸發，加快熱飲降溫，故B不符合題意；
C.向杯中加入冰塊是通過熱傳遞來加快熱飲降溫的，故C不符合題意；
D.擰緊杯蓋靜置于桌面、液體表面空氣流動減慢，不能加快熱飲降溫，故D符合題意。
故選D。
2.（2023·衢州）寒冷的冬天，戴眼鏡的同學從室外走到溫暖的房間內，鏡片變得模糊，一段時間后，鏡片又變得清晰。這一現象中先后發生的物態變化是（　?。?br/>A．液化 汽化 B．汽化 液化 C．凝固 汽化 D．凝固 液化
【答案】A
【解析】根據物質的初始態和終末態確定物態變化的名稱。
【解答】寒冷的冬天，戴眼鏡的同學從室外走到溫暖的房間內，房間內的水蒸氣從氣態變成液態發生液化現象變成小水珠，因此鏡片變得模糊。進入室內后，水珠吸熱從液態變成氣態發生汽化現象，故A正確，而B、C、D錯誤。
3.如圖所示，自然界中的雪、霧、露、霜等現象，都是水這種物質發生物態變化形成的。對這些現象的描述，正確的是（　?。?br/>A．雪的形成是凝華現象，需要吸熱
B．霧的形成是汽化現象，需要吸熱
C．露的形成是液化現象，需要放熱
D．霜的形成是凝固現象，需要放熱
【答案】C
【解析】確定物質的初始狀態和終末狀態，從而確定物態變化的名稱。
【解答】A.雪是空氣中的水蒸氣直接變成固態發生凝華現象形成的，需要放熱，故A錯誤；
B.霧是空氣中的水蒸氣變成液體發生液化現象形成的，需要放熱，故B錯誤；
C.露是空氣中的水蒸氣變成液體發生液化現象形成的，需要放熱，故C正確；
D.霜是空氣中的水蒸氣直接變成固態發生凝華現象形成的，需要放熱，故D錯誤。
4．（2023·衢州）中國是茶文化之鄉，中國茶文化是世界非物質文化遺產?！敝蟛琛边^程中蘊含著豐富的科學知識。下列說法正確的是（　?。?br/>A．茶水沸騰時，吸收熱量，溫度升高
B．茶水升溫是通過做功的方式改變內能
C．壺嘴冒出的”白氣”是汽化形成的現象
D．茶香撲鼻，表明分子在不停地做無規則運動
【答案】D
【解析】液體沸騰的特點是：繼續吸熱，溫度不變；改變內能的方式有兩種，做功和熱傳遞；
【解答】A. 茶水沸騰時，吸收熱量，溫度不變，A錯誤；
B. 茶水升溫是通過熱傳遞的方式改變內能，B錯誤；
C.壺嘴冒出的”白氣”是水蒸氣液化形成的現象，C錯誤；
D. 茶香撲鼻，表明分子在不停地做無規則運動 ，D正確；
5.（2023九下·義烏模擬）如圖示為某種物質熔化時溫度隨時間的變化的圖象。根據圖象下列判斷正確的是（　　）
A．該物質熔化過程持續了40min
B．該物質是晶體，熔點為100℃
C．在第35min，該物質處于固液共存狀態
D．在第10min到第25min之間，物質溫度不變，但要吸收熱
【答案】D
【解析】（1）根據圖片確定溫度不變的時間；
（2）根據圖片確定熔化時保持不變的溫度即可；
（3）晶體熔化前為固態，熔化后為液態，熔化中為固液共存態；
（4）根據晶體熔化的特點判斷。
【解答】A.根據圖片可知，該物質熔化的時間持續：25min-10min=15min，故A錯誤；
B.該物質熔化時溫度保持不變，即有熔點，為80℃，故B錯誤；
C.第35min時溫度不斷升高，則此時為液態，故C錯誤；
D.在第10min到第25min之間，晶體正在熔化，物質溫度不變，但要吸收熱，故D正確。
6．如圖，燒瓶里裝了半瓶水，加熱至沸騰。接著，用軟木塞把瓶口塞緊，并把燒瓶翻過來，這時水已經停止沸騰。然后把碎冰渣倒在朝天的燒瓶底上，這時瓶內的水就又重新沸騰起來了。根據上述實驗現象下列說法正確的是（　　）
A．底部熱的水跑到上面，所以水再次沸騰了 B．瓶內的氣壓變小，所以水再次沸騰
C．冰把熱量傳給了水，所以水再次沸騰了 D．瓶內的氣壓變大，所以水再次沸騰
【答案】B
【分析】液體的沸點隨液面上的氣壓減小而降低；液體的沸點隨液面上的氣壓增大而升高。
【解析】把碎冰渣倒在朝天的燒瓶底上，燒瓶內的水蒸氣液化導致瓶內的氣壓減小，水的沸點降低從而使水再次沸騰，A、C、D不符合題意，B符合題意。
7．汽車開了空調后，前擋風玻璃表面有時會出現“水霧”。下列說法中正確的是（　?。?br/>A．夏天，水霧出現在玻璃的外表面；冬天，水霧出現在玻璃的內表面
B．夏天，水霧出現在玻璃的內表面；冬天，水霧出現在玻璃的外表面
C．無論冬夏，水霧是車外空氣中的水蒸氣遇冷液化后形成的
D．無論冬夏，水霧是車內空氣中的水蒸氣遇冷液化后形成的
【答案】A
【解析】根據液化的知識分析判斷。
【解答】前擋風玻璃上的“水霧”是空氣中的水蒸氣從氣態變成液態發生液化形成的小水珠。無論夏天還是冬天，擋風玻璃的溫度都很低，則要求水蒸氣的溫度要高一些才行。夏天時，車外的水蒸氣溫度高，因此水霧出現在玻璃的外表面；冬天時，車內的水蒸氣溫度高，則水霧出現在玻璃的內表面，故A正確，而B、C、D錯誤。
故選A。
8．（2024·拱墅二模）用如圖所示方式給試管中的冰水混合物加熱，在不斷加熱的過程中，下列現象或事實描述錯誤的是
A．試管中的冰會熔化，燒杯中的水會汽化
B．試管中的冰水混合物，在冰熔化過程中內能增加
C．燒杯中的水在沸騰前會不斷以蒸發的形式汽化
D．試管中的水因達不到沸點而不能沸騰
【答案】D
【解析】（1）汽化的方式有蒸發和沸騰兩種，蒸發隨時隨地地進行，沸騰需要達到沸點，繼續吸熱。
（2）熔化指物質由固態轉變成液態，熔化要吸熱。
【解答】A、試管中的冰達到熔點以后不能繼續吸熱，故試管里的冰不會熔化，燒杯中的水會汽化，故A不符合題意。
B、試管中的冰水混合物，在冰熔化過程中繼續吸熱，故內能增加，故B不符合題意。
C、燒杯中的水在沸騰前會不斷以蒸發的形式汽化，故C不符合題意。
D、試管中的水達到沸點以后不能繼續吸熱，故它不能沸騰，故D符合題意。
故答案為：D。
9.（2024·浙江）如圖所示，取一個配有活塞的厚玻璃筒，選擇一團可燃物置于筒內，壓下活塞。為了可燃物更易燃燒，關于所選可燃物的著火點及對活塞的操作正確的是（　?。?br/>A．著火點低，緩慢下壓 B．著火點高，緩慢下壓
C．著火點低，快速下壓 D．著火點高，快速下壓
【答案】C
【解析】①對物體做功，物體內能會增加；物體對外做功，物體內能會減少；
②可燃物的著火點越低，則越容易燃燒起來。
【解答】下壓活塞的過程中，活塞對筒內氣體做功，將機械能轉化為筒內氣體的內能，使氣體的內能增加、溫度升高，當溫度升高到可燃物的著火點時，可燃物就燃燒起來。為了使可燃物燃燒，則可燃物的著火點要低一些，這樣可以在更低的溫度下被點燃，且要迅速下壓活塞，從而提高里面的溫度，故C正確，而A、B、D錯誤。
故選C。
二、填空
10.（2022·浙江寧波·中考真題）單位質量的氣體物質，在體積不變的條件下溫度升高1℃所吸收的熱量稱為該氣體的定容比熱，已知氦氣的定容比熱為3100J/(kg·℃)。如圖所示，質量為0.02kg的氦氣被密封在圓柱形氣缸內，氣缸內氦氣氣壓與外界大氣壓相同。用力把活塞AB固定，當氦氣的溫度從20℃升高到30℃時，氦氣吸收的熱量是___________J。撤去力，氦氣推動活塞做功，這一過程的能量轉化形式與四沖程汽油機的___________沖程相同。
【答案】620 做功
【解析】[1]氦氣吸收的熱量Q吸=cmΔt=3100J/(kg·℃)×0.02kg×(30℃-20℃)=620J
[2]撤去力，氦氣推動活塞做功，內能轉化為機械能，此過程與四沖程汽油機的做功沖程的能量轉化相同。
11.（2024·杭州二模） 為了控制衛星內部的溫度在一定范圍內，保護衛星內部的電子設備，科學家發明了熱管。如圖所示為熱管傳熱的原理示意圖，金屬外殼內襯墊一層由多孔材料做成的吸液芯，芯中充有某種液體，其中心是氣腔。衛星利用熱管將熱量從向陽面“搬”到背陰面，使整體溫度趨于平衡。
（1）下列對于熱管原理的解釋，正確的是____(填字母)。
A．熱端吸熱升華，冷端放熱凝華 B．熱端吸熱汽化，冷端放熱液化
C．熱端放熱汽化，冷端吸熱液化 D．熱端放熱升華，冷端吸熱凝華
（2）為了能夠更快地調節整體溫度的平衡，吸液芯中的液體應該選　 　(填“水”或“酒精”) ， 原因是　 　。
【答案】（1）B （2）酒精；比熱容小， 溫度變化更快
【解析】（1）物質由液態變成氣態的過程叫做汽化，汽化吸熱；物質由氣態變成液態的過程叫做液化，液化放熱；
（2）比熱容小的物質，溫度變化更快。
【解答】（1）在朝陽面時，液體在熱端吸收熱量，從液態變成氣態發生汽化現象；在背陽面時，氣體在冷端放出熱量，從氣態變成液態發生液化現象。故選：B。
（2）為了能夠更快地調節整體溫度的平衡，吸液芯中的液體應該選酒精，酒精比熱容小，溫度變化更快。
故答案為：（1）B；（2）酒精；比熱容小，溫度變化更快。
12.（2023九上·余姚期末）密閉的房間里有一臺規格為“220V 800W”的取暖器，閉合開關使其正常工作30分鐘，
（1）該取暖器消耗的電能為　 　焦耳；
（2）若房間里空氣質量為45千克，取暖器放出熱量的15%被空氣吸收，則這段時間房間里空氣溫度升高了　 　℃ (數字準確到小數點后一位)。[空氣的比熱為1000J/(kg．℃)]
【答案】（1）1.44× 106 （2）4.8
【解析】（1）根據W=Pt計算；（2）根據Q=cm△t計算即可。
【解答】（1）該取暖器消耗的電能為：W=Pt=800W×1800s=1.44×106J；
（2）根據Q=cm△t得到：1.44×106J×15%=1000J/(kg．℃)×45kg×△t；
解得：△t=4.8℃。
13.（2023·杭州模擬）觀察自然現象，通過實驗研究揭示其原理，并解釋生產、生活中的應用，這是科學學習的一種基本方法。
（1）高山或高原地區，普通的鍋難以將飯煮熟，我們可以用高壓鍋來煮飯，那么高壓鍋運用了實驗 　 ?。ㄟx填“甲”或“乙”）的原理。
（2）天宮課堂上，西藏分會場的同學提問：我們西藏地區海拔高，氣壓低，容易把水燒開，太空中是否容易把水燒開呢？王亞平答：因為在失重條件下，水 　 　選填（“能”或“不能”）進行對流，所以不容易燒開。
【答案】（1）甲 （2）不能
【解析】（1）沸點隨氣壓的升高而升高。高山或高原地區，因為氣壓低沸點低，所以普通的鍋難以將飯煮熟。高壓鍋是利用氣壓高沸點高的原理。
（2）對流時，熱水上升，冷水下沉。失重條件下，冷水不能下沉，所以不能進行對流。
【解答】（1）甲圖注射器往燒瓶內充氣，使瓶內氣壓高，沸點高，所以答案為：甲
（2）失重時冷水不能下沉，所以不能進行對流。所以答案為：不能
14．（2023·臺州）如圖是電熱液體蚊香器，工作時內部的發熱部件對蚊香液加熱，一段時間后，其項部有“白霧”飄出，房間里彌漫著蚊香液的清香，起到驅蚊和滅蚊的作用。
（1）發熱部件使蚊香液溫度升高，該過程主要通過　 　，使蚊香掖的內能增加(填“做功"或“熱傳遞”)；
（2）“白霧”是蚊香液先汽化后　 　形成的(填物態變化名稱)；
（3）房間里彌漫著清香說明分子在不停地做　 　。
【答案】（1）熱傳遞（2）液化（3）無規則運動(熱運動)
【解析】改變內能的方式有做功和熱傳遞，同時還考查了分子的動理論的相關知識。
【解答】（1） 發熱部件使蚊香液溫度升高 ，該過程為熱傳遞；
（2）白霧為液態，故是液化的結果；
（3）房間里彌漫著清香說明分子在不停地做無規則運動(熱運動) 。
15．（2023·衢州）我國擁有全球聚光面積最大的熔鹽電站，該電站內1.2萬多面“定日鏡”環繞吸熱塔，其工作原理如圖所示。
（1）為將陽光反射到吸熱塔，一天中“定日鏡”需不斷改變朝向。其原因是　 　。
（2）高溫熔鹽流經蒸汽發生器時，放出熱量使水變成高溫高壓的水蒸氣，帶動發電機發電。此過程，蒸汽發生器中水發生的物態變化是　 　。
（3）該熔鹽電站實現每年減排二氧化碳達35萬噸，這能減緩哪種環境問題？　 　。
【答案】（1）太陽高度角不斷變化（2）汽化（3）溫室效應
【解析】（1）在一天中，太陽在天空中的高度角不斷改變，而定日鏡只有正對太陽才能吸收最多的太陽能，因此一天中“定日鏡”需不斷改變朝向。
（2）水吸收熱量后，從液態變成氣態發生汽化現象。
（3）二氧化碳是造成溫室效應的重要因素，因此該熔鹽電站實現每年減排二氧化碳達35萬噸，這能減溫室效應。
16．小華同學利用圖甲所示的裝置探究某物質熔化的特點，他每隔1min記錄一次溫度計的示數，觀察物質的狀態，并作出溫度隨時間變化規律的圖像，如圖乙所示。
（1）實驗中通過水對試管加熱，而不是直接加熱試管，目的是　 ?。▽懸稽c即可）。
（2）圖乙中4min時，物質處于　 　態。
（3）該物質的熔化特點：吸收熱量，溫度　 　。故該物質是　 ?。ㄟx填“晶體”或“非晶體”）。
【答案】（1）使物質均勻受熱
（2）固液共存
（3）不變；晶體
【解析】（1）根據水浴法加熱的優點解答；
（2）晶體熔化前為固態，熔化后為液態，熔化中為固液共存態；
（3）根據晶體熔化的條件解答。晶體和非晶體的區別：有無熔點。
【解答】（1） 實驗中通過水對試管加熱，而不是直接加熱試管，目的是使物質均勻受熱；
（2）根據乙圖可知，BC段溫度保持不變，為熔化過程，此時為固液共存態，因為第3min恰好在BC之間，因此為固液共存態；
（3）該物質的熔化特點：吸收熱量，溫度不變，即有熔點，那么故該物質是晶體。
三、解答
17.（2023七上·龍港期末）某小組同學探究“冰的熔化特點”，實驗裝置如圖甲所示，并繪制溫度計示數隨時間變化 的圖像如圖乙所示。
（1）要完成該實驗，除圖中所示器材外，還需要的測量工具有　 　；
（2）由圖乙可知：冰是　 　 (晶體/非晶體)，理由是　 　；
（3）0~2分鐘升溫比8~12分鐘快，原因　 　
（4）實驗過程中，燒杯中氣泡出現如圖丙現象，該現象出現的時間最接近圖乙中的________。
A．第4分鐘 B．第8分鐘 C．第16分鐘 D．第28分鐘
【答案】（1）秒表
（2）晶體；有一定的熔化溫度
（3）冰的比熱比水小
（4）D
【解析】（1）根據要測量的物理量選擇合適的測量工具；
（2）晶體和非晶體的區別：有無新物質生成。
（3）根據Q=cm△t可知，質量相同的不同物質吸收相同的熱量時，比熱容越大，則升高的溫度越小，據此分析解答；
（4）根據氣泡體積的變化確定水的狀態即可。
【解答】（1）在實驗過程中，要測量冰的溫度隨時間的變化規律，因此還需要測量工具秒表。
（2）根據圖乙可知，冰是晶體，理由是：有一定的熔化溫度。
（3）0~2分鐘升溫比8~12分鐘快，原因冰的比熱比水小；
（4）根據圖丙可知，燒杯底部產生的氣泡在上升過程中逐漸變大，這說明上下溫度一致，應該是水已經沸騰，則這個現象最接近圖乙中的第28分鐘，故選D。
18.為研究影響蒸發快慢的因素，某同學在 4 塊相同的玻璃板上各滴一滴質量相同的水，進行如圖所示的實驗探究。
（1）通過　 　 兩組的對照，可以得出水蒸發快慢與水表面流速有關。
（2）在研究水的溫度對蒸發快慢的影響時，對水滴進行加熱 (如圖C)直至沸騰，且水滴 比對照組先消失。該實驗結果能否作為支持“溫度越高，蒸發越快”的證據？　 　。 （3）小明同學想改進實驗，于是繼續進行了如下操作：在相同環境下的兩塊相同的玻璃板 上分別滴上一滴和兩滴水 (如右圖)，結果發現甲圖中水先蒸發完，于是他得出結論：水蒸發快慢與水的表面積有關，水的表面積越小蒸發越快。請分析小明的實驗設計和結論得出是否合理并說明理由　 　 。
【答案】（1）AB （2）不能 （3）不合理 存在質量和表面積兩個變量
【解析】（1）根據控制變量法的要求選擇對照實驗；
（2）（3）根據控制變量法的要求分析。
【解答】（1）探究水蒸發快慢與水的表面積的關系時，必須控制水的質量、溫度和空氣流速相同，只改變表面積，故選實驗AB。
（2）在對照實驗A和C中，水的質量、表面積和空氣流速相同，只有溫度不同，因此可以作為支持“溫度越高，蒸發越快”的證據。
（3）根據圖片可知，小明設計的實驗不合理，理由：存在質量和表面積兩個變量。
19.小海在學習了沸騰的知識后，進行了如下探究。
（1）圖甲為該實驗的裝置，小海觀察到水沸騰前和沸騰時水中氣泡上升情況不同，圖乙中　 　(填“A”或”B”)是水沸騰時氣泡上升的情況。
（2）給一定量的水加熱，其溫度與時間的關系如圖丙中曲線c所示(實線部分)。若其他條件不變，僅將水量減少，則溫度與時間的關系圖像應是曲線　 　。
（3）臨海美食核桃燉蛋，在制作時可將裝有蛋液的碗直接放入水中煮熟，由此小海將裝有水的試管放入水中進行加熱(如圖丁)，觀察到燒杯中的水沸騰時試管中的水卻未出現沸騰現象，原因是 　。
【答案】（1）B （2）a （3）試管內外水的溫度相同，試管內的水無法吸熱
【解析】水沸騰時的氣泡上升過程中，體積不斷變大，直到液面破裂開，水未沸騰時氣泡上升過程中遇冷液化，體積變小。水量越大，加熱至沸騰所需的時間越長。水沸騰時溫度保持不變。水沸騰需要滿足兩個條件：溫度達到沸點，繼續吸熱。
【解答】（1）水沸騰時的氣泡上升過程中，體積不斷變大，直到液面破裂開，因此圖乙中B是水沸騰時氣泡變化的情況。
（2）若其他條件不變，僅將水量減少，則會縮短水到達沸騰的時間，而水的沸點不變，因此溫度與時間的關系圖像應是曲線a。曲線b，加熱至沸騰所需時間減少，說明水量減少，沸騰時的溫度升高，說明沸點升高，可能時氣壓變大。曲線d，加熱至沸騰所需時間減少，說明水量減少，沸騰時的溫度降低，說明沸點降低，可能時氣壓變小。
（3）水沸騰吃了溫度達到沸點并要繼續吸熱；燒杯內的水沸騰后溫度保持在沸點，試管內的水溫度也達到沸點后就不能再繼續吸熱了，所以未出現沸騰現象。
20.（2023九下·慶元模擬）人們都說：“被100℃的水蒸氣燙傷，要比被100℃的熱水燙傷嚴重得多”。對此，小科設計了以下實驗驗證：
①將一定質量溫度為tl的冷水裝入一個雙層玻璃真空保溫杯中，液面如圖甲所示位置，標記為A；
②向杯中插入導管，將100℃的水蒸氣通入保溫杯的冷水中（水蒸氣全部被吸收），發現杯中水面明顯上升；
③一段時間后，停止通入水蒸氣，移出導管后，杯中液面位置如圖乙所示，標記為B，再測出此時杯中水的溫度為t2，比較發現t2高于tl。
（1）杯中水面上升是通入的水蒸氣發生　 　（填物態變化名稱）的結果；
（2）小華認為小科的實驗還不足以證明他的觀點，小華的改進步驟如下：
①再取一個相同保溫杯，在保溫杯中倒入與第一個保溫杯中質量相同，溫度為tl的冷水；
②然后向杯中倒入100℃的沸水直至B處；
③搖勻后測出此時保溫杯中的水溫為t3，若t3低于　 　（選填“t1”或“t2”），則可以說明“被100℃的水蒸氣燙傷更嚴重”是因為100℃的水蒸氣變成100℃的熱水時，還會放出熱量。
（3）為了防止在開蓋時被水蒸氣燙傷，你認為下列開蓋方法最安全的是　 　。
【答案】（1）液化 （2）t2 （3）B
【解析】（1）根據物質的初始態和終末態確定物態變化的名稱；
（2）100℃的水蒸氣先液化放熱，變成水后再繼續放熱，因此它比100℃的水多一段放熱的過程，那么對應的冷水吸收的熱量多，最終溫度就會偏高；
（3）注意開蓋時水蒸氣是否會傷到人即可。
【解答】（1）水蒸氣從氣態變成液態發生液化現象。
（2）t3為只有熱水放熱溫度，t2為水蒸氣液化和熱水放熱后的溫度，即前者小于后者，即t3低于t2；
（3）觀察可知，B中開蓋后，蒸屜中的水蒸氣只能從左側排出，而人在右側，此時水蒸氣不會傷到人，故選B。
21．（2023九下·義烏模擬）在《大氣壓強》一課中，教材里設計了如圖所示的活動：“燒瓶中的水沸騰后把酒精燈移去，水停止沸騰。用插有一段玻璃管的橡膠塞把瓶口塞緊，把大注射器接在一段橡皮管上，橡皮管的另一端接到瓶塞的玻璃管口上向外拉注射器的活塞?！比绻麑嶒灣晒?，活動中應該看到什么現象 請你解釋產生這一現象的原因。
【答案】水重新沸騰。要點：向外拉活塞，瓶內的氣體體積變大，氣壓變??；水的沸點隨氣壓的減小而降低，水溫達到了水的沸點；水從燒瓶吸熱，水重新沸騰。
【解析】液體的沸點與氣壓有關，氣壓越小，沸點越低。沸點越低，水越容易沸騰。
【解答】向外拉注射器的活塞。一部分空氣被抽到了注射器內，瓶內氣體體積變大，氣體壓強減小，沸點降低。 水溫達到了水的沸點； 所以水重新沸騰起來了。這也就說明了水的沸點隨氣壓降低而降低。
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專題06 物態變化的應用和內能相關問題
【課程標準】
1．熔化和凝固
①識別熔化和凝固 ②繪制晶體熔化圖線
③描繪晶體熔化和凝固過程中的特點 ④知道熔化和凝固過程伴隨吸熱與放熱
2．汽化和液化
①知道蒸發、沸騰的概念 ②知道影響蒸發快慢的因素和蒸發的致冷作用
③描述液體沸騰過程中的特點 ④知道液化的概念和方法
⑤能用物質粒子模型簡要解釋汽化和液化現象
3.內能
①知道克服摩擦做功與物體內能改變關系 ②知道做功和熱傳遞是改變內能的兩種途徑
③知道在熱傳遞過程中用熱量來量度內能的變化
④舉例說出化學能和內能的轉化 ⑤說明生物體能量來源及其轉化
⑥說出汽油機的工作過程 ⑦知道汽油機的能量轉化
【學業要求】
①知道熔化和凝固過程伴隨吸熱與放熱
②知道影響蒸發快慢的因素和蒸發的致冷作用
③描述液體沸騰過程中的特點
④能用物質粒子模型簡要解釋汽化和液化現象
⑤知道做功和熱傳遞是改變內能的兩種途徑
⑥知道在熱傳遞過程中用熱量來量度內能的變化
⑦說出汽油機的工作過程
【命題重點】物態變化主要考察三種狀態轉變時名稱與熱量的變化，尤其注意熔化與凝固時的溫度曲線變化。能量轉移的方式要注意內能的改變，機械能是否守恒與動能勢能的轉化。型較分散:選擇、填空、實驗、計算都會出現。
【方法要點】功和功率的計算注意單位轉化，要用標準單位，探究題要注意影響因素。判斷機械能守恒要留意是否收到阻力、彈力、拉力等影響。
考點1：熔化和凝固
考點解讀：物質從固態變為液態叫熔化；物質從液態變為固態叫凝固；熔化和凝固是可逆的兩種物態變化過程。固體可分為晶體和非晶體；晶體和非晶體的根本區別是：晶體有熔點(熔化時溫度不變繼續吸熱)，非晶體沒有熔點(熔化時溫度升高，繼續吸熱)；同一晶體的熔點和凝固點相同。晶體熔化的條件：溫度達到熔點；繼續吸收熱量；晶體凝固的條件：溫度達到凝固點；繼續放熱。
例1：（2023·杭州模擬）如圖是在標準大氣壓下，某種物質的溫度隨時間變化的圖象。下列說法中錯誤的是（　　）
A．該物質是晶體
B．該物質在標準大氣壓下的熔點和沸點分別是0℃和100℃
C．該物質液態時的比熱容比固態時小
D．在BC和DE段，溫度保持不變，但需吸熱
考點2：汽化和液化
考點解讀：物質從液態變為氣態叫汽化；物質從氣態變為液態叫液化；汽化和液化是互為可逆的過程，汽化要吸熱，液化要放熱。汽化的方式為沸騰和蒸發(1)蒸發①在任何溫度下都能發生，且只在液體表面發生的緩慢的汽化現象。②影響蒸發快慢的因素有：a．液體的溫度，溫度越高蒸發越快；b．液體表面積的大小，表面積越大，蒸發越快；c．液體表面的空氣流速，空氣流動越快，蒸發越快。(2)沸騰①在一定溫度下，在液體表面和內部同時發生的劇烈的汽化現象。②沸點：液體沸騰時的溫度叫沸點；不同液體的沸點一般不同；同種液體的沸點與壓強有關，壓強越大沸點越高。③液體沸騰的條件：溫度達到沸點還要繼續加熱。
例2：（2024九下·臨安模擬）同學們觀察到冬天教室窗內的玻璃上，特別容易起一層水珠（如圖甲）．查閱資料發現：水珠是因為教室內的水蒸氣遇冷液化形成的，水蒸氣剛好液化的溫度稱為露點溫度．如果玻璃表面的溫度低于露點溫度時，水蒸氣就會液化．當教室內水汽含量為50%和80%時，露點溫度與教室內氣溫的關系如圖乙所示．
甲 乙
（1）根據圖乙，當教室內氣溫為、水汽含量為50%、玻璃表面的溫度為時，教室窗玻璃上　 　（選填“易”或“不易”）出現小水珠．
（2）小明用小風扇對著玻璃吹風，玻璃上的水珠很快就消失了，其原因是　 　
（3）小明發現，有一種電熱鏡可防止鏡面起霧．請說明冬天洗澡時，對電熱鏡加熱可以防止鏡面起霧的原因：　 　
考點3：探究不同物質熔化過程的不同
考點解讀：晶體熔化時有一定的熔化溫度，即熔點，而非晶體沒有熔點。晶體熔化時要吸熱，但溫度保持不變；非晶體熔化時要吸熱，溫度一直在升高。實驗題眼突破①實驗選取小顆粒固體②試管插入燒杯中的位置要適當③采用“水浴法”加熱的優點(固體受熱均勻)。④石棉網的作用(使燒杯受熱均勻)。⑤熔化過程中內能、溫度及熱量的變化規律(吸收熱量、內能增加，但溫度保持不變)。⑥燒杯口處的“白氣”，試管、燒杯壁水珠的成因(水蒸氣遇冷液化形成的小水珠)。⑦熔化前后曲線的傾斜程度不一樣的原因(同種物質，在不同狀態下的比熱容不同)。⑧在記錄溫度時，時間間隔過長，可能會帶來什么問題(可能會導致晶體熔化過程的溫度記錄不全甚至沒有記錄，無法記錄到晶體熔化時溫度的變化，導致實驗失敗或得出錯誤的結論)。⑨利用比熱容公式計算熱量。
例3：（2023·舟山模擬）某小組用圖甲的實驗裝置探究海波在熔化前后其溫度隨加熱時間變化的規律，得到下表的實驗記錄。
時間（分） 0 1 2 3 4 5 6 7 8
溫度（℃） 32 36 40 44 48 48 48 48 48
（1）請按上述實驗數據在坐標中作出溫度隨時間變化的圖像。
（2）第5分鐘時，海波處于　 　狀態。
（3）試管要放在盛水的燒杯內加熱，而不是用酒精燈直接加熱。理由是：　 　。
考點4：探究水的沸騰
考點解讀：水沸騰時持續吸熱，但溫度保持不變；水的沸點與水上方的氣壓有關，氣壓越高，沸點越高。實驗題眼突破：①組裝器材的順序(自下而上)。②溫度計的使用與讀數。③縮短實驗時間的方法：(加大酒精燈火焰；使用初溫較高的水；給燒杯加蓋子)④燒杯上蓋紙板的原因(減少熱量的散失，使水在短時間內達到沸騰)。⑤紙板上留一個小孔的作用(使燒杯內外的氣壓相等)。⑥水開始沸騰的判定(水的溫度升高到一定程度后，溫度保持不變，且水內部有大量氣泡產生，且在上升過程中體積逐漸變大，到水面時破裂)。⑦水沸騰前溫度計示數的特點(溫度計的示數不斷上升)。⑧水沸騰時溫度計示數的特點(溫度計的示數保持不變)。⑨沸點與氣壓的關系(杯口的蓋密封較嚴時，燒杯內的氣壓高于一個標準大氣壓，導致水的沸點高于100 ℃；當地大氣壓小于一個標準大氣壓時，水的沸點低于100 ℃)⑩水沸騰過程中溫度與熱量、內能之間的關系(吸收熱量，溫度不變，內能增大)。水沸騰后撤掉酒精燈觀察現象(水未立即停止沸騰，原因是水繼續從石棉網上吸熱)。
例4：（2021·余杭模擬）在“水的沸騰實驗”中，小樂進行了如下探究，回答問題：
（1）如圖甲所示的A、B兩套實驗裝置（酒精燈的規格和水的質量相同），小樂選取了B實驗裝置進行實驗，其優點是　 　。
（2）當水溫到達90℃時后，每隔1分鐘記錄一次水溫，直到水沸騰后持續幾分鐘為止，根據記錄數據繪制出如圖乙所示的水溫與加熱時間關系圖像，實驗中，是通過　 ?。ㄟx填“熱傳遞”或“做功”）方式增加水的內能；水的沸點是　 　℃。
（3）水沸騰時，小樂觀察到的實驗現象如圖丙所示。氣泡在上升過程中逐漸變大的原因是　 ?。▽懗?點）。
考點5：影響內能大小的因素
考點解讀：影響內能大小的因素有溫度、質量、狀態等。同個物體溫度越高，內能越大；溫度相同的同種物質，質量越大，內能越大。物體吸收了熱量，內能會增大，但溫度不一定會升高(如晶體的熔化、液體的沸騰等)。
例5：（2022·浙江杭州·九年級期末）室溫為10℃時，小金利用如圖所示裝置驗證“外界對物體做功，可以使物體的內能增加”。小金用平均為50牛的力將活塞壓下12厘米，發現底部浸有0.001千克乙醚的棉花并沒有出現燃燒現象。（乙醚的比熱容約為1.8×103J/kg·℃，著火點為160℃）
（1）小金的實驗沒有成功，請幫助他分析原因。
（2）小金對活塞做功多少焦？
（3）0.001千克乙醚溫度從10℃升高到著火點至少需要吸收多少熱量？
考點6：比較不同物質吸熱本領的強弱
考點解讀：比較不同物質吸熱本領的強弱?？梢酝ㄟ^加熱相同的時間，比較溫度變化來判斷物體的吸熱能力(溫度變化快的吸熱能力弱)。也可以通過觀察升高相同的溫度，比較加熱時間來判斷物體的吸熱能力(加熱時間長的物體吸熱能力強)。
例6：（2023·紹興）為了比較液體a和液體b的比熱大小，小寧分別稱取相同質量的a和b，在初溫相同條件下，利用如圖所示裝置在沸水中加熱
（1）做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種途徑。本實驗中，液體a、b內能增加的途徑是　 　。
（2）實驗過程中，小寧觀察到溫度計甲的示數變化始終比乙快。由此可知，液體a的比熱ca與液體b的比熱cb的大小關系是：ca　 　cb。
考點7：動能和勢能的轉化判斷
考點解讀：當物體升高或降低時，往往存在著動能和重力勢能的轉化；當物體受力發生形變時，也會有動能和彈性勢能的轉化。判斷時要注意物體的速度、高度、彈性形變的大小變化，從而得出動能和勢能的大小變化。2
例7：（2024·紹興模擬）如圖所示，將一個小球從h 高處以相同的速度拋出，一次斜上拋，沿a 運動軌跡落地；另一次水平拋；沿b 運動軌跡落地，不計空氣阻力。關于小球落地時動能的大小，下列說法中正確的是 (　　)
A．沿 a 軌跡大 B．沿b軌跡大
C．沿a、b軌跡一樣大 D．條件不足，無法判斷
考點8：內能和機械能的比較
考點解讀：
比較項目 內 能 機械能
所含能量 分子的動能、分子的勢能 物體的動能、重力勢能、彈性勢能
影響因素 物體的溫度、質量、狀態等 物體的速度、質量、高度、形變程度
特 點 始終具有 不一定有
聯 系 可以互相轉化
例8：（2024九下·上城模擬）圖甲是熱機的四個沖程，圖乙試管中有20毫升水，由初溫60℃加熱至90℃，塞子彈起，試管口出現“白氣”，（ c水=4.2×103J/(kg ℃))。對此過程分析不合理的是（　?。?br/>A．試管口看到的“白氣”是液態水
B．水吸收的熱量為2520焦
C．塞子彈起時，試管內氣體對外做功，內能減少
D．圖乙塞子彈起時發生的能量轉化與圖甲中的②沖程相同
考點9：對能量的轉化和守恒定律的理解
考點解讀：自然界中各種能量可以相互轉移或轉化，一種能量的減少或消失必然伴隨著另一種能量的增加或產生；反之亦然。但能量的轉化和轉移不是任何時候都能發生的，它有方向性，如熱的鐵塊放入冷水中，鐵塊把內能轉移到了水中，使自身溫度下降；但它不能從冷水中吸收熱量使自身的溫度升高。
【典例9】（2024九下·錢塘模擬）小應利用如圖所示器材測量家中植物油的比熱容。假設周圍環境的氣壓為一個標準大氣壓，忽略鵝卵石、水和植物油在空氣中熱量散失。
實驗步驟：
第一步：用案秤稱出鵝卵石的質量m，然后在杯中分別倒入與鵝卵石質量相同的水和植物油，鵝卵石、水和植物油的溫度均為25℃；
第二步：將兩個相同的鵝卵石放入熱水壺的沸水中，待它們與沸水同溫后，夾起鵝卵石迅速分別放入裝有水和植物油的杯中，測出鵝卵石與水、鵝卵石與植物油同溫時的溫度分別為t水=37℃，t油=50℃；
（1）鵝卵石放入沸水后，鵝卵石的內能　 　（選填“增大”或“減小”），這是通過　 　（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式改變內能；
（2）第二步中杯中水吸收的熱量 　植物油吸收的熱量；（選填“大于”“小于”或“等于”）
（3）求植物油的比熱容　 ?。惺接嬎悖?。
一、選擇題
1.（2024·浙江）某同學沖泡了一杯熱飲。下列選項中不能加快熱飲降溫的是（　　）
A．向杯口不斷吹氣 B．取一空杯子互倒熱飲
C．向杯中加入冰塊 D．擰緊杯蓋靜置于桌面
2.（2023·衢州）寒冷的冬天，戴眼鏡的同學從室外走到溫暖的房間內，鏡片變得模糊，一段時間后，鏡片又變得清晰。這一現象中先后發生的物態變化是（　　）
A．液化 汽化 B．汽化 液化 C．凝固 汽化 D．凝固 液化
3.如圖所示，自然界中的雪、霧、露、霜等現象，都是水這種物質發生物態變化形成的。對這些現象的描述，正確的是（　　）
A．雪的形成是凝華現象，需要吸熱
B．霧的形成是汽化現象，需要吸熱
C．露的形成是液化現象，需要放熱
D．霜的形成是凝固現象，需要放熱
4．（2023·衢州）中國是茶文化之鄉，中國茶文化是世界非物質文化遺產?！敝蟛琛边^程中蘊含著豐富的科學知識。下列說法正確的是（　?。?br/>A．茶水沸騰時，吸收熱量，溫度升高
B．茶水升溫是通過做功的方式改變內能
C．壺嘴冒出的”白氣”是汽化形成的現象
D．茶香撲鼻，表明分子在不停地做無規則運動
5.（2023九下·義烏模擬）如圖示為某種物質熔化時溫度隨時間的變化的圖象。根據圖象下列判斷正確的是（　　）
A．該物質熔化過程持續了40min
B．該物質是晶體，熔點為100℃
C．在第35min，該物質處于固液共存狀態
D．在第10min到第25min之間，物質溫度不變，但要吸收熱
6．如圖，燒瓶里裝了半瓶水，加熱至沸騰。接著，用軟木塞把瓶口塞緊，并把燒瓶翻過來，這時水已經停止沸騰。然后把碎冰渣倒在朝天的燒瓶底上，這時瓶內的水就又重新沸騰起來了。根據上述實驗現象下列說法正確的是（　　）
A．底部熱的水跑到上面，所以水再次沸騰了 B．瓶內的氣壓變小，所以水再次沸騰
C．冰把熱量傳給了水，所以水再次沸騰了 D．瓶內的氣壓變大，所以水再次沸騰
7．汽車開了空調后，前擋風玻璃表面有時會出現“水霧”。下列說法中正確的是（　?。?br/>A．夏天，水霧出現在玻璃的外表面；冬天，水霧出現在玻璃的內表面
B．夏天，水霧出現在玻璃的內表面；冬天，水霧出現在玻璃的外表面
C．無論冬夏，水霧是車外空氣中的水蒸氣遇冷液化后形成的
D．無論冬夏，水霧是車內空氣中的水蒸氣遇冷液化后形成的
8．（2024·拱墅二模）用如圖所示方式給試管中的冰水混合物加熱，在不斷加熱的過程中，下列現象或事實描述錯誤的是
A．試管中的冰會熔化，燒杯中的水會汽化
B．試管中的冰水混合物，在冰熔化過程中內能增加
C．燒杯中的水在沸騰前會不斷以蒸發的形式汽化
D．試管中的水因達不到沸點而不能沸騰
9.（2024·浙江）如圖所示，取一個配有活塞的厚玻璃筒，選擇一團可燃物置于筒內，壓下活塞。為了可燃物更易燃燒，關于所選可燃物的著火點及對活塞的操作正確的是（　　）
A．著火點低，緩慢下壓 B．著火點高，緩慢下壓
C．著火點低，快速下壓 D．著火點高，快速下壓
二、填空
10.（2022·浙江寧波·中考真題）單位質量的氣體物質，在體積不變的條件下溫度升高1℃所吸收的熱量稱為該氣體的定容比熱，已知氦氣的定容比熱為3100J/(kg·℃)。如圖所示，質量為0.02kg的氦氣被密封在圓柱形氣缸內，氣缸內氦氣氣壓與外界大氣壓相同。用力把活塞AB固定，當氦氣的溫度從20℃升高到30℃時，氦氣吸收的熱量是___________J。撤去力，氦氣推動活塞做功，這一過程的能量轉化形式與四沖程汽油機的___________沖程相同。
11.（2024·杭州二模） 為了控制衛星內部的溫度在一定范圍內，保護衛星內部的電子設備，科學家發明了熱管。如圖所示為熱管傳熱的原理示意圖，金屬外殼內襯墊一層由多孔材料做成的吸液芯，芯中充有某種液體，其中心是氣腔。衛星利用熱管將熱量從向陽面“搬”到背陰面，使整體溫度趨于平衡。
（1）下列對于熱管原理的解釋，正確的是____(填字母)。
A．熱端吸熱升華，冷端放熱凝華 B．熱端吸熱汽化，冷端放熱液化
C．熱端放熱汽化，冷端吸熱液化 D．熱端放熱升華，冷端吸熱凝華
（2）為了能夠更快地調節整體溫度的平衡，吸液芯中的液體應該選　 　(填“水”或“酒精”) ， 原因是　 　。
12.（2023九上·余姚期末）密閉的房間里有一臺規格為“220V 800W”的取暖器，閉合開關使其正常工作30分鐘，
（1）該取暖器消耗的電能為　 　焦耳；
（2）若房間里空氣質量為45千克，取暖器放出熱量的15%被空氣吸收，則這段時間房間里空氣溫度升高了　 　℃ (數字準確到小數點后一位)。[空氣的比熱為1000J/(kg．℃)]
13.（2023·杭州模擬）觀察自然現象，通過實驗研究揭示其原理，并解釋生產、生活中的應用，這是科學學習的一種基本方法。
（1）高山或高原地區，普通的鍋難以將飯煮熟，我們可以用高壓鍋來煮飯，那么高壓鍋運用了實驗 　 ?。ㄟx填“甲”或“乙”）的原理。
（2）天宮課堂上，西藏分會場的同學提問：我們西藏地區海拔高，氣壓低，容易把水燒開，太空中是否容易把水燒開呢？王亞平答：因為在失重條件下，水 　 　選填（“能”或“不能”）進行對流，所以不容易燒開。
14．（2023·臺州）如圖是電熱液體蚊香器，工作時內部的發熱部件對蚊香液加熱，一段時間后，其項部有“白霧”飄出，房間里彌漫著蚊香液的清香，起到驅蚊和滅蚊的作用。
（1）發熱部件使蚊香液溫度升高，該過程主要通過　 　，使蚊香掖的內能增加(填“做功"或“熱傳遞”)；
（2）“白霧”是蚊香液先汽化后　 　形成的(填物態變化名稱)；
（3）房間里彌漫著清香說明分子在不停地做　 　。
15．（2023·衢州）我國擁有全球聚光面積最大的熔鹽電站，該電站內1.2萬多面“定日鏡”環繞吸熱塔，其工作原理如圖所示。
（1）為將陽光反射到吸熱塔，一天中“定日鏡”需不斷改變朝向。其原因是　 　。
（2）高溫熔鹽流經蒸汽發生器時，放出熱量使水變成高溫高壓的水蒸氣，帶動發電機發電。此過程，蒸汽發生器中水發生的物態變化是　 　。
（3）該熔鹽電站實現每年減排二氧化碳達35萬噸，這能減緩哪種環境問題？　 　。
16．小華同學利用圖甲所示的裝置探究某物質熔化的特點，他每隔1min記錄一次溫度計的示數，觀察物質的狀態，并作出溫度隨時間變化規律的圖像，如圖乙所示。
（1）實驗中通過水對試管加熱，而不是直接加熱試管，目的是　 　（寫一點即可）。
（2）圖乙中4min時，物質處于　 　態。
（3）該物質的熔化特點：吸收熱量，溫度　 　。故該物質是　 　（選填“晶體”或“非晶體”）。
三、解答
17.（2023七上·龍港期末）某小組同學探究“冰的熔化特點”，實驗裝置如圖甲所示，并繪制溫度計示數隨時間變化 的圖像如圖乙所示。
（1）要完成該實驗，除圖中所示器材外，還需要的測量工具有　 ?。?br/>（2）由圖乙可知：冰是　 　 (晶體/非晶體)，理由是　 　；
（3）0~2分鐘升溫比8~12分鐘快，原因　 　
（4）實驗過程中，燒杯中氣泡出現如圖丙現象，該現象出現的時間最接近圖乙中的________。
A．第4分鐘 B．第8分鐘 C．第16分鐘 D．第28分鐘
18.為研究影響蒸發快慢的因素，某同學在 4 塊相同的玻璃板上各滴一滴質量相同的水，進行如圖所示的實驗探究。
（1）通過　 　 兩組的對照，可以得出水蒸發快慢與水表面流速有關。
（2）在研究水的溫度對蒸發快慢的影響時，對水滴進行加熱 (如圖C)直至沸騰，且水滴 比對照組先消失。該實驗結果能否作為支持“溫度越高，蒸發越快”的證據？　 　。 （3）小明同學想改進實驗，于是繼續進行了如下操作：在相同環境下的兩塊相同的玻璃板 上分別滴上一滴和兩滴水 (如右圖)，結果發現甲圖中水先蒸發完，于是他得出結論：水蒸發快慢與水的表面積有關，水的表面積越小蒸發越快。請分析小明的實驗設計和結論得出是否合理并說明理由　 　 。
19.小海在學習了沸騰的知識后，進行了如下探究。
（1）圖甲為該實驗的裝置，小海觀察到水沸騰前和沸騰時水中氣泡上升情況不同，圖乙中　 　(填“A”或”B”)是水沸騰時氣泡上升的情況。
（2）給一定量的水加熱，其溫度與時間的關系如圖丙中曲線c所示(實線部分)。若其他條件不變，僅將水量減少，則溫度與時間的關系圖像應是曲線　 　。
（3）臨海美食核桃燉蛋，在制作時可將裝有蛋液的碗直接放入水中煮熟，由此小海將裝有水的試管放入水中進行加熱(如圖丁)，觀察到燒杯中的水沸騰時試管中的水卻未出現沸騰現象，原因是 　。
20.（2023九下·慶元模擬）人們都說：“被100℃的水蒸氣燙傷，要比被100℃的熱水燙傷嚴重得多”。對此，小科設計了以下實驗驗證：
①將一定質量溫度為tl的冷水裝入一個雙層玻璃真空保溫杯中，液面如圖甲所示位置，標記為A；
②向杯中插入導管，將100℃的水蒸氣通入保溫杯的冷水中（水蒸氣全部被吸收），發現杯中水面明顯上升；
③一段時間后，停止通入水蒸氣，移出導管后，杯中液面位置如圖乙所示，標記為B，再測出此時杯中水的溫度為t2，比較發現t2高于tl。
（1）杯中水面上升是通入的水蒸氣發生　 ?。ㄌ钗飸B變化名稱）的結果；
（2）小華認為小科的實驗還不足以證明他的觀點，小華的改進步驟如下：
①再取一個相同保溫杯，在保溫杯中倒入與第一個保溫杯中質量相同，溫度為tl的冷水；
②然后向杯中倒入100℃的沸水直至B處；
③搖勻后測出此時保溫杯中的水溫為t3，若t3低于　 ?。ㄟx填“t1”或“t2”），則可以說明“被100℃的水蒸氣燙傷更嚴重”是因為100℃的水蒸氣變成100℃的熱水時，還會放出熱量。
（3）為了防止在開蓋時被水蒸氣燙傷，你認為下列開蓋方法最安全的是　 　。
21．（2023九下·義烏模擬）在《大氣壓強》一課中，教材里設計了如圖所示的活動：“燒瓶中的水沸騰后把酒精燈移去，水停止沸騰。用插有一段玻璃管的橡膠塞把瓶口塞緊，把大注射器接在一段橡皮管上，橡皮管的另一端接到瓶塞的玻璃管口上向外拉注射器的活塞?！比绻麑嶒灣晒Γ顒又袘摽吹绞裁船F象 請你解釋產生這一現象的原因。
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