高考物理一轮复习第十三章热学专题强化十四应用气体实验定律解决“三类模型问题”学案.pdf

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1、专题强化十四专题强化十四应用气体实验定律解决“三类模型问题”应用气体实验定律解决“三类模型问题” 专题解读 1.本专题是气体实验定律在玻璃管液封模型、 汽缸活塞类模型、 变质量气体模型 中的应用，高考在选考模块中通常以计算题的形式命题. 2.学好本专题可以帮助同学们熟练的选取研究对象和状态变化过程， 掌握处理三类模型问题 的基本思路和方法. 3.本专题用到的相关知识和方法有：受力分析、压强的求解方法、气体实验定律等. 命题点一“玻璃管液封”模型 1.三大气体实验定律 (1)玻意耳定律(等温变化)：p1V1p2V2或pVC(常数). (2)查理定律(等容变化)： 或 C(常数). (3)盖吕萨克

2、定律(等压变化)： 或 C(常数). 2.利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路 p 1 p 2 p T 1 T 2 T V 1 V 2 V T 1 T 2 T 3.玻璃管液封模型 求液柱封闭的气体压强时，一般以液柱为研究对象分析受力、列平衡方程，要注意： (1)液体因重力产生的压强大小为pgh(其中h为至液面的竖直高度)； (2)不要漏掉大气压强，同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力； (3)有时可直接应用连通器原理连通器内静止的液体，同种液体在同一水平面上各处压 强相等； (4)当液体为水银时，可灵活应用压强单位“cmHg”等，使计算过程简捷. 1 类型 1单独气体问题 例 1(201

3、7全国卷33(2)一种测量稀薄气体压强的仪器如图 1(a)所示，玻璃泡M 的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2.K1长为l，顶端封闭，K2上端与待测气体连 通；M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通.开始测量时，M与K2相通；逐渐提升R，直 到K2中水银面与K1顶端等高， 此时水银已进入K1， 且K1中水银面比顶端低h， 如图(b)所示. 设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变.已知K1和K2的内径均为d，M 的容积为V0，水银的密度为 ，重力加速度大小为g.求： 图 1 (1)待测气体的压强； (2)该仪器能够测量的最大压强. ghd gld 答案(1)(2) 2 4

4、V0dlh4V0 解析(1)水银面上升至M的下端使玻璃泡中气体恰好被封住，设此时被封闭的气体的体积 为V，压强等于待测气体的压强p.提升R，直到K2中水银面与K1顶端等高时，K1中水银面比 顶端低h；设此时封闭气体的压强为p1，体积为V1，则 2222 VV 0 d2l V 1 d2h 1 4 1 4 由力学平衡条件得 p 1p gh 整个过程为等温过程，由玻意耳定律得 pVp 1V1 联立式得 ghd p 2 4V0dlh (2)由题意知 22 hl 联立式有 2 gld p 4V0 22 该仪器能够测量的最大压强为 gld p max 4V0 变式 1(2015全国卷33(2)如图2，一粗

5、细均匀的U 形管竖直放置，A侧上端封闭， 22 B侧上端与大气相通，下端开口处开关K 关闭；A侧空气柱的长度为l10.0 cm，B侧水银 面比A侧的高h3.0 cm.现将开关 K 打开，从 U 形管中放出部分水银，当两侧水银面的高 度差为h110.0 cm 时将开关 K 关闭.已知大气压强p075.0 cmHg. 图 2 (1)求放出部分水银后A侧空气柱的长度； (2)此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度， 求注入的水银在管内的长 度. 答案(1)12.0 cm(2)13.2 cm 解析(1)以 cmHg 为压强单位.设A侧空气柱长度l10.0 cm 时的压强为p；当两侧水银

6、面 的高度差为h110.0 cm 时，空气柱的长度为l1，压强为p1. 由玻意耳定律得plp1l1 由力学平衡条件得pp0h 打开开关 K 放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空 气柱长度的增加逐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随之减小，直至B侧水银面低于A 侧水银面h1为止.由力学平衡条件有 p 1p0h1 联立式，并代入题给数据得l112.0 cm (2)当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为l2，压强为p2. 由玻意耳定律得plp2l2 由力学平衡条件有p2p0 联立式，并代入题给数据得l210.4 cm 设注入的水银在管内的长度为h

7、，依题意得 h2(l1l2)h1 3 联立式，并代入题给数据得h13.2 cm. 类型 2关联气体问题 例 2(2016全国卷33(2)一 U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部 有一光滑的轻活塞.初始时， 管内汞柱及空气柱长度如图3 所示.用力向下缓慢推活塞， 直至 管内两边汞柱高度相等时为止.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离.已知玻 璃管的横截面积处处相同； 在活塞向下移动的过程中， 没有发生气体泄漏； 大气压强p075.0 cmHg.环境温度不变.(保留三位有效数字) 图 3 答案144 cmHg9.42 cm 解析设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；

8、左管中空气柱的压强为p2p0，长 度为l2.活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强 为p2，长度为l2.以 cmHg 为压强单位.由题给条件得 p 1p0(20.05.00) cmHg90 cmHg l 120.0 cm l 1(20.0 20.05.00) cm12.5 cm 2 由玻意耳定律得p1l1Sp1l1S 联立式和题给条件得 p 1144 cmHg 依题意p2p1 l 24.00 cm 20.05.00 cmh11.5 cmh 2 由玻意耳定律得p2l2Sp2l2S 联立式和题给条件得 h9.42 cm. 变式 2如图 4 所示，由U 形管和细管连

9、接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为 0 的水槽 中，B的容积是A的 3 倍.阀门 S 将A和B两部分隔开.A内为真空，B和C内都充有气体.U 形管内左边水银柱比右边的低60 mm.打开阀门 S，整个系统稳定后，U 形管内左右水银柱高 度相等.假设 U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积. 4 图 4 (1)求玻璃泡C中气体的压强(以 mmHg 为单位)； (2)将右侧水槽中的水从 0 加热到一定温度时，U 形管内左右水银柱高度差又为 60 mm， 求加热后右侧水槽的水温. 答案(1)180 mmHg(2)364 K 解析(1)在打开阀门 S 前，两水槽水温均为T0273 K. 设玻璃泡B

10、中气体的压强为p1，体积为VB，玻璃泡C中气体的压强为pC，依题意有p1pC p 式中 p60 mmHg. 打开阀门 S 后，两水槽水温仍为T0， 设玻璃泡B中气体的压强为pB，依题意，有pBpC 玻璃泡A和B中气体的体积V2VAVB 根据玻意耳定律得p1VBpBV2 联立式，并代入已知数据得 VB pC p180 mmHg VA (2)当右侧水槽的水温加热至T时，U 形管左右水银柱高度差为p，玻璃泡C中气体的压 强pCpBp 玻璃泡C中的气体体积不变，根据查理定律得 pCpC T 0 T 联立式，并代入题给数据得T364 K. 命题点二“汽缸活塞类”模型 汽缸活塞类问题是热学部分典型的物理综

11、合题， 它需要考虑气体、 汽缸或活塞等多个研究对 象，涉及热学、力学等物理知识，需要灵活、综合地应用知识来解决问题. 1.一般思路 (1)确定研究对象， 一般地说， 研究对象分两类： 一类是热学研究对象(一定质量的理想气体)； 另一类是力学研究对象(汽缸、活塞或某系统). (2)分析物理过程，对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程，依据气体实验定 5 律列出方程；对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程. (3)挖掘题目的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程. (4)多个方程联立求解.对求解的结果注意检验它们的合理性. 2.常见类型 (1)气体系统处于平衡状态，需综合应

12、用气体实验定律和物体的平衡条件解题. (2)气体系统处于力学非平衡状态，需要综合应用气体实验定律和牛顿运动定律解题. (3)两个或多个汽缸封闭着几部分气体，并且汽缸之间相互关联的问题，解答时应分别研究 各部分气体，找出它们各自遵循的规律， 并写出相应的方程，还要写出各部分气体之间压强 或体积的关系式，最后联立求解. 说明当选择力学研究对象进行分析时， 研究对象的选取并不唯一， 可以灵活地选整体或部 分为研究对象进行受力分析，列出平衡方程或动力学方程. 类型 1单独气体问题 例 3(2015全国卷33(2)如图5， 一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成， 两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的

13、质量为m12.50 kg，横截面积为S180.0 cm；小活 塞的质量为m21.50 kg，横截面积为S240.0 cm ；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l 40.0 cm；汽缸外大气的压强为p1.0010 Pa，温度为T303 K.初始时大活塞与大圆 筒底部相距 ，两活塞间封闭气体的温度为T1495 K.现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓 2 慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取 10 m/s .求： 2 5 2 2 l 图 5 (1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，汽缸内封闭气体的温度； (2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强. 答案(1)33

14、0 K(2)1.0110 Pa 解析(1)大小活塞在缓慢下移过程中，受力情况不变，汽缸内气体压强不变，由盖吕萨 克定律得 初状态V1 (S1S2)，T1495 K 2 末状态V2lS2 5 V 1 V 2 T 1 T 2 l 6 2 代入可得T2T1330 K 3 (2)对大、小活塞受力分析则有 m 1gm2gpS1p1S2p1S1pS2 可得p11.110 Pa 缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡过程中，气体体积不变，由查理定律得 5 p 1 p 2 T 2 T 3 T 3T303 K，解得 p 21.0110 5 Pa. 变式 3如图 6 所示，两端开口的汽缸水平固定，A、B是两个厚度不计

15、的活塞，可在汽缸 内无摩擦滑动，面积分别为S120 cm ，S210 cm ，它们之间用一根水平细杆连接，B通过 水平细绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量为M2 kg 的重物C连接， 静止时汽缸中的气体温度 22 T 1600 K，汽缸两部分的气柱长均为 L，已知大气压强p 0110 5 Pa，取g10 m/s2，缸 内气体可看做理想气体. 图 6 (1)活塞静止时，求汽缸内气体的压强； (2)若降低汽缸内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动 时，求汽缸内气体的温度. 2 答案(1)1.210 Pa(2)500 K 解析(1)设静止时汽缸内气体压强为p1，活塞受力平衡p1S1p0S2p0S1p1S2Mg

16、 代入数据解得p11.210 Pa (2)由活塞受力平衡可知缸内气体压强没有变化，设开始温度为T1，变化后温度为T2，由盖 吕萨克定律得 5 5 L S 1LS2L T 1 L3L S 1 S2 22 T 2 代入数据解得T2500 K. 类型 2关联气体问题 例 4(2017全国卷33(2)如图7，容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略) 连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门 K1、K3；B中有一可自由滑动的活塞 (质量、体积均可忽略).初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭 K2、K3，通过 K1 给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0 的 3 倍后关闭 K

17、1.已知室温为 27 ，汽缸导 热. 7 图 7 (1)打开 K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强； (2)接着打开 K3，求稳定时活塞的位置； (3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ，求此时活塞下方气体的压强. 答案(1)2p0(2)B的顶部 2 (3)1.6p0 解析(1)设打开 K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1.依题意，被活塞分开 的两部分气体都经历等温过程.由玻意耳定律得 V p 0Vp1V1 (3p0)Vp1(2VV1) 联立式得 V V 12 p12p0 (2)打开 K3后，由式知，活塞必定上升 .设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为 V 2(V22V)

18、时，活塞下气体压强为 p 2，由玻意耳定律得 (3p0)Vp2V2 由式得 3V p 2 p 0V 2 由式知，打开 K3后活塞上升直到B的顶部为止； 3 此时p2为p2p0 2 (3)设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1300 K 升高到T2320 K 的等容过程 中，由查理定律得p2 p 3 T 1 T 2 将有关数据代入式得 p 31.6p0 变式 4(2014新课标全国33(2)如图 8 所示，两汽缸A、B粗细均匀，等高且内壁 光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的 2 倍，A上端封闭，B上端与大气 8 连通；两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热， 两汽缸中各有

19、一厚度可忽略的绝热轻活塞 a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气.当大气压为p 0、外界和汽缸内气体温度均 1 为 7 且平衡时，活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的 ，活塞b在汽缸正中间. 4 图 8 (1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度； 1 (2)继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是汽缸高度的时，求氧气的压强. 16 4 答案(1)320 K(2)p0 3 解析(1)活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞a、b下方的氮气经历等压变化，设 汽缸A的容积为V0，氮气初态的体积为V1，温度为T1，末态体积为V2，温度为T2，按题意， 汽缸B的容积

20、为 ，则 4 31V07 V 1 V 0 V 0 4 4 248 3V0 V 2 V 0 V0 4 V 0 由盖吕萨克定律有： V 1 V 2 T 1 T 2 由式及所给的数据可得：T2320 K (2)活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升的距离是 1 汽缸高度的时， 活塞a上方的氧气经历等温变化， 设氧气初态的体积为V1， 压强为p1， 16 末态体积为V2，压强为p2，由所给数据及玻意耳定律可得 V 1 V 0，p1p0，V2 V 0 p 1V1p2V2 1 4 3 16 4 由式可得：p2p0. 3 9 命题点三“变质量气体”模型 分析变质量气体问题时，

21、要通过巧妙地选择研究对象， 使变质量气体问题转化为定质量气体 问题，用气体实验定律求解. (1)打气问题：选择原有气体和即将充入的气体作为研究对象，就可把充气过程中气体质量 变化问题转化为定质量气体的状态变化问题. (2)抽气问题：将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气 过程可以看成是等温膨胀过程. (3)灌气问题：把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体整体作为研究对象，可将变质 量问题转化为定质量问题. (4)漏气问题：选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象，便可使问题变成一定质量 气体的状态变化，可用理想气体的状态方程求解. 例 5如图 9 所示，一太阳能

22、空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板， 集热器容积为V0.开始时内部封闭气体的压强为p0，经过太阳暴晒，气体温度由T0300 K 升至T1350 K. 图 9 (1)求此时气体的压强； (2)保持T1350 K 不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0.求集热器内剩余气体 的质量与原来总质量的比值. 76 答案(1)p0(2) 67 p 0 p 1 T 1 3507 解析(1)由题意知气体发生等容变化，由查理定律得 ，解得p1p0p0p0. T 0 T 1 T 0 3006 (2)抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V2，由玻意耳定律可得p1V0 p0V2

23、则V2p1V0 7 V0 p 0 6 V06 所以，集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值为 . 77 V0 6 变式 5某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增 10 大到p，设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎 充入温度相同、压强也是p0、体积为_的空气. A.V p 0 p B.V p p 0 C.( 1)VD.( 1)V 答案C 解析设充入的气体体积为V0，根据玻意耳定律可得p0(VV0)pV，解得V0( 1)V，C 项正确. p p 0 p p 0 p p 0 1.如图 1 所示，在长为l57 cm 的一端封闭、另

24、一端开口向上的竖直玻璃管内，用 4 cm 高的水银柱封闭着 51 cm 长的理想气体，管内外气体的温度均为 33 .现将水银徐徐注入 管中， 直到水银面与管口相平， 此时管中气体的压强为多少？接着缓慢对玻璃管加热升温至 多少时，管中刚好只剩下4 cm 高的水银柱？(大气压强为p076 cmHg) 图 1 答案85 cmHg318 K 解析设玻璃管的横截面积为S，初态时，管内气体的温度为T1306 K，体积为V151S， 压强为p180 cmHg. 当水银面与管口相平时， 水银柱高为H， 则管内气体的体积为V2(57H)S， 压强为p2(76 H) cmHg. 由玻意耳定律得p1V1p2V2，代

25、入数据，得 H219H2520，解得H9 cm 或H28 cm(舍去) 所以p285 cmHg 设温度升至T时，水银柱高为 4 cm，管内气体的体积为V353S，压强为p380 cmHg.由盖 吕萨克定律得 ，代入数据，解得T318 K. 2.(2017河南六市一联)如图 2 所示， 在两端封闭的均匀半圆管道内封闭有理想气体， 管内 有不计质量可自由移动的活塞P，将管内气体分成两部分，其中OP与管道水平直径的夹角 11 V 1 V 3 T 1 T 45.两部分气体的温度均为T0300 K，压强均为p01.010 Pa.现对管道左侧气体 缓慢加热， 管道右侧气体温度保持不变， 当可动活塞缓慢移到

26、管道最低点时(不计摩擦).求： 5 图 2 (1)管道右侧气体的压强； (2)管道左侧气体的温度. 答案(1)1.510 Pa(2)900 K 解析(1)对于管道右侧气体，由于气体做等温变化，有： 5 p 0V1p2V2 V 2 V 1 解得p21.510 Pa (2)对于管道左侧气体，根据理想气体状态方程，有 5 2 3 p 0V1 p 2V2 T 0 T V 22V1 当活塞P移动到最低点时，对活塞P受力分析可得出两部分气体对活塞的压强相等，则有 p 2p2 解得T900 K 3.(2017安徽江南十校联考)如图 3 所示， 一圆柱形汽缸沿水平方向固定在桌面上， 一定量 的理想气体被活塞封

27、闭其中，已知汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动.开始时气 体压强为p，活塞内表面相对汽缸底部的距离为L，外界温度为T0，现用一质量为m的重锤 通过不可伸长的轻质细绳跨过光滑轻质滑轮水平连接活塞， 重新平衡后， 重锤下降h.求： (已 知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g) 图 3 (1)活塞的横截面积S. (2)若此后外界的温度变为T，则重新达到平衡后汽缸内气柱的长度为多少？ 答案(1)mg LhLhT (2) phT 0 解析(1)由玻意耳定律可知 12 pLSp 1(Lh)S 活塞受力平衡，有p1SpSmg 联立方程可得 mgLh S ph (2)由盖吕萨克定律有 LhS

28、L 0S T 0 T 解得：L0 LhT. T 0 4.如图 4 甲所示，左端封闭、内径相同的U 形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长为L20 cm 的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长.已知大气压强为p075 cmHg. 图 4 (1)若将装置缓慢翻转 180，使U 形细玻璃管竖直倒置(水银未溢出)，如图乙所示.当管中 水银静止时，求左管中空气柱的长度； (2)若将图甲中的阀门 S 打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门 S，右管水银面下降了H 35 cm，求左管水银面下降的高度. 答案(1)20 cm 或 37.5 cm(2)10 cm 解析(1)将装置缓慢翻转 180，设左管中空气柱的长度

29、增加量为h， 由玻意耳定律得p0L(p02h)(Lh) 解得h0 或h17.5 cm 则左管中空气柱的长度为20 cm 或 37.5 cm (2)若将题图甲中阀门 S 打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门 S，右管水银面下降了H 35 cm，设左管水银面下降的高度为l，由玻意耳定律得 p 0Lp0(Hl)(Ll) 解得l10 cm 或l70 cm(舍去) 13 即左管水银面下降的高度为10 cm. 5.(2017湖南六校联考)如图 5 所示， 除右侧壁导热良好外， 其余部分均绝热的汽缸水平放 置，MN为汽缸右侧壁.汽缸的总长度为L80 m，一厚度不计的绝热活塞将一定质量的氮气 和氧气分别封闭在

30、左右两侧(活塞不漏气).在汽缸内距左侧壁d30 cm 处设有卡环A、B(卡 环体积忽略不计)，使活塞只能向右滑动，开始时活塞在AB右侧紧挨AB，缸内左侧氮气的 压强p10.810 Pa，右侧氧气的压强p21.010 Pa，两边气体和环境的温度均为t1 27 ，现通过左侧汽缸内的电热丝缓慢加热，使氮气温度缓慢升高.设外界环境温度不变. 55 图 5 (1)求活塞恰好要离开卡环时氮气的温度； (2)继续缓慢加热汽缸内左侧氮气，使氮气温度升高至227 ，求活塞移动的距离. 答案(1)375 K(2)5.6 cm 解析(1)活塞“恰好要离开卡环”即汽缸内氮气压强与氧气压强相等，取封闭的氮气为研 究对象

31、： 初状态：p10.810 PaT1300 KV1dS 末状态：p1p21.010 PaT1V1V1 由查理定律，有 5 5 p 1 p 1 T 1 T 1 代入数据解得：T1375 K (2)继续缓慢加热汽缸内气体，使氮气温度升高至T3(227273) K500 K，设活塞移动的 距离为x 取氮气为研究对象： 初状态：p10.810 PaT1300 KV1dS 末状态：p3T3500 KV3dSxS 由理想气体状态方程，有 取氧气为研究对象： 初状态：p21.010 PaT1300 KV2(Ld)S 末状态：p2p3T2300 KV2LSV3 由玻意耳定律：p2V2p2V2 代入数据解得：向

32、右移动的距离x5.6 cm 14 5 5 p 1V1 p 3V3 T 1 T 3 下列温度最接近 23 的是人体的正常体温北方冬季的平均气温让人感觉温暖、舒适的房间温度冰水混合物的温度当温度发生变化时，物质的状态通常会发生变化。下列现象中物态变化判断正确的是初秋的早晨，草叶上出现的晶莹剔透的露珠属于固态变为液态现象晒在太阳下的湿衣服变干是气态变为液态现象擦在皮肤上的酒精很快变干是液态变为气态现象初冬树上的霜是液态变为固态现象下面是四位同学用温度计测水温的实验操作过程，其中正确的是)4在测量水的温度时，甲、乙、丙三位同学按如图所示方法读数，正确的是_乙_，水的温度是_42_，温度计的工作原理是利

33、用液体的_热胀冷缩_。 摄氏温度规定，在标准大气压下，沸水的温度为A.120B.100C.90D.806.下列温度值最接近实际的是健康成年人的体温是 39 让人感觉温暖而舒适的室内温度是 25洗澡时淋浴 的适宜水温是 60 第第一一节节物态物态变化与变化与温度温度在一个标准大气压下盐水的凝固点是 0 下面分别表示几位同学在 练习用温度计测液体的温度 实验中的做法，正确的是)8如图所示的温度计，关于它的说法正确的是该温度计是根据固体热胀冷缩的原理制成的在使用该温度计测量物体温度时，可以离开被测物体读数该温度计的量程是 20100该温度计此时的示数约为 219.如图所示是实验室常用温度计，关于它的

34、说法正确的是该温度计的示数为 39 该温度计的分度值是 0.1 常用温度计是根据固体热胀冷缩的原理制成的在使用该温度计测量物体温度时，可以离开被测物体读数 10物质通常有三种状态：_固态、液_态和_气_态。在个标准大气压下 5 的酒精、氢气、铁三种物质中，有固定的体积和形状的是_铁_，既没有固定的体积又没有固定的形状的是_氢气_。11把糖、醋、白雾、碗、勺子、味精、 水蒸气、二氧化碳、干冰按物质的状态进行分类：属于气态的是_ ；属于液态的是_ ；属于固态的是_ _。 均填序号)12气象学里的平均气温是一日当中的时、 时、14 时、20 时这四个时刻气温的平均值，若某地某日这四个时刻的气温如图所

35、示，则此地的最高气温是_5 _，最低气温是2 _，一天的温差为 _7 _，平均气温是_1.25 。13在寒冷的冬天，河面上结了一层厚厚的冰，若冰面上方气温是10，那么，下列说法中正确的是冰的上表面为10，下表面是整个冰层的温度都是10整个冰层的温度都是 冰层下表面的温度是1014.科学家发明了一种世界上最小的温度计 碳纳米管温度计 。研究人员在长约 10米，直径 10米的碳纳米管中充入液态的金属镓，当温度升高时，管中的金属镓会膨胀，通过电子显微镜就可读出温度值。其测量范围为 18 490 ，且精确度高，可用于检查电子线路 是否异常毛细血管的温度等许多方面。根据以上信息，你认为下列推测错误的是)

36、A碳纳米管的体积在 18 490 之间随温度变化很小，可忽略不计金属镓的熔点很低，沸点很高金属镓的体积在 18490之间随温度变化很小，可忽略不计金属镓的体积在 18490之间随温度变化比较均匀 15 如图所示，甲是体温计，乙是实验室用温度计，它们都是利用液体_热胀冷缩_的性质制成的。可用来测沸水温度的是_乙_；没有甩过的体温计的读数是 38，用两支这样的体温计给两个病人测体温，如果病人的体温分别是 37. 和 38.6，则这两支体温计的读数将分别是_38_和_38.6_ 。16如图所示是小明同学设计的一个气体温度计的示意图。瓶中装的是气体，瓶塞不漏气，弯管中间有一段液柱。(1)这个温度计是根

37、据_气体_的热胀冷缩来测量温度的。(2)将此装置放在室内，温度升高时液柱向_左_(选填 左 或 右移动。(3)若放到冰水混合物中，液柱处的刻度应标_0_。(4)该温度计测量温度时_ 会_(选填 会或 不会” 受到大气压的影响 17有一只刻度均匀，但实际测量不准确的温度计，把它放在冰水混合物中，示数是 4 ；把它放在标准大气压下的沸水中，示数是 94。把它放在某种液体中时，示数是 22 ，则该液体的实际温度是_20 _，当把该温度计放入实际温度为 40的温水中时，温度计的示数为_40 _。第第四四节节地球上地球上的水的水循循水是生命的乳汁、经济的命脉，是自然界奉献给人类的宝贵资源。下列关于地球上

38、的水循环和水资源，认知正确的是)A水循环的过程伴随着水的物态变化过程水循环按照固态液态气态的固定顺序循环进行地球上的淡水大约占地球总水量的 3%，淡水资源丰富大量开采地下水，对环境不会造成损害，可以解决部分地区饮水问题 霜、露、雾、冰、 “白气”中，由液化而形成的是霜、雾、 白气霜、露、 白气露、雾、 白气露、雾、冰 冬天晾在室外的湿衣服里的水会结成冰，但是冰冻的湿衣服也能晾干， 这是因为衣服上的冰升华成水蒸气了_。 有下列物态变化：洒在地上的水慢慢变干的过程；放入衣箱中的樟脑球变小的过程；冬天室内的水蒸气在玻璃窗上形成“冰花”的过程；出炉的钢水变成钢锭的过程。其中属于凝华的是_，属于吸热过程

39、的是_ _ 填写序号 。5.有一天，雨、露、冰、雪四姐妹在一起争论自己的出生由来，谁也不认同谁。下列她们的说法中，你认为正确的是)A雨说：我是水汽化而来露说：我是水蒸气凝华而来冰说：我是水凝固而来雪说：我是水升华而来 6.对下列现象的成因解释正确的是早春，河中的冰逐渐消融汽化盛夏，剥开包装纸后冰棒会冒“白气”熔化深秋，清晨的雾在太阳出来后散去液化严冬，堆起的雪人逐渐变小升华 7.下列有关物态变化的叙述中正确的是蒸发和沸腾在任何温度下都能发生烧水时在壶口上方看到的 白气 是水蒸气衣柜里的樟脑丸逐渐减少是汽化现象霜的形 成是凝华现象，放出热量 8.以下常见的物态变化实例中，放热的是春天，冰雪消融夏

40、天，积水干涸秋天，草木上出现了霜冬天，冰冻的衣服变干 9.下列有关物态变化的判断，正确的是擦在皮肤上的酒精很快变干，是升华现象，需要吸热夏天会看到冰棒周围冒 白气 ，是汽化现象，需要吸热秋天的早晨花草上出现小露珠，是液化现象，需要放热寒冷的冬天室外飘起了雪花，是凝固现象，需要放热 10关于自然界的水循环，下列说法中正确的是水蒸气在高空遇冷吸热液化成小水珠冰山上的积雪只能先熔化，再蒸发成水蒸气升腾至空中江河湖海中的水吸热蒸发成水蒸气升腾至空中积雪放热熔化成水归入大海 11.英国科学家研发出一种 激光橡皮 。在激光照射下，纸张上的黑色碳粉直接_升华_ 填物态变化名称 为高温碳蒸气，字迹消失；经过特

41、殊冷却装置，高温碳蒸气又直接_凝华_成碳粉。这样，废纸和碳粉重新得到了利用，可有效地节约 资源并保护环境。12夏天，从冰箱中取出饮料瓶，可观察到瓶子表面有小水珠，擦干后很快又形成，这个过程中发生的物态变化是_液化_；南极地区年平均气温是25，降水量很小，但这里的空气却很湿润，这是由于冰发生了升华现象，升华过程需要_吸热_ 选填 吸热 或 放热。13随着科技的发展，过去 呼风唤雨 的神话已成为现实。人工降雨的原理是用飞机在空中喷洒干冰 固态二氧化碳 ，干冰在空气中迅速吸热_升华_，使周围空气温度急剧下降，空气中的水蒸气遇冷_凝华_成小冰粒，冰粒逐渐变大而下落，下落过程中遇到暖气流就_熔化_成水滴

42、，水滴降落就形成了雨。 均填物态变化名称)14农谚说 霜前冷，雪后寒 ，其中蕴含的道理是：气温低的时候水蒸气会凝华形成霜，雪熔化形成水的过程中需要_吸_热。15阳光照射下，海洋、陆地上的水会不断地_汽化成水蒸气；夜间气温降低时，水蒸气会_液化_成小水珠，附着在空气中的浮尘上，形成了雾。冬天，夜晚气温如迅速降到以下， 你家窗户的玻璃上会形成一层冰花，这是水蒸气_凝华_而成的，这层冰花在你家窗户玻璃的_内侧_(选填 外侧 或 内侧。16某同学在探究物态变化的实验中，在试管中放入少量碘。塞紧盖子放入热水中，观察到试管中固态碘逐渐消失，变为紫色的碘蒸气并充满试管。(1)此过程固态碘发生的物态变化是升华

43、 _(填物态变化名称 。(2)在上述实验中，小明同学猜想：固态碘是先变成液体，再变成气体，因为速度太快，液态碘出现的时间太短，因而没有观察到。为验证猜想，他查询了一些小资料：碘的熔点是 113.5；碘的沸点是 184.4；水的沸点是 100。请你根据上述资料分析说明小明的猜想是错误的原因：_热水温度低于碘的熔点，碘不可能熔化_。(3)为了进一步探究此类现象，小明在试管中放入适量温水，然后放入一小块干冰 固态二氧化碳 ，此时观察到水中有大量气泡产生，同时水面上有大量白雾。水中大量的气泡是由_干冰升华吸热_形成的。水面上大量的白雾是由_水蒸气遇冷液化_形成的 17有霜的季 节，农作物常被冻坏，这就

44、是人们常说的遭到霜冻。实际上，农作物不是因为霜而受冻的，以下的低气温才是真正的凶手。当空气干燥时，即使温度降低到2010，也不会出现霜，但此时农作物早就被冻坏了，农民们称这种情况为“黑霜” 。(1)霜是由_水蒸气_直接变为小冰晶形成的，对应的物态变化名称是_凝华_。(2)请根据短文，对 霜 形成的条件提出猜想。猜想：霜的形成条件是_空气湿润_和_气温在 0 以下_。(3)某同学为验证上述猜想，做了如下实验：从冰箱取出一些10的冰块，放在不锈钢杯子里，一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶 即霜 。你认为该实验能否验证上述猜想，请简要陈述理由第第三三节节汽化汽化和液和液下列措施中，能使蒸发加

45、快的是)A给播种后的农田覆盖地膜把新鲜的蔬菜装入保鲜袋中把盛有酒精的瓶口盖严给湿头发吹热风下列哪一种现象属于液化？)A钢水浇铸成火车轮倒在地上的水一会儿变干了 清晨，草的叶子上有露水凝结 用久了的灯泡的钨丝比新时如图是对一定质量的水持续加热过程中温度随加热时间变化的图像，由图像可知：水的沸点是_98_；水在沸腾过程中，需要不断_吸热_ 选填“吸热”或“放热” ，其温度_保持不变。第题图题图 如图是草叶上出现的露珠，露珠的形成是_液化_现象，形成的过程中需要_放_(选填“吸”或“放”)热。 张家界景区雨后云雾缭绕，犹如仙境。关于雾，下列说法中正确的是雾是水蒸气雾是山中冒出来的烟雾是水蒸气凝固形成

46、的雾是水蒸气液化形成的 6.人游泳上岸以后，风一吹感觉身上很凉。这是因为(C)A水中的温度比岸上的气温高 人的皮肤产生的错觉人身上的水分蒸发，要从人体吸热 风把身上的热量带走了下列说法正确的是(B春天，早晨经常出现大雾，是汽化现象夏天，从冰箱中取出的易拉罐过一会儿表面出现水珠，是液化现象 深秋，枯草上出现的霜，是凝固现象 冬天，窗玻璃上会出现冰花，是汽化现象 8.如图甲、乙所示，是在“探究水的沸腾”实验时，两组同学分别安装的实验装置，图丙是他们根据实验数据绘制的水的温度跟时间的关系图像。根据有关信息，下列说法中正确的是(C)A图线对应的是乙实验中的数据图线对应的是甲实验中的数据 水的沸点跟水的

47、多少无关到 100 时温度不再上升是因为水不再吸热 9.夏天，人们常吃雪糕解暑，剥开雪糕包装纸时，雪糕周围冒“白气”，下列说法正确的是(C吃雪糕解暑，是因为雪糕熔化时要放热吃雪糕解暑，是因为雪糕汽化时要放热雪糕周围冒“白气”是液化现象雪糕周围冒“白气”是汽化现象 10下列关于水沸腾的实验说法正确的是B水沸腾时冒出的“白气”是水蒸气水的沸点随气压的降低而降低水沸腾的现象只发生在液体的表面水沸腾后继续加热，水的温度会不断升高 11.取一只大的注射器吸进适当的乙醚，用橡皮帽堵住注射器的小孔，向拉 活塞到一定的程度时，液体乙醚消失的现象称为_汽化_；向里推活塞，一会儿观察到液态乙醚出现的现象称为_液化

48、_。12.如图所示，用酒精灯对装有水的烧瓶加热一段时间后，发现烧瓶中水量减少，这是由于水_汽化_造成的，而瓶口上方的金属盘底部出现水滴是由于水蒸气发生_液化_形成的，该变化过程需要_放_热。 前两空均填物态变化名称)13.请解释以下生活中的热现象，皮肤涂上酒精后觉得凉快是因为酒精_汽化_(填物态变化名称 时从人体吸热；夏天吃冰棒时看见冰棒冒“白气”是冰棒周围空气中的水蒸气_遇冷液化形成的小水珠所致，在海拔高的地方烧开水不到 100就已沸腾，原因是水的沸点随_气压_减小而降低。14炎热的夏天，戴眼镜的小明从开着空调的屋里出来后，镜片上出现了一层薄雾而模糊不清，过一会儿，镜片又变得清晰起来，镜片上

49、这两种现象对应的物态变化是先_液化_后汽化_。15在打扫教室清洁时，用湿抹布擦黑板，过一会儿黑板就会变干，这是水的_汽化_(填物态变称现 象。夏天，从冰箱中取出一瓶饮料，空气中的水蒸气遇冷_液化_(填物态变化名称 成小水珠附着在饮料瓶外表面，水蒸气在液化过程中要_放热_(选填“吸热”或“放热”)。16.在“探究水的沸腾”实验时，小敏一边观察水中发生的现象，一边从水温1开始，每隔 1mi记录一次温度计的示数 数据见记录表格 ，直到水沸腾一段时间为止。(1)在此过程中，小敏观察到水中气泡有两种情况，分别如图甲、乙所示。图_甲 _(选填“甲”或“乙”)是水沸腾时的情况。(2)由数据记录可知，在 4min 到 7in 这段时间内，水的温度没有变化，但酒精灯要持续进行加热，这说明水在沸腾时需要_吸热_。(3)根据表中实验数据，可知水的沸点是_99_；由水的沸点，可判断出当时的大