沪科版物理九年级全一册第13章　温度与物态变化 培优精练 课件(含答案解析）

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第十三章　温度与物态变化培优精练 物态变化辨析及吸、放热判断典例1：(2025·泉州五中期末)《淮南子》完整记载的“二十四节气”是中华民族智慧的结晶。下列分析正确的是(　C　)C【解析】雨一般是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化放热，A错误。露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，液化放热，B错误。霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，凝华放热，C正确。水结冰是凝固现象，水在凝固过程中温度不变，并不断放出热量，D错误。【解析】雨一般是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化放热，A错误。露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，液化放热，B错误。霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，凝华放热，C正确。水结冰是凝固现象，水在凝固过程中温度不变，并不断放出热量，D错误。针对训练1：(2025·厦门外国语段考)如图所示的知识网络结构为某物质通过放热、吸热呈现甲、乙、丙三种物态间的变化的示意图。根据知识网络结构所提供的信息，下列论述正确的是(　C　)答案：C【解析】雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，凝华放热。由题图中信息可知，丙是水蒸气，甲是冰，乙是水，则由乙状态变化到丙状态是汽化过程。汽化的两种方式是蒸发和沸腾，而降低温度和压缩体积是液化的两种方式，A、B错误。甲是冰，冰属于晶体，C正确。晨露是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴，其形成过程属于液化，而由甲状态到乙状态的变化过程是熔化，D错误。【解析】雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，凝华放热。由题图中信息可知，丙是水蒸气，甲是冰，乙是水，则由乙状态变化到丙状态是汽化过程。汽化的两种方式是蒸发和沸腾，而降低温度和压缩体积是液化的两种方式，A、B错误。甲是冰，冰属于晶体，C正确。晨露是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴，其形成过程属于液化，而由甲状态到乙状态的变化过程是熔化，D错误。针对训练2：无论是盛夏还是寒冬，小明发现在开空调的汽车玻璃上常出现一层“雾气”。盛夏，“雾气”常常出现在车窗的 ；寒冬，“雾气”常常出现在车窗的 (前两空均填“内侧”“内外两侧”或“外侧”)。寒冬，为了防止“雾气”影响视线，司机师傅应该对挡风玻璃吹 (填“冷风”或“暖风”)，过一段时间“雾气”就会消失，此过程会 热量。外侧　内侧　暖风　吸收　【解析】盛夏，打开空调时车内温度较低，车外温度较高的水蒸气遇到温度较低的汽车玻璃时液化形成小水滴，附着在车窗的外侧，形成“雾气”；寒冬，打开空调时车内温度较高，车内温度较高的水蒸气遇到温度较低的汽车玻璃时液化形成小水滴，附着在车窗的内侧，形成“雾气”。冬天为了防止“雾气”影响视线，应对挡风玻璃吹暖风，加快小水滴的汽化，小水滴的汽化过程需要吸收热量。【解析】盛夏，打开空调时车内温度较低，车外温度较高的水蒸气遇到温度较低的汽车玻璃时液化形成小水滴，附着在车窗的外侧，形成“雾气”；寒冬，打开空调时车内温度较高，车内温度较高的水蒸气遇到温度较低的汽车玻璃时液化形成小水滴，附着在车窗的内侧，形成“雾气”。冬天为了防止“雾气”影响视线，应对挡风玻璃吹暖风，加快小水滴的汽化，小水滴的汽化过程需要吸收热量。典例2：在1个标准大气压下，保温瓶中盛有半瓶0 ℃的水，现将温度为－10 ℃的冰投入水中(m水＞m冰)，并盖上瓶盖，将会发生的现象是(　A　)【解析】将温度较低的冰块投入温度较高的水中后，－10 ℃的冰块吸热后温度升高，因为0 ℃的水较多，所以冰块能吸收足够的热量升温到0 ℃，0 ℃的水放热后温度不变，由液态水凝固成0 ℃的冰，故水的质量减少，冰的质量增加，A正确。A【解析】将温度较低的冰块投入温度较高的水中后，－10 ℃的冰块吸热后温度升高，因为0 ℃的水较多，所以冰块能吸收足够的热量升温到 0 ℃，0 ℃的水放热后温度不变，由液态水凝固成0 ℃的冰，故水的质量减少，冰的质量增加，A正确。针对训练1：如图所示，大试管和小试管里都装有水，将四支大试管中的水加热，使之保持沸腾，则在大试管中的水不断沸腾的过程中，小试管中的水会沸腾的是(　B　) A B C DB【解析】如题图A所示，大试管中的水沸腾后，虽然小试管中水的温度能达到沸点，但是大试管中的水沸腾后温度不变，小试管中的水不能继续吸热，故不会沸腾，A错误。如题图B所示，加了盖子后，大试管中的气压大于1个标准大气压，故大试管中的水沸腾时的温度会高于小试管中水的沸点，小试管中的水还可以继续吸热，会沸腾，B正确。如题图C所示，在整体加上盖子后，小试管中水的温度和大试管中的水沸腾时的温度相同，小试管中的水不能继续吸热，故不会沸腾，C错误。如题图D所示，都加上盖子后，大试管中的气压增大，沸点升高，小试管中的气压也增大，沸点也升高。无法比较两者上方压强的大小关系，故无法判断小试管中的水能不能沸腾，D错误。【解析】如题图A所示，大试管中的水沸腾后，虽然小试管中水的温度能达到沸点，但是大试管中的水沸腾后温度不变，小试管中的水不能继续吸热，故不会沸腾，A错误。如题图B所示，加了盖子后，大试管中的气压大于1个标准大气压，故大试管中的水沸腾时的温度会高于小试管中水的沸点，小试管中的水还可以继续吸热，会沸腾，B正确。如题图C所示，在整体加上盖子后，小试管中水的温度和大试管中的水沸腾时的温度相同，小试管中的水不能继续吸热，故不会沸腾，C错误。如题图D所示，都加上盖子后，大试管中的气压增大，沸点升高，小试管中的气压也增大，沸点也升高。无法比较两者上方压强的大小关系，故无法判断小试管中的水能不能沸腾，D错误。针对训练2：如图所示，盛水的容器中有A、B两个完全相同的玻璃杯，A中装有适量的水，B倒扣着放入盛水的容器中。用酒精灯给容器加热，A中水的温度 (填“能”或“不能”)达到沸点；B中的水 (填“能”或“不能”)沸腾，原因是加热过程中B中封闭气体的压强变大，B中水的沸点 ⁠。能　不能　升高　【解析】用酒精灯给容器加热，容器内的水可以沸腾，沸腾过程中温度不变，A中的水吸热，其温度能够达到沸点。因为加热过程中B中封闭气体的压强变大，所以B中水的沸点升高，B中水的温度不能达到其沸点，故不能沸腾。【解析】用酒精灯给容器加热，容器内的水可以沸腾，沸腾过程中温度不变，A中的水吸热，其温度能够达到沸点。因为加热过程中B中封闭气体的压强变大，所以B中水的沸点升高，B中水的温度不能达到其沸点，故不能沸腾。第十三章　温度与物态变化培优精练2　物态变化图像典例：如图甲所示，在0 ℃的室温下，小明将装有碎冰的试管放入盛有温水的烧杯中，探究冰的熔化特点。他用温度计分别测量试管中的冰和烧杯中水的温度，用计时器测量所用时间并描绘出温度—时间图像，如图乙所示。15 min后，小明发现试管中依然有部分碎冰，选项图中能较准确地反映试管内冰的质量变化情况的是(　D　)D A B C D【解析】由题图乙知，0～5 min内，冰的温度低于熔点，不会熔化；5～10 min内，冰的温度达到熔点，水的温度高于0 ℃，冰继续吸热，会熔化，冰的质量减小，且温差越来越小，冰熔化得越来越慢；10～15 min内，冰和水的温度相同，冰不会继续吸热，不会继续熔化，所以冰的质量不变。综上分析可知，实验过程中试管中冰的质量变化情况是先不变，再减小，且减小得越来越慢，最后不变，D正确。【解析】由题图乙知，0～5 min内，冰的温度低于熔点，不会熔化；5～10 min内，冰的温度达到熔点，水的温度高于0 ℃，冰继续吸热，会熔化，冰的质量减小，且温差越来越小，冰熔化得越来越慢；10～15 min内，冰和水的温度相同，冰不会继续吸热，不会继续熔化，所以冰的质量不变。综上分析可知，实验过程中试管中冰的质量变化情况是先不变，再减小，且减小得越来越慢，最后不变，D正确。针对训练1：小美同学对冰进行加热，下图是冰熔化成水直到沸腾的过程中温度随时间变化的图像。下列分析正确的是(　D　)D【解析】题图中BC段是冰的熔化过程，而DE段是沸腾过程，A错误。物质在AB、CD段吸热，BC段是冰的熔化过程、DE段是水的沸腾过程，也都要吸热，B错误。由题图可知，冰熔化时温度一直保持在0 ℃，说明冰是晶体，熔点和凝固点都是0 ℃，C错误。BC段是冰的熔化过程，此时物质处于固液共存态，D正确。【解析】题图中BC段是冰的熔化过程，而DE段是沸腾过程，A错误。物质在AB、CD段吸热，BC段是冰的熔化过程、DE段是水的沸腾过程，也都要吸热，B错误。由题图可知，冰熔化时温度一直保持在0 ℃，说明冰是晶体，熔点和凝固点都是0 ℃，C错误。BC段是冰的熔化过程，此时物质处于固液共存态，D正确。针对训练2：物质存在的状态不仅与物质所处的温度有关，还与其所处的压强有关。下图是碘的存在状态与压强、温度的关系图像。PA、PB、PC分别是三种状态的临界曲线，P点称为三相点。下列说法正确的是(　D　)答案：D【解析】由题图可知，当t＞114 ℃时，碘物质可能处于固态、液态或气态，A错误。由题图可知，当t＜114 ℃时，碘物质可能处于固态或气态，不可能处于液态，B错误。在1个标准大气压(101.3 kPa)下，将室温(25 ℃)下的碘物质缓慢加热到100 ℃时，碘不会出现液态，而是从固态直接变为气态，即发生升华，C错误。在1个标准大气压(101.3 kPa)下，将100 ℃的碘蒸气冷却至室温(25 ℃)时，碘不会出现液态，而是从气态直接变为固态，即发生凝华，凝华需要放热，D正确。【解析】由题图可知，当t＞114 ℃时，碘物质可能处于固态、液态或气态，A错误。由题图可知，当t＜114 ℃时，碘物质可能处于固态或气态，不可能处于液态，B错误。在1个标准大气压(101.3 kPa)下，将室温(25 ℃)下的碘物质缓慢加热到100 ℃时，碘不会出现液态，而是从固态直接变为气态，即发生升华，C错误。在1个标准大气压(101.3 kPa)下，将100 ℃的碘蒸气冷却至室温(25 ℃)时，碘不会出现液态，而是从气态直接变为固态，即发生凝华，凝华需要放热，D正确。第十三章　温度与物态变化培优精练3　物态变化实验典例：(2025·泉州科技中学期中)从冰箱拿出来的冻肉如何才能快速解冻呢？项目式学习小组查阅资料后利用冰块和食用盐进行模拟实验。【实验器材】易拉罐3个、温度计3支、搅拌棒1个、食盐1包、适量－15 ℃的冰块、托盘天平和秒表。【进行实验】实验1：在一号易拉罐内放适量的碎冰块，不放食盐，用搅拌棒搅拌。实验2：在二号易拉罐内放与一号易拉罐质量相同的碎冰块，放少量食盐，用搅拌棒搅拌。实验3：在三号易拉罐内放与一号易拉罐质量相同的碎冰块，放较多的食盐，用搅拌棒搅拌。(1)分别在实验1、2、3中记录碎冰块熔化时的 和 ，观察易拉罐内的碎冰块有什么变化。【解析】(1)实验中需要记录的关键信息包括碎冰块熔化的温度和熔化所需的时间，这两个参数能够反映冰熔化的速度和所需的热量。同时也要观察易拉罐内冰块的变化，如碎冰块的大小、形状等，以判断熔化的进程。温度　时间　【解析】(1)实验中需要记录的关键信息包括碎冰块熔化的温度和熔化所需的时间，这两个参数能够反映冰熔化的速度和所需的热量。同时也要观察易拉罐内冰块的变化，如碎冰块的大小、形状等，以判断熔化的进程。(2)碎冰块熔化时，易拉罐内的冰处于 态，温度 ⁠。【解析】(2)碎冰块在熔化过程中，会经历固液共存的状态，即碎冰块部分熔化，部分仍为固态，在这个过程中，虽然冰在吸收热量，但其温度会保持不变，直到全部熔化为止。因此，冰熔化时，易拉罐内的冰处于固液共存态，温度不变。(3)实验过程中，小组同学发现易拉罐外壁有小水珠，这是水蒸气 ⁠形成的。【解析】(3)易拉罐外壁的小水珠是空气中的水蒸气在遇到冷的易拉罐外壁时液化形成的。固液共存　不变　【解析】(2)碎冰块在熔化过程中，会经历固液共存的状态，即碎冰块部分熔化，部分仍为固态，在这个过程中，虽然冰在吸收热量，但其温度会保持不变，直到全部熔化为止。因此，冰熔化时，易拉罐内的冰处于固液共存态，温度不变。液化【解析】(3)易拉罐外壁的小水珠是空气中的水蒸气在遇到冷的易拉罐外壁时液化形成的。【收集证据】实验收集的数据和观察到的现象见下表。(4)由表中数据可知，加入食盐可以 (填“降低”或“升高”)冰的熔点。逐渐降低。因此可得出结论：加入食盐可以降低冰的熔点。降低　【解析】(4)分析题表中的数据可知，随着加入食盐的增加，冰熔化时的温度逐渐降低。因此可得出结论：加入食盐可以降低冰的熔点。【分析论证】针对训练：人们常说：“被100 ℃的水蒸气烫伤，要比被100 ℃的开水烫伤严重得多。”小明认为100 ℃的水蒸气和100 ℃的开水温度虽然一样，但100 ℃的水蒸气变成100 ℃的热水时会放出热量。对此，小明设计了以下实验证明自己的观点。【实验过程】①将一定质量的温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中，液面位置如图甲所示，标记为A。②在杯中插入导管，将100 ℃的水蒸气通入保温杯的冷水中(水蒸气全部被吸收)，发现保温杯中的水面明显上升。③一段时间后，停止通入水蒸气，移除导管后，保温杯中液面位置如图乙所示，标记为B，再测出此时保温杯中水的温度为t2，比较发现t2高于t1。(实验中的热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计)(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生 (填物态变化名称)的结果。【解析】(1)水蒸气遇到温度较低的冷水，放出热量，液化成水。液化　【解析】(1)水蒸气遇到温度较低的冷水，放出热量，液化成水。(2)小科认为仅凭“t2高于t1”的现象还不足以证明小明的观点是正确的，这是因为 ⁠ ⁠。【解析】(2)水蒸气液化成的水温度比较高，温度高的水会向冷水放热，使冷水的温度升高，所以仅凭“t2高于t1”的现象不能证明水蒸气在液化时放出热量。水蒸气液化成水的温度比冷水的温度高，冷水吸收热量，温度升高　【解析】(2)水蒸气液化成的水温度比较高，温度高的水会向冷水放热，使冷水的温度升高，所以仅凭“t2高于t1”的现象不能证明水蒸气在液化时放出热量。(3)小科的改进步骤如下，请补充完整：①再取一个相同的保温杯，在保温杯中倒入温度为t1的冷水，直至水面位置达到标记A处；②然后向杯中倒入 ；③摇匀后测出此时保温杯中水的温度为t3，若 ，则可以验证小明的观点是正确的。100 ℃的开水，直至水面位置达到标记B处　t3＜t2　【解析】(3)采取对比的实验方法，让水蒸气与冷水接触，再让与水蒸气等温的热水与冷水接触。为了证明水蒸气在液化时放热，必须控制水蒸气与热水的质量、初温相等。前者：水蒸气液化成100 ℃的水与杯中冷水混合。后者：100 ℃的热水与杯中冷水混合。如果水蒸气在液化成100 ℃的水时放热，那么前者混合后的温度要高于后者混合后的温度。【解析】(3)采取对比的实验方法，让水蒸气与冷水接触，再让与水蒸气等温的热水与冷水接触。为了证明水蒸气在液化时放热，必须控制水蒸气与热水的质量、初温相等。前者：水蒸气液化成100 ℃的水与杯中冷水混合。后者：100 ℃的热水与杯中冷水混合。如果水蒸气在液化成 100 ℃的水时放热，那么前者混合后的温度要高于后者混合后的温度。