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课时提升作业(四)
升华与凝华
(30分钟 40分)
一、选择题(本大题共5小题,每题3分,共15分)
1.2012年3月,英国科学家研发出“激光橡皮”,专门用来去除白纸上的黑色碳粉字迹。在激光照射下,纸张上的黑色碳粉直接变为高温碳蒸气,同时字迹消失。这一过程属于下列物态变化中的( )
A.熔化 B.汽化 C.液化 D.升华
【解析】选D。本题考查物态变化的判断。黑色碳粉为固体,激光照射时,碳粉吸热直接变为气态的碳蒸气,物质由固态直接变为气态,为升华现象。故选D。
2.(2014·成都树德实验期末)下列自然现象属于凝华的是( )
A冬天早晨地上的霜
B.秋天花叶上的露珠
C.江面弥漫的大雾
D.湖面上结了一层厚厚的冰
【解析】选A。本题考查生活中的物态变化现象。霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的小冰粒,A对；露珠是空气中的水蒸气液化形成的,B错；雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,C错；冰是由液态变为固态的过程,属于凝固,D错。
3.将干冰投入装水的玻璃杯中时,发现水在剧烈“沸腾”,杯口出现大量“白气”,此“白气”是( )
A.干冰升华产生的大量白色二氧化碳气体
B.干冰升华放热使水汽化形成的水蒸气
C.干冰熔化吸热使空气中水蒸气液化形成的小水滴
D.干冰升华吸热使空气中水蒸气液化形成的小水滴
【解析】选D。本题考查干冰的作用。将干冰投入水中,则干冰会吸收热量变成大量的二氧化碳气体,表现为水中出现大量的气体,水在剧烈“沸腾”,由于干冰升华吸收大量的热,导致杯口温度降低,空气中的水蒸气冷凝成小水滴,就是我们看到的白气,故选D。
4.(2013·南京中考)下列各图描述了常见的物态变化现象,其中需要吸热的是
( )
A.甲、乙 B.乙、丁 C.甲、丙 D.丙、丁
【解析】选C。本题考查物态变化的知识。冰凌消融属于熔化现象,吸热；霜是空气中的水蒸气直接凝华而成,放热；干冰变小属于升华现象,吸热；露珠属于液化现象,放热。所以吸热的是甲、丙两图,C选项正确。
5.(2014·无锡滨湖月考)小明同学做了一个实验：将碾碎的卫生球粉末和小树枝放入封闭的烧瓶中,然后在酒精灯上微微加热烧瓶,发现卫生球的粉末越来越少,停止加热后,一会儿烧瓶内的树枝上出现了洁白、玲珑剔透的人造“雪景”。对以上实验现象,下列说法中正确的是( )
A.“雪景”是卫生球升华而成的
B.“雪景”是卫生球凝华而成的
C.“雪景”的形成经历了汽化和液化两个物态变化过程
D.“雪景”的形成经历了升华和凝华两个物态变化过程
【解析】选D。本题考查物态变化的判断。卫生球粉末和小树枝放在封闭的烧瓶中,用酒精灯加热,卫生球粉末受热就会升华变为气态,所以卫生球的粉末越来越少；停止加热,气态的卫生球就会重新凝华为固态的卫生球粉末,粘在树枝上,形成“雪景”。故选D。
二、填空题(本大题共3小题,每空1分,共12分)
6.(2014·南靖二中月考)填写下列物理现象属于哪种物态变化,并指出吸热或放热：
(1)冬天,在玻璃窗的 (选填“内”或“外”)表面常会出现冰花,这是
现象,需要 热；
(2)放在衣箱里的樟脑丸日久不见了,这属于 过程,要 热。
【解析】本题考查物态变化的判断及吸、放热情况。冬天门窗玻璃内表面上的冰花是由水蒸气直接变为固态,即为凝华过程,该过程是放热的；放在衣箱里的樟脑丸变小,是由固态直接变为气态,是升华过程,该过程吸热。
答案：(1)内 凝华 放 (2)升华 吸
【易错警示】只有较温暖的水蒸气遇到温度较低的玻璃(或其他物体)才会发生凝华现象。所以“冰花”应出现在玻璃的内侧,而不是玻璃的外侧。
7.某日,某地实施了人工降雨。气象部门用火箭将碘化银撒向云层,碘化银吸附水汽,加速水蒸气 成小水滴,或加速水蒸气 (均填物态变化名称)成冰晶。水蒸气变成冰晶的过程中 热量。
【解析】本题考查物态变化。把碘化银撒向云层,碘化银很容易分解,分解时吸收大量的热量,使周围水蒸气的温度下降液化成小水珠,或凝华成小冰晶,水蒸气变成小冰晶过程中需要放出热量。
答案：液化 凝华 放出
【变式训练】白炽灯中的灯丝用钨制成,是因为钨的熔点 (选填“高”或“低”),使用一段时间后灯丝会变细,这是因为发生了 现象,灯泡会变黑又是因为发生了 现象。
【解析】灯丝正常工作时,温度达到2 000℃,低于钨丝的熔点,钨丝不会熔化。钨丝高温下直接升华为气态,气态的钨遇温度低的灯泡壁后凝华,所以灯泡变黑。
答案：高 升华 凝华
8.(2014·成都树德实验期末)宇宙飞船返回大气层时与大气发生剧烈摩擦会变成一个火球,因此给飞船降温十分重要。一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”：在飞船表面涂上一层高分子固体材料,让这些材料在发生物态变化时吸收热量,你认为可能发生的物态变化有 、 、 ,理由是这些物态变化都 。
【解析】本题考查物态变化。飞船快速落下时克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使飞船温度升高,成为一个火球；为了保护飞船不被烧毁,需要其他物质在飞船上吸收热量。在六种物态变化中,从外界吸热的有：熔化、汽化、升华,所以可能发生的物态变化有熔化、汽化、升华。
答案：熔化 汽化 升华 从外界吸热
【方法归纳】“猜想”的方法
在物理实验探究中需要猜想,猜想不是胡思乱想,而是根据实际情况进行合理的想象。
提出猜想通常用以下几种方法：
(1)根据生活经验或直觉思维提出猜想。
(2)根据事物的因果关系提出猜想。
(3)通过类比提出猜想。
(4)通过合理推理提出猜想。
(5)利用自然科学的美学原理提出猜想。
三、简答题(3分)
9.(2013·吉林中考)寒冷的冬天,人们在室外活动时经常会长出“白眉毛”或“白胡子”。请你用学过的物理知识解释该现象形成的原因。
【解析】本题考查了生活中的凝华现象,注重了物理和生活的联系,要求平时多观察、多思考。“白眉毛”或“白胡子”实质上是固态的小冰晶附在眉毛和胡子上,是由呼出的水蒸气遇冷凝华形成的。
答案：人呼出的温度较高的水蒸气遇冷放热,凝华成小冰晶,附着在人的脸上,形成“白眉毛”或“白胡子”。
四、实验探究题(10分)
10.如图所示是妮妮同学组装的“人造雪”装置。所用的器材有铁架台(底座、铁圈、铁夹、横杆)、锥形瓶、酒精灯、棉线、碘粉等。
(1)器材组装过程中,铁圈的位置是根据 (选填“酒精灯”“酒精灯及其火焰”“锥形瓶”或“铁架台”)高度固定的。
(2)实验中观察的对象是 ____________________________________________。
(3)实验中观察到的现象是
。
(4)实验中碘发生的物态变化是 。
【解析】本题考查升华和凝华的实验探究。本实验用碘粉模拟“人造雪”,因此实验中观察的对象是碘粉。应用酒精灯外焰进行加热,因此应据酒精灯及其火焰高度固定铁圈的位置。实验中观察到的现象是碘先升华后凝华。
答案：(1)酒精灯及其火焰 (2)碘粉
(3)碘粉直接变成紫色的碘蒸气,然后又在棉线上看到碘的晶体 (4)先升华后凝华
【培优训练】
下列两个实验都是为了演示“碘的升华”而设计的。请参阅表中几个温度的数据,你认为哪个实验能更好地反映“碘的升华”现象?并说明理由。
【解析】本题考查生活中的物态变化及其吸放热特点。在做“碘的升华”的实验时,为了防止由于汽化而产生碘蒸气,故要控制温度低于碘的熔点、沸点,才能使实验现象更有说服力。在实验1中,酒精灯火焰的温度高于碘的熔点、沸点,出现的碘蒸气也可能是碘熔化后再汽化形成的；而在实验2中,沸水的温度低于碘的熔点、沸点,出现的碘蒸气不会是汽化形成的,只能是升华形成的。
答案：实验2更好些。因为酒精灯火焰的温度高于碘的熔点、沸点,可能使碘发生熔化和沸腾现象,不能说明“碘的升华”；沸水的温度低于碘的熔点、沸点,不可能使碘发生熔化和沸腾。
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