2021学年第四章 光现象综合与测试达标测试

这是一份2021学年第四章 光现象综合与测试达标测试，共13页。
1．夏天的早晨，邳州银杏湖中水的温度最接近于（ ）
A．﹣5℃B．20℃C．50℃D．75℃
2．通常情况下，下列物质中属于晶体的是（ ）
A．松香B．玻璃C．金属D．塑料
3．下列关于温度计使用的说法中，不正确的是（ ）
A．液体温度计是根据液体的热胀冷缩来使用
B．使用温度计测量液体温度时，玻璃泡不能触碰容器底和容器壁
C．使用液体温度计测量水温时，将温度计放入水中后应立马读数
D．使用水银体温计测量体温读数时，液泡可以离开人体读数
4．下列关于使用温度计的说法错误的是（ ）
A．甲图测液体温度时，温度计的玻璃泡要全部浸入待测液体中
B．乙图温度计读数时，视线要沿B的方向
C．使用丙图体温计测体温时，先要用手拿着体温计上端用力向下甩
D．丁图温度计的读数是49.5℃
5．长征系列运载火箭表面涂有一层特殊材料，可避免火箭因高速飞行与空气摩擦生热而被烧毁的危险。这种材料能起这种作用的主要原因是（ ）
A．材料坚硬，不怕热
B．材料非常光滑，不易与空气产生摩擦生热
C．材料不传热
D．材料温度升高时熔化、汽化吸热
6．生活处处有物理，下列现象与物态变化的对应关系中，正确的是（ ）
A．冬季贮菜，在地窖里放桶水防止菜被冻坏﹣﹣熔化吸热
B．饮料里面放冰块﹣﹣熔化吸热
C．夏天，给教室里洒水降温﹣﹣液化放热
D．利用干冰运输食品﹣﹣熔化吸热
7．下表为几种物质熔点，根据表中数据下列说法错误的是（ ）
A．表中所有物质均为晶体
B．铁锅可以用来熔化铜
C．﹣38.8℃的水银一定为液态
D．测量﹣50℃的气温要用酒精温度计
8．如图所示是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象，下列说法正确的是，（ ）
A．在t＝6min时，该物质处于固液共存状态
B．在BC段，该物质不吸热
C．该物质在CD段是气态
D．该物质的凝固点是45℃
9．下面的四个图中，符合晶体的凝固规律的图象的是（ ）
A．B．
C．D．
二．填空题（共4小题）
10．常用温度计是利用测温液体 的性质制成的。读出如图所示的甲、乙温度计所示的温度值，甲示数是 ℃，乙示数是 ℃，乙图中温度计的分度值是 ℃。
11．日光灯管用久了两端会发黑，是因为管内钨丝中的钨 （填物态变化）而形成的。钨是晶体，它的熔点为3410℃，则它的凝固点为 ℃，凝固过程中需要 （选填“吸热”、“放热”），温度 。（选填“升高”、“降低”、“不变”）
12．如图所示，甲、乙分别是酒精在标准大气压下熔化和沸腾时温度随时间变化的图象，试回答下列问题：
（1）在120℃时，酒精处于 （选填“固态”、“液态”或“气态”）；
（2）在标准气压下测量沸水的温度 （选填“可以”或“不可以”）用酒精温度计；
（3）根据图象可知，固态酒精属于 （选填“晶体”或“非晶体”）。
13．在1标准大气压下，小李同学想测量一杯水的温度，但他得到的却是一支没有刻度的温度计，于是他决定自己来粗略的标定刻度，他想了一个办法：
（1）他先把温度计放入 中，标记为A点。
（2）然后把温度计放入沸水中，标记为B点，用刻度尺测得两标记间的距离为25厘米。
（3）于是小李决定将AB间的距离分成25等份标记刻度，则他标定的温度计的分度值是 ℃。
（4）最后他用温度计来待测一杯水的温度，发现液柱所处位置距A点10厘米，则这杯水的温度是 ℃。
三．实验探究题（共2小题）
14．用如图所示装置探究海波熔化时温度的变化规律。请回答下列问题：
（1）将装有海波的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使海波 ，而且海波的温度上升速度较 （A.快 B.慢 C.不变），便于及时记录各个时刻的温度。
（2）除图所示实验器材外，还需要的实验器材有火柴和 。
（3）海波加热一段时间后，可看到烧杯中有“白气”冒出，“白气”是 （A.水蒸气 B.小水珠 C.都有可能）。
（4）停止加热，海波逐渐冷却，它的温度与时间的变化图像是下面四个图像中的 。
15．物理课上，实验小组同学用如图甲所示的装置做“观察水的沸腾”实验：
（1）组装器材，应先固定图甲中的部件 （选填A或B）。
（2）图乙是水沸腾时温度计的示数，可知实验室的气压 （选填“＜”“＞”“＝”）一标准大气压：为了让水的沸点能达到100℃，三个小组采用了不同的方法，其中可行的是 。
第一组：调节酒精灯的火焰更大些
第二组：把烧杯中的水倒出一些
第三组：用一硬纸片紧压在烧杯口
（3）实验结束后撤去酒精灯，发现烧杯中的水并没有立即停止沸腾，主要的原因是 。
（4）小明和小红同学用相同的装置完成实验，如图丙是根据测得的数据画出水沸腾的图像，若两次实验过程中酒精灯在相同时间内释放的热量相同，水升温快慢不同是因为水的 （选填“质量”“初温”“或”“比热容”）不同。
四．解答题（共2小题）
16．物理就在我们的身边，吃冰棒和往皮肤上擦酒精都感到凉快，请根据这种现象回答下列问题：
（1）吃冰棒凉快这种现象，属于哪种物态变化？
（2）往皮肤上擦酒精凉快这种现象，属于哪种物态变化？
（3）这两种现象的共同特征是什么？
17．汽车发动机在工作时，常常需要用水中加有不易挥发的防冻液（原液）的混合液进行降温。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）。
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℃，而且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%，则混合液沸点的变化情况是 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）若某地常年最低气温为﹣15℃，对该地区的汽车来说，宜选防冻液含量 （选填“30%”、“40%”、“50%”或“60%”）的混合液。
（3）根据资料，小华猜想：混合液沸腾过程中，它的含水量会减少，这样会影响到混合液沸腾时的温度。为了验证猜想，她在试管中加入一定量的混合液，用如图装置测量混合液沸腾时的温度：
①根据下表所提供的数据（1标准大气压下）可知：测量混合液沸腾的温度时，所用温度计中的测温液体为 ；
②不断加热，小华发现混合液无法沸腾，你认为原因是 ；
③正确实验，将混合液加热至沸腾，通过观察 ，来判断小华猜想是否正确。
五．综合能力题（共1小题）
18．请阅读《“冰丝带”——国家速滑馆》回答问题。
“冰丝带”——国家速滑馆
国家速滑馆（如图1所示），它有一个晶莹美丽的昵称——“冰丝带”。场馆的曲面幕墙系统，由3360块曲面玻璃单元拼装而成，打造出象征速滑运动员高速滑动的“丝带”造型。国家速滑馆是“2022年北京冬奥会北京主赛区标志性场馆，也是唯一新建的冰上竞赛场馆。馆内拥有亚洲最大的冰面，面积达1.2万平方米。其中包括3条400米速滑比赛道、1条速滑比赛练习道、2块多功能冰场及1块活动冰场（如图2所示）。
国家速滑馆力求打造出世界上平原地区“最快的冰”。要想提高在冰面上滑行的速度，冰面要平整，冰温要均匀，是必不可少的条件。工人师傅们制出的混凝土冰板层水平高差在4毫米左右，非常平整。制冰时，混凝土冰板层下方总长约为130km的管道内输入的是低温的液态二氧化碳。液态二氧化碳在管道中直接蒸发，使混凝土冰板层的温度降低到零下十几摄氏度，通过洒水作业，冻成厚度为几毫米的冰面，经过很多次这样的工序，厚度几十毫米的冰面才能冻结成功。冰面温差被控制在0.5℃以内，有利于运动员创造好成绩。不同冰面可进行分区制冷，对每块冰面单独控温，实现场馆“同时运行、不同使用”。场馆制冰系统集成设计和冰板结构设计两个关键设计方案已取得专利。
二氧化碳制冷剂是环保性最好的冷媒之一，碳排放值趋近于零。同时，二氧化碳跨临界直接蒸发制冷过程中排出的余热还可以回收再利用，满足观众席供暖、运动员生活热水、融冰池融冰、冰面维护浇冰等能源需求，冷热综合利用能效比较高，国家速滑馆是一个绿色环保、节能型场馆。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）要想提高运动员在冰面上滑行的速度，对冰面和冰温的要求是 。
（2）制冰时，使冰板混凝土温度下降的原因是 。
（3）为什么说国家速滑馆是一个绿色节能型场馆？
参考答案
一．选择题（共9小题）
1．解：人体感觉舒适的温度在23℃左右。夏天的早晨，邳州银杏湖中水的温度感觉舒适，说明在23℃左右，比较知，20℃最接近23℃。
故选：B。
2．解：金属属于晶体；松香、玻璃、塑料属于非晶体。
故选：C。
3．解：
A、实验室常用温度计是根据液体热胀冷缩性制成的，故A正确；
B、在使用温度计测温度时，玻璃泡要全部浸入被测液体中，不要碰到容器底或容器壁，故B正确；
C、使用液体温度计测量水温时，将温度计放入水中要稍等一会儿，待温度计示数稳定后再读数，故C错误；
D、体温计玻璃泡的上方有很细的缩口，其在测完体温离开人体后温度降低，其内部的水银会在缩口处断开，上面的水银不能回到下面的玻璃泡中，这样体温计也能正确显示人的体温，所以读数时可以离开人体，故D正确。
故选：C。
4．解：A、温度计的感温泡（即玻璃泡）应该与被测液体充分接触，温度计的玻璃泡要全部浸入待测液体中，故A正确；
B、读温度计示数时，视线要跟液柱的上表面相平，否则会造成读数错误，故B正确；
C、由于体温计有缩口，使用体温计前，一定要先甩一下，使体温计的液柱回到玻璃泡，故C正确；
D、温计上1℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是0.1℃，即此温计的分度值为0.1℃，示数是37.6℃，故D错误；
故选：D。
5．解：
火箭和空气摩擦产生大量的热量，火箭表面涂了一层特殊材料，特殊材料熔化并汽化时吸收热量，火箭的温度不致很高，保护火箭。
故选：D。
6．解：
A、北方冬季贮菜，人们常在地窖里放几桶水，液态的水遇冷凝固为固态的冰，同时放出热量，可以适当提高菜窖内的温度，防止菜被冻坏，故A错误；
B、饮料里面放冰块，冰块熔化吸热，故B正确；
C、夏天，给教室里洒水，水汽化吸热，起到降温作用，故C错误；
D、利用干冰运输食品，干冰会从固态直接变为气态，是升华现象，升华吸热，故D错误。
故选：B。
7．解：A、表中物质都有熔点，所以都是晶体，故A不符合题意。
B、铁的熔点是1535℃，铜的熔点是1038℃，铜的熔点低于铁的熔点，所以铁锅可以熔化铜，故B不符合题意。
C、水银的熔点是﹣38.8℃，水银在﹣38.8℃时，水银可能是固态，可以是液态，可以是固液共存，故C符合题意。
D、酒精的熔点是﹣117℃，沸点的78℃，酒精温度计能测量的温度范围是﹣117℃～78℃，所以酒精温度计能测量﹣50℃的气温；水银的熔点是﹣38.8℃，﹣50℃时，水银是固态，所以不能选择水银温度计，故D不符合题意。
故选：C。
8．解：AC、读图可知，BC段时这种物质吸热，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，
该晶体从3min开始熔化，到6min结束，则在t时＝6min时，该物质已经全部熔化成液态，而CD段物质刚熔化完，为液态，故AC错误；
B、在BC段，该物质不断吸热，但温度不变，故B错误。
D、该物质的凝固对应的温度是45℃，凝固点为45℃，故D正确。
故选：D。
9．解：A、物质不断放出热量，温度不断降低，符合非晶体的凝固特点，是非晶体的凝固图象，故A不符合题意。
B、物质温度降低到一定温度，不断放热，温度保持不变，符合晶体凝固特点，是晶体凝固的图象，故B符合题意。
C、物质不断吸收热量，温度不断升高，符合非晶体的熔化特点，是非晶体的熔化图象，故C不符合题意。
D、物质吸收热量，温度升高到达一定温度，不断吸收热量，温度不变，符合晶体熔化特点，这是晶体的熔化图象，故D不符合题意。
故选：B。
二．填空题（共4小题）
10．解：常用温度计就是根据测温液体的热胀冷缩性质制成的；
由图知：在甲温度计上，10℃之间有10个小格，一个小格代表1℃，所以此温度计的分度值为1℃；由于“20”在“30”的上方，所以此时的温度为零下，为﹣22℃；
在乙温度计上，1℃之间有10个小格，一个小格代表0.1℃，所以此温度计的分度值为0.1℃，所以温度计的示数是37.8℃。
故答案为：热胀冷缩；﹣22；37.8；0.1。
11．解：灯泡用久之后，玻璃泡内壁要变黑，是因为钨丝在高温下，升华为钨蒸气，钨蒸气遇到冷的玻璃又凝华为固态的钨附着在灯泡的内壁上造成的；
钨是晶体，凝固点与熔点相同，即它的凝固点为3410℃，钨凝固时放热温度不变。
故答案为：先升华后凝华； 3410； 放热；不变。
12．解：
（1）由图丙可知，120℃高于78℃时，此时酒精处于气态；
（2）由图乙可知酒精的沸点是78℃，低于标准大气压下沸水的温度，因此测量沸水的温度不能用酒精温度计；
（3）图甲是固态酒精的熔化图象，由图象可知，固态酒精在﹣117℃时吸热，但温度不再升高，所以固态酒精属于晶体，其熔点为﹣117℃。
故答案为：（1）气态；（2）不可以；（3）晶体。
13．解：（1）他先把温度计的玻璃泡浸在冰水混合物中一段时间后，在液柱的上端对应处标记温度0℃，标记为A点；
（2）然后在1标准大气压下，把温度计玻璃泡浸在沸水中一段时间后，也在对应的液柱上端处标记温度为100C，标记为B点，用刻度尺测得两标记间的距离为25cm；
（3）每一等份的温度，即分度值为：＝4℃；
（4）因为＝4℃/cm，
所以液柱距A点10cm处时，这杯水的温度为：4℃/cm×10cm＝40℃。
故答案为：（1）冰水混合物；（3）4；（4）40。
三．实验探究题（共2小题）
14．解（1）将装有固体的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，固体的受热比较均匀，并且温度变化比较慢，便于记录实验温度；
（2）从图象知，记录的数据有温度和时间，测量温度需要温度计，测量时间需要停表，所以实验器材还缺少停表；
（3）烧杯中有“白气”冒出，是烧杯中的水蒸气上升时，遇冷液化成的小水珠；
（4）海波是晶体，在凝固的过程中，温度保持不变，故D为海波的凝固图像。
故答案为：（1）受热均匀；B；（2）停表；（3）B；（4）D。
15．解：（1）由于要用酒精灯的外焰加热，所以需先根据酒精灯固定图甲的B的高度，目的是使用酒精灯的外焰加热。
（2）如图乙是水沸腾时温度计的示数，温度计的分度值是1℃，所以测出的水的沸点是99℃；因为标准大气压下水的沸点是100℃，99℃低于100℃，所以当时气压小于1个标准大气压；为了让水的沸点达到100℃，应该增大压强，所以采取的方法应该是第三组。
（3）实验结束后，撤去酒精灯后，由于水能从铁圈和石棉网上继续吸热，所以烧杯里的水并没有立即停止沸腾。
（4）影响水升温快慢的因素有：水的质量，火焰的大小等，题目中两次酒精灯在相同时间内释放的热量相同，所以排除火焰大小不同、和初温不同，因为两次实验用到的都是水，所以比热容相同，即可能为水的质量不相同。
故答案为：（1）B；（2）＜、第三组；（3）水能从铁圈和石棉网上继续吸热；（4）质量。
四．解答题（共2小题）
16．解：（1）吃冰棒时，冰棒由固态变成液态，属于熔化现象，此过程吸热，人会觉得凉快；
（2）酒精擦在皮肤上，酒精由液态变成气态，属于汽化现象，此过程吸热，人会觉得凉快；
（3）熔化过程和汽化过程都需要吸热。
故答案为：（1）熔化；（2）汽化；（3）都需要吸热。
17．解：
（1）通过图表分析可知，防冻液含量由30%逐渐增大到90%时，混合液沸点一直升高；
（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%，故选B；
（3）防冻液的沸点最大在140℃左右，高于酒精的沸点，应该选用水银温度计；
水的沸点低于混合液的沸点，当沸腾后，温度保持沸点温度，不再上升，混合液不能继续吸热；
与原来相比，水箱内的水由于汽化而减少，防冻液的含量增大，使混合液的沸点升高，故温度计示数升高。
故答案为：（1）变大；（2）40%；（3）水银；水的沸点低于混合液的沸点，当沸腾后，温度保持沸点温度，不再上升，混合液不能继续吸热；温度计的示数。
五．综合能力题（共1小题）
18．解：（1）从题干第二段“要想提高在冰面上滑行的速度，冰面要平整，冰温要均匀，是必不可少的条件”可知“冰面平整，冰温均匀”是提高运动员在冰面上滑行速度的条件；
（2）从题干中“液态二氧化碳在管道中直接蒸发，使混凝土冰板层的温度降低到零下十几摄氏度”可知答案为液态二氧化碳蒸发吸热，有致冷作用；
（3）从题干中最后一段中“二氧化碳制冷剂是环保性最好的冷媒之一，碳排放值趋近于零。同时，二氧化碳跨临界直接蒸发制冷过程中排出的余热还可以回收再利用，满足观众席供暖、运动员生活热水、融冰池融冰、冰面维护浇冰等能源需求，冷热综合利用能效比较高”可得答案：因为国家速滑馆在采用二氧化碳跨临界直接蒸发制冷过程中，碳排放值趋近于零；制冷过程中排出的余热还可以回收再利用，满足观众席供暖、运动员生活热水、融冰池融冰、冰面维护浇冰等能源需求。所以说它是一个绿色节能型场馆。
答：（1）冰面平整，冰温均匀；
（2）液态二氧化碳蒸发吸热，有致冷作用；
（3）因为国家速滑馆在采用二氧化碳跨临界直接蒸发制冷过程中，碳排放值趋近于零；制冷过程中排出的余热还可以回收再利用，满足观众席供暖、运动员生活热水、融冰池融冰、冰面维护浇冰等能源需求。所以说它是一个绿色节能型场馆。
几种物质的熔点/℃（标准大气压下）
物质
熔点
物质
熔点
物质
熔点
纯铁
1535
铝
660
固态水银
﹣38.8
铜
1083
铅
328
固态酒精
﹣117
金
1064
冰
0
防冻液含量/%
30
40
50
60
70
80
90
混合液的凝固点/℃
﹣17
﹣28
﹣37
﹣49
﹣48
﹣46
﹣28
混合液的沸点/℃
103
104
107
111
117
124
141
凝固点/℃
沸点/℃
酒精
﹣117
78
水银
﹣39
357
水
0
100