07讲 温度与温度计、熔化与凝固(学生版) 2023年初中物理自主招生讲义68讲

第 1 页 / 共 12 页 初中物理自主招生讲义 07 温度与温度计、熔化与凝固 1．摄氏温度【知识点的认识】温度（temperture）是表示物体冷热程度的物理量，微观上 来讲是物体分子热运动的剧烈程度．温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量 而用来量度物体温度数值的标尺叫温标．它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的 基本单位．目前国际上用得较多的温标有华氏温标（°F）、摄氏温标（°）、热力学温标 （K）和国际实用温标．从分子运动论观点看，温度是物体分子运动平均动能的标志．温 度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义．对于个别分子来说，温度是没有意义的． 【命题方向】温度是表示什么的物理量，用什么来测量温度的．测量温度时，通常采用的 是什么温标，该温标通常以什么的温度作为零度，以标准大气压＜即一个大气压＞下什么 作为100 度，把0 度到100 度之间分为100 等份，每一等份叫做什么．在国际单位制中， 温度的量度使用什么的温标，它与前面所说的温标之间的关系式是什么？温度的高低对分 子或原子的运动剧烈程度的影响，温度、热量、内能三者的区分都是命题的地方． 第一类常考题：下列温度中，约在36～37℃之间的是（ ） ．人的正常体温 B．标准大气压下沸水的温度 ．冰箱冷藏室的温度 D．人感觉舒适的环境的温度 第二类常考题： 如图，先把两手同时放入热水和冷水中，过了一段时间后，再将两手同时拿出并放入温水 中，这时两手的感觉 （选填“相同”或“不相同”）．这个事实说明 ． 【命题方向】考查摄氏温度的规定，温度的计算与读法是命题的重要地方。 第一类常考题：在一个标准大气压下冰水混合物的温度是0℃，沸水的温度是 ℃， 北京一月份的平均气温是“﹣47℃，读作 。 第二类常考题：有一支温度计，刻度均匀但读数不准。它在冰水混合物中的示数为4℃， 第 1 页 / 共 12 页 在沸水中的示数为94℃．用这支温度计测得烧杯中水的温度是22℃，则这杯水的实际温 度是（ ） ．18℃ B．20℃ ．22℃ D．26℃ 【解题方法点拨】关于摄氏温度的规定：在1 标准大气压冰水混合的温度为零，意思是无 论冰多水少，还是冰少水多，只要二者混合，温度就是0℃，沸腾水的温度为100℃．在1 标准大气压下冰水混合时的温度为0℃，沸腾水的温度为100℃．从0℃到100℃之间平分 100 等分，每份为1℃．这类题的基本解法是先求出液柱上升每厘米或每等份（每格）所表 示的温度值，在计算实际测量时液柱上升的长度或格数，从而求出测量的实际温度，或是 据温度计刻度原理，列出温度变化量与相应液柱变化量成正比来求解。温度的计算与读法 计算温度时应高温值减去低温值。 一．摄氏温度（共12 小题） 1．“估测”是物理学中常用的一种重要方法。小琪同学对身边一些物理量进行了估测，其 中最可能接近实际的是（ ） ．她的正常体温约为 26℃ B．她平静时的呼吸频率约为 18 次/分 ．她的身高约为 165mm D．她正常步行的速度约为 5m/s 2．荷兰人华伦海特引入了华氏温度，规定水凝固时的温度为32 华氏度，标准大气压下水 沸腾的温度为212 华氏度，中间分为180 等份，每一等份代表1 华氏度，今年1 月份上 海出现了近几年罕见的低温，最低温度接近﹣10 摄氏度，换算成华氏温度为（ ） ．14 度 B．16 度 ．18 度 D．20 度 3．小明有一只温度计，虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的，标度却不准确。它在冰 水中的读数是﹣07℃，在沸水中的读数是1023℃．当它指示的气温是﹣6℃时，实际的 温度是（ ） ．﹣35℃ B．﹣51℃ ．﹣53℃ D．﹣58℃ 4．当空调连续运转时，其单位时间制冷量恒定。在空调连续运转的情况下，当室外气温为 36℃，室内有一个人，室内气温保持26℃；若室内有两个人，室内气温保持为27℃． 人体温度保持37℃．当室外气温为30℃时，室内有三个人，室内气温约保持为（ ） ．19 B ℃ ．21 ℃ ．23 D ℃ ．条件不够，无法计算 5．某刻度均匀但读数不准的温度计，用它测量冰水混合物的温度时，示数是4℃，当冰熔 化后，水温度升高到某一数值时，发现它的示数恰好与真实温度相等，让水温再增加 第 1 页 / 共 12 页 10℃，而温度计的示数只增加了9℃，那么，当用此温度计去测量一个标准大气压下的 沸水温度时，示数变为（ ） ．92℃ B．94℃ ．96℃ D．98℃ 6．以下温度中最接近25℃的是（ ） ．健康成人的体温 B．冰水混合物的温度 ．福建最热时的室外温度 D．让人感觉温暖而舒适的温度 7．有一只不准的温度计，它的刻度是均匀的，但放在冰水混合物中，显示为2℃，放在1 标准大气压下的沸水中，显示为98℃，把它放在某液体中显示为30℃，则实际的温度 是 。（计算结果保留一位小数） 8．马鞍山是一座钢铁城市，马钢工人时常为高炉进行检修。而这时高炉内干燥空气的温度 竟达160℃，工人却安全在炉内工作几个小时，是因为 。 9．某同学做实验时发现一支温度计不准确，仔细观察发现它的刻度是均匀的。把不准确温 度计和标准温度计一同插入水中，发现当实际温度为2℃时，它的示数为4℃．当实际 温度为42℃时，这支温度计的示数等于实际温度值。则温度为 ℃时，它的示数为 80℃。 10．一支刻度均匀，但刻线位置不准确的温度计，把它放在1 标准大气压下的沸水中，其 示数是97℃，把它放在冰水混合物中时，示数为2℃．若用这支温度计去测某物体的温 度时，其示数正好与物体的实际温度相同，则该物体的温度为 。 11．温度是表示 的物理量。用温度计测量罗布泊沙漠中某一天的最高和最低气温如 图所示，则这天的最低气温为 ℃，当天的温度差为 ℃。 12．小宣在探究某个热学问题时，通过测量得到如下表所示的实验数据，请根据表中数据 归纳出温度T 与温度t 的关系：T＝ 。 t/℃ 55 60 65 70 75 80 T/℃ 48 52 56 60 64 68 2．液体温度计的工作原理 第 1 页 / 共 12 页 【知识点的认识】普通玻璃液体温度计主要由带刻度的均匀毛细管和薄壁感温泡组成．感 温泡中的液体常用水银或酒精（染成蓝色或红色）、煤油（染成红色）．温度计的测温范 围由所充液体的沸点、凝固点及所用玻璃的软化温度决定．对于水银、酒精温度计，通常 还采用在液柱上方加压的办法来提高液体的沸点，以增大测温上限．普通液体温度计适合 于测量液体和气体的温度．当温度计感温泡的温度变得与所测物体的温度相同时，其毛细 管中液面的读数就表示了物体的温度．液体温度计是利用液体的热胀冷缩的性质来工作的． 【命题方向】 液体温度计的工作原理，利用液体的沸点和凝固点来选择温度计等都是命题热点 例1：量程相同、最小刻度都是1℃的甲、乙、丙三支酒精温度计，玻璃泡的容积甲稍大一 些，乙和丙相同，丙玻璃管的内径稍粗一些，甲和乙相同，由此可判断相邻两刻度线之间 的距离是（ ） ．甲最长 B．乙最长 ．丙最长 D．一样长 例2：如图，密闭的玻璃管里装满煤油，当外界温度变化时，两端开口的细玻璃管中煤油 面会升降，下列仪器中根据此原理制成的是（ ） ．密度计 B．气压计 ．温度计 D．压强计 【解题方法点拨】液体温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的，故在确定温度计的使用 范围时，要注意液体的沸点和凝固点．查表可知，水银凝固点为﹣388℃，沸点357℃；酒 精凝固点为﹣117℃，沸点785℃；甲苯凝固点为﹣95℃，沸点1108℃． 二．液体温度计的工作原理（共2 小题） 13．两支内径不同、下面玻璃泡内水银量相等的合格的温度计同时插入一杯热水中，过一 会则会看到（ ） ．两支温度计水银柱上升的高度相同，示数不同 B．内径细的温度计水银柱升得较高，示数较大 ．内径粗的温度计水银柱升得较高，示数较大 D．内径粗的温度计水银柱升得较低，两支温度计示数相同 14．小明有一支温度计，虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的，标度却不准确。它在 第 1 页 / 共 12 页 冰水混合物中的读数是﹣07℃，在沸水中的读数是1023℃。 （1）当它指示的气温是﹣6℃时，实际的温度是多少？ （2）它在什么温度附近误差很小，可以当作刻度正确的温度计使用？ 3．温度计的使用及其读数 【知识点的认识】温度计使用：（1）在使用温度计以前，应该： ①观察它的量程﹣﹣能测量的温度范围，如果估计待测的温度超出它能测的最高温度，或 低于它能测的最低温度，就要换用一只量程合适的温度计，否则温度计里的液体可能将温 度计胀破，或者测不出温度值． ②认清它的最小刻度值，以便用它测量时可以迅速读出温度值． （2）温度计使用时，应该： ①温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁． ②温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会，待温度计的示数稳定后再读数． ③读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱的上表面相平． 【命题方向】 （1）温度计的正确读数是命题热点，注意零刻线、量程、分度值，是读准数的前提． （2）根据图片判断测量过程中的正确和错误也是命题热点，如果是填空题，注意语言表达 的严密性． 例1：用温度计测量烧杯中液体的温度，如图所示的几种做法中正确的是（ ） ． B． ． D． 例2：使用温度计时，首先要观察它的 和认清它的分度值．小明用温度计测量烧杯中 液体的温度，分别进行了三次操作，如图（甲）所示，其中正确的操作是 ．图（乙） 中所示的是用温度计分别测得的冰和水的温度，那么冰的温度是 ℃，水的温度是 ℃． 第 1 页 / 共 12 页 三．温度计的使用及其读数（共5 小题） 15．温度计是实验室常用的工具，它是根据液体的 原理制成的。如图，温度计的示 数是 。根据所示测量液体温度的操作情况，提出使用温度计注意事项中的两项： ① ； ② 。 16．小明家有一支温度计，把它插在冰水混合物中时温度为4℃，把它插在沸水中时温度 为94℃，那么： （1）这支温度计示数是不准确的，它每小格代表 ℃？ （2）当读数为34℃时，实际温度为 ？ （3）如果用它来测温度为64℃的热水，它的显示的示数为 ？ 17．右图所示，某房间所挂温度计的示数是 ℃。 18．有一支温度计，虽然它的玻璃管内径和刻度都是均匀的，刻度却不准确。它在冰水混 合物中的示数是﹣1℃，在沸水中的示数是103℃。 （1）当它指示的温度是﹣6℃时，实际的温度是 （2）它在 温度附近误差很小，可以当作刻度正确的温度计使用？ （3）这只温度计的示数何时比真实值大，何时比真实值小？ 。 第 1 页 / 共 12 页 19．一场大雪过后，环卫工人常常在马路上洒盐融雪。 （1）小明根据加盐的冰容易熔化，分析加盐的水应该 （难/易）凝固，由此提出 问题：盐水结冰需要的时间与什么因素有关？并作出如下猜想 猜想一：结冰需要的时间与水的多少有关； 猜想二：结冰需要的时间与盐的多少有关； 猜想三：结冰需要的时间与水的温度有关。 （2）他找来了盐、水、烧杯、温度计、天平、 ，利用家用冰箱进行了探究活动。 为了能验证猜想二，他应该控制相同的水温和相同量的 （水/盐），配制成两杯浓 度不同的盐水，同时放入冰箱的冷冻室，每隔10m 观察盐水的 ，直到得出结论为 止。 （3）小明想进一步测出盐水的凝固点，应该选用图中 （甲/乙/丙）温度计，理由 是 。 4．熔化与熔化吸热的特点 【知识点的认识】 熔化是通过对物质加热，使物质从固态变成液态的变化过程。 熔化要吸收热量，是吸热过程。 晶体有固定的熔化温度，叫做熔点，与其凝固点相等。晶体吸热温度上升，达到熔点 时开始熔化，此时温度不变。晶体完全熔化成液体后，温度继续上升。熔化过程中晶体是 固液共存态。 非晶体没有固定的熔化温度。非晶体熔化过程与晶体相似，只不过温度持续上升，但 需要持续吸热。 【命题方向】熔化与熔化吸热特点，以及熔化是吸热还是放热是中考的方向 例1：如图所示的各种自然现象的形成过程，属于熔化的是（ ） 第 1 页 / 共 12 页 ． B． 春天里冰雪消融 夏天早晨花草上的露水 ． D． 深秋的早晨大雾弥漫 初冬的早晨霜打枝头 例2：在0℃的环境中，把一块0℃的冰投入到0℃的水中，将会发生的现象是（ ） ．冰全部熔化 B．冰有少部分熔化 ．水有少部分凝固 D．冰和水的原有质量不变 四．熔化与熔化吸热的特点（共7 小题） 20．如图所示的物态变化的实例中，属于熔化的是（ ） ． 冰化成水 B． 露的形成 ． 雾的形成 D． 雪的形成 21．下列说法错误的是（ ） ．夏天，我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几个冰块，这是因为不仅冰块的温 度低，而且冰块熔化成水时吸热 B．人们在高温的天气里大汗淋漓，是人体自我保护的生理现象，汗液蒸发吸热使体温 不致升得太高 ．我国北方冬季树枝上出现的雾凇是凝华现象 D．在运输食品时，为了防止食品腐烂变质，可以利用干冰的熔化来吸热降温 第 1 页 / 共 12 页 22．质量一定的冰在熔化成水的过程中，温度保持0℃不变，则冰在熔化过程中（ ） ．放出热量，内能减小 B．吸收热量，内能增大 ．因为温度为0℃，所以没有内能 D．因为温度为0℃，所以内能不变 23．冬天雨雪过后，停在户外的汽车的前窗玻璃上常会结有一层冰。要想除去这些冰，下 列做法中不可采用的是（ ） ．喷洒盐溶液 B．用硬的纸质物体直接清除 ．启动车子，打开热风，吹车前窗玻璃 D．将少量沸水洒在车前窗玻璃上 24．把0℃的水和﹣5℃的一块冰混合后，放在一个与外界隔热的容器里，那么过一段时间 后，下列正确的说法是（ ） ．部分冰熔化，冰的质量减少 B．部分水凝固，水的质量减少 ．以上两种情况都有可能发生 D．冰和水的质量均保持不变 25．食用冻豆腐时，发现豆腐内有许多小孔，在小孔形成的过程中，发生的主要物态变化 是（ ） ．凝固和熔化 B．液化和升华 ．凝华和熔化 D．凝固和汽化 26．豆腐本来是光滑细嫩的（如图甲所示），经冰冻再解冻以后，就会出现许多小孔，成 为美味的“冻豆腐”（如图乙所示）。请你说明“冻豆腐”中产生许多小孔的道理。 5．凝固与凝固放热的特点 【知识点的认识】（1）凝固：物质从液体变为固态的过程叫做凝固 （2）凝固规律：①晶体凝固规律：晶体凝固时要不断放热，但温度保持在凝固点不变。 ②非晶体凝固规律：非晶体凝固时，随着物质不断放热，温度不断下降。 （3）晶体凝固条件：晶体要凝固，首先温度要达到晶体的凝固点，其次晶体还要不断放出 第 1 页 / 共 12 页 热量。 【命题方向】 判断生活中物态的变化属于凝固，液体凝固的条件，是吸热还是放热是中考的命题热点。 例1：下列关于四季景象的描述中，属于凝固现象的是（ ） ．春天，雨笼山峦 B．夏天，雾绕群峰 ．秋天，霜打枝头 D．冬天，冰封谷底 例2：2008 年1 月，我国南方出现了旱见的冻雨、雪灾，造成了巨大损失。冻雨是一种过 冷却水滴（温度低于0℃），它落到温度更低的物体上时，就可能立刻冻结成外表光滑而 透明的冰层。这里所说的冻结是一种 现象（填物态变化名称），冻结过程中要 热 量。 五．凝固与凝固放热的特点（共7 小题） 27．满山银光耀眼，千岩琉璃，万树晶莹…这并不是出现在电影《冰雪奇缘》中的场景， 而是一幕幕出现在江南的自然“冰雪世界”2015 年3 月1 日，世界级自然保护区浙江天 目山迎来了三十年来最强的冻雨，形成了大范围的冻雨景观，如图所示。冻雨的形成与 下列哪种物态变化现象一样（ ） ． 烧水时冒出的白气 B． 冰箱内的霜 ． 冰雕作品逐渐变小 D． 河水结冰 28．把一杯水和一杯花生油分别放在略低于它们熔点的低温环境中。在它们凝固的过程中 下列说法中正确的是（ ） ．水从底部开始凝固，油从上部开始凝固B．水从底部开始凝固，油从中部开始凝固 ．水从上部开始凝固，油从底部开始凝固 D．水从上部开始凝固，油从中部开始凝固 第 1 页 / 共 12 页 29．在严寒的冬季，小明到滑雪场滑雪，恰逢有一块空地正在进行人工造雪。他发现造雪 机在工作过程中，不断地将水吸入，并持续地从造雪机的前方喷出“白雾”，而在“白 雾”下方，已经沉积了厚厚的一层“白雪”，如图。对于造雪机在造雪过程中，水这种 物质发生的最主要的物态变化，下列说法中正确的是（ ） ．凝华 B．凝固 ．升华 D．液化 30．以下现象中属于凝固现象的是（ ） ．水结成冰 B．洒在地面上的水逐渐变干 ．水蒸气凝结成冰 D．卫生球日久变小 31．随着生活水平的提高，热疗已走进我们的生活，如家里的“热敷”、体育场上的“蜡 浴”。其中“蜡浴”就是将熔化的蜡用刷子刷在肿胀部位，一段时间后，肿胀消失，疼 痛减轻。下列有关“蜡浴”的物态变化说法正确的是（ ） ．熔化吸热 B．凝固放热 ．凝华放热 D．升华吸热 32．某工厂要制造一种特殊用途的钢罐，要求在钢罐内表面牢牢地压接上一层025mm 厚的 铝膜。技术人员联合攻关提出了以下方：先把铝膜紧贴到钢罐内表面，排出铝膜与钢罐 之间的空气，再向钢罐内灌满水并插入冷冻管使水结冰，铝膜就可以与钢罐接触牢了。 对于使铝膜与钢罐接牢的方法，下列分析中正确的是（ ） ．铝膜与钢罐之间的水把它们冻牢了 B．水结冰时放出的热量使铝膜焊接在钢罐表面上了 ．大气压的作用把铝膜压接到钢罐上了 D．水结冰膨胀产生的压力把铝膜与钢罐紧紧地压牢在一起了 33．据说，科学界已经研制出一种衣料，其纤维中添加了微胶囊，这种微胶囊中所含的物 质在常温下呈液态，在温度降低时会很快变成固态。人们穿上用这种衣料做成的衣服， 在气温降低时由于 ，会使人倍感温暖。 第 1 页 / 共 12 页