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全国物理竞赛试题汇编:物态变化含答案

发布时间:2014-06-27 11:26:04  

竞赛试题汇编—物态变化

一、选择题

(91第一届)2.夏天,打开冰箱门,常可看到白雾。这是 [ ]

A.冰箱内原有的水蒸气 B.冰箱内食物中的水分遇到高温空气后,蒸发形成的水蒸气

C.空气中的水蒸气降温形成的小冰晶 D.空气中的水蒸气降温形成的小水滴

答案:D

(91第一届)9.小明两次煮鸡蛋。第一次在水开后继续用急火煮,直到煮熟;第二次在水开后将火焰调小,但仍保持锅中的水沸腾,直到煮熟。两次比较发现 [ ]

A.第一种方法比第二种方法省燃料又省时间 B.第一种方法费燃料但省时间

C.第二种方法比第一种方法省燃料但费时间

D.第二种方法比第一种方法省燃料,两种方法所用时间相近

答案:D

(92第二届)3.多油的菜汤不易冷却,这主要是因为 [ ]

A.油层阻碍了汤的热辐射 B.油层和汤中的水不易发生热交换

C.油的导热能力比水差 D.油层覆盖在汤面,阻碍了水的蒸发

答案:D

(93第三届)7.在制药时,为从溶液中提取抗菌素,要用加热的方法使水沸腾而除去水分,但抗菌素不能在超过80℃的条件下提取,应采用的方法是 [ ]

A.增加容器内的气压,使水的沸点低于80℃ B.降低容器内的气压,使水的沸点低于80℃

C.缩短加热沸腾的时间 D.用微火加热使其沸腾

答案:B

(94第四届复)5.我国北方冬天,河流会结上厚厚的一层冰,冰的温度有时低达-40℃,假如在-40℃的冰下有流动的河水,那么水与冰交界处的温度是: [ ]

A.4℃ B.0℃ C.-40℃ D.略高于-40℃

答案:B

(94第四届复)8.冻豆腐里面有小孔的成因是: [ ]

A.豆腐自身冻缩而成 B.豆腐自身膨胀而成

C.外界的冰雪扎进豆腐里而成 D.豆腐里面的水受冻先结冰,再熔化成水后而成 答案:D

(95第五届)4.在北方的冬天,汽车驾驶员常用水和酒精的混合物作为汽车冷却系统中的冷却液,这是因为这种混合液具有

A.较低的沸点 B.较低的熔点 C.较大的比热 D.较小的密度。 答案:B

(95第五届)8.在烹炸食物时常会见到滚开的油锅中,溅入一滴水后,会有剧烈的响声,并溅起油来。其主要原因是 [ ]

A.溅入的水滴温度太低 B.水是热的不良导体。

C.水的比热比油的比热大 D.水的沸点比油的沸点低。

答案:D

(95第五届)11.用飞机向云层喷洒于冰(固体的CO2)是一种人工降雨的方法。以下列出几个物态变化过程:a)干冰迅速吸热升华;b)干冰吸热熔解;c)云层中水蒸气遇冷液化

成雨滴;d)云层中水蒸气遇冷凝华成小冰晶;e)水蒸气以干冰为核心凝结成雨滴;f)小冰晶下落遇暖气流熔解成雨滴。在这种人工降雨过程中,发生的物态变化过程为 [ ]

A.a、c B.a、d、f C.b、c D.e。

答案:B

(96第六届)3.对锅加热,锅内的水持续沸腾时,水面上的“白气”并不明显。如果突然停止加热,水面上很快出现许多“白气”。这是因为 [ ]

A.沸腾时水不蒸发 B.沸腾时水面上的蒸气温度高于100℃ C.停火后水开始大量蒸发。

D.停火后水面上方的温度明显低于水蒸气的温度,大量水蒸气液化为细小的水珠,形成“白气”。

答案:D

(96第六届)5.在舞台上喷洒干冰(固态二氧化碳)可以产生白雾,形成所需的效果。这种雾气是

A.二氧化碳气体迅速液化而形成的小液滴 B.干冰迅速熔化后再蒸发形成的气体。

C.干冰迅速升华变成的气体 D.干冰使空气中的水蒸气液化形成的小水珠及小水珠凝固形成的小冰晶。

答案:D

(97第七届)5.在制糖工业中常用沸腾的方法较快地除去糖汁中的水分,为了使糖汁在沸腾时不致因温度过高而变质,沸腾时的温度要低于100℃。可行的做法是:[ ]

A、短加热时间 B.使容器内的气压小于标准大气压

C.降低炉火的温度 D.将糖汁密闭在高压容器内加热

答案:B

(97第七届)6.目前有些饭店安装了热风干手器,打开它就有热风吹到手上,使手上的水很快蒸发掉,使水快速蒸发的原因是: [ ]

A.加快了水面附近空气的流动并提高了水的温度

B.提高了水的温度并增大了水的表面积

C.加快了水面附近空气的流动并增大了水的表面积

D.加快了水面附近空气的流动,提高了水的温度并增大了水的表面积

答案:A

(97第七届)8.生活中常把碗放在大锅内的水中蒸食物,碗与锅底不接触,

如图2所示。当锅里的水沸腾以后,碗中的汤将: [ ]

A.同时沸腾 B.稍后沸腾

C.不会沸腾,汤的温度总是低于水的沸点

D.不会沸腾,汤的温度能够达到水的沸点

答案:D

(97第七届复)8.已知液态氧气、氮气和二氧化碳,在一个标准大气压下的沸点是-183℃、-196℃和-78.5℃。如果在一个标准大气压下用降温的办法,用空气来提取这些气味,那么温度下降时首先液化被分离出来的是: [ ]

A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.整个空气同时液化无法分离 答案:C

(98第八届)3.用高压锅煮粥,熄火后用冷水将锅冷却,拿去限压阀后打开锅盖,可以看到锅内的粥仍在沸腾。普通铝锅却看不到这样的现象。对此,下列说法中正确的是:

[ ]

A.熄火后,锅内温度迅速降到100℃以下,但由于打开锅盖后气压降低,所以重新沸腾;

B.熄火时,锅内温度仍然高于100℃,即使不冷却、不拿去限压阀,粥也在沸腾;

C.熄火时,锅内温度仍然高于100C℃,冷却后锅内气压比原来 降低,所以重新沸腾;

D.粥的流动性差,不易降温。熄火后即使不浇冷水、不拿去限压阀,粥也要沸腾较长时间。 答案:C

(98第八届)4.冬天,医生检查牙齿时,常把小镜子放在酒精灯上适当烤一烤,然后再伸进口腔内。这样做的主要目的是: [ ]

A.防止接触口腔时病人感到太凉: B.进行消毒:

C.镜面不会产生水雾,可以看清牙齿: D.防止镜框受热膨胀,致使镜片脱落。 答案:C

(99第九届)3.两支内径不同、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,过一会儿则会看到: [ ]

A.两支温度计水银柱上升的高度相同,示数相同; B.内径细的温度计水银柱升得较高,示数较大;

C.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

答案:D

(99第九届复2.开启电风扇,对着一盆O℃水的水面吹风.过了一段时间

A.水的表面出现薄冰,温度降到0℃以下 B.水的表面出现薄冰,温度仍为0℃

C.水不会结冰.温度也保持O℃不变 D.水不会结冰,但温度要下降

答案:B

(01第十一届)5.下列物体都能导热,其中导热本领最好的是:( )

A.铁管 B.铝管 C.铜管 D.热管

答案:D

(01第十一届)11.炎热的夏天,当你走在晒得发烫的柏油路上时,刚巧来了一辆洒水车,洒湿了路面。这时你会感到更加闷热,产生这种感觉的主要原因是:( )

A.洒水车中的水经过曝晒,内能增加,温度很高 B.洒水后空气的湿度增加,身上的汗较难蒸发

C.地面上的水反射了阳光,使身体得到更多的热量 D.水蒸发时把地面的热带到了人的身上

答案:B

(03第十三届)4.我国最近发射的神州四号飞船返回舱的表面有一层叫做“烧蚀层”的物质,它可以在返回大气层时保护返回舱不因高温而烧毁。烧蚀层能起这种作用,除了它的隔热性能外,还由于 [ ]

A.它的硬度大,高温下不会损坏 B.它的表面非常光滑,能减少舱体与空气的摩擦

C.它在汽化时能吸收大量的热 D.它能把热辐射到宇宙空间

答案:C

(07第十七届)3.蔬菜加工企业为了避免蔬菜在长途运输、贮藏等环节中腐烂变质及高温杀菌时对蔬菜营养成分的破坏,常常对蔬菜进行真空脱水,使之成为脱水蔬菜。从物理学的角度看,真空脱水的道理是 ( )

A.真空环境的温度极低,可使蔬菜中的水分迅速凝固并升华,从而实现脱水

B.真空环境的温度很高,可使蔬菜中的水分在短时间内迅速汽化,从而实现脱水

C.真空环境的空气密度很小,可迅速提高蔬菜中水分子的运动速度,从而实现脱水

D.真空环境的气压很低,因而大大降低了水的沸点,使蔬菜中的水分迅速汽化,从而实现脱水

答案:D

(08第十八届)4.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0.25mm厚的铝膜。技术人员联合攻关提出了以下方案: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( )

A.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

C.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

答案:D

(09第十九届)2.炎热无风的夏天,小宇走在被晒得发烫的柏油路上,看见前面的路面己被一辆洒水车洒水淋湿了。他认为走在淋湿了的路面上一定比走在干燥的路面上感到凉爽,于是赶快走过去,结果在洒过水的路面上他却感到更加闷热了。你认为产生这种感觉的主要原因是( )

A.洒水车中的水经过曝晒后,内能增大,温度很高

B.地面上的水使被反射的阳光增多,身体获得更多热量

C.洒水后使附近的空气湿度增加,身上的汗液蒸发变慢

D.地面上的水蒸发时把热量带到了人的身上

答案:C

(10第二十届 )2.晴朗无风的早晨,当飞机从空中飞过,在蔚蓝的天空中会

留下一条长长的“尾巴”,如图1所示,这种现象俗称为“飞机拉烟”。产生这

一现象的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷所致。在这一过程

中,暖湿气体发生的物态变化是 ( )

A.熔化 B.液化 C.蒸发 D.升华

答案:B

(10第二十届)3.2010年1月2日起,我国北方大部分地区遭大范围降雪天气袭击。大雪严重影响了民航、铁路和高速工路等交通,如图2所示。在遇到这种天气

时,为了尽快清除积雪,常用的办法是撒“融雪盐”,这是因为 ( )

A.“融雪盐”与少量水发生化学反应,产生的热量使周围的冰雪熔化

B.“融雪盐”产生“保暖层”,使冰雪吸收足够的“地热”而熔化

C.使雪形成“含融雪盐的雪”,“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度,使雪熔

D.“融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收,从而加快冰雪的熔化

答案:C

(10第二十届)4.小明发现户外地面以上的冬季供热管道每隔一段距离总呈现型,如图3所示。其主要原因是 ( )

A.为了避开行人和建筑物 B.为了美观

C.为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏 D.为了方便工人师傅安装和检修

答案:C

二、填空题

(91第一届)3.下列天气现象的发生各属于汽化、液化、升华、凝华中的哪一种?

露: ;霜: ;雾: 。

答案:液化;凝华;液化

(91年第一届)4.电冰箱中常用的致冷物质是 ,测量一60℃低温的温度计中装的液体通常是

答案:氟里昂;酒精

(92第二届)3.有一支用毕没有甩过的体温计,读数停留在38.2℃,被误用来测量病人的体温。病人实际体温是37.8℃,体温计读数是______℃;如果病人实际体温是38.5℃,体温计读数是______℃。

答案:38.2;38.5

(93第三届)1.帽子的功能很多,仅从热学角度看,夏天戴草帽主要是为了防止______;冬天戴棉帽主要是为了防止______。

答案:热辐射;热传导

(93第三届02.制造金属工具时,为增加工件的硬度,将烧红的工件放入冷水中进行淬火,此时会发出“吱吱”的声音,并在水面上冒出“白烟”,这个物态变化是______过程。 答案:沸腾(或汽化)和凝结(或液化)

(93第三届)4.干湿泡湿度计是用两个相同的温度计并列制成的,在使用时,其中一个温度计下端的玻璃泡包着湿布,因为水在蒸发时要______所以这个温度计的读数要比另一个的读数______。在相同室温下,两个读数的差值大,就表明空气的水蒸气含量______。 答案:吸热;小;少

(95第五届 ) 6.农村广泛使用塑料地膜种菜。来自太阳的热量主要通过______的方式传递进去,以提高土壤的温度,同时,由于薄膜隔开地膜上下的空气,所以防止了热量以______方式的散失。

答案:热辐射 对流

(99第九届)4.有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫做干湿泡湿度计。它是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了。两个温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较_____,这是由于湿布中的水在__________时要吸热。在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表示空气的湿度越__________。

答案:低(或小),蒸发,高(或大)

(02第十二届)1.(4分)有以下6种物质:铁,牛奶,水晶,白酒,水银,饼干。可以把它们分成两类:

一类包括_______________________________________________________________, 其特征为_______________________________________________________________; 另一类包括_____________________________________________________________, 其特征为_______________________________________________________________。 答案:略

(02第十二届)4.(6分)请写出两个有实用价值的液体蒸发吸热的应用实例:

(1)_______________________________________________________________。

(2)_______________________________________________________________。

答案:略

(03第十三届)2.(4分)城市中的气温通常比郊区的气温高一些,这种现象叫做城市的“热岛效应”。形成热岛效应的主要原因是人类的活动。

(1)举出两个例子,说明人类的一些活动可以引起热岛效应。

(2)提出两点切实可行的建议,用于改善热岛效应。

答案:〈l〉工业、民用的锅炉以及汽车等,燃烧燃料时产生热;人体本身也产生热.。

(2)扩大绿地面积,增加城市的人工水面。

(03第十三届B)7.(6分)如图6所示的高架电线是我们常见的,两杆之间的电线总是呈向下弯的弧线,弧线最低点与水平线的距离称为垂距或称垂度)。某高压电线架设的设计要求是:在2 0 ℃气温条件下,垂距为O.5 m。那么,若该线路是在气温高于2 0 ℃的夏季施工架设,则应使垂距略__ O.5 m;试设想 :

(1)若架设电线时不留有一定的垂距,总是:将电线拉得笔直。那么。你认为会有什么危害:__________________.

(2)若架设电线时随意留垂距,垂距过大又有什么危害:

__________________________________________________。

答案:大于:气温降低时,电线收缩会拉断电线甚至拉断电线杆;电线离地面太近,容易造成事故。

(05第十五届)1.(4分)小明和小红都想帮妈妈煮鸡蛋。当煮鸡蛋的水烧开后,小明认为要继续将火烧得很旺,使锅内水剧烈沸腾,这样会很快将鸡蛋煮熟。小红则认为,水沸腾后改用小火,盖上锅盖,让锅内水微微沸腾,同样能很快将鸡蛋煮熟。你认为谁的想法更合理?请写出理由。

答案:小红的想法更合理。因水在沸腾时温度保持不变,小红的想法更节约燃料。

(05第十五届)3.(3分) 住在非洲沙漠的居民,由于没有电,夏天无法用电冰箱保鲜食物,当地人发明了一种简易“沙漠冰箱”,如图4所示。它由内罐和外罐组成,两罐之间填满潮湿的沙子。使用时将食物放在内罐,罐口盖上湿布,放在干燥、通风的地方,并经常向内罐和外罐之间的沙子上洒水,这样对内罐中的食物可以起到一定的保鲜作用。根据上文,请回答:

(1)将它放在干燥、通风的地方,目的是 。

(2)经常向两罐之间的沙子上洒些水,目的是 。

答案:加快水的蒸发 保持沙子的湿润,使蒸发持续进行

(07第十七届)4.用久了的白炽灯泡会蒙上一层浅浅的黑色,这是因为钨丝受热时产生______现象,出现钨蒸气,在灯泡内壁上产生_______的缘故。

答案:升华 凝华

三、实验题

(95第五届复)一、(5分)油炸食品时,油锅中滴入水滴会发生爆裂声,并把热油溅起;沸水中滴入油滴却没有类似的现象,解释产生这两种不同现象的原因。

答案:因为热油的温度高于水的沸点100℃,当水滴在油中,水的密度比油的密度大,沉入

油中并迅速沸腾,所以会把热油溅起来,并发生爆裂声。而油滴入沸水中时,油的密度比水小,因而漂浮在水面上,不会发生激烈的汽化现象,所以没有类似的现象。

(2000第十届)七、(9分)小红在两个同样的烧瓶中灌满水,加热到相同的温度后分别用厚度相同的1、2两种保温材料包好,定时测量烧瓶中水的温度。实验过程中室温保持不变。他想用这种方法比较两种材料的保温性能。表中给出了在时刻t(单位是分)测得的两个烧瓶中的水温T1、T2的几组数据。根据这些数据在下面的方格纸中作出表示水温与时间关系的图象并回答以下问题:

1. 哪种材料的保温性能较好?

2. 当时的室温大约是多少?

图象如图。第一种材料的保温性能较好。当时的室温约为20 ℃。所给数据中t =35 分时的T1 = 50 ℃最可能是测量或记录时的错误。

(01第十一届)2.(3分)小峰想利用电冰箱降低室温:他先将电冰箱的门打开,然后接通电源。他这样做,可以达到降低室温的目的吗?为什么?

答案:不能。因为电冰箱的制冷机工作后,冰箱冷冻室内的蒸发器温度降低,吸收空气的热量,与此同时,冰箱外部的冷凝器温度升高,将热量传给空气,室内空气的热量只是被冰箱吸收后又被放出,所以室温不会降低。

(02第十二届复)八、(8分)下图中的甲、乙两个房间里的两壶水都已烧开,试判断哪个房间的气温比较高。说明理由。

答案:乙房间的气温较高,两个壶中的水都在沸腾,壶嘴一定都在喷出水蒸气,但甲壶嘴上方的“白气"很多,说明水蒸气遇到了较冷空气液化了很多小水滴。而乙壶喷出的水蒸气很少液化,说明乙房间温度较高。

(03第十三届复)二、采取什么方法可以把大块马铃薯尽快煮熟?尽可能多得写出可行的方法,并说明其中的物理原理和这种方法的优缺点或适用场合。

答案:1、使用高压锅,压强增大,锅内水的沸点增高,可以用较短时间把马铃薯煮熟。优点是速度快,而且由于温度高,马铃薯更好吃,缺点是不能随时开锅观察,有可能性把马铃薯煮烂。2、把马铃薯切成小块再煮。这是因为热量比较容易到达小块马铃薯内部,内部温度上升较快。优点是简单易行,缺点是水分过多地深入马铃薯内部,口味变差,营养也有损失。

(06第十六届)1.(4分)火箭点火发射时,若高温火焰向下喷射到发射台上,发射台就会被烧毁。为了保护发射台,在它的底部建造了一个大水池,从而巧妙地解决了这个技术问题。

(1)火箭发射时,底部喷出的庞大的白色气团(图6)是由什么组成的?它是怎样形成的?

(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。

答案:(1)(2分)庞大的白色气团是由小水珠组成的

它是由水池里的水汽化后又降温液化成小水珠飘浮在空中形成的

(2)(2分)高温的火焰喷到水中,水吸收热量汽化成水蒸气,从而起到保护发射台

的作用。

(水还直到减震的效果,这也是一项保护作用。此项不答不扣分)

(07第十七届)3.寒冬时节的早晨,汽车司机上车后常发现在前风挡车窗上出现白色的“哈气”,于是他打开暖风,很快就能除掉“哈气”;夏天,在下大雨后,风挡车窗上也出现“哈气”影响安全驾驶,于是司机打开空调制冷,很快“哈气”也被除掉。为什么同样的现象,司机采取不同的方法却收到了相同的效果?请你用所学的物理知识加以解释。

答案:水蒸汽遇冷才能凝结成效水珠形成“哈气”,司机采取的措施都是从抑制气体液化的条件入手的。

在冬季,司机用暖风提高风挡玻璃的温度,使水蒸气不能再风挡玻璃上液化而形成“哈气”。 在夏季下大雨时,车外温度较低,关闭车窗后,车内温度较高,风挡玻璃的温度较低. 车内水接汽在风挡玻璃上遇冷可以凝结形成“哈气”;此时打开空调制冷,使车内温度低于风挡玻璃的温度,车内水蒸气不能在风挡玻璃上液化,从而起到预防“哈气”产生的作用。 (08第十八届)5.我国南方某些地区有用“番薯、酒曲、水”做原料酿造“地瓜酒”的

习俗。首先将番薯煮熟,晾到一定的温度后,把“番薯、酒曲、水”按一定比例混合并搅拌均匀,经发酵40天左右,其间每天搅拌一、二次;最后在“酒料”中分离出“地瓜酒”。图11是从“酒料”中提取“地瓜酒”的装置示意图。

小明同学利用放假期间,在家协助爷爷完成了酿造“地瓜酒”的最后一道工序: ①在小锅中加入冷水;

②取适量酒料放入大锅里加热:

③在大杯中得到“地瓜酒”:

④适时用冷水替换小锅中变热的水;

⑤把“渣”取出,重复以上步骤。

请你说明酿造“地瓜酒”的这最后一道工序中用到了哪些物理知识。

答案:对酒料加热,酒料吸热温度升高.汽化加快;

酒气上升至小锅底部遇冷液化.形成液体“地瓜酒”附在小锅底部;

在重力作用下积聚到小锅底部,滴入导管并沿导管流到大杯中。

说明:其他正确的说法也同样得分.每一项1分,最多得3分。

(09第十九届) 1.豆腐本来是光滑细嫩的(如图3 甲所示),经冰冻再解冻以后,会出现许多小孔,成为美味的“冻豆腐”(如图 3 乙所示)请你说明“冻豆腐”中产生许多小孔的道理。

答案:( l )水结冰后,体积会变大。( 2 )豆腐中含有水,冰冻以后,豆腐中的小冰块把整块豆腐挤压成蜂窝形状。( 3 )待冰熔化成水后,就留下了许多孔洞。

(10第二十届)3.“鸳鸯火锅”是用金属片将锅的内部空间隔成相等的两部分,一边放清汤卤。一边放红汤卤,清汤和红汤的质量、主要成分以及初温几乎相同,但是清汤卤一侧液面没有油层,红汤卤一侧液面有一层麻辣风味的油,如图8所示。吃饭的人们可根据自己的喜好把食物放入不同的汤料中进行烫涮。但小新注意到每次使用这种“鸳鸯火锅”吃烫涮食品时,总是红汤卤一侧首先沸腾。最初,小新认为这是由于红汤卤一侧的火更大些,但观察发现,两边的火焰相同。试分析为什么总是红汤卤一侧先沸腾。

答案:有二个要点:(1)锅体两侧火焰相同,在相同时间内,汤料吸收的热量近似相同。(2)但由于红汤—侧液面上方有一层油,使蒸发减慢,带走的热量较少.(3)两边汤料的质量,主要成分以及初温几乎相同,所以红汤温度升高得快,首先沸腾。

四、计算题

(96第六届复)六、(20)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。它在冰水混合物中的读数是-0.7℃,在沸水中的读数是102.3℃。 (l)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?

答案:实际温度记为t,温度计的读数记为t'。按题意,t和t'为线性关系,因此t=at'+b ①

分别把t'=-0.7℃、t=0℃和t'=102.3℃、t=100℃代入,解出a=0.97,b=0.68

再将a、b值代入①式得

t=0.97t'+0.68℃ ②

(1)把t'=-6℃代入②式,得t=-5.14℃.

(2)令t'=t,则②式变为t=0.97t+0.68℃

解出t=22.7℃

(97第七届复)五、(15)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-0.7℃,在沸水中的读数是102.3℃。

(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?

答案: (1)设温度计的读数为t'时,实际温度为t。由于t由0°→100℃时,温度计的读数由-0.7℃→102.3℃。

故有t'=(t×1.03)-0.7℃,或 t=0.97t'+0.68℃,当t'=-6℃时,有t=-5.1℃。

(2)当温度计的读数恰等于实际温度时有 t=t',

则t-0.97t=0.68℃,

∴t=22.7℃。

(99第九届复)四、(20分)小红做实验时发现一支温度计不准确.把它和标准温度计一同插入水中,发现当实际温度为2℃时它的示数是4℃,82℃时的示数是80℃.仔细观察,它的刻度是均匀的.

(1)请以x表示任意温度时这支温度计的示数,以y表示这时的实际温度,导出用x表示y的公式.

(2)这支温度计的示数为26℃时,实际温度是多少?

(3)在什么温度时这支温度计的示数等于实际温度?

答案:(1)因为刻度是均匀的,所以温度计每增加相同的示数时,实际温度的增加也是相同的.根据这一点,可以试探性地写出y=ax(a为某一常量).但是根据题中所述的实际情况,当x=0℃时.y不可能也是0℃,设这时y=b,于是y和x的关系在形式上应为

y=ax+b ①由于x=4℃时,y=2℃,x=80℃时y=82℃,把这两组数据分别代入①式得到

4℃×a+b=2℃

80℃×a+b=82℃

解这个联立方程得a=1.05 b=-2.2 1℃

即:y=1.05 x-2.2 1℃ ②

(2)把x=26℃代人②式得y=25℃.这表示当这支温度计示数为26℃时,实际温度为25℃.

(3)在②式中令x=y即

x=1.05x-2.2 1℃

解之得 x=44℃,即表示在44℃时温度计的示数与实际温度相同.

(99第九届复B)五、(25分)小红做实验时发现一只温度计不准确。把它和标准温度计一同插入水中,发现当实际温度为20C时他的示数是40C,820C时的示数为800C。仔细观察,他的刻度是均匀的。(1)请以X表示任意温度时这只温度计的示数,以Y表示这时的实际温度,导出用X表示Y的公式。

(2)这只温度计的示数为260C时,实际温度是多少?

(3)在什么温度时,这只温度计的温度等于实际温度。

答案:(1)因为刻度是均匀的,所以温度计每增加相同的示数时,实际温度的增加也是相同的,根据这一点可以试探性地写出y=ax(a为某一常量)。但是根据题中所述的实际情况,当x=0℃时,y不大可能也是0℃,这时y=b,于是y和x的关系在形式上应为y=ax+b ① 由于x=4℃时y=2℃,x=80℃时,y=82℃,把这两组数据分别代入①式,得到

4℃×a+b=2℃ 80℃×a+b=82℃ 解之得a=1.05 b=-2.21℃

即y=1.05x-2.21℃ ② 解出x=44℃

这表示,在44℃时温度计的示数与实际温度相同。

五、综合题

(91第一届)7.冬天,把自来水笔从室外带到室内,有时会有墨水流出。这主要是因为

[ ]

A.墨水受热膨胀,流出来了 B.笔囊受热膨胀,把墨水挤出来了

C.笔囊中的空气受热膨胀,把墨水挤出来了

D.笔尖处的缝隙受热膨胀,使墨水漏出来了

答案:C

(92第二届)4.夏天,自来水管上常有水珠,这是因为 [ ]

A.夏天自来水的温度较高,蒸发较快,从而在管壁形成水珠。

B.夏天空气中水蒸气较多,遇到较冷的自来水管就在管壁上凝结成水珠。

C.夏天气压较低,管内外压强差较大,少量水分透过管壁微孔渗出。

D.夏天用水量大,水厂需给自来水加压,管内外的压强差增大,因此有少量水分透过管壁微孔渗出。

答案:B

(92第二届)5.许多电冰箱的后背涂成黑色,原因是 [ ]

A.黑色物体的热辐射能力较强 B.黑漆的强度较高

C.黑色物体吸热能力较强,有利于冰箱内物体的降温 D.黑色物体不易吸附灰尘 答案:A

(第四届复)五、(7分)一把一段长约5厘米的蜡烛,粘牢在一个碗底,然后把水装入碗内,使水面刚好到蜡烛的边缘,然后点燃蜡烛(如图),试说明你观察到的现象,并解释出现这种现象的原因。

答案:点燃蜡烛后,过一会蜡烛会烧到水面以下,这时蜡烛呈四周的壁很薄的漏斗状。出现这种现象的原因是蜡烛燃烧后,烛芯四周的蜡熔化,当熔化到四周只剩很薄的一层蜡时,热从蜡层传递到水,使这层蜡达不到熔化的温度,因而呈漏斗状。

(2000第十届)2.(3分)家中烧水的水壶,壶盖上常有一个小孔。如果没有这个小孔,而壶盖又盖得很紧,当水沸腾时会有什么弊病?为什么?

答案:如果壶盖上没有小孔,而壶盖又盖得很紧,水沸腾时会从壶嘴喷出,这是因为沸腾时壶内水蒸气增多,气压增大,壶内气体会把水压出来。

(2000第十届)3.(6分)气象站测量气温用的温度计装在百叶箱中。百叶箱是什么颜色的?为什么?如果装在封闭的箱子中会有什么弊病?为什么?如果露天放置会有什么弊病?为什么?

答案:百叶箱是白色的。如果是其他颜色的,阳光照射时会使箱内空气的温度明显高于箱外气体的温度,测出的温度不是环境中空气的温度。如果把温度计装在封闭的箱中,测出的也不是环境的的气温。这是由于空气不流通,箱子内外的气温并不相等。如果把温度计露天放置,测量出来的同样不是气温。这是由于阳光直接照射时,温度计本身的温度不等于周围空气的温度。

(04第十四届)2.烹制油炸食品时,如果不慎将水滴溅入烧热的油锅中,会听到“叭叭”的响声,同时油花四溅。出现这一现象的主要原因是

A.水是热的不良导体 B.水滴的温度与油的温度不一样

C.水的沸点比热油的温度低 D.水的比热容比油的比热容大

答案:C

(07第十七届)4.人们用来取暖的一种热水袋如图2所示。它的表面有很多长条状的橡胶突起部分,这些突起部分相互平行且突起的高度较大,做成这种外形的主要目的是( )

A.使热水袋美观大方,起到装饰作用

B.使热水袋能同时具有传导、对流和辐射的传热功能

C.这种突起具有良好的弹性,在外界压力作用下容易发生弹性形变,以防止在某种重压下,所灌热水将热水袋胀破

D.减小热水袋与人体的直接接触面积,以降低热水袋的放热速度,实现缓慢放热

答案:D

(07第十七届)5. 如图8为输电线路中常用的油浸自冷式变压器。变压器内部的铁芯、线圈就浸没于变压器油(一种矿物油,也称导热油)中。变压器工作时,铁芯、线圈会发热。这些热量主要通过导热油并流经变压器外部的一根根金属管道散发到空气中,从而使铁芯、线圈的温度不会升高太多,以确保变压器的安全运行。请回答:

(1)变压器外部的散热器为什么做成管道状?

(2)变压器的上部有个油箱,其侧面有一个油量表。油量表就是一根上、下两端均开口并插入油箱中的玻璃管。电工通过观察玻璃管中油面的高度来判断油箱中油量的多少。请问:设计这一装置利用的主要物理知识是什么?

(3)从图8我们发现:变压器外部的散热管道都是沿竖直方向而不是沿水平方向分布的,这是为什么?

(4)正常情况下,变压器油箱中的导热油是绝对不允许装得满满的,这是为什么?

答案:(1)扩大散热面积(或与空气接触面积)

(2)连通器中的同样液体,静止时的液面是相平的。

(3)管道沿竖直方向便于变压器中的导热油形成对流,增强散热能力

( 4 )若变压器油箱中的导热油装得满满的,则发热膨胀的导热油会把变压器胀破,造成事故。

(09第十九届复)五、(18分)阅读资料并回答问题:

干湿温度计是一种既能测量空气温度,又能测量空气相对湿度的常用测量仪器(某一温度下,空气中水蒸气量与该温度下饱和水蒸气量的比值叫做该温度下的空气相对湿度,以百分数表示;饱和气是指一定温度下,一定数量空气中所能最大限度容纳的水蒸气量)。如图4甲所示,仪器上有两支相同的温度计并列地安装在同一刻度板上(图4乙为其背面),其中一支温度计的测温泡外面裹有被水浸湿的棉纱,这一支温度计即为“湿”温度计;另一支温度计的测温泡直接裸露在空气中,这一支温度计即为“干”温度计。还有一个可根据干、湿温度计的示数来确定空气相对湿度的转盘式标尺。

1.通常情况下,湿温度计的示数比干温度计的示数稍低一些,这是为什么?

2.转盘式标尺由两个同轴的圆盘组成,其中外盘是固定的,上面标有对应“湿温度计”温度值的0~40刻度线及表示相对湿度值的10~100刻度线;内盘可以绕轴转动,上面标有对应“干温度计”温度值的0~40刻度线及“相对湿度%”字样。转动内盘,当内、外盘上的相同温度值对准时,“相对湿度”的箭头正好指向100,表明空气的相对湿度为100%,如图4丙所示。

请你根据以上信息,说明如何根据干、湿温度计的示数,使用这个转盘式标尺来确定出空气的相对湿度。

3.中午,小宏看到干温度计的示数为26.0℃,湿温度计示数为22.0℃。到了晚上,小宏看到干温度计的示数为16.0℃,湿温度计示数为12.0℃。请思考并回答:

(1)关于中午和晚上空气的相对湿度,以下说法正确的是( )

A.中午和晚上空气的相对湿度相同

B.因为中午和晚上气温不同,所以无法比较中午和晚上空气相对湿度的大小

C.中午空气的相对湿度大。

D.晚上空气的相对湿度大。

(2)请你简要地说明选择该答案的理由。

答案:1.通常情况下,由于湿棉纱上的水蒸发吸热,使湿温度计的测温泡温度低于周围大气温度,进而湿温度计的示数比干温度计的示数稍低。

2.先分别读取干、湿两支温度计的示数t1、t2,然后转动内盘,当内盘上的温度值t1与外盘上的温度值t2对准时,“相对湿度”的箭头所指数值即为相对湿度值。

3.(1)C

(2)理由如下:中午将内盘干温度计26℃刻度转到湿温度计22℃刻度线对齐,内盘转过的角度为θ1,晚上将内盘干温度计16℃刻度转到与湿温度计12℃刻度线对齐,内盘转过的角度为θ2,由图4丙可得,θ1<θ2,所以表示相对湿度的箭头在中午指示的相对湿度较大 (10第二十届)6.露天放置的大型石油液化气罐,为了防止因温度过高而造成爆炸等事故,罐体外表面通常漆成银白色,如图11所示.而露天安放装的电力变压器,同样为了防止因温度过高而造成火灾等事故,在采用加注冷却油、安装散热管等一系列散热措施的同时,却把其外表面漆成颜色很深的灰黑色,如图12所示。同样是为了防止温度过高,一个外表面漆成颜色很浅的银白色,另一个外表面却漆成颜色很深的灰黑色,这是为什么呢

?

答案:三个要点:物体表面颜色越浅,反射热辐射的能力的越强,进行热辐射的能力越差:物体表面颜色越深,反射热辐射的能力的越弱,进行热辐射的能力越强, (2)引油液化气在罐中贮存,本身不产生热。其温度升高主要是因为吸收来自环境中通过热辐射传递的热量,因此,为了避免温度升得过高,而将其表面漆成银白色,增强其反射热辐射的能力,减少吸收的热量。 (3)正常运行中的电力变压器, 会有极少部分的电能转化为内能,导致其温度升高,当变压器的温度比环境温度高时,将其漆成颜色很深的灰黑色,有利于将热量通过热辐射的方式传递到环境中,从而避免自身温度升得过高。

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