1. 为了救治病人,急需将一种药品送到偏远乡村,药品要求在 $0°C$ 以下存放,医疗队临时制作了一个简易保温盒(如图所示),下列关于保温盒的说法中错误的是(

A.保温瓶用双层真空的瓶体效果更好
B.包装盒要用导热效果较好的材料制作
C.包装盒的外壳要用密度较小、硬度较大的材料制作
D.使用凝固点更低的盐水制作的冰块比清水制作的冰块冷藏效果好
B
)A.保温瓶用双层真空的瓶体效果更好
B.包装盒要用导热效果较好的材料制作
C.包装盒的外壳要用密度较小、硬度较大的材料制作
D.使用凝固点更低的盐水制作的冰块比清水制作的冰块冷藏效果好
答案
1. B
解析
【分析】
这道题考查热传递、材料特性及凝固点在实际保温装置中的应用,解题时需围绕“保持药品在0℃以下存放”的核心需求,分析每个选项是否符合保温、运输的要求:首先明确保温的关键是减少热传递,运输材料需兼顾轻便和防护,冷藏剂要能维持更低温度。然后逐个分析选项,判断正误,找出错误的说法。
【解析】
1. 分析选项A:真空环境中几乎不存在热传递的介质,双层真空的瓶体可以有效减少热量的传递,能更好地维持低温环境,该选项说法正确。
2. 分析选项B:药品需要在0℃以下存放,为了阻止外界热量进入保温盒,包装盒应该用导热效果差的材料制作。若使用导热效果较好的材料,外界热量会快速传入盒内,无法维持低温环境,该选项说法错误。
3. 分析选项C:包装盒外壳用密度较小的材料可以减轻整体重量,方便偏远乡村的运输;硬度较大的材料能更好地保护内部的保温瓶和药品,避免运输过程中损坏,该选项说法正确。
4. 分析选项D:盐水的凝固点比清水低,用盐水制作的冰块能在更低的温度下保持固态,持续吸收热量,相比清水冰块,冷藏效果更好,该选项说法正确。
综上,错误的说法是选项B。
【答案】
B
【知识点】
热传递的应用、材料物理特性、凝固点的应用
【点评】
本题将物理知识与实际医疗运输场景结合,需要学生理解保温的核心是减少热传递,同时掌握材料密度、硬度、导热性以及凝固点的实际应用,注重物理知识与生活实际的联系。
【难度系数】
0.6
这道题考查热传递、材料特性及凝固点在实际保温装置中的应用,解题时需围绕“保持药品在0℃以下存放”的核心需求,分析每个选项是否符合保温、运输的要求:首先明确保温的关键是减少热传递,运输材料需兼顾轻便和防护,冷藏剂要能维持更低温度。然后逐个分析选项,判断正误,找出错误的说法。
【解析】
1. 分析选项A:真空环境中几乎不存在热传递的介质,双层真空的瓶体可以有效减少热量的传递,能更好地维持低温环境,该选项说法正确。
2. 分析选项B:药品需要在0℃以下存放,为了阻止外界热量进入保温盒,包装盒应该用导热效果差的材料制作。若使用导热效果较好的材料,外界热量会快速传入盒内,无法维持低温环境,该选项说法错误。
3. 分析选项C:包装盒外壳用密度较小的材料可以减轻整体重量,方便偏远乡村的运输;硬度较大的材料能更好地保护内部的保温瓶和药品,避免运输过程中损坏,该选项说法正确。
4. 分析选项D:盐水的凝固点比清水低,用盐水制作的冰块能在更低的温度下保持固态,持续吸收热量,相比清水冰块,冷藏效果更好,该选项说法正确。
综上,错误的说法是选项B。
【答案】
B
【知识点】
热传递的应用、材料物理特性、凝固点的应用
【点评】
本题将物理知识与实际医疗运输场景结合,需要学生理解保温的核心是减少热传递,同时掌握材料密度、硬度、导热性以及凝固点的实际应用,注重物理知识与生活实际的联系。
【难度系数】
0.6
2. 小明在制作一个医用冷藏盒的活动中,为验证猜想“保温性能可能与放在保温瓶中的低温物质有关”设计如下实验:取两个相同的药品盒,其温度均为 $t_{0}$,首先将低温物质甲和一个药盒一起放入保温瓶中,经过一段时间后测出药盒的温度为 $t_{1}$;取出甲和药盒;随即将温度和质量相等的低温物质乙与另一相同的药盒一起放入该保温瓶中,经过相同的时间后测出另一药盒的温度为 $t_{2}$,由此你认为(

A.若 $t_{1}-t_{0}>t_{2}-t_{0}$,说明装有低温物质甲的保温瓶保温效果好
B.若 $t_{1}-t_{0}>t_{2}-t_{0}$,说明装有低温物质乙的保温瓶保温效果好
C.若 $t_{1}-t_{0}=t_{2}-t_{0}$,说明装有低温物质甲和乙的保温瓶保温效果相同
D.此实验不能验证小明的猜想
D
)A.若 $t_{1}-t_{0}>t_{2}-t_{0}$,说明装有低温物质甲的保温瓶保温效果好
B.若 $t_{1}-t_{0}>t_{2}-t_{0}$,说明装有低温物质乙的保温瓶保温效果好
C.若 $t_{1}-t_{0}=t_{2}-t_{0}$,说明装有低温物质甲和乙的保温瓶保温效果相同
D.此实验不能验证小明的猜想
答案
2. D
解析
【分析】
要验证“保温性能可能与放在保温瓶中的低温物质有关”这一猜想,需遵循控制变量法,保证除低温物质不同外,其他所有实验条件(如保温瓶的初始温度、实验时长、药盒的初始状态等)均相同。但小明的实验中,第一次放入低温物质甲和药盒后,保温瓶的温度已发生改变,再进行第二次实验时,保温瓶的初始条件与第一次不一致,未控制好单一变量,因此无法通过该实验的温度变化结果来判断保温性能与低温物质的关系。
【解析】
探究保温性能与低温物质的关系时,必须采用控制变量法,确保只有低温物质这一个变量不同,其余影响实验的因素均相同。该实验中,第一次实验后保温瓶的温度已发生变化,第二次实验时保温瓶的初始状态与第一次不同,变量不唯一,因此无法通过两次实验的温度变化($t_{1}-t_{0}$、$t_{2}-t_{0}$的大小关系)来比较保温效果,也就不能验证小明的猜想。
A、B选项中,因实验未控制单一变量,不能根据温度变化量判断保温效果;C选项同理,温度变化相同也不能说明保温效果相同。故只有D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
控制变量法,实验变量控制
【点评】
本题重点考查控制变量法在实验探究中的应用,实验探究中只有保证单一变量,才能准确探究变量对实验结果的影响。该题的易错点是忽略实验中保温瓶初始状态这一未被控制的变量,从而错误判断选项。
【难度系数】
0.6
要验证“保温性能可能与放在保温瓶中的低温物质有关”这一猜想,需遵循控制变量法,保证除低温物质不同外,其他所有实验条件(如保温瓶的初始温度、实验时长、药盒的初始状态等)均相同。但小明的实验中,第一次放入低温物质甲和药盒后,保温瓶的温度已发生改变,再进行第二次实验时,保温瓶的初始条件与第一次不一致,未控制好单一变量,因此无法通过该实验的温度变化结果来判断保温性能与低温物质的关系。
【解析】
探究保温性能与低温物质的关系时,必须采用控制变量法,确保只有低温物质这一个变量不同,其余影响实验的因素均相同。该实验中,第一次实验后保温瓶的温度已发生变化,第二次实验时保温瓶的初始状态与第一次不同,变量不唯一,因此无法通过两次实验的温度变化($t_{1}-t_{0}$、$t_{2}-t_{0}$的大小关系)来比较保温效果,也就不能验证小明的猜想。
A、B选项中,因实验未控制单一变量,不能根据温度变化量判断保温效果;C选项同理,温度变化相同也不能说明保温效果相同。故只有D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
控制变量法,实验变量控制
【点评】
本题重点考查控制变量法在实验探究中的应用,实验探究中只有保证单一变量,才能准确探究变量对实验结果的影响。该题的易错点是忽略实验中保温瓶初始状态这一未被控制的变量,从而错误判断选项。
【难度系数】
0.6
3. 如表为小龙同学制作的“自制保温杯”项目评价量表的一部分,则其所列的评价项目中不合理的是(

A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
B
)A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
答案
3. B
解析
【分析】
解题思路:首先明确本题核心是判断各评价项目是否能有效评价保温杯的性能(密封性、保温性、耐用性等),需结合保温的物理原理(减少热传递)和控制变量思想,逐个分析项目合理性:
1. 分析甲项目:保温杯密封性是保温的关键条件之一,倒置杯子观察是否渗水,可直接检测密封性能,密封良好能减少热量通过对流散失,该项目合理。
2. 分析乙项目:评价保温效果需要对比相同初始条件的水在相同时间内的温度变化。该项目仅要求装入等质量热水,未控制初始水温相同;且48小时后热水温度基本会趋近环境温度,此时不同保温杯的水温差异会消失,无法有效区分保温性能,因此该项目不合理。
3. 分析丙项目:冰块熔化需要吸收热量,保温杯保温效果越好,外部热量越难进入杯内,冰块完全熔化所需时间就越长,通过这个时间能直观反映杯子的保温能力,该项目合理。
4. 分析丁项目:从高处落下观察漏水和杯身完整情况,是评价杯子的抗摔耐用性,属于对杯子质量的合理评价项目,该项目合理。
【解析】
甲项目:通过倒置渗水检查密封性,可辅助判断保温的基础条件,合理。
乙项目:未控制热水初始温度,且48h后水温趋近室温,无法有效区分保温效果,不合理。
丙项目:利用冰块熔化时间反映热量进入杯内的速率,能有效评价保温性,合理。
丁项目:通过跌落测试评价抗摔耐用性,属于杯子质量的合理评价维度,合理。
综上,不合理的是乙项目。
【答案】
B
【知识点】
1. 热传递与保温原理
2. 控制变量法
【点评】
本题结合生活中的保温杯,考查物理原理在实际场景的应用,重点考查控制变量法在实验设计合理性判断中的应用,要求学生将物理知识与生活实际结合,分析实验设计的逻辑漏洞。
【难度系数】
0.6
解题思路:首先明确本题核心是判断各评价项目是否能有效评价保温杯的性能(密封性、保温性、耐用性等),需结合保温的物理原理(减少热传递)和控制变量思想,逐个分析项目合理性:
1. 分析甲项目:保温杯密封性是保温的关键条件之一,倒置杯子观察是否渗水,可直接检测密封性能,密封良好能减少热量通过对流散失,该项目合理。
2. 分析乙项目:评价保温效果需要对比相同初始条件的水在相同时间内的温度变化。该项目仅要求装入等质量热水,未控制初始水温相同;且48小时后热水温度基本会趋近环境温度,此时不同保温杯的水温差异会消失,无法有效区分保温性能,因此该项目不合理。
3. 分析丙项目:冰块熔化需要吸收热量,保温杯保温效果越好,外部热量越难进入杯内,冰块完全熔化所需时间就越长,通过这个时间能直观反映杯子的保温能力,该项目合理。
4. 分析丁项目:从高处落下观察漏水和杯身完整情况,是评价杯子的抗摔耐用性,属于对杯子质量的合理评价项目,该项目合理。
【解析】
甲项目:通过倒置渗水检查密封性,可辅助判断保温的基础条件,合理。
乙项目:未控制热水初始温度,且48h后水温趋近室温,无法有效区分保温效果,不合理。
丙项目:利用冰块熔化时间反映热量进入杯内的速率,能有效评价保温性,合理。
丁项目:通过跌落测试评价抗摔耐用性,属于杯子质量的合理评价维度,合理。
综上,不合理的是乙项目。
【答案】
B
【知识点】
1. 热传递与保温原理
2. 控制变量法
【点评】
本题结合生活中的保温杯,考查物理原理在实际场景的应用,重点考查控制变量法在实验设计合理性判断中的应用,要求学生将物理知识与生活实际结合,分析实验设计的逻辑漏洞。
【难度系数】
0.6
4. 药品要求在 $0°C$ 以下存放较长的时间,普通保温瓶不能满足要求,需要制作一个冷藏盒,图甲是该冷藏盒的设计效果图。

(1)为了选择保温物质,小明对“包装盒中填充物的保温性能”进行实验。分别取①和②两种保温材料用于包装盒填充物,将两支相同的温度计固定在两个相同的玻璃烧杯中,两烧杯中分别倒入质量、初温
(2)保温瓶内的低温物质用质量和初温相同的
(1)为了选择保温物质,小明对“包装盒中填充物的保温性能”进行实验。分别取①和②两种保温材料用于包装盒填充物,将两支相同的温度计固定在两个相同的玻璃烧杯中,两烧杯中分别倒入质量、初温
相同
(相同/不同)的热水,放入两个相同的硬纸外壳中,装置如图乙(a)所示。正确实验后,根据实验的数据作出水的温度随时间变化的图像如图乙(b)所示(实验过程室温基本不变)。根据水温随时间变化的图像,选材料①
(①/②)做包装盒填充物保温性能较好。(2)保温瓶内的低温物质用质量和初温相同的
食盐水冰块
(冰块/食盐水冰块)效果更好。答案
4. (1) 相同 ① (2) 食盐水冰块
解析
【分析】
1. 第(1)问:探究保温材料的保温性能时,需利用控制变量法,控制热水的质量、初温等其他条件相同,只改变保温材料,这样才能通过水温变化比较保温效果。通过温度随时间变化的图像,降温越慢的材料,保温性能越好,据此判断合适的材料。
2. 第(2)问:药品要求在0℃以下存放,需要低温物质熔化时温度低于0℃。冰块熔点为0℃,熔化时温度保持0℃,无法满足0℃以下的要求;食盐水冰块的熔点低于0℃,熔化时温度维持在0℃以下,能更好地维持低温环境。
【解析】
(1) 在探究“包装盒中填充物的保温性能”实验中,根据控制变量法的要求,要控制两烧杯中热水的质量、初温相同,只改变保温材料,这样才能准确比较不同材料的保温效果。
观察图乙(b)的温度-时间图像,在相同时间内,使用材料①时,水温下降的速度更慢,说明材料①的保温性能更好,因此选材料①做包装盒填充物。
(2) 药品需要在0℃以下的环境中存放:
普通冰块的熔点是0℃,熔化过程中温度保持0℃不变,无法使冷藏盒内温度低于0℃;
食盐水冰块的熔点低于0℃,熔化时温度会维持在0℃以下,能为药品提供0℃以下的低温环境,满足存放要求,因此选择食盐水冰块效果更好。
【答案】
(1) 相同;①
(2) 食盐水冰块
【知识点】
控制变量法;晶体熔点的应用;保温性能的探究
【点评】
本题紧密联系医用冷藏盒的实际应用场景,考查控制变量法在实验探究中的应用,以及晶体熔点的实际应用,要求学生能将物理知识与生活实际相结合,理解实验探究的思路和物理规律的实际价值。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问:探究保温材料的保温性能时,需利用控制变量法,控制热水的质量、初温等其他条件相同,只改变保温材料,这样才能通过水温变化比较保温效果。通过温度随时间变化的图像,降温越慢的材料,保温性能越好,据此判断合适的材料。
2. 第(2)问:药品要求在0℃以下存放,需要低温物质熔化时温度低于0℃。冰块熔点为0℃,熔化时温度保持0℃,无法满足0℃以下的要求;食盐水冰块的熔点低于0℃,熔化时温度维持在0℃以下,能更好地维持低温环境。
【解析】
(1) 在探究“包装盒中填充物的保温性能”实验中,根据控制变量法的要求,要控制两烧杯中热水的质量、初温相同,只改变保温材料,这样才能准确比较不同材料的保温效果。
观察图乙(b)的温度-时间图像,在相同时间内,使用材料①时,水温下降的速度更慢,说明材料①的保温性能更好,因此选材料①做包装盒填充物。
(2) 药品需要在0℃以下的环境中存放:
普通冰块的熔点是0℃,熔化过程中温度保持0℃不变,无法使冷藏盒内温度低于0℃;
食盐水冰块的熔点低于0℃,熔化时温度会维持在0℃以下,能为药品提供0℃以下的低温环境,满足存放要求,因此选择食盐水冰块效果更好。
【答案】
(1) 相同;①
(2) 食盐水冰块
【知识点】
控制变量法;晶体熔点的应用;保温性能的探究
【点评】
本题紧密联系医用冷藏盒的实际应用场景,考查控制变量法在实验探究中的应用,以及晶体熔点的实际应用,要求学生能将物理知识与生活实际相结合,理解实验探究的思路和物理规律的实际价值。
【难度系数】
0.6
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