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4.热的研究。(12分)
早上,在老师的带领下小科和同学们正在学校的农场里参加劳动,小科发现农场里植物的叶片上挂满了露珠。露珠是怎样形成的呢?小科决定和同学们一起开展一次探究之旅。
(1)小科和同学们设置了如右图所示的加热装置。当水煮开时,小科发现烧杯的杯口上方产生了很多“白气”,这些“白气”是()。
A.水蒸气
B.烟
C.小水珠
D.二氧化碳
(2)“白气”的产生属于现象。
(3)下列现象与“白气”产生原理不一样的是()。
A.从冰箱中取出冰淇淋,冰淇淋包装的表面会出现水珠
B.洗澡时,浴室内的镜子很容易起雾
C.在寒冷的冬天呼气时,我们会看到从口中呼出一团团白色的“气”
D.冬天的清晨,草地上铺满了一层霜
(4)加热过程中,石棉网和烧杯底部之间热传递的方式是()。
A.热传导
B.热辐射
C.热对流
D.不确定
(5)请在下图中画出热在石棉网中的传递方向。(中间的“·”为加热点)
(6)当水沸腾后,小科继续保持对沸水的加热,这时水的温度会怎样,并写一写你的理由。
早上,在老师的带领下小科和同学们正在学校的农场里参加劳动,小科发现农场里植物的叶片上挂满了露珠。露珠是怎样形成的呢?小科决定和同学们一起开展一次探究之旅。
(1)小科和同学们设置了如右图所示的加热装置。当水煮开时,小科发现烧杯的杯口上方产生了很多“白气”,这些“白气”是()。
A.水蒸气
B.烟
C.小水珠
D.二氧化碳
(2)“白气”的产生属于现象。
(3)下列现象与“白气”产生原理不一样的是()。
A.从冰箱中取出冰淇淋,冰淇淋包装的表面会出现水珠
B.洗澡时,浴室内的镜子很容易起雾
C.在寒冷的冬天呼气时,我们会看到从口中呼出一团团白色的“气”
D.冬天的清晨,草地上铺满了一层霜
(4)加热过程中,石棉网和烧杯底部之间热传递的方式是()。
A.热传导
B.热辐射
C.热对流
D.不确定
(5)请在下图中画出热在石棉网中的传递方向。(中间的“·”为加热点)
(6)当水沸腾后,小科继续保持对沸水的加热,这时水的温度会怎样,并写一写你的理由。
答案
C
凝结
D
A
水的温度保持不变。水达到沸点后吸收的热量用于沸腾，温度不再上升
解析
【分析】
本题围绕热学相关知识点展开，需逐个分析各小问题：
1. 第(1)问：明确水蒸气是无色气态、肉眼不可见，“白气”是水蒸气遇冷液化形成的液态小水珠，据此判断选项。
2. 第(2)问：根据“白气”的形成过程，判断对应的物态变化类型。
3. 第(3)问：分析各选项的物态变化，找出与“白气”（液化）原理不同的现象。
4. 第(4)问：回忆热传递的三种方式，判断接触的石棉网与烧杯底部的热传递方式。
5. 第(5)问：固体中热量从加热点向四周传递，据此画出热的传递方向。
6. 第(6)问：结合水沸腾的特点，分析温度变化及原因。
【解析】
(1) 水蒸气是气态，肉眼无法看到，杯口的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的液态小水珠，因此选C。
(2) “白气”是气态水蒸气变为液态小水珠的过程，属于凝结（液化）现象。
(3) “白气”的原理是液化：A选项冰箱取出的冰淇淋包装表面水珠是空气中水蒸气液化；B选项浴室内镜子起雾是水蒸气液化；C选项呼出的“白气”是呼出气体中的水蒸气液化；D选项霜是空气中水蒸气直接凝华成固态，与液化原理不同，故选D。
(4) 热传导是通过接触传递热量，热辐射是通过电磁波传递，热对流是流体中热量传递。石棉网与烧杯底部直接接触，热传递方式为热传导，故选A。
(5) 热在固体中从加热点向四周各个方向传递，因此从中间的加热点“·”向圆周各方向画出箭头（如题目所给插图的方向）。
(6) 水沸腾后温度保持不变。理由：水达到沸点后，继续吸收的热量全部用于发生汽化（沸腾）现象，温度不再上升。
【答案】
C
凝结
D
A
水的温度保持不变。水达到沸点后吸收的热量用于沸腾，温度不再上升
【知识点】
物态变化、热传递、水的沸腾特点
【点评】
本题结合生活常见现象考查热学基础知识点，涵盖物态变化判断、热传递方式、沸腾特点等，注重理论联系实际，难度适中，适合学生巩固热学核心内容。
【难度系数】
0.6
本题围绕热学相关知识点展开，需逐个分析各小问题：
1. 第(1)问：明确水蒸气是无色气态、肉眼不可见，“白气”是水蒸气遇冷液化形成的液态小水珠，据此判断选项。
2. 第(2)问：根据“白气”的形成过程，判断对应的物态变化类型。
3. 第(3)问：分析各选项的物态变化，找出与“白气”（液化）原理不同的现象。
4. 第(4)问：回忆热传递的三种方式，判断接触的石棉网与烧杯底部的热传递方式。
5. 第(5)问：固体中热量从加热点向四周传递，据此画出热的传递方向。
6. 第(6)问：结合水沸腾的特点，分析温度变化及原因。
【解析】
(1) 水蒸气是气态，肉眼无法看到，杯口的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的液态小水珠，因此选C。
(2) “白气”是气态水蒸气变为液态小水珠的过程，属于凝结（液化）现象。
(3) “白气”的原理是液化：A选项冰箱取出的冰淇淋包装表面水珠是空气中水蒸气液化；B选项浴室内镜子起雾是水蒸气液化；C选项呼出的“白气”是呼出气体中的水蒸气液化；D选项霜是空气中水蒸气直接凝华成固态，与液化原理不同，故选D。
(4) 热传导是通过接触传递热量，热辐射是通过电磁波传递，热对流是流体中热量传递。石棉网与烧杯底部直接接触，热传递方式为热传导，故选A。
(5) 热在固体中从加热点向四周各个方向传递，因此从中间的加热点“·”向圆周各方向画出箭头（如题目所给插图的方向）。
(6) 水沸腾后温度保持不变。理由：水达到沸点后，继续吸收的热量全部用于发生汽化（沸腾）现象，温度不再上升。
【答案】
C
凝结
D
A
水的温度保持不变。水达到沸点后吸收的热量用于沸腾，温度不再上升
【知识点】
物态变化、热传递、水的沸腾特点
【点评】
本题结合生活常见现象考查热学基础知识点，涵盖物态变化判断、热传递方式、沸腾特点等，注重理论联系实际，难度适中，适合学生巩固热学核心内容。
【难度系数】
0.6
三、附加题(共5分)
1.右图是小科做的封闭生态瓶,其中包含了以下成分:
非生物:河水、泥沙、空气、光照
生物:水草、小虾、小鱼、螺蛳、浮萍
根据以上分析:
(1)小科的封闭生态瓶,采用了透明材料,原因是。
(1分)
(2)通过观察,小科发现,生态瓶中的小鱼经常浮到水面上来,对此,可以采用以下()的方法改进。
A. 增加小鱼的数量
B. 增加泥沙的数量
C. 增加植物的数量
D. 放在阴暗的地方
1.右图是小科做的封闭生态瓶,其中包含了以下成分:
非生物:河水、泥沙、空气、光照
生物:水草、小虾、小鱼、螺蛳、浮萍
根据以上分析:
(1)小科的封闭生态瓶,采用了透明材料,原因是。
(1分)
(2)通过观察,小科发现,生态瓶中的小鱼经常浮到水面上来,对此,可以采用以下()的方法改进。
A. 增加小鱼的数量
B. 增加泥沙的数量
C. 增加植物的数量
D. 放在阴暗的地方
答案
透明材料能让阳光透过，使瓶中的植物能够进行光合作用，也方便观察生态瓶中的情况
C
解析
【分析】
解决本题需结合生态瓶的功能和光合作用的知识：
1. 透明材料的作用：生态瓶内的植物（水草、浮萍）需光照进行光合作用，透明材料可让阳光进入，满足光合作用需求；同时透明材质便于观察瓶内生物，因此采用透明材料。
2. 小鱼浮到水面的原因是水中缺氧，生态瓶的氧气主要来自植物光合作用，需增加氧气来源，分析选项：A增加小鱼会耗氧更多，B增加泥沙不影响氧气，C增加植物可增氧，D阴暗处植物无法光合减氧，故选C。
【解析】
(1) 生态瓶中的植物进行光合作用需要光照，透明材料能让阳光透过，为植物光合作用提供必要条件；同时透明材料便于观察瓶内生物的活动情况，因此采用透明材料。
(2) 小鱼浮到水面是因为水中溶解氧不足，生态瓶的氧气主要由植物光合作用产生：
A选项：增加小鱼数量会增加氧气消耗，加剧缺氧，不可行；
B选项：增加泥沙数量对水中氧气的产生无影响，不可行；
C选项：增加植物数量可通过光合作用产生更多氧气，缓解缺氧，可行；
D选项：放在阴暗处植物无法进行光合作用，氧气减少，不可行。因此选C。
【答案】
能让阳光透过，使瓶中的植物能够进行光合作用，也方便观察生态瓶中的情况；C
【知识点】
生态系统、光合作用、生态瓶
【点评】
本题考查生态瓶的设计原理，结合光合作用的条件和生物生存的需求，属于初中生物基础应用类题目，难度适中，需理解生态系统中各成分的作用。
【难度系数】
0.4
解决本题需结合生态瓶的功能和光合作用的知识：
1. 透明材料的作用：生态瓶内的植物（水草、浮萍）需光照进行光合作用，透明材料可让阳光进入，满足光合作用需求；同时透明材质便于观察瓶内生物，因此采用透明材料。
2. 小鱼浮到水面的原因是水中缺氧，生态瓶的氧气主要来自植物光合作用，需增加氧气来源，分析选项：A增加小鱼会耗氧更多，B增加泥沙不影响氧气，C增加植物可增氧，D阴暗处植物无法光合减氧，故选C。
【解析】
(1) 生态瓶中的植物进行光合作用需要光照，透明材料能让阳光透过，为植物光合作用提供必要条件；同时透明材料便于观察瓶内生物的活动情况，因此采用透明材料。
(2) 小鱼浮到水面是因为水中溶解氧不足，生态瓶的氧气主要由植物光合作用产生：
A选项：增加小鱼数量会增加氧气消耗，加剧缺氧，不可行；
B选项：增加泥沙数量对水中氧气的产生无影响，不可行；
C选项：增加植物数量可通过光合作用产生更多氧气，缓解缺氧，可行；
D选项：放在阴暗处植物无法进行光合作用，氧气减少，不可行。因此选C。
【答案】
能让阳光透过，使瓶中的植物能够进行光合作用，也方便观察生态瓶中的情况；C
【知识点】
生态系统、光合作用、生态瓶
【点评】
本题考查生态瓶的设计原理，结合光合作用的条件和生物生存的需求，属于初中生物基础应用类题目，难度适中，需理解生态系统中各成分的作用。
【难度系数】
0.4
2. 目前市场上出现了一款$55\ °\mathrm{C}$的杯子。$55\ °\mathrm{C}$杯的核心在于其内部填充的相变金属。当$100\ °\mathrm{C}$的开水倒入杯中时，相变金属发生熔化，使水温迅速降至$55\ °\mathrm{C}$左右；当水温低于$55\ °\mathrm{C}$时，相变金属发生凝固，使水温升至$55\ °\mathrm{C}$左右。根据上述描述，当水温降至$50\ °\mathrm{C}$时，相变金属会()。
A.吸收热量，使水温逐渐降低
B.释放热量，使水温逐渐升高
C.吸收热量，使水温逐渐升高
D.释放热量，使水温逐渐降低
A.吸收热量，使水温逐渐降低
B.释放热量，使水温逐渐升高
C.吸收热量，使水温逐渐升高
D.释放热量，使水温逐渐降低
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题，需先掌握物态变化的吸放热规律：熔化过程吸热，凝固过程放热；再结合题目中相变金属的作用分析：当水温低于55℃时，相变金属会发生凝固，目的是释放热量使水温回升到55℃左右。当前水温为50℃，低于55℃，因此相变金属会发生凝固，释放热量让水温逐渐升高，据此判断选项。
【解析】
根据物态变化的吸放热特点，凝固过程会释放热量。题目明确说明：当水温低于55℃时，相变金属发生凝固，使水温升至55℃左右。当前水温为50℃，低于55℃，因此相变金属会发生凝固，释放的热量传递给水，使水温逐渐升高，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
凝固放热、物态变化
【点评】
本题结合生活中的55℃杯子实例，考查物态变化中凝固的吸放热特性，需准确理解题目中相变金属的工作原理，属于基础知识点的应用，难度不大。
【难度系数】
0.3
要解决这道题，需先掌握物态变化的吸放热规律：熔化过程吸热，凝固过程放热；再结合题目中相变金属的作用分析：当水温低于55℃时，相变金属会发生凝固，目的是释放热量使水温回升到55℃左右。当前水温为50℃，低于55℃，因此相变金属会发生凝固，释放热量让水温逐渐升高，据此判断选项。
【解析】
根据物态变化的吸放热特点，凝固过程会释放热量。题目明确说明：当水温低于55℃时，相变金属发生凝固，使水温升至55℃左右。当前水温为50℃，低于55℃，因此相变金属会发生凝固，释放的热量传递给水，使水温逐渐升高，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
凝固放热、物态变化
【点评】
本题结合生活中的55℃杯子实例，考查物态变化中凝固的吸放热特性，需准确理解题目中相变金属的工作原理，属于基础知识点的应用，难度不大。
【难度系数】
0.3
