7. 某商家使用液氮(标准大气压下的沸点为$-196°\mathrm{C}$)制作“会冒烟的冰激凌”,将液氮缓缓倒入冰激凌中,即可呈现冒“白烟”的视觉效果。用于添加液氮的容器上常会有霜出现,霜是
凝华
(填物态变化的名称)形成的,可见室温中液氮的汽化过程较
剧烈
(选填“缓慢”或“剧烈”)。其实这里的“白烟”和包子铺里蒸笼周围的“白气”都是水蒸气
液化
形成的,所不同的是“
白烟
”(选填“白烟”或“白气”)中的水蒸气来自周围的空气。
答案:7. 凝华 剧烈 液化 白烟
【解析】霜是固态的冰晶,是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的。说明室温中液氮的汽化过程较剧烈,吸收大量的热量,使室温迅速下降。“白烟”和包子铺里蒸笼周围的“白气”都是水蒸气遇冷液化成的小水珠,包子铺里蒸笼周围的“白气”中的水蒸气来自蒸笼下锅里面的水汽化而成的,而这里“白烟”中的水蒸气来自周围的空气。
解析:
【分析】
本题需结合物态变化的概念分析生活中的现象:1. 霜是固态冰晶,由空气中的水蒸气直接变为固态,对应物态变化名称为凝华;2. 液氮沸点极低,室温下会快速汽化,因此汽化过程剧烈;3. “白烟”和“白气”都是气态水蒸气遇冷变为液态小水珠,属于液化现象;4. 蒸笼周围的“白气”来自锅内水汽化的水蒸气,而题中“白烟”的水蒸气来自周围空气,据此填空。
【解析】
1. 霜是固态,空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态,发生凝华形成霜;2. 液氮标准大气压下沸点为-196℃,室温远高于其沸点,因此液氮在室温下会快速汽化,过程剧烈;3. “白烟”和“白气”都是水蒸气遇冷液化形成的小水珠;4. 包子铺蒸笼的“白气”来自锅内水蒸发(汽化)产生的水蒸气,而题中液氮使周围空气温度降低,“白烟”的水蒸气来自周围空气。
【答案】
凝华 剧烈 液化 白烟
【知识点】
物态变化(凝华、液化)、汽化现象
【点评】
本题结合生活实例考查物态变化的相关知识,将物理概念与生活现象结合,注重知识的应用,难度适中,是初中物理物态变化部分的基础题型。
【难度系数】
0.6
8. (2025·北京)在青藏铁路工程中,为了保证多年冻土区路基的稳定性,铁路两侧竖立了许多热棒。如图3.4-5所示,热棒是封闭的中空长棒,下端插在冻土中,上端装有散热片,里面填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”。在寒冷的季节,空气温度低于冻土层温度,制冷剂作为热量的“搬运工”,通过液态氨与气态氨的相互转化,使冻土层温度降低、厚度增加,这样即使到了暖季热棒不再工作,冻土也不会完全融化,冻土层因温度变化对路基产生的影响变小。假设热棒在工作过程中,下列说法正确的是(
B
)

A.液态氨吸收冻土的热量变为气态氨是升华现象
B.气态氨上升到热棒的上端放出热量并液化为液态氨
C.热棒的作用是把热量从空气中传到冻土中
D.冻土层从热棒吸收热量,厚度增加
答案:8.B
【解析】热棒的下端插在冻土中,液态氨吸收冻土的热量变为气态氨,这是由液态变为气态的过程,属于汽化现象,故A错误;气态氨上升到热棒的上端,由于上端装有散热片,周围空气温度较低,气态氨会放出热量液化为液态氨,故B正确;热棒的作用是把热量从冻土中传到空气中,故C错误;冻土层被热棒吸收热量,冻土层温度降低,厚度增加,故D错误。故选B。
解析:
【分析】
要解决这道题,需先明确热棒的工作原理:液态氨在热棒下端(冻土处)吸收热量,发生物态变化;气态氨上升到上端散热片处,再发生另一种物态变化,以此搬运热量。需结合物态变化的定义、吸放热特点,以及热传递的方向分析各选项。
【解析】
1. 分析选项A:液态氨吸收热量变为气态氨,是液态变为气态的过程,属于汽化现象,而升华是固态直接变为气态,故A错误。
2. 分析选项B:气态氨上升到热棒上端,散热片处温度较低,气态氨放出热量,由气态变为液态,即液化现象,故B正确。
3. 分析选项C:热棒的作用是将冻土中的热量搬运到空气中,热量是从冻土传到空气,而非从空气传到冻土,故C错误。
4. 分析选项D:冻土层是向热棒放出热量,温度降低,厚度增加,并非从热棒吸收热量,故D错误。
综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
物态变化(汽化、液化)、热传递
【点评】
本题结合青藏铁路热棒的实际应用,考查物态变化的判断及热传递的方向,需准确掌握汽化、液化的概念与吸放热特点,理解热棒的热量搬运逻辑是解题核心,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
9. 为加强消防安全,在学校楼道内必须配备消防设备,其中常见的有干冰灭火器。当发生火灾险情时,我们可打开灭火器阀门对准火源根部灭火。请利用所学物理知识解释干冰能快速灭火的原理(字数不超过100字)。
答案:9. 示例:当发生火灾险情时,我们打开干冰灭火器阀门对准火源根部,干冰迅速升华,从周围吸收大量的热,使温度降低到可燃物着火点以下,起到灭火的作用。
解析:
【分析】
解题思路:首先明确干冰是固态二氧化碳,回忆其物态变化为升华(固态直接变为气态),升华过程会吸收热量;再结合灭火的核心原理之一——降低温度至可燃物着火点以下,将两者关联即可解释干冰灭火的原理。
【解析】
干冰是固态的二氧化碳,在常温下会迅速升华,升华过程中吸收大量的热量,使周围环境的温度急剧降低,当温度降低到可燃物的着火点以下时,火就会熄灭,从而实现快速灭火。
【答案】
当发生火灾险情时,我们打开干冰灭火器阀门对准火源根部,干冰迅速升华,从周围吸收大量的热,使温度降低到可燃物着火点以下,起到灭火的作用。
【知识点】
升华(物态变化)、灭火原理
【点评】
本题结合生活中的消防场景,将物态变化知识与灭火原理结合,考察学生对基础物理知识的应用能力,贴近生活实际,难度适中。
【难度系数】
0.5