2026年升华凝华物理测试题及答案

2026年升华凝华物理测试题及答案

一、单项选择题，(总共10题，每题2分)1.下列现象中，属于升华的是A.冬天窗玻璃内侧出现冰花B.干冰在常温下逐渐消失C.清晨草叶表面出现露珠D.铁块表面生锈2.在1atm下，固态碘加热到114℃时直接变为紫色气体，此过程称为A.熔化B.汽化C.升华D.凝华3.若某固体在25℃、1atm下蒸气压为0.31kPa，则该固体A.必发生熔化B.必发生沸腾C.可缓慢升华D.必发生凝华4.对密闭容器中的固态萘缓慢降温，萘蒸气直接变为固态萘粉，此现象称为A.凝固B.凝华C.沉积D.凝结5.下列操作能显著加快萘的升华速率的是A.增大外界压强B.降低温度至熔点以下C.抽真空并微加热D.将萊浸入水中6.关于升华热，下列说法正确的是A.等于熔化热与汽化热之和B.一定小于熔化热C.与温度无关D.为负值7.在高原地区，冰冻衣服仍能晾干，主要因为A.空气稀薄，蒸气压低，冰升华加快B.紫外线强使冰熔化C.风速低使水蒸气滞留D.温度高使冰先熔化后蒸发8.下列物质在常温常压下最易观察到凝华现象的是A.干冰B.冰C.碘D.萘9.对密闭容器中的碘蒸气缓慢加压并降温，首先出现的相是A.液态碘B.固态碘C.气态碘D.无法判断10.若某物质三相点压强高于1atm，则该物质在常压下A.只能升华不能熔化B.只能熔化不能升华C.可直接升华D.无法存在固态二、填空题，(总共10题，每题2分)11.升华是物质从________态直接变为________态的相变过程。12.凝华的微观本质是蒸气分子直接________成有序排列的________。13.1g冰在0℃、0.611kPa下升华吸收的热量为________kJ，已知冰的升华热为2.83kJ/g。14.干冰的升华点为________℃，常压下不存在________态。15.利用冷却阱收集萘蒸气时，阱壁温度需低于萘的________温度。16.在p-T相图中，升华曲线位于________曲线与________曲线之间。17.若某固体蒸气压随温度变化满足克劳修斯-克拉珀龙方程，则其斜率与________热成比例。18.冬季冰箱冷冻室内结霜，主要是空气中的水蒸气发生________现象。19.提纯含杂质的碘，常采用________法，依据碘易________的性质。20.航天器热控涂层利用金属镀层的高________率减少升华损失。三、判断题，(总共10题，每题2分)21.所有固体在常压下都能升华。22.升华过程一定吸热，凝华过程一定放热。23.三相点压强低于大气压的物质，升温时可能先升华后熔化。24.增大外界压强会提高固体的升华速率。25.冰在−10℃的蒸气压高于−20℃的蒸气压。26.凝华核的存在会降低凝华所需的过饱和度。27.干冰升华时周围出现“白雾”是CO2气体本身。28.用升华法提纯物质时，杂质蒸气压应远高于被提纯物。29.若某固体在25℃的蒸气压为0，则它在该温度下不能升华。30.在真空中加热固态萘，萘蒸气分子平均自由程增大，升华加快。四、简答题，(总共4题，每题5分)31.简述升华法提纯粗碘的实验步骤与注意事项。32.解释为什么冬季冰冻衣服在−5℃、相对湿度30%的环境下仍能变干。33.画出CO2的p-T示意相图，标出升华区并说明干冰在常压下的相变路径。34.说明如何利用冷却阱与真空泵联合装置测定萘的升华热。五、讨论题，(总共4题，每题5分)35.讨论“雪升华致冷”对高山冰川能量平衡的影响，并分析气候变暖下这种效应的变化趋势。36.航天器在轨运行时，某些聚合物材料会发生升华—再凝华，分析其对光学器件污染的机理及防护措施。37.药物冻干技术利用冰升华脱水，讨论控制升华速率的关键参数及其对药效的影响。38.某城市冬季采用人工造雪，讨论造雪机出口雪晶的凝华生长条件与雪质对滑雪场维护的经济环境影响。答案与解析一、单项选择题1.B2.C3.C4.B5.C6.A7.A8.C9.B10.A二、填空题11.固，气12.沉积，晶体13.2.8314.−78.5，液15.凝华16.熔化，汽化17.升华18.凝华19.升华，升华20.反射三、判断题21.×22.√23.√24.×25.√26.√27.×28.×29.√30.√四、简答题31.将粗碘置于蒸发皿，上方覆盖盛有冷水的圆底烧瓶形成冷却面；用油浴80℃微热，碘升华并在烧瓶底部凝华为晶体；收集晶体即得纯碘。注意通风、避免明火，冷却面温度控制在50℃以下以提高收率。32.冰表面分子获得能量脱离晶格成为蒸气，空气中水蒸气分压低于冰的饱和蒸气压，形成持续升华；即使−5℃，冰蒸气压仍达0.4kPa，相对湿度30%对应实际水汽压0.12kPa，压差驱动升华，故衣服变干。33.CO2三相点5.1atm、−56.6℃，常压1atm下固态升温至−78.5℃直接升华，相图路径沿恒压线穿过升华区，不经过液态。34.将萘置于真空室，冷却阱浸于液氮，抽真空使萘升华；测定不同温度下质量损失速率，结合克劳修斯-克拉珀龙方程，以lnp对1/T作图，斜率乘−R得升华热，实验需恒温、防气流扰动。五、讨论题35.雪面升华吸收潜热，降低表面温度，减少冰川消融；升温后空气饱和水汽压升高，升华加快，但相对湿度下降可能抑制升华，总体致冷效应减弱，冰川负平衡加剧。36.聚合物链段受热断裂形成小分子，升华后在冷光学面凝华成膜，降低透过率；防护包括选材低挥发、加热除气、冷阱屏蔽、局部充惰性气体。37.关键参数：板温、真空度、冷阱温度、药品厚度；板温过高致塌陷，过低升