2022届中考物理知识点梳理精炼:熔化和凝固练习题
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这是一份2022届中考物理知识点梳理精炼:熔化和凝固练习题,共15页。试卷主要包含了单项选择题,填空题,简答题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、单项选择题(共20小题;共80分)
1. 夏天,我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加入冰块。这是利用了冰
A. 熔化吸热B. 凝固放热C. 升华吸热D. 汽化吸热
2. 下列选项中属于凝固现象的是
A. 水烧开后,壶口冒出“白气”B. 放在衣柜里的樟脑丸变小
C. 隆冬季节,河面上结薄冰D. 湿衣服在太阳下被晒干
3. 如图所示,是用 3D 打印技术将固态树脂打印成的工艺品。3D 打印机的喷头在高能激光的作用下,可使固态树脂吸收热量,变成液态,在喷头按照 3D 图纸轨迹运动的过程中,同时将液态材料挤出,液态材料放热后迅速变成固态,并与周围的材料粘结,就这样层层叠加组成了立体实物的工艺品。在上述过程中,先后发生的物态变化是
A. 升华和凝华B. 汽化和液化C. 液化和凝固D. 熔化和凝固
4. 利用如图甲所示的装置探究固体物质熔化时温度的变化规律,在 0∼35 min 内对物质加热,得到如图乙所示的温度随时间变化的图象。下列说法正确的是
A. 该物质在 15∼20 min 内没有吸收热量
B. 该物质在熔化过程中温度不变,内能不变
C. 该物质熔点为 80∘C,熔化过程持续了大约 15 min
D. 除图甲中器材外,还需要用到的测量器材有天平和停表
5. 诗句“一朝秋暮露成霜”中的“露成霜”蕴含的物态变化是
A. 凝固B. 熔化C. 液化D. 升华
6. 在“探究烛蜡的熔化特点”和“观察‘碘锤’中的物态变化”两个活动中,采用水浴法加热的主要目的是
A. 都是为了受热均匀
B. 都是为了控制温度
C. 前者是为了受热均匀,后者是为了控制温度
D. 前者是为了控制温度,后者是为了受热均匀
7. 如图所示是海波熔化时温度随时间变化的图象。由此可判断
A. 海波是非晶体
B. 海波的熔化时间是 5 min
C. 海波的熔点是 50∘C
D. 海波在熔化过程中吸收热量,温度升高
8. 如图是某物质熔化时温度随加热时间变化的图象,由图可知
A. 该物质是晶体B. 该物质的熔点为 60∘C
C. 该物质熔化过程经历了 10 minD. 该物质在 B 点时全部变成了液态
9. 如图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的曲线图,下列说法正确的是
A. BC 段表示熔化过程,其特点是吸热,温度不变
B. 该曲线可能是松香熔化时温度随时间变化的图象
C. 80∘C 的该物质一定为固液共存状态
D. 该物质的沸点为 80∘C
10. 如图是某种物质的熔化图象,根据图象判断下列说法错误的是
A. 该物质是一种晶体
B. 该物质的熔点为 50∘C
C. 图象中的 BC 段表示该物质的熔化过程
D. 在第 10 分钟时该物质的状态为液态
11. 夏天,如果我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加上几个冰块,而不是直接加冷水;这样会使饮料的温度下降得更多。一方面是因为冰块的温度更低,另一方面是因为冰块
A. 升华 吸热B. 熔化 吸热C. 液化 放热D. 凝华 放热
12. 刚从冰箱冷冻室拿出的冰棍贴紧舌头,舌头会被“冻”在冰棍上,这时舌头上的水发生了某种物态变化,与其对应的图象是
A. B.
C. D.
13. 中国传统文化博大精深,传统民间艺人会制作一种“糖画”,先把糖加热到流体状态,用它画成各种小动物图案,如图,再慢慢晾干变硬,送给小朋友。关于制作“糖画”的全过程,下列表述正确的是
A. 糖的物态变化是先熔化后凝固B. 糖的温度一直在升高
C. 糖的物态变化是先凝固后熔化D. 晾干变硬是汽化过程
14. 农谚说:“霜前冷,雪后寒”,下雪后人感到寒冷的原因是
A. 熔化吸热B. 熔化放热C. 凝固吸热D. 凝固放热
15. 通过热传递,某物体从固态变为液态。如图是该过程物体的温度随时间变化的图象。下列说法正确的是
A. 这是非晶体B. 此过程是液化过程
C. t=0 时刻物体内能为零D. 0∼t1 这段时间,物体要吸热
16. 关于物质的熔化和凝固,下列说法正确的是
A. 各种固体都有一定的熔点
B. 晶体在熔化时要吸收热量,但温度不变
C. 各种晶体的熔点都相同,且都大于凝固点
D. 非晶体在凝固时要吸收热量,温度不断上升
17. 装水的密闭小瓶放在大烧杯里的水中间,把烧杯放在电冰箱的冷冻室内,过一段时间取出烧杯,发现烧杯中有一半的水结成了冰,此时小瓶中的水
A. 只有表面的水结冰B. 有一半的水结成冰
C. 都没结冰D. 都已结冰
18. 关于晶体的熔化和凝固,下列说法正确的是
A. 晶体的温度达到熔点时一定熔化
B. 将食盐放到水中,一会儿水就变咸了,这是熔化现象
C. 晶体在凝固过程中要放出热量
D. 晶体在熔化过程中温度可能上升
19. 如图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的曲线图,分析正确的是
A. AB 段表示该物质温度逐渐升高,它的熔点也在升高
B. 在第 6min 时该物质已全部熔化
C. 该曲线可能是石蜡熔化时温度随时间变化的图象
D. 该物质在熔化过程中吸收热量但温度保持不变
20. 如图甲所示为某物质的熔化图象,根据图象可知
A. 该物质是非晶体
B. 第 15 min 该物质处于固液共存状态
C. 若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(如图乙所示),则试管内冰的质量会逐渐增加
D. 图乙中,冰水混合物的温度会逐渐升高
二、填空题(共5小题;共20分)
21. 在我国“祝融号”火星车的顶部,有一个叫集热窗的装置,里面装有一种叫正十一烷的物质。这种物质在白天温度高时为液态。夜间温度低时会 (填物态变化名称)放热,从而起到控温作用。
22. 如图所示是某小组绘制的海波熔化时温度随时间变化规律的图象。由图象可知海波的熔点是 ∘C,熔化时温度不变的过程中海波 (选填“需要”或“不需要”)吸收热量。
23. 毛泽东同志曾用诗词“北国风光,千里冰封,万里雪飘,望长城内外,惟余莽莽⋯”描述我国北方的冬天。北方冬天气温下降至0℃以下时,水会凝固成冰,水在凝固过程中 热量,温度 。
24. 在研究某物质熔化过程中温度的变化规律时,持续加热该物质,记录并描绘出了该物质温度随时间变化的图线,如图所示。根据图象可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”)判断依据是 。
25. 同学们通过实验来探究某种物质的熔化规律,实验过程中记录了该种物质的温度随加热时间的变化情况,并正确画出了如图所示的温度随加热时间变化的图象。根据所画出的图象可知,在开始计时后 2 min 时物质处于 (选填“固”“液”或“固液共存”)态;这种物质是 (选填“晶体”或“非晶体”);该物质的熔点为 ∘C。
三、简答题(共4小题;共52分)
26. 我国首次赴南极考察队于 1984 年 11 月 20 日从上海启程,历时约 3 个月,横跨太平洋,穿越南北半球,航程 26000 多海里,在南极洲南部的高兰群岛乔治王岛建立了我国第一个南极科学考察基地一一中国南极长城站。南极地区平均气温为 −25∘C,最低气温达 −89.2∘C。在那里用的液体温度计是酒精温度计还是水银温度计?为什么?
27. 科学创新小组设计并制作了一个能将水温调控在 48∘C 左右的自动控温杯,结构示意图如图甲,其夹层填充物为海波晶体(熔点为 48∘C)。小组同学为检测该自动控温杯控温功能,做了如下测试:①在杯中装满 100∘C 的水,盖紧杯盖,摇动杯子,水温下降到 48∘C 并稳定在此温度一段时间;② t2 时,将杯内的水倒掉,迅速加入 20∘C 的水,盖紧杯盖,摇动杯子,水温上升到 48∘C 并保持。上述检测过程中水温随时间变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释图乙中 ac 段水温变化的原因。(提示:图乙中 de 段不必作答)
28. 解释“霜前冷,雪后寒”涉及的物理知识,
29. 请根据下表所列的是几种物质的熔点,回答问题。
物质固态氢固态酒精固态水银金钢钨熔点/∘C−259−117−39106410833410
(1)考察团到南极考察时,测量气温应该使用 温度计;
(2)处于 −265∘C 的氢是 态;
(3)如果纯金戒指不小心掉进钢水中, 熔化(选填“会”或“不会”);
(4)白炽灯发光时的温度达到 2000∘C 以上,因此白炽灯的灯丝应选用 金属制成。
四、计算题(共4小题;共52分)
30. 一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量 Q 与其质量 m 之比叫该晶体的熔化热,用字母 λ 表示,关系式为 λ=Qm(式子中各物理量均用基本单位),某同学为了测量冰的熔化热,他找来了电加热器、带有隔热装置的烧杯、停表、温度计和天平等器材,设计了如图中所示装置测量冰的熔化热。若电加热器每秒放热为 700 J,把 0.5 kg 的冰块加热使其完全熔化用了 4 min。
(1)不计热损失,冰熔化吸收热量是多少?
(2)一定气压下冰的熔化热为多少?
(3)实际实验中有热损失,测得冰的熔化热是偏大还是偏小?
31. 在 3D 打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热融的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙,R1 、 R2 是相同的 PTC 发热电阻。单个 PTC 的电阻与温度的关系如图丙。
(1)打印笔工作时,PTC 电阻发热,塑料受热会逐渐变软变稀。可见,塑料 (选填“是”或“不是”)晶体。
(2)打印笔工作有快、慢两档。快档打印时,图中开关 S1 应处于 状态,若此时温度为 250∘C,打印笔的电功率是多少?
(3)打印笔正常工作时的温度能自动稳定在 250∘C 左右,结合图丙信息,说明理由。
。
32. 正常情况下,正常成人一日平均的需求水量为 2∼3 升,一生饮水可达 170∼200 吨。人体处于水份平衡状态,即从体外吸收的水量与排出体外的水量相等,这样,人才能健康成长。有关资料证明,当这种平衡状态被打破时,就要影响正常生活。当一个人吸收的水量比维持平衡的水量减少 1%∼2%(0.5∼1 L)时,就会感到口渴;当减少 5%(2∼2.5 L)时,就会皮肤皱褶、神志不清;当减少 14%∼15%(7∼8 L)时,就会死亡。小华找到一个容积为 270 dm3 的水缸并盛满了水,在密度表上查出冰的密度为 0.9×103 kg/m3,则水缸中:
(1)水结冰时温度如何变化;
(2)水全部结成冰后,冰的质量是多少;
(3)水全部结成的冰后,冰的体积为多少?
33. 为了测量积雪厚度,小雨设计了一个估测方法:利用一块平整地面上的积雪,用竖直向下用力踩在雪上,形成一个下凹的脚印(脚印下的雪由于受外力挤压可近似看成冰层)。然后测量积雪原来的厚度 H 和被踩后形成脚印的厚度 h,就可以估测雪的密度。
小雨查阅资料了解到,大雪过后,会造成路面积雪和结冰,危及交通安全。为了尽快消除路面积冰,可以采用撒盐的方法去除冰雪。下表反映的是盐的浓度与凝固温度间的关系。
盐的浓度/%05101520凝固温度/∘C0−3−7.5−12−17
(1)请推导出计算雪密度的表达式(已知冰的密度为 ρ冰)。
(2)请估算当桥面积冰厚度达到 2 cm,环境温度为 −3∘C 时,撒盐车应在每平方米的冰面上撒多少盐,才能去除桥面上的积冰?ρ冰=0.9×103 kg/m3(提示:盐的浓度是指盐的质量与盐和水总质量的比)。
答案
第一部分
1. A
2. C
3. D
【解析】固态树脂吸收热量变成液态,属于熔化现象。液态材料放热后迅速变成固态,属于凝固现象。
4. C
【解析】该物质在 15∼20 min 内正在熔化,持续吸热,故A错误;
该物质在熔化过程中温度不变,内能升高,故B错误;
该物质熔化是温度在 80∘C 不变,熔点为 80∘C,熔化时间 t=25 min−10 min=15 min,故C正确;
不需要测质量,所以不需要天平,故D错误。
5. A
6. C
7. C
【解析】(1)由图象可知,海波从第 5 分钟开始温度保持 50∘C 不变,所以海波是晶体,其熔点为 50∘C,约到第 8 min 时熔化完成,则熔化过程持续了约 8 min−5 min=3 min,故AB错误,C正确;
(2)海波是晶体,在熔化过程中吸收热量,温度保持不变,故D错误。
8. A
【解析】分析图象判断该物质是晶体还是非晶体,根据晶体具有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点;分析第 8 min 末时温度与熔点的关系,得出结论。由图可知,从 3 min∼6 min 过程中,温度保持 48∘C 不变,即熔点为 48∘C,故该物质为晶体。故A正确、B错误;
该物质从 3 min 到 6 min 是熔化过程,经历时间:6 min−3 min=3 min;第 3 min 即将开始熔化,物质在 B 点处于固态,故CD错误。
9. A
【解析】A选项:BC 段表示该物质温度不随时间改变,说明该物质正在熔化,BC 段为晶体的熔化过程,其特点是吸热温度不变,故A正确;
B选项:该曲线是晶体熔化时温度随时间变化的图象,松香不是晶体,所以不可能是松香熔化时温度随时间变化的图象,故B错误;
C选项:80∘C 时,物质在熔化之前为固态;熔化过程中为固液混合态;完全熔化完后为液态,故C错误;
D选项:由图可知,该物质的熔点为 80∘C,并不能知道物质的沸点,故D错误。
10. D
【解析】从图象可以看出,该物质在 BC 段温度保持 50∘C 不变,所以该物质为晶体,并且 BC 段为熔化过程,且熔点为 50∘C,所以ABC说法正确,不符合题意。
在第 10 分钟时,该物质的温度低于熔点,所以还没开始熔化,为固态。所以D说法错误,符合题意。
11. B
12. D
【解析】舌头上的水遇到冷的冰棍先降温再凝固成冰,舌头就被“冻”住了,而且冰是晶体,所以水凝固时温度保持不变,选项D正确。
13. A
【解析】先把糖加热到流体状态,用它画成各种小动物图案,再慢慢晾干变硬,是固态的糖先熔化后凝固的过程,故A正确、C错误;糖在凝固过程中,放热温度降低,故B错误;晾干变硬是液态的糖凝固的过程,故D错误。
14. A
【解析】下雪后,雪熔化吸热,导致周围温度降低,所以人感到寒冷。
15. D
【解析】从题中图象可以看出,有一段随加热时间的增加,温度保持不变的水平线段,这是晶体熔化的特点,说明此物质是晶体,故A 、B选项错误;内能是物体内部所有分子的动能和分子势能的总和,所有的物体都具有内能,在任何时候内能都不可能为零,故C选项错误;晶体熔化的过程是吸热过程,固体和液体的温度升高也要吸热,所以 0∼t1 这段时间,物体都要吸热,故D选项正确。
16. B
【解析】晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点,故A错误;晶体在熔化过程中需要吸收热量,但温度保持不变,故B正确;同种晶体熔点和凝固点相同,不同晶体熔点不同,故C错误;非晶体在凝固时要放出热量,温度不断下降,故D错误。
17. C
【解析】烧杯里是冰水混合物,温度为零摄氏度。要让小瓶里的水结冰,小瓶里的水在达到零度后还必须被吸收掉凝固所需放出的热量,既然小瓶外面的水也是零摄氏度,小瓶就不会把热量传给外面,所以不结冰。
故选C.
18. C
【解析】晶体的温度达到熔点时,需要继续吸收热量才能熔化。A不符合题意。
将食盐放到水中,一会儿水就变咸了,这是溶化过程,是扩散现象。B不符合题意。
晶体和非晶体在凝固过程中都要放出热量。C符合题意。
晶体在熔化过程中不断吸收热量,温度保持不变。D不符合题意。
19. D
【解析】从图象上看,AB 段表示该物质温度逐渐升高,但不能表示它的熔点也在升高,故本选项说法错误。
由图可知,在第 6min 时该物质刚开始熔化,故本选项说法错误。
该曲线是晶体熔化时温度随时间变化的图象,蜡不是晶体,所以不可能是蜡熔化时温度随时间变化的图象,故本选项说法错误。
BC 段表示该物质温度不随时间改变,说明该物质正在熔化,因此该物质在熔化过程中吸收热量但温度保持不变,故本选项说法正确。
20. C
【解析】A选项:由图象可知,整个过程中温度有上升的趋势,所以是熔化图象;又因为该物质在熔化过程中温度保持不变,所以该物质是晶体,故A错误;
B选项:由图甲可知,该物质从第 10 min 开始熔化,到第 20 min 时全部熔化;则第 15 min 时处于固液共存状态,故B错误;
CD选项:冰水混合物的温度是 0∘C,由图象知,该物质熔化时的温度是 −2∘C;将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中时,冰水混合物会向该物质放热,内能减小,但温度不变,冰水混合物中的水会符合凝固结冰的条件,所以冰水混合物中的冰会变多,即冰的质量将变大,故C正确,故D错误;
故选C。
第二部分
21. 凝固
22. 48;需要
23. 放出
不变
【解析】【分析】本题要从晶体熔化或凝固时对热量的要求和温度是否变化考虑。北方冬天气温下降至0℃以下时,水会凝固成冰,属于晶体凝固,要放热但温度不变。
【解析】解:冰是晶体,水凝固成冰的过程是晶体凝固过程,晶体凝固过程需要放出热量,但是温度保持不变。
故答案为:放出;不变。
【点评】本题结合诗词名句考查水的三态变化的特点及应用,属于基础题。
24. 晶体;该物质有熔点
【解析】从图象中可看出,该物质熔化过程中吸收热量,温度保持不变,即该物质有熔点,符合晶体熔化的特点。
25. 固;晶体;0
【解析】由图象可知,该物质在 3∼8 min 内吸热,温度保持在 0∘C 不变,所以该物质是晶体,熔点为 0∘C,第 2 min 时,该物质还没有开始熔化,所以为固态。
第三部分
26. 酒精的凝固点是 −117∘C,水银的凝固点是 −39∘C。当气温低于 −39∘C 时,水银就会凝固。由于酒精的凝固点较低,所以要选择酒精温度计。
27. ①在杯中装满 100∘C 的水,盖紧杯盖,摇动,所以海波会吸收,变为液态,所以水的温度会降低,水温下降到 48∘C 并稳定在此温度一段;此过程为 ac 的;
② t2 时,将杯内的水倒掉,迅速加入 20∘C,海波会,放出热量,仍然为 48∘C,海波放出的热量会被水,此过程为 de 的。
28. 霜是深秋或初冬季节空气中的水蒸气到了夜晚遇冷凝华成小冰晶,附着在地面附近的物体上形成的,温度必须足够低(0∘C 以下)才能形成霜,故感到“霜前冷”。雪在熔化过程中要吸收热量,使地面上方空气的温度降低,所以有“雪后寒”的感觉。
29. (1) 酒精
【解析】南极温度很低,水银的凝固点是 −39∘C,拿到南极后凝固变成固态,无法使用;而酒精的凝固点是 −117∘C,在南极仍为液态,可以用来测量气温。
(2) 固
【解析】氢的凝固点是 −259∘C,当它处于 −265∘C 时,氢已凝固为固态。
(3) 会
【解析】因为金的熔点小于钢的熔点,而液态的钢水温度会超过 1083∘C,温度高于金的熔点 1063∘C,金会熔化。
(4) 钨
【解析】白炽灯发光时温度高达 2000∘C 以上,这个温度已经超过了金和钢的熔点,它们会熔化为液态,故不能使用;而钨的熔点高达 3410∘C,可以用来制作灯丝。
第四部分
30. (1) 1.68×105 J
【解析】不计热损失,冰熔化吸收热量 Q=700 J/s×4×60 s=1.68×105 J。
(2) 3.36×105 J/kg
【解析】一定气压下冰的熔化热 λ=Qm=1.68×105 J0.5 kg=3.36×105 J/kg。
(3) 偏小
【解析】实际实验中有热损失,质量 m 不变,由 λ=Qm 可知,测得冰的熔化热偏小。
31. (1) 不是
【解析】打印笔工作时,PTC 电阻发热,塑料受热会逐渐变软变稀,直至完全变成液态,在此过程中,它的温度不断升高,没有一定的熔点,所以塑料不是晶体。
(2) 闭合;80 W
【解析】由电路图可知,当开 S1 断开时,电路只有 R1 工作,电阻较大,根据 P=U2R 可知,此时电路消耗的功率较小,为慢档;
当开 S1 闭合时,两电阻并联,总电阻最小,根据 P=U2R 可知,此时总功率较大,为快挡;
由图丙可知,温度为 250∘C 时,一个电阻为 1210 Ω,
则一个发热体的功率 P=U2R=(220 V)21210 Ω=40 W,
因为 R1 、 R2 是相同的 PTC 发热电阻,打印笔工作有快、慢两档.
所以打印笔的电功率 P总=2P=2×40 W=80 W。
(3) 当温度超过 250∘C 时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;当温度低于 250∘C 时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升
32. (1) 保持不变
【解析】水结冰的过程是凝固过程,在这个过程中温度保持不变,在标准大气压下温度是 0∘C。
(2) 270 kg
【解析】水结冰的过程,质量不变,所以
m冰=m水=ρ水V=1.0×103 kg/m3×270×10−3 m3=270 kg。
(3) 0.3 m3
【解析】水全部结成的冰后,冰的体积为 V冰=m冰ρ冰=270 kg0.9×103 kg/m3=0.3 m3。
33. (1) 由公式 ρ=mV 得 m冰=m雪,
ρ冰V冰=ρ雪V雪,
ρ冰S脚h=ρ雪S脚H,
∴ρ雪=hHρ冰。
(2) 0.95 kg
【解析】因环境温度 −3∘C,故盐浓度要达到 5%,由题意盐浓度指盐的质量与盐和水总质量的比设 m盐,已知 m冰=ρ冰V冰=ρ冰S冰h冰=0.9×103 kg/ m3×1 m2×0.02 m=18 kg,故浓度 =m盐m盐+m水=m盐m盐+m冰=5%,
解得 m盐≈0.95 kg。
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