初中物理第2节 熔化和凝固精品精练
展开1.小阳学习了熔化和凝固之后,想研究冰的熔化过程。小阳从冰箱里取出冰放到房间中,并用温度计测量其温度:温度计的示数从−18升高到0℃并保持了一段时间,再升高到20℃之后温度不再变化。在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 冰是非晶体
B. 此时房间的温度高于20℃
C. 温度计的示数保持0℃的过程中,冰的质量减少
D. 温度计的示数保持0℃的过程中,冰既不吸热也不放热
2.下列各组固体中具有确定熔点的一组是( )
A. 蜡、玻璃、沥青B. 蜡、铝、玻璃C. 冰、铁、铝D. 冰、铁、沥青
3.中央二台“真假实验室”探究,刚从冰箱冷冻室拿出冰棍贴紧舌头,舌头会被“冻”在冰棍上,这时舌头的水发生了某种物态变化,与其对应的图像是( )
A. B.
C. D.
4.一种“55℃保温杯”,外层为隔热材料,内层为导热材料,夹层间有“神奇物质”。开水倒入杯中后,水温很快降为55℃且能较长时间保持不变。“神奇物质”在该过程中( )
A. 一直吸热且状态不变B. 一直吸热且由固态变为液态
C. 先吸热,后放热;先熔化后凝固D. 先放热,后吸热;先凝固后熔化
5.图甲是观察某物质熔化和凝固的实验装置,图乙是根据实验绘制的温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. 直接对试管加热,熔化过程更明显
B. 在t=5min时,该物质处于液态
C. 该实验一定是恰好在第10分钟撤走的酒精灯
D. 该物质的凝固点是45℃
6.如图所示,把装有−4℃碎冰的大试管放入装有−4℃碎冰的大烧杯中,用酒精灯对烧杯加热,在烧杯内的冰没有熔化完的过程中,试管内的冰( )
A. 熔化一小部分
B. 全部熔化
C. 不会熔化
D. 温度高于0℃
7.某物体从固态变为液态过程中,物体的温度随时间变化图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该物体是非晶体B. 此过程是液化过程
C. t1∼t2这段时间,物体要吸热D. t1∼t2这段时间,没有发生物态变化
8.如图是某物质凝固前后温度随时间变化的图象。下列说法中正确的是( )
A. 该物质属于非晶体B. 该物质的凝固点为80℃
C. 该物质的凝固过程用时18minD. 该物质在第8min时处于固态
9.把盛有冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中,用酒精灯对烧杯底部慢慢加热,如图所示,在烧杯中的冰块完全熔化前,以下说法正确的是( )
A. 试管中的冰不能达到熔点,可能熔化B. 试管中的冰可以达到熔点,可以熔化
C. 试管中的冰不能达到熔点,所以不能熔化D. 试管中的冰可以达到熔点,但不能熔化
10.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5min
C. 海波的熔点是50℃D. 海波在熔化过程中吸收热量,温度升高
二、填空题:本大题共4小题,共8分。
11.如图甲所示,将海波放入大试管中,在烧杯中倒入热水。根据温度计A和B的示数,绘制出海波和热水的温度随时间变化的图像,如图乙所示。由图像可知,在第8min时,大试管内的海波处于 (选填“固态”、“液态”或“固液共存态”);第10min后,海波的熔化将 (选填“继续”或“停止”),海波的温度将 (选填“直接下降”或“先不变,后下降”)。
12.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 (选填“晶体”或“非晶体”),判断依据是 。
13.实验小组的同学们在加热条件完全相同的情况下,对甲、乙、丙、丁四个试管中的物质的熔化过程进行研究,根据记录的实验数据,在同一坐标纸上画出四种物质的温度随加热时间变化的情况如下图所示。从图中可以看出试管 中的物质是非晶体;试管 和 中的物质可能是同一种物质(均选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
14.如图为某物质发生物态变化过程的图像。根据图像可知,该物质属于 ;在8~18min时段,该物质处于 状态,并在不断地 热。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
15.某同学探究“海波熔化时温度的变化规律”时,记录的数据如表,请在方格纸上描点并画出温度−时间图象。
16.如图所示,将一盆装有10℃水放入−10恒温冷库室中,0∼t1水放热降温,t1∼t2水放热凝固,t2∼t3冰放热降温直至室温,请画出0∼t3水凝固时温度随时间变化的图像。
四、实验探究题:本大题共2小题,共12分。
17.在“探究冰熔化时温度随时间变化规律”的实验中,实验装置如图甲所示:
(1)试管中装适量的冰,按图甲组装时应将温度计的玻璃泡与冰块充分接触,某时刻温度计的示数如图乙所示,则温度为________ ℃;
(2)该实验中对冰的加热方式的优点是_____________________________________ ;
(3)小明设计了一个记录实验过程的表格,表格中(a)(b)两处应填的内容是:(a)________________;(b)______________ ;
(4)图丙是他根据冰熔化实验记录数据绘制的“温度−时间”图像,第5−15min冰处于熔化过程。由图像可知,冰属于_________ (选填“晶体”或“非晶体”),冰熔化时温度________;
(5)某同学利用甲图装置探究冰熔化时温度随时间变化规律,发现冰熔化太快没有找到熔点,若要延长冰熔化的时间,请写出一条可行的办法________________________。
18.在“探究海波熔化和凝固规律”的实验中,绘制出了如图甲所示的图象。
(1)实验时,组装器材要________(填“从上到下”或“从下到上”),不直接将装有海波的试管放在酒精灯上加热,而是放入装有水的烧杯中加热,这样做的好处是______________________________________________________________________________。
(2)图甲中,海波的熔化过程是________段(用图中字母表示),熔化过程经历了________min,此过程中海波处于________态,此过程中海波________(填“吸”或“放”)热。
(3)图甲中,海波在E点是________态,在G点是________(均填“固”或“液”)态。
(4)由该图象知同一种晶体的熔点和凝固点________。
五、计算题:本大题共2小题,共16分。
19.小玉漫步在雪后的海边,发现道路上的水都结了冰,但海水却没有结冰,她猜想水的凝固点可能与水中含盐量的多少有关。请你和她一起完成探究过程。
探究课题:水的凝固点与含盐量的多少有什么关系?
(1)猜想与假设:含盐越多凝固点越______(选填“高”或“低”);
(2)设计实验:主要器材和装置,有箱门透明的冰箱、三只烧杯、足量水、一些盐、______;
(3)实验步骤:
①在两杯中装相同质量的水,分别加质量______的盐,另一杯装入相同质量的水,不放盐;
②在每个烧杯中各插入一支温度计,然后将烧杯置于______内;
③观察温度计,记录______的温度。
20.在探究“冰熔化时温度的变化规律”实验中:
(1)为了使试管中的冰受热均匀,且便于记录各时刻的温度值,小明应选用______(填“甲”或“乙”)装置来进行实验。
(2)如图丙,是小明根据实验数据作出的加热时温度随时间变化的图象,分析图象可知,冰的熔点是______℃,熔化过程经历了______min。
(3)由图象可知冰属于______(晶体/非晶体);这样判断的依据是______
(4)通过实验可知,冰熔化过程中温度______,但要继续______热。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.温度计的示数从−18升高到0℃并保持了一段时间,这说明冰此时熔化了,熔化时温度不变,有固定的熔化温度,是晶体。故A错误;
B.冰熔化后,温度升高到20摄氏度,不再升高,不能再从环境空气中吸收热量,说明此时的室温为20摄氏度,故B错误;
C.温度计的示数保持0摄氏度的过程中,冰处于熔化过程,冰的质量减小,水的质量增多,但冰和水的总质量保持不变,故C正确;
D.温度计的示数保持0摄氏度时,冰处于熔化过程,此时温度保持不变,但需要不停地吸收热量,故D错误。
故选:C。
2.【答案】C
【解析】解:
A、蜡、玻璃、沥青都是非晶体,都没有固定的熔点,故A不符合题意;
B、蜡和玻璃是非晶体,没有确定的熔点,铝是晶体,有熔点,故B不符合题意;
C、冰、铁、铝都是晶体,都有固定的熔点,故C符合题意;
D、沥青是非晶体,没有固定的熔点,冰和铁是晶体,有固定的熔点,故D不符合题意。
故选:C。
自然界中的固体可分为晶体和非晶体,其中晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点。
本题考查固体在熔化过程中的特点,关键是要知道非晶体没有熔点。
3.【答案】D
【解析】舌头会被“冻”在冰棍上,舌头上的水分遇到比较冷的冰棍凝固形成的,因为冰是晶体,因此从图中找出晶体的凝固图象即可。
A.由图知,液体温度升高到一定温度,温度不变,符合晶体熔化特点,故A不符合题意;
B.固体吸收热量,温度升高到达一定温度,不断吸收热量,温度不变,熔点为0℃,符合晶体熔化特点,这是冰的熔化图象,故B不符合题意;
C.液体不断放出热量,温度不断降低,符合非晶体的凝固特点,是非晶体的凝固图象,故C不符合题意;
D.液体温度降低到0℃时,不断放热,温度保持不变,符合冰的凝固特点,故D符合题意。
故选D。
4.【答案】C
【解析】解:根据题意得:这种“神奇物质”是一种晶体,晶体熔化吸热、凝固放热温度保持不变,这种晶体能使水温在55℃且能较长时间保持不变,这种晶体的熔点为55℃,
所以55℃的这种物质可能是固态(达到熔点尚未熔化),可能是液态(刚刚熔化结束),也可能是固液混合态(熔化过程中)。
综上所述,开水倒入杯中后,水温很快降为55℃且能较长时间保持不变,是因为这种物质先熔化吸热,后凝固放热的缘故,只有C选项说法是正确的。
故选C。
要解决此题首先需要知道晶体在熔化或凝固过程中的特点:吸收或放出热量,但温度保持不变;
晶体物质在熔点时,可能处于三种状态,可能是固态、可能是液态、可能是固液共存。
对于晶体来讲,在熔点(凝固点)时,物质的三种状态:固态,固液共存,液态,都有可能存在。
5.【答案】D
【解析】【分析】
(1)在做熔化实验时一般采用水浴法加热,这样做可以使试管中的物质受热均匀,也可以使温度上升缓慢,便于及时记录各个时刻的温度;
(2)晶体在熔化过程或凝固过程中处于固液共存态;
(3)酒精灯撤去之后,石棉网温度依然比较高,会继续加热一段时间;
(4)晶体在熔化或凝固时的温度是熔点或凝固点。
此题通过图像分析,考查了学生的识图能力,在分析时特别注意温度随时间的变化情况,理解晶体在熔化和凝固过程中温度变化的特点是解决该题的关键。
【解答】
A、做熔化实验时,将装有该物质的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这叫做水浴法加热,这样做可以使试管中的物质受热均匀,也可以使温度上升缓慢,便于及时记录各个时刻的温度,故A错误;
B、由图知,有一段时间内物质吸热但温度不变,所以该物质是晶体,从3min开始熔化,到6min结束,故在t=5min时,该物质处于固液共存状态,故B错误;
C、酒精灯撤去之后,石棉网温度依然比水温度高,烧杯内的水可以继续吸热,水温还可以上升,物质的温度也会继续上升,由图分析可知,应该是在第10分钟前撤走酒精灯,故C错误;
D、由图知,该物质凝固时对应的温度是45℃,则该物质的凝固点为45℃,故D正确。
故选:D。
6.【答案】C
【解析】解:
冰是晶体,若给烧杯中的冰加热,烧杯中的冰首先升温达到熔点后熔化,但温度保持不变,所以试管中的冰温度升高虽然达到熔点,但不能从烧杯中继续吸热,在烧杯内的冰没有熔化完的过程中,不能熔化。
故选:C。
晶体熔化的条件:达到熔点并且要继续吸热;晶体熔化过程中温度保持不变。
此题主要考查了晶体熔化过程中的特点及晶体熔化的条件。
7.【答案】C
【解析】图像显示的是某物质由固态变为液态的过程,由图像知,t1∼t2段,温度保持不变,是物体的熔化过程。熔化过程有固定的温度,所以是晶体。熔化过程,温度不变,但要持续吸热,有越来越多的固态变成液态,所以有物态变化。故ABD错误,C正确。
故选C。
8.【答案】B
【解析】【分析】晶体和非晶体的重要区别在于晶体有一定的熔点,非晶体没有。晶体凝固前后温度随时间变化规律是:晶体凝固前放出热量,温度降低;温度到达凝固点时,不断放出热量,温度保持不变。晶体全部凝固后,放出热量,温度不断降低。非晶体凝固时放出热量,温度不断降低,没有凝固点。
【解答】解:A、由图像知,该物质有固定的凝固点,属于晶体,故A错误;
B、由图像知,该物质的凝固点为80℃,故B正确;
C、由图像知,该物质的从8min开始凝固,18min凝固结束,该物质的凝固过程用时18min−8min=10min,故C错误;
D、由图像知,该物质的从8min开始凝固,该物质在第8min时处于液态,故D错误。
故选:B。
【点评】能从晶体熔化图象和凝固图象上,读出各段和各点的状态、熔化时间、凝固时间等。
9.【答案】D
【解析】【分析】
要解决此题,需要掌握晶体熔化的条件:达到熔点并且要继续吸热。并且要知道晶体熔化过程中的特点:温度保持不变。
此题主要考查了晶体熔化过程中的特点及晶体熔化的条件。
【解答】
试管中的冰若要熔化须具备两个条件:一是温度达到熔点,二是能继续吸热.用酒精灯给冰水混合物加热,因杯内冰没有完全熔化,温度总保持为0℃,跟试管内冰的熔点相等,故试管内的冰可以达到熔点,但因不能继续吸热,所以不能熔化.故ABC错误,D正确。
10.【答案】C
【解析】解:
(1)由图象可知,海波从第5分钟开始温度保持50℃不变,所以海波是晶体,其熔点为50℃,约到第8min时熔化完成,则熔化过程持续了约8min−5min=3min,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。
故选:C。
(1)由图象可以看出,熔化过程中出现一段温度恒定的时间段,这是晶体的典型特征,根据常识可判断海波是晶体。
(2)知道温度保持不变的过程属于海波的熔化过程。根据图象进行判断熔化时间。
(3)晶体在熔化过程中温度保持不变,这个温度就是晶体的熔点。
此题通过考查海波的熔化图象,考查了学生对晶体熔化特点的掌握,并能够从熔化图象中总结出相关信息,考查了学生对熔化图象的综合分析。
11.【答案】固液共存态
停止
先不变,后下降
【解析】[1][2][3]由图像知,海波加热后5min到10min这段时间虽然不断的吸热,温度却保持不变,这是海波的熔化过程,8min时,海波处于熔化过程,海波处于固液共存态;10min后,烧杯中水的温度降至48℃,因此海波将不能从水中吸收热量,将停止熔化;从图像中可以看出,气温为12℃,低于海波的凝固点48℃,由于海波是晶体,在凝固过程中,温度不变,当全部变成固态后继续放热而温度降低。
12.【答案】晶体
有熔点
【解析】解:由图知,该物质在熔化过程中,所以该物质为晶体。
故答案为:晶体;有熔点。
13.【答案】甲
乙
丙
【解析】[1]晶体熔化时,温度不变,非晶体熔化时,温度是变化的,观察图中图线,可知甲试管物质的温度在不断变化,可知甲中的物质是非晶体。
[2][3]晶体有固定的熔点,同种晶体,熔点不变,即熔化时温度是相同的,观察图中,可知乙和丙试管中物质熔化时,温度是相同的,那么乙和丙中的物质可能是同一种物质。
14.【答案】晶体
固液共存
放
【解析】解:从图中可知,物质在凝固过程中温度保持80℃不变,所以其凝固点是80℃,在凝固过程中要放热,但温度保持不变,故是晶体;在8~18min时段该物质处于凝固过程,处于固液共存状态,其凝固过程的不断地放热,温度不变。
故答案为:晶体;固液共存;放。
15.【答案】
【解析】由表格数据描点,然后用平滑的线分别连起来,如图所示:
16.【答案】
【解析】由于水的凝固点为0℃,0∼t1水放热降温,由10℃水降至0℃;t1∼t2水放热凝固,保持在0℃不变;t2∼t3冰放热降温直至室温,温度由0℃水降至−10℃,如下图所示:
17.【答案】(1)−4;(2)使碎冰受热均匀;(3)时间/min;冰的状态;(4)晶体;不变;(5)增加冰的质量
【解析】【分析】
本题主要考查了固体熔化时温度的变化规律,提高学生对图表的分析应用能力,属于中等题。
(1)根据温度计的读数方法,可得出温度计的示数;
(2)水浴法加热可使冰受热均匀;
(3)实验过程中,除了观察冰在熔化过程中温度随时间的变化规律之外,还需要观察冰的不同状态,记录时间;
(4)熔化过程中,吸收热量,温度不变;
(5)冰熔化太快,可以通过增加冰的质量来延长熔化时间。
【解答】
解:(1)图乙温度计的分度值是1℃,示数是−4℃;
(2)在探究冰的熔化规律的实验中,应选用颗粒较小的冰块做实验,因为较小的冰块受热更均匀;用水浴法加热可使冰受热均匀,还有个好处就是冰的温度上升速度较慢,便于及时记录各个时刻的温度;
(3)探究“冰的熔化规律”实验过程中,观察冰在熔化过程中温度随时间的变化规律,要用秒表测量时间,并观察冰在不同时间的状态,故表格中应填加时间和状态两项;
(4)由图象知,冰是晶体,冰在熔化过程中吸热、温度保持不变;
(5)冰熔化太快,说明吸收的热量太快了或自身的质量太少了;故可以减慢吸热的速度,撤去酒精灯;若冰太少,也会熔化的太快;故也可以增加冰块的质量。
18.【答案】(1)从下到上 ;使海波受热均匀
(2)BC ;3 ;固液共存; 吸
(3)液; 固
(4)相同
【解析】解:
(1)酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要浸没到海波中,试管不能碰到烧杯壁和烧杯底,温度计的玻璃泡不能碰到试管壁和试管底,所以要先放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此在组装实验器材时,应按照从下到上的顺序进行。这种加热方法的优点是使海波受热均匀。
(2)由图象可知,ABCD段海波的温度整体呈上升趋势,说明该过程中海波要吸热,且BC段海波的温度保持不变,所以BC段表示海波的熔化过程,处于固液共存态,熔化过程经历了6 min−3 min=3 min,此过程中海波虽然继续吸热,但温度保持不变。
(3)由图甲可知,DE段海波还没有凝固,处于液态,EF段是海波的凝固过程,在E点还将要开始凝固,所以海波在E点为液态,F点表示海波已经凝固完毕,在F点处于固态,故G点处于固态。
(4)由该图象知同种晶体的熔点和凝固点是相同的。
本题考查海波的熔化和凝固的特点,掌握晶体的特点是解题的关键,让学生来解决实验中遇到的问题,体现实验操作的重要性。
19.【答案】低 三支温度计 不等 电冰箱 凝固时
【解析】解:(1)水中加入盐,凝固点降低。含盐越多,凝固点越低。这也是下雪天路面撒盐的原因。
(2)实验中需要测量温度,所以还要用到温度计,根据题意需用三支温度计;
(3)实验步骤:
①在杯中装相同质量的水,分别加质量不等的盐,使水中含盐量不同;
②在每个烧杯中各插入一支温度计,然后将烧杯置于电冰箱里时盐水凝固;
③观察温度计,记录凝固时的温度。
故答案为:(1)低;(2)三支温度计;(3)不等;电冰箱;凝固时。
(1)液体变为成晶体的过程是凝固,凝固时的温度叫凝固点。
(2)实验中需用温度计测量物体的温度;
(3)同种晶体的熔点和凝固点相同。凝固点跟物质的种类、气压、是否有杂质有关。
(1)掌握同种晶体的熔点和凝固点相同,熔点跟物质的种类、气压、杂质有关。
(2)能解释下雪天为什么路面撒盐。
20.【答案】乙 0 6 晶体 有固定的熔点 不变 吸
【解析】解:(1)利用水浴法加热,不但能使试管受热均匀,而且物质的温度上升速度较慢,便于及时记录各个时刻的温度,故应选择乙装置;
(2)(3)冰在加热后4min到第10min这段时间虽然不断的吸热,温度为0℃,保持不变,这是冰的熔化过程,持续了6min,冰的熔点是0℃;冰有固定的熔点,为晶体;
(4)由图象可知:冰在熔化的过程中吸收热量,但温度不变。
故答案为:(1)乙;(2)0;6;(3)晶体;有固定的熔点;(4)不变;吸。
(1)利用水浴法加热,可以使固态物质受热均匀,且可以防止温度上升较快,便于测量温度;
(2)(3)晶体有一定的熔点,根据图象判定熔点、熔化的时间及晶体的状态;
(4)根据晶体熔化的特点分析。
本题综合考查了水域加热的好处,晶体的定义,熔化过程中的特点,从图中正确找出相关的信息是解题关键。时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
海波的温度
40
42
44
46
48
48
48
48
48
49.5
51
52.5
(a)
温度/℃
(b)
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