物理人教版第2节 熔化和凝固练习

3.2 熔化与凝固 同步测试

一、单选题

1．下列图像表示晶体的凝固图像的是（    ）

A． B． C． D．

2．如图所示，在1个标准大气压下，冰熔化成水的过程中，其温度保持在（　　）

A．100℃ B．37℃ C．20℃ D．0℃

3．长征系列运载火箭表面涂有一层特殊材料，可避免火箭因高速飞行与空气摩擦生热而被烧毁的危险。这种材料能起这种作用的主要原因是（　　）

A．材料坚硬，不怕热    B．材料非常光滑，不易与空气产生摩擦生热

C．材料不传热          D．材料温度升高时熔化、汽化吸热

4．将不同金属在同一容器中加热，让它们熔化并混合，冷凝后就可以得到合金，这是制取合金的一种方法。下表是几种金属的熔点和沸点，下列合金中，不能用该方法制取的是（　　）

A．铝镁合金 B．镁铁合金 C．铜铁合金 D．铝铜合金

5．如图所示是某种物质发生物态变化过程中的温度与时间的关系图像，下列从图像中获得的信息正确的是（　　）

A．这种物质是非晶体 B．该图像是物质的熔化过程图像

C．该物质的熔点是50℃ D．在CD段，物质处于液态

6．今年入夏以来，我市持续严重干旱，气象部门组织实施了多次人工降雨，在空中喷洒干冰是人工降雨的一种方法，干冰使空气中的水蒸气变成小冰粒，小冰粒在下降过程中变成雨滴，其中冰粒变成雨滴的物态变化过程属于（　　）

A．熔化 B．凝固 C．汽化 D．升华

7．夏至前后，是深圳“桂味”荔枝的最佳上市日期。给远方亲友快递荔枝时，会把冰袋和荔枝一起装入泡沫箱保鲜。保鲜原理是运送时冰块会（　　）

A．熔化放热 B．熔化吸热 C．汽化吸热 D．升华吸热

8．如图甲所示为某物质的熔化图像。根据图像可知（　　）

A．该物质是非晶体

B．第15min时该物质处于液态

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．该物质在10min时一定是固液混合态

二、填空题

9．荀子的名篇《劝学》中说：“冰，水为之，而寒于水”。句中的“寒”表示的物理量是______，水在______过程中为冰，实际温度保持不变。

10．如图所示是某固体熔化过程中温度随时间变化的图象，由图象可知，该固体是______（选填“晶体”或“非晶体”）；在熔化过程中，该固体吸收热量，温度 ______（选填“升高”或“不变”）。

11．如图所示，制作冰糖葫芦时将洗净的山楂穿在竹签上，将一定量的白糖放入锅中加热，待白糖熔化为糖浆后，将山楂放入锅中蘸上糖浆，等待山楂上的糖浆______（“吸收”或“放出”）热量______（填物态变化名称）成固态，酸甜可口的冰糖葫芦就做好了。

12．在汽车行业，“热融紧固”技术得到广泛应用，如图所示，①利用电动工具使螺钉高速旋转并压向金属板材；②螺钉尖端与板材表面摩擦生热，板材局部 ___________（物态变化名）变软，螺钉尖端仍然坚硬，摩擦生热的能量转化方式与四冲程汽油机的 ___________冲程相同；③螺纹完全拧入板材后螺钉停止转动，板材局部 ___________（物质变化名）牢牢套住螺钉，利用该技术，铜螺钉可以拧如表格中 ___________物质制作的板材。

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”）。

三、实验题

14．小丽选择蜂蜡和海波探究“不同固态物质在熔化过程中温度的变化是否相同”，设计的实验装置如图甲所示。

（1）将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热，而不是直接用酒精灯加热，目的是为了使试管内的物质___________；

（2）乙图是小丽绘制的海波的熔化图象，图中BC段表示海波的熔化过程，此过程中海波_____（选填“吸收”或“放出”）热量，温度___________（选填“升高”、“降低”或“不变”），说明海波是___________（填“晶体”或“非晶体”）；第10 min海波处于_______（选填“固”、“液”或“固液共存”）态；

（3）丙图是小丽绘制的蜂蜡的熔化图象，蜂蜡在熔化过程中温度_______（选填“升高”、“降低”或“不变”）；

（4）另一小组使用与小丽相同的器材，仅增加试管中海波的量，则他绘制的“温度一时间”图象可能是下图中的___________。 

A． B．

四、综合题

15．阅读下面的短文

超低温水

你肯定知道水的冰点是0摄氏度，但这并非水能达到的最低温。低于冰点的水名叫“超低温水”，水有时会违背我们在课本上学到的规则:地球上的水可以低至零下35摄氏度，却仍能保持液态。

水是否会“冻结成冰”形成晶体，除了温度，还要取决于其它因素一一需要先形成凝结核，随后逐渐吸引其它水分。水在低于冰点时很容易形成晶体，但科学家通过将微型液滴喷入真空中来制造超低温水。液滴越小，能够维持液态的最低温度就越低，结晶的可能性也越低。通过减小液滴体积，更多液体可以暴露在真空中，产生特殊的真空降温现象。简单来说，降低气压可使液态表面粒子迅速变为气态，从而带走液滴热量，实现快速降温。

测温结果显示，这些液滴的温度极低。而测定温度同样困难。科学家实验时采用了激光脉冲测定液滴在真空中移动和蒸发时的温度。通过分析水滴离开喷嘴前后的直径变化，研究人员可得到一个数值，再用数学公式转化为温度。

请回答以下问题:

(1)通过阅读文章发现，水达到0摄氏度，并且继续放热，______ (一定/不一定)会凝固；

(2)水在凝固时，除了满足温度条件，还需要形成______；

(3)在制造超低温水时应该加入______ (雾状水滴/整杯的水)；

(4)科学家在制造超低温水时，为了快速降温，经历的物态变化过程是（   ）

A．凝固    B汽化    C．升华    D液化

(5)将一滴“超低温水”滴入常见的冰水混合物中，结果（   ）

A．部分冰熔化成水   B部分水凝固成冰   C无变化

16．阅读短文，回答问题

中国智造“超薄玻璃”

2018年4月中国蚌埠制造出目前世界上使用浮法工艺批量生产的最薄玻璃，厚度只有.12mm，比两张A4纸的厚度还要薄．超薄玻璃也叫超薄电子触控玻璃，是电子信息显示产业用来做手机、电脑、电视显示屏等的基础材料．

用浮法工艺生产超薄玻璃最为重要的三个环节是窑炉、锡槽和退火，每个环节需要调整的参数都非常多．

窑炉将制备玻璃的多种原料在炉内加热到将近1600℃，使原料熔化为一体，要增加玻璃的强度，原料中还必须有熔点高于其它原料的金属元素．

锡槽是生产超薄玻璃的关键步骤，窑炉熔化的玻璃液流入锡槽装备中，锡槽中的锡熔化，玻璃液浮在锡液表面，再用拉边机将玻璃拉薄，最后进入退火窑，玻璃温度逐渐降低、变硬成型，故此工艺称为浮法工艺．

经过测试，这种超薄玻璃在受到相当于一辆家用轿车以150km/h的速度撞停到墙上的冲击力时仍完好无损．

（1）为了增加玻璃的强度而加入的金属原料的熔点应_____1600℃

（2）锡槽中玻璃液密度_____锡液密度（选填“等于”、“大于”或“小于”）．

（3）制成的超薄玻璃是晶体吗？_____．

（4）这种超薄玻璃与常规的同类玻璃相比除了薄之外还有哪些优点？请写出两点：_____、_____．

参考答案

1．D

  解析：晶体凝固时，随着时间的延长，物体的温度在下降，且有一段时间放热温度不变，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

2．D

  解析：冰是晶体，在1个标准大气压下，冰熔化成水的过程中温度保持0℃不变。

故选D。

3．D

  解析：火箭和空气摩擦产生大量的热量，火箭表面涂了一层特殊材料，特殊材料熔化并汽化时吸收热量，火箭的温度不致很高，保护火箭，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

4．B

  解析：A．由镁的熔点649，沸点1090，铝的熔点为660，沸点2467，则温度高于660而低于1090时，金属不会汽化，可利用此法制取铝镁合金，故A不符合题意；

B．由铁的熔点为1535，镁的熔点和沸点分别为649、1090，显然铁熔化时镁已经汽化，所以不可采用此法制取镁铁合金，故B符合题意；

C．由铁的熔点为1535，沸点2750，铜的熔点为1083，沸点2567，则温度高于1535，而低于2567时，金属不会汽化，可制取铜铁合金，故C不符合题意；

D．由铜的熔点为1083，沸点2567，铝的熔点为660，沸点2467，则温度高于1083，而低于2467时，金属不会汽化，所以可利用此法制取铝铜合金，故D不符合题意。

故选B。

5．C

  解析：AB．该物质在整个过程中温度总体在下降，但有一段时间放出热量，温度却保持不变，这是晶体的凝固特征，说明这种物质是晶体，图像为晶体的凝固过程图像，故AB错误；

C．由图可知，该物质在凝固时保持50℃不变，则其凝固点是50℃。因晶体的熔点和凝固点相同，所以该物质的熔点是50℃，故C正确；
 

D．CD段是该物质凝固完成之后的降温过程，是固态，故D错误。

故选C。

6．A

  分析：凝华是指物质从气态直接变成固态的过程，需要放热。熔化是指物质从固态变成液态的过程，需要吸热。根据题目所给具体实例，对物态变化进行分析。

  解析：干冰是固态的二氧化碳，它非常容易升华，从周围空气中吸收大量的热，使空气中的水蒸气放热，凝华产生小冰粒。小冰粒在下降过程中，从空气中吸热，熔化变成液态的水，形成雨滴。故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

7．B

  解析：冰是固体，夏天外界天气温度较高，运送时冰块会与外界接触，存在温度差，冰块会吸收热量，从固态变成液态，这是熔化，熔化要吸热。

故选B。

8．C

  解析：A．由图像可知，整个过程中温度有上升的趋势，所以是熔化图像；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，A项不合题意；

B．由图甲可知，该物质从第10min开始熔化，到第20min时全部熔化；则第15min时处于固液共存状态，B项不合题意；

C．冰水混合物的温度是0℃，由图像知，该物质熔化时的温度约为-2℃；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，选项C符合题意；

D．该物质从第10min开始熔化，状态可能是固态，也可能是固液共存态，D项不合题意。

故选C。

9．温度    凝固   

  解析：[1]“寒”意思是“冷”，所表示的物理量是温度。

[2]水结冰，从液态变为固体，是凝固过程，晶体在凝固过程中温度不变。

10．晶体    不变   

  解析：[1][2]由图象可知，从第10min到第25min，该固体吸收热量，温度保持80℃不变，说明该固体处于熔化过程中，所以该固体是晶体。晶体熔化时吸收热量，温度不变。

11．放出    凝固   

  解析：[1][2]物质由液态变为固态叫凝固，糖浆为液态，变为固态会放出热量，是凝固现象。

12．熔化    压缩    凝固    铝   

  解析：[1]螺钉尖端与板材表面摩擦生热，板材局部吸热熔化，会变软。

[2]摩擦生热将机械能转化为内能，和压缩冲程相同。

[3]温度降低，液态变固态，是凝固。

[4]螺钉不能熔化，只能板材熔化，所以铜螺钉熔点高于板材，故只能是铝。

13．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．受热均匀    吸收    不变    晶体    固液共存    升高    B   

  解析：（1）[1]将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热，采用了水浴法来进行加热，这样可以使蜂蜡、海波受热均匀。

（2）[2][3][4]由图乙可知，BC段海波吸收热量，温度保持48°C不变，处于固液共存状态，属于熔化过程，说明海波是晶体。

[5]由图乙可知，第5min至第15min处于熔化过程，所以第10min海波处于固液共存态。

（3）[6]由图丙可知，蜂蜡在熔化过程中温度升高，没有固定的熔化温度，所以蜂蜡是非晶体。

（4）[7]从图乙中可以看出，熔化过程持续了10分钟，在实验器材相同的情况下，仅增加了海波的量，熔化过程需要的时间就会增加。其中A图熔化从7分钟开始到15分钟结束，持续了8分钟，显然比10分钟还少，不符合情况，而B图熔化从7分钟开始到19分钟结束，持续了12分钟，因此满足耗时大于10分钟的情况。故A不符合题意，B符合题意。
故选B。

15．不一定    雾状水滴    凝结核    B    B   

  解析：(1)[1]根据短文知道，“地球上的水可以低至零下35摄氏度，却仍能保持液态”，说明水达到0摄氏度，并且继续放热，不一定会凝固。

(2)[2]由“水是否会“冻结成冰”形成晶体，除了温度，还要取决于其它因素--需要先形成凝结核，随后逐渐吸引其它水分”知道，水在凝固时，除了满足温度条件，还需要形成凝结核。

(3)[3]由“水在低于冰点时很容易形成晶体，但科学家通过将微型液滴喷入真空中来制造超低温水”知道，在制造超低温水时应该加入雾状水滴。

(4)[4]由“简单来说，降低气压可使液态表面粒子迅速变为气态，从而带走液滴热量，实现快速降温”知道，科学家在制造超低温水时，为了快速降温，经历的物态变化过程是汽化。

故选B。

(5)[5]由于超低温水的温度低于冰点，所以将一滴“超低温水”滴入常见的冰水混合物中，冰水混合物中的水达到冰点并与超低温水接触后持续放热，凝固成冰。

故选B.

16．（1）大于；    （2）小于；    （3）不是；    （4）强度大；    透光性好（硬度大、韧性好）   

  分析：（1）根据题意“要增加玻璃的强度，原料中还必须有熔点高于其它原料的金属元素”（2）根据玻璃液浮在锡液表面，所以可知玻璃液密度与锡的密度关系；

（3）晶体具有一定的熔点和凝固点，非晶体没有；

（4）超薄玻璃优点：强度大、硬度大等．

据以上内容即可解答．

  解析：（1）由短文知道“窑炉将制备玻璃的多种原料在炉内加热到将近1600℃，使原料熔化为一体，要增加玻璃的强度，原料中还必须有熔点高于其它原料的金属元素”，所以，为了增加玻璃的强度而加入的金属原料的熔点应大于1600℃；

（2）由玻璃液浮在锡液表面知道，锡槽中玻璃液密度应小于锡液密度；

（3）由短文知道“玻璃温度逐渐降低、变硬成型，”即制成的超薄玻璃没有固定的熔点，所以，超薄玻璃应是非晶体；

（4）这种超薄玻璃与常规的同类玻璃相比除了薄之外还有的优点是：强度大、透光性好、硬度大、韧性好