粤沪版物理八上 4.3 探究熔化和凝固的特点
一、单选题
1.(2021·长春)下列物质属于晶体的是( )
A.蜡 B.海波 C.松香 D.沥青
【答案】B
【知识点】晶体和非晶体
【解析】【解答】蜡、松香、沥青无固定的熔点和凝固点,因此都属于非晶体;海波有确定的熔点和凝固点,属于晶体。ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,常见的晶体有冰、海波、金属;非晶体熔化时,晶体温度不断上升,有沥青、石蜡、松香、玻璃、塑料等,结合选项求解即可。
2.(2021·天津)“奋斗者”号载人潜水器的壳体使用了我国白主研发的新型高强、高韧钛合金。金属钛是一种晶体,其熔化时温度随时间变化的图象为图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】金属钛是一种晶体,熔化时温度不变,熔化前和熔化后温度要升高,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,晶体在熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存状态,熔化后处于液态;非晶体熔化时,晶体温度不断上升,没有熔点,结合图像判断即可。
3.(2021八下·延庆期中)玻璃一般透明而质脆,在被加热时由脆硬变软到完全变为液态有一个相当宽的温度范围。利用这个性质可以制作各种玻璃工艺品,如图所示。关于玻璃的这个性质,下列说法中正确的是( )
A.玻璃是晶体,熔化时有确定的温度
B.玻璃是非晶体,熔化时有确定的温度
C.玻璃是晶体,熔化时没有确定的温度
D.玻璃是非晶体,熔化时没有确定的温度
【答案】D
【知识点】晶体和非晶体
【解析】【解答】晶体有一定熔化温度,在熔化的过程中虽吸热温度保持不变;非晶体没有一定的熔化温度,在熔化时吸热升温,在被加热时由脆硬变软到完全变为液态有一个相当宽的温度范围,说明没有固定的熔化温度,玻璃是非晶体。D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】晶体具有固定的熔化温度和凝固温度,而非晶体没有。玻璃不是晶体。
4.(2021·湖北模拟)如图所示是加热-30℃的冰时温度随时间变化的图像,根据图像下列判断正确的是( )
A.BC段是冰的熔化过程,温度不变,说明熔化不需要吸热
B.水的沸点是98℃,说明当地的大气压高于一个标准大气压
C.冰熔化时温度保持0℃不变,说明冰是晶体
D.加热相同时间时,冰升温比水快,说明冰的比热容比水大
【答案】C
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】A、图像中BC段是冰的熔化过程,虽然温度不变,但熔化过程需要吸热,A不符合题意;
B、水的沸点随气压的升高而升高,随气压的降低而降低,沸点是98℃,说明当地的大气压低于一个标准大气压,B不符合题意;
C、由图像可知,在BC段,物质的温度保持0℃不变,所以该固体的熔点是0℃,此过程中物质正在熔化,是晶体,C符合题意;
D、冰在完全熔化为水时,质量不变;同一个加热器进行加热,加热时间相同时冰和水吸收的热量相同;冰升温比水快(即冰的上升温度较高),由 可知,冰的比热容比水小;D不符合题意.
故答案为:C
【分析】晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,晶体在熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存状态,熔化后处于液态;非晶体熔化时,晶体温度不断上升,没有熔点,结合图像判断即可。
5.(2020八上·中山期末)下列物质熔化时都没有熔点的一组是( )
A.铜、食盐、松香 B.冰、石蜡、海波
C.玻璃、沥青、松香 D.硫酸、水晶、食盐
【答案】C
【知识点】晶体和非晶体
【解析】【解答】A.铜和食盐属于晶体,有固定的熔点;松香没有熔点,属于非晶体,A不符合题意;
B.冰、海波属于晶体,有固定的熔点;石蜡没有熔点,属于非晶体,B不符合题意;
C.玻璃、沥青、松香都没有熔点,属于非晶体,C符合题意;
D.硫酸、水晶、食盐都属于晶体,有固定的熔点,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】晶体有熔点,非晶体没有熔点,常见的非晶体有玻璃、沥青、松香等。
6.(2020八上·广州月考)根据表中所列的几种物质的标准大气压下的熔点,判断下列说法不正确的是( )
物质名称 固态水银 金 铜 钢 钨 固态氢
熔点/℃ -39 1064 1083 1300 3410 -259
A.电灯泡的灯丝用钨制成,不易熔化
B.标准大气压下,纯金掉入钢水(液态钢)中不会熔化
C.固态氢的熔点比固态水银的熔点低
D.标准大气压下,-260℃的氢为固态,且属于晶体
【答案】B
【知识点】熔点和凝固点
【解析】【解答】A.钨的熔点较高,灯丝发光时的温度大约在2000℃左右,达不到钨的熔点,钨不会熔化,A正确,不符合题意;
B.金的熔点是1064℃,钢的熔点是1300℃,高于金的熔点,金掉入钢水中,温度达到了金的熔点,又能从钢水中吸热,故金能熔化,B错误,符合题意;
C.固态氢的熔点为-259℃,固态水银的熔点为-39℃,所以固态氢较低,C正确,不符合题意;
D.-260℃低于氢熔点-259℃,所以氢为固态,有固定的熔点,所以为晶体,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体的温度高与该物质的熔点时,物体就会变成液体,低于熔点时,物体就会处于固态。
7.(2020九上·芜湖期中)图甲为某物质的凝固图象,从图中可知,以下说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.第12min时的内能大于第15min时的内能
C.第25min时该物质处于固液混合态
D.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),则试管内冰的质量将不变
【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】A.该物质有固定的凝固温度是晶体,A不符合题意;
B.从12min到15min物体处于凝固过程中,要放热,所以第12min时的内能大于第15min时的内能,B符合题意;
C.第25min时该物质处于固态,C不符合题意;
D.该物质的熔点是-2℃,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),该物质会从冰水混合物中吸热,试管内冰的质量将增加,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】晶体凝固过程中,放出热量,温度保持不变,内能减少。
8.(2020八上·安庆期中)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.晶体和非晶体在熔化过程中温度都上升
B.晶体有熔点,而非晶体没有熔点
C.晶体在熔化过程中吸热,非晶体在熔化过程中不吸热
D.天上飄落的雪花是非晶体
【答案】B
【知识点】晶体和非晶体
【解析】【解答】A.晶体在熔化过程中温度保持不变,非晶体在熔化过程中温度不断升高,A不符合题意;
B.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,B符合题意;
C.晶体与非晶体熔化时都需要吸热,C不符合题意;
D.天上飘落的雪花在熔化过程中不断吸热但温度保持不变,所以雪花是晶体,D不符合题意.
故答案为:B
【分析】晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,非晶体熔化时,晶体温度不断上升,没有熔点。
9.(2020九上·瑶海月考)冬天,道路结冰会使交通事故增多,研究者研发了一种新型沥青,即在沥青中加入适量的甲酸钾熔雪剂。这种沥青能持续释放甲酸钾,从而延缓道路结冰,原因是( )
A.甲酸钾使水的凝固点上升 B.甲酸钾使水的凝固点下降
C.甲酸钾使冰的熔点上升 D.甲酸钾能吸收热量,使冰熔化
【答案】B
【知识点】熔点和凝固点
【解析】【解答】在沥青中加入适量的甲酸钾熔雪剂撒放在道路上,甲酸钾能使水的凝固点下降,需要温度更低时水才会结冰,从而延缓道路结冰;B符合题意。
故答案为:B。
【分析】不同固体的凝固点不同。
10.(2020·天津)在北方的冬天,为了很好地保存蔬菜,人们通常在菜窖里放几桶水,水结冰能使窖内温度不会太低 这是利用了水( )
A.熔化吸热 B.汽化放热 C.液化吸热 D.凝固放热
【答案】D
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】菜窖里放几桶水,水结冰时能使窖内温度不会太低,这是因为水在凝固时放热。
故答案为:D。
【分析】液体变为固体是凝固现象。
11.(2020·宁夏)如图所示,是小明在做“探究物质熔化规律”实验时,根据实验数据绘制的温度随时间变化的关系图像,由图像可知( )
A.该物质在BC段处于液态 B.该物质在BC段内能不变
C.该物质熔化过程持续了约4min D.该物质是非晶体
【答案】C
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】A.由图可知,物体在BC段处于熔化过程中,该过程中物体的状态是固液共存,A不符合题意;
B.由图可知,物体在BC段处于熔化过程中,该过程持续吸热,温度不变,内能增大,B不符合题意;
C.由图可知,物体在BC段处于熔化过程中,从第2min时开始熔化,第6min时完全熔化完,熔化时间一共持续了6min-2min=4min
C符合题意;
D.由图可知,物体在BC段处于熔化过程中,有固定的熔化温度,即熔点,是晶体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】晶体在熔化时,吸收热量,但温度保持不变。
12.(2020·福清模拟)如图是“泼水成冰”的美丽景象。睿睿查询资料发现需要用热水在极低(﹣20℃以下)的温度下才可以实现。那么“泼水成冰”的过程中,水发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.熔化 D.凝固
【答案】D
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】由题意可知,“泼水成冰”是热水在极低(﹣20℃以下)的温度下变为冰的过程,水是液态,冰是固态,物质从液态变为固态的过程是凝固,ABC项不符合题意,D项符合题意。
故答案为:D。
【分析】本题考查物态变化的知识,关键是将辨析物质刚开始状态和变化后的状态。
二、填空题
13.(2021·永州)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”)。
【答案】晶体;不变
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】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。
【分析】晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,晶体在熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存状态,熔化后处于液态;非晶体熔化时,晶体温度不断上升,没有熔点,结合图像判断即可。
14.(2021·安徽)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。
【答案】凝固
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】正十一烷这种物质在白天温度高时为液态,夜间温度低时会放热从液态变为固态,这个过程叫凝固。
【分析】物体由液态变为固态的过程称为凝固,凝固放热。
15.(2021·成都模拟)如图所示是小明同学在-9℃的室外玩肥皂泡泡时拍摄的照片。他发现肥皂泡泡在很冷的室外会迅速 (填物态变化名称),掉落在地面如同散落的玻璃球,神奇极了,这一过程要 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】凝固;放热
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】由题意知,泡泡在室外迅速变成固态,由液态变成固态是凝固过程。在这个过程中要放出热量。
【分析】物体由液态变为固态的过程称为凝固,凝固放热。
16.(2021·南岗模拟)如图所示是某物质从固态变成液态的温度随时间变化的图像。由图像可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),因为该物质 (选填“有”或“没有”)明显的熔化特点。
【答案】非晶体;没有
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】由某物质从固态变成液态的温度随时间变化的图像知道,该物质是非晶体,因为该物质熔化过程中,没有一定的熔点,没有晶体明显的熔化特点。
【分析】晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,晶体在熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存状态,熔化后处于液态;非晶体熔化时,晶体温度不断上升,没有熔点,结合图像判断即可。
17.(2020八上·延边期末)小明同学在“探究海波熔化和凝固特点”的实验中,某时刻温度计示数如图甲所示,为 ℃。小明画出了“温度一时间”图像,如图乙所示,由此可知,海波是 (选填“晶体”或“非晶体”),海波在第10min时处于 (选填“固态”“液态”或“固液并存”),由图像可知海波凝固持续了 min。
【答案】36℃;晶体;液态;3
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】由图甲知,一个大格为10℃,温度计知分度值为1℃,示数为36℃。由乙图可知,海波在BC熔化过程中温度保持不变,故海波是晶体。DE段表示液态放热降温过程,故海波在第10min为液态。由图像可知海波凝固时间为EF段,即海波凝固持续了3min。
【分析】根据温度计中液柱位置测量温度;晶体在熔化时温度保持不变;温度高度熔点,物体处于液体状态。
三、解答题
18.(2021九下·吉林月考)请解释为什么吃雪糕有时舌头会“粘”在雪糕上?
【答案】舌头上有大量的水,而且雪糕的温度还很低,水遇到了低温迅速凝固成固态,所以舌头就粘在了雪糕上。
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【分析】液态的水凝固成固态的冰,也就是水结冰属于凝固现象。
19.(2020八上·永吉期末)气温不断地下降,焦急万分的农场主吩咐他的工人把长长的水管拖进来,对着橘子树喷水。随着气温的下降,水结成了冰。意想不到的是,正是这些冰保住了橘子。请你根据所学的知识解释其中的道理。
【答案】解:一般来说,当环境的温度在0℃左右时,水果是不会冻坏的,水的凝固点是0℃,并且在凝固过程中,温度不变;所以向林中喷洒大量水后,当温度降低时,由于水要凝固,同时向外放出热量,所以林中的气温不会降得太低,从而使橘子没被冻坏。
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【分析】物体由液态变为固态的过程称为凝固,凝固放热,使水果的温度不会降的太低。
四、实验探究题
20.(2021·南京)取20g冰,用如图所示的装置做“探究冰熔化特点”实验。
(1)冰由-10℃到-5℃吸收热量 J,冰在熔化过程中,吸收热量,温度 。[c冰=2.1×103J/(kg·℃)]
(2)试管内冰全部熔化后,持续加热,试管内水 (选填“能”或“不能”)沸腾。
【答案】(1)210;不变
(2)不能
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)升温5℃,吸收热量
冰是晶体,在熔化过程中,吸收热量,温度不变。
(2)持续加热,由于烧杯内的水沸腾时温度保持不变,试管内的水虽达到沸点,但不能继续吸热,所以不能沸腾。
【分析】(1)结合水的质量和温度变化量,利用比热容公式求求解水吸收的热量;冰熔化时吸热,温度不变;
(2)沸腾的条件是达到沸点,持续吸热,试管内的水无法满足持续吸热的条件,故无法沸腾。
21.(2021·锦州)图甲是小明“探究冰熔化时温度变化规律”的装置,请回答下列问题:
(1)某时刻试管中温度计的示数如图乙所示是 ℃。
(2)把装有碎冰块的试管放到装有水的大烧杯中加热,主要目的是使碎冰块 。
(3)图丙是小明根据实验数据绘制的冰的温度随时间变化的图像。由此可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”);在第6min时,试管内的物质处于 (选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)。
(4)小明又继续加热一段时间,观察到 (选填“试管”、“烧杯”或“试管和烧杯”)中的水发生了沸腾现象,温度计的示数不再发生变化。
【答案】(1)-4
(2)缓慢均匀熔化
(3)晶体;固液共存态
(4)烧杯
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)温度计中指示温度的液柱表面未升到0℃,说明此时待测温度在0℃~-10℃之间。为-4℃。
(2)将装有冰的试管放在盛有水的烧杯中加热,这种加热方法称为水浴法。这种加热方法的优点是:加热均匀、被加热物体温度升高较慢,便于准确测量冰块的温度变化。
(3)通过图像发现,冰块在熔化过程中虽然吸收热量,但温度保持不变。所以,冰块是晶体。
第6min时,冰块已经开始熔化,但还未完全熔化为水,此时为固液共存状态。
(4)烧杯中的水能够沸腾。试管中的水不能沸腾:当烧杯中的水沸腾时,试管中的水因为热传递的缘故温度也能够达到沸点,但这些水的温度达到沸点后,与烧杯中的水没有温度差,就不能再从烧杯中的水吸收热量了,所以不能够沸腾。
【分析】(1)通过观察温度计明确温度计的量程和分度值,再进行读数即可;
(2)水浴加热目的是使冰块受热均匀,延长加热时间,便于测量和记录数据;
(3)晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,晶体在熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存状态,熔化后处于液态;
(4)水沸腾前,液体的温度比较低,气泡往上运动,气泡中的水蒸气液化成水而变小;沸腾后,液体达到沸点,气泡往上运动,受到的液体压强减小,体积变大。
22.(2021·山西)下雪天,小明在放学回家的路上,看到环卫工人向雪中撒盐,引发了他的思考:雪的熔点可能与所含杂质的多少有关。小明知道,同种物质的凝固点和它的熔点相同。于是,他回家拿盐水做了实验,并得到如下实验数据。
盐水浓度/% 0 4 8 12 16 20 24 26
凝固点/℃ -5 -11 -14 -18 -22 -25 -25 -22
(1)请你根据表中的数据,在图中绘制出盐水凝固点随浓度变化的图像。
(2)分析实验数据可获取的信息有: (写出一条即可)。
(3)为了减少因路面积雪造成的交通事故,请你再列举一条具体措施: 。
【答案】(1)
(2)盐水凝固点随浓度的变大先降低后升高
(3)车辆冬天换冬季胎、轮胎安装防滑链
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)根据表中的数据,在坐标纸上描点,连成平滑的线,如图
(2)分析实验数据可以看出:盐水凝固点随盐水浓度的变大先降低后升高。
(3)为了减少因路面积雪造成的交通事故,可以给车辆冬天换冬季胎、轮胎安装防滑链,提醒司机减速慢行等等,
【分析】(1)根据实验时测量的温度和时间,在坐标图像中描点作图;
(2)根据实验中温度变化数据,总结规律;
(3)路面光滑时,可以给车辆加防滑链增大摩擦力。
23.(2021·烟台)在探究某固体熔化时温度的变化规律的实验中,小明采用了水浴法加热。
(1)水浴法加热的好处是 ;
(2)小明组装的实验器材如图甲所示,图中有在一处明显的不足,请你指出不足之处并说明理由 ;
(3)小明纠正了不足,重新调整了器材,根据实验测得的数据作出图像,如图乙所示,由图像可知该物质的熔点是 ℃,第10min时,该物质所处的状态是 (填“固态”、“液态”或“固液共存”)。
【答案】(1)使物质受热均匀,便于记录温度
(2)温度计的玻璃泡碰到了容器底,测得物质的温度不准确
(3)60;固液共存
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)水浴加热可以使物质受热均匀,且由于酒精灯的火焰温度太高,物质温度变化太快,不便于记录温度,所以水浴加热法也可以使物质的温度缓慢上升,便于记录温度。
(2)由图可知,错误之处是温度计的玻璃泡碰到了容器底部,由于容器底部的温度稍高一些,这样测得的温度不准确。
(3)由图像乙可知,该物质有固定的熔点,所以是晶体,该晶体在 处于熔化阶段,所以该物质的熔点是60℃;第10min时,该物质处于熔化阶段,所以是固液共存状态。
【分析】(1)水浴加热目的是使冰块受热均匀,延长加热时间,便于测量和记录数据;
(2)利用温度计测量物体的温度时,温度计的液泡不能与容器底盒容器壁接触,读数时应与刻度相平进行读数。
(3)晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,晶体在熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存状态,熔化后处于液态;非晶体熔化时,晶体温度不断上升,没有熔点,结合图像判断即可。
1 / 1粤沪版物理八上 4.3 探究熔化和凝固的特点
一、单选题
1.(2021·长春)下列物质属于晶体的是( )
A.蜡 B.海波 C.松香 D.沥青
2.(2021·天津)“奋斗者”号载人潜水器的壳体使用了我国白主研发的新型高强、高韧钛合金。金属钛是一种晶体,其熔化时温度随时间变化的图象为图中的( )
A. B.
C. D.
3.(2021八下·延庆期中)玻璃一般透明而质脆,在被加热时由脆硬变软到完全变为液态有一个相当宽的温度范围。利用这个性质可以制作各种玻璃工艺品,如图所示。关于玻璃的这个性质,下列说法中正确的是( )
A.玻璃是晶体,熔化时有确定的温度
B.玻璃是非晶体,熔化时有确定的温度
C.玻璃是晶体,熔化时没有确定的温度
D.玻璃是非晶体,熔化时没有确定的温度
4.(2021·湖北模拟)如图所示是加热-30℃的冰时温度随时间变化的图像,根据图像下列判断正确的是( )
A.BC段是冰的熔化过程,温度不变,说明熔化不需要吸热
B.水的沸点是98℃,说明当地的大气压高于一个标准大气压
C.冰熔化时温度保持0℃不变,说明冰是晶体
D.加热相同时间时,冰升温比水快,说明冰的比热容比水大
5.(2020八上·中山期末)下列物质熔化时都没有熔点的一组是( )
A.铜、食盐、松香 B.冰、石蜡、海波
C.玻璃、沥青、松香 D.硫酸、水晶、食盐
6.(2020八上·广州月考)根据表中所列的几种物质的标准大气压下的熔点,判断下列说法不正确的是( )
物质名称 固态水银 金 铜 钢 钨 固态氢
熔点/℃ -39 1064 1083 1300 3410 -259
A.电灯泡的灯丝用钨制成,不易熔化
B.标准大气压下,纯金掉入钢水(液态钢)中不会熔化
C.固态氢的熔点比固态水银的熔点低
D.标准大气压下,-260℃的氢为固态,且属于晶体
7.(2020九上·芜湖期中)图甲为某物质的凝固图象,从图中可知,以下说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.第12min时的内能大于第15min时的内能
C.第25min时该物质处于固液混合态
D.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),则试管内冰的质量将不变
8.(2020八上·安庆期中)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.晶体和非晶体在熔化过程中温度都上升
B.晶体有熔点,而非晶体没有熔点
C.晶体在熔化过程中吸热,非晶体在熔化过程中不吸热
D.天上飄落的雪花是非晶体
9.(2020九上·瑶海月考)冬天,道路结冰会使交通事故增多,研究者研发了一种新型沥青,即在沥青中加入适量的甲酸钾熔雪剂。这种沥青能持续释放甲酸钾,从而延缓道路结冰,原因是( )
A.甲酸钾使水的凝固点上升 B.甲酸钾使水的凝固点下降
C.甲酸钾使冰的熔点上升 D.甲酸钾能吸收热量,使冰熔化
10.(2020·天津)在北方的冬天,为了很好地保存蔬菜,人们通常在菜窖里放几桶水,水结冰能使窖内温度不会太低 这是利用了水( )
A.熔化吸热 B.汽化放热 C.液化吸热 D.凝固放热
11.(2020·宁夏)如图所示,是小明在做“探究物质熔化规律”实验时,根据实验数据绘制的温度随时间变化的关系图像,由图像可知( )
A.该物质在BC段处于液态 B.该物质在BC段内能不变
C.该物质熔化过程持续了约4min D.该物质是非晶体
12.(2020·福清模拟)如图是“泼水成冰”的美丽景象。睿睿查询资料发现需要用热水在极低(﹣20℃以下)的温度下才可以实现。那么“泼水成冰”的过程中,水发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.熔化 D.凝固
二、填空题
13.(2021·永州)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”)。
14.(2021·安徽)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。
15.(2021·成都模拟)如图所示是小明同学在-9℃的室外玩肥皂泡泡时拍摄的照片。他发现肥皂泡泡在很冷的室外会迅速 (填物态变化名称),掉落在地面如同散落的玻璃球,神奇极了,这一过程要 (选填“吸热”或“放热”)。
16.(2021·南岗模拟)如图所示是某物质从固态变成液态的温度随时间变化的图像。由图像可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),因为该物质 (选填“有”或“没有”)明显的熔化特点。
17.(2020八上·延边期末)小明同学在“探究海波熔化和凝固特点”的实验中,某时刻温度计示数如图甲所示,为 ℃。小明画出了“温度一时间”图像,如图乙所示,由此可知,海波是 (选填“晶体”或“非晶体”),海波在第10min时处于 (选填“固态”“液态”或“固液并存”),由图像可知海波凝固持续了 min。
三、解答题
18.(2021九下·吉林月考)请解释为什么吃雪糕有时舌头会“粘”在雪糕上?
19.(2020八上·永吉期末)气温不断地下降,焦急万分的农场主吩咐他的工人把长长的水管拖进来,对着橘子树喷水。随着气温的下降,水结成了冰。意想不到的是,正是这些冰保住了橘子。请你根据所学的知识解释其中的道理。
四、实验探究题
20.(2021·南京)取20g冰,用如图所示的装置做“探究冰熔化特点”实验。
(1)冰由-10℃到-5℃吸收热量 J,冰在熔化过程中,吸收热量,温度 。[c冰=2.1×103J/(kg·℃)]
(2)试管内冰全部熔化后,持续加热,试管内水 (选填“能”或“不能”)沸腾。
21.(2021·锦州)图甲是小明“探究冰熔化时温度变化规律”的装置,请回答下列问题:
(1)某时刻试管中温度计的示数如图乙所示是 ℃。
(2)把装有碎冰块的试管放到装有水的大烧杯中加热,主要目的是使碎冰块 。
(3)图丙是小明根据实验数据绘制的冰的温度随时间变化的图像。由此可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”);在第6min时,试管内的物质处于 (选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)。
(4)小明又继续加热一段时间,观察到 (选填“试管”、“烧杯”或“试管和烧杯”)中的水发生了沸腾现象,温度计的示数不再发生变化。
22.(2021·山西)下雪天,小明在放学回家的路上,看到环卫工人向雪中撒盐,引发了他的思考:雪的熔点可能与所含杂质的多少有关。小明知道,同种物质的凝固点和它的熔点相同。于是,他回家拿盐水做了实验,并得到如下实验数据。
盐水浓度/% 0 4 8 12 16 20 24 26
凝固点/℃ -5 -11 -14 -18 -22 -25 -25 -22
(1)请你根据表中的数据,在图中绘制出盐水凝固点随浓度变化的图像。
(2)分析实验数据可获取的信息有: (写出一条即可)。
(3)为了减少因路面积雪造成的交通事故,请你再列举一条具体措施: 。
23.(2021·烟台)在探究某固体熔化时温度的变化规律的实验中,小明采用了水浴法加热。
(1)水浴法加热的好处是 ;
(2)小明组装的实验器材如图甲所示,图中有在一处明显的不足,请你指出不足之处并说明理由 ;
(3)小明纠正了不足,重新调整了器材,根据实验测得的数据作出图像,如图乙所示,由图像可知该物质的熔点是 ℃,第10min时,该物质所处的状态是 (填“固态”、“液态”或“固液共存”)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】晶体和非晶体
【解析】【解答】蜡、松香、沥青无固定的熔点和凝固点,因此都属于非晶体;海波有确定的熔点和凝固点,属于晶体。ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,常见的晶体有冰、海波、金属;非晶体熔化时,晶体温度不断上升,有沥青、石蜡、松香、玻璃、塑料等,结合选项求解即可。
2.【答案】B
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】金属钛是一种晶体,熔化时温度不变,熔化前和熔化后温度要升高,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,晶体在熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存状态,熔化后处于液态;非晶体熔化时,晶体温度不断上升,没有熔点,结合图像判断即可。
3.【答案】D
【知识点】晶体和非晶体
【解析】【解答】晶体有一定熔化温度,在熔化的过程中虽吸热温度保持不变;非晶体没有一定的熔化温度,在熔化时吸热升温,在被加热时由脆硬变软到完全变为液态有一个相当宽的温度范围,说明没有固定的熔化温度,玻璃是非晶体。D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】晶体具有固定的熔化温度和凝固温度,而非晶体没有。玻璃不是晶体。
4.【答案】C
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】A、图像中BC段是冰的熔化过程,虽然温度不变,但熔化过程需要吸热,A不符合题意;
B、水的沸点随气压的升高而升高,随气压的降低而降低,沸点是98℃,说明当地的大气压低于一个标准大气压,B不符合题意;
C、由图像可知,在BC段,物质的温度保持0℃不变,所以该固体的熔点是0℃,此过程中物质正在熔化,是晶体,C符合题意;
D、冰在完全熔化为水时,质量不变;同一个加热器进行加热,加热时间相同时冰和水吸收的热量相同;冰升温比水快(即冰的上升温度较高),由 可知,冰的比热容比水小;D不符合题意.
故答案为:C
【分析】晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,晶体在熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存状态,熔化后处于液态;非晶体熔化时,晶体温度不断上升,没有熔点,结合图像判断即可。
5.【答案】C
【知识点】晶体和非晶体
【解析】【解答】A.铜和食盐属于晶体,有固定的熔点;松香没有熔点,属于非晶体,A不符合题意;
B.冰、海波属于晶体,有固定的熔点;石蜡没有熔点,属于非晶体,B不符合题意;
C.玻璃、沥青、松香都没有熔点,属于非晶体,C符合题意;
D.硫酸、水晶、食盐都属于晶体,有固定的熔点,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】晶体有熔点,非晶体没有熔点,常见的非晶体有玻璃、沥青、松香等。
6.【答案】B
【知识点】熔点和凝固点
【解析】【解答】A.钨的熔点较高,灯丝发光时的温度大约在2000℃左右,达不到钨的熔点,钨不会熔化,A正确,不符合题意;
B.金的熔点是1064℃,钢的熔点是1300℃,高于金的熔点,金掉入钢水中,温度达到了金的熔点,又能从钢水中吸热,故金能熔化,B错误,符合题意;
C.固态氢的熔点为-259℃,固态水银的熔点为-39℃,所以固态氢较低,C正确,不符合题意;
D.-260℃低于氢熔点-259℃,所以氢为固态,有固定的熔点,所以为晶体,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体的温度高与该物质的熔点时,物体就会变成液体,低于熔点时,物体就会处于固态。
7.【答案】B
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】A.该物质有固定的凝固温度是晶体,A不符合题意;
B.从12min到15min物体处于凝固过程中,要放热,所以第12min时的内能大于第15min时的内能,B符合题意;
C.第25min时该物质处于固态,C不符合题意;
D.该物质的熔点是-2℃,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),该物质会从冰水混合物中吸热,试管内冰的质量将增加,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】晶体凝固过程中,放出热量,温度保持不变,内能减少。
8.【答案】B
【知识点】晶体和非晶体
【解析】【解答】A.晶体在熔化过程中温度保持不变,非晶体在熔化过程中温度不断升高,A不符合题意;
B.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,B符合题意;
C.晶体与非晶体熔化时都需要吸热,C不符合题意;
D.天上飘落的雪花在熔化过程中不断吸热但温度保持不变,所以雪花是晶体,D不符合题意.
故答案为:B
【分析】晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,非晶体熔化时,晶体温度不断上升,没有熔点。
9.【答案】B
【知识点】熔点和凝固点
【解析】【解答】在沥青中加入适量的甲酸钾熔雪剂撒放在道路上,甲酸钾能使水的凝固点下降,需要温度更低时水才会结冰,从而延缓道路结冰;B符合题意。
故答案为:B。
【分析】不同固体的凝固点不同。
10.【答案】D
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】菜窖里放几桶水,水结冰时能使窖内温度不会太低,这是因为水在凝固时放热。
故答案为:D。
【分析】液体变为固体是凝固现象。
11.【答案】C
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】A.由图可知,物体在BC段处于熔化过程中,该过程中物体的状态是固液共存,A不符合题意;
B.由图可知,物体在BC段处于熔化过程中,该过程持续吸热,温度不变,内能增大,B不符合题意;
C.由图可知,物体在BC段处于熔化过程中,从第2min时开始熔化,第6min时完全熔化完,熔化时间一共持续了6min-2min=4min
C符合题意;
D.由图可知,物体在BC段处于熔化过程中,有固定的熔化温度,即熔点,是晶体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】晶体在熔化时,吸收热量,但温度保持不变。
12.【答案】D
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】由题意可知,“泼水成冰”是热水在极低(﹣20℃以下)的温度下变为冰的过程,水是液态,冰是固态,物质从液态变为固态的过程是凝固,ABC项不符合题意,D项符合题意。
故答案为:D。
【分析】本题考查物态变化的知识,关键是将辨析物质刚开始状态和变化后的状态。
13.【答案】晶体;不变
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】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。
【分析】晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,晶体在熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存状态,熔化后处于液态;非晶体熔化时,晶体温度不断上升,没有熔点,结合图像判断即可。
14.【答案】凝固
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】正十一烷这种物质在白天温度高时为液态,夜间温度低时会放热从液态变为固态,这个过程叫凝固。
【分析】物体由液态变为固态的过程称为凝固,凝固放热。
15.【答案】凝固;放热
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】由题意知,泡泡在室外迅速变成固态,由液态变成固态是凝固过程。在这个过程中要放出热量。
【分析】物体由液态变为固态的过程称为凝固,凝固放热。
16.【答案】非晶体;没有
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】由某物质从固态变成液态的温度随时间变化的图像知道,该物质是非晶体,因为该物质熔化过程中,没有一定的熔点,没有晶体明显的熔化特点。
【分析】晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,晶体在熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存状态,熔化后处于液态;非晶体熔化时,晶体温度不断上升,没有熔点,结合图像判断即可。
17.【答案】36℃;晶体;液态;3
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】由图甲知,一个大格为10℃,温度计知分度值为1℃,示数为36℃。由乙图可知,海波在BC熔化过程中温度保持不变,故海波是晶体。DE段表示液态放热降温过程,故海波在第10min为液态。由图像可知海波凝固时间为EF段,即海波凝固持续了3min。
【分析】根据温度计中液柱位置测量温度;晶体在熔化时温度保持不变;温度高度熔点,物体处于液体状态。
18.【答案】舌头上有大量的水,而且雪糕的温度还很低,水遇到了低温迅速凝固成固态,所以舌头就粘在了雪糕上。
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【分析】液态的水凝固成固态的冰,也就是水结冰属于凝固现象。
19.【答案】解:一般来说,当环境的温度在0℃左右时,水果是不会冻坏的,水的凝固点是0℃,并且在凝固过程中,温度不变;所以向林中喷洒大量水后,当温度降低时,由于水要凝固,同时向外放出热量,所以林中的气温不会降得太低,从而使橘子没被冻坏。
【知识点】凝固与凝固放热特点
【解析】【分析】物体由液态变为固态的过程称为凝固,凝固放热,使水果的温度不会降的太低。
20.【答案】(1)210;不变
(2)不能
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)升温5℃,吸收热量
冰是晶体,在熔化过程中,吸收热量,温度不变。
(2)持续加热,由于烧杯内的水沸腾时温度保持不变,试管内的水虽达到沸点,但不能继续吸热,所以不能沸腾。
【分析】(1)结合水的质量和温度变化量,利用比热容公式求求解水吸收的热量;冰熔化时吸热,温度不变;
(2)沸腾的条件是达到沸点,持续吸热,试管内的水无法满足持续吸热的条件,故无法沸腾。
21.【答案】(1)-4
(2)缓慢均匀熔化
(3)晶体;固液共存态
(4)烧杯
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)温度计中指示温度的液柱表面未升到0℃,说明此时待测温度在0℃~-10℃之间。为-4℃。
(2)将装有冰的试管放在盛有水的烧杯中加热,这种加热方法称为水浴法。这种加热方法的优点是:加热均匀、被加热物体温度升高较慢,便于准确测量冰块的温度变化。
(3)通过图像发现,冰块在熔化过程中虽然吸收热量,但温度保持不变。所以,冰块是晶体。
第6min时,冰块已经开始熔化,但还未完全熔化为水,此时为固液共存状态。
(4)烧杯中的水能够沸腾。试管中的水不能沸腾:当烧杯中的水沸腾时,试管中的水因为热传递的缘故温度也能够达到沸点,但这些水的温度达到沸点后,与烧杯中的水没有温度差,就不能再从烧杯中的水吸收热量了,所以不能够沸腾。
【分析】(1)通过观察温度计明确温度计的量程和分度值,再进行读数即可;
(2)水浴加热目的是使冰块受热均匀,延长加热时间,便于测量和记录数据;
(3)晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,晶体在熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存状态,熔化后处于液态;
(4)水沸腾前,液体的温度比较低,气泡往上运动,气泡中的水蒸气液化成水而变小;沸腾后,液体达到沸点,气泡往上运动,受到的液体压强减小,体积变大。
22.【答案】(1)
(2)盐水凝固点随浓度的变大先降低后升高
(3)车辆冬天换冬季胎、轮胎安装防滑链
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)根据表中的数据,在坐标纸上描点,连成平滑的线,如图
(2)分析实验数据可以看出:盐水凝固点随盐水浓度的变大先降低后升高。
(3)为了减少因路面积雪造成的交通事故,可以给车辆冬天换冬季胎、轮胎安装防滑链,提醒司机减速慢行等等,
【分析】(1)根据实验时测量的温度和时间,在坐标图像中描点作图;
(2)根据实验中温度变化数据,总结规律;
(3)路面光滑时,可以给车辆加防滑链增大摩擦力。
23.【答案】(1)使物质受热均匀,便于记录温度
(2)温度计的玻璃泡碰到了容器底,测得物质的温度不准确
(3)60;固液共存
【知识点】熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】(1)水浴加热可以使物质受热均匀,且由于酒精灯的火焰温度太高,物质温度变化太快,不便于记录温度,所以水浴加热法也可以使物质的温度缓慢上升,便于记录温度。
(2)由图可知,错误之处是温度计的玻璃泡碰到了容器底部,由于容器底部的温度稍高一些,这样测得的温度不准确。
(3)由图像乙可知,该物质有固定的熔点,所以是晶体,该晶体在 处于熔化阶段,所以该物质的熔点是60℃;第10min时,该物质处于熔化阶段,所以是固液共存状态。
【分析】(1)水浴加热目的是使冰块受热均匀,延长加热时间,便于测量和记录数据;
(2)利用温度计测量物体的温度时,温度计的液泡不能与容器底盒容器壁接触,读数时应与刻度相平进行读数。
(3)晶体熔化时物体的温度保持不变,有确定的熔点,晶体在熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存状态,熔化后处于液态;非晶体熔化时,晶体温度不断上升,没有熔点,结合图像判断即可。
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