第三章 第二节 熔化和凝固 同步练习
一、单选题
1.水结成冰的条件是( )
A.水和周围的温度都是0℃
B.水和周围的温度都低于0℃
C.水的温度是0℃,周围的温度低于0℃
D.水的温度可以高于0℃,周围的温度必须不高于0℃
2.在1个标准大气压下,根据表中数据判断下列说法,正确的是( )
物质名称 铁 钢 铜 金 固态水银 固态氮
熔点(℃) 1535 1515 1083 1064 ﹣39 ﹣210
A.可以用铜锅熔化钢块
B.金块掉入铁水中会熔化
C.在﹣265℃时氮是液态
D.﹣40℃的气温可用水银温度计测量
3.“奋斗者”号载人潜水器的壳体使用了我国自主研发的新型高强、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.
4.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
5.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
6.如图所示是甲乙两种固体熔化时温度随时间变化的图像,则以下说法正确的是( )
A.甲在第6min时是固态
B.甲在ab段不需要吸热
C.甲的熔点是48℃
D.甲和乙熔化过程所用的时间相同
7.图为某种物质熔化时温度随时间变化的图象。根据图象,判断下列说法正确的是( )
A.该物质是晶体,熔点为80℃
B.该物质熔化过程持续了25min
C.在30min时,该物质处于固液共存状态
D.在10min到25min之间,由于物体温度不变,所以不吸收热量
8.市场上有一种“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”。开水倒入杯中数分钟后,水温降为55℃且能较长时间保持不变。则下列说法错误的是( )
A.“神奇物质”是晶体
B.“神奇物质”在55℃时一定是固液态共存
C.“55℃保温杯”的工作原理是利用“神奇物质”熔化吸热,凝固放热
D.首次使用时,必须加注热水
9.追踪考查动物种群分布的科学家发现了一大型动物在沙滩上留下的一组较深的脚印,随行的工作人员用蜡块熔化后浇铸成脚印的模型来判断动物的身高、体重等。图中最能正确反映蜡块物态变化过程的图象是( )
A. B.
C. D.
10.小明在公园游玩时发现师傅制作棉花糖的过程如下:先将白糖倒入机器中加热,使白糖粒变成糖浆,然后经过出丝口的高速旋转将糖浆甩出,从小孔中喷射出来的糖浆马上就凝聚成长长的糖丝,用竹签绕在一起就制成了棉花糖。此过程中发生的物态变化及吸、放热情况描述正确的是( )
A.先汽化后凝固,先吸热后放热
B.先熔化后升华,先放热后吸热
C.先熔化后凝固,先吸热后放热
D.先升华后液化,先放热后吸热
11.在气温是0℃的情况下,用一小金属盆装冰水混合物,置于装0℃的酒精的大盆中,如图所示,在两盆液体中分别各插一温度计甲和乙,用电扇吹液面时,内盆仍为冰水混合物,外盆仍有许多酒精,在此过程中( )
A.内盆中,冰与水比例增加
B.内盆中,冰与水比例不变
C.甲、乙两支温度计示数相同
D.甲温度计的示数低于乙温度计
12.海波的熔点是48℃,那么温度为48℃的海波的状态是( )
A.一定是液态 B.一定是固态
C.一定是固液共存状态 D.以上三种状态都可能
13.两盆冰水混合物,各自处于太阳下和背阴处,在盆内冰尚未熔化完以前,用温度计去测盆内水的温度时( )
A.太阳下的那盆水温度较高
B.背阴处的那盆水温度较高
C.两盆水的温度一样高
D.不知气温高低,无法判断
14.南极的平均气温为﹣5℃,最低气温﹣88.3℃,在那里考察队用的液体温度计是酒精温度计而不用水银温度计,这是因为( )
A.酒精比水银颜色更浅
B.酒精凝固点比水银凝固点更低
C.酒精沸点比水银沸点更低
D.酒精气体无毒,水银气体有毒
15.0℃的冰放入0℃的水中,(周围空气温度为0℃),过一段时间后观察,会出现( )
A.水全部凝固成冰 B.有些冰会熔化成水
C.水和冰都没有发生变化 D.无法判断
二、填空题
16.如图所示,是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象,在t=5min时,该物质处于 状态(选填“固态、固液共存、液态、气态”)。EF段该物质温度 , 热量(选填“吸收、放出”),该物质属于 (选填“晶体”或者“非晶体”)。
三、解答题
17.请解释为什么吃雪糕有时舌头会“粘”在雪糕上。
18.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。 。
19.夏天很多同学喜欢喝奶茶,往往在奶茶里面加冰块,当冰块还没有熔化完时,冰水温度为多少摄氏度?吃了奶茶中的冰块后为什么感觉特别凉快?用学过的物理知识解释这些现象。
四、实验探究题
20.在探究某种物质熔化特点时,小明将装有该物质的试管放入盛有水的烧杯中,点燃酒精灯通过加热水,使该物质吸收热量,如图甲所示。相对于直接用酒精灯加热试管,这样做不仅可以让试管中的物质受热均匀,而且该物质的温度上升较慢,方便记录数据。小明根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图乙所示。由此可以判断:
(1)该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),判断依据是 ;
(2)当加热到15min时,该物质处于 (选填“固态”、“固液共存”或“液态”),熔化过程共经历了 min。
21.在探究“海波熔化和凝固时温度变化规律”的实验中,在试管中放入海波,利用如图甲所示的装置进行实验,试管内的海波在相同的时间内吸收的热量相同。等海波完全熔化后继续加热一段时间,然后撤去烧杯和酒精灯,继续观察海波凝固时温度变化的规律,实验过程中温度计的示数随时间变化关系的图象如图乙所示。
(1)实验过程中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时温度计示数为 ℃。
(2)通过分析图象可知,海波凝固过程大约用了 min,海波在AB段吸收的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)BC段吸收的热量,第10min海波处于 态。
(3)分析图象可知液态海波在凝固的过程中温度 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
22.如图甲,夏季冰鲜鱼能保持刚死的鱼的新鲜度,小东猜想可能是利用冰熔化时温度变化的特点。他利用如图乙所示的实验装置探究“冰熔化时温度的变化规律”。
(1)如图乙,在实验时搅拌器的作用是 。
(2)小东根据实验数据绘制了如图丙所示的图像,分析可知:冰属于 (填“晶体”或“非晶体”),试管内物质在第3min时的内能 (填“大于”、“小于”或“等于”)第8min时的内能;水的比热容是冰的 倍。
(3)如果第5min时把试管取出,放到0℃的环境中,试管内的冰将 (填“增多”、“减少”或“不变”)。
(4)通过实验可知:冰鲜鱼周围的冰块熔化时要 热,温度 。
第三章 第二节 熔化和凝固 同步练习
参考答案与试题解析
一、单选题
1.解:A、水和周围的温度都是0℃,水虽然达到了凝固点,但不能发出热量,就不会凝固;
B、水和周围的温度都低于0℃,水不能放出热量,也是不会凝固的;
C、水的温度是0℃,达到了凝固点;周围的温度低于0℃,水可以放出热量。所以水就会凝固;
D、水的温度可以高于0℃,若周围的温度低于0℃,水就会放出热量,使水的温度降低达到凝固点即0℃,且继续放热,水就会凝固;
若周围的温度等于0℃,水的温度降到0℃,就不会继续放热,就不会凝固。
故选:C。
2.解:A、铜的熔点低于钢的熔点,所以不能用铜锅来熔化钢,所以A错误;
B、金的熔点是1064℃,小于铁的熔点1535℃,所以金块掉入铁水中会熔化。所以B正确。
C、在﹣265℃时氮已凝固,是固态。所以C错误。
D、﹣40℃水银已凝固,水银温度计不能使用,所以D错误。
故选:B。
3.“奋斗者”号载人潜水器的壳体使用了我国自主研发的新型高强、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.
【分析】要解决此题需要知道固体分晶体和非晶体。
同时要掌握晶体和非晶体的重要区别:晶体熔化过程中,不断吸收热量,温度保持不变。凝固过程中,不断放出热量,温度保持不变;
非晶体熔化过程中,不断吸收热量,温度不断上升。凝固过程中,不断放出热量,温度不断下降。
【解答】解:已知金属钛是一种晶体,
A、整个过程中温度都在不断上升,所以是非晶体的熔化图象,故A不符合题意;
B、整个过程温度有上升的趋势,且有一段时间温度保持不变,所以是晶体的熔化图象,故B符合题意;
C、整个过程温度有下降的趋势,且有一段时间温度保持不变,所以是晶体的凝固图象,故C不符合题意;
D、整个过程中温度都在不断下降,所以是非晶体的凝固图象,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】该题考查了晶体与非晶体的熔化和凝固图象,根据图象判断物质是晶体还是非晶体是一项基本技能,要求学生必须掌握的。
4.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
【分析】水浴法可以使物体受热均匀,同时,使用水浴法对“碘锤”加热目的是使碘的温度不高于其熔点。
【解答】解:水浴法可以使物体受热均匀,因此,在“探究烛蜡的熔化特点”的实验中采用水浴法加热;
在“观察‘碘锤’中的物态变化”的实验中,碘的熔点高于100℃,采用水浴法加热可使碘受热时只会发生升华,而不能达到熔点,不会熔化,这样通过控制温度可使实验效果更明显。
综上,前者是为了受热均匀,后者是为了控制温度。
故选:C。
【点评】知道水浴法除了使物体受热均匀之处,还有时是为了控制温度,碘升华实验属于特例,应重点关注。
5.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
【分析】晶体熔化过程中吸热温度不变,有确定的熔点;非晶体熔化时吸热温度不断上升,没有熔点;沥青、玻璃、松香都是非晶体。
【解答】解:玻璃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,熔化时没有确定温度,即没有熔点,熔化过程要吸热,符合非晶体的特征,是非晶体。所以选项ABC错误,选项D正确。
故选:D。
【点评】本题考查晶体和非晶体的知识,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
6.如图所示是甲乙两种固体熔化时温度随时间变化的图像,则以下说法正确的是( )
A.甲在第6min时是固态
B.甲在ab段不需要吸热
C.甲的熔点是48℃
D.甲和乙熔化过程所用的时间相同
【分析】晶体在熔化过程中温度保持不变,有固定的熔点,内能增加;非晶体在熔化过程中温度不断升高,没有固定的熔点。
晶体在熔化之前为固态,熔化过程中为固液混合态,熔化完后为液态。
【解答】解:AC、甲有固定的熔化温度即熔点,故甲是晶体,且熔点是48℃,从第4min开始熔化,到8min熔化完成,在第6min时处于熔化过程,处于固液共存状态,故A错误,C正确;
B、甲在ab段处于熔化过程,此时继续吸热,温度不变,但内能增加,故B错误;
D、甲是晶体,乙是非晶体,无法比较熔化的时间,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了晶体和非晶体的熔化图像,要区分晶体和非晶体,关键是看是否有固定的熔化温度。同时能从图中找出晶体的熔化过程及熔点。
7.图为某种物质熔化时温度随时间变化的图象。根据图象,判断下列说法正确的是( )
A.该物质是晶体,熔点为80℃
B.该物质熔化过程持续了25min
C.在30min时,该物质处于固液共存状态
D.在10min到25min之间,由于物体温度不变,所以不吸收热量
【分析】要解决此题需要掌握晶体熔化过程的特点,并且要掌握熔点的概念。
会分析晶体的熔化图象,若有一段时间温度不变,则为晶体。此时的温度即为该晶体的熔点。
从开始熔化到完全熔化完则为晶体的熔化时间。
【解答】解:A、由图知,此物质在熔化过程中保持80℃不变,则该物质为晶体,并且熔点为80℃.故A正确。
B、该物质从第10分钟刚开始熔化到第27分钟完全熔化完,熔化过程持续了17min,故B错误;
C、从图中可以看出该物质从第10分钟刚开始熔化,为固态,到27min已全部熔化,在30min时,该物质处于液态,故C错误;
D、在10min到25min之间,物质在熔化过程中吸热温度不变,故D错误。
故选:A。
【点评】此题主要考查了学生对晶体熔化图象的分析,能够通过图象判断晶体或非晶体,同时会判断晶体的熔点和熔化过程所用的时间。
8.市场上有一种“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”。开水倒入杯中数分钟后,水温降为55℃且能较长时间保持不变。则下列说法错误的是( )
A.“神奇物质”是晶体
B.“神奇物质”在55℃时一定是固液态共存
C.“55℃保温杯”的工作原理是利用“神奇物质”熔化吸热,凝固放热
D.首次使用时,必须加注热水
【分析】(1)晶体熔化或凝固时,温度保持不变。
(2)在晶体的熔点温度,物质可能处于固态、液态、固液共存三种情况。
(3)晶体熔化过程吸热,凝固过程放热。
【解答】解:A、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,故A说法正确;
B、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),故B说法错误;
C、它的工作原理是利用“神奇物质”熔化吸热,凝固放热,故C说法正确;
D、使用时,加注热水,水温很快降为55℃且能较长时间保持不变,故D说法正确。
故选:B。
【点评】深入理解晶体熔化和凝固的特点,是解答此题的关键。
9.追踪考查动物种群分布的科学家发现了一大型动物在沙滩上留下的一组较深的脚印,随行的工作人员用蜡块熔化后浇铸成脚印的模型来判断动物的身高、体重等。图中最能正确反映蜡块物态变化过程的图象是( )
A. B.
C. D.
【分析】非晶体没有一定的熔化温度和凝固温度。只要吸热,温度就升高,只要放热,温度就降低。
【解答】解:蜡是非晶体,没有一定的熔化温度,熔化图象近似为一条直线;
也没有一定的凝固温度,凝固图象也近似为一条直线。
蜡是先熔化后凝固,所以温度时先升高再降低。
故选:A。
【点评】此题考查我们对于图象的分析能力,我们要从图象中找到对我们有用的信息。
10.小明在公园游玩时发现师傅制作棉花糖的过程如下:先将白糖倒入机器中加热,使白糖粒变成糖浆,然后经过出丝口的高速旋转将糖浆甩出,从小孔中喷射出来的糖浆马上就凝聚成长长的糖丝,用竹签绕在一起就制成了棉花糖。此过程中发生的物态变化及吸、放热情况描述正确的是( )
A.先汽化后凝固,先吸热后放热
B.先熔化后升华,先放热后吸热
C.先熔化后凝固,先吸热后放热
D.先升华后液化,先放热后吸热
【分析】物质由固态变为液态称为熔化,熔化的过程吸热;物质由液态变为固态称为凝固,凝固的过程放热。
【解答】解:做棉花糖时将白糖放在棉糖机的圆盘上,白糖很快化成糖水,即由固态变为液态,该过程称为熔化,熔化的过程中吸热;然后经过出丝口的高速旋转将糖浆甩出,变成了一丝丝的糖丝绕在小竹签上,即变成了固态,故是由液态变为固态,该过程是凝固,凝固的过程中放热。
故选:C。
【点评】知道熔化和凝固的定义,并能利用上述定义解释现实问题是解决该题的关键。此题贴近生活实际,体现了新课改的理念。
11.在气温是0℃的情况下,用一小金属盆装冰水混合物,置于装0℃的酒精的大盆中,如图所示,在两盆液体中分别各插一温度计甲和乙,用电扇吹液面时,内盆仍为冰水混合物,外盆仍有许多酒精,在此过程中( )
A.内盆中,冰与水比例增加
B.内盆中,冰与水比例不变
C.甲、乙两支温度计示数相同
D.甲温度计的示数低于乙温度计
【分析】液体表面空气流速加快会加快液体的蒸发,蒸发吸热;冰水混合物的温度为0℃.水结冰的条件是温度达到0℃,不断放热。
【解答】解:
由于小金属盆中仍为冰水混合物,所以温度仍为0℃,所以甲温度计示数不变;但由于部分水蒸发吸热,使得部分水结冰。故A正确,B错误;
大盆中由于酒精的蒸发加快,蒸发吸热,所以乙温度计示数下降,低于零摄氏度,故CD错误。
故选:A。
【点评】此题考查学生对影响蒸发的因素和晶体凝固的条件的理解。
12.海波的熔点是48℃,那么温度为48℃的海波的状态是( )
A.一定是液态 B.一定是固态
C.一定是固液共存状态 D.以上三种状态都可能
【分析】要解决此题首先要知道海波是晶体,并且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。
【解答】解:海波的熔点是48℃,所以48℃的海波可能是固态(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)所以A、B、C是错误的,D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查了晶体的熔化或凝固过程的特点。考查了学生对熔点和凝固点的理解。
13.两盆冰水混合物,各自处于太阳下和背阴处,在盆内冰尚未熔化完以前,用温度计去测盆内水的温度时( )
A.太阳下的那盆水温度较高
B.背阴处的那盆水温度较高
C.两盆水的温度一样高
D.不知气温高低,无法判断
【分析】知道冰的熔点是0℃,且冰在熔化过程中是吸热温度不变。
【解答】解:原来是两盆冰水混合物,各自处于太阳下和背阴处,因为当冰决完全熔化前,冰仍处于熔化状态,温度为冰的熔点,是0℃;所以用温度计去测盆内水的温度会一样高,都是0℃。
故选:C。
【点评】本题考查冰水混合物的温度是0℃,这与冰水混合的质量比例没有关系。
14.南极的平均气温为﹣5℃,最低气温﹣88.3℃,在那里考察队用的液体温度计是酒精温度计而不用水银温度计,这是因为( )
A.酒精比水银颜色更浅
B.酒精凝固点比水银凝固点更低
C.酒精沸点比水银沸点更低
D.酒精气体无毒,水银气体有毒
【分析】物质的凝固点越低,越不容易凝固,在南极由于平均气温比较低,所以需要用凝固点较低的液体温度计。
【解答】解:A、温度计使用何种液体与颜色,故A错误;
B、水银凝固点约﹣39℃比酒精凝固点约﹣117℃高,故B正确;
C、此题情景酒精与水银都不会沸腾,与沸点无关,故C错误;
D、温度计的设计所使用液体性质与有毒与否无关,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查学生对于温度计的原理的理解。
15.0℃的冰放入0℃的水中,(周围空气温度为0℃),过一段时间后观察,会出现( )
A.水全部凝固成冰 B.有些冰会熔化成水
C.水和冰都没有发生变化 D.无法判断
【分析】解决此题要知道冰是晶体,熔化时温度不变,但需要继续吸收热量;热传递发生的条件是要有温度差。
【解答】解:把一块0℃的冰投入0℃的水里(周围气温也是0℃),所以没有温度差就没有热传递,冰因不能吸收热量所以不能继续熔化;
故选:C。
【点评】此题考查了冰的熔化特点,解决此类问题要结合热传递的条件进行分析解答。
二、填空题
16.如图所示,是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象,在t=5min时,该物质处于 固液共存 状态(选填“固态、固液共存、液态、气态”)。EF段该物质温度 不变 , 放出 热量(选填“吸收、放出”),该物质属于 晶体 (选填“晶体”或者“非晶体”)。
【分析】(1)熔化图象的横坐标表示时间,纵坐标表示温度,而图中BC段温度不变的阶段就是熔化过程。
(2)晶体在熔化或凝固时的温度是熔点或凝固点。晶体在熔化过程或凝固过程中处于固液共存态。从开始熔化到完全熔化完所用时间就是物态变化经历的时间。
【解答】解:由图可知,图象中有一段时间吸热温度不变,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;EF段是该物质的凝固过程,此时该物质温度保持不变,但需要放出热量。
故答案为:固液共存;不变;放出;晶体。
【点评】本题考查的是对熔化和凝固图象的理解,根据图象分辨晶体和非晶体,并能分析出各自在熔化过程中的特点是解决该题的关键。中考对这个知识点的要求是比较高的。
三、解答题
17.请解释为什么吃雪糕有时舌头会“粘”在雪糕上。
【分析】①热量可以从温度高的地方转移到温度低的地方;
②物质由固态变为液态的过程叫熔化,晶体在熔化过程中吸收热量,温度保持不变;
③物质由液态变为固态的过程叫凝固,晶体在凝固过程中放出热量,温度保持不变。
【解答】答:从冰箱冷冻室取出的雪糕温度低于0℃,舌头接触雪糕时,舌头上的水放热降温,雪糕吸热升温;当舌头上的水温度降到0℃时,雪糕的温度还低于0℃;雪糕继续吸热,舌头上0℃的水继续放热,凝固成冰。
【点评】此题考查的是我们对熔化和凝固现象的理解和分析,是一道联系实际的应用题,叙述时注意抓住知识点,有条理进行解答。
18.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。 一般来说,当环境的温度在0°C左右时,水果是不会冻坏的,水的凝固点是0°C,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。 。
【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。
【解答】解:一般来说,当环境的温度在0°C左右时,水果是不会冻坏的,水的凝固点是0°C,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。
【点评】本题主要考查物态变化,难度不大。
19.夏天很多同学喜欢喝奶茶,往往在奶茶里面加冰块,当冰块还没有熔化完时,冰水温度为多少摄氏度?吃了奶茶中的冰块后为什么感觉特别凉快?用学过的物理知识解释这些现象。
【分析】冰水混合物的温度为0℃
熔化是由固态变为液态,熔化吸热。
【解答】答:当奶茶里面的冰块还没有熔化完时,冰水混合物的温度为0℃;吃了奶茶中的冰块,冰块在熔化时吸收热量,温度不变,所以感觉特别凉快。
【点评】本题主要考查学生对:熔化和熔化特点的理解和掌握,是中考的热点。
四、实验探究题
20.在探究某种物质熔化特点时,小明将装有该物质的试管放入盛有水的烧杯中,点燃酒精灯通过加热水,使该物质吸收热量,如图甲所示。相对于直接用酒精灯加热试管,这样做不仅可以让试管中的物质受热均匀,而且该物质的温度上升较慢,方便记录数据。小明根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图乙所示。由此可以判断:
(1)该物质是 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”),判断依据是 有固定的熔点 ;
(2)当加热到15min时,该物质处于 固液共存 (选填“固态”、“固液共存”或“液态”),熔化过程共经历了 15 min。
【分析】(1)晶体和非晶体的区别,晶体有熔点,非晶体没有熔点。
(2)图中有一段时间物质吸热但温度不变,说明这是晶体熔化的图象,此时对应的温度点,就是它的熔点。晶体熔化过程中,物质处于固液共存状态。熔化持续的时间就是温度不变的那一段时间。
【解答】解:(1)如图,该物质熔化时,有固定的熔点,所以该物质是晶体。
(2)BC段所对应的纵轴的温度为80℃,这就是这种物质的熔点;观察BC段对应的横轴可看出,物质从第10min开始熔化,到第25min结束,当加热到15min时,该物质处于固液共存,熔化过程共经历了15min。
故答案为:(1)晶体;有固定的熔点;(2)固液共存;15。
【点评】此题是探究某物质熔化过程中温度的变化规律的实验,考查了晶体熔点及对熔化图象的分析,是一道基础性题目。
21.在探究“海波熔化和凝固时温度变化规律”的实验中,在试管中放入海波,利用如图甲所示的装置进行实验,试管内的海波在相同的时间内吸收的热量相同。等海波完全熔化后继续加热一段时间,然后撤去烧杯和酒精灯,继续观察海波凝固时温度变化的规律,实验过程中温度计的示数随时间变化关系的图象如图乙所示。
(1)实验过程中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时温度计示数为 34 ℃。
(2)通过分析图象可知,海波凝固过程大约用了 6 min,海波在AB段吸收的热量 小于 (填“大于”、“小于”或“等于”)BC段吸收的热量,第10min海波处于 液 态。
(3)分析图象可知液态海波在凝固的过程中温度 不变 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
【分析】(1)先确定温度计的分度值,再根据液面位置读出温度计的示数;
(2)晶体和非晶体的重要区别:晶体熔化时不断吸收热量,温度保持不变;物质在熔化过程中,处于固液共存状态,熔化完毕,处于液态;
(3)晶体在凝固过程中,温度保持不变,放出热量。
【解答】解:(1)由图乙可知,温度计的分度值为1℃,其示数为34℃;
(2)由图可知,海波在凝固的过程中,温度不变,从12min开始凝固,到18min凝固结束,凝固的时间为6min;
试管内的海波在相同的时间内吸收的热量相同,AB段的时间要小于BC段的时间,所以海波在AB段吸收的热量小于BC段吸收的热量,第10min海波熔化完毕,为液态;
(3)由图可知,海波在凝固的过程中,温度不变。
故答案为:(1)34;(2)6;小于;液;(3)不变。
【点评】此题考查了对海波的熔化图象的分析,要掌握晶体熔化过程中的特点;晶体与非晶体最大的区别就是看是否有固定熔点,从图象上分辨,最大的不同就是晶体有一段时间只吸热而温度不变,我们应该学会区分。
22.如图甲,夏季冰鲜鱼能保持刚死的鱼的新鲜度,小东猜想可能是利用冰熔化时温度变化的特点。他利用如图乙所示的实验装置探究“冰熔化时温度的变化规律”。
(1)如图乙,在实验时搅拌器的作用是 使冰块均匀受热 。
(2)小东根据实验数据绘制了如图丙所示的图像,分析可知:冰属于 晶体 (填“晶体”或“非晶体”),试管内物质在第3min时的内能 小于 (填“大于”、“小于”或“等于”)第8min时的内能;水的比热容是冰的 2 倍。
(3)如果第5min时把试管取出,放到0℃的环境中,试管内的冰将 不变 (填“增多”、“减少”或“不变”)。
(4)通过实验可知:冰鲜鱼周围的冰块熔化时要 吸热 热,温度 不变 。
【分析】(1)在实验时搅拌器的作用是使冰受热均匀;
(2)晶体在熔化过程中,不断吸热,温度保持不变,内能增大;
由于0﹣3min和8﹣11min冰和水吸收的热量相同,根据公式Q=cm△t,可知吸收热量相同时,比热容与升高温度之间成反比关系;
(3)冰熔化的条件:达到熔点,继续吸热;
(4)冰在熔化过程中,不断吸热,温度保持不变。
【解答】解:(1)如图甲,实验时通过搅拌器的不断搅拌,可以使试管中的物质受热均匀;
(2)由图像可知冰在熔化时有固定的熔化温度,所以冰是晶体,在熔化过程中,不断吸热,温度保持不变,内能增大;
由图可知,在0﹣3min冰升高的温度为8℃,在8﹣11min水升高的温度为4℃,所以升高的温度之比为2:1,故比热容之比为1:2,所以水的比热容是冰的2倍;
(3)由于在0℃的环境中,冰不能吸收热量,所以不会继续熔化,所以冰的质量不变;
(4)由图可知冰在熔化过程中,不断吸热,温度保持不变。
故答案为:(1)使冰块均匀受热 (2)晶体;小于;2 (3)不变 (4)吸;不变
【点评】本题考查熔化和凝固的探究实验,关键是将实验操作要求及结论掌握清楚,仔细分析即可。