熔化和凝固習(xí)題(含答案)

1.正確答案為B。甲種物質(zhì)為非晶體，乙種物質(zhì)為晶體，丙種物質(zhì)為晶體，丁種物質(zhì)為非晶體。2.正確答案為D。蠟在熔化過程中由固態(tài)變軟，變稠，變稀，最后變?yōu)橐簯B(tài)，而不是變?yōu)楣虘B(tài)。3.正確答案為A。在t=10min時，該物質(zhì)處于固液共存狀態(tài)，凝固過程持續(xù)了5min，該物質(zhì)的凝固點(diǎn)無法從圖象中得出，BC段表示該物質(zhì)處于凝固或熔化的平衡狀態(tài)，既不吸熱也不放熱。4.正確答案為D。5.正確答案為B。物質(zhì)A是非晶體，物質(zhì)B是晶體，物質(zhì)A熔化時溫度不斷上升直到熔化完成，熔點(diǎn)無法從圖象中得出，物質(zhì)B熔化時溫度不變，熔點(diǎn)為30℃，第15min時，物質(zhì)A處于液態(tài)。6.正確答案為D。7.正確答案為A。8.固態(tài)，液態(tài)。9.不當(dāng)之處是在凝固過程中溫度有所上升，應(yīng)該是在熔化過程中。10.(1)大于，在B點(diǎn)時物質(zhì)的內(nèi)能較高，因?yàn)榇藭r物質(zhì)正在吸收熱量熔化；(2)C1的比熱容較小，因此在AB段和CD段物質(zhì)溫度上升較快。2.將文章中的格式錯誤刪除，刪除明顯有問題的段落，并小幅度改寫每段話。三、實(shí)驗(yàn)探究題11.小琳設(shè)計了兩種裝置來探究“冰熔化時溫度的變化規(guī)律”。(1)為了使試管中的冰受熱均勻，且便于記錄各時刻的溫度值，小琳應(yīng)選擇裝置1來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)小琳每隔相同時間記錄一次溫度計的示數(shù)，圖3是她根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制的溫度-時間圖象。根據(jù)圖象可知：冰屬于晶體；在BC階段物質(zhì)處于固液共存狀態(tài)。(3)設(shè)單位時間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同，試管內(nèi)冰的質(zhì)量為0.1kg，則圖3中AB階段該物質(zhì)共吸收了420J的熱量（c冰=2.1×103J/kg?℃）。該物質(zhì)在b點(diǎn)時具有的內(nèi)能小于在c點(diǎn)的內(nèi)能。(4)試管內(nèi)的冰完全熔化后，若持續(xù)加熱，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將得到圖象中的DE段。這段時間內(nèi)試管中的水不能沸騰，是因?yàn)閴簭?qiáng)不夠。12.回顧實(shí)驗(yàn)和探究：(1)探究物質(zhì)的熔化和凝固過程：器材：鐵架臺、石棉網(wǎng)、燒杯、水、試管、表、酒精燈、海波、石蠟時間/min12345678…海波的溫度/℃4042444648485053…蠟的溫度/℃4041424446495256…(1)海波是晶體，石蠟是非晶體。(2)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是：海波經(jīng)過緩慢加熱，溫度在達(dá)到40℃時開始熔化。在熔化過程中，雖然繼續(xù)加熱，但溫度保持不變，直到熔化完后，溫度才繼續(xù)上升。石蠟則不同，隨著不斷加熱，石蠟的溫度不斷上升，在此過程中，石蠟由硬變軟到稀，最后熔化為液體。(2)在海波和石蠟熔化過程中，如果將試管從燒杯拿出來，海波和石蠟停止熔化。將試管放回?zé)?，海波和石蠟又繼續(xù)熔化。說明固體熔化時需要吸收熱量。(3)實(shí)驗(yàn)中通過對時間的測量來了解吸熱多少，用到的物理研究方法是熱學(xué)。結(jié)晶體熔化需要達(dá)到熔點(diǎn)，繼續(xù)加熱不會使溫度升高。非晶體熔化需要達(dá)到一定溫度，初溫度較高。13.用如圖甲所示裝置探究萘熔化時溫度隨時間變化的規(guī)律，請回答下列問題：1.除圖甲所示實(shí)驗(yàn)器材外，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有火柴和試管架；將裝有適量萘的試管放入水中加熱，而不是用酒精燈直接對試管加熱，這樣做的目的之一是為了使試管均勻受熱。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)萘熔化的整個過程時間太短，不便于觀察，可以通過增加水量來達(dá)到延長過程的目的。小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)時想讓溫度計與萘充分接觸，堅持把玻璃泡插入到試管底部，這樣做是允許的。圖乙是萘熔化時溫度隨時間變化的圖像，從圖像中可看出，萘是晶體，萘的熔點(diǎn)是79℃。由圖乙可知，在5min時萘處于固態(tài)，20min時萘處于液態(tài)。14.小華設(shè)計了如圖所示的甲、乙兩種裝置來探究“冰熔化時溫度變化的規(guī)律”。實(shí)驗(yàn)室常用溫度計是利用液體的膨脹性質(zhì)制成的，小華某一時刻觀察到溫度計示數(shù)如圖所示，該溫度值為-5℃。該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用碎冰塊來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，效果更好些。為了使試管中的冰受熱均勻，且便于記錄各時刻的溫度值，小華應(yīng)選用甲裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖3是根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄繪制的冰熔化時溫度隨時間變化的圖像。由圖像可知：BC段的物質(zhì)處于固液共存態(tài)。試管中的冰完全溶化后，若持續(xù)加熱，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將得到圖像中的DE段，這段時間內(nèi)試管中的水能沸騰，是因?yàn)樗姆悬c(diǎn)高于室溫，需要加熱才能沸騰。15.如圖甲是“探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。把石棉網(wǎng)墊在燒杯下，并將試管放在水中加熱，是為了使固體粉末受熱均勻。將溫度計插入試管中時，溫度計的玻璃泡要全部插入固體粉末中，不要碰到試管底或石棉網(wǎng)，若某時刻溫度計的示數(shù)如圖乙所示，則此時溫度計的讀數(shù)為80℃。下表是實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)。時間/min溫度/℃0401422443454485486487488489501053根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，該物質(zhì)的熔點(diǎn)是46℃，該物質(zhì)是晶體。16.曉軒同學(xué)在探究冰和蠟的熔化規(guī)律時，使用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以判斷蠟屬于晶體。實(shí)驗(yàn)中采用水浴法加熱的好處是加熱均勻，加熱過程中要觀察冰的熔化變化和溫度計的示數(shù)。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，畫出如圖丙所示的溫度-時間圖像，得出冰熔化特點(diǎn)是溫度不變，冰的熔點(diǎn)為0℃。另一同學(xué)把冰放入如圖丁所示的燒杯中，并未用酒精燈加熱，冰也熔化了。他的想法不正確。17.小麗設(shè)計了如圖所示的甲、乙兩種裝置來探究冰熔化時溫度變化規(guī)律。某一時刻觀察到溫度計示數(shù)如圖所示，該溫度值為-5℃。該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用碎冰塊來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，效果更好些。為了使試管中的冰受熱均勻，且便于記錄各時刻的溫度值，小華應(yīng)選用甲裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。試管中的冰完全溶化后，若持續(xù)加熱，試管中的水不能沸騰，是因?yàn)樗姆悬c(diǎn)高于室溫。18.如圖甲所示，是小聰在探究固體的熔化規(guī)律試驗(yàn)中組裝的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時，將固體粉末放入大試管中，然后用水浴法加熱，并配備攪拌棒攪拌，其目的是使試管內(nèi)的物體均勻受熱。實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)始終注意觀察試管中受熱物體的溫度和狀態(tài)變化，并每隔1min記錄一次溫度計的示數(shù)。剛開始加熱時溫度計的示數(shù)如圖乙所示，則被加熱固體的初溫是-3℃。實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，加熱到第2分鐘，固體開始熔化，到第5分鐘全部熔化。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，這種物質(zhì)熔化時的特點(diǎn)是溫度不變，由此可以判斷該物質(zhì)屬于固體晶體。19.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，甲裝置不使用酒精燈加熱是錯誤的；乙裝置使用加熱方式的優(yōu)點(diǎn)是可以同時加熱和熔化物質(zhì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程，冰熔化時溫度不變，具有冰熔化特點(diǎn)的物質(zhì)是銅、玻璃和松香。20.根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，已經(jīng)繪制出了蠟熔化時溫度隨時間變化的圖像（圖1）。請在圖2中繪制出海波熔化時溫度隨時間變化的圖像。晶體是海波，因?yàn)樗幸欢ǖ娜埸c(diǎn)，而非晶體蠟沒有一定的熔點(diǎn)。當(dāng)海波的溫度為42℃時，它處于固態(tài)。注：原文中有一些符號未能正確顯示，因此在翻譯時進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整。首先，我們要根據(jù)溫度的變化趨勢來確定圖象是熔化還是凝固的，然后根據(jù)晶體和非晶體的特點(diǎn)來進(jìn)行區(qū)分。判斷晶體和非晶體的熔化或凝固圖象時，需要觀察溫度隨時間的變化趨勢，并且是否有固定的熔點(diǎn)或凝固點(diǎn)，這樣才能準(zhǔn)確全面地進(jìn)行區(qū)分。解析題目A，由圖可知蠟在熔化過程中沒有固定的熔化溫度，因此為非晶體，選項(xiàng)A正確；選項(xiàng)B錯誤，因?yàn)橄灈]有固定的熔點(diǎn)，所以不需要達(dá)到熔點(diǎn)；選項(xiàng)C正確，因?yàn)橄炘谌刍^程中需要不斷吸熱；選項(xiàng)D正確，因?yàn)橄炇欠蔷w，在熔化過程中由固態(tài)變軟、變稠、變稀，最終變?yōu)橐簯B(tài)。解決此題需要了解晶體和非晶體的熔點(diǎn)特點(diǎn)。解析題目B，該物質(zhì)從3min開始熔化，到6min結(jié)束，因此在t=10min時，該物質(zhì)處于液體狀態(tài)，選項(xiàng)A錯誤；選項(xiàng)B錯誤，因?yàn)樵撐镔|(zhì)凝固過程只持續(xù)了3min；選項(xiàng)C錯誤，因?yàn)樵贐C段，該物質(zhì)的溫度不斷吸熱但不變；選項(xiàng)D正確，因?yàn)樵撐镔|(zhì)的凝固點(diǎn)為45℃。解決此題需要對熔化和凝固圖象有一定的理解，能夠分辨晶體和非晶體，并分析它們在熔化過程中的特點(diǎn)。解析題目C，根據(jù)圖象可知有一水平線段，說明該圖象是晶體的凝固圖象，符合題意，選項(xiàng)A正確；選項(xiàng)B錯誤，因?yàn)樵搱D象沒有水平線段，不是非晶體的凝固圖象；選項(xiàng)C錯誤，因?yàn)樵搱D象是凝固圖象，但溫度逐漸升高，不是晶體的熔化圖象；選項(xiàng)D錯誤，因?yàn)樵搱D象是凝固圖象，但沒有水平線段，不是非晶體的凝固圖象。解決此題需要了解晶體和非晶體在圖象上的表現(xiàn)特點(diǎn)。在改寫時，我們可以將一些句子進(jìn)行簡化，例如“判斷晶體和非晶體的熔化或凝固圖象時，需要觀察溫度隨時間的變化趨勢，并且是否有固定的熔點(diǎn)或凝固點(diǎn)，這樣才能準(zhǔn)確全面地進(jìn)行區(qū)分?！笨梢愿膶憺椤芭袛嗑w和非晶體的熔化或凝固圖象時，需要觀察溫度隨時間的變化趨勢和是否有固定的熔點(diǎn)或凝固點(diǎn)。”本題考查了晶體和非晶體的凝固和熔化圖象，學(xué)生需要通過圖象判斷物質(zhì)的性質(zhì)。在第一題中，我們可以根據(jù)溫度隨時間的變化趨勢來判斷物質(zhì)是晶體還是非晶體，并且需要注意關(guān)鍵的溫度點(diǎn)和時間點(diǎn)。在第二題中，我們需要掌握晶體熔化過程的特點(diǎn)，即吸熱但溫度不變，同時要知道冰的熔點(diǎn)和熔化過程。在第三題中，我們需要分清晶體和非晶體的凝固點(diǎn)，同時要注意圖象中溫度隨時間的變化趨勢，來判斷物質(zhì)的性質(zhì)。解：(1)為了使受熱均勻且記錄溫度方便，可以使用圖2裝置，使冰在空氣中自行熔化。(2)通過觀察圖象，可以確定冰在熔化過程中溫度不變，因此冰是晶體。在BC階段，物質(zhì)處于固液共存態(tài)，正在熔化過程中。本題考查的是對實(shí)驗(yàn)裝置的選擇和對熔化圖象的理解。在實(shí)驗(yàn)中，我們需要選擇合適的裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時觀察熔化圖象，確定物質(zhì)的狀態(tài)。33.（1）我們可以比較加熱時冰是否均勻受熱的角度來進(jìn)行比較。（2）晶體在熔化時溫度保持不變。在熔化之前，晶體是固態(tài)的；在熔化過程中，處于固液混合態(tài)；熔化完成后，處于液態(tài)。（3）利用公式Q=cm△t，我們可以計算出吸收的熱量。（4）水沸騰后，溫度不再上升。試管中的水到達(dá)沸點(diǎn)后，不能繼續(xù)吸熱，因此不能沸騰。學(xué)生應(yīng)該掌握從物質(zhì)熔化的圖像中獲取有效信息的基本技能，這在物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常被應(yīng)用。12.（1）實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是：海波經(jīng)過緩慢加熱，溫度升高。當(dāng)溫度達(dá)到48℃時，海波開始熔化。在熔化過程中，雖然繼續(xù)加熱，但溫度不變。直到熔化完成后，溫度才繼續(xù)上升。海波屬于晶體。蠟則不同，隨著不斷加熱，蠟的溫度不斷上升。在此過程中，蠟由硬變軟到稀，最后熔化為液體，石蠟屬于非晶體。（3）實(shí)驗(yàn)中，我們通過對時間的測量來了解吸熱量。我們使用的物理研究方法是轉(zhuǎn)換法。晶體達(dá)到熔點(diǎn)時，需要吸收熱量才能熔化，但溫度不變。非晶體熔化時需要吸熱，溫度持續(xù)升高。13.（1）從圖像中我們可以看出，記錄的數(shù)據(jù)有溫度和時間。測量溫度需要溫度計，測量時間需要秒表，因此實(shí)驗(yàn)器材還需要秒表。（2）由公式Q=cm△t可知，我們可以通過增加水量來延長加熱時間的目的。（3）在實(shí)驗(yàn)過程中，試管不能與容器的底部接觸。（2）根據(jù)Pascal原理，液體受到的壓力在液體內(nèi)部是均勻的，所以液體的壓力只與液面高度有關(guān)，而與液體的形狀和容器的形狀無關(guān)；（3）在液體內(nèi)部，壓強(qiáng)隨深度增加而增加，所以液體的壓強(qiáng)與液面高度成正比；（4）根據(jù)公式P=ρgh，液體的壓強(qiáng)與液體密度、重力加速度、液面高度成正比，所以可以通過測量液面高度來計算液體的壓強(qiáng)；（5）液體的壓強(qiáng)會對容器產(chǎn)生壓力，所以容器的強(qiáng)度要能夠承受液體的壓強(qiáng)，否則容器會破裂或變形。本題考查了液體壓強(qiáng)的基本原理和計算方法，以及液體壓強(qiáng)對容器的影響。在實(shí)驗(yàn)中，需要注意加熱的方法和容器的強(qiáng)度問題。（2）為了避免溫度計碰到試管底或試管壁，溫度計的玻璃泡要全部插入固體粉末中。讀出溫度計的示數(shù)，根據(jù)分度值進(jìn)行計算，本題中示數(shù)為46℃。（3）晶體和非晶體最重要的區(qū)別在于熔化時是否有一定的熔點(diǎn)。晶體熔化時吸收熱量，溫度保持不變，這個不變的溫度就是晶體的熔點(diǎn)。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，該物質(zhì)的熔點(diǎn)為48℃，因此該物質(zhì)屬于晶體。（4）在熔化過程中，物質(zhì)會不斷吸收熱量，溫度也會不斷上升。晶體熔化時，溫度曲線會有一段水平的線段，表示物質(zhì)吸熱但溫度不變。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選項(xiàng)a是正確的。本題旨在探究晶體和非晶體在熔化時的區(qū)別。晶體有一定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有。在實(shí)驗(yàn)中要注意溫度計的讀數(shù)和插入位置，以及熔化過程中溫度的變化曲線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以判斷物質(zhì)的熔點(diǎn)和晶體/非晶體的屬性。16.解：（1）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，蠟在熔化過程中沒有一定的熔化溫度，因此屬于非晶體。溫度計的示數(shù)為39℃，根據(jù)分度值進(jìn)行計算。（2）“水浴法”加熱可以使物體受熱均勻。在實(shí)驗(yàn)中要觀察冰的狀態(tài)變化和溫度計的示數(shù)。（3）根據(jù)熔化曲線可知，冰的熔點(diǎn)為0℃，熔化過程中溫度保持不變，直到冰完全熔化為止。（4）選項(xiàng)錯誤，因?yàn)槭覝馗哂诒娜埸c(diǎn)，冰會從室溫的空氣中吸收熱量熔化。熔化是吸熱的過程，因此杯子的外壁會感覺很涼。空氣中的水蒸氣會在玻璃杯的表面液化成小水滴，屬于液化現(xiàn)象。本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄课镔|(zhì)的熔化過程。要注意溫度計的讀數(shù)和熔化過程中物質(zhì)的狀態(tài)變化，以及熔點(diǎn)和晶體/非晶體的區(qū)別。同時，要理解熔化是吸熱的過程，會導(dǎo)致溫度不變或下降。1.常用的溫度計都是液體溫度計，利用液體的熱脹冷縮原理制成。讀數(shù)需要結(jié)合溫度計的分度值和液面的位置。2.冰是晶體，在熔化過程中吸收熱量，但溫度保持不變。為了使試管中的冰均勻受熱，可以選擇等質(zhì)量的碎冰塊。3.水浴法可以使物體受熱均勻，并且溫度上升速度較慢，方便記錄各個時刻的溫度。因此，選擇乙裝置更合適。4.沸騰的條件是達(dá)到沸點(diǎn)并不斷吸熱。試管中的水可以達(dá)到沸點(diǎn)，但由于內(nèi)外溫度相同，無法繼續(xù)吸熱，因此不會沸騰。5.本題是探究冰熔化過程的規(guī)律，考查了加熱方法、晶體熔化特點(diǎn)以及對熔化特點(diǎn)的分析。6.使用水浴法加熱并攪拌可以使試管內(nèi)的物體受熱均勻。7.在探究物質(zhì)