物态变化模块-熔化和凝固训练
一、单选题
1.在标准大气压下,由表格数据判断下列说法正确的是( )
A.用铜锅熔化钢块也行
B.用钨做灯丝,是因为钨的熔点高
C.高于-259℃时氮是液态
D.-40℃的气温是用水银温度计测量的
2.下图所示,是小明研究松香熔化时,画的温度随时间变化的图象,其中正确的是( )
A. B.
C.
13
D.
3.沈括纪念馆要浇铸纪念铜像.在浇铸铜像的过程中,铜块发生的物态变化是( )
A. 先升华,后凝华 B. 先凝华,后升华 C. 先熔化,后凝固 D. 先凝固,后熔化
4.如图所示的是某种物质发生物态变化过程中温度—时间图象,该物态变化过程可能是( )
A. 水的凝固过程 B. 海波的凝固过程 C. 玻璃的凝固过程 D. 蜡的凝固过程
5.下列现象属于凝固的是( )
A. 初春,冰雪消融汇成溪流 B. 仲夏,烈日炎炎土地干涸
C. 深秋,清晨草地出现白霜 D. 严冬,寒风凛冽湖水结冰
6.在下列各图中,能正确描述铁锭熔成铁汁过程中温度变化情况的是( )
A. B.
13
C. D.
7.如图所示,是“探究固体熔化时温度的变化规律”时,随时间变化的图象.关于图象,下列判断错误的是( )
A. 这种物质的溶点是0℃ B. 这是晶体熔化图象
C. 该物质在BC段处于固液共存状态 D. 该物质在AB段的比热容大于在CD段的比热容
8.将温度为 的冰水混合物放在温度为 的房间里,经过足够长的时间之后,我们会看见( )
A. 冰全部熔化成水 B. 水全部结成冰 C. 冰水混合物没有变化 D. 以上三种情形都有可能出现
9.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,与其对应的图象是( )
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A. B. C. D.
10.如图是某物质熔化时温度随时间变化的图象,根据图象中的信息,判断下列说法正确的是( )
A. 该物质为非晶体 B. 该物质的熔点是80℃
C. 在第5min时物质已全部熔化 D. 第10min时物质处于液态
11.在水凝固成冰的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 温度不变,从外界吸收热量 B. 温度降低,向外界放出热量
C. 温度升高,从外界吸收热量 D. 温度不变,向外界放出热量
二、填空题
12.物体在固态和液态之间变化需吸、放热,条件与液化相同的应是________,此过程物质由________态变为________态.
13.用质量相等的0℃的水和0℃的冰来冷却物体, ________的冷却效果较好.因为它在 ________过程中要 ________热量.
14.现有两盆水,里面都有没有熔化的冰块.甲盆放在阳光下,乙盆放在阴凉处,在冰块未全部熔化前,甲盆水的温度________乙盆水的温度。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
15.用质量相等的0℃的水和0℃的冰来冷却物体, ________的冷却效果较好.因为它在 ________过程中要 ________热量.
16.北方的冬天,在菜窖里放几桶水,菜就不易被冻坏.这是因为水在发生________(填物态变化名称)时要________热量,使窖内的温度不至于太低.
17.如图是某种晶体加热时,温度随时间变化的图象(加热在一标准大气压下进行,每分钟供热不变).根据图象可知:
13
这种晶体的名称是________,其熔点是________,液态名称是________,加热2分钟物体处于________状态,加热6分钟时,物体处于________状态,加热8分钟时,此物质的温度是________,此时进行的物态变化是________,这种晶体熔化经历了________分钟.
三、解答题
18.为什么下雪不冷化雪冷?
四、实验探究题
19.如图1所示装置探究晶体萘熔化时温度的变化规律。请回答下列问题:
(1)将装有萘的试管放入烧杯水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样加热方式的好处是:________.
(2)该实验用到的测量工具有:________.
(3)萘加热一段时间后,可看到烧杯中有“白气”冒出,“白气”是 (填序号)
A. 水蒸气 B. 小水珠
(4)通过对图2图像的观察,写出加热萘使其熔化时的物理规律:________.
(5)设计记录萘熔化过程的表格。
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20.畅竹同学探究“海波熔化时温度的变化规律”时,记录的数据如下表,请你根据实验数据完成下列各题:
时间/min
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
(1)在方格纸上描点并画出温度一时间图象;
(2)海波的熔点是________℃,熔化过程所用的时间是________ min;
(3)海波是________(填“晶体”或“非晶体”);
(4)海波熔化过程中温度的变化规律是________;
(5)她在学习了热学知识后,还知道晶体凝固过程会放热,但温度保持不变.由此引发了她的思考,晶体凝固过程放热的多少与哪些因素有关.
①她猜想:晶体凝固过程放热的多少可能与晶体的质量有关,还可能与晶体的________有关.
②根据猜想,进行了如下探究:取不同质量的海波让它们刚好完全熔化,迅速放入质量相等、初温相同的两烧杯冷水中.如图所示,待海波刚凝固完毕后,迅速用温度计测出各自烧杯中水的温度,通过比较________来确定质量不同海波凝固过程放热的多少.
③在探究过程中,发现海波凝固完毕后,温度计示数变化不太显著,请指出造成此现象的一种可能原因:________.
五、综合题
21.某同学在探究某物质凝固时温度变化的实验中,得出如图所示的图象,请根据图回答:
(1)该物质是________ (填晶体或非晶体),理由是________.写出四种非晶体的物质________.
(2)该物质的起始温度为________℃,它的熔点是________℃.
(3)线段AB表示________,所对应的是________ 态;CD表示________,所对应的是________ 态.
(4)________ 点表示该物质开始凝固,________ 点表示该物质凝固完成.
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(5)当温度为83℃时,该物质的状态是________.
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答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】A、铜的熔点低于钢的熔点,所以不能用铜锅来熔化钢,不合题意.
B、钨的熔点最高,不容易熔化,所以用钨做灯丝,所以B符合题意;符合题意.
C、选项说高于-259℃的氮是液态,没有考虑到气态这种情况,所以C不符合题意;
D、水银温度计不可测量零下40℃的气温,因为在零下39℃时,水银已经开始凝固.所以不能使用,不合题意.
故答案为:B.
【分析】性质决定用途.
2.【答案】D
【解析】【解答】松香是非晶体物质,在熔化过程中没有固定的熔点,吸收热量时温度一直上升,故应选D。
【分析】熔化图像
3.【答案】C
【解析】【解答】用铜块浇铸铜像的过程中,应该是先将铜块化为铜水,这是熔化过程;铜水凝结为铜像,这是凝固过程;涉及到的物态变化是熔化和凝固.C符合题意.
故答案为:C
【分析】物体由固态变为气态的过程叫熔化;物体由液态变为固态的过程叫凝固,结合生活中的实例进行分析.
4.【答案】B
【解析】【解答】A、由图知,温度随时间的延长而降低,所以是凝固过程,A不符合题意;
B、在温度变化过程中,有一条平行于横轴(时间)的线段,说明在此段时间内温度没有发生变化,所以此时间的温度值即为该物体的凝固点,而只有晶体才有凝固点,海波是晶体,B符合题意;
C、由图可知,此晶体的凝固点大约为48℃。所以该物态变化过程是晶体的凝固过程,玻璃是非晶体,C不符合题意;
D、蜡是非晶体,其凝固过程中放出热量温度下降,D不符合题意。
故答案为:B。【分析】晶体的凝固过程中放出热量温度保持不变,非晶体晶体的凝固过程中放出热量温度逐渐下降。
5.【答案】D
【解析】【解答】A、冰雪消融是物质由固态变为液态的熔化过程,故A不符合题意;
B、土地干涸是蒸发造成的,属于汽化现象,故B不符合题意;
C、“霜”是水蒸气放热凝华形成的,故C不符合题意;
D、湖水结冰是水由液态变为固态的凝固现象,故D符合题意。
故选D。
【分析】凝固现象是物质由液态转变为固态。
6.【答案】C
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【解析】【解答】A、读图可知,温度随时间而降低,且有一段呈水平,是晶体的凝固图象,不合题意;
B、图中温度随时间而不断升高,是非晶体的熔化图象,不合题意;
C、图中温度随时间而升高,且有一段呈水平,是铁锭在熔点温度时熔化,符合题意;
D、图中温度随时间而降低,是非晶体的凝固图象,不合题意.
故选C.
【分析】铁锭熔成铁汁的过程属熔化过程,需要吸收热量,同时,因为铁是晶体,有一定的熔点,所以有一段时间图线呈水平.据此来对四幅图作出判断.
7.【答案】D
【解析】【解答】解:(1)由图知,该物质在熔化过程中,温度保持0℃不变,所以该物质为晶体.并且熔点为0℃,故AB正确.
(2)晶体在熔化过程中,不断吸热,但温度保持不变.熔化过程是固液共存状态;故C正确;
(3)根据公式Q吸=cm△t可以知道,当质量和吸收的热量相同时,比热c和升高的温度△t成反比.固体段的温度升高的快,是因为该物质固态时的比热容比液态时的比热容小;即该物质在AB段的比热容小于在CD段的比热容,故D错误.
故选D.
【分析】(1)需要掌握晶体和非晶体在熔化过程中的区别:晶体在熔化过程中,温度不变;非晶体在熔化过程中温度不断上升.
(2)晶体的熔化特点:吸热但温度保持不变.
(3)运用公式Q吸=cm△t可以知道,当质量和吸收的热量相同时,比热c和升高的温度△t成反比.
8.【答案】C
【解析】【解答】将温度为0℃的冰水混合物放到温度为0℃的房间里,冰水混合物与空气温度相同,它们之间不会发生热传递;
对于冰来讲,温度随达到熔点0℃,由于不能吸热,故冰不会熔化;
对于水来讲,温度虽在其凝固点0℃,由于不能放热,故水不会凝固;ABD不符合题意,C符合题意.
故答案为:C.
【分析】晶体在熔化(凝固)的条件:达到熔点(凝固点),不断吸热(放热),由此根据题意分析解答.
9.【答案】D
【解析】【解答】解:舌头会被“冻”在冰棍上,舌头上的水分遇到比较冷的冰棍形成的,液态变为固态的现象叫凝固,因为冰是晶体,因此从图中找出晶体的凝固图象即可.
A、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,符合晶体熔化特点,这是晶体的熔化图象.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.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.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.符合题意.
故选D.
【分析】首先明确刚从冰箱冷冻室拿出冰棍贴紧舌头,舌头会被“冻”在冰棍上是舌头上的水分遇到比较冷的冰棍凝固形成的,其次要明确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
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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.
10.【答案】B
【解析】【解答】解:(1)从图象可以看出,此物质在熔化过程中保持80℃不变,所以此物质是晶体,且熔点为80℃,故A错误,B正确;(2)根据图象可知,该物质从5min是开始熔化,到15min时熔化结束,整个熔化过程用了15min﹣5min=10min.第10min时物质处于固液共存态,故CD错误;故选B.
【分析】(1)从图象中辨别晶体与非晶体主要看这种物质是否有一定的熔点,即有一段时间这种物质吸热,但温度不升高,而此时就是这种物质熔化的过程,晶体在熔化时的温度是熔点.(2)晶体在熔化过程或凝固过程中处于固液共存态.熔化完毕处于液态.
11.【答案】D
【解析】【解答】解:一定量的水凝固成冰的过程中,温度不变,向外界放出热量,内能减小,选项D符合题意. 故选:D.
【分析】晶体在凝固过程中放出热量,内能减小,温度不变.
二、填空题
12.【答案】放热;液;固
【解析】【解答】解:①物质由气态变为液态的过程叫液化,液化放热;物体从液态变为固态是凝固过程,该过程放热,所以该变化过程与液化相同,都是吸热过程;②物体从固态变为液态是熔化过程,该过程吸热,所以该变化过程与液化不相同. 故答案为:放热;液;固.
【分析】根据熔化、凝固和液化的定义及吸放热情况即可解答本题.
13.【答案】0℃的冰;熔化;吸收
【解析】【解答】解:0℃的冰变成0℃的水时,需要向周围吸收热量,从而会降低周围的温度,更利于冷却食物,所以0℃的冰效果会更好;
故答案为:0℃的冰,熔化,吸收.
【分析】因为0℃的冰熔化为0℃的水时要吸收大量的热,而温度保持0℃不变,当冰全部熔化后,再吸热,水才能升温;而0℃的水吸热后直接升温,因此不难判断谁的冷却效果好.
14.【答案】等于
【解析】【解答】无论冰水混合物放在阳光下,还是放在阴凉处,气压相同,都是冰水混合物,温度是相同。
【分析】一个标准大气压下,冰水混合物的温度是0℃;气压相同,冰水混合物的温度相同。
15.【答案】0℃的冰;熔化;吸收
【解析】【解答】解:0℃的冰变成0℃的水时,需要向周围吸收热量,从而会降低周围的温度,更利于冷却食物,所以0℃的冰效果会更好;
故答案为:0℃的冰,熔化,吸收.
【分析】因为0℃的冰熔化为0℃的水时要吸收大量的热,而温度保持0℃不变,当冰全部熔化后,再吸热,水才能升温;而0℃的水吸热后直接升温,因此不难判断谁的冷却效果好.
16.【答案】凝固;放出
【解析】【解答】解: 北方的冬天,菜窖里放几桶水,水在凝固时放出热量,可适当提高窖内的温度,菜就不易被冻坏.
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故答案为:凝固; 放出.
【分析】物质由液态变为固态的过程叫凝固,凝固过程要放热,据此作答.
17.【答案】冰;0℃;水;固液共存;液体;100℃;(汽化)沸腾;3
【解析】【解答】解:由图知:在加热过程中,BC、DE段的温度不变,是晶体的熔化过程. 由BC段的温度知:此晶体的熔点是0℃,故这种晶体是冰,液态名称是水.
加热2分钟物体处于熔化过程,晶体未全部熔化,所以状态为固液并存状态.
加热6分钟时处于图象中CD段,晶体全部熔化为液体,故处于液体状态.
加热8分钟处于DE段,对应温度100℃,且温度保持不变,一个标准大气压下水的沸点是100℃,故进行的物态变化是(汽化)沸腾.
由图象知:晶体的熔化是从第1min﹣第4min,所以晶体熔化经历了3分钟.
故答案为:冰、0℃、水、固液共存,液体,100℃,(汽化)沸腾,3.
【分析】根据题中晶体加热熔化图象可知BC即为晶体的熔化过程,对应温度为熔点0℃,由此判断出此晶体为冰,液态为水,然后再分析加热2分钟处于BC段,为固液并存状态,加热6分钟处于CD段为液体状态.加热8分钟处于DE段,对应温度100℃,题中叙述加热在一个标准大气压下进行,100℃即为水的沸点,此时水沸腾吸收热量,温度不升高,发生的物态变化是汽化.
三、解答题
18.【答案】解:下雪是水蒸气的凝华过程,凝华是放热过程,放出热量使空气的温度升高,人感觉不冷;
化雪是熔化过程,熔化是吸热过程,从周围的空气吸热,导致空气温度降低,人们感到寒冷
【解析】【分析】(1)物质由气态直接变为固态的过程是凝华过程.物质由固态变为液态的过程是熔化过程.(2)下雪是水蒸气的凝华过程,凝华是放热过程;化雪是熔化过程,熔化是吸热过程.(3)温度是表示物体冷热的物理量.
四、实验探究题
19.【答案】(1)受热均匀,使熔化过程缓慢,便于观察固体状态和记录时间与温度
(2)温度计和秒表
(3)B
(4)萘在熔化时吸收热量,温度保持不变
(5)解:
【解析】【解答】(1)将装有萘的试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法,使萘受热均匀,萘的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度.
(2)从图象知,记录的数据有温度和时间,测量温度需要温度计,测量时间需要秒表.
(3)烧杯中有“白气”冒出,是烧杯中的水蒸气上升时,遇冷液化成的小水珠.故选B.
(4)由图象知,萘在第10min到第25min时,不断吸收热量,温度保持不变.
(5)
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故答案为:(1)受热均匀,使熔化过程缓慢,便于观察固体状态和记录时间与温度;(2)温度计和秒表;(3)B;(4)萘在熔化时吸收热量,温度保持不变;(5)见上表.
【分析】(1)探究晶体和非晶体的熔化和凝固实验时,一般都采用水浴法,物体的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度.
(2)从图象中可以发现,记录的数据有温度和时间,从记录的数据找实验测量的工具.
(3)生活中看到的白气都是水蒸气液化成的小水珠.
(4)根据晶体熔化时,吸收热量,温度保持不变进行判断.
(5)实验中应包括萘随时间的变化情况.
20.【答案】(1)
(2)48;4
(3)晶体
(4)不断吸热,温度不变
(5)种类;温度计的示数;烧杯的水太多
【解析】【解答】解:(1)根据表格数据描点,然后用线段分别连接起来,如下图所示:
;(2)由表中数据和曲线图可知海波在48℃时属于熔化过程,即熔点为48℃.从第4min开始熔化,到第8min结束,共持续4min;(3)因为海波在熔化过程中温度保持不变,所以有一定的熔化温度,故海波为晶体;(4)海波在此过程中,不断吸热,但温度保持不变;(5)①晶体凝固过程放热的多少可能与晶体的质量有关,还可能与晶体的种类有关.
②海波凝固过程中会向烧杯中的水放热,而且向水中放的热量越多,水的温度升的就会越高,因此通过比较温度计升高的示数(即烧杯中水的温度升高的多少)就会确定海波凝固过程放热的多少.
③根据公式△t=Q吸/cm可以知道,当Q吸
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和比热c一定时,水升高的温度△t和水的质量m成反比,因此当烧杯中水的质量m越大时,温度计的示数变化就不太显著(即水升高的温度△t就会越小).
故答案为:(1)晶体凝固过程放热的多少可能与晶体的种类有关;(2)温度计的示数;(3)烧杯中水的质量太大
海波的容点为48℃.
故答案为:(1)图象如上图所示;(2)48;4;(3)晶体;(4)不断吸热,温度不变;(5)种类; 温度计的示数; 烧杯的水太多.
【分析】(1)通过描点画出物质的温度变化曲线图;(2)分析表格中数据结合曲线图温度变化,得出熔点和熔化时间;(3)物质熔化时,有固定熔化温度的为晶体物质;(4)晶体在熔化时,不断吸热,但温度保持不变;(5)①晶体在凝固过程中放出热量的多少,除去和物体的质量有关以外,还和晶体的种类有关.
②此题主要考查学生对转换法的应用.通过测量烧杯中水的温度高低就会确定海波凝固过程放热的多少.
③根据公式Q吸=cm△t可以知道,当Q吸和比热c一定时,升高的温度△t和水的质量m成反比,因此当水的质量m越大时,水的温度升高的就会越小,温度计的示数变化就不太显著.
五、综合题
21.【答案】(1)晶体;有凝固点;沥青、玻璃、松香、蜡
(2)150;120
(3)液体放出热量温度降低;液;固体放出热量温度降低;固
(4)B;C
(5)固态
【解析】【解答】解:(1)如图,物质在凝固过程中,不断放出热量,温度保持不变,这个不变的温度是该物质的凝固点,该物质有凝固点,所以该物质是晶体.常见的非晶体有:沥青、玻璃、松香、蜡.(2)由图象知,该物质开始时的温度是150℃,凝固点是120℃,同种晶体熔点等于凝固点,所以熔点是120℃.(3)线段AB是物质的液态,放出热量,温度降低;温度降低到凝固点120℃,不断放出热量,温度保持不变,这段是物质的凝固过程,物质是固液共存态,即BC段;到C点物质全部凝固之后,放出热量,温度不断降低,物质是固态,即CD段.(4)该物质从B点开始凝固,到C点全部凝固完毕.(5)物质在83℃时,在该物质的熔点一下,该物质以固态形式存在. 故答案为:(1)晶体;有凝固点;沥青、玻璃、松香、蜡;(2)150;120;(3)液体放出热量温度降低;液;固体放出热量温度降低;固;(4)B;C;(5)固态.
【分析】(1)晶体和非晶体的区别:晶体有一定的熔化温度,非晶体没有一定的熔化温度.常见的非晶体有蜡、松香、玻璃、沥青等.(2)从图象上读出该物质的起始温度.该物质凝固时,放出热量温度保持不变,这个不变的温度是该物质的凝固点.(3)该物质是液体时,放出热量温度下降;当达到凝固点,不断放出热量,温度保持不变;当完全凝固之后,放出热量,温度又不断下降.(4)根据该物质放出热量,温度保持不变,判断该物质凝固过程.(5)物质在熔点时是固液共存状态,低于熔点时是固态.
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