11.2 熔化与凝固(重难点专练)物理鲁科版(五四学制)九年级上册
2026-09-29
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内容正文:
11.2 熔化与凝固(题型突破)
题型01 物质的三态及其变化
题型02 熔化与凝固的概念及现象
题型03 熔点和凝固点
题型04 探究固体熔化时温度的变化规律
题型05 熔化和凝固的图像
▌题型01 物质的三态及其变化
1.常温下空气的特征是( )
A.有固定的体积和形状 B.有固定体积,没有固定形状
C.没有固定体积和形状 D.没有固定体积,有固定形状
【答案】C
【详解】常温下空气属于气态物质,根据固液气三态的宏观特征:
A. 有固定体积和形状是固体的特征,故A不符合题意;
B. 有固定体积、无固定形状是液体的特征,故B不符合题意;
C. 气态物质既无固定体积也无固定形状,可充满盛放它的整个容器,故C符合题意;
D. 不存在无固定体积、有固定形状的常见物态,故D不符合题意。
故选C。
2.在下列几组物质中,都属于液体的是( )
A.铜块、木块、煤油 B.水、冰、水蒸气 C.玻璃、石头、粉笔 D.水、汽油、硫酸
【答案】D
【详解】A. 铜块、木块是固态,仅煤油为液态,故A错误;
B. 冰为固态、水蒸气为气态,仅水为液态,故B错误;
C. 玻璃、石头、粉笔均为固态,故C错误;
D. 水、汽油、硫酸均为液态,故D正确。
故选D。
3.以下几种自然现象中,水以固态形式存在的是( )
A.冰 B.雨 C.露 D.雾
【答案】A
【详解】A.冰是水凝固形成的,是水的固态形式,故A符合题意;
BCD.雨、露、雾都是液态的水,故BCD不符合题意。
故选A。
4.2026年5月29日,神舟二十二号飞船成功返回。飞船返回舱穿越大气层与空气剧烈摩擦,表面的烧蚀材料会发生________、汽化、升华等过程,从而达到吸热降温的目的;返回舱离地面10 km左右时打开主伞进一步减速,说明力可以改变物体的________;高度识别是通过大气压变化进行感应的,利用了大气压随高度的增加而________。
【答案】 熔化 运动状态 减小
【详解】返回舱与空气摩擦产生大量热量,烧蚀材料会发生熔化、汽化、升华等物态变化,吸收热量从而实现降温;
打开主伞后返回舱减速,运动速度发生改变,运动状态发生变化,所以力可以改变物体的运动状态;
大气压随高度增加而减小,因此可通过监测大气压变化来识别高度。
5.水的三种状态分别是水蒸气、水和______。
【答案】
冰
【详解】物质通常有固态、液态、气态三种常见状态,对应水的三种形态分别为冰(固态)、液态水(液态)、水蒸气(气态),所以水的三种状态分别是水蒸气、水和冰。
▌题型02 熔化与凝固的概念及现象
6.我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“万钧钟”和“鼎”的方法,先后用泥土制作“模骨”,“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”,在油蜡上刻上各种图案(如图),然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后,“外施火力炙化其中油蜡”,油蜡流出形成空腔,在空腔中倒入铜液,待铜液冷却后,“钟鼎成矣”。下列说法正确的是( )
A.“炙化其中油蜡”不是熔化过程 B.“炙化其中油蜡”的过程要放热
C.铜液冷却成钟鼎是凝固过程 D.铜液冷却成钟鼎过程要吸热
【答案】C
【详解】AB.“炙化其中油蜡”是物质由固态变为液态的熔化过程,熔化吸热,故AB错误;
CD.铜液冷却成钟鼎是物质由液态变为固态的凝固过程,凝固放热,故C正确,D错误。
故选C。
7.根据下图列出的几种物质的熔点,说法中正确的选项是( )
表13-1 常见晶体(固态)的熔点(在1个标准大气压下)
晶体
熔点t/℃
晶体
熔点t/℃
晶体
熔点t/℃
固态氧
-218
海波
48
金
1064
固态氮
-210
萘
80
铜
1083
固态酒精
-117
锡
232
铁
1538
固态汞
-39
铅
328
铂
1769
冰
0
铝
660
钨
3410
A.白炽灯的灯丝用钨制成,永远不会熔化
B.纯金掉在铁水里不会熔化
C.汞温度计在-40℃时无法使用
D.在-265℃时氧是液态的
【答案】C
【详解】A.虽然钨的熔点高达3410℃,白炽灯正常发光时灯丝温度一般在2000℃左右,通常情况下不会熔化,但如果灯泡使用不当或出现故障,导致灯丝温度超过其熔点,钨丝仍会熔化,所以不是“永远不会熔化”,故A错误;
B.铁水的温度约为1538℃,而金的熔点为1064℃,纯金掉在铁水中,铁水的温度高于金的熔点,金会吸收热量从而熔化,故B错误;
C.固态汞的熔点(凝固点)是-39℃,在-40℃时,汞会凝固成固态,而水银温度计是利用液态汞热胀冷缩的性质来测量温度的,固态汞无法正常测量温度,所以此时汞温度计无法使用,故C正确;
D.固态氧的熔点是-218℃,-265℃低于固态氧的熔点,此时氧是固态,不是液态,故D错误。
故选C。
8.下列关于熔化和凝固的说法中,正确的是( )
A.冰在熔化过程中温度不断升高,说明冰是非晶体
B.石蜡凝固时,虽然放出热量,但温度保持不变
C.晶体在凝固过程中,停止吸热就会停止凝固
D.无论是晶体还是非晶体,熔化时都需要吸收热量
【答案】D
【详解】A.冰是晶体,熔化过程中吸热温度保持不变,故A错误;
B.石蜡是非晶体,凝固时放热、温度不断降低,故B错误;
C.晶体凝固过程需要放出热量,停止放热才会停止凝固,故C错误;
D.晶体和非晶体熔化时都需要吸收热量,故D正确。
故选D。
9.明末科学家宋应星编写的《天工开物》是一部百科全书式的科学巨著。书中全面系统地记录了我国古代农业和手工业的生产技术,在科学史上具有很高的价值。其中有这样两段记载:
(1)对釜的铸造有“铁化如水,以泥固纯铁柄杓从嘴受注”,如图所示。其中“铁化如水”描述的物态变化是____________,这一过程会____________(选填“吸收”或“放出”)热量。铁是____________(选填“晶体”或“非晶体”)
(2)书中冶铸篇记录了铸造铜钟的过程,大致分为“制模一熔炼一浇铸一脱模打磨”的过程。整个铸造过程中,金属经历了先____________后____________的物态变化。
【答案】(1)
熔化
吸收
晶体
(2)
熔化
凝固
【详解】(1)由“铁化如水”可知铁由固态变为液态,物态变化为熔化;熔化过程吸收热量;铁有固定熔点,属于晶体。
(2)熔炼时金属由固态变为液态,发生熔化现象;浇铸时金属由液态变为固态,发生凝固现象,故整个铸造过程金属先后经历熔化和凝固。
10.小明周末和妈妈一起观看了一次非遗文化“打铁花”表演,经过查找资料得知“打铁花”主要过程是将生铁烧至以上化成铁水,一名表演者舀起铁水抛向空中,另一名表演者用力击打空中铁水,瞬间铁花四溅。生铁化成铁水的过程,其物态变化是___________;铁花(铁水)变成铁屑的过程,其物态变化是___________,需要___________(选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】
熔化
凝固
放出
【详解】生铁化成铁水,是由固态变为液态,这种物态变化是熔化。
铁花变成铁屑,是由液态变为固态,这种物态变化是凝固,凝固过程会放出热量。
▌题型03 熔点和凝固点
11.下列数据中最接近实际情况的是( )
A.人体感觉舒适的环境温度约为37℃
B.洗澡时淋浴的适宜水温为62℃
C.冰箱冷藏室的温度约为3℃
D.标准大气压下盐水的凝固点是0℃
【答案】C
【详解】A.人体正常体温约37℃,感觉舒适的环境温度约为25℃,故A不符合题意;
B.洗澡淋浴适宜水温略高于体温,约40℃,62℃过高易造成烫伤,故B不符合题意;
C.冰箱冷藏室温度范围约为1~8℃,3℃在该区间内,符合实际,故C符合题意;
D.标准大气压下纯水的凝固点为0℃,盐水凝固点会低于0℃,故D不符合题意。
故选C。
12.歼-20战斗机大量使用了钛合金以减轻机身重量,是因为钛合金具有较小的( )
A.弹性 B.密度 C.硬度 D.熔点
【答案】B
【详解】根据密度公式可知,在物体体积固定的情况下,材料的密度越小,整体质量就越小,也就能够实现减轻机身重量的目的,钛合金正是因为密度较小,在保证机身所需结构强度的前提下,可以有效降低战斗机的自重;弹性是材料受力后形变、撤去力后恢复原状的性质,硬度是材料抗硬物压入的能力,熔点是材料熔化的温度,这三个属性都和减轻机身重量的需求没有直接关联。故选B。
13.如图所示,为某物质温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.该物质为晶体,其熔点为80℃
B.该图是物质的熔化图像
C.该物质在80℃时一定处于固液共存状态
D.该物质在BC段由于温度保持不变,所以不吸收热量
【答案】A
【详解】AB.图像整体随时间增加温度呈下降趋势,是物质的凝固图像,该物质在BC段温度保持80℃不变,符合晶体凝固时温度不变的特点,说明它是晶体,晶体的凝固点和熔点数值相等,因此该物质熔点为80℃,故A正确,B错误;
C.该物质在80℃时,可能是还没开始凝固的液态,可能是凝固过程中的固液共存态,也可能是刚凝固完成的固态,并非一定处于固液共存状态,故C错误;
D.BC段是晶体的凝固过程,晶体凝固时虽然温度保持不变,但持续放出热量,故D错误。
故选A。
14.寒冬腊月,某地最低气温接近-16℃,湖面上结了厚厚的冰,但冰下面的鱼儿仍然在游动,此时冰的下表面的温度为________。
【答案】0℃
【详解】冰的下表面与水接触形成冰水混合物,由标准大气压下冰水混合物温度为0℃可知,冰下表面温度为0℃。
15.善于观察的小唯发现在冬天下雪时,道路养护工人会在道路上撒盐,爸爸告诉他这是为了减少道路结冰的情况,保障行车安全,根据这一现象他提出了一个猜想:______________________________。(合理即可)为了验证这一猜想,他往水中加入适量食盐后放入冰箱冷冻室中,每隔一定时间,观察盐水的状态、测出温度,画出了温度一时间图像如图所示,则盐水的凝固点为__________℃,初步说明他的猜想是__________(选填“正确”或“错误”)的。
【答案】 水中加入食盐后凝固点会降低 -2 正确
【详解】撒盐防止结冰,本质是盐水凝固点比纯水低,结合题目中后文的具体实验操作,可知此处的猜想可以为水中加入食盐后凝固点降低;
晶体凝固时温度保持不变,对应温度-时间图像的水平段,该段对应的温度就是盐水的凝固点,从图中可读出这个温度为-2℃。
纯水凝固点为0℃,实验得到盐水凝固点为-2℃,低于纯水的凝固点,符合猜想的推论,因此猜想是正确的。
▌题型04 探究固体熔化时温度的变化规律
16.小宏探究固体熔化时温度变化规律。在试管中放入碎冰,烧杯中装入适量的水,用如图甲所示的装置进行加热,根据实验数据绘制丙图像。
(1)组装实验器材时,应按__________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序。
(2)某时刻温度计的示数如图乙所示,其示数为__________℃。
(3)冰熔化经历了__________min,第8min试管中的物质处于__________态。
(4)向汽车发动机中加入防冻液,防止气温很低时冷却液结冰而导致发动机汽缸被冻坏,加防冻液的主要作用是__________(选填“升高”或“降低”)冷却液的凝固点。
【答案】(1)自下而上
(2)−4
(3) 6 固液共存
(4)降低
【详解】(1)组装实验器材时,要用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡要与冰块充分接触且不能碰到容器底部,所以应按照自下而上的顺序进行组装。
(2)如图乙所示,管内液面在以下,温度计分度值是,示数是。
(3)由图丙可知,冰从开始熔化,到结束,所以熔化时间
第,处于熔化过程中,所以物质处于固液共存态。
(4)加防冻液,降低冷却液的凝固点,可以防止气温很低时冷却液结冰而导致发动机汽缸被冻坏。
17.晓轩同学利用图甲所示的实验装置“探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律”。
(1)要完成该实验,除了图甲所示的实验仪器外,还需要一种测量工具是____________;
(2)晓轩先探究蜡熔化时温度变化的规律。在实验过程中,他每隔1min记一次温度计的示数,同时观察蜡的状态。他记录的数据如下表所示。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
蜡的温度T/℃
42
44
46
48
49
50
51
52
晓轩根据表中数据判断:蜡属于______(选填“晶体”或“非晶体”);
(3)晓轩向另一个试管中放入碎冰,继续探究冰熔化时温度变化的规律。在实验过程中,他仍每隔1min记一次温度计的示数,同时观察冰的状态。他利用记录的数据画出如图乙所示的温度—时间图像,由图像可知:冰的熔点为______℃,冰熔化持续了______min。他还观察到:当时间时,该物质处于______态(选填“固”“液”或“固液共存”)。
【答案】(1)秒表
(2)非晶体
(3) 0 3 固液共存
【详解】(1)在“探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律”实验中,需要测量的物理量有温度和时间,所以还需要秒表。
(2)从表格中可知,蜡的温度随加热时间增加,一直在上升,没有固定的熔化温度,因此石蜡是非晶体。
(3)由图乙可知,冰加热到2min才开始熔化,5min完全熔化成水,且在2~5min内温度保持不变,所以冰的熔点为,冰的熔化时间持续了
当时间时,冰还未完全熔化完,处于固液共存状态。
18.根据晶体的熔化特点,可以区分某种物质是否为晶体。下表是小刚同学对甲、乙两种固体物质持续加热,直至完全熔化后所采集的实验数据,请回答下列问题。
(1)在实验中,需要的测量仪器是秒表和______;
(2)在甲、乙两种物质中,属于晶体的是______,判断依据是______;
(3)当加热到8min时,乙物质处于______(选填“固态”、“固液共存”或“液态”),熔化过程共经历了______min;
(4)绘出乙物质的温度T随时间t变化的图像,如图线①所示。保持其他条件不变,仅增加该物质的质量,则其T随t变化的图像可能为图线______(选填“②”或“③”)。
【答案】(1)温度计
(2) 乙 乙物质有固定熔点
(3) 固液共存 5
(4)③
【详解】(1)实验中需要记录加热时间以及物质的温度,所以需要秒表和温度计。
(2)由表可知,乙在熔化过程中持续吸收热量但是温度不变,这个温度就是晶体的熔点。所以乙是晶体。
(3)乙物质处于熔化过程中,熔化过程共经历了5min,当加热到8min时,乙物质处于固液共存态。
(4)晶体熔化时的熔点与质量无关,但质量增加会使熔化时间变长,需要吸收更多热量,图线③熔点不变,但熔化时间延长,图线②熔点增加,因此图线③符合题意。
故选③。
19.金属镓是一种放在手中就可熔化的金属。小华利用如图甲的实验装置来探究“镓熔化时温度的变化规律”。烧杯中装有冰水混合物,试管中装有固体镓。小华完成实验并绘制了时间与温度图像如图乙。
(1)实验中除了图中的器材外,还需要的测量工具是______
(2)实验过程中某时刻温度计的示数如图甲所示,其温度是______℃。
(3)由图乙中温度随时间变化的图像可知,金属镓属于晶体,其依据是______。
(4)第6min末时,金属镓的状态为______(选填“固态”“固液共存”或“液态”)。
【答案】(1)秒表
(2)24
(3)金属镓熔化时,吸热温度不变,有固定的熔点
(4)液态
【详解】(1)本实验要探究镓温度随时间的变化规律,已经有测量温度的温度计,还需要测量时间的工具,因此是秒表。
(2)观察甲的温度计,分度值为2℃,液柱对应刻度在20℃上方第2小格,读数为24℃。
(3)晶体的核心特征是熔化时吸收热量但温度保持不变,从乙图能看到镓在4~6min温度稳定在30℃,有固定的熔点,因此属于晶体。
(4)由图乙可知,镓从第4min开始熔化,到第6min刚好结束熔化,所有固体都已变为液体。故第6min末时,金属镓为液态。
20.图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像。
(1)安装图甲所示的器材时,先确定_________(选填“铁棒A”“铁夹B”或“铁圈C”)的位置,实验中,需要观察试管内物质的____________,并记录温度和加热时间。
(2)根据实验数据绘出该物质的温度—时间图像如图乙所示,该物质是_________(选填“晶体”或“非晶体”);
(3)下列措施不能使物质受热均匀的是_________
A.加热过程中不断搅拌 B.通过水给试管加热 C.温度计的玻璃泡完全浸没在物质中
(4)另一小组同学用相同物质进行实验,绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段,原因可能是_________。(写出一种即可)
(5)小强自制了一只温度计只有75根均匀刻线,若把它插入正在熔化的冰水混合物中,水银柱下降到第15根刻线,当把它插入在标准大气压下的沸水中时,水银柱升高到第65根刻线。现选用摄氏温标,这个温度计的测量范围是_________;
A. B. C.
(6)夏天,我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加入适量冰块,而不是直接加入与冰块质量相等的冷水。一方面是因为冰块的_________更低,另一方面是因为冰块熔化成水的过程中_________热量,从而使饮料的温度下降得更多。
【答案】(1) 铁圈C 状态
(2)晶体
(3)C
(4)加热速度过快(合理即可)
(5)B
(6) 温度 吸收
【详解】(1)安装实验器材需按照“自下而上”的顺序,先根据酒精灯外焰的高度确定支撑烧杯的铁圈C的位置,避免后续调整器材时酒精灯位置不合适。
本实验目的是观察熔化和凝固现象,实验中要观察试管内物质的状态变化,同时记录温度和加热时间。
(2)从图乙能看出该物质在熔化过程中温度保持不变,有固定的熔点,说明它属于晶体。
(3)AB.不断搅拌、水浴加热都可以让物质受热均匀,故AB不符合题意;
C.温度计玻璃泡完全浸没在物质中只是为了准确测量物质的温度,不能起到让物质受热均匀的作用,故C符合题意。
故选C。
(4)如果实验时物质质量太小,升温速度过快,熔化过程持续时间极短,图像上就难以呈现明显的温度不变的水平段。
(5)标准大气压下冰水混合物温度为对应第15根刻线,沸水温度为对应第65根刻线,则每根刻线代表的温度差为,温度计共75根刻线,最低的第1根刻线对应温度为
最高的第75根刻线对应温度为
因此测量范围是,故选B。
(6)冰块的温度远低于环境下的饮料温度,比等质量的冷水温度更低;且冰块是晶体,熔化过程中会持续吸收热量,能让饮料温度下降更多。
▌题型05 熔化和凝固的图像
21.如图表示晶体凝固图像的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】凝固是放热过程,整体趋势随时间推移温度不断降低,且晶体有固定的凝固点,凝固过程中温度保持不变,图像会出现一段水平线段。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
22.小红和小丽分别用相同的装置,探究了甲、乙两种物质熔化时,温度和时间的关系图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲的熔点比乙的熔点高 B.甲和乙熔化过程所用的时间相同
C.第6 min甲物质的状态肯定是固液共存态 D.0~12 min甲和乙温度都是不断升高
【答案】C
【详解】AB.从图像可知,甲有一段温度保持80℃不变的水平线段,说明甲是晶体,熔点为80℃,2min至8min,该时间段为甲熔化过程,熔化持续6min;乙的温度随时间持续上升,乙的熔化过程伴随乙物质吸热升温整个过程,没有固定的熔化温度,属于非晶体,非晶体没有熔点,故AB错误;
C.2min到8min为甲的熔化过程,故第6min,物质处于固液共存态,故C正确;
D.0~12min甲和乙都吸热,因为甲是晶体,在2~8min时是熔化过程,吸热温度不变,8min以后温度不断升高;乙是非晶体,0~12min内吸热,温度不断升高,故D错误。
故选C。
23.爱华科研机构研发一种新型材料,镶嵌在墙壁中可以使房间冬暖夏凉。这种材料的特点是温度达到30℃就开始熔化,完全熔化时温度达到35℃。其凝固时温度随时间变化的图像为图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】该材料熔化时温度从30℃升高到35℃,无固定熔点,为非晶体;凝固过程放热,温度降低;
A.图像温度降低且有水平段,为晶体凝固图像,故A错误;
B.图像温度持续降低,且无水平段,为非晶体凝固图像,故B正确;
C.图像温度升高且有水平段,为晶体熔化图像,故C错误;
D.图像温度持续升高,且无水平段,为非晶体熔化图像,故D错误。
故选B。
24.如图甲是小明探究“冰熔化时温度变化规律”的实验装置图,将碎冰块装入试管,试管放入水中加热,图乙是根据实验数据画出的冰熔化过程中温度随时间变化的图像。
(1)实验中采用水浴法给试管中的冰块加热,目的是使冰块__________;
(2)通过实验可知,冰在熔化过程需要__________热量,温度__________(选填“升高”“不变”或“降低”);
(3)从图乙可知,熔化过程持续了__________min;
(4)小明发现严冬季节水缸里的水结冰了,但腌咸菜缸里的盐水却没有,小明猜想,水中加入别的物质后,会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像如图丙所示。根据图像可知该物质固态时为__________(选填“晶体”或“非晶体”);在第18min时该物质处于__________态;北方的冬天,地面上的积雪不能及时熔化,会影响交通安全。人们采取在雪上撒盐的方法,可使雪在较低气温下熔化。原因是;在雪上撒盐可以__________熔点;
(5)如果将一个装有0℃冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图丁所示,试管中冰水混合物中的水会__________(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
【答案】(1)受热均匀
(2) 吸收 不变
(3)6
(4) 晶体 固液共存 降低
(5)变少
【详解】(1)水浴法加热的特点是被加热物体完全浸没在水中,水的温度在加热过程中分布均匀,能让冰块各个部位同步升温,实现受热均匀,避免局部过热。
(2)冰是晶体,晶体熔化的核心特点是:持续从外界吸收热量,但熔化过程中温度保持在熔点不变。
(3)从图乙可知,冰从第2min开始温度保持0℃不变,进入熔化状态,到第8min熔化结束温度开始上升,因此熔化持续时长为
(4)图丙中盐水凝固过程温度保持-2℃不变,有固定的凝固点,因此固态盐水属于晶体;
该盐水从第10min开始凝固,到第20min凝固结束,第18min处于凝固过程中,因此是固液共存态;
雪上撒盐后,雪中混入杂质,会让雪的熔点降低,因此可以在更低的气温下熔化。
(5)盐冰水混合物熔化时温度低于0℃,试管内0℃的冰水混合物温度高于外界盐冰水混合物的温度,试管内的水可以向外放热,满足凝固的条件,部分水会结成冰,因此试管中的水会变少。
25.如图所示是“探究物质熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内,再将试管放入大烧杯的水中,用酒精灯加热,观察固体的熔化过程,并记录温度。
(1)将固体物质和温度计分别放入试管内,再将试管放入大烧杯的水中加热的好处是:________(写一条)。
(2)该固体熔化的图像如图乙所示,由图像可知该物质是________(选填“晶体”或“非晶体”),该物质的熔化过程经历了________min,在BC段该物质处于________态。
【答案】(1)能使物质缓慢、均匀加热
(2) 晶体 8 固液共存
【详解】(1)水的导热均匀,能让试管内的固体从各个方向同步受热,避免局部过热,同时升温速度较慢,方便观察熔化过程和记录温度数据。
(2)晶体有固定的熔点,熔化过程中温度保持不变,非晶体没有固定熔点,熔化时温度持续上升,从图乙可见,BC段物质持续吸热,但温度始终保持50℃不变,符合晶体熔化的特征,因此该物质是晶体;
图乙中,B点对应开始熔化的时刻(第7min),C点对应熔化结束的时刻(第15min),因此熔化过程经历的时间为
晶体熔化的过程中,固态物质逐渐转变为液态物质,此时体系内既有未熔化的固体,又有已经熔化的液体,因此BC 段时物质处于固液共存态。
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11.2 熔化与凝固(题型突破)
题型01 物质的三态及其变化
题型02 熔化与凝固的概念及现象
题型03 熔点和凝固点
题型04 探究固体熔化时温度的变化规律
题型05 熔化和凝固的图像
▌题型01 物质的三态及其变化
1.常温下空气的特征是( )
A.有固定的体积和形状 B.有固定体积,没有固定形状
C.没有固定体积和形状 D.没有固定体积,有固定形状
2.在下列几组物质中,都属于液体的是( )
A.铜块、木块、煤油 B.水、冰、水蒸气 C.玻璃、石头、粉笔 D.水、汽油、硫酸
3.以下几种自然现象中,水以固态形式存在的是( )
A.冰 B.雨 C.露 D.雾
4.2026年5月29日,神舟二十二号飞船成功返回。飞船返回舱穿越大气层与空气剧烈摩擦,表面的烧蚀材料会发生________、汽化、升华等过程,从而达到吸热降温的目的;返回舱离地面10 km左右时打开主伞进一步减速,说明力可以改变物体的________;高度识别是通过大气压变化进行感应的,利用了大气压随高度的增加而________。
5.水的三种状态分别是水蒸气、水和______。
▌题型02 熔化与凝固的概念及现象
6.我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“万钧钟”和“鼎”的方法,先后用泥土制作“模骨”,“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”,在油蜡上刻上各种图案(如图),然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后,“外施火力炙化其中油蜡”,油蜡流出形成空腔,在空腔中倒入铜液,待铜液冷却后,“钟鼎成矣”。下列说法正确的是( )
A.“炙化其中油蜡”不是熔化过程 B.“炙化其中油蜡”的过程要放热
C.铜液冷却成钟鼎是凝固过程 D.铜液冷却成钟鼎过程要吸热
7.根据下图列出的几种物质的熔点,说法中正确的选项是( )
表13-1 常见晶体(固态)的熔点(在1个标准大气压下)
晶体
熔点t/℃
晶体
熔点t/℃
晶体
熔点t/℃
固态氧
-218
海波
48
金
1064
固态氮
-210
萘
80
铜
1083
固态酒精
-117
锡
232
铁
1538
固态汞
-39
铅
328
铂
1769
冰
0
铝
660
钨
3410
A.白炽灯的灯丝用钨制成,永远不会熔化
B.纯金掉在铁水里不会熔化
C.汞温度计在-40℃时无法使用
D.在-265℃时氧是液态的
8.下列关于熔化和凝固的说法中,正确的是( )
A.冰在熔化过程中温度不断升高,说明冰是非晶体
B.石蜡凝固时,虽然放出热量,但温度保持不变
C.晶体在凝固过程中,停止吸热就会停止凝固
D.无论是晶体还是非晶体,熔化时都需要吸收热量
9.明末科学家宋应星编写的《天工开物》是一部百科全书式的科学巨著。书中全面系统地记录了我国古代农业和手工业的生产技术,在科学史上具有很高的价值。其中有这样两段记载:
(1)对釜的铸造有“铁化如水,以泥固纯铁柄杓从嘴受注”,如图所示。其中“铁化如水”描述的物态变化是____________,这一过程会____________(选填“吸收”或“放出”)热量。铁是____________(选填“晶体”或“非晶体”)
(2)书中冶铸篇记录了铸造铜钟的过程,大致分为“制模一熔炼一浇铸一脱模打磨”的过程。整个铸造过程中,金属经历了先____________后____________的物态变化。
10.小明周末和妈妈一起观看了一次非遗文化“打铁花”表演,经过查找资料得知“打铁花”主要过程是将生铁烧至以上化成铁水,一名表演者舀起铁水抛向空中,另一名表演者用力击打空中铁水,瞬间铁花四溅。生铁化成铁水的过程,其物态变化是___________;铁花(铁水)变成铁屑的过程,其物态变化是___________,需要___________(选填“吸收”或“放出”)热量。
▌题型03 熔点和凝固点
11.下列数据中最接近实际情况的是( )
A.人体感觉舒适的环境温度约为37℃
B.洗澡时淋浴的适宜水温为62℃
C.冰箱冷藏室的温度约为3℃
D.标准大气压下盐水的凝固点是0℃
12.歼-20战斗机大量使用了钛合金以减轻机身重量,是因为钛合金具有较小的( )
A.弹性 B.密度 C.硬度 D.熔点
13.如图所示,为某物质温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.该物质为晶体,其熔点为80℃
B.该图是物质的熔化图像
C.该物质在80℃时一定处于固液共存状态
D.该物质在BC段由于温度保持不变,所以不吸收热量
14.寒冬腊月,某地最低气温接近-16℃,湖面上结了厚厚的冰,但冰下面的鱼儿仍然在游动,此时冰的下表面的温度为________。
15.善于观察的小唯发现在冬天下雪时,道路养护工人会在道路上撒盐,爸爸告诉他这是为了减少道路结冰的情况,保障行车安全,根据这一现象他提出了一个猜想:______________________________。(合理即可)为了验证这一猜想,他往水中加入适量食盐后放入冰箱冷冻室中,每隔一定时间,观察盐水的状态、测出温度,画出了温度一时间图像如图所示,则盐水的凝固点为__________℃,初步说明他的猜想是__________(选填“正确”或“错误”)的。
▌题型04 探究固体熔化时温度的变化规律
16.小宏探究固体熔化时温度变化规律。在试管中放入碎冰,烧杯中装入适量的水,用如图甲所示的装置进行加热,根据实验数据绘制丙图像。
(1)组装实验器材时,应按__________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序。
(2)某时刻温度计的示数如图乙所示,其示数为__________℃。
(3)冰熔化经历了__________min,第8min试管中的物质处于__________态。
(4)向汽车发动机中加入防冻液,防止气温很低时冷却液结冰而导致发动机汽缸被冻坏,加防冻液的主要作用是__________(选填“升高”或“降低”)冷却液的凝固点。
17.晓轩同学利用图甲所示的实验装置“探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律”。
(1)要完成该实验,除了图甲所示的实验仪器外,还需要一种测量工具是____________;
(2)晓轩先探究蜡熔化时温度变化的规律。在实验过程中,他每隔1min记一次温度计的示数,同时观察蜡的状态。他记录的数据如下表所示。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
蜡的温度T/℃
42
44
46
48
49
50
51
52
晓轩根据表中数据判断:蜡属于______(选填“晶体”或“非晶体”);
(3)晓轩向另一个试管中放入碎冰,继续探究冰熔化时温度变化的规律。在实验过程中,他仍每隔1min记一次温度计的示数,同时观察冰的状态。他利用记录的数据画出如图乙所示的温度—时间图像,由图像可知:冰的熔点为______℃,冰熔化持续了______min。他还观察到:当时间时,该物质处于______态(选填“固”“液”或“固液共存”)。
18.根据晶体的熔化特点,可以区分某种物质是否为晶体。下表是小刚同学对甲、乙两种固体物质持续加热,直至完全熔化后所采集的实验数据,请回答下列问题。
(1)在实验中,需要的测量仪器是秒表和______;
(2)在甲、乙两种物质中,属于晶体的是______,判断依据是______;
(3)当加热到8min时,乙物质处于______(选填“固态”、“固液共存”或“液态”),熔化过程共经历了______min;
(4)绘出乙物质的温度T随时间t变化的图像,如图线①所示。保持其他条件不变,仅增加该物质的质量,则其T随t变化的图像可能为图线______(选填“②”或“③”)。
19.金属镓是一种放在手中就可熔化的金属。小华利用如图甲的实验装置来探究“镓熔化时温度的变化规律”。烧杯中装有冰水混合物,试管中装有固体镓。小华完成实验并绘制了时间与温度图像如图乙。
(1)实验中除了图中的器材外,还需要的测量工具是______
(2)实验过程中某时刻温度计的示数如图甲所示,其温度是______℃。
(3)由图乙中温度随时间变化的图像可知,金属镓属于晶体,其依据是______。
(4)第6min末时,金属镓的状态为______(选填“固态”“固液共存”或“液态”)。
20.图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像。
(1)安装图甲所示的器材时,先确定_________(选填“铁棒A”“铁夹B”或“铁圈C”)的位置,实验中,需要观察试管内物质的____________,并记录温度和加热时间。
(2)根据实验数据绘出该物质的温度—时间图像如图乙所示,该物质是_________(选填“晶体”或“非晶体”);
(3)下列措施不能使物质受热均匀的是_________
A.加热过程中不断搅拌 B.通过水给试管加热 C.温度计的玻璃泡完全浸没在物质中
(4)另一小组同学用相同物质进行实验,绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段,原因可能是_________。(写出一种即可)
(5)小强自制了一只温度计只有75根均匀刻线,若把它插入正在熔化的冰水混合物中,水银柱下降到第15根刻线,当把它插入在标准大气压下的沸水中时,水银柱升高到第65根刻线。现选用摄氏温标,这个温度计的测量范围是_________;
A. B. C.
(6)夏天,我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加入适量冰块,而不是直接加入与冰块质量相等的冷水。一方面是因为冰块的_________更低,另一方面是因为冰块熔化成水的过程中_________热量,从而使饮料的温度下降得更多。
▌题型05 熔化和凝固的图像
21.如图表示晶体凝固图像的是( )
A. B.
C. D.
22.小红和小丽分别用相同的装置,探究了甲、乙两种物质熔化时,温度和时间的关系图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲的熔点比乙的熔点高 B.甲和乙熔化过程所用的时间相同
C.第6 min甲物质的状态肯定是固液共存态 D.0~12 min甲和乙温度都是不断升高
23.爱华科研机构研发一种新型材料,镶嵌在墙壁中可以使房间冬暖夏凉。这种材料的特点是温度达到30℃就开始熔化,完全熔化时温度达到35℃。其凝固时温度随时间变化的图像为图中的( )
A. B.
C. D.
24.如图甲是小明探究“冰熔化时温度变化规律”的实验装置图,将碎冰块装入试管,试管放入水中加热,图乙是根据实验数据画出的冰熔化过程中温度随时间变化的图像。
(1)实验中采用水浴法给试管中的冰块加热,目的是使冰块__________;
(2)通过实验可知,冰在熔化过程需要__________热量,温度__________(选填“升高”“不变”或“降低”);
(3)从图乙可知,熔化过程持续了__________min;
(4)小明发现严冬季节水缸里的水结冰了,但腌咸菜缸里的盐水却没有,小明猜想,水中加入别的物质后,会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像如图丙所示。根据图像可知该物质固态时为__________(选填“晶体”或“非晶体”);在第18min时该物质处于__________态;北方的冬天,地面上的积雪不能及时熔化,会影响交通安全。人们采取在雪上撒盐的方法,可使雪在较低气温下熔化。原因是;在雪上撒盐可以__________熔点;
(5)如果将一个装有0℃冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图丁所示,试管中冰水混合物中的水会__________(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
25.如图所示是“探究物质熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内,再将试管放入大烧杯的水中,用酒精灯加热,观察固体的熔化过程,并记录温度。
(1)将固体物质和温度计分别放入试管内,再将试管放入大烧杯的水中加热的好处是:________(写一条)。
(2)该固体熔化的图像如图乙所示,由图像可知该物质是________(选填“晶体”或“非晶体”),该物质的熔化过程经历了________min,在BC段该物质处于________态。
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