專(zhuān)題09探究固體熔化凝固特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題

2023年中考物理必考重點(diǎn)難點(diǎn)壓軸題25個(gè)小微專(zhuān)題精煉（全國(guó)通用）專(zhuān)題09探究固體熔化凝固特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題1.在探究“海波熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，使用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示：(1)組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，合理的順序是______（填序號(hào)）。①溫度計(jì)②石棉網(wǎng)③裝水的燒杯④酒精燈⑤裝有海波的試管(2)為了使試管中的海波受熱均勻，應(yīng)選擇______的海波進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（選填“大顆?！被颉靶☆w?！保?。(3)圖乙是某時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)，溫度是______℃。(4)圖丙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的海波熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像，圖像中的__________段（選填“AB”或“BC”）表示海波的熔化過(guò)程。海波在B點(diǎn)的內(nèi)能__________C點(diǎn)的內(nèi)能（選填“大于”“等于”或“小于”）。(5)由實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)海波的溫度處于48℃時(shí)，其狀態(tài)是_______。A.固態(tài)B.固液共存狀態(tài)C.可能固態(tài)、液態(tài)，也可能固液共存狀態(tài)【答案】(1)④②③⑤①(2)小顆粒(3)42(4)BC小于(5)C【解析】(1)酒精燈要使用外焰加熱，所以合理順序應(yīng)先放好酒精燈，由其外焰高度確定鐵圈及石棉網(wǎng)的高度；將裝水的燒杯放到石棉網(wǎng)上，安裝裝有海波的試管，最后安裝溫度計(jì)，其合理的順序是：④②③⑤①。(2)實(shí)驗(yàn)中宜選用小顆粒的海波，能使海波均勻受熱。(3)圖乙中溫度計(jì)的分度值是1℃，溫度計(jì)的示數(shù)是42℃。(4)從圖丙中可知，海波在熔化過(guò)程中溫度保持48℃不變，BC段表示海波的熔化過(guò)程。海波熔化過(guò)程中，吸收熱量，內(nèi)能增大，所以海波在B點(diǎn)的內(nèi)能小于C點(diǎn)的內(nèi)能。(5)海波的熔點(diǎn)是48℃，所以48℃的海波可能是固態(tài)（達(dá)到熔點(diǎn)尚未熔化），可能是液態(tài)（剛剛?cè)刍Y(jié)束），也可能是固液混合態(tài)（熔化過(guò)程中），故選C。2.如圖甲是小桂“探究海波熔化的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）小桂安裝器材時(shí)應(yīng)該___________（選填“由上往下”或“由下往上”）安裝。（2）圖乙是小桂根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制溫度時(shí)間圖像，由圖像可知，海波熔化時(shí)溫度保持不變，此溫度為_(kāi)__________，可以判斷海波是___________體。（3）小桂觀察乙圖發(fā)現(xiàn)，和兩段圖像中，溫度升高快慢不同，這是因?yàn)槲镔|(zhì)在不同狀態(tài)時(shí)的___________（選填“密度”或“比熱容”）不同造成的?！敬鸢浮浚?）由下往上（2）48晶（3）比熱容【解析】（1）如圖甲所示，本實(shí)驗(yàn)中，需控制用外焰加熱，因此安裝器材時(shí)，應(yīng)由下往上安裝。（2）如圖乙所示，海波在熔化過(guò)程中，有一段固定不變的溫度，這個(gè)溫度叫熔點(diǎn)，是48℃，晶體為有固定熔點(diǎn)的物質(zhì)，因此海波為晶體。（3）如圖乙所示，AB段為固態(tài)，CD段為液態(tài)，相同時(shí)間內(nèi)海波吸熱相同，AB段升溫比CD段快說(shuō)明固態(tài)海波比液態(tài)海波比熱容小。3.李嚴(yán)在“探究冰熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將__________（選填：“碎冰”或“整塊冰”）放入圖甲裝置試管中，將試管放入裝有水的燒杯中加熱的優(yōu)點(diǎn)是使冰__________，便于觀察試管中冰的狀態(tài)變化；（2）觀察圖乙，溫度計(jì)的示數(shù)為_(kāi)_________℃；（3）某同學(xué)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制了冰熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像（如圖丙所示），由圖像可知：冰屬于__________（選填：“晶體”或“非品體”）。【答案】（1）碎冰均勻受熱（2）3（3）晶體【解析】（1）為了減小熔化時(shí)間，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將碎冰放入圖甲裝置試管中；將試管放入裝有水的燒杯中加熱是水浴法加熱，冰塊受熱更均勻，便于觀察試管中冰的狀態(tài)變化和記錄冰熔化過(guò)程中的溫度變化。(2)由圖乙可知，溫度計(jì)的分度值為1℃，且液柱液面在零攝氏度以下，故此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)為3℃。(3)由圖丙可知，時(shí)，吸收熱量，冰的溫度不變，處于熔化過(guò)程，因此冰有固定的熔點(diǎn)，屬干晶體。4.圖甲是用海波和石蠟“探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）組裝器材時(shí)，應(yīng)先固定圖甲中的___________；（選填“A”“B”或“C”）（2）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)后，某一時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)如圖甲所示，溫度為_(kāi)__________℃；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的兩種物質(zhì)熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化圖像如圖乙所示，由圖像可知石蠟是___________（選填“晶體”或“非晶體”），海波熔化持續(xù)了___________min；（4）由實(shí)驗(yàn)可得到晶體熔化特點(diǎn)：___________；（5）由實(shí)驗(yàn)可知，晶體的溫度是熔點(diǎn)時(shí)，可能處于___________態(tài)。A．固B．液C．固液共存【答案】（1）C（2）38（3）非晶體6（4）吸收熱量，溫度不變（5）ABC（或“固態(tài)、液態(tài)、固液共存態(tài)”）【解析】（1）由于要用酒精燈的外焰加熱，所以需先根據(jù)酒精燈應(yīng)先固定圖甲中的C的高度。（2）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)后，某一時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)如圖甲所示，該溫度計(jì)的分度值為1℃，零刻度線在30℃下方，故此時(shí)溫度為38℃。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的兩種物質(zhì)熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化圖像如圖乙所示，由圖像可知石蠟整個(gè)熔化過(guò)程沒(méi)有固定的熔化溫度，故石蠟是非晶體。由圖像如圖乙所示海波熔化從第4分鐘開(kāi)始熔化到第10分鐘熔化結(jié)束，故熔化持續(xù)了（4）由圖甲和圖乙知，整個(gè)熔化過(guò)程持續(xù)加熱，所以實(shí)驗(yàn)可得到晶體熔化特點(diǎn)：吸收熱量，溫度保持不變。（5）由圖乙可知，晶體的溫度是熔點(diǎn)時(shí)，可能沒(méi)熔化，可能處于熔化過(guò)程中，也可能熔化結(jié)束，故晶體可能處于固態(tài)、液態(tài)或固液共存態(tài)，故ABC符合題意。故選ABC。5.如圖甲是小亮設(shè)計(jì)的能做“探究冰熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”和“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)的裝置。（1）是小亮設(shè)計(jì)的能做“探究冰熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”和小亮利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中存在兩處錯(cuò)誤，請(qǐng)找出一處并說(shuō)明原因：___________；（2）改正錯(cuò)誤后重新實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄溫度計(jì)A的示數(shù)，作出如圖乙所示的圖像。通過(guò)圖乙分析可知冰是___________（選填“晶體”或“非晶體”）；（3）圖乙中，t1~t2階段試管中的物質(zhì)處于___________狀態(tài)，此過(guò)程中溫度不變，內(nèi)能___________；（4）觀察并記錄溫度計(jì)B的示數(shù)，繪制出圖丙的圖像，根據(jù)圖像可知水的沸點(diǎn)為_(kāi)__________℃，說(shuō)明當(dāng)?shù)氐拇髿鈮篲__________1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；（5）觀察到燒杯中的水已沸騰，且A、B兩溫度計(jì)示數(shù)相同，此時(shí)試管中的水___________沸騰（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）?！敬鸢浮浚?）B溫度計(jì)的感溫泡碰到了容器底（或A溫度計(jì)的感溫泡沒(méi)有埋沒(méi)在碎冰塊中）（2）晶體（3）固液共存增大（4）95小于（5）不會(huì)【解析】（1）根據(jù)溫度計(jì)的使用方法，由甲圖可知，存在的錯(cuò)誤是：一是B溫度計(jì)的感溫泡碰到了容器底；要測(cè)碎冰塊的溫度，將A溫度計(jì)的感溫泡埋沒(méi)在碎冰塊中，所以第二個(gè)錯(cuò)誤是A溫度計(jì)的感溫泡沒(méi)有埋沒(méi)在碎冰塊中。（2）通過(guò)圖乙可知,冰t1~t2階段，冰吸收熱量，溫度保持不變，符合晶體熔化特點(diǎn)，所以冰是晶體。（3）由乙圖可知，t1~t2階段冰處于熔化過(guò)程中，物質(zhì)處于固液共存狀態(tài)，此過(guò)程吸收熱量，溫度不變，內(nèi)能增大。（4）由丙圖圖像可知，水升高到95℃就不再升高，說(shuō)明水已經(jīng)沸騰了，所以水的沸點(diǎn)為95℃；由于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，并且沸點(diǎn)隨氣壓的升高而升高，而此時(shí)水的沸點(diǎn)為95℃，小于100℃，說(shuō)明當(dāng)?shù)氐拇髿鈮盒∮?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。（5）燒杯中的水已沸騰，且A、B兩溫度計(jì)示數(shù)相同，說(shuō)明試管和燒杯中水溫度相同，不存在溫度差，所以試管中的水不能從燒杯中吸收熱量，所以試管中的水不會(huì)沸騰。6.圖甲是某小組“探究海波熔化時(shí)溫度變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置，每隔記錄一次溫度值。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表：時(shí)間/01234567891011海波的溫度/4044464848484848485053（1）實(shí)驗(yàn)中需要的測(cè)量工具是溫度計(jì)和___________；（2）在時(shí)，溫度計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)的溫度為_(kāi)__________；（3）由記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知海波是___________（選填“晶體”或“非晶體”）；（4）由實(shí)驗(yàn)知，海波熔化需要的條件是：①___________；②繼續(xù)吸收熱量；（5）另一小組在利用相同的器材進(jìn)行這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到海波熔化過(guò)程中溫度計(jì)示數(shù)緩慢上升。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是___________（填字母）。A．燒杯中的水少B．對(duì)試管內(nèi)的海波不斷攪拌C．溫度計(jì)的玻璃泡碰到了試管壁D．海波熔化過(guò)程中吸熱，溫度升高【答案】（1）停表（2）42（3）晶體（4）溫度達(dá)到熔點(diǎn)（5）C【解析】（1）由表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量溫度和時(shí)間，實(shí)驗(yàn)中需要的測(cè)量工具是溫度計(jì)和停表。（2）如圖乙，溫度計(jì)的分度值為1℃，讀數(shù)為42℃。（3）由記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，海波在固定的溫度開(kāi)始熔化，熔化時(shí)溫度不變，因此海波是晶體。（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，海波熔化需要達(dá)到48℃，熔化過(guò)程中，需要繼續(xù)加熱，由此可知海波熔化需要的條件是：①溫度達(dá)到熔點(diǎn)；②繼續(xù)吸收熱量。（5）海波在固定的溫度開(kāi)始熔化，熔化時(shí)溫度不變，進(jìn)行這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到海波熔化過(guò)程中溫度計(jì)示數(shù)緩慢上升；A．該物質(zhì)是晶體，熔化過(guò)程中溫度是不變的，燒杯中的水少，不會(huì)影響溫度計(jì)的示數(shù)，故A不符合題意；B．對(duì)試管內(nèi)的海波不斷攪拌，試管中海波受熱更加均勻，不可能出現(xiàn)以上情況，故B不符合題意；C．溫度計(jì)的玻璃泡碰到了試管壁，因?yàn)闊兴臏囟雀哂诤２ǖ臏囟?，溫度?jì)示數(shù)緩慢上升，故C符合題意；D．海波是晶體，熔化過(guò)程中吸熱，但溫度保持不變，故D不符合題意。故選C。7.用如圖甲所示裝置“探究冰熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”：①將碎冰裝入試管中，安裝好器材開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，熔化過(guò)程中試管中的碎冰逐漸變少，此過(guò)程碎冰吸收熱量，溫度___________；②圖乙是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中某時(shí)刻溫度計(jì)示數(shù)，此時(shí)溫度為_(kāi)__________℃；③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后燒杯中的水沒(méi)有沸騰，但水面卻降低了，原因是水溫升高，蒸發(fā)___________（選填“加快”或“減慢”）。【答案】①.不變②.4③.加快【解析】①因冰是晶體，故冰在熔化過(guò)程中吸收熱量，但溫度保持在熔點(diǎn)不變。②由圖乙可知，溫度計(jì)的分度值為1℃，故溫度計(jì)的示數(shù)為4℃。③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后水的溫度升高，使得水的蒸發(fā)加快，導(dǎo)致水面下降。8.學(xué)習(xí)小組同學(xué)用如圖甲所示的裝置，探究某種晶體熔化時(shí)溫度變化的規(guī)律。（1）圖甲中組裝器材的順序是______（填“從上至下”或“從下至上”）。（2）待溫度升高到50℃，每隔1min記錄一次溫度計(jì)的示數(shù)，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)得到如圖乙的圖象，則該晶體的熔點(diǎn)是______℃，熔化經(jīng)歷了______min，該物質(zhì)在固態(tài)時(shí)的比熱容______液態(tài)時(shí)的比熱容（填“大于”“小于”或“等于”）。（3）另一小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，在晶體熔化過(guò)程中撤去酒精燈，晶體還會(huì)繼續(xù)熔化，原因是水的溫度______（填“低于”或“高于”）晶體的溫度，可以繼續(xù)吸收熱量。【答案】從下至上8015小于高于【解析】（1）在使用酒精燈時(shí)，需要用其外焰加熱，所以要先根據(jù)酒精燈確定鐵圈的位置。又因?yàn)槭褂脺囟扔?jì)時(shí)，溫度計(jì)的玻璃泡要完全浸沒(méi)在液體中，但不能碰到容器底和容器壁，所以要根據(jù)溫度計(jì)的長(zhǎng)度確定橫桿的位置，因此按照“從下至上”安裝實(shí)驗(yàn)裝置。（2）晶體在熔化時(shí)不變的溫度即為該晶體的熔點(diǎn)，如圖乙可知該晶體的熔點(diǎn)是80℃，熔化從第10min開(kāi)始到第25min結(jié)束，總共持續(xù)了15min；通過(guò)圖象可以看出，固態(tài)時(shí)的圖象的傾斜程度要大于液體時(shí)圖象的傾斜程度，即在相同的時(shí)間內(nèi)（吸收相同的熱量）固態(tài)時(shí)的溫度變化大，吸熱能力強(qiáng)，所以該物質(zhì)在固態(tài)時(shí)的比熱容小于液態(tài)時(shí)的比熱容。（3）在晶體熔化過(guò)程中撤去酒精燈，晶體還會(huì)繼續(xù)熔化，原因是燒杯內(nèi)水的溫度高于試管內(nèi)晶體的熔點(diǎn)，兩者存在溫度差，晶體可以繼續(xù)吸收熱量。9.在“探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中：（1）圖甲中組裝實(shí)驗(yàn)器材正確是：___________；（填字母）（2）加熱一段時(shí)間，試管中的物質(zhì)開(kāi)始熔化，接下來(lái)的操作是：___________（選填“繼續(xù)”或“停止”）加熱。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)繪制了該物質(zhì)熔化時(shí)溫度隨加熱時(shí)間變化的圖像，如圖乙所示；（3）通過(guò)圖像可知：該物質(zhì)熔化時(shí)溫度___________（選填“升高”“降低”或“不變”）；（4）分析圖像可知：該物質(zhì)在___________（選填“固態(tài)”或“液態(tài)”）時(shí)，吸熱能力強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）A（2）繼續(xù)（3）不變（4）液態(tài)【解析】（1）B裝置中，試管中的物質(zhì)沒(méi)有完全浸沒(méi)在水中，受熱不均勻；C裝置中，溫度計(jì)玻璃泡觸碰到了容器壁，溫度測(cè)量不準(zhǔn)確，故組裝實(shí)驗(yàn)器材正確的是A裝置。（2）當(dāng)試管中的物質(zhì)開(kāi)始熔化，接下來(lái)需要繼續(xù)加熱物質(zhì)才能熔化，如果停止加熱，則物質(zhì)不能繼續(xù)熔化。（3）通過(guò)圖像可知，10～25min內(nèi)，物質(zhì)處于熔化過(guò)程中，該物質(zhì)熔化時(shí)溫度不變。（4）分析圖像可知，0～10min內(nèi)，物質(zhì)處于固態(tài)，升高的溫度為25～35min內(nèi)，物質(zhì)處于液態(tài)，升高的溫度為物質(zhì)熔化前后質(zhì)量不變，相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同，根據(jù)可知，物質(zhì)在液態(tài)時(shí)溫度變化更小，則比熱容更大，故物質(zhì)在液態(tài)時(shí)的吸熱能力更強(qiáng)。10.在探究“冰熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，小雨所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。（1）為了使冰受熱均勻，試管中應(yīng)加入______（選填“碎冰塊”或“大冰塊”）；（2）小雨繪制出冰熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像，如圖乙所示，由圖像可知冰是______（選填“晶體”或“非晶體”）；（3）小雨還想利用這套實(shí)驗(yàn)裝置探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)，他先把試管和攪拌棒取出，再把溫度計(jì)插入燒杯的水中。為了縮短給水加熱的時(shí)間，燒杯中的水應(yīng)該______（選填“增加”或“減少”）一些。記錄測(cè)量數(shù)據(jù)后，小雨又繪制出了水沸騰時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像，如圖丙所示；（4）小雨通過(guò)對(duì)比圖乙和圖丙，發(fā)現(xiàn)冰的熔化過(guò)程和水的沸騰過(guò)程有著相同的特點(diǎn)：都需要吸收熱量，溫度都______（選填“升高”、“降低”或“不變”）。【答案】（1）碎冰塊（2）晶體（3）減少（4）不變【解析】（1）為了使冰受熱均勻，試管中應(yīng)加入碎冰塊，更容易攪拌。（2）由冰熔化圖像發(fā)現(xiàn)，冰熔化時(shí)溫度有一段保持不變，說(shuō)明持續(xù)吸熱溫度不變，即為晶體的熔點(diǎn)，所以冰是晶體。（3）為了縮短給水加熱的時(shí)間，燒杯中的水應(yīng)該減少，質(zhì)量越少，吸收同樣多的熱量，升溫更快。（4）由冰的熔化圖像和水的沸騰圖像發(fā)現(xiàn)，冰熔化過(guò)程持續(xù)吸熱溫度不變，水沸騰時(shí)達(dá)到沸點(diǎn)后溫度不變，持續(xù)吸熱。11.（2022遼寧撫順）幫助小明完成“探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。（1）小明采用“水浴法”加熱，這樣做的好處是___________。（2）小明使用A、B兩支溫度計(jì)，分別測(cè)量固體和水的溫度。組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)應(yīng)該___________（填“由下而上”或“由上而下”）依次安裝。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，每隔一段時(shí)間記錄一次溫度計(jì)的示數(shù)。某時(shí)刻溫度計(jì)B的示數(shù)如圖甲所示，為_(kāi)__________℃。（4）圖乙是溫度計(jì)A、B的溫度隨時(shí)間變化的圖像。小明觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)，試管內(nèi)出現(xiàn)液體時(shí)A的示數(shù)就不再升高，當(dāng)固體全部變成液體后溫度再升高。此現(xiàn)象說(shuō)明固體是___________（填“晶體”或“非晶體”）。（5）t0時(shí)刻燒杯中的水開(kāi)始沸騰，分析圖像可知，水沸騰的特點(diǎn)是：吸收熱量，___________。t0時(shí)刻試管中的物質(zhì)處于___________態(tài)?！敬鸢浮浚?）物體受熱均勻，且溫度變化較慢，便于記錄實(shí)驗(yàn)溫度（2）由下而上（3）81（4）晶體（5）溫度保持不變固液共存態(tài)【解析】（1）采用“水浴法”加熱的好處是物體受熱均勻，且溫度變化比較慢，便于記錄實(shí)驗(yàn)溫度。（2）酒精燈加熱需用使用外焰加熱，所以安裝器材時(shí)要按照“由下而上”的順序組裝。（3）由圖可知，溫度計(jì)的分度值為1℃，液面對(duì)應(yīng)的刻度線為81，所以示數(shù)為81℃。（4）因?yàn)榫w熔化時(shí)具有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有，晶體熔化時(shí)，吸熱溫度不變，非晶體熔化時(shí)，吸熱溫度上升。