8. 两支试管中分别盛有海波和石蜡,当两者全部熔化后,继续研究海波和石蜡的凝固过程。将两支试管从盛有水的烧杯中取出,静置于空气中自然冷却,每隔2 min同时记录一次温度,根据记录数据在坐标系中画出它们的温度随时间变化的曲线,如图 3-2-13 所示。下列说法正确的是 (

A.石蜡的凝固点为 48 ℃
B.实验室环境温度为 20 ℃
C.海波先达到室温
D.0~15 min 内的任一时刻,石蜡和海波的温度都不可能相同
B
)A.石蜡的凝固点为 48 ℃
B.实验室环境温度为 20 ℃
C.海波先达到室温
D.0~15 min 内的任一时刻,石蜡和海波的温度都不可能相同
答案
8. B
解析
【分析】首先明确海波是晶体,凝固时温度保持不变(有固定凝固点),石蜡是非晶体,凝固时温度持续降低(无固定凝固点);物体冷却时,最终温度会与环境温度相等。需结合图像特征逐一分析选项:A选项,石蜡是非晶体,无固定凝固点;B选项,图像中两物质最终温度稳定在20℃,即环境温度;C选项,观察图像判断海波和石蜡达到室温的先后;D选项,查看0~15min内两条曲线是否有交点(温度相同的时刻)。
【解析】根据晶体与非晶体的凝固特点:晶体凝固过程温度不变,非晶体凝固过程温度持续下降。结合图像分析:
1. 区分物质:有温度不变阶段的曲线是海波(晶体),温度持续下降的是石蜡(非晶体)。
2. 分析环境温度:热传递最终使物体温度等于环境温度,图像中两物质最终温度均为20℃,故实验室环境温度为20℃,B正确。
3. 选项A:石蜡是非晶体,没有固定凝固点,A错误。
4. 选项C:海波达到20℃(室温)的时间晚于石蜡,并非先达到,C错误。
5. 选项D:0~15min内,5min时两条曲线交于48℃,此时两者温度相同,D错误。
【答案】B
【知识点】晶体凝固特点、非晶体凝固特点、热传递与环境温度
【点评】本题考查晶体和非晶体凝固图像的分析,核心是掌握晶体与非晶体凝固的图像差异,理解最终温度等于环境温度,需仔细观察图像中的温度变化和交点。
【难度系数】0.5
【解析】根据晶体与非晶体的凝固特点:晶体凝固过程温度不变,非晶体凝固过程温度持续下降。结合图像分析:
1. 区分物质:有温度不变阶段的曲线是海波(晶体),温度持续下降的是石蜡(非晶体)。
2. 分析环境温度:热传递最终使物体温度等于环境温度,图像中两物质最终温度均为20℃,故实验室环境温度为20℃,B正确。
3. 选项A:石蜡是非晶体,没有固定凝固点,A错误。
4. 选项C:海波达到20℃(室温)的时间晚于石蜡,并非先达到,C错误。
5. 选项D:0~15min内,5min时两条曲线交于48℃,此时两者温度相同,D错误。
【答案】B
【知识点】晶体凝固特点、非晶体凝固特点、热传递与环境温度
【点评】本题考查晶体和非晶体凝固图像的分析,核心是掌握晶体与非晶体凝固的图像差异,理解最终温度等于环境温度,需仔细观察图像中的温度变化和交点。
【难度系数】0.5
9.(教材素材题)如图3-2-14所示是某组同学在探究海波的熔化特点时根据记录的数据绘出的海波的温度与时间的曲线,出现这种情况的原因不可能是(

A.实验中海波的量太少了,导致海波熔化过程经历时间太短
B.实验时记录时间间隔太长了,导致两次时间间隔中,海波的熔化过程已经结束
C.采用酒精灯直接加热,导致海波熔化速度太快
D.采用水浴法加热,保障试管内海波整体受热一致
D
)A.实验中海波的量太少了,导致海波熔化过程经历时间太短
B.实验时记录时间间隔太长了,导致两次时间间隔中,海波的熔化过程已经结束
C.采用酒精灯直接加热,导致海波熔化速度太快
D.采用水浴法加热,保障试管内海波整体受热一致
答案
9. D
解析
【分析】要解决本题,需先明确海波是晶体,晶体熔化的核心特点是熔化过程中温度保持不变,因此其温度随时间变化的曲线会有一段水平线段(即熔化过程)。题目中的曲线没有水平段,说明熔化过程未被完整呈现,需分析各选项是否会造成这种结果,进而选出不可能的原因。
【解析】
1. 晶体熔化规律:海波是晶体,熔化时吸热但温度不变,温度-时间曲线应有水平段(熔化阶段)。
2. 分析选项:
A:海波量太少,熔化过程耗时极短,可能导致曲线来不及出现水平段就升温,符合图中情况。
B:记录时间间隔过长,熔化过程在两次记录的间隔内完成,无法在曲线上体现水平段,符合图中情况。
C:酒精灯直接加热,升温速度快,海波熔化速度过快,难以捕捉到温度不变的阶段,符合图中情况。
D:水浴法加热的优点是使被加热物体受热均匀,且能让海波缓慢、平稳地熔化,熔化时温度保持不变,会出现水平段,不会导致图中无水平段的曲线,因此该原因不可能。
【答案】D
【知识点】晶体熔化特点、温度-时间图像
【点评】本题结合晶体熔化的图像特点,考查实验操作对图像的影响,需掌握晶体熔化的规律,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 晶体熔化规律:海波是晶体,熔化时吸热但温度不变,温度-时间曲线应有水平段(熔化阶段)。
2. 分析选项:
A:海波量太少,熔化过程耗时极短,可能导致曲线来不及出现水平段就升温,符合图中情况。
B:记录时间间隔过长,熔化过程在两次记录的间隔内完成,无法在曲线上体现水平段,符合图中情况。
C:酒精灯直接加热,升温速度快,海波熔化速度过快,难以捕捉到温度不变的阶段,符合图中情况。
D:水浴法加热的优点是使被加热物体受热均匀,且能让海波缓慢、平稳地熔化,熔化时温度保持不变,会出现水平段,不会导致图中无水平段的曲线,因此该原因不可能。
【答案】D
【知识点】晶体熔化特点、温度-时间图像
【点评】本题结合晶体熔化的图像特点,考查实验操作对图像的影响,需掌握晶体熔化的规律,难度适中。
【难度系数】0.5
10. 如图3-2-15所示是一款新型水杯,称为“55 ℃杯”,是一种快速变温水杯。杯的夹层中封入特殊的固态物质,可以实现快速变温。其变温的工作原理是:加注热水后,利用
夹层中特殊物质
夹层中特殊物质
熔化
吸热降温;温度低时利用凝固
放热升温,所以能使杯中的水长时间保持55 ℃。你认为夹层中封入的特殊固态物质应该是晶体
(选填“晶体”或“非晶体”)答案
10. 熔化 凝固 晶体
解析
【分析】本题结合生活中的“55℃杯”考查物态变化的相关知识,需结合熔化、凝固的吸放热特点,以及晶体和非晶体的区别来分析。当杯内是热水时,夹层中的固态物质需吸热降低水温,对应固态变液态的过程;当水温降低时,夹层中的物质需放热提升水温,对应液态变固态的过程。要使水温长时间保持55℃,该物质需有固定的熔点和凝固点,据此判断物质类型。
【解析】1. 加注热水时,夹层中的固态物质由固态变为液态,这个过程是熔化,熔化吸热,能使杯内热水降温;2. 温度低时,夹层中的物质由液态变为固态,这个过程是凝固,凝固放热,能使杯内水温回升;3. 晶体有固定的熔点和凝固点,非晶体没有,要让水温长时间稳定在55℃,该物质需在熔化和凝固时温度保持不变,因此夹层中的特殊固态物质是晶体。
【答案】熔化 凝固 晶体
【知识点】熔化吸热、凝固放热、晶体与非晶体
【点评】本题将物理知识与生活中的实用物品结合,考查基础物态变化规律,难度适中,需要学生理解熔化、凝固的吸放热特性及晶体的特点。
【难度系数】0.6
【解析】1. 加注热水时,夹层中的固态物质由固态变为液态,这个过程是熔化,熔化吸热,能使杯内热水降温;2. 温度低时,夹层中的物质由液态变为固态,这个过程是凝固,凝固放热,能使杯内水温回升;3. 晶体有固定的熔点和凝固点,非晶体没有,要让水温长时间稳定在55℃,该物质需在熔化和凝固时温度保持不变,因此夹层中的特殊固态物质是晶体。
【答案】熔化 凝固 晶体
【知识点】熔化吸热、凝固放热、晶体与非晶体
【点评】本题将物理知识与生活中的实用物品结合,考查基础物态变化规律,难度适中,需要学生理解熔化、凝固的吸放热特性及晶体的特点。
【难度系数】0.6
11. 如图 3-2-16 甲所示是塑料制造厂所用的注塑机,从塑料颗粒到塑料盆所经历的物态变化是先

图 3-2-16
熔化
后凝固
,这里利用了液态物质形状不固定的特征;在塑料从液态变成固态的过程中,钢模的温度会升高
,说明这个物态变化过程要放热
;由于塑料是非晶体,所以,进入钢模后塑料的温度随时间变化的图像应该是图乙中的b
(选填“a”或“b”)。图 3-2-16
答案
11. 熔化 凝固 升高 放热 b
解析
【分析】
要解决这道题,需结合物态变化的概念、凝固的吸放热特点,以及晶体和非晶体的凝固图像差异来分析:首先,塑料颗粒是固态,先变为液态是熔化过程;液态变为固态塑料盆是凝固过程。凝固过程会放热,钢模吸收热量温度会升高。因为塑料是非晶体,非晶体凝固时温度持续降低,没有固定凝固点,对应的图像无温度不变的平台段,据此判断图像。
【解析】
1. 判断物态变化:塑料颗粒是固态,加热时先由固态变为液态,属于熔化过程;液态塑料注入钢模后,由液态变为固态的塑料盆,属于凝固过程。
2. 凝固的吸放热:凝固过程是放热过程,钢模吸收塑料放出的热量,因此钢模的温度会升高,说明凝固过程要放热。
3. 凝固图像判断:塑料是非晶体,非晶体凝固时温度持续降低,没有固定的凝固温度(即图像无水平段);图乙中a图像有一段温度不变的平台,是晶体的凝固图像;b图像温度持续下降,是非晶体的凝固图像,因此应选b。
【答案】
熔化 凝固 升高 放热 b
【知识点】
物态变化(熔化、凝固),非晶体凝固特点
【点评】
本题结合生活中的注塑机场景,考查物态变化的判断、凝固的吸放热规律,以及晶体与非晶体凝固图像的区别,属于基础概念应用类题目,需准确掌握相关知识点即可解答。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合物态变化的概念、凝固的吸放热特点,以及晶体和非晶体的凝固图像差异来分析:首先,塑料颗粒是固态,先变为液态是熔化过程;液态变为固态塑料盆是凝固过程。凝固过程会放热,钢模吸收热量温度会升高。因为塑料是非晶体,非晶体凝固时温度持续降低,没有固定凝固点,对应的图像无温度不变的平台段,据此判断图像。
【解析】
1. 判断物态变化:塑料颗粒是固态,加热时先由固态变为液态,属于熔化过程;液态塑料注入钢模后,由液态变为固态的塑料盆,属于凝固过程。
2. 凝固的吸放热:凝固过程是放热过程,钢模吸收塑料放出的热量,因此钢模的温度会升高,说明凝固过程要放热。
3. 凝固图像判断:塑料是非晶体,非晶体凝固时温度持续降低,没有固定的凝固温度(即图像无水平段);图乙中a图像有一段温度不变的平台,是晶体的凝固图像;b图像温度持续下降,是非晶体的凝固图像,因此应选b。
【答案】
熔化 凝固 升高 放热 b
【知识点】
物态变化(熔化、凝固),非晶体凝固特点
【点评】
本题结合生活中的注塑机场景,考查物态变化的判断、凝固的吸放热规律,以及晶体与非晶体凝固图像的区别,属于基础概念应用类题目,需准确掌握相关知识点即可解答。
【难度系数】
0.5
12. [科学推理]过冷水是指纯净水在标准大气压下温度低于$0\ °\mathrm{C}$,但仍保持液态的现象。这是由于水中缺少凝结核(如杂质、气泡等),冰晶难以形成。当过冷水受到扰动或投入少量冰晶时,会瞬间结冰,同时释放热量使温度回升至$0\ °\mathrm{C}$。据此完成下列题目:
(1)过冷水在结冰前属于液态,标准大气压下的过冷水,其温度
(2)在标准大气压下,向过冷水中投入一小粒冰晶,观察到的现象是
(3)过冷水在瞬间结冰过程中
(4)下列哪种情况最容易形成过冷水
A.剧烈摇晃的纯净水放入冰箱冷冻室
B.含有许多杂质的河水放入冰箱冷冻室
C.静置的纯净水缓慢冷却至$-5\ °\mathrm{C}$
(1)过冷水在结冰前属于液态,标准大气压下的过冷水,其温度
低于
(选填“低于”“等于”或“高于”)$0\ °\mathrm{C}$。(2)在标准大气压下,向过冷水中投入一小粒冰晶,观察到的现象是
过冷水结冰
(选填“冰晶熔化”或“过冷水结冰”)。(3)过冷水在瞬间结冰过程中
放出
(选填“吸收”或“放出”)热量。(4)下列哪种情况最容易形成过冷水
C
。A.剧烈摇晃的纯净水放入冰箱冷冻室
B.含有许多杂质的河水放入冰箱冷冻室
C.静置的纯净水缓慢冷却至$-5\ °\mathrm{C}$
答案
12. (1)低于
(2)过冷水结冰
(3)放出
(4)C
(2)过冷水结冰
(3)放出
(4)C
解析
【分析】
本题为信息给予题,需从题干提取过冷水的核心信息:标准大气压下,过冷水是温度低于0℃却保持液态的水,成因是缺少凝结核;当投入少量冰晶(提供凝结核)或受扰动时,会瞬间结冰,且结冰过程释放热量。针对各小问,结合上述信息逐一分析:第(1)问对应过冷水的温度特征;第(2)问依据投入冰晶后的变化作答;第(3)问从结冰的热量变化判断;第(4)问结合过冷水形成的条件(无凝结核、温度低于0℃)分析选项。
【解析】
(1) 根据题干“过冷水是指纯净水在标准大气压下温度低于0℃,但仍保持液态的现象”,可知过冷水结冰前温度低于0℃;
(2) 题干明确“当过冷水受到扰动或投入少量冰晶时,会瞬间结冰”,因此向过冷水中投入冰晶后,观察到过冷水结冰;
(3) 题干提到“瞬间结冰,同时释放热量使温度回升至0℃”,说明结冰过程放出热量;
(4) 过冷水形成需满足:标准大气压下,缺少凝结核(无杂质、无气泡),温度低于0℃。分析选项:A剧烈摇晃纯净水会扰动,易触发结冰;B含有杂质(凝结核),难以形成过冷水;C静置的纯净水无杂质(缺凝结核),缓慢冷却至-5℃(低于0℃),符合条件,故选C。
【答案】
12. (1)低于 (2)过冷水结冰 (3)放出 (4)C
【知识点】
物态变化(凝固)、过冷水概念、热量变化
【点评】
本题为信息类基础题,主要考查学生提取并应用题干关键信息的能力,难度较低,认真读题即可解答。
【难度系数】
0.7
本题为信息给予题,需从题干提取过冷水的核心信息:标准大气压下,过冷水是温度低于0℃却保持液态的水,成因是缺少凝结核;当投入少量冰晶(提供凝结核)或受扰动时,会瞬间结冰,且结冰过程释放热量。针对各小问,结合上述信息逐一分析:第(1)问对应过冷水的温度特征;第(2)问依据投入冰晶后的变化作答;第(3)问从结冰的热量变化判断;第(4)问结合过冷水形成的条件(无凝结核、温度低于0℃)分析选项。
【解析】
(1) 根据题干“过冷水是指纯净水在标准大气压下温度低于0℃,但仍保持液态的现象”,可知过冷水结冰前温度低于0℃;
(2) 题干明确“当过冷水受到扰动或投入少量冰晶时,会瞬间结冰”,因此向过冷水中投入冰晶后,观察到过冷水结冰;
(3) 题干提到“瞬间结冰,同时释放热量使温度回升至0℃”,说明结冰过程放出热量;
(4) 过冷水形成需满足:标准大气压下,缺少凝结核(无杂质、无气泡),温度低于0℃。分析选项:A剧烈摇晃纯净水会扰动,易触发结冰;B含有杂质(凝结核),难以形成过冷水;C静置的纯净水无杂质(缺凝结核),缓慢冷却至-5℃(低于0℃),符合条件,故选C。
【答案】
12. (1)低于 (2)过冷水结冰 (3)放出 (4)C
【知识点】
物态变化(凝固)、过冷水概念、热量变化
【点评】
本题为信息类基础题,主要考查学生提取并应用题干关键信息的能力,难度较低,认真读题即可解答。
【难度系数】
0.7
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