9. 新素材 创新装置 如图是一款新型“$55\ °\mathrm{C}$水杯”,在杯的夹层中封入适量的固态物质.使用时,将水杯上下晃动几分钟,可以将$100\ °\mathrm{C}$的开水降温至$55\ °\mathrm{C}$左右,也可以将冷水升温至$55\ °\mathrm{C}$左右.那么这款杯子首次使用时,必须加注(填“冷”或“热”)水,使得里面的固态物质(填“熔化”或“凝固”),当杯内水需要升温时,夹层内物质(填“熔化”或“凝固”),(填“吸收”或“放出”)热量.

9. 热 熔化 凝固 放出 解析:在杯的夹层中封入适量的固态物质,这款杯子首次使用时,要加热水,那么固态物质就会吸收热量变为液态,此过程叫作熔化.当杯内水需要升温时,水需要吸收热量,那么夹层内物质需要放出热量,凝固成固态.

【分析】
要解决这道题，需结合物态变化中熔化和凝固的吸放热特点分析：首次使用时，需让夹层内的固态物质发生熔化，而熔化过程需要吸收热量，因此要加注温度较高的热水，为固态物质提供熔化所需的热量；当杯内水需要升温时，夹层内的物质要发生凝固，凝固过程会放出热量，这些热量可传递给杯内的水，使水温度升高。
【解析】
1. 首次使用时：夹层内的固态物质熔化需要吸收热量，因此必须加注热水，热水温度较高，能让固态物质吸热熔化。
2. 当杯内水需要升温时：夹层内的物质凝固会放出热量，这些热量释放到杯内的水中，使冷水温度升高。
【答案】
热；熔化；凝固；放出
【知识点】
熔化吸热；凝固放热；物态变化
【点评】
本题结合生活中的创新水杯装置，考查熔化和凝固的吸放热规律，将物理知识与实际应用结合，难度适中，能帮助学生理解物态变化在生活中的应用。
【难度系数】
0.5

10. 新趋势 跨学科实践 在物理跨学科实践活动中,如图中甲组将装有西瓜汁的小塑料杯放在正在熔化的纯冰块中,乙组将同样的西瓜汁放在正在熔化的盐冰块中制作西瓜冰棒,这是利用冰块(填物态变化名称)吸收热量后西瓜汁凝固成冰棒,你认为(填“甲”或“乙”)组可以成功制作出西瓜冰棒,你的判断理由是.
(已知盐冰块的熔点为$-5\ °\mathrm{C}$,西瓜汁的凝固点为$0\ °\mathrm{C}$)

10. 熔化 乙 见解析 解析:冰块是晶体,熔化时会从西瓜汁中吸收热量,使得西瓜汁凝固成冰棒.已知盐冰块的熔点为-5 ℃,纯冰块的熔点为 0 ℃,西瓜汁的凝固点为 0 ℃,冰块熔化时温度保持在熔点不变,所以甲组中西瓜汁温度能降到 0 ℃,但由于不能继续放热,所以不能凝固;乙组中西瓜汁温度降到 0 ℃后温度仍高于盐冰块的温度,可以继续放热,最终凝固成冰棒.

【分析】
要解决这道题，需明确两个核心知识点：一是冰块熔化的物态变化及吸热特点，二是液体凝固的条件（达到凝固点且持续放热），同时结合晶体熔化时温度保持熔点不变的规律分析。首先，冰块由固态变为液态的过程是熔化，熔化会吸收热量，为西瓜汁降温提供条件；其次，晶体熔化时温度固定在熔点，需对比两组中西瓜汁能否持续放热，判断是否满足凝固成冰棒的要求。
【解析】
1. 冰块由固态变为液态，属于熔化现象，熔化过程吸收热量，使西瓜汁温度降低，为其凝固成冰棒提供热量条件，故第一空填“熔化”。
2. 晶体熔化时温度保持熔点不变：纯冰块熔点为0℃，熔化时温度始终为0℃，西瓜汁的凝固点为0℃，当西瓜汁温度降到0℃时，与纯冰块温度相同，无法继续向外放热，不满足凝固的持续放热条件，因此甲组不能成功；盐冰块熔点为-5℃，熔化时温度保持-5℃，西瓜汁温度降到0℃后，仍高于盐冰块的温度，能继续向盐冰块放热，满足凝固的两个条件（达到凝固点0℃且持续放热），因此乙组可以成功制作西瓜冰棒。
【答案】
熔化；乙；盐冰块的熔点为-5℃，熔化时温度保持-5℃，低于西瓜汁的凝固点0℃，西瓜汁达到凝固点后能继续放热，从而凝固成冰棒；纯冰块熔点为0℃，熔化时温度为0℃，与西瓜汁凝固点相同，西瓜汁达到凝固点后无法继续放热，不能凝固。
【知识点】
熔化吸热、凝固条件、熔点与凝固点
【点评】
本题为跨学科实践题，结合制作冰棒的实际场景，考查物态变化规律及晶体熔点的应用，需要学生理解凝固的必要条件，难度适中，能联系生活实际考查知识点的应用。
【难度系数】
0.5

11. 某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时,不知道给药品降温用冰好,还是盐水结成的冰好.他们动手测量了盐水的凝固点.
(1)小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像如图甲所示,则小明所测盐水的凝固点是 ℃.

(2)他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200 mL,小明加了1汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关.接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表:

分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点 .
(3)小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为-18 ℃,你认为他的判断准确吗? (填“准确”或“不准确”),你判断的理由是 .
(4)在测量浓度为21%的盐水凝固点时,某一时刻测得盐水温度如图乙所示,则此时该盐水处于 态.
(5)你认为给冷藏盒中药品降温最好选用 (填“冰”或“适当浓度盐水结成的冰”).

11. (1)-4 (2)先变小,后变大 (3)不准确 当浓度在21%附近时,其凝固点可能更低 (4)固 (5)适当浓度盐水结成的冰
解析:(1)从图中可以看到,小明所测盐水的图像在第3 min到第8 min,温度保持不变,为-4 ℃,即小明所测盐水的凝固点是-4 ℃.
(2)从表中数据可以看到,当盐水浓度增大时,其凝固点先变小,后变大.
(3)这个判断不准确;因为当浓度在21%附近时,其凝固点可能更低.
(4)由图乙可以看到,此时盐水温度是-28 ℃,而浓度为21%的盐水凝固点是-18 ℃,这个温度比凝固点还要低,说明盐水已经完全凝固了,是固态.
(5)冰的熔点是 0 ℃,盐水结成的冰的熔点低于 0 ℃,所以冷藏盒中药品降温最好选用适当浓度盐水结成的冰.

【分析】
要解决本题，需结合晶体凝固的特点、实验数据的分析逐步推导：
1. 凝固点判断：晶体凝固时温度保持不变，凝固图像中水平段对应的温度即为凝固点，据此确定小明所测盐水的凝固点；
2. 凝固点与浓度的关系：直接观察表格中盐水浓度增大时凝固点的数值变化，总结趋势；
3. 最低凝固点的判断：不能仅根据单一浓度的数据确定最低凝固点，需考虑该浓度附近的情况是否存在更低值；
4. 物态判断：当温度低于物质的凝固点时，物质为固态，高于凝固点时为液态；
5. 降温材料选择：熔点低的物质熔化时吸热更多，降温效果更好，据此选择合适的降温材料。
【解析】
(1) 晶体凝固过程中温度保持不变，小明所测盐水的凝固图像中，温度不变的数值为-4℃，因此凝固点是-4℃；
(2) 分析表格数据可知，盐水浓度增大时，凝固点先变小，达到某一浓度后又变大；
(3) 小明的判断不准确，因为仅探究了浓度为21%时的凝固点，未探究21%附近浓度的凝固点，可能存在更低的凝固点；
(4) 图乙中盐水温度为-28℃，而浓度21%的盐水凝固点是-18℃，-28℃低于凝固点，说明盐水已完全凝固，处于固态；
(5) 冰的熔点为0℃，盐水结成的冰熔点低于0℃，熔化时能吸收更多热量，降温效果更好，因此选用适当浓度盐水结成的冰。
【答案】
(1)-4 (2)先变小，后变大 (3)不准确 当浓度在21%附近时，其凝固点可能更低 (4)固 (5)适当浓度盐水结成的冰
【知识点】
凝固点与浓度的关系、晶体凝固特点、物态变化的应用
【点评】
本题通过实验探究盐水凝固点与浓度的关系，考查学生对晶体凝固特点的理解及数据分析能力，结合实际应用考查物理知识的运用，难度适中，需细心分析实验数据。
【难度系数】
0.6