3.2《熔化和凝固》基础过关练习
一、单选题
1．如图是某物质的物态变化过程图像，以下从图象中获得的信息正确的是有几项（ ）
①该物质是晶体
②该物质在ab段之间处于固液共存状态
③该物质在cd段处于沸腾状态
④该物质在bc段处于液态
A．1 B．2 C．3 D．4
2．下面表格中列举了一些物质在标准大气压下的熔点，下列说法正确的是（ ）
物质名称 钨 铁 钢 铜 金 固态水银 固态氮
熔点（℃） 3410 1535 1515 1083 1064 -39 -259
A．用铜锅可以熔化钢块 B．钨被用来做灯丝， 是因为钨的熔点高
C．-270℃时氮处于液态 D．-50℃的气温可以用水银温度计测量
3．在北方的冬天，为了很好地保存蔬菜，人们通常在菜窖里放几桶水，当水结冰时能使窖内的温度不会降得太低，这是利用了水（ ）
A．凝固放热 B．熔化放热 C．凝固吸热 D．熔化吸热
4．下列选项中是晶体的是（ ）
A．蜡 B．沥青 C．冰 D．玻璃
5．我国北方的冬天，河流会结上厚厚的一层冰，冰的温度有时低到-40℃，假如在-40℃的冰下有流动的河水，那么关于水与冰交界处的温度以下正确的是（ ）
A．0℃ B．一定是-40℃
C．4℃ D．应该略高于-40℃
6．如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像，下列说法正确的是（ ）
A．第5min时，该物质处于固液共存状态
B．在BC段，该物质由固态慢慢变软、变稠、变稀
C．该物质的凝固点为40°C
D．该物质可能是石蜡
7．对物质A加热，其温度一直低于其熔点，一段时间后，A质量不变、体积变小，此过程中，物质A（ ）
A．处于固态 B．密度不变
C．处于固液混合态 D．处于液态
8．“奋斗者”号潜水器的壳体使用了一种新型高强度、高韧度的钛合金，金属钛的熔点约为1668℃，则下列图像为钛凝固时温度随时间变化的是（ ）
A． B．
C． D．
9．在探究“冰熔化时温度与时间的关系”实验中，把碎冰装在大试管中，将大试管放在水中加热，这种加热方式称之为“水浴法”加热；在该实验中我们一般采用的水是常温水而不用开水的原因是（ ）
A．增长冰的熔化时间 B．均匀受热
C．增大受热面积 D．缩短实验时间
10．下列情况不属于机械运动的是（ ）
A．小鸟在空中飞行 B．河水流动 C．水凝固成冰 D．火车减速进站
二、多选题
11．如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象。下列说法不正确的是（ ）
A．该物质凝固点低于45℃
B．在BC段，该物质没有吸热所以温度不变
C．在时，该物质处于固态
D．EF段物质吸收了热量
12．如图，把一块金属镓放在手心，它很快就变成了一颗晶莹的液滴，像雨后荷叶上的水珠，在手心里滚来滚去。据此现象，下列判断不正确的是（ ）
A．镓的沸点低于手的温度 B．金属镓熔化，需要吸热
C．金属镓的内能增大 D．可以用金属镓来制作餐具
三、填空题
13．冬奥会赛道上的雪有些是人工制造，其造雪原理是：造雪机将液态的水粉碎成雾状的小液滴并喷入寒冷的外部空气中，这些小液滴在落到地面前会 变成小冰晶，也就是我们看到的雪。（填物态变化名称）
14．根据冰岛气象局最新发布，时隔800年，冰岛火山再次爆发，火山熔岩高高的喷射到空中并染红了夜空，随即两股熔岩从火山口两侧流了出来，形成“冰火山”。据悉，“冰火山”的形成是由于地下熔岩喷出地面后迅速 （填物态变化）形成的。
15．小文和同学去电影院观看《长津湖》，深深地感受到了今天的幸福生活来之不易，下决心一定要为建设繁荣昌盛的祖国而刻苦学习，影片中志愿军战士吃的熟土豆在-40℃的严寒中结冰变得和石头一样硬，这里熟土豆结冰发生了 （填物态变化名称）现象，此过程需要 热。
16．非物质文化遗产——画“糖人”，是我国的一种民间艺术。用小勺子将糖汁倒在玻璃上刻画有戏曲人物、小动物等的造型模板上，待糖汁 （填物态变化名称）后，栩栩如生的“糖人”就制成了。夏天，柏油路面随着气温的升高而变得越来越软，由此可以判断柏油没有固定的熔点，是 （选填“晶体”或“非晶体”）；柏油熔化的过程 （选填“需要”或“不需要”）吸热。
四、实验题
17．用如图甲所示的装置“探究某固体熔化时温度的变化规律”，图乙、丙是固体熔化时温度随时间变化的图像。请回答下列问题：
（1）实验中加热固体的方式叫 法，好处是 ；
（2）根据图乙可知，此固体物质的熔点约是 ；图乙中BC段物质处于 （填“固态”“液态”或“固液共存状态”）；熔化过程持续 min；
（3）由图乙可知晶体的熔化条件是 、 ；
（4）某同学也做了该固体熔化的实验，得到的温度变化图像（如图丙所示）与图乙明显不同，请分析产生的原因可能是 （写出一种即可）
18．如图所示，为某种物质熔化和凝固的图象，根据图象可知：
（1）该物质的熔点是 ℃；
（2）EF段表示的是 过程，这段过程中温度保持不变，但必须向外界 ；
（3）熔化过程经过 分钟，这个过程中物质所处的状态为 态，第9min时物质所处的状态为 态。
五、综合题
19．如图为一生活场景，请写出其中的生活现象及相关物理知识(写三条即可).
( )
序号 生活现象 相关物理知识
示例 摩托车司机看到别人吃棒冰 光的直线传播
1
2
3
20．如图所示，市场上有一种“55℃保温杯”，外层为隔热材料，内层为导热材料，夹层间有“神奇物质”。开水倒入杯中数分钟后，水温降为55℃且能较长时间保持不变。
（1）“神奇物质”在55℃ 。
A．一定处于固态 B．一定处于液态
C．一定处于固、液混合态 D．以上情况都有可能
（2）如下图所示的四幅图像中能反映“神奇物质”凝固时特点的是 。
六、计算题
21．如图所示，甲图是质量是200g冰的熔化实验装置，乙图是根据实验数据绘制出的曲线图。（c水=4.2×103J/（kg℃）
(1)根据图像和相关知识，计算第17min至第19min共吸收多少热量？
(2)物理上把：1kg质量的晶体在熔化成同温度的液态物质时所需吸收的热量称为该物质的熔化热，用L表示。根据上述定义可知熔化热的计算公式是什么？（热量用符号Q表示，质量用符号m表示）单位是什么？根据图像和相关知识求冰的熔化热是多少？
22．实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图像如图示，已知物质在固态下的比热容为c1=2.1×103J/（kg ℃）。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图像解析下列问题：
（1）在最初的2min内，物质吸收的热量为多少？
（2）求该物质在液态下的比热容c2。
（3）若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做这种物质的熔化热”用“λ”表示，根据图像信息，计算该物质的熔化热。
参考答案：
1．D
【详解】①从图像上看，ab段是物质的熔化过程，吸收热量，温度不变，有固定的熔点，是晶体；②在a点时达到熔点，开始熔化，在b点时熔化结束，所以在ab段处于固液共存状态；③④在bc段物质为液态，且吸收热量，温度升高，到达c点时达到沸点，cd段吸收热量，温度不变，是沸腾过程。综上分析可知，①②③④都正确。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．B
【详解】A．钢的熔点1515°C，铜的熔点是1083°C，低于钢的熔点，所以用铜锅不可以熔化钢块，故A错误；
B．钨的熔点是3410°C，灯丝发光时的温度大约是2000°C，低于钨的熔点，则用钨制成的灯丝不易熔断，故B正确；
C．氮的熔点是-259°C，-270°C的氮是低于熔点，所以-270°C的氮是固体，故C错误；
D．固态水银的熔点是-39°C，则水银的凝固点也为-39°C，-50°C低于水银的凝固点，此时水银已经凝固，不能根据液体热胀冷缩的性质工作，所以不能用水银温度计测-50°C的气温，故D错误。
故选B。
3．A
【详解】冬天菜窖内温度较低，在菜窖里放几桶水，液态的水凝固成固态的冰，放出热量，使菜窖的温度不至于过低而将菜冻坏，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．C
【详解】晶体有一定的熔点和凝固点，非晶体没有一定的熔点和凝固点。常见的晶体有金属、海波、冰等；常见的非晶体有石蜡、玻璃、沥青、松香等。故选C。
5．A
【详解】A．水与冰交界处，属于冰水混合物，故其温度为0℃，故A正确；
B．-40℃是冰基本的温度，不可能是交界处的温度，因为达到这一温度时，水早已结冰，故B错误；
C．由于水的反膨胀原因，只有在静止的水的深层，水的温度为4℃，故C错误；
D．略高于-40℃时，水早就结冰了，不可能存在为液态，故D错误；
故选A。
6．A
【详解】A．如图，有一段时间吸热温度不变，所以该物质是晶体，从开始熔化，到结束，故在
时，该物质处于固液共存状态，故A正确；
B．在段，该物质处于熔化过程，温度不变，说明是晶体，因此状态为固液共存态，不会由固态慢慢变软、变稠、变稀。故B错误；
C．由图可知，凝固过程为段，凝固点为，故C错误；
D．该物质是晶体，石蜡不是晶体，故D错误。
故选A。
7．A
【详解】ACD．加热过程中，由于其温度一直低于其熔点，所以A始终处于固态，故A符合题意，CD不符合题意；
B．A质量不变、体积变小，根据公式 可知，A的密度增大，故B不符合题意。
故选A。
8．C
【详解】根据题意可知，金属钛的熔点约为1668℃，所以金属钛是一种晶体。
A．整个过程温度有上升的趋势，且有一段时间温度保持不变，所以是晶体的熔化图象，故A不符合题意；
B．整个过程中温度都在不断上升，所以是非晶体的熔化图象，故B不符合题意；
C．整个过程温度有下降的趋势，且有一段时间温度保持不变，所以是晶体的凝固图象，故C符合题意；
D．整个过程中温度都在不断下降，所以是非晶体的凝固图象，故D不符合题意。
故选C。
9．A
【详解】冰的熔点是0℃，实验中用常温水，就可以使冰熔化；而不用开水的好处是缓慢加热，方便记录冰的温度变化，这样实验效果会好一些；故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
10．C
【详解】A．小鸟在空中飞行，小鸟的位置在发生变化，所以小鸟飞行属于机械运动，故A不符合题意；
B．河水流动，水的位置在发生变化，所以河水流动属于机械运动，故B不符合题意；
C．水凝固成冰，水的位置并没有发生变化，水发生的是物态变化，不属于机械运动，故C符合题意；
D．火车减速进站，火车的位置在发生变化，所以属于机械运动，故D不符合题意。
故选C。
11．ABD
【详解】A．由图像可知，该物质在E点达到凝固点，因此凝固点等于45℃，故A错误，符合题意；
B．由图像可知，该物质是晶体，晶体熔化时吸热不升温，在BC段该物质正在熔化，温度不变，但要持续吸热，故B错误，符合题意；
C．根据图像可知，t＝2min时，该物质还没有达到熔点，因此处于固体状态，故C正确，不符合题意；
D．根据图像可知，EF段是该物质的凝固过程，晶体凝固时，放热不降温，故D错误，符合题意。
故选ABD。
12．AD
【详解】A．镓液滴并没有沸腾，说明镓的沸点要高于手的温度，故A错误，符合题意；
B．将一块金属镓放在手心，金属镓很快熔化成了一颗银白色的液滴，这是熔化过程，熔化吸热，故B正确，不符合题意；
C．金属镓熔化过程中是通过热传递的方式增大内能，故C正确，不符合题意；
D．该金属熔点太低，不能用来做餐具，故D错误，符合题意。
故选AD。
13．凝固
【详解】造雪机将液态的水粉碎成雾状的小液滴并喷入寒冷的外部空气中，小液滴变成小冰晶，由液态变为固态，属于凝固过程。
14．凝固
【详解】由题意可知，“冰火山”是由于地表温度较低，地下熔岩喷出后迅速凝固形成。
15． 凝固 放
【详解】[1][2]熟土豆结冰，是由于土豆中的水分遇冷放热凝固成固态的冰。
16． 凝固 非晶体 需要
【详解】[1]将糖汁淋在玻璃上或造型模板上，糖汁放出热量由液态变成固态，属于凝固现象。
[2][3]柏油路面随着气温的升高而变得越来越软，说明柏油没有固定的熔点，是非晶体，熔化需要吸收热量。
17． 水浴 使物质受热均匀 80 固液共存状态 5 达到熔点 继续吸热 试管中的固体较少
【详解】（1）[1][2]该实验中采用加热固体的方式叫水浴法；该加热方法可以使物质均匀受热。
（2）[3][4][5]从图中可知，该物质在熔化过程中温度保持80℃不变，所以其熔点是80℃；BC段温度保持不变，晶体处于熔化过 程是固液共存状态；熔化是第5分钟到第10分钟一共持续5分钟。
（3）[6][7]由图乙可以知道晶体的熔化条件是要达到熔点，且继续吸热。
（4）[8]由图丙知相比图乙，图丙的加热时间和熔化时间都缩短，可能是丙实验晶体质量比乙的少。
18． 232 凝固 放热 3 固液共存 液
【详解】（1）[1]BC段为该物质的熔化过程，所对应温度232℃即为物质的熔点。
（2）[2][3]EF段为该物质的凝固过程，温度不变，需要对外放热。
（3）[4][5]该物质熔化是从第3min到第6min，用了
在分钟的这段过程中该物质处于固液并存状态。
[6]分钟内该物质处于凝固过程，第9min时物质温度刚到熔点，还没开始熔化，故所处的状态为液态。
19．详见解析
【详解】看到自己在后退，物理知识：参照物的选择；
蜜蜂吵死了，物理知识：蜜蜂通过振动发声；
蜜蜂飞行的声音通过空气传到人的耳朵，说明声音的传播需要介质；
冰棒变成液态，物理知识：固态到液态即熔化；
吃冰棒感到凉快，物理知识：熔化吸热．
20． D D
【详解】（1）[1]根据题意分析可得，这种“神奇物质”是一种晶体，因为只有晶体在熔化或凝固过程中，无论是吸热还是放热，其温度都能长时间保持不变，且这种晶体的熔点为55℃。水温高于55℃时，“神奇物质”吸热，“神奇物质”达到55℃后会慢慢熔化，直至水温与“神奇物质”同温时，熔化停止，此时“神奇物质”可能部分熔化，也可能全部熔化；之后水温继续降低，若水温低于55℃，水将吸热，“神奇物质”放热、凝固，使水温回升至55℃，如此往复，水温会长时间保持在55℃，在此过程中我们无法确定“神奇物质”一定是什么状态，故选D；
（2）[2]由上述分析可知，“神奇物质”为晶体。凝固是物体放热，由液体变为固体的过程，且“神奇物质”为晶体，温度达到熔点时，虽不断放热，但温度不变，故选D。
21．(1)8.4×103J；(2)，J/kg，3.36×105J/kg
【分析】(1)从图像上可知，水从第至第，温度由升高到，根据求出水吸收的热量；
(2)根据熔化热的定义得出其单位；相同时间内吸收的热量相同，据此可求从第至第吸收的热量，进而求出熔化热。
【详解】解：
(1)由图像可知，水从第至第温度从升高到，吸收的热量
(2)由“质量的晶体在熔化成同温度的液态物质时所需吸收的热量称为该物质的熔化热”可知熔化热的单位：，冰完全熔化吸收的热量
答：(1)第至第共吸收的热量；
(2)熔化热的计算公式是，熔化热的单位是，冰的熔化热是。
22．（1）2.1×104J；（2）4.2×103J/（kg℃）；（3）1.68×105J/ kg
【详解】（1）在最初的 2min内，由图像可知物质的温度变化是20℃，物质吸收的热量为
Q吸=cm△t=2.1×103J/（kg℃）×0.5kg×20℃=2.1×104J
（2）假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，在2min内吸收的热量是2.1×104J，从图像可知物质液态时在第10min到第12min温度的变化是10℃，所以此时的比热容是
c2=2.1×104J /（0.5kg×10℃）=4.2×103J/（kg℃）
（3）若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做这种物质的熔化热” 用“λ”表示，根据图像信息，在2min内吸收的热量是2.1×104J，该物质从2min到10min全部熔化，需要8min，吸收的热量为2.1×104J×4=8.4×104J。
∴该物质的熔化热
λ=8.4×104J/0.5kg=1.68×105J/ kg
