中考物理實(shí)驗(yàn)3 （考點(diǎn)精練）探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律（解析版）

實(shí)驗(yàn)3探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律反饋練習(xí)一．選擇題1．如圖是“探究石蠟的熔化特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．石蠟應(yīng)碾碎后放入試管中 B．溫度計(jì)的玻璃泡應(yīng)放置在石蠟內(nèi)部 C．“水浴法”加熱可以使石蠟受熱均勻 D．熔化的過(guò)程中，石蠟溫度保持不變【解析】A、蠟燭應(yīng)碾碎后放入試管中，這樣蠟燭能均勻受熱，故A正確；B、用溫度計(jì)測(cè)溫度時(shí)，溫度計(jì)的玻璃泡應(yīng)插入蠟燭內(nèi)部，但不能碰容器底和容器壁，故B正確；C、“水浴法”加熱可以使蠟燭受熱均勻，故C正確；D、石蠟熔化過(guò)程中，溫度逐漸上升，說(shuō)明蠟燭是非晶體，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，故D錯(cuò)誤；故選：D。2．如圖是小葉同學(xué)用火焰穩(wěn)定的酒精燈對(duì)冰塊加熱“探究冰的熔化特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)。圖中兩條圖線(xiàn)中的一條是他依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制而成。已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），c冰＝2.1×103J/（kg?℃），m冰＝0.1kg）。酒精燈均勻加熱，下列分析不正確的是（）A．小葉繪制的是乙 B．0～2min內(nèi)冰塊吸收的熱量為1.05×103J C．10min末，水的末溫為5℃ D．2～8min內(nèi)冰水混合物溫度不變，其內(nèi)能增加【解析】A、由圖可知，在0～2min內(nèi)，冰吸收熱量，溫度升高了5℃；冰化成水后，質(zhì)量不變，根據(jù)題意可知，水的比熱容是冰的比熱容的2倍，根據(jù)Q＝cm△t可知，水升高5℃所需的熱量為冰升高5℃所需熱量的2倍，即水升高5℃，所需的加熱時(shí)間為4min，故乙圖線(xiàn)是水的升溫圖象，故A正確，不符合題意；B、冰吸收的熱量為：Q冰＝c冰m冰△t＝2.1×103J/（kg?℃）×0.1kg×5℃＝1.05×103J，故B正確，不符合題意；C、吸熱熱量一定時(shí)，由于冰的比熱容小于水的比熱容，所以冰升高的溫度大于水升高的溫度，由于冰在0﹣2min升溫5℃，則水在8﹣10min升溫要小于5℃，所以在10min末，水的溫度要低于5℃，故C錯(cuò)誤，符合題意；D、冰在熔化過(guò)程中，不斷吸熱，溫度保持不變，內(nèi)能增加，故D正確，不符合題意。故選：C。3．圖甲為探究冰熔化特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置，圖乙為觀察“碘錘”中的物態(tài)變化實(shí)驗(yàn)裝置。已知標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰和碘的熔點(diǎn)分別是0℃和113.5℃，以下判斷正確的是（）A．兩者都采用了“水浴法”加熱，目的都是為了均勻受熱 B．冰和碘都要經(jīng)歷固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程 C．冰和碘在發(fā)生物態(tài)變化時(shí)都要吸收熱量 D．冰和碘在發(fā)生物態(tài)變化的溫度都要升高【解析】A、使用水浴法對(duì)“碘錘”加熱目的是使碘的溫度不高于其熔點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B、固態(tài)的碘受熱容易升華，直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，故B錯(cuò)誤；C、冰受熱要熔化，碘受熱要升華，熔化和升華都吸熱，故C正確；D、冰是晶體，在熔化過(guò)程中溫度保持不變，故D錯(cuò)誤。故選：C。4．小剛探究某物質(zhì)熔化和沸騰的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，他把100g某種固體碾碎后放入試管中，插入溫度計(jì)，再將試管放在裝有水的燒杯中加熱（物質(zhì)在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等）。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的圖象如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，小明發(fā)現(xiàn)從開(kāi)始加熱到實(shí)驗(yàn)結(jié)束的10min內(nèi)消耗4g酒精，酒精的熱值3.0×107J/kg，這種物質(zhì)的液態(tài)比熱容c＝1.8×103J/（kg?℃）。下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是（）A．該物質(zhì)熔化時(shí)溫度雖沒(méi)有改變但內(nèi)能卻增加了 B．從開(kāi)始沸騰到實(shí)驗(yàn)結(jié)束物質(zhì)所吸收的熱量為7.2×103J C．該物質(zhì)固態(tài)時(shí)的比熱容為2.7×103J/（kg?℃） D．該裝置能量的轉(zhuǎn)化效率為30%【解析】A、由圖可知，該物質(zhì)是晶體，在熔化的過(guò)程中，吸收熱量，但溫度不變，內(nèi)能變大，故A正確；B、由圖知，從熔化開(kāi)始到熔化結(jié)束的時(shí)間為2min，t0＝50℃，t＝90℃，吸收的熱量為：Q＝cm（t﹣t0）＝1.8×103J/（kg?℃）×0.1kg×（90℃﹣50℃）＝7200J；由于用同一個(gè)熱源加熱，在相同時(shí)間內(nèi)，物質(zhì)吸收的熱量是相同的，所以從熔化結(jié)束升高到沸點(diǎn)所吸收的熱量為7200J，沸騰時(shí)的時(shí)間為2min，吸熱為7200J，故B正確；C、用相同的熱源加熱，在相同的時(shí)間內(nèi)吸收的熱量是相同的，由圖可知，液態(tài)時(shí)在2min內(nèi)吸收的熱量是7200J；則在固態(tài)時(shí)加熱的時(shí)間為3min，則固態(tài)時(shí)吸收的熱量為：Q'＝Q＝1.5×7200J＝10800J；固態(tài)時(shí)的比熱容為：c'＝＝＝3.6×103J/（kg?℃）；故C錯(cuò)誤；D、由圖可知該物質(zhì)從熔點(diǎn)升高到沸點(diǎn)用了2min，從開(kāi)始加熱到實(shí)驗(yàn)結(jié)束共用10min，從開(kāi)始加熱到實(shí)驗(yàn)結(jié)束該物質(zhì)吸收的熱量×7200J＝36000J，4g酒精完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝0.004kg×3.0×107J/kg＝120000J，這種裝置能量的轉(zhuǎn)化效率：η＝＝×100%＝30%，故D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選：C。5．如圖所示，小美同學(xué)對(duì)冰和石蠟分別加熱，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成兩種物質(zhì)的溫度隨時(shí)間變化的圖象，下列分析正確的是（）A．甲圖中CD段是冰熔化的過(guò)程 B．甲圖中的AB段的比熱容比CD段大 C．甲圖中BC、DE段物質(zhì)內(nèi)能持續(xù)增加 D．乙圖象是冰的溫度隨時(shí)間變化的圖象【解析】A、甲圖象中，BC段和DE段的溫度均不變，說(shuō)明該物質(zhì)有固定的熔點(diǎn)，是晶體，則此物質(zhì)是冰；其中，AB段表示冰吸熱升溫；BC段是冰的熔化過(guò)程，熔點(diǎn)為0℃，此過(guò)程處于固液共存狀態(tài)；CD段是水吸熱升溫；DE段是水的沸騰過(guò)程，此過(guò)程吸熱溫度不變，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)公式Q吸＝cm△t可以知道，當(dāng)質(zhì)量和吸收的熱量相同時(shí)，比熱容c和升高的溫度△t成反比，AB段的冰溫度升高的快，是因?yàn)樵撐镔|(zhì)固態(tài)時(shí)的比熱容比液態(tài)時(shí)的比熱容小，故B錯(cuò)誤；C、晶體熔化過(guò)程和沸騰的特點(diǎn)都是：繼續(xù)吸熱，溫度保持不變，內(nèi)能增加，故C正確；D、冰是晶體，所以冰熔化的圖象為甲，故D錯(cuò)誤。故選：C。二．填空題6．在做“海波熔化”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，他們采用如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置。將裝有海波的大試管放入沸水中并取走酒精燈，溫度計(jì)A和B分別測(cè)量海波和燒杯中熱水的溫度。根據(jù)兩個(gè)溫度計(jì)的示數(shù)，繪制出了海波和熱水的溫度隨時(shí)間變化的圖象（如圖乙）。由圖象可知，在第8min時(shí)，大試管內(nèi)的海波處于（選填“固態(tài)”、“液態(tài)”或“固液共存態(tài)”）。第10min后，海波的熔化將（選填“繼續(xù)”或“停止”）?！窘馕觥坑蓤D象可知，從第5分鐘時(shí)，達(dá)到海波的熔點(diǎn)，開(kāi)始熔化；第8分鐘時(shí)，海波正處于熔化階段，故海波處于固液共存態(tài)，到第10分鐘，海波不能繼續(xù)吸熱，海波的熔化將停止。故答案為：固液共存態(tài)；停止。7．如圖甲所示，在0℃的室溫下，小明將裝有碎冰的試管放入盛有溫水的燒杯中，探究“冰的熔化特點(diǎn)”。他用溫度計(jì)分別測(cè)量試管中的冰和燒杯中水的溫度變化，用計(jì)時(shí)器測(cè)量所用時(shí)間并描繪出“溫度﹣時(shí)間”變化圖象如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)15min后，發(fā)現(xiàn)試管中依然有部分碎冰。（1）將裝有碎冰的試管放入溫水中加熱，而不是用酒精燈對(duì)試管直接加熱，這樣做的好處有：①，②。（2）如圖丙所示為某時(shí)刻A溫度計(jì)的示數(shù)，其讀數(shù)為℃。（3）分析圖乙所示的圖象可知：①實(shí)驗(yàn)中冰熔化時(shí)間為min。②10min后，燒杯中（選填“沒(méi)有”或“有”）少量冰出現(xiàn)。③15min的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，試管中冰的質(zhì)量變化特點(diǎn)是?！窘馕觥浚?）將裝有冰的試管放入溫水中加熱，而不是用酒精燈直接對(duì)試管加熱，這樣做不但能使試管受熱均勻，而且冰的溫度上升速度較慢，便于記錄各個(gè)時(shí)刻的溫度；（2）由圖知溫度計(jì)的分度值為1℃，液柱在0℃以下，是﹣4℃；（3）①由圖乙知，冰從5min開(kāi)始熔化，到10min時(shí)冰和水的溫度相同，由于溫度相同，冰不能繼續(xù)吸熱，所以不再熔化，所以熔化時(shí)間為10min﹣5min＝5min；②10min后，燒杯中水的溫度和冰的溫度相同，都為0℃，達(dá)到水的凝固點(diǎn)，但水不能繼續(xù)放熱，水不會(huì)凝固，燒杯沒(méi)有少量冰出現(xiàn)；③由圖知0﹣5min內(nèi)，冰溫度低于熔點(diǎn)，不會(huì)熔化，5﹣10min冰到達(dá)熔點(diǎn)，繼續(xù)吸熱，會(huì)熔化，冰的質(zhì)量減少，10﹣15min冰水的溫度相同，冰不會(huì)繼續(xù)吸熱，不會(huì)繼續(xù)熔化，所以冰的質(zhì)量不變，綜合分析15min的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，試管中冰的質(zhì)量變化特點(diǎn)是先不變?cè)贉p少最后不變。故答案為：（1）①均勻受熱；②冰的溫度升高較慢，便于記錄各個(gè)時(shí)刻的溫度；（2）﹣4；（3）①5；②沒(méi)有；③先不變?cè)贉p少最后不變。三．實(shí)驗(yàn)探究題8．在探究某種物質(zhì)熔化過(guò)程的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組決定用海波進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置如圖甲。（1）實(shí)驗(yàn)中需要的測(cè)量工具是溫度計(jì)和，加熱時(shí)需要不斷觀察溫度的變化和物質(zhì)的變化；（2）實(shí)驗(yàn)中采用水浴法對(duì)試管中的海波加熱，是本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，這是因?yàn)榧訜徇^(guò)程中需要盡量做到使海波；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，他們繪制了溫度隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)如圖所示，由圖可知：實(shí)驗(yàn)中該物質(zhì)的熔化過(guò)程經(jīng)歷時(shí)長(zhǎng)min；（4）由圖象分析，這種物質(zhì)的固態(tài)比液態(tài)同樣加熱方式下溫度上升（選填“快”或“慢”）。【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中需要用溫度計(jì)測(cè)量溫度，用秒表測(cè)量所用的時(shí)間，加熱時(shí)還要觀察海波的狀態(tài)變化情況；（2）水浴法能使物質(zhì)均勻受熱，并且水升溫緩慢，海波吸熱過(guò)程較長(zhǎng)，利于觀察狀態(tài)的變化和記錄測(cè)量數(shù)據(jù)；（3）由圖可知，海波從第3min開(kāi)始熔化到第8min熔化結(jié)束，熔化過(guò)程共經(jīng)歷了8min﹣3min＝5min；（4）海波是晶體，在未達(dá)到熔點(diǎn)溫度時(shí)是固態(tài)，溫度大于熔點(diǎn)溫度是液態(tài)，由圖象分析，這種物質(zhì)的固態(tài)比液態(tài)同樣加熱方式下溫度上升快。故答案為：（1）秒表；狀態(tài)；（2）受熱均勻；（3）5；（4）快。9．在探究“冰熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。（1）觀察圖乙，溫度計(jì)的示數(shù)為℃。（2）某同學(xué)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制了溫度隨時(shí)間變化的圖象（如圖丙所示），由圖象可知：冰是（選填“晶體”或“非晶體”）。（3）根據(jù)圖象得出的探究結(jié)論是：冰在熔化過(guò)程中吸收熱量，溫度（選填“升高”、“降低”或“不變”）?！窘馕觥浚?）從圖中知，溫度計(jì)的分度值為1℃，溫度計(jì)示數(shù)為﹣2℃；（2）冰有固定的熔化溫度，為晶體；（3）熔化過(guò)程溫度一直為0℃；故答案為：（1）﹣2；（2）晶體；（3）不變。10．在探究“固體熔化時(shí)溫度變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，將質(zhì)量相等的A、B兩種固體物質(zhì)分別放入兩個(gè)相同的試管中，再將兩個(gè)試管同時(shí)放入裝有水的大燒杯中加熱，如圖甲所示，圖乙和圖丙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出的A、B兩種物質(zhì)溫度隨時(shí)間變化的圖象。（1）圖甲中實(shí)驗(yàn)裝置的組裝順序是（選填“自下而上”或“自上而下”）。某時(shí)刻右側(cè)溫度計(jì)的示數(shù)如圖甲所示，溫度為℃；（2）由圖乙和圖丙可知，一定屬于晶體的是（選填“A”或“B”）物質(zhì)，晶體熔化時(shí)的特點(diǎn)是（選填“吸收”或“放出”）熱量，溫度不變；（3）由圖丙可知，B物質(zhì)熔化過(guò)程所用時(shí)間為分鐘，在第6分鐘B物質(zhì)處于態(tài)（選填“固”、“液”或“固液共存”）；（4）已知A液體的沸點(diǎn)低于水的沸點(diǎn)，B液體的沸點(diǎn)等于水的沸點(diǎn)，繼續(xù)給燒杯中的水加熱至沸騰并持續(xù)一段時(shí)間，在水沸騰過(guò)程中，試管（選填“A”、“B”或“A”和“B”）內(nèi)的液體能沸騰?！窘馕觥浚?）酒精燈需用外焰加熱，溫度計(jì)的玻璃泡要全部浸沒(méi)到液體中，但不能碰到容器壁和容器底，所以組裝器材時(shí)按照自下而上的順序進(jìn)行；如圖甲所示，溫度計(jì)分度值是1℃，液柱在零下，所以溫度計(jì)示數(shù)是﹣2℃；（2）A和B兩種物質(zhì)都在不斷吸收熱量，物質(zhì)B在一段時(shí)間內(nèi)吸收熱量溫度保持不變，物質(zhì)B是晶體；物質(zhì)A吸收熱量溫度不斷升高，物質(zhì)A的熔點(diǎn)可能小于圖象中顯示的溫度，則物質(zhì)A是非晶體，若物質(zhì)A的熔點(diǎn)大于圖象中顯示的溫度，則物質(zhì)A有可能是晶體；晶體熔化時(shí)吸熱溫度不變；（3）由圖丙可知，B物質(zhì)熔化過(guò)程所用時(shí)間為10min﹣4min＝6min；在第6分鐘B物質(zhì)在熔化過(guò)程中，處于固液共存態(tài)；（4）當(dāng)大燒杯中的水沸騰后，盡管不斷吸熱，但燒杯中的水溫度不再升高，保持水的沸點(diǎn)溫度不變；已知A液體的沸點(diǎn)低于水的沸點(diǎn)，B液體的沸點(diǎn)等于水的沸點(diǎn)，A液體溫度達(dá)到沸點(diǎn)后仍然可以繼續(xù)吸收熱量，所以A液體可以沸騰；B液體的沸點(diǎn)等于水的沸點(diǎn)，這時(shí)雖然達(dá)到了沸點(diǎn)，但不能繼續(xù)吸收熱量，所以試管中的B液體不會(huì)沸騰。故答案為：（1）自下而上；﹣2；（2）B；吸收；（3）6；固液共存；（4）A。11．在“探究晶體熔化和凝固規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，繪制出了如圖所示的圖象。（1）圖中，海波的熔化過(guò)程是段（用圖中字母表示），此過(guò)程中海波熱（選填“吸”或“放”）。（2）圖中，海波在D點(diǎn)是態(tài)，在G點(diǎn)是態(tài)（均選填“固”或“液”）。（3）若探究“海波的熔化”實(shí)驗(yàn)中，小明發(fā)現(xiàn)海波熔化過(guò)快，應(yīng)采取的操作是?！窘馕觥浚?）BC段表示海波的熔化過(guò)程，此過(guò)程中海波處于固液共存態(tài)。此時(shí)海波雖然繼續(xù)吸熱，但溫度保持不變。（2）由圖象可知，AB段表示海波還沒(méi)有熔化處于固態(tài)，BC段是海波的熔化過(guò)程，CD段表示海波已經(jīng)熔化完畢，故D點(diǎn)處于液態(tài)，EF段表示凝固過(guò)程，在F點(diǎn)已經(jīng)凝固完畢，故G點(diǎn)處于固態(tài)。（3）海波整個(gè)熔化過(guò)程太快，是因?yàn)楹２ǖ馁|(zhì)量太小，要增加海波的質(zhì)量或用小火加熱。故答案為：（1）BC；吸；（2）液；固；（3）增加海波的質(zhì)量。12．在做“海波熔化”實(shí)驗(yàn)時(shí)，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別用了如圖1所示甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）哪個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的方案好？。請(qǐng)說(shuō)明原因：。（2）除了上述的實(shí)驗(yàn)裝置，為了完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需要用到的測(cè)量?jī)x器是。（3）如表是一個(gè)小組的測(cè)量數(shù)據(jù)：時(shí)間/min0123456789101112溫度/℃40424446484848484848505356請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖2中繪制海波熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象。（4）某同學(xué)自己研究并記錄了水凝固過(guò)程中溫度隨時(shí)間變化的情況，并根據(jù)記錄數(shù)據(jù)斷出了如圖3所示圖象。①圖中，2分鐘前水處于態(tài)。②水凝固過(guò)程要（選