第三章八年级物理第一卷3.2熔化与凝固练习题(带分析的新教育版)

专题3.2

熔化和凝固
 
1．物质由固态变为液态的过程叫熔化，物质由液态变为固态的过程中叫凝固．熔化过程要吸热，凝固过程要放热．
2．固体分为晶体和非晶体两类．晶体在熔化过程中不断吸热，但温度保持不变，有固定的熔化温度，即熔点，如冰、海波、石英、水晶及各种金属．非晶体在熔化过程中不断吸热，温度不断升高，没有熔点，如蜡、松香、玻璃、沥青．
3．同种物质的凝固点和它的熔点相同。
4．晶体熔化条件：温度达到熔点,能继续吸热；晶体凝固条件：温度达到凝固点,能继续放热。
 
知识点一：熔化和凝固
1.物态变化：物质各种状态之间的变化叫做物态变化。
物质有三种基本形态，固态、液态和气态。
状态    形状（固定/不固定）    体积（固定/不固定）
固定    固定    固定
液态    不固定    固定
气态    不固定    不固定
物体的温度发生变化时，三种状态之间能发生相互变化。
2.熔化和凝固：
（1）物质从固态变成液态的过程叫做熔化，从液态变成固态的过程叫做凝固。
（2）注意区别熔化和溶化
熔化：是物质从固态变成液态的过程，是一种物态变化的过程，这个过程需要加热。所以用“火”旁“熔”，例如加热冰熔化为水，蜡加热要熔化。
溶化指固体溶解，是某固态物质，在另一种液态物质分散成单个分子或离子的扩散过程。此过程不需要加热，但是必须有液体，所以用三点水旁“溶”，如把糖放在水中溶化成糖水。

3.固体熔化和凝固时的温度变化规律
（1）注意：酒精灯外焰加热，水浴加热、并且加热的过程中要用搅拌器不断地搅拌冰块或者海波（被加热物体受热均匀）。
（2）现象：海波经过缓慢加热，温度逐渐上升，当温度达到48℃时，海波开始熔化。在熔化过程中，虽然继续加热，但海波的温度始终保持在熔点不变，直到熔化完后，温度才继续上升。停止加热，变成液态的海波又逐渐变成固态，温度还是始终保持在熔点不变，等到所有的海波全变成固态时，温度才又继续下降。
石蜡的熔化过程则不同，随着不断加热，石蜡的温度不断上升，在此过程中，石蜡由硬变软变稀，最后熔化为液体。停止加热，由稀变软，又变成固态，温度不断降低。
【例题1】（2019广西北部湾）下列过程属于熔化现象的是（    ）
A．冰雪消融        B．霜满枝头         C．滴水成冰        D．樟脑片变小
【答案】A
【解析】A．冰雪消融是固体变成液体的过程，属于熔化现象，故A符合题意；B．霜满枝头是气体变成固体的过程，属于凝华现象，故B不符合题意；C．滴水成冰是液体变成固体的过程，属于凝固现象，故C不符合题意；D．樟脑片变小是固体变成气体的过程，属于升华现象，故D不符合题意。
【例题2】（2018·无锡）下列现象中由凝固形成的是(  )
A．冬天早晨草木上的霜             B．春天早晨常见的雾
C．钢水浇铸成火车轮               D．衣柜中的樟脑丸变小
【答案】C
【解析】霜是空气中的水蒸气在温度较低时直接凝华成固体小冰晶，属于凝华现象；雾是由空气中的水蒸气在温度降低时，放出热量液
化成的小水珠，属于液化现象；樟脑丸变小是升华现象；只有钢水浇铸成火车轮是由液态变成固态，属于凝固现象，所以C项正确．
【例题3】（2019湖北荆州）在探究“物质熔化规律”的实验中，小芳将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中，并放在同一个装有水的大烧杯中进行加热，如图甲所示。根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象，如图丙。请回答下列问题：
 
（1）如图甲中的器材安装顺序是     （选填“从上至下”或“从下至上”）。
（2）实验中某时刻温度计示数如图乙，此时温度计示数为     ℃。
（3）如图丙中     （选填“A”或“B”）是冰，熔化过程经历了     min。
（4）当冰全部熔化后，继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间，发现试管中的水始终不会沸腾，其原因可能是     。
【答案】（1）从下至上（2）﹣4 （3）A；4（4）试管中的水达到沸点后不能继续吸热。
【解析】（1）在使用酒精灯时，需要用其外焰加热，所以要先根据酒精灯确定铁圈的位置。又因为使用温度计时，温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中，但不能碰到容器底和容器壁，所以要根据温度计的长度确定横杆的位置，因此按照“由下至上”安装实验装置。
（2）由图可知，温度计的分度值是1℃，温度计的读数是﹣4℃。
（3）分析图象A 可知，在0℃时，图线呈水平，此时的温度就是冰的熔点，熔化经历的时间为6min﹣2min＝4min；
（4）冰全部熔化成水后继续用酒精灯不断地加热，当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后，烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热，能够沸腾，但试管中的水可以达到沸点但无法从烧杯的水中继续吸热，因此试管中的水最终不会沸腾。
知识点二：熔点和凝固点
1.    根据物质在熔化时有无固定的熔化温度可将物质分为两类：晶体和非晶体。
（1）晶体：有固定的熔化温度的物质称为晶体，如海波、冰、石英、所有金属等。
（2）非晶体：没有固定的熔化温度的物质称为非晶体，如石蜡、沥青、玻璃、橡胶等。
2.熔点和凝固点
（1）熔点：晶体熔化时的温度叫做晶体的熔点，晶体都有一定的熔点，如冰的熔点是0℃、海波的熔点是48℃、萘的熔点是80℃。
（2）凝固点：晶体凝固时的温度叫做晶体的的凝固点，同种晶体的熔点与凝固点相同。
【例题4】（2019北京）在研究某物质熔化过程中温度的变化规律时，持续加热该物质，记录并描绘出了该物质温度随时间变化的图线，如图所示。根据图象可知该物质是   （选填“晶体”或“非晶体”），判断依据是     。
 
【答案】晶体；有熔点。
【解析】根据图象是否有不变的温度判断是晶体还是非晶体，要学会从图象中找出与晶体有关的信息，解题的关键是理解图象中每一阶段表示的含义及物质的状态。晶体和非晶体在熔化过程中的区别：晶体在熔化过程中，温度不变；非晶体在熔化过程中温度不断上升，晶体熔化时的温度为熔点。由图知，该物质在熔化过程中，温度保持80℃不变，所以该物质为晶体。并且熔点为80℃。
知识点三：熔化吸热和凝固放热
1.晶体熔化需要两个条件：温度必须达到熔点；让晶体继续吸热。晶体凝固也需要两个条件：温度必须降到凝固点；让晶体继续放热。
2.晶体在处于熔点和凝固点时，可能处于液态，可能处于固态，也可能处于固液共存状态。
【例题5】（2019黑龙江大庆）下列物态变化中，需要吸收热量的是（  ）
A．冰雪消融    B．浓雾生成       C．露珠形成    D．窗花凝结
【答案】A
【解析】A.冰雪化成水是固态变为液态，是熔化现象，熔化需要吸热。故A正确；
B.雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化需要放热。故B错误；
C.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化需要放热，故C错误；
D.窗花是室内温度较高的水蒸气遇冷凝华形成的，凝华需要放热，故D错误。

 
一、选择题
1.(2019四川乐山）下列现象产生的过程中要吸热的是（  ）
       
A. 壶口附近的“白气”         B. 北方的冬天，植物上的雾凇
C. 夏天的清晨，蜻蜓身上的露珠 D. 铁矿熔化成的铁水
【答案】D
【解析】A.壶口附近的“白气”是壶中冒出的水蒸气遇冷液化形成的，液化放热，故A不符合题意；
B.北方的冬天，植物上的雾凇是水蒸气凝华形成的固态小冰晶，凝华放热，故B不符合题意；
C.“夏天的清晨，蜻蜓身上的露珠是大气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化放热，故C不符合题意；
D.铁矿熔化成的铁水在熔化过程中放热，故D符合题意。
2.（2019湖南郴州）如图所示是海波熔化时温度随时间变化的图象。由此可判断（  ）
 
A．海波是非晶体                      B．海波的熔化时间是5min    
C．海波的熔点是50℃                  D．海波在熔化过程中吸收热量，温度升高
【答案】C
【解析】（1）由图象可知，海波从第5分钟开始温度保持50℃不变，所以海波是晶体，其
熔点为50℃，约到第8min时熔化完成，则熔化过程持续了约8min﹣5min＝3min，故AB错
误，C正确；
（2）海波是晶体，在熔化过程中吸收热量，温度保持不变，故D错误。
3.（2017·潍坊）如图所示是分别表示甲、乙、丙、丁四种物质熔化或凝固规律的图线，下列说法正确的是(  )
 
A．甲种物质是晶体，图线表示凝固过程       B．乙种物质是非晶体，图线表示熔化过程
C．丙种物质是非晶体，图线表示凝固过程     D．丁种物质是晶体，图线表示凝固过程
【答案】B
【解析】甲图线中有一段吸收热量而温度保持不变的过程，这是晶体的熔化图线；而丙图线有一段放出热量而温度不变的过程，这是晶体的凝固图线；乙图线是吸收热量温度逐渐上升，属于非晶体的熔化图线；丁图线是放出热量温度逐渐降低，属于非晶体的凝固图线，因此只有选项B正确．
4.把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中，如图所示。用酒精灯对烧杯底部慢慢加热，当烧杯中的冰块有大半熔化时，试管中的冰(  )
 
A．熔化一部分       B．全部熔化          C．一点也不熔化        D．无法判断
【答案】C
【解析】冰熔化需要的两个条件：一是温度达到0  ℃；二是周围的温度比0  ℃高．冰的温度比0 ℃低时，冰吸热升温，但不会熔化； 周围温度不比0 ℃高时，0 ℃的冰不能从周围吸热熔化．本题的试管放在烧杯中，对烧杯加热的结果：烧杯内的冰吸热熔化，当烧杯内的一部分冰熔化，烧杯内为冰水混合物时，它的温度保持为0 ℃不变，大试管放在烧杯里，周围是温度为0  ℃的冰水混合物，大试管内的冰不能从与它温度相同的周围吸热，所以试管内的冰不会熔化，选项C正确．
5.(2018黑河)下列物态变化中，属于凝固的是(  )
A．寒冷的冬天，湖水结成冰                B．炎热的夏天，冰棍周围冒“白气”
C．初冬的清晨，地面上出现霜              D．秋天的夜晚，草叶上出现露珠
【答案】A
【解析】凝固是液态变为固态，水结冰是凝固现象，A项正确；B，D两项都属于水蒸气的液化现象；C项则属于水蒸气的凝华现象，故应选A.
6．如图所示，把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中，用酒精灯在底部慢慢加热，当烧杯中的冰块大部分熔化时，试管中的冰(  )
 
A．也熔化一部分              B．全部熔化
C．一点都没有熔化            D．下边的熔化，上边的没熔化
【答案】C
【解析】晶体熔化的条件是温度达到熔点且能继续吸热，烧杯中的冰块没有熔化完之前温度不变，始终是0 ℃；试管中的冰温度能达到0 ℃，但此时其温度与烧杯中冰水混合物的温度相同，无法继续吸热，因此不能熔化．
7.（2019湖南株洲）某物质在冷却过程中温度的变化曲线如图所示。据图知，这物质（  ）
 
A．是非晶体         B．在t1时刻是固态    C．在t2时刻是液态       D．在t2时刻正放热
【答案】D
【解答】A.由图知，该物质有一段时间温度保持不变，所以该物质是晶体，故A错误；
B.在t1时刻该物质还没有开始凝固，处于液态，故B错误；
CD.在t2时刻是凝固过程中处于固液共存状态，此时不断放热，但温度没有降低，故C错误，D正确。
8．(2017·济宁)炎热的夏天，小红从冰箱冷冻室中取出一些冰块放入可乐杯中，经过一段较长时间后，杯中的冰块全部变成了液态，下图中能正确反映冰块物态变化过程的是(  )
 
【答案】B
【解析】冰属于晶体，晶体熔化的条件是温度达到熔点且要吸收热量，当冰块温度低于0 ℃时，它吸热升温，状态不变，当
达到熔点后，吸收热量开始熔化，在熔化过程中吸收热量，而温度保持不变，直到冰全部熔化为水后，再从外界吸收热量，温度升高，所以B选项中图象是正确的．
9．下图是对冰加热时其温度随时间变化的图像，由图可知(  )
 
A．BC段是一个放热过程                   B．冰的熔点是0 ℃
C．CD段该物质处于气态                   D．DE段表示冰的熔化过程
【答案】B
【解析】此图像综合考查了冰的熔化和水的沸腾．冰是晶体，熔化过程温度不变，继续吸热．CD段是冰熔化完后的升温过程，处于液态；DE段表示水的沸腾过程．选项B正确．
10.（2019山东泰安）下列自然现象中的物态变化，需要吸热的是（  ）
A．春天，河道冰雪消融                    B．夏天，山间云雾蒸腾    
C．秋天，花草凝结露珠                    D．冬天，草木挂满白霜
【答案】A
【解析】A.春天，冰雪消融，固态冰变成液态水，属于熔化现象，熔化吸热，故A正确；
B.雾是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴，属于液化现象，液化放热，故B错误；
C.露珠是由空气中的水蒸气液化而成的，液化放热，故C错误；
D.霜，是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶，属于凝华现象，凝华放热，故D错误。
11.如图所示是甲、乙两种物质的熔化图象，下列说法正确的是（  ）
 
A．0～4min甲比乙吸热多                     B．4～8min甲不吸热
C．0～10min甲和乙内能不断增加              D．0～10min甲和乙温度不断升高
【答案】C
【解析】（1）相同时间吸收的热量相同；
（2）明确图象中横纵坐标所表示的内容，可以看出物质的温度整体呈上升趋势，且有一段时间物质吸热但温度不再高，说明这是晶体熔化的图象，熔化过程吸热温度不变；
（3）无论晶体还是非晶体吸热内能都增加；
（4）晶体熔化过程吸热温度不变；非晶体吸热温度升高。
A.加热相同的时间，吸收的热量相同，故0～4min甲乙吸热一样多，故A错误；
B.甲物质的温度整体呈上升趋势，且有一段时间物质吸热但温度不再高，说甲是晶体熔化的图象，熔化过程吸热温度不变；乙吸热温度一直升高是非晶体，故B错误；
CD.0～10min甲和乙都吸热，内能都不断增加，只是甲是晶体，吸热温度不变，乙是非晶体，吸热温度升高，故C正确，D错误。
12.（2019山东临沂）右图是某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线。由图可知该物质（  ）
 
A. 是晶体，熔化持续了8min    B. 在A点是液态，B点是固态
C. 在A点的内能比B点的小    D. 在OA段的比热容比BC段的大
【答案】C
【解析】ABC、由图象知，该物质在熔化过程中保持50℃不变，所以熔点为50℃，并且为晶体，物质在A点为固态，B点熔化结束为液态，熔化时间由4min开始到8min结束，共4min。
晶体在熔化过程虽然温度保持不变，但要不断吸热，内能增大，故在A点的内能比B点的小。故AB错误，C正确；
D、由图象可知，相同的时间内OA段升高的温度大于BC段升高的温度，由Q=cm△t可知：当吸收的热量和质量都相同时，△t越大比热容就越小，所以在OA段的比热容比BC段的小。故D错误。
13.（2019山东德州）下列物态变化中属于吸热现象的是哪一组（    ）
①初春：冰雪消融 ②盛夏：洒水降温 ③深秋：浓雾弥漫 ④严冬：凝重的霜
A．①②    B．②③    C．③④    D．①④
【答案】A
【解析】物质在发生物态变化时必然要伴随着吸放热的进行，其中熔化、汽化、升华过程需要吸收热量，凝固、液化、凝华过程需要放出热量
①初春，冰雪消融是物质由固态变为液态的过程，是熔化过程，熔化吸热；故①符合题意；
②盛夏，洒水降温是液态水变成水蒸气是汽化现象，汽化吸热，故②符合题意；
③深秋：浓雾弥漫是水蒸气遇冷液化放热形成的，故③不符合题意；
④严冬：凝重的霜霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，是凝华过程，凝华放热，故④不符合题意。
综合分析①②符合题意，故A正确，BCD错误。
二、填空题
14.海波在熔化过程中不断吸热，温度  （选填“升高“或“不变”）；说明海波属于  （选填“晶体”或“非晶体”）
【答案】不变；晶体。
【解析】海波在熔化过程中，不断吸收热量，温度不变，有固定的熔点，所以海波是晶体。
15．如图是A、B两种物质的熔化图象，由图象可知  （填“A”或“B”）物质是晶体，该晶体的熔点是  ℃
 
【答案】A；80．
【解析】考查熔化和凝固的温度—时间图象．晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，因此根据图象中观察是否有固定熔点区分晶体和非晶体，同时熔化时，温度不变，该温度为熔点．从图中可知，A在熔化过程中吸收热量，温度保持80℃不变，所以B是晶体，且熔点为80℃．
16．在1标准大气压下，保温瓶中盛有半瓶0摄氏度的水，现将温度为﹣10摄氏度的冰投入水中，并盖上瓶盖，将会发生的现象是     。理由是                       ．
A．水的质量减少，冰的质量增加；    B．水和冰的质量都不变；
C．水的温度降低，冰的温度升高；    D．水和冰的温度都不变
【答案】A。因为温度较低的冰块放进温度较高的水中后，要发生热传递，﹣10℃的冰块吸热后温度升高，由于0℃的水较多，故冰块能吸收足够的热量升温到0℃，0℃的水放热后，温度不变，由液态水凝固成0℃的冰，故水的质量减少，冰的质量增加。
【解析】考查凝固与凝固放热特点．0℃是水的凝固点，是冰的熔点，所以在0℃时如果能吸热，冰会熔化，如果能放热，水会凝固。
因为温度较低的冰块放进温度较高的水中后，要发生热传递，﹣10℃的冰块吸热后温度升高，由于0℃的水较多，故冰块能吸收足够的热量升温到0℃，0℃的水放热后，温度不变，由液态水凝固成0℃的冰，故水的质量减少，冰的质量增加。
17.如图甲所示，探究冰的熔化特点，将装有碎冰的试管直接放置在空气中，不用酒精灯加热，这样做不但使试管均匀受热，而且冰的温度升高较   （选填“快”或“慢”），便于记录各个时刻的温度。图乙是根据实验数据绘制的冰熔化时温度随时间变化的图象。由图象可知，在第8分钟末，试管里的冰处于    （选填“固态”、“液态”或“固液共存态”），冰在熔化过程中温度           。
 
【答案】慢；固液共存态；不变。
【解析】本题是探究“冰熔化过程的规律”的实验，考查了加热的方法、晶体熔化过程的特点及对熔化图象的分析。学生分析物质熔化的图象，是本实验中应该掌握的基本技能之一，从图象中获取有效的信息，也是物理实验中经常运用的。
（1）冰的熔点为0℃，所以装有碎冰的烧杯直接放置在空气中，不但能使烧杯均匀受热，而且冰的温度升高较慢，便于记录各个时刻的温度。
（2）由图象可知，冰从4min开始熔化，到10min熔化完成，在第8分钟末，试管里的冰处于熔化过程，处于固液共存状态；
（3）冰吸收热量温度升高，达到熔点，在熔化过程中，继续吸收热量，温度保持不变。
三、实验探究题
18.（2019福建）如图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置°
（1）如图乙温度计的示数为     ℃。
（2）如图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图象。海波熔化过程对应图线中的     段（选填“AB”或“BC”）其熔点为     ℃．熔化过程中海波吸收的热量     放出的热虽（选填“大于”“小于“或“等于”）。
（3）用质量为m1的海波做实验，绘制的海波的温度随时间变化的图线如图丁中的a。若用质量为m2（m2＞m1）的海波做实验，得到的图线可能是图丁中的   （选填“b”“c”或“d”）。
【答案】（1）46；（2）BC；48；大于；（3）c。
【解析】由图可知，
（1）由图乙知：温度计上10℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1℃，即此温度计的分度值为1℃，温度计示数为46℃；
（2）如丙图，海波在BC段吸收热量，温度保持不变，所以BC段海波处于熔化过程。其熔点为48℃．熔化过程中海波吸收的热量用来熔化，故大于放出的热量；
（3）由题可知，其他条件不变，仅将海波的质量增加，海波的熔点是不变的，但是b、d表示熔点都变了，所以bd错误，c正确。
19.（2019湖南湘潭）某固态物质加热时，其温度随时间的变化关系如图2所示，请分析并回答：
 
（1）这是  （选填“晶体“或非晶体”）的  图象（选填“熔化”或“凝固”）
（2）第10min时该物质处于  态（选填“固”或“液”）。
（3）该物质的熔点是  ℃。
（4）组装图1中的实验器材时，应该  （填“从上往下”或“从下往上“）组装。
【答案】（1）晶体；熔化；（2）液；（3）80；（4）从下往上。
【解析】（1）由图象可知，第3min时这种物质开始熔化，在第9min熔化结束，该过程中温度保持在80℃不变，所以这是晶体的熔化过程；
（2）由图象可知，在第9min熔化结束，第10min时该物质处于液态；
（3）由（1）分析可知，该物质的熔点是80℃；
（4）安装实验器材时需要先固定下面的位置，能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，然后再调整上面的位置，使温度计的玻璃泡完全接触水，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底，故从下往上安装。
20.（2019•德州）小强对热现象的有关实验进行如下探究：
 
（1）在探究“冰熔化时温度的变化规律”实验中用“水浴法”加热，其目的是使冰  ；根据图甲可知，冰属于  （选填“晶体”“非晶体”）。
（2）完成上述实验后，小强换用其它装置继续探究“水沸腾时温度变化的特点”。加热一段时间后，烧杯内的水温度升高，是通过  方式增加水的内能。图乙水的沸点没有达到100℃，可能是当地大气压强  （选填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压。
（3）结合两次实验图象可知：冰的熔化过程和水的沸腾过程具有的共同特点是   。
【答案】（1）均匀受热；   晶体；（2）热传递； 低于；（3）继续吸热，温度不变。
【解析】（1）实验装置用水浴法加热，可以使冰均匀受热；
由表格数据知，冰在熔化过程中，继续吸热、温度保持不变，有一定的熔化温度，因此冰属于晶体。
（2）实验中，水从火吸收热量、内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能。
由图知，由所绘制的乙图象可知，水的沸点低于100℃，此时周围环境的大气压低于一标准大气压；
（3）冰是晶体，晶体在熔化的过程中需要吸热，但温度不变；水在沸腾时，吸收热量，但温度不变。
21.(2017·河南)小聪在“探究晶体的熔化规律”实验中，所用装置如图所示．下表为他记录的实验数据，请根据装置图和表中数据回答下列问题：
 
 
(1)实验时，将装有晶体的试管放入盛有水的烧杯中加热，试管在水中的深度要适当．其“适当”的含义是：___________________和____________________。
(2)该晶体的熔点是______℃。
(3)小聪从数据中还发现：该物质在开始2 min比最后2 min升温快，这是由于它在固态时的吸热能力比液态时的吸热能力________(填“强”或“弱”)造成的。
【答案】(1)试管不接触烧杯底也不接触烧杯壁 试管中装有晶
的部分完全浸没在水中 (2)0 (3)弱
【解析】实验中要求试管不接触烧杯底也不接触烧杯壁，试管中装有晶体的部分完全浸没在水中，否则会使晶体受热不均匀．晶体熔化时虽然继续加热，但温度保持在熔点不变，所以由表中数据看出该晶体的熔点为0 ℃.该物质在开始2 min比最后2 min升温快，表明升高相同的温度固态比液态吸收的热量少，说明它在固态时吸热能力比液态时的吸热能力弱。