7. 如图所示是某种物质熔化时温度随时间的变化的曲线图,下列分析中正确的是(

A.$AB$段表示该物质温度逐渐升高,它的熔点也在逐渐升高
B.在第$8\ min$时该物质已全部熔化
C.该曲线可能是沥青熔化时温度随时间变化的图像
D.该物质在$BC$段吸收热量但温度保持不变
D
)。A.$AB$段表示该物质温度逐渐升高,它的熔点也在逐渐升高
B.在第$8\ min$时该物质已全部熔化
C.该曲线可能是沥青熔化时温度随时间变化的图像
D.该物质在$BC$段吸收热量但温度保持不变
答案:D
解析:
【分析】
首先观察图像,该物质存在一段温度保持不变的阶段,说明这是晶体的熔化图像。接下来逐个分析选项:
1. 对于A选项,晶体的熔点是固有属性,不会随温度变化,AB段是熔化前的升温阶段,温度升高但熔点不变,故A错误;
2. 对于B选项,BC段是熔化过程,从第8min开始熔化,到第16min才完成熔化,所以第8min时物质刚开始熔化,并未全部熔化,故B错误;
3. 对于C选项,沥青是非晶体,熔化时温度持续上升,无固定熔点,而该图像有固定熔化温度,属于晶体熔化图像,故C错误;
4. 对于D选项,晶体在熔化过程(BC段)中,吸收热量但温度保持不变,符合晶体熔化特点,故D正确。
【解析】
选项A:晶体的熔点是其固有属性,不会随温度变化而改变,AB段是该物质熔化前的升温过程,温度升高但熔点不变,因此A错误;
选项B:由图像可知,BC段是该物质的熔化过程,熔化从第8min开始,到第16min结束,所以第8min时该物质刚开始熔化,并未全部熔化,因此B错误;
选项C:沥青属于非晶体,非晶体熔化时温度持续上升,没有固定的熔化温度,而该图像存在温度不变的熔化阶段,属于晶体的熔化图像,因此C错误;
选项D:晶体在熔化过程中(BC段),持续吸收热量,但温度保持不变,符合晶体熔化的特点,因此D正确。
【答案】
D
【知识点】
晶体熔化特点、晶体与非晶体区别
【点评】
本题主要考查晶体和非晶体的熔化特点及图像识别,解题关键是明确晶体有固定熔点,熔化时吸热温度不变,非晶体无固定熔点,熔化时温度持续上升,同时要能准确区分熔化图像的不同阶段。
【难度系数】
0.8
首先观察图像,该物质存在一段温度保持不变的阶段,说明这是晶体的熔化图像。接下来逐个分析选项:
1. 对于A选项,晶体的熔点是固有属性,不会随温度变化,AB段是熔化前的升温阶段,温度升高但熔点不变,故A错误;
2. 对于B选项,BC段是熔化过程,从第8min开始熔化,到第16min才完成熔化,所以第8min时物质刚开始熔化,并未全部熔化,故B错误;
3. 对于C选项,沥青是非晶体,熔化时温度持续上升,无固定熔点,而该图像有固定熔化温度,属于晶体熔化图像,故C错误;
4. 对于D选项,晶体在熔化过程(BC段)中,吸收热量但温度保持不变,符合晶体熔化特点,故D正确。
【解析】
选项A:晶体的熔点是其固有属性,不会随温度变化而改变,AB段是该物质熔化前的升温过程,温度升高但熔点不变,因此A错误;
选项B:由图像可知,BC段是该物质的熔化过程,熔化从第8min开始,到第16min结束,所以第8min时该物质刚开始熔化,并未全部熔化,因此B错误;
选项C:沥青属于非晶体,非晶体熔化时温度持续上升,没有固定的熔化温度,而该图像存在温度不变的熔化阶段,属于晶体的熔化图像,因此C错误;
选项D:晶体在熔化过程中(BC段),持续吸收热量,但温度保持不变,符合晶体熔化的特点,因此D正确。
【答案】
D
【知识点】
晶体熔化特点、晶体与非晶体区别
【点评】
本题主要考查晶体和非晶体的熔化特点及图像识别,解题关键是明确晶体有固定熔点,熔化时吸热温度不变,非晶体无固定熔点,熔化时温度持续上升,同时要能准确区分熔化图像的不同阶段。
【难度系数】
0.8
8. 如图所示是市面上出售的一种食品——“炒酸奶”。将$-196° C$的液态氮和酸奶倒入容器中,液态氮迅速汽化

吸收
(吸收/放出)大量热量,使酸奶瞬间凝固
(填物态变化名称)成块。答案:吸收
凝固
凝固
解析:
【分析】
首先回忆物态变化的相关知识:汽化是物质由液态变为气态的过程,该过程需要吸收热量;凝固是物质由液态变为固态的过程。先根据汽化的吸放热特性判断液态氮汽化的吸放热情况,再结合酸奶的状态变化判断对应的物态变化名称。
【解析】
1. 汽化是物质从液态变为气态的物态变化,汽化过程需要吸收热量,因此$-196°C$的液态氮迅速汽化会吸收大量热量。
2. 酸奶原本为液态,在热量被大量吸收后温度急剧降低,由液态转变为固态块状,这个物态变化的名称是凝固。
【答案】
吸收;凝固
【知识点】
汽化吸热、凝固
【点评】
本题结合生活中的“炒酸奶”实例,考查物态变化的判断及吸放热特点,需要将物理知识与生活现象结合,熟练掌握常见物态变化的定义和吸放热规律。
【难度系数】
0.8
首先回忆物态变化的相关知识:汽化是物质由液态变为气态的过程,该过程需要吸收热量;凝固是物质由液态变为固态的过程。先根据汽化的吸放热特性判断液态氮汽化的吸放热情况,再结合酸奶的状态变化判断对应的物态变化名称。
【解析】
1. 汽化是物质从液态变为气态的物态变化,汽化过程需要吸收热量,因此$-196°C$的液态氮迅速汽化会吸收大量热量。
2. 酸奶原本为液态,在热量被大量吸收后温度急剧降低,由液态转变为固态块状,这个物态变化的名称是凝固。
【答案】
吸收;凝固
【知识点】
汽化吸热、凝固
【点评】
本题结合生活中的“炒酸奶”实例,考查物态变化的判断及吸放热特点,需要将物理知识与生活现象结合,熟练掌握常见物态变化的定义和吸放热规律。
【难度系数】
0.8
9. 在青藏铁路的建设中,我国科技工作者将“热棒”插入冻土,避免冻土熔化造成路基崩塌。如图所示,热棒是碗口粗细的铁棒,整个棒体是中空的,里面封装有适量液氨。热棒的工作原理是:当路基温度上升时,液氨

吸收
热量变成气态氨上升到热棒的上端;通过散热片散热,气态氨发生液化
(填物态变化名称)又沉入了棒底。这样不断循环,避免冻土融化、路基崩塌。答案:吸收
液化
液化
解析:
【分析】
首先回忆物态变化的相关知识:物质由液态变为气态的过程是汽化,汽化需要吸收热量;物质由气态变为液态的过程是液化,液化会放出热量。
题目中,路基温度上升时,液氨由液态变成气态,属于汽化过程,该过程需要吸收热量,从而降低路基温度避免冻土熔化;气态氨在散热片处散热后由气态变为液态,属于液化过程,液化放出的热量通过散热片散发,液态氨沉回棒底完成循环。
【解析】
1. 路基温度上升时,液氨由液态变为气态,发生汽化现象,汽化过程需要吸收热量,以此带走路基的热量,防止冻土温度过高熔化;
2. 气态氨在热棒上端散热片处散热,由气态变为液态,发生液化现象,液化放出的热量被散发到空气中,液态氨沉入棒底,实现循环。
【答案】
吸收;液化
【知识点】
汽化吸热、液化放热
【点评】
本题结合青藏铁路热棒的实际应用场景,考查物态变化的判断及吸放热特点,需要将物态变化的基础知识与实际应用结合,理解物态变化在工程中的作用,注重对基础知识的应用考查。
【难度系数】
0.8
首先回忆物态变化的相关知识:物质由液态变为气态的过程是汽化,汽化需要吸收热量;物质由气态变为液态的过程是液化,液化会放出热量。
题目中,路基温度上升时,液氨由液态变成气态,属于汽化过程,该过程需要吸收热量,从而降低路基温度避免冻土熔化;气态氨在散热片处散热后由气态变为液态,属于液化过程,液化放出的热量通过散热片散发,液态氨沉回棒底完成循环。
【解析】
1. 路基温度上升时,液氨由液态变为气态,发生汽化现象,汽化过程需要吸收热量,以此带走路基的热量,防止冻土温度过高熔化;
2. 气态氨在热棒上端散热片处散热,由气态变为液态,发生液化现象,液化放出的热量被散发到空气中,液态氨沉入棒底,实现循环。
【答案】
吸收;液化
【知识点】
汽化吸热、液化放热
【点评】
本题结合青藏铁路热棒的实际应用场景,考查物态变化的判断及吸放热特点,需要将物态变化的基础知识与实际应用结合,理解物态变化在工程中的作用,注重对基础知识的应用考查。
【难度系数】
0.8
10. 如图所示,将沸水倒入水杯中后摇一摇,便可使水温快速变为$55° C$,并在一定时间内保持温度恒定,这是因为杯的内壁和外壁间贮存了一种颗粒,这种颗粒是

晶体
(晶体/非晶体),使沸水降温利用了它熔化吸热
的特点。答案:晶体
熔化吸热
熔化吸热
解析:
【分析】
首先,根据题目中水温能快速降至55℃并保持恒定的现象,回忆晶体与非晶体的熔化特性:晶体具有固定的熔点,在熔化过程中吸收热量但温度保持不变;非晶体没有固定熔点,熔化时温度持续变化。水温能维持在55℃不变,说明这种颗粒在熔化时温度保持恒定,符合晶体的特点。而沸水降温是因为该颗粒熔化时吸收热量,从而带走沸水的热量,实现降温。
【解析】
晶体有固定的熔点,在熔化过程中吸收热量,温度保持不变。将沸水倒入水杯后,杯内壁和外壁间的颗粒熔化,吸收沸水的热量,使水温降低至55℃,同时由于晶体熔化时温度恒定,能让水温在一定时间内保持55℃不变。因此这种颗粒是晶体,利用了它熔化吸热的特点。
【答案】
晶体;熔化吸热
【知识点】
晶体的熔化特点;熔化吸热
【点评】
本题考查晶体熔化特性在生活中的实际应用,需要结合物态变化的吸放热规律,将物理知识与生活实例结合,理解晶体熔化时吸热且温度不变的特性是解题关键。
【难度系数】
0.7
首先,根据题目中水温能快速降至55℃并保持恒定的现象,回忆晶体与非晶体的熔化特性:晶体具有固定的熔点,在熔化过程中吸收热量但温度保持不变;非晶体没有固定熔点,熔化时温度持续变化。水温能维持在55℃不变,说明这种颗粒在熔化时温度保持恒定,符合晶体的特点。而沸水降温是因为该颗粒熔化时吸收热量,从而带走沸水的热量,实现降温。
【解析】
晶体有固定的熔点,在熔化过程中吸收热量,温度保持不变。将沸水倒入水杯后,杯内壁和外壁间的颗粒熔化,吸收沸水的热量,使水温降低至55℃,同时由于晶体熔化时温度恒定,能让水温在一定时间内保持55℃不变。因此这种颗粒是晶体,利用了它熔化吸热的特点。
【答案】
晶体;熔化吸热
【知识点】
晶体的熔化特点;熔化吸热
【点评】
本题考查晶体熔化特性在生活中的实际应用,需要结合物态变化的吸放热规律,将物理知识与生活实例结合,理解晶体熔化时吸热且温度不变的特性是解题关键。
【难度系数】
0.7
11. 在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,实验装置如图($a$)所示,得到如图($b$)所示的该物质熔化时温度随时间变化的图像。

(1)实验中采取“水浴法”的好处是使试管中的物质
(2)由图($b$)可知,该物质是
(3)图($b$)中物体在$B$点时刻的内能
(4)比较图($b$)中的$AB$段与$DE$段可知,物质$AB$段的比热容
(5)某同学把试管中的物质换成水,发现无论怎么加热,试管中的水都不会沸腾,请设计一种可以使试管中的水沸腾的方案:
(1)实验中采取“水浴法”的好处是使试管中的物质
受热均匀且温度上升速度较慢
。(2)由图($b$)可知,该物质是
晶体
(晶体/非晶体)。(3)图($b$)中物体在$B$点时刻的内能
小于
(大于/小于/等于)$D$点时刻的内能。(4)比较图($b$)中的$AB$段与$DE$段可知,物质$AB$段的比热容
小于
(大于/小于/等于)$DE$段的比热容。(5)某同学把试管中的物质换成水,发现无论怎么加热,试管中的水都不会沸腾,请设计一种可以使试管中的水沸腾的方案:
将烧杯中的水换成沸点更高的液体
(填写一种方案即可)。答案:受热均匀且温度上升速度较慢
晶体
小于
小于
将烧杯中的水换成沸点更高的液体
晶体
小于
小于
将烧杯中的水换成沸点更高的液体
解析:
【分析】
1. 第(1)题:思考水浴加热的原理,水作为传热介质,导热均匀且温度上升平缓,能让试管内物质受热均匀,同时便于观察和记录温度变化,由此确定水浴法的好处。
2. 第(2)题:明确晶体和非晶体的熔化区别——晶体有固定熔点,熔化时温度不变(对应图像水平段),非晶体熔化时温度持续上升。观察图(b)中BC段温度不变,可判断物质类型。
3. 第(3)题:晶体熔化过程中,温度不变但持续吸热,内能不断增加。B点是熔化起始时刻,D点是熔化结束时刻,从B到D物质持续吸热,因此内能逐渐增大。
4. 第(4)题:根据比热容公式$Q=cm\Delta t$,相同加热装置下相同时间内$Q$相同,物质质量$m$相同,比较AB段和DE段的温度变化$\Delta t$,$\Delta t$越大则比热容$c$越小,由此判断比热容大小关系。
5. 第(5)题:试管内水不沸腾的原因是:烧杯内水沸腾后温度不变,试管内水达到沸点后无法继续吸热(无温度差)。要让试管内水沸腾,需使试管内水达到沸点后能继续吸热,比如提升烧杯内液体的沸点,使烧杯内温度高于试管内水的沸点。
【解析】
(1) 水浴法利用水的传热特性,能使试管中的物质受热均匀且温度上升速度较慢,便于观察和记录实验数据。
(2) 由图(b)可知,该物质在BC段熔化时温度保持恒定,说明有固定的熔点,符合晶体的熔化特征,因此该物质是晶体。
(3) 从B点到D点,物质处于熔化过程,持续吸收热量,温度不变但内能不断增加,所以B点时刻的内能小于D点时刻的内能。
(4) 设相同时间内物质吸收的热量为$Q$,物质质量为$m$,根据公式$Q=cm\Delta t$可得$c=\frac{Q}{m\Delta t}$。AB段和DE段中,$Q$与$m$相同,AB段的温度变化$\Delta t$更大,因此$c_{AB}<c_{DE}$,即物质AB段的比热容小于DE段的比热容。
(5) 要使试管中的水沸腾,需让试管内的水达到沸点后能继续吸热,可采取的方案:将烧杯中的水换成沸点更高的液体(如煤油,此时烧杯内液体温度可高于100℃,试管内的水达到沸点后能继续吸热)。
【答案】
(1) 受热均匀且温度上升速度较慢
(2) 晶体
(3) 小于
(4) 小于
(5) 将烧杯中的水换成沸点更高的液体(合理即可)
【知识点】
1. 晶体熔化特点
2. 比热容的应用
3. 液体沸腾条件
【点评】
本题围绕固体熔化实验展开,综合考查了热学多个核心知识点,将实验现象、图像分析与热学公式、规律结合,注重对学生实验原理理解和推理能力的考查,需要学生将知识点融会贯通进行分析。
【难度系数】
0.65
1. 第(1)题:思考水浴加热的原理,水作为传热介质,导热均匀且温度上升平缓,能让试管内物质受热均匀,同时便于观察和记录温度变化,由此确定水浴法的好处。
2. 第(2)题:明确晶体和非晶体的熔化区别——晶体有固定熔点,熔化时温度不变(对应图像水平段),非晶体熔化时温度持续上升。观察图(b)中BC段温度不变,可判断物质类型。
3. 第(3)题:晶体熔化过程中,温度不变但持续吸热,内能不断增加。B点是熔化起始时刻,D点是熔化结束时刻,从B到D物质持续吸热,因此内能逐渐增大。
4. 第(4)题:根据比热容公式$Q=cm\Delta t$,相同加热装置下相同时间内$Q$相同,物质质量$m$相同,比较AB段和DE段的温度变化$\Delta t$,$\Delta t$越大则比热容$c$越小,由此判断比热容大小关系。
5. 第(5)题:试管内水不沸腾的原因是:烧杯内水沸腾后温度不变,试管内水达到沸点后无法继续吸热(无温度差)。要让试管内水沸腾,需使试管内水达到沸点后能继续吸热,比如提升烧杯内液体的沸点,使烧杯内温度高于试管内水的沸点。
【解析】
(1) 水浴法利用水的传热特性,能使试管中的物质受热均匀且温度上升速度较慢,便于观察和记录实验数据。
(2) 由图(b)可知,该物质在BC段熔化时温度保持恒定,说明有固定的熔点,符合晶体的熔化特征,因此该物质是晶体。
(3) 从B点到D点,物质处于熔化过程,持续吸收热量,温度不变但内能不断增加,所以B点时刻的内能小于D点时刻的内能。
(4) 设相同时间内物质吸收的热量为$Q$,物质质量为$m$,根据公式$Q=cm\Delta t$可得$c=\frac{Q}{m\Delta t}$。AB段和DE段中,$Q$与$m$相同,AB段的温度变化$\Delta t$更大,因此$c_{AB}<c_{DE}$,即物质AB段的比热容小于DE段的比热容。
(5) 要使试管中的水沸腾,需让试管内的水达到沸点后能继续吸热,可采取的方案:将烧杯中的水换成沸点更高的液体(如煤油,此时烧杯内液体温度可高于100℃,试管内的水达到沸点后能继续吸热)。
【答案】
(1) 受热均匀且温度上升速度较慢
(2) 晶体
(3) 小于
(4) 小于
(5) 将烧杯中的水换成沸点更高的液体(合理即可)
【知识点】
1. 晶体熔化特点
2. 比热容的应用
3. 液体沸腾条件
【点评】
本题围绕固体熔化实验展开,综合考查了热学多个核心知识点,将实验现象、图像分析与热学公式、规律结合,注重对学生实验原理理解和推理能力的考查,需要学生将知识点融会贯通进行分析。
【难度系数】
0.65