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D
D
B
熔化
放出
凝固
等于
高于
凝固
依次由高到低
B
【分析】
首先观察图像的整体变化趋势:随着时间推移,物质的温度整体呈下降趋势,说明该过程是物质向外放热的降温过程,属于凝固图像,而非吸热升温的熔化图像。接下来结合晶体凝固的特点逐一判断选项:
1. 先区分熔化和凝固图像:熔化是吸热过程,整体温度上升;凝固是放热过程,整体温度下降,可初步排除A选项的错误描述。
2. 定位图像中温度保持不变的阶段:该阶段对应的恒定温度就是晶体的凝固点,这段时间是晶体的凝固过程,过程中物质持续放热、温度不变,处于固液共存状态。
3. 对应各时间点的状态和吸放热情况,逐一验证剩余选项的对错,最终得到正确答案。
【解析】
解:
A. 由图可知,物质温度随时间增加整体不断降低,是放热过程,属于晶体的凝固图像,不是熔化图像,A错误;
B. 该物质从第7min左右开始凝固,第4min时物质还未开始凝固,温度高于凝固点,此时物质处于液态,B错误;
C. 第12min时,该物质处于凝固过程中,晶体凝固过程需要持续向外放热,温度保持不变,并非不吸热也不放热,C错误;
D. 晶体凝固过程中保持不变的温度就是该物质的凝固点,由图可知温度不变的阶段对应温度为80℃,因此该物质的凝固点为80℃,D正确。
【答案】
D
【知识点】
晶体凝固特点,凝固点,物态变化图像分析
【点评】
本题是晶体凝固图像的基础辨析题,易错点在于误将降温的凝固图像判断为升温的熔化图像,同时容易混淆凝固不同阶段物质的状态与吸放热规律。解题时首先通过整体温度变化趋势区分熔化、凝固图像,再结合晶体凝固时放热、温度不变的核心特点分析各时间点的物理规律即可。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们先梳理清晰解题思路:首先从题干提取核心条件,球内注入的是非晶体材料,需要选出它的凝固图像。第一步先通过整体温度变化趋势区分熔化和凝固:凝固是放热过程,随时间推移物质整体温度是逐渐降低的,直接排除温度整体上升的熔化类图像;第二步区分晶体和非晶体的凝固特征:晶体有固定凝固点,凝固过程温度保持不变,图像会出现一段水平线段,而非晶体没有固定凝固点,凝固全程温度持续下降,不会出现恒温阶段,两步筛选就能得到正确答案。
【解析】
我们逐个排查选项:
1. 选项A:图像温度随时间整体上升,中间存在温度不变的水平段,属于晶体的熔化图像,既不是凝固过程,也不符合非晶体特征,直接排除;
2. 选项B:图像温度随时间整体下降,中间存在温度不变的水平段,属于晶体的凝固图像,题干材料是非晶体,没有固定凝固点,不符合要求,排除;
3. 选项C:图像温度随时间整体持续上升,没有恒温阶段,属于非晶体的熔化图像,不符合凝固过程的要求,排除;
4. 选项D:图像温度随时间整体持续下降,全程没有温度不变的水平段,完全符合非晶体凝固时不断放热、温度持续降低的特点,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
物态变化图像辨析,非晶体凝固特点
【点评】
本题属于基础的物态变化图像辨析题,易错点是混淆晶体、非晶体的熔化和凝固特征,按照“先看整体升降区分熔化/凝固,再看是否有水平段区分晶体/非晶体”的两步法,就能快速准确完成判断。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们解题的核心依据是晶体熔点的规律:对于晶体来说,温度低于熔点时物质为固态;温度等于熔点时,物质可能是固态、液态,也可能是固液共存态;温度高于熔点(未达到沸点)时物质为液态。接下来我们对照表格给出的各物质熔点,逐一验证每个选项:
1. 先核对水银熔点判断A选项:水银熔点为-39℃,-50℃低于该熔点,此时水银为固态,无法作为液体温度计的测温物质;
2. 核对铜的熔点判断B选项:铜的熔点是1083℃,处于熔点温度的铜,既可能还没开始熔化(固态),也可能刚好完全熔化完(液态),也可能正在熔化(固液共存);
3. 对比金和铁的熔点判断C选项:金的熔点1064℃远低于铁的熔点1535℃,铁水温度不低于1535℃,远高于金的熔点;
4. 核对固态氢的熔点判断D选项:固态氢熔点为-259℃,-260℃低于该熔点,此时氢为固态。
逐一排除错误选项后就能得到正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
A选项:水银的熔点是-39℃,-50℃低于水银的熔点,此时水银为固态,水银温度计依靠液体热胀冷缩工作,无法测量-50℃的低温,A错误;
B选项:铜是晶体,熔点为1083℃,在熔点温度下,铜可能还未开始熔化(固态),也可能已经全部熔化完成(液态),因此1083℃下铜可能为液态,也可能为固态,B正确;
C选项:金的熔点为1064℃,铁的熔点为1535℃,铁水的温度不低于1535℃,该温度远高于金的熔点,因此金块掉进铁水中会熔化,C错误;
D选项:固态氢的熔点是-259℃,-260℃低于氢的熔点,此时氢是固态,不是液态,D错误。
【答案】
B
【知识点】
晶体熔点,物态判断
【点评】
本题是晶体熔点相关的基础应用题,重点考察对晶体熔化特点的理解,易错点一是容易混淆零下温度的大小关系,二是误以为晶体处于熔点温度时只能是单一物态,需要明确晶体在熔点温度下存在固态、液态、固液共存三种可能的状态。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以通过对比变化前后物质的状态来推导对应的物态变化:首先第一空,初始状态是固态的白糖,末状态是液态的糖浆,固态变为液态的物态变化就是熔化;接下来后续过程中,液态的糖浆最终变成固态的“糖画”,也就是液态向固态转变,对应的物态变化是凝固,根据凝固的特性,凝固过程需要向外放出热量,这样就能依次填出三个空的答案。
【解析】
1. 第一空:给白糖加热时,固态的白糖吸热变为液态的糖浆,该过程物质由固态转变为液态,属于熔化现象。
2. 第二、第三空:液态的糖浆在大理石板上冷却时,会向外放出热量,物质由液态转变为固态,该物态变化是凝固,最终形成固态的糖画。
【答案】
熔化 放出 凝固
【知识点】
熔化现象;凝固放热特点
【点评】
本题结合我国非物质文化遗产“糖画”的真实情境命题,将基础物理知识和传统文化结合,解题核心是明确物态变化前后的物质状态,再对应相关定义和吸放热规律即可得出答案,难度较低,能帮助学生体会物理知识在生活中的实际应用。
【难度系数】
0.9
【分析】
我们可以分两步推导这道题的答案:第一步先明确冰属于晶体,标准大气压下晶体的熔点和凝固点数值相等,直接对比两个过程中冰水混合物的温度即可得到第一空结果;第二步结合晶体熔化、凝固的吸放热要求,以及热传递需要存在温度差的规律,分别推导两个过程所需的环境温度,再做对比就能得到第二空的结果。
【解析】
1. 标准大气压下冰是晶体,晶体有固定的熔点和凝固点,二者数值相等均为0℃。冰熔化过程中冰水混合物温度会保持熔点0℃不变,水凝固过程中冰水混合物温度也会保持凝固点0℃不变,因此两个过程的冰水混合物温度相等。
2. 冰熔化需要满足两个条件:温度达到熔点0℃,且持续从外界吸热,根据热传递的规律,只有环境温度高于0℃时,热量才能从环境传入冰水混合物,支撑冰完成熔化;
水凝固需要满足两个条件:温度达到凝固点0℃,且持续向外界放热,只有环境温度低于0℃时,热量才能从冰水混合物传出到环境,支撑水完成凝固。
因此冰熔化过程中所需环境温度高于水凝固过程中所需环境温度。
【答案】
等于;高于
【知识点】
晶体熔化规律;晶体凝固规律;热传递条件
【点评】
本题的易错点是第二空的判断,不少同学会混淆晶体本身的熔点/凝固点温度,和过程所需的外界环境温度,误认为两个过程的环境温度要求一致,解题时要牢记熔化吸热、凝固放热都需要依靠温度差实现热传递,因此两个过程对环境温度的要求是不同的。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先梳理题干给出的信息,第一步判断物态变化:题干明确岩浆是液态的混合物,最终变成固态的矿物,对照物态变化的定义,液态变为固态对应的就是凝固。接下来分析熔点的变化规律:岩浆从火山口向外流淌的过程中温度是逐渐降低的,距离火山口越近的区域温度越高,最先在高温环境下就凝固形成的矿物,说明它在很高的温度下就可以从液态变为固态,也就是它的凝固点很高,而晶体的熔点和凝固点是相等的,越先形成的矿物熔点越高,越靠后形成的矿物是在温度降得比较低的时候才凝固的,对应的熔点就越低,由此就能推出熔点的变化趋势。
【解析】
1. 第一空:岩浆原本是液态,冷却后变为固态的矿石,物质由液态转变为固态的物态变化就是凝固,因此第一空填凝固。
2. 第二空:火山口周边的温度从内向外逐渐降低,橄榄石最先在温度最高的近火山口区域凝固,后续矿物依次在更低的温度下完成凝固,最后石英在温度最低的远火山口区域才凝固。由于同种晶体的熔点和凝固点数值相等,凝固点越高的物质可以在更高的温度下凝固,因此先形成的矿物熔点更高,后形成的矿物熔点更低,所以这些矿石的熔点依次由高到低。
【答案】
凝固 依次由高到低
【知识点】
凝固,晶体熔点特性
【点评】
本题是跨学科融合的新趋势题型,结合地理火山喷发的真实场景考察物态变化相关知识,跳出了常规直白设问的模式,需要学生结合场景的温度变化逻辑推理熔点的变化规律,既巩固了基础概念,也锻炼了知识迁移应用的能力。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以按逻辑逐步推导解题:首先回忆晶体凝固的两个必备条件,一是温度达到凝固点,二是可以持续向外放热,两个条件缺一不可。第一步先分析烧杯内的温度:题目说明烧杯里有一大半的水结成了冰,此时烧杯内是冰水共存的状态,冰作为晶体,凝固过程温度保持不变,因此烧杯内整体温度为0℃。第二步分析小瓶内的水的状态:小瓶放在烧杯的水中,经过热传递后小瓶内的水温度也会降到0℃,刚好达到水的凝固点,但此时小瓶内外温度都是0℃,不存在温度差,无法发生热传递,小瓶里的水没办法向外放出热量,不满足凝固的第二个条件,因此小瓶内的水不会结冰。
【解析】
1. 明确核心规律:晶体凝固的两个必要条件为①温度达到凝固点(标准大气压下,水的凝固点为0℃);②能够持续向外放出热量,二者缺一不可。
2. 分析烧杯的温度状态:烧杯中有大半水结成冰,此时烧杯内为冰水混合物,晶体凝固过程温度保持不变,因此烧杯内整体温度稳定为0℃。
3. 分析小瓶内水的热传递情况:小瓶内的水通过和烧杯内的冰水混合物发生热传递,温度最终也会降到0℃,刚好达到水的凝固点。但由于小瓶内外温度完全相同,不存在温度差,无法继续发生热传递,小瓶内的水不能向外放出热量,不满足凝固的第二个条件,因此小瓶中的水全部都不会结冰。
综上,答案选B。
【答案】B
【知识点】
晶体凝固条件,热传递条件
【点评】
本题是物态变化板块的经典易错题,很多同学会错误认为水温度达到0℃就一定会结冰,忽略了晶体凝固还需要持续放热的必要条件,同时要牢记热传递发生的前提是两个物体之间存在温度差,温度相同时不会发生热传递,也就无法完成放热过程,解题时要注意判断两个条件是否同时满足,不能只看单一条件。
【难度系数】0.6