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一组“冰水”问题

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发表于 2016-7-30 23:15:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
例1  烧杯中盛有一定量的水,一块冰浮在杯中的水面上,如图1所示,待冰完全熔化后,水面将(    )
            A. 升高           B. 降低           C. 不变
       

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        图1
            分析  根据物体的浮沉条件,冰浮在水面上,浮力和重力平衡,由阿基米德原理,有
            

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            即

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            所以冰块完全熔化成水后,体积正好是原来冰块排开水的体积,水面高度不变。故选C。
            例2  烧杯中盛有一定量的水,一块冰被细线系着浸没在水中,如图2所示,待冰完全熔化后,水面将(    )
            A. 升高           B. 降低           C. 不变
       

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        图2
            分析  冰块满足:

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,所以

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            冰块完全熔化后的体积不足以弥补原来排开水的体积,所以水面会下降。故选B。
            例3  水槽中盛有一定量的水,装有冰块的小纸船浮在水面上如图3所示。若把冰块从小船上取下并放入水中(水没有溢出水槽),则:
       

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        图3
            (1)刚把冰块放入水中时(假设冰还没有开始熔化),水槽中水面将(    )
            A. 升高              B. 降低              C. 不变
            (2)待冰块完全熔化后,水面将(    )
            A. 升高              B. 降低              C. 不变
            分析  (1)冰在小船上时,冰和小船一并处于漂浮状态,有
            

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            当冰放入水中,冰未开始熔化时,冰和小船仍然都漂浮在水面上,仍有
            

            所以它们排开水的总体积不变,水面位置不发生变化。故选C。
            (2)冰完全熔化后,小船状态没变,而冰熔化成的水又正好填充它原来排开水的体积,水面高度仍不变。故选C。
            例4  将10克-10℃的冰与10克10℃的水装入一个烧杯中(不计冰、水与外界的热量传递),结果是(    )
            A. 冰的质量增加               
            B. 水的质量增加
        C. 冰和水的质量都不变
        分析  冰与水混合后,由于热传递,冰的温度升高,水的温度降低,但是水的比热容和冰的比热容不相等,根据热量公式

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,冰要达到熔点需吸热
            

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            水温度降到凝固点要放热
            

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            因为

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,所以是冰熔化了。故选B。
            例5  夏天,从冰箱中取出的冰块有冒“白烟”的现象,其主要原因是(    )
            A. 冰的升华                        B. 冰的汽化
        C. 空气中的水蒸气遇冷液化          D. “白烟”就是水蒸气
        分析  “白烟”其实是大量细小的水滴,它由空气中的水蒸气遇冷液化而形成。
        故选C。
        例6  冰熔化成水体积减小__________,水凝固成冰体积增大__________。
        分析  冰熔化成水,满足

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        则

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        即冰熔化成水体积减小

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        水凝固成冰,满足

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        则

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        即水凝固成冰体积增大

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        例7  关于冰的熔化,下列说法正确的是(    )
        A. 当冰的温度达到0℃时,就开始熔化
        B. 在冰水混合物中,冰与水的比例决定着混合物的温度
        C. 0℃的冰吸热就会全部熔化
        D. 0℃的冰吸热就开始熔化
        分析  冰是晶体,晶体熔化有两个条件:
        ①温度达到熔点;
        ②继续吸热。
        冰水混合物的温度是0℃,和冰、水各自所占比例无关。故选D。
        例8  把一块冰投入盛有水的容器中,下列说法正确的是(    )
        A. 冰一定吸热        B. 水一定放热            C. 有可能不发生热传递
        分析  当晶体物质的温度处于熔点(也是凝固点)时,可能是液态,可能是固态,也可能是固液共存态。若将0℃的冰投入0℃的水中,它们之间不会发生热传递。故选C。
        例9  一只烧杯盛满盐水,若把一块冰投入杯中,待冰熔化后,容器底受到盐水的压强将(    )
        A. 增大                  B. 减小                     C. 不变
        分析  把冰块投入盛满盐水的烧杯,冰块漂浮,溢出盐水的重力等于冰块的重力,所以冰块熔化成水的体积比排开盐水的体积大,会溢出一小部分盐水,相当于烧杯内的盐水被稀释,密度减小,所以容器底受到的压强将减小。故选B。
          
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