人教版高中物理选修3-3物态变化中的能量交换同步练习(1)
2019-2020学年高中物理人教版选修3-3同步作业与测评：9.4 物态变化中的能量交换 Word版含解析
课时4物态变化中的能量交换[对点训练]知识点一·熔化热和汽化热1．关于物质的熔化和凝固，下列叙述中正确的是()A．各种固体都有一定的熔点B．各种固体都有一定的凝固点C．各种晶体的熔点相同D．非晶体熔化要吸热，温度不断上升答案D解析固体可能是晶体，也可能是非晶体，晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。
晶体熔化时要吸热，温度不变；而非晶体熔化时也要吸热，温度不断上升，综上可知，D正确。
2．下列属于熔化的是()A．糖放在水中后逐渐化成了糖水B．夏天放棒冰的杯子外壁有小水珠C．露水的形成D．棒冰变成了糖水答案D解析糖放在水中形成糖水这在化学上是水分子和糖分子共同作用下的溶解，熔化是指物质由固态变成液态，放棒冰的杯子外壁的小水珠是液化形成的，露水的形成是液化现象，故D正确。
3．为了浇铸一个铜像，使用的材料是铜，则此过程的物态变化是()A．一个凝固过程B．一个熔化过程C．先熔化后凝固D．先凝固后熔化答案C解析浇铸铜像必须先将铜化成铜水浇入模子，这是熔化过程；待冷却后才能形成铜像，这是个凝固过程。
4．晶体在熔化过程中，吸收热量的作用是()A．增加晶体的温度B．克服分子间引力，增加分子势能C．克服分子间引力，使分子动能增加D．既增加分子动能，也增加分子势能答案B解析晶体熔化过程中，吸收热量但温度不变，吸收的热量用来克服分子间的作用力做功，故B正确。
5．一定质量的0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时，其分子动能之和E k和分子势能之和E p的变化情况是()A．E k变大，E p变大B．E k变小，E p变小C．E k不变，E p变大D．E k不变，E p变小答案C'解析0 ℃的冰熔化成水，温度不变，故分子的平均动能不变，而分子数不变，故E k不变；冰熔化过程中吸收的热量用来增大分子的势能，故C正确。
6．下列现象或事例不可能存在的是()A．80 ℃的水正在沸腾B．温度达到水的沸点100 ℃，而不沸腾C．沥青加热到一定温度时才能熔解D．温度升高到0 ℃的冰不熔化答案C解析水的沸点与压强有关，A存在；达到水的沸点100 ℃吸收热量才能沸腾，B存在；沥青没有一定的熔点，C不存在；温度升高到0 ℃的冰吸热才能熔化，D存在。
人教版高中物理选修3-3《9.4物态变化中的能量交换》同步试题.docx
高中物理学习材料桑水制作1．对于晶体来说，在熔化过程中，外界供给晶体的能量，是用来破坏晶体的分子结构，增加分子间的能，所以温度2．温度都是0o C水和冰混合时，以下说法正确的是（）A．冰将熔化成水B．水将凝固成冰C．如果水比冰多的话，冰熔化；如果冰比水多的话，水结冰D．都不变，冰水共存3．质量相同，温度都是0o C的水和冰的内能相比较正确的是（）A．水的内能多，因为水凝结成冰时要放出热量，内能减少B．冰的内能多，因为冰的密度比水的小，水凝结成冰时，体积是增大的，分子的势能是增大的C．它们的内能是相等的，因为它们的温度相等D．无法比较，因为它们的体积不一样4．晶体在熔化过程中所吸收的热量，将主要用于（）A．增加分子的动能B．增加分子的势能C．既增加分子的动能，也增加分子的势能D．既不增加分子的动能，也不增加分子的势能5．铜制量热器小筒的质量是m1=160克，装入m2=200克t1=20℃的水，向水里放进m3=30克t2=0℃的冰，冰完全熔化后水的温度是多少摄氏度？［铜的比热C铜=3.9×102J／（Kg．K）,冰的熔化热取λ=3.35×105 J/Kg］6．暖气片里（汽暖），每小时有m=20kg、t1=100℃的水蒸气液化成水，并且水的温度降低到t2=80℃，求暖气片每小时供给房间的热量? （水的汽化热取L=2.4×106J/Kg）7．容器里装有t1= 0℃的冰和水各m1=500克，向里面通入t2=100℃的水蒸气后，容器里的水升高到了t3=30℃，假设容器吸收的热量很少，可以忽略不计，并且容器是绝热的，计算一下通入的水蒸气有多少？(水的汽化热取L=2.4×106J/Kg，冰的熔化热取λ=3.35×105J/Kg)8．在大气压为1.013×105Pa的条件下，要使m=2.0kg、t=50℃的水全部变成水蒸气，至少需要多少热量？(水的汽化热取L=2.4×106J/Kg)参考答案5．解析：设最后水的温度为t,水的比热C=4.2×103 J／（Kg．K）由能量守恒可得：m3λ+ m3C(t- t2)= m2C(t1 -t)+ m1C铜(t1 -t)代入数据求解得：t=7.8℃答案：7.8℃6．解析：已知水的比热C=4.2×103 J／（Kg．K），设暖气片每小时供给房间的热量为Q,水液化以及降温所放出的能量即供给房间的热量，所以：Q=mL+mC(t1- t2)= 20×2.4×106+20×4.2×103×(100-80)= 4.97×107J 答案：4.97×107J7．解析：已知水的比热C=4.2×103 J／（Kg．K）,设通入的水蒸气的质量为m，由能量守恒得：mL+mC(t2- t3)= m1λ+2m1C(t3- t1)代入数据得： m=109g答案：109g8．解析：已知水的比热C=4.2×103 J／（Kg．K），水蒸气的温t0=100℃，设至少需要热量Q，Q=mC(t0- t)+mL=2×4.2×103×(100-50)+2×2.4×106=5.22×106J 答案：5.22×106J。
人教版高中物理选修3-3物态变化中的能量转换同步测试.doc
高中物理学习材料桑水制作物态变化中的能量转换同步测试【知识梳理】1．熔化热（1）熔化热：某种晶体熔化过程中所需的_______________之比，称做熔化热。
（2）不同晶体熔化热一般_______不同，非晶体_______________熔化热。
2．汽化热（1）汽化热：某种液体汽化成同温度气体时所需______________之比，称做这种物质在这个温度下的汽化热。
（2）汽化热与物质种类、温度和压强都_______关系。
3．进行物质吸放热的运算时，若无物态变化，只有温度改变，使用公式Q=Cm△t；若有物态变化，还须考虑运用熔化热或汽化热的相关知识进行运算。
【基础达标】1、火箭在大气中飞行时，它的头部跟空气摩擦发热，温度可达几千摄氏度。
在火箭上涂一层特殊材料，这种材料在高温下熔化并且汽化，能起到防止烧坏火箭头作用，这是因为（）A．熔化和汽化都放热B．熔化和汽化都吸热C．熔化吸热，汽化放热D．熔化放热，汽化吸热2、生活中常有“扬汤止沸”和“釜底抽薪”的说法。
“扬汤止沸”是把锅里沸腾的水舀起来再倒回去，“釜底抽薪”是指从锅下抽掉燃烧的木柴，应用热学知识分析下列说法正确的是（）A．“扬场止沸”和“釜底抽薪”都只能暂时止沸B．“扬汤止沸”和“釜底抽薪”都能彻底止沸C．“扬汤止沸”只能暂时止沸，“釜底抽薪”能彻底止沸D．“扬汤止沸”能彻底止沸，“釜底抽薪”只能暂时止沸3、在通常情况，已知液态氧的沸点是-183°C，液态氮的沸点是-196°C，液态氦的沸点是-268°C，利用液态空气提取这些气体，随温度升高而先后分离出来的次序是（）A．氧、氦、氮B．氧、氮、氦C．氦、氧、氮D．氦、氮、氧4、深秋的早晨起床时可看到房间玻璃窗上有许多小水珠，这些水珠在（）A．窗玻璃朝房内的一面B．窗玻璃朝房外的一面C．窗玻璃的里外两面D．不能断定在哪一面5、用飞机向云层喷洒干冰（固体的二氧化碳）是一种人工降雨的方法。
人教版物理高二选修3-3 9.4物态变化中的能量交换同步训练B卷
人教版物理高二选修3-3 9.4物态变化中的能量交换同步训练B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）干湿泡湿度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，表示（）A . 空气的绝对湿度越大B . 空气的相对湿度越大C . 空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近D . 空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远2. （2分） (2019高二下·镇赉期中) 下列说法中正确的是（）A . 饱和汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大B . 饱和汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态C . 所有晶体都有固定的形状、固定的熔点和沸点D . 所有晶体由固态变成液态后，再由液态变成固态时，固态仍为晶体3. （2分） (2018高二下·乌兰期末) 下列说法正确的是A . 悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B . 水杯里的水面超出杯口但不溢出，是由于水的表面张力作用C . 空气中水蒸气的实际压强与饱和气压相差越大，越不利于水的蒸发D . 一定量的水变成的水蒸汽，其分子之间的势能减小4. （2分） (2019高二下·黑龙江月考) 人们感觉到空气的干湿程度，主要决定于（）A . 空气里所含水蒸气的多少B . 空气的温度C . 空气的绝对湿度D . 空气的相对湿度5. （2分）下列关于饱和汽压的说法中，说法错误的是（）A . 一定温度下饱和汽压是一定的B . 饱和汽压一定随温度的升高而增大C . 相同温度下，不同液体的饱和汽压一般是不同的D . 饱和汽压与液体多少有关6. （2分）关于空气湿度，下列说法正确的是（）A . 当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B ．当人们感到干燥时，空气的绝对湿度一定较小B . 水的饱和汽压随温度的升高而增大，与体积无关C . 理想气体定律对饱和汽同样适用7. （2分）以下关于能量和能源的认识，正确的是（）A . “永动机”违反了能量的转化和守恒定律B . 因为能量不会消失，所以我们没必要节约能源C . 石油、天燃气都是自然界自主生成的可再生能源D . 我国煤炭和石油的资源丰富，不需要大力开发新能源8. （2分）下列说法不正确的是（）A . 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用B . 液面上部的蒸汽达到饱和时，没有液体分子从液面飞出，从宏观上看，液体不再蒸发C . 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加D . 在某些液晶中掺入少量多色性染体，当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不同，就能显示各种颜色9. （2分）下列说法正确的是（）A . 液晶的光学性质具有各向异性B . 空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比C . 小昆虫能在水面上自由走动与表面张力无关D . 玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体10. （2分）关于饱和汽及饱和汽压的正确结论是（）A . 密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，蒸汽的压强一定会减小B . 对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大C . 温度不变时，饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大D . 相同温度下，各种液体的饱和汽压都相同11. （2分）关于饱和汽的下列说法不正确的是（）A . 一定温度下，饱和汽的密度是一定的B . 相同温度下，不同液体的饱和汽压一般是相同的C . 饱和汽压随温度升高而增大，与体积无关D . 理想气体定律对饱和汽不适用，而未饱和汽近似遵守理想气体定律12. （2分）下列说法正确的是（）A . 一定温度下饱和汽的压强随体积的增大而减小B . 人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度C . 产生毛细现象时，液体在毛细管中一定上升D . 滴入水中的红墨水很快散开说明液体内存在表面张力13. （2分）下列说法中正确的是（）A . 扩散运动就是布朗运动B . 根据热力学第一定律可知热机效率不可能百分之百C . 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和气压，水蒸发越慢D . 由于液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离，液体表面存在张力14. （2分） (2019高二下·黑龙江月考) 以下说法中正确的是（）A . 金刚石有确定的熔点，食盐没有确定的熔点B . 饱和汽的压强与温度无关C . 一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用D . 金属在各个方向具有相同的物理性质，所以它是非晶体15. （2分）关于饱和汽的下列说法中，正确的是（）A . 一定温度下，饱和汽的密度是变化的B . 相同温度下，不同液体的饱和汽压都是相同的C . 饱和汽压随温度升高而增大，与体积无关D . 对与一定质量的饱和汽和未饱和汽都近似遵守理想气体实验定律二、填空题 (共5题；共10分)16. （3分）前段时间CCTV一1黄金时段播出的电视连续剧《雪域天路》为我们呈现了青藏铁路修建的全过程．在青藏铁路修建时遇到的最大问题就是多年冻土对路基的影响，夏天气温上升，冻土层中的冰吸热就要________，上面的路基就塌了，而冬天温度降低，冻土层的体积就要变大，上面的路基和钢轨就会被顶起来，一降一升，火车极易脱轨．为了解决这个问题，工程技术人员设计的几种方案中，有一种是在铁路的两旁插了许多叫做热棒的柱子，整个热棒是中空的，里面装有液氨．当路基温度升高时，液氨吸收热量发生________现象，气态氨上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，此时气态氨放出热量发生________现象，变成了液态氨，又沉入棒底，这样，热棒就相当于一个“制冷机”．17. （2分）能源已经成为人类社会须臾不可离的基本物质，目前人类消耗的能量来自煤炭、石油、天然气、太阳能、电能、水能、植物燃料等．上述能源中属于二次能源的是________，属于新能源的是________．18. （2分）文登天沐温泉利用地热水供房间洗浴用水，请计算质量为100Kg的地热水，温度从70℃降低到50℃ ，放出的热量是________J ．这是通过________方式改变了水的内能．19. （1分）在某温度时，水蒸气的绝对气压为P=200mmHg ，此时的相对湿度为50%，饱和汽压为________．20. （2分） (2019高二下·常州期中) 如图所示，硬质透明塑料瓶内放少许水，用橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气直到瓶塞跳出，此时可观察到瓶中出现白雾．在瓶塞跳出的瞬间，瓶内气体内能________，水蒸气饱和汽压________．（两空都选填“增大”、“减小”或“不变”）三、计算题 (共5题；共25分)21. （5分）“热管”是20世纪80年代研制出来的一种导热本领非常大的装置．它比铜的导热本领大上千倍．“热管”的结构并不复杂，它是一根两端封闭的合金管，管内壁衬了一层多孔的材料，叫做吸收芯，吸收芯中充有酒精或其他易汽化的液体，如图所示，当管的一端受热时，热量会很快传到另一端，试分析其中的道理．22. （5分）在沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱，夜抱火炉吃西瓜”的奇特现象．而沿海地区是“气候宜人，冬暖夏凉”．能有这样的气候特点，是什么因为？23. （5分）白天的气温是30℃ ，空气的相对湿度是65%，天气预报说夜里的气温要降到20℃ ，则空气中的水蒸气会不会成为饱和汽？夜里的空气绝对湿度是多大？相对湿度是多大（30℃时的饱和汽压为4.242×103PA ，20℃时的饱和汽压为2.338×103PA）？24. （5分）一个密闭容器内盛有水（未满），处于平衡状态．已知水在14℃时的饱和蒸气压为12.0mmHg ．设水蒸气分子碰到水面时都变成水，气体分子的平均速率与气体的热力学温度的平方根成正比，试近似计算在100℃和14℃时，单位时间内通过单位面积水面的蒸发变成水蒸气分子之比等于多少？（取一位有效数字）25. （5分）某食堂的厨房内，温度是30°C ，绝对湿度是P1=2.1×103帕，而这时室外温度是19°C ，绝对湿度是P2=1.3×103帕．那么，厨房内外空气的相对湿度相差多少？在厨房内感觉潮湿，还是在厨房外感觉潮湿？30°C时水的饱和汽压为P3=4.2×103帕，19°C时水的饱和汽压为P4=2.2×103帕）参考答案一、选择题 (共15题；共30分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、二、填空题 (共5题；共10分)16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、三、计算题 (共5题；共25分)21-1、22-1、23-1、24-1、25-1、。
2018-2019学年物理人教版选修3-3 9.4 物态变化中的能量交换 同步练习-教师用卷
2018-2019学年物理人教版选修3-3 9.4 物态变化中的能量交换 同步练习-教师用卷1 / 119.4 物态变化中的能量交换同步练习一、单选题1. 一定质量的 的冰，在它全部熔化成水的过程中A. 分子平均动能略有增加B. 分子平均动能不变，但分子势能和内能均增大C. 总质量和总内能均保持恒定，不发生改变D. 分子势能减少，分子平均动能不变，内能减少【答案】B【解析】解：冰是晶体，在熔化过程中，温度保持不变，故分子平均动能不变，但溶化过程要吸热，所以内能增大，体积减小，分子势能增大 故ACD 错误，B 正确． 故选：B ．冰是晶体，在熔化过程中，温度保持不变，但吸热，内能增大，体积增大，分子势能增大．一切物体在任何温度下都具有内能，一定质量的物体内能与温度和体积有关，理想气体只与温度有关．2. 在严寒的冬季，小明到滑雪场滑雪，恰逢有一块空地正在进行人工造雪 他发现造雪机在工作过程中，不断地将水吸入，并持续地从造雪机的前方喷出“白雾”，而在“白雾“下方，已经沉积了厚厚的一层“白雪”，如图所示 对于造雪机在造雪过程中，水这种物质发生的最主要的物态变化，下列说法中正确的是( )A. 凝华B. 凝固C. 升华D. 液化【答案】B【解析】【分析】 物质从液体变为固体的过程叫凝固、凝固放热 从固体变为液体叫液化，需吸热。
判断物态变化的关键是弄清楚物态变化前后物质存在状态，再根据定义得出结论。
【解答】造雪机工作时把液态水变为固态的雪，故水发生了凝固现象；故选B 。
3. 有一款新型水杯，在杯的夹层中封入适量的固态物质，实现了“快速降温”和“快速升温”的功能，使用时，将水杯上下晃动几分钟，可以将 的开水降温至左右的温水，也可以将冷水升温到左右的温水，这款水杯被广泛成称为“杯”。
依据以上说明“杯”的工作原理是( )A. 首次使用时必须加注冷水；降温时利用物质凝固放热；升温时利用熔化吸热B. 首次使用时加注冷热水均可；降温时利用物质熔化吸热；升温时利用凝固放热C. 首次使用时必须加注热水；降温时利用物质熔化吸热；升温时利用凝固放热D. 首次使用时加注冷热水均可；降温时利用物质凝固放热；升温时利用熔化吸热【答案】C【解析】【分析】物质由固态变为液态的过程是熔化，熔化需要吸热。
人教版高中物理选修3-3物态变化中的能量交换 同步练习.docx
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物态变化中的能量交换同步练习
1、当晶体的温度正好是熔点或凝固点时，它的状态为
A、一定是固体
B、一定是液体
C、可能是固体
D、可能是液体
2、为了浇铸一个铜像，使用的材料是铜，则此过程的物态变化是
A、一个凝固过程
B、一个熔化过程
C、先熔化后凝固
D、先凝固再熔化
3、下列说法不正确的是
A、不同晶体的熔化热不同
B、一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等
C、不同非晶体的熔化热不相同
D、汽化热与温度、压强的有关。
4、晶体在熔解过程中，温度变化和吸热是
A、温度保持不变，不需继续加热
B、温度保持不变，要继续加热
C、温度保持不变，但吸热增加内能
D、不断吸收热量，温度不断升高
5、容器内有少量00C度水，如果迅速将窗口中空气抽出，由于急剧汽化使余下的水全部结成冰。
若冰的熔解热为λ，00C下水的汽化热为L，那么容器中现有的冰与原有的水质量之比为————。
6、要使00C的冰块，自某一高处由静止落至地面时，其损失的能量全部变成热并被冰块吸收，要使冰完全熔解，求冰块至少应从多高处落下？（λ=80卡/克）
答案：1、CD 2、C 3、C 4、BC 5、L/（L+λ） 6、约34Km.
鑫达捷。
高中物理 9.4 物态变化中的能量交换每课一练1 新人教版选修33
4 物态变化中的能量交换(时间：60分钟)考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难熔化和熔化热1、2汽化和汽化热3、4、6 5综合提升7、89、10知识点一熔化和熔化热1．晶体在熔化过程中，吸收热量的作用是( )．A．增加晶体的温度B．克服分子间引力，增加分子势能C．克服分子间引力，使分子动能增加D．既增加分子动能，也增加分子势能答案 B2．为了浇铸一个铜像，使用的材料是铜，则此过程的物态变化是( )．A．一个凝固过程B．一个熔化过程C．先熔化后凝固D．先凝固后熔化解析浇铸铜像必须将铜先化成铜水浇入模子，待冷却后才能成为铜像．答案 C知识点二汽化和汽化热3．下列说法正确的是( )．A．不同晶体的熔化热不相同B．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等C．不同非晶体的熔化热不相同D．汽化热与温度、压强有关解析不同的晶体有不同的结构，要破坏不同物质的结构，所需的能量也不同．因此，不同晶体的熔化热也不相同，故A正确．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等，故B正确．非晶体液化过程中温度会不断变化，而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的，所以非晶体没有确定的熔化热，故C不正确．汽化热与温度、压强都有关，故D正确．答案ABD4．下列液化现象中属于降低气体温度而液化的是( )．A．家用液化石油气B．自然界中的雾和露C．自来水管外壁的小水珠D．锅炉出气口喷出的“白汽”答案 B5．能使气体液化的方法是( )．A．在保持体积不变的情况下不断降低气体的温度B．在保持体积不变的情况下，使气体温度升高C．在保持温度不变的情况下增大压强，能使一切气体液化D．降低气体的温度到某个特殊温度以下，然后增大压强解析从能量转换的角度分析只要放出热量，就可以使气体液化，但从影响气体液化的因素分析，只要无限度地降低温度或降低温度到某一特定值以下，再增大压强就可以使气体液化．答案AD6．火箭在大气中飞行时，它的头部跟空气摩擦发热，温度可达几千摄氏度，在火箭上涂一层特殊材料，这种材料在高温下熔化并且汽化，能起到防止烧坏火箭头部的作用，这是因为( )．A．熔化和汽化都放热B．熔化和汽化都吸热C．熔化吸热，汽化放热D．熔化放热，汽化吸热解析物质在熔化和汽化过程中都是吸收热量的，故B选项正确．答案 B7．下列说法中正确的是( )．A．冰在0 ℃时一定会熔化，因为0 ℃是冰的熔点B．液体蒸发的快慢与液体温度的高低有关C．0 ℃的水，其内能也为零D．冬天看到嘴里吐出“白气”，这是汽化现象解析 熔化不仅需要温度达到熔点，还需要继续吸热，故A 错．液体温度高，其分子运动加剧，容易跑出液面，即蒸发变快，故B 对.0 ℃的水分子也在水不停息地做热运动，其内能不为零，故C 错．嘴中的气体温度较高，遇到冷空气后液化为小水滴，即为“白气”，故D 错． 答案 B8． 关于液体的汽化，正确的是( )．A ．液体分子离开液体表面要克服其他液体分子的引力而做功B ．液体的汽化热是与某个温度相对应的C ．某个温度下，液体的汽化热与外界气体的压强有关D ．汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功解析 分子间存在相互的作用力，汽化时液体分子离开液体表面逃逸出 去，要克服分子间的相互作用力消耗能量，液体的汽化热与温度相对应， 温度不同，液体变为蒸汽所需的汽化热不同． 答案 ABC9． 绝热容器里盛有少量温度是0 ℃的水，从容器里迅速往外抽气的时候，部分水急剧地蒸发，而其余的水都结成0 ℃的冰，则结成冰的质量是原有水 质量的多少倍？已知0 ℃时水的汽化热L ＝2.49×106J/kg ，冰的熔化热为λ＝3.34×105 J/kg.解析 由题意知水蒸发时需要的汽化热的热量只能由其余的水结成冰所 减少的内能来提供．设蒸发的水的质量是m 1，结成冰的质量是m 2， 蒸发所需吸收的热量：Q 1＝m 1L ， 水结成冰所放出热量： Q 2＝m 2λ. 由于容器与外界不发生热交换，Q 1＝Q 2，即m 1L ＝m 2λ，得m 2m 1＝L λ.所以结成冰的质量与原有水质量之比m 2m 1＋m 2＝L λ＋L ＝ 2.49×1063.34×105＋2.49×106＝0.88， 即m 冰＝88%m 水． 答案 88%10．横截面积为3 dm 2的圆筒内有0.6 kg 的水，太阳光垂直照射了2 min ，水温升高了1 ℃，设大气顶层的太阳能只有45%到达地面，试估算出太阳的全部辐射功率为多少？(保留一位有效数字，设太阳与地球之间平均距离 为1.5×1011m)解析 水温升高1 ℃所吸收的热量设为Q ，则Q ＝cm Δt ＝4.2×103×0.6×1 J ＝2.52×103J ．设地球表面单位时间、单位面积上获得的热量为Q ′，则Q ′＝Q St ＝ 2.52×1033×10－2×2×60W/m 2＝7.0×102 W/m 2.太阳向地球表面单位面积上 发送能量的功率为P ′＝Q ′η＝7.0×10245%＝1.56×103 W/m 2.以太阳与地球间距离为半径的球体的表面积为S ′＝4πr 2＝4×3.14×(1.5×1011)2m 2＝ 2.8×1023m 2，太阳的全部辐射功率为P ＝P ′S ′＝1.56×103×2.8×1023W ＝4×1026 W. 答案 4×1026W。
2019-2020学年人教版物理选修3-3同步导练课时作业：13 物态变化中的能量交换
课时作业13 物态变化中的能量交换基础巩固1．(多选)10 g 0 ℃的水和10 g 0 ℃的冰相比较，下列说法正确的是( )A．分子的平均动能与分子的总动能都相同B．分子的平均动能相同，但总动能不同C．10 g 0℃的水的内能大于10g 0℃的冰的内能D．内能相同解析：温度是分子热运动平均动能的标志，题中的水和冰温度相同，故分子平均动能相同．水和冰都由水分子组成，质量相同，故10 g水和10 g冰的分子数一样，因而它们分子的总动能也相同，A 正确，B错.0 ℃的冰化成0℃的水需要吸收热量，因此可见10g 0 ℃的水的内能要多于10 g 0 ℃的冰的内能，C正确，D错误．答案：AC2．关于熔化热，下列说法正确的是( )A．熔化热只与物质的种类有关B．熔化热只与物质的质量相关C．熔化热与物质的种类、质量都有关D．熔化热与物质的种类、质量有关，还与气压有关解析：要理解熔化热就要从熔化热的概念入手，熔化热是指晶体熔化过程中所需能量和质量的比值，因此与质量无关，更与气压无关．答案：A3．(多选)下列说法正确的是( )A．不同液体在相同温度下汽化时的汽化热相同B．只要温度相同，这种液体的汽化热就是确定的C．同种液体在同一温度下汽化时，压强越大，汽化热一定越大D．汽化热既与温度有关，又与压强有关解析：在温度、压强相同的情况下，不同液体的汽化热也不相同，所以A错；尽管温度相同，如果压强不同，汽化热也不相同，故B 错；同一种液体在相同温度下汽化，压强越大，对外做功越多，所需能量就越多，汽化热就越大，故C对，所以汽化热与温度、压强都有关，D对．答案：CD4．(多选)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( )A．没有规则几何外形的固体一定是非晶体B．物理性质上表现为各向同性的一定不是晶体C．晶体熔化有固定的熔点，晶体熔化时分子平均动能不变D．晶体熔化过程吸收热量，克服分子力做功，晶体内能增加解析：多晶体没有规则的几何外形，物理性质表现为各向同性，故A、B错误；晶体熔化过程中温度不变，吸收热量克服分子力做功，所以分子的平均动能不变，而内能增加，故C、D正确．答案：CD5．关于物质的熔化和凝固，下列叙述中正确的是( )A．各种固体都有一定的熔点B．各种固体都有一定的凝固点C．各种晶体的熔点相同D．非晶体熔化要吸热，温度不断上升解析：只有晶体才有一定的熔点，且不同的晶体具有不同的熔点，故A、C错．非晶体没有一定的熔点和凝固点，吸热后温度不断上升，所以B错，D对．答案：D6．(多选)下列液化现象中属于降低气体温度而液化的是( )A．家用液化石油气B．自然界中的雾和露C．自来水管外壁的小水珠D．锅炉出气口喷出的“白汽”解析：四个选项中只有液化石油气是加压而液化的，其他三项都是因降温而液化，所以B、C、D正确．答案：BCD7．(多选)如图1所示，是水在大气压强为1.01×105 Pa下汽化热与温度的关系图线，则( )图1A．该图线说明温度越高，单位质量的水汽化时需要的能量越小B．大气压强为1.01×105 Pa时水的沸点随温度升高而减小C．该图线在100 ℃以后并没有实际意义，因为水已经汽化了D．由该图线可知水蒸气液化时，放出的热量与温度有关解析：从图线上可知在一定压强下，温度越高，水的汽化热越小，水的沸点随压强增大而升高，在压强较大时，水的沸点可超过100 ℃.在相同条件下，水汽化吸热与凝固放热相等，但吸、放热的多少均与压强、温度有关．答案：AD综合应用8．用吹风机的热风吹一支蘸了酒精的温度计时，温度计的示数是( )A．先降低后升高 B．先升高后降低C．一直升高D．一直降低解析：由于酒精的蒸发而带走热量，使温度计的示数降低，当酒精蒸发完后，由于热风吹而使其温度升高．因此温度计的示数是先降低后升高．答案：A9．大烧杯中装有冰水混合物，在冰水混合物中悬挂一个小试管，试管中装有冰，给大烧杯加热时，以下现象正确的是( )A．烧杯中的冰和试管内的冰同时熔化B．试管内的冰先熔化C．在烧杯内的冰熔化完以前，试管内的冰不会熔化D．试管内的冰始终不熔化解析：物体间要发生热传递的条件是两者存在温度差．冰水混合物中的冰熔化完以前，温度仍保持在0 ℃.当试管中的冰达到0 ℃时，两者不再传递热量，故试管内的冰不能熔化，只有当烧杯中的冰熔化完毕，温度开始上升时，试管中的冰才开始熔化．所以，C选项正确．答案：C10．吉尼斯大全中，记述了一个人赤着脚在650 ℃的燃烧着的一长堆木炭上步行约7.5米的“世界之最”纪录．他创下了这个奇迹．下面说法正确的是( )A．这个表演者一定在脚下事先抹上了一种高级绝热防护剂B．这个表演者一定是跳跃式地走过去的，这样做接触时间短，炭火来不及灼伤脚C．这个表演者一定是用汗脚踩在炭火上一步步轻轻地走过去的D．这个表演者一定是轻轻地踮着脚走过去的，这样做接触面积小，即使灼伤也不厉害解析：当赤着的脚踩上炭火时，灼热的炭火使脚底的汗水迅速汽化，立即在脚底下形成一个很薄的蒸气层，由于气体是热的不良导体，在一段短暂的时间内，对脚板将起到绝热防护作用，行走中步与步之间脚上流出的汗水部分补偿了汽化所需的水分．如果脚底下还沾上了一层炭灰(未汽化完的汗水成为调合剂)，将使表演者能多走上几步．这里关键是表演者要有足够的汗水和不让保护层失效，所以只能是轻轻地一步一步走，因为跳跃、踮着脚走均不能提供足够的汗水，且容易使脚陷进炭火，从而使保护层失效，C正确．答案：C图211．住在非洲沙漠中的居民，由于没有电，夏天无法用冰箱保鲜食物，一位物理教师发明了一种“沙冰箱”罐中罐，它由内罐和外罐组成，且两罐之间填上潮湿的沙子，如图2所示，使用时将食物和饮料放在内罐，罐口盖上湿布，然后放在干燥通风的地方，并经常在两罐间的沙子上洒些水，这样就能起到保鲜的作用．问题：(1)经常在两罐间洒些水的原因是________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________.(2)放在干燥通风的地方是为了(3)________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________.解析：(1)经常在两罐间洒些水，就能起到保鲜作用，先联系实际，非洲地区比较热，食物和饮料在高温环境中易变质，再考虑水蒸发能吸热，所以洒水的原因应为利用水蒸发吸热降低食物和饮料的温度，便于长期保存；(2)放在干燥通风的地方很自然想到是为了加快水分蒸发从而吸收更多的热，使食物和饮料温度不致过高，起到保鲜作用．答案：(1)水蒸发时吸热 (2)加快水的蒸发12．我们常把闯入大气层飞落到地球的天体碎块称为陨石.1860年在炎热的印度某地上空，出现了一团很大的火花，一个白炽的物体落在沼泽地里，人们跑过去一看，十分惊奇，在陨石降落的地方出现了一个大冰块，应该怎样解释这个自然现象？解：陨石不易传导热，在高速穿过大气层坠落沼泽地的短暂过程中，陨石与大气摩擦产生的热来不及向内部传递，陨石表面温度很高，内部温度很低，落地时，与它接触的沼泽地的水迅速升温沸腾，剧烈汽化．由于水汽化吸收大量的热，陨石表面的温度很快冷却，而内部极低的温度又使与它的表面接触的水凝固而结冰．13．已知水在100 ℃的汽化热是L＝2.25×106 J/kg，冰的熔化热是λ＝3.34×105 J/kg，水的比热容为c＝4.2×103 J/(kg·℃)，则0 ℃的冰和100 ℃的水蒸气混合后：(1)若冰刚好全部熔化，冰和水蒸气的质量比是多少？(2)若得到50 ℃的水，冰和水蒸气的质量比是多少？解：(1)设冰的质量为m 1，水蒸气的质量为m 2，则有：m 1λ＝m 2L ＋cm 2Δt ，所以有：＝＝m 1m 2L ＋c Δt λ 2.25×106＋4.2×103×（100－0）3.34×105≈8；(2)同(1)可得：m 1λ＋m 1c Δt ′＝m 2L ＋cm 2Δt ″，即有＝m 1m 2L ＋c Δt ″λ＋c Δt ′＝≈4.5.2.25×106＋4.2×103×（100－50）3.34×105＋4.2×103×（50－0）14．一电炉的功率P ＝200 W ，将质量m ＝240 g 的固体样品放在炉内，通电后的电炉内的温度变化如图3所示，设全部电能转化为热能并全部被样品吸收，试问：该固体样品的熔点和熔化热各是多少？图3解：由熔化曲线上温度不变的部分可找出熔点．根据熔化时间与电炉功率可知电流做功的多少，这些功全部被样品吸收转化为样品的内能使样品熔化．由图线上容易看出样品的熔点为60 ℃，熔化时间为t ＝2 min ，电流做功为：W ＝Pt ＝200×2×60 J ＝2.4×104 J.设样品的熔化热为λ，样品在熔化过程中共吸热为：Q ＝λm ，由W ＝Q 得：λ＝＝ J/kgW m 2.4×104240×10－3＝105 J/kg.。
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物态变化中的能量交换同步练习
1、为了浇铸一个铜像，使用的材料是铜，则此过程中铜的物态变化是（）
A．一个凝固过程 B．一个熔化过程C．先熔化后凝固 D．先凝固再熔化
2、当晶体的温度正好是熔点或凝固点时，它的状态为（）
A．一定是固体 B．一定是液体C．可能是固体 D．可能是液体
3、晶体在熔解过程中吸收的热量，主要用于（）
A．破坏空间点阵结构，增加分子动能
B．破坏空间点阵结构，增加分子势能
C．破坏空间点阵结构，增加分子的势能和动能
D．破坏空间点阵结构，但不增加分子的势能和动能
4、晶体熔解过程中，温度和热量变化的情况是（）
A．不吸收热量，温度保持不变B．吸收热量，温度保持不变
C．吸收热量用来增加晶体的内能D．温度不变内能也不变
5、下列说法不正确的是（）
A．不同晶体的熔化热不同
B．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等
C．不同非晶体的熔化热不相同
D．汽化热与温度、压强都有关。
6、质量相等的0℃的冰比0℃的水使热的物体冷却效果好的原因是（）
A．冰实际上比水冷
B．冰的比热比水的比热大些
C．冰变水有一个熔解过程，要吸收许多热量
D．冰含的热量比同质量水所含热量少
7、在一个大气压下，1克100℃的水吸收2.26×103J热量变为1克100℃的水蒸气。
在这个过程中，以下四个关系式正确的是（）
A．2.26×103J＝汽的内能＋水的内能
B．2.26×103J＝汽的内能－水的内能
C．2.26×103J＝汽的内能＋水的内能＋水变成汽体积膨胀对外界做的功
D．2.26×103J＝汽的内能－水的内能＋水变成汽体积膨胀对外界做的功
8、假设冰块自某一高处由静止落至地面的过程中，其减小的重力势能全部转化为热并被冰块吸收，则要使0℃的冰完全熔解，冰块至少应从多高处落下？（λ＝3.34×105J/kg）
9、要使子弹射进墙壁中后，恰好完全被熔化，子弹射在墙壁上时的速度应多大（子弹的熔点为327℃，比热为125J/（kg·℃），熔解热为2.5×104J/kg，设子弹射击时的温度为50℃，子弹损失的动能全部转化为热能，并其中的80%被子弹所吸收）？
10、1kg、－20℃的冰投进2kg、25℃的水中，达到热平衡时温度是多少（冰的熔解热 ＝3.35×105J/ kg）？此时水和冰的质量分别为多少？
参考答案
1、C
2、CD
3、B
4、BC
5、C
6、C
7、D
8、约34km
9、子弹熔解所需要能量由子弹的动能转化而来。
且E K1－E K2＝Q，Q·80%＝mc△t＋mλ，设子弹射击时的速度为v，则
Q80%＝0.8（E
K1－E K2）＝0.8×
1
2
mv2＝0.4mv2
也即0.4mv2＝mc△t＋mλ
所以v≈382.8m/s。
10、冰投进水中后，通过热交换，水降温，还可能凝固；冰升温，还可能熔解。
水温从25℃降至0℃放出的热量Q＝mc（t1－t2）＝21×104J
冰从－20℃升温至0℃所需吸收的热量Q'＝m'c'（t'2－t'1）＝4.2×104J
因Q＞Q'，表明还有热量可供0℃的冰熔解。
设所能熔解的冰的质量为m''，则m''＝Q–Q'
λ
＝
21×104–4.2×104
3.35×105
＝0.5kg＜1kg
所以最终有水2.5kg、冰0.5kg；温度为0℃。