人教版 (新课标)选修34 物态变化中的能量交换课后练习题

这是一份人教版 (新课标)选修34 物态变化中的能量交换课后练习题，共5页。试卷主要包含了下列属于熔化的是，5 kg汗需要吸收的热量等内容，欢迎下载使用。

题组一 熔化和熔化热
1.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
解析:选项A是糖在水中溶解,选项B、C是空气中的水蒸气液化,只有选项D是熔化现象。
答案:D
2.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,且不同的晶体有不同的熔点,故选项A、B错误。非晶体没有一定的熔点和凝固点,吸热后温度不断上升,所以选项C错误,选项D正确。
答案:D
3.在如图所示的四个图象中,属于晶体凝固图象的是( )
解析:首先分清晶体与非晶体的图象。晶体凝固时有确定的凝固温度,非晶体没有确定的凝固温度,故选项A、D图象是非晶体的图象;再次分清熔化是固体→液体,达到熔点前是吸收热量,温度升高的,而凝固过程则恰好相反,故选项C正确。
答案:C
4.从电冰箱中取出质量为50 g、温度为-10 ℃的冰块,放进一杯0 ℃的水中,若与外界无热交换,则有多少水会冻结到冰块上?〔已知冰的比热容为2.1×103 J/(kg·℃),熔化热为3.36×105 J/kg〕
解析:设水冻结成冰的质量为m,由能量守恒定律c冰m冰Δt=mλ,所以m=c冰m冰Δtλ,代入已知数据得m≈3×10-3kg,约为3×10-3 kg。
答案:3×10-3kg
5.
如图是某种晶体的熔化图象,下列说法中正确的是( )
A.ab段是吸热过程,cd段是放热过程
B.ab、bc、cd三段都是吸热过程
C.ab段物质处于固态,bc和cd两段处于液态
D.bc段是晶体熔化过程
解析:这是晶体的熔化图象,题图中所示三段过程中要一直吸收热量,故选项B正确;ab、bc、cd三阶段中,ab段是固体,bc段是熔化过程,固、液共存,故选项C错误,选项D正确。
答案:BD
题组二 汽化与汽化热
6.关于汽化热的概念,下列描述正确的是( )
A.某种液体在一定温度下汽化时所吸收的热量和其质量之比
B.某种液体沸腾时,所吸收的热量和其质量之比
C.某种液体在特定的温度下汽化时所吸收的能量与其质量的比值
D.某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比
解析:解答此题时要着重掌握汽化与熔化的区别,汽化在任何温度下都可以发生,故只有选项D正确。
答案:D
7.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,所以选项B、C、D正确。
答案:BCD
8.有一句民间说法叫作“水缸‘穿裙子’,老天要下雨”。所谓“水缸穿裙子”是指在盛水的水缸外表面,齐着水面所在位置往下,出现了一层小水珠,请简要说明这一句民间说法的科学道理。
解析:水缸中的水由于蒸发,水和水缸外表面的温度比周围的空气温度低,空气中的水蒸气遇到水缸外表面就会发生液化现象。当空气中水蒸气含量少时,虽有水蒸气在水缸表面液化,但很快又蒸发了,不能形成水珠。当空气中的水蒸气含量较大时,水蒸气在水缸外表面的液化要强于水的蒸发,因而形成一层小水珠,由于空气中水蒸气的含量大是降雨的一个重要条件,所以水缸外表面出现了一层小水珠,降雨的可能性就大了,这就是“水缸‘穿裙子’,老天要下雨”的道理。
答案:见解析
9.人的体温是由下丘脑中特殊神经细胞监察和控制的,这些神经就像一个温度传感器,对人体血液的温度很敏感。当流过下丘脑的血液的温度高于正常值时,它促使人体散热机制活跃起来,使人出汗。轻量级举重运动员参赛前常在高温、高湿的环境中通过大量排汗达到减少体重的目的。如果一位体重60 kg的运动员某次训练的排汗量是0.5 kg,而且这些汗水都从运动员身上蒸发掉了而没有流掉,这将导致运动员的体温降低多少?已知常温下水的汽化热是2.4×106 J/kg。人体的主要成分是水,可以认为人体的比热容与水的比热容相等。
解析:排掉0.5 kg汗需要吸收的热量:Q=Lm=2.4×106×0.5 J=1.2×106 J。
该热量导致运动员降低的体温为Δt,则Q=cmΔt,将 c=4.2×103 J/kg,m=60 kg代入,可得Δt=4.8 ℃。
答案:4.8 ℃
(建议用时:30分钟)
1.如图所示是水在1标准大气压下汽化热与温度的关系。关于汽化热,下列说法中正确的是( )
A.液体只有在沸腾时才有汽化热
B.某种物质的汽化热是一定的
C.质量越大汽化热越大
D.汽化热与物质的种类、汽化时所处的温度和压强有关
解析:某种物质的汽化热与物质的种类、所处的温度和压强都有关系。故选项D正确。
答案:D
2.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:0 ℃是固、液、气三态并存的温度,又叫三相点,冰熔化除了达到熔点0 ℃外,还要满足继续吸收热量的条件,选项A错误;蒸发的快慢与温度有关,温度越高,蒸发越快,选项B正确;分子永不停息地做无规则热运动,所以内能不为零,选项C错误;冬天看到嘴里吐出“白气”,为水蒸气遇冷液化成的小水珠,是液化现象,选项D错误。
答案:B
3.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.一直降低D.一直升高
解析:当用热风吹温度计时,酒精先汽化,从温度计上吸热,导致温度计的示数降低,当酒精全部汽化后,温度计从热风中吸热,导致示数升高,故选项A正确。
答案:A
4.100 ℃的水和100 ℃的水蒸气都可能烫伤人,但往往水蒸气烫伤人的后果严重一些,这是什么原因?
解答:水蒸气烫伤人时有个液化的过程,水蒸气在液化过程中变成100 ℃的水时就会放出大量的热,故水蒸气烫伤人的后果更严重。
5.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要吸收热量,故选项B正确。
答案:B
6.某兴趣小组以相同的烧杯盛等量的水,用相同的热源同时加热,甲杯为隔水加热,乙杯为隔油加热,丙杯为隔沙加热,加热一段时间后,测得烧杯外物质的温度分别为水温100 ℃、油温300 ℃、沙温 600 ℃,且观察到乙、丙两烧杯中的水呈沸腾状态,则三杯水的温度高低顺序为( )
A.甲>乙>丙B.甲<乙<丙
C.甲<乙=丙D.甲=乙=丙
解析:甲杯外水温为100 ℃,所以甲杯中的水温也为100 ℃,乙、丙两烧杯外的物质温度虽分别达到了300 ℃和600 ℃,但由于两烧杯中的水呈沸腾状态,沸腾过程中水温保持100 ℃不变,所以两烧杯中的水温也同为100 ℃,故选项D正确。
答案:D
7.一质量为50 kg的0 ℃的冰块,以5.38 m/s的速度沿水平表面滑动,由于冰块与水平表面之间摩擦的结果,使冰块滑了一段路程之后停了下来。已知冰的熔化热为334.5×103 J/kg,假定没有其他热交换,求冰熔化了多少?
解析:设冰的动能为12mv2,经过一段路程滑行后停止,熔化的冰块的质量为Δm。
根据题意,冰块熔化时吸收的热量在数值上等于冰块动能的变化量。
则有:Δmλ=12mv2
Δm=mv22λ=50×5.3822×334.5×103 kg≈2.16×10-3 kg。
答案:2.16×10-3 kg
8.“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得多。“热管”的结构并不复杂,它是一根两端封闭的金属管,管内壁衬了一层多孔的材料,叫作吸收芯,吸收芯中充有酒精或其他汽化的液体,如图所示,当管的一端受热时,热量会很快传到另一端,这是什么道理?
解析:“热管”传热的关键在于吸收芯中充有易汽化的液体。需要注意的是易汽化的液体变成气体后,这种气体必然易液化。(汽化和液化互为逆过程)而吸收芯可以迅速将液化的液体吸附,通过毛细作用将液体再输送到热端。
答案:“热管”的一端受热时,热端吸收芯中的液体受热汽化变成气体,蒸汽沿内管运动到另一端(冷端)。而另一端由于未受热,温度低,蒸汽就会因放热而液化,被冷凝的液体又被吸收芯吸附,通过毛细作用又回到热端。如此循环,“热管”的热量就不断从一端输送到另一端。液体在汽化和气体在液化时要分别吸收和放出大量的热,“热管”正是利用了这一性质,达到高效传递热量的目的。