2019高中物理第九章课时4物态变化中的能量交换（对点练巩固练）（含解析）新人教版 7页

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　Bn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Ek和分子势能之和Ep的变化情况是(　　)A．Ek变大，Ep变大B．Ek变小，Ep变小C．Ek不变，Ep变大D．Ek不变，Ep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Ek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。故选C。7．有甲、乙、丙三支相同的温度计，其中一支不准确，将甲放在空气中，乙放在密闭的酒精瓶中，将丙放在开口的酒精瓶中，过一段时间，三支温度计的示数都是22℃，则(　　)A．甲不准确B．乙不准确C．丙不准确D．不能判定哪支不准确答案　C解析　蒸发吸热，液体本身的温度要降低，甲温度计上无液体不存在蒸发现象；乙放在密闭的酒精瓶中，蒸发受阻不能进行，故温度计的示数与周围环境的温度相同，应准确；丙在开口酒精瓶中，酒精蒸发吸热，酒精温度应降低，所以应低于22℃，故丙不准确，C正确。8．(多选)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答案　ABC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，A正确；液体的汽化热与温度相对应，温度不同，液体变为蒸n汽所需的汽化热不同，B正确；液体的汽化热与外界压强有关，C正确；汽化时，体积膨胀要克服外界气体的压力做功，也需要吸收热量，故D错误。9．利用等质量的0℃的冰冷却食品通常比用0℃的水效果好的原因是：________________________________________________________________________。答案　0℃的冰熔化成0℃的水还要吸收大量的热量10．蒸发为什么能致冷？用分子动理论的观点解释。答案　在蒸发过程中，从液体中飞出的是动能较大的分子，这些分子飞出后，留在液体中的分子平均动能减小，液体的温度降低，这时它就要从周围的物体吸收热量，因而液体蒸发有致冷的作用。知识点二·物态变化中的能量计算11．有一块0℃的冰雹自高空落下，若落地时它的势能只有10%转化为本身的内能，将自己熔化为1℃的水，求下落的高度。[冰的熔化热为λ＝333．8kJ·kg－1，c水＝4．2×103J/(kg·℃)，g＝10m/s2]答案　3．38×105m解析　设冰块质量为m，则0℃的冰熔化为0℃的水，再升高到1℃，总共吸收的热量Q吸＝mλ＋mc水(t2－t1)，冰自高h处下落至地面，重力势能减少量是Ep＝mgh，因为Q吸＝Ep·η，所以mλ＋mc水(t2－t1)＝mgh·η，统一单位，代入数据可得冰下落的高度h＝3．38×105m。12．如果已知铜制量热器小筒的质量是150g，里面装着100g、16℃的水，放入9g、0℃的冰，冰完全熔化后，水的温度是9℃，试利用这些数据求出冰的熔化热。[铜的比热容c铜＝3．9×102J/(kg·℃)，水的比热容c水＝4．2×103J/(kg·℃)，冰的比热容c冰＝2．1×103J/(kg·℃)]答案　3．5×105J/kg解析　9g、0℃的冰熔化为0℃的水后，水的温度升高到9℃，总共吸收的热量Q吸＝m冰λ＋m冰c冰·(9℃－0℃)。量热器小筒和小筒中的水的温度从16℃降到9℃时放出的热量Q放＝m水c水(16℃－9℃)＋m铜c铜(16℃－9℃)。因为Q吸＝Q放，所以m冰λ＋m冰c冰(9℃－0℃)＝(m水c水＋m铜c铜)·(16℃－9℃)。统一单位后，把数值代入上式，可得λ＝3．5×105J/kg。[提升训练]n一、选择题1．水的凝固点是0℃，如果把0℃的冰放到0℃的房间里，则(　　)A．冰一定会熔化B．冰一定不会熔化C．冰可能熔化，也可能不熔化D．冰将全部熔化答案　B解析　冰是晶体，它的熔化需满足两个条件：温度达到熔点0℃，继续吸收热量。0℃的冰不能从0℃的环境里吸收热量，所以不能熔化，故选B。2．(多选)1g100℃的水与1g100℃的水蒸气相比较，下述说法中正确的是(　　)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，分子的总动能不同C．内能相同D．1g100℃的水的内能小于1g100℃的水蒸气的内能答案　AD解析　温度是分子平均动能的标志，因而在相同的温度下，分子的平均动能相同，又1g水与1g水蒸气的分子数相同，因而分子总动能相同，A正确；当100℃的水变成100℃的水蒸气的过程中，分子距离变大，要克服分子引力做功，因而分子势能增加，所以100℃的水的内能小于100℃水蒸气的内能，D正确。3．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，汽化吸热答案　B解析　物质在熔化和汽化过程中都是吸收热量的，故B正确。4．在古代唐朝的皇宫里，夏天由宫女推动高大的水车，将水洒在宫殿的房顶上，水再顺房顶四周流下，这样做的主要目的是(　　)A．为了新奇B．为了美观C．为了清洁房顶D．为了解暑降温答案　D解析　使水汽化吸热，起到解暑降温的效果。5．如右图所示，在一个大烧杯A内放一个小烧杯B，杯内都放有水，现对A的底部加热，则(　　)nA．烧杯A中的水比B中的水先沸腾B．两烧杯中的水同时沸腾C．烧杯A中的水会沸腾，B中的水不会沸腾D．上述三种情况都可能答案　C解析　沸腾的条件是：(1)达到沸点；(2)能继续吸热，对烧杯A加热到水的沸点后，若继续加热，烧杯A中的水会沸腾。由于沸腾时水的温度保持在沸点不变，即烧杯B中的水也达到沸点，但由于它与烧杯A中的水处于热平衡状态，两者间无温度差，无法再从烧杯A的水中吸收热量，因此烧杯B中的水只能保持在沸点而不会沸腾。6．(多选)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．ab、bc段处于固态，cd段处于液态E．bc段是晶体熔化过程答案　BE解析　这是晶体的熔化过程，此过程中要一直吸收热量，故B正确；ab、bc、cd三阶段中，ab段是固体，bc段固、液共存，故C、D错误。7．下列说法正确的是(　　)A．物体吸热后温度一定升高B．物体温度升高，内能一定增加C．0℃的冰熔化为0℃的水的过程中内能不变D．100℃的水变为100℃的水汽的过程中内能增大答案　D解析　若物体为晶体，且处于熔化状态，吸热但温度不变，故A错误；物体温度升高，分子热运动的平均动能增加，但分子势能可能减小，故内能不一定增加，故B错误；0℃的冰熔化为0℃的水的过程中，要吸收热量，水分子平均动能不变，势能增加，故内能增加，故C错误；100℃的水变为100℃的水汽的过程中要吸收热量，故内能增大，D正确。8．(多选)如图所示，是水的汽化热与温度的关系图线，则(　　)nA．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1．01×105Pa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答案　AD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。二、非选择题9．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“沙漠冰箱”罐中罐，由内罐和外罐组成，且两罐之间填上潮湿的沙子，如图所示，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________。答案　(1)有利于水蒸发时吸热'(2)加快水的蒸发解析　(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。10．在0℃的水中放进一块0℃的冰，如果发生下述情况，需要什么条件。(1)0℃的水变成0℃的冰；(2)0℃的冰变成0℃的水；(3)0℃的水和0℃的冰共存。答案　(1)继续放热；(2)继续吸热；(3)与外界没有热交换，或者虽然放热但不足以使0℃的水完全凝固成冰，或者虽然吸热但不足以使0℃的冰完全熔化。n11．如图所示是对某种合金连续不断地加热过程中温度随时间变化的曲线，据图回答：(1)这种合金在固态时是不是晶体？(2)这种合金的熔点是多少？(3)熔化过程用了多少时间？(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态？答案　(1)是　(2)210℃　(3)8min　(4)固、液共存状态解析　图中BC阶段表示该合金的熔化过程，说明该合金有确定的熔点，所以这种合金在固态时是晶体，且熔点为210℃，熔化过程用了Δt＝(14－6)min＝8min，BC段表示这种合金处于固、液共存状态。12．冬季在菜窖里放上几桶水，可以使窖内的温度不致下降得很多，防止把菜冻坏，这是什么道理？如果在窖内放入m＝200kg，t1＝10℃的水，试计算这些水结成0℃的冰时放出的热量，这相当于燃烧多少千克木柴所放出的热量？[木柴的热值约为q＝1．26×107J/kg，冰的熔化热取λ＝3．35×105J/kg，水的比热容c＝4．2×103J/(kg·℃)]答案　5．98kg解析　因为水降低温度并结冰的过程中将放出热量，所以窖内温度不会太低。设质量为m的水结成0℃的冰时放出的热量为Q，则Q＝mλ＋mcΔt＝200×3．35×105J＋200×4．2×103×10J＝7．54×107J。设燃烧质量为M的干木柴可以释放出7．54×107J的热量，由Q＝Mq可得M＝＝kg≈5．98kg。