2024-2025学年高中物理第九章固体液体和物态变化4物态变化中的能量交换课后作业含解析新人教版选修3-3

PAGEPAGE4物态改变中的能量交换eq\o(\s\up7(限时：45分钟总分：100分),\s\do5())一、单项选择题(每小题7分，共49分)1．下列属于熔化的是(D)A．糖放在水中后渐渐化成了糖水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：糖放在水中形成糖水这是化学上在水分子和糖分子共同作用下的溶解，熔化是由温度造成的固态变液态，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．2．在一个大气压下，1克100℃的水汲取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(D)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解析：液体汽化时汲取的热量一部分用来克服分子引力做功，增加内能，一部分用来膨胀对外界做功，D对．3.如图所示，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(C)A．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．上述三种状况都可能解析：沸腾的条件是：(1)达到沸点；(2)能接着吸热．对烧杯A加热到水的沸点后，若接着加热，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，两者无温度差，无法再从烧杯A的水中汲取热，因此烧杯B中的水只能保持在沸点而不会沸腾．4．某爱好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℃，且视察到乙、丙两烧杯中的水呈沸腾状态，则三杯水的温度凹凸依次为(D)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然分别达到了300℃和600℃，但由于两烧杯中的水呈沸腾状态，所以两烧杯中的水温也同为100℃，D正确．5．为了浇铸一个铜像，运用的材料是铜，则此过程的物态改变是(C)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：浇铸铜像必需将铜先化成铜水浇入模子，待冷却后才能成为铜像．6.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，在火箭上涂一层特别材料，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(B)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汲取热量的，故B选项正确．7．下列说法中正确的是(B)A．冰在0℃时肯定会熔化，因为0℃是冰的熔点B．液体蒸发的快慢与液体温度的凹凸有关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：熔化不仅须要温度达到熔点，还须要接着吸热，故A错．液体温度高，其分子运动加剧，简单跑出液面，即蒸发变快，故B对.0℃的水分子也在永不停息地做热运动，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．二、多项选择题(每小题9分，共27分)8．下列说法正确的是(BD)A．晶体和非晶体一样，都具有确定的熔点B．晶体熔化时具有确定的熔化热，而非晶体则没有确定的熔化热C．肯定质量的晶体，熔化时汲取的热量少于凝固时放出的热量D．不同晶体的熔化热并不相同解析：晶体有确定的熔点和熔化热，而非晶体则没有确定的熔点和熔化热，所以A错，B对；肯定质量的某晶体，熔化时汲取的热量等于凝固时放出的热量，故C错；不同晶体的熔化热不相同，故D对．9．如图所示，甲、乙、丙三种固体物质，质量相等，加热过程中，相同时间内汲取的热量相等，从其温度随时间改变的图象可以推断(AD)A．甲、丙是晶体，乙是非晶体B．乙是晶体，甲、丙是非晶体C．乙是非晶体，甲的熔点比丙低D．乙是非晶体，甲的熔点比丙高解析：晶体在熔化过程中吸热，但是温度不发生改变，这是晶体的重要特征，由题图知甲、丙为晶体，故选项A正确．从熔点上看甲到t2时才熔化，故选项D正确．10．关于液体的汽化，正确的是(ABC)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．汽化时汲取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．三、非选择题(共24分)11．(12分)绝热容器里盛有少量温度是0℃的水，从容器里快速往外抽气的时候，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＝3.34×105J/kg.答案：88%解析：由题意知水蒸发时须要的汽化热的热量只能由其余的水结成冰所削减的内能来供应．设蒸发的水的质量是m1，结成冰的质量是m2，蒸发所需汲取的热量：Q1＝m1L，水结成冰所放出的热量：Q2＝m2λ.由于容器与外界不发生热交换，Q1＝Q2，即m1L＝m2λ，得eq\f(m2,m1)＝eq\f(L,λ).所以结成冰的质量与原有水质量之比：eq\f(m2,m1＋m2)＝eq\f(L,λ＋L)＝eq\f(2.49×106,3.34×105＋2.49×106)≈0.88，即m冰＝88%m水．12．(12分)横截面积为3dm2的圆筒内有0.6kg的水，太阳光垂直照耀了2min，水温上升了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)答案：4×1026W解析：水温上升1℃所汲取的热量设为Q，则Q＝cmΔt＝4.2×103×0.6×1J＝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′＝eq\f(Q,St)＝eq\f(2.52×103,3×10－2×2×60)W/m2＝7.0×102W/m2.太阳向地球表面单位面积上发送能量的功率为P′＝eq\f(Q′