人教版 (2019)选择性必修 第三册第三章 热力学定律综合与测试巩固练习

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册第三章 热力学定律综合与测试巩固练习，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

第六单元 饱和汽与饱和汽压、物态变化中的能量交换


(时间：90分钟，满分：100分)


一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．)


1．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( )


A．先降低后升高 B．先升高后降低


C．一直降低 D．一直升高


2．饱和汽压随温度变化的原因，正确的是( )


A．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数减少


B．温度降低，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多


C．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多，液体继续蒸发，压强增大


D．温度降低，单位时间里从液体表面飞出的分子数大于返回液体表面的分子数


3．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．空气的相对湿度越小


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


4．高压锅又叫压力锅，用它可以将被蒸煮的食物加热到100 ℃以上，所以食物容易被煮熟，且用高压锅煮食物比用普通锅煮食物省时间省燃料，尤其做出的米饭香软可口，很受人们欢迎．下表是AS22—5—80高压锅的铭牌，对此下列解释正确的是( )


A.食物受到的压强大而易熟


B．高压锅保温性能好，热量损失少而使食物易熟


C．锅内温度能达到100 ℃以上，食物因高温而易熟


D．高压锅的密封性好，减少水的蒸发而使食物易熟


5．下列说法中正确的是( )


A．1 g 0 ℃的冰和1 g 0 ℃的水的分子动能、分子势能和内能均相同


B．1 g 0 ℃的冰比1 g 0 ℃的水的分子动能、分子势能和内能都要小


C．1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气分子平均动能和分子总动能都相同


D．1 g 100 ℃的水的内能比1 g 100 ℃水蒸气的内能小


6．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


7．关于汽化热的概念，下列描述中准确的是( )


A．某种液体汽化成一定温度的气体时所吸收的热量和其质量之比


B．某种液体沸腾时，所吸收的能量和其质量之比


C．某种液体在一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


8．由饱和汽和饱和汽压的概念，下列结论中正确的是( )


A．饱和汽和液体之间的动态平衡，是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等


B．一定温度下饱和汽的密度为一定值，温度升高，饱和汽的密度增大


C．一定温度下的饱和汽压与体积无关


D．饱和汽压跟热力学温度成正比


9．我们感到空气很潮湿时，是因为( )


A．这时空气中所含水汽较多


B．这时的气温较低


C．这时的绝对湿度较大


D．这时空气中的水汽离饱和状态较近


10．如图所示，在一个烧杯A内放一个小烧杯B，杯内都放有水，现对A的底部加热，则( )





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．上述三种情况都可能


11．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．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


12．在一个大气压下，1 g 100 ℃的水吸收2.26×103 J热量变为1 g 100 ℃的水蒸气．在这个过程中，以下四个关系式正确的是( )


A．2.26×103 J＝汽的内能＋水的内能


B．2.26×103 J＝汽的内能－水的内能


C．2.26×103 J＝汽的内能＋水的内能＋水变成汽体积膨胀对外界做的功


D．2.26×103 J＝汽的内能－水的内能＋水变成汽体积膨胀对外界做的功


二、非选择题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)


13.(8分)如图所示，试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中内能的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明)．

















14.(10分)某食堂的厨房内，温度是30 ℃，绝对湿度是p1＝2.1×103Pa，而这时室外温度是19 ℃，绝对湿度是p2＝1.3×103Pa.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 ℃时水的饱和汽压为p3＝4.2×103 Pa，19 ℃时水的饱和汽压为p4＝2.2×103 Pa)

















15．(12分)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百分之多少？已知0 ℃的水的汽化热L＝2.49×106 J/kg，冰的熔化热λ＝3.34×105 J/kg.

















16.(10分)阅读下面的材料，回答有关问题．


“热管”是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金属管，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容易汽化的液体(见图)．





当管的一端受热时，热量会很快传到另一端，这是什么道理呢？


原来，“热管”的一端受热时，这一端吸收芯中的液体因吸热而汽化，蒸气沿着管子由受热一端跑到另一端．另一端由于未受热，温度低，蒸气就在这一端放热而液化．冷凝的液体被吸收芯吸附，通过毛细作用又回到了受热的一端．如此往复循环，热管里的液体不断地通过汽化和液化，把热量从一端传递到另一端．液体汽化和气体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．“热管”在一些高新技术领域发挥着重要作用．


请回答：


(1)“热管”被加热的那一端的温度为什么不会很快升上去？“热管”没有被加热的那一端的温度为什么会升高？


(2)下列物体都能导热，其中导热本领最好的是________．


A．铁管 B．铝管


C．铜管 D．热管


(3)用“热管”可以很快地把一个物体内部产生的热量散发出来，你能想出它的一个应用实例吗？

















参考答案与解析


1．[导学号：65430083] 解析：选A.温度计表面的酒精要发生蒸发现象，因此要从温度计吸热，故温度计温度先降低；当蒸发完毕后，因为是热风，温度计的温度又会升高，故选A.


2．[导学号：65430084] 解析：选C.饱和汽压依然决定于单位体积内的分子数和分子的平均速率．当温度升高(降低)时，分子的平均速率变大(变小)，这样单位时间内从液体表面飞出的分子数增多(减少)，饱和汽压就变大(变小)．


3．[导学号：65430085] 解析：选BD.示数差距越大，说明湿泡的蒸发越快，空气的相对湿度越小，即水蒸气的实际压强、绝对湿度离饱和程度越远，故B、D项正确，A、C项错误．


4．[导学号：65430086] 解析：选C.高压锅蒸煮的食物易熟是由于：高压锅蒸煮食物时，高压锅盖上后就是一个密封容器了，加热时锅内水温不断升高，水的蒸发不断加快，由于锅是密封的，锅内水面上方的水蒸气越来越多，锅内水蒸气的压强就越来越大，直到气压阀被顶起为止，锅内气压才不再增大，此时锅内气压一般达到1.2 atm，在这样的气压下，水的沸点接近120 ℃，比普通锅内温度高出约20 ℃，所以食物就容易熟了，只有选项C是正确的．


5．[导学号：65430087] 解析：选CD.0 ℃的冰熔化成0 ℃的水，温度不变，分子的平均动能不变，分子总数不变，总动能不变，而冰在熔化过程中吸收的热量用来增大分子势能，内能增大，A、B项错误；对水的汽化过程同理可知C、D项正确．


6．[导学号：65430088] 解析：选D.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．


7．[导学号：65430089] 解析：选D.汽化在任何温度下都可以发生，故提到汽化热时一定要注意是在什么温度下的汽化热．


8．[导学号：65430090] 解析：选ABC.由动态平衡概念可知A正确；在一定温度下，饱和汽的密度是一定的，它随着温度升高而增大，故B正确；一定温度下的饱和汽压与体积无关，C正确．饱和汽压随温度升高而增大，原因是：温度升高时，饱和汽的密度增大；温度升高时，水蒸气分子平均速率增大．理想气体状态方程不适用于饱和汽，饱和汽压和热力学温度的关系不成正比，D错．


9．[导学号：65430091] 解析：选D.影响人们对干爽与潮湿感受的因素，不是空气中水蒸气的绝对数量，也不是气温的高低，而是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距，人对湿度的感觉由相对湿度决定，相对湿度越大，人感到越潮湿，故D对．


10．[导学号：65430092] 解析：选C.沸腾的条件：(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，两者无温度差，无法再从烧杯A的水中吸热，因此烧杯B中的水不会沸腾．


11．[导学号：65430093] 解析：选C.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，对脚底板起到绝热防护作用，行走中步与步之间脚上流出的汗水部分地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．这里的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．


12．[导学号：65430094] 解析：选D.液体汽化时吸收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．


13．[导学号：65430095] 解析：(1)熔化前：晶体从外界吸收热量，主要用来增加组成点阵结构的微粒的平均动能，使物体的温度升高，其体积一般也有所增大，也有小部分能量用来增加微粒的势能．


(2)熔化时：当温度升高到熔点时，点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能，能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置，破坏点阵结构，开始熔化．继续加热，微粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能，而完全用在破坏点阵结构上，即用来增加势能．


(3)熔化后：液体吸收的能量主要转变为分子动能，只要继续加热，温度就要升高．


答案：见解析


14．[导学号：65430096] 解析：厨房内的相对湿度


B1＝eq \f(p1,p3)×100%＝eq \f(2.1×103,4.2×103)×100%＝50%


厨房外的相对湿度


B2＝eq \f(p2,p4)×100%＝eq \f(1.3×103,2.2×103)×100%＝59%


厨房内外空气的相对湿度相差


ΔB＝B2－B1＝59%－50%＝9%


厨房外的相对湿度较大，即厨房外感觉潮湿．


答案：9% 厨房外感觉潮湿


15．[导学号：65430097] 解析：设蒸发的水的质量是m1，结成冰的质量是m2，蒸发所需吸收的热量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，由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m2＝88%m水．


答案：见解析


16．[导学号：65430098] (1)“热管”被加热的一端，吸收芯中的液体在汽化时要吸热，因此这一端的温度不会很快升上去．没有被加热的那一端，原来温度较低，吸收芯中液体汽化的蒸气在这一端液化放热．因此，它的温度会升高．


(2)D


(3)将“热管”安装在航天器上，将摩擦产生的热量迅速导走，防止烧坏航天器．


AS22—5—80
容量
5升
净重
8.92 kg
锅帽重
89.0 g
气压
1.21 atm
水的温度
121 ℃
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案