单元检测卷(2) 固体与液体-【金版新学案】2024-2025学年高中物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习（鲁科版2019）

单元检测卷(二)　固体与液体 (90分钟　100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、单项选择题(本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。) 1．某种物体表现出各向同性的物理性质，则可以判断这种物质(　　) A．不一定是多晶体 B．不一定是单晶体 C．一定是单晶体 D．一定是非晶体 A　[因为非晶体和多晶体都表现出各向同性，故A正确，D错误；单晶体一定表现出各向异性，故B、C错误。] 2．关于图中的四幅图的说法正确的是(　　) A．甲图中，分子间距离为r0时，分子间斥力、引力均为零，分子势能也为零 B．乙图中，欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力 C．丙图中，液体表面层的分子间距离大于液体内部的分子间距离，液体表面层分子间只有引力，没有斥力 D．丁图中，封闭注射器的出射口，推动活塞的过程中阻力增大，说明气体分子间的斥力增大 B　[题图甲中，分子间距离为r0时，分子间斥力、引力都不为零，但是合力为零，分子势能最小，而分子势能的大小与零势能的规定有关，因为没有规定零势能，所以此位置的分子势能不一定为零，A错误；题图乙中，由于分子之间存在引力，欲使玻璃板离开水面，对玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力，B正确；题图丙为液面的分子分布示意图，由图可知，液体表面层的分子间距离较大，分子间的引力和斥力都比液体内部的小，只是斥力减小得更快，故表现出来的是引力，C错误；题图丁中，封闭注射器的出射口，推动活塞的过程中阻力增大，是气体压强逐渐变大的缘故，D错误。] 3．(2022·山东菏泽期末)固体、液体和气体是自然界中的物质常见的三种状态，下列关于固体和液体的说法正确的是(　　) A．天然水晶是晶体，熔化以后再凝固形成的水晶(即石英玻璃)也是晶体 B．金刚石可以制成各种不同造型的首饰，说明它没有规则的几何形状，是非晶体 C．液体相比固体具有流动性，是因为液体分子间的引力更大 D．将玻璃管裂口放在火上烧熔，使尖端变圆，利用了熔化的玻璃在表面张力的作用下收缩的性质 D　[天然水晶是晶体，熔化以后再凝固形成的水晶(即石英玻璃)是非晶体，A错误；金刚石可以制成各种不同造型的首饰，但天然的金刚石有规则的几何形状，是晶体，B错误；液体相比固体具有流动性，是因为液体分子间的距离较大，分子间的引力更小，C错误；将玻璃管裂口放在火上烧熔，使尖端变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，其表面要收缩到最小，D正确。] 4．以下说法中错误的是(　　) A．材料科学是研究材料的制造、结构与性能三者之间相互关系的科学 B．材料对人类文明进程有着重要的影响 C．纳米是长度单位，1 nm＝10－10 m D．半导体是具有优异特性的微电子材料 C　[材料科学是研究材料的制造、结构与性能三者之间相互关系的科学，对人类文明进程有着重要的影响，半导体是具有优异特性的微电子材料，在日常的生产生活中应用广泛，1 nm＝10－9 m，故C错误，A、B、D正确。] 5．如图所示是某种晶体加热熔化时，它的温度T随时间t的变化图线，由图可知(　　) A．图线中有平坦的一段，说明这段时间晶体不吸收热量 B．这种晶体的熔化过程所用的时间是6 min C．A、B点对应的物态分别为固液共存状态、液态 D．在图线中的AB段，吸收的热量增大了分子势能 D　[AB段图线水平，是晶体熔化的过程，时间为4 min，温度不变，分子的平均动能不变，晶体吸收热量，吸收的热量转化为分子势能，A、B错误，D正确；晶体在A点时刚开始熔化，晶体还处于固态，在B点时晶体已全部熔化，变为液态，C错误。] 6．下列说法错误的是(　　) A．甲图中水黾停在水面上，是因为水的表面张力 B．乙图中天然石英外形规则，说明石英是晶体 C．丙图中墨水在水中扩散，是因为墨水受到重力作用 D．丁图中笔尖蘸墨水，墨水浸入毛笔内是因为毛细现象 C　[甲图中水黾停在水面上，是因为水的表面张力，选项A正确，不符合题意；乙图中天然石英外形规则，说明石英是晶体，选项B正确，不符合题意；丙图中墨水在水中扩散，是墨水分子做无规则运动形成的，选项C错误，符合题意；丁图中笔尖蘸墨水，墨水浸入毛笔内是因为毛细现象，选项D正确，不符合题意。] 7．下列属于液晶分子示意图的是(　　) B　[液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构的特征，所以液晶的分子排列从某个方向看比较整齐，但从另外一些方向看则是杂乱无章的，故B正确。] 8．下列说法中不正确的是(　　) A．大规模集成电路与液晶技术结合，生产出薄膜晶体管液晶显示器，已用于彩屏手机、笔记本电脑、液晶电视机 B．液晶理论在细胞生物学和分子生物学中也得到了发展 C．液晶是光源，所以能制造出液晶显示器 D．利用液晶的温度效应，可以显示出人身体各部分不同颜色的温谱图 C　[液晶技术和大规模集成电路技术结合，生产出液晶显示器，广泛应用于显像设备，A正确；液晶特点与生物组织的特点很吻合，使液晶理论在细胞生物学和分子生物学中得到发展，故B正确；液晶的作用是让光源发出的光有选择地通过液晶，从而在液晶显示器上显示影像，故C错误；液晶的温度效应可以探测温度，故D正确。] 9．新型金属材料有铝合金、镁合金、钛合金以及稀有金属，以下关于它们的说法正确的是(　　) A．铝合金密度小，导电性好，可代替铜用作导电材料 B．镁合金既轻又强，被誉为“未来的钢铁”，可制造超音速飞机和宇宙飞船 C．稀有金属能改善合金性能，但不能用于制造光电材料、磁性材料等 D．钛合金是制造直升机某些零件的理想材料 A　[铝合金密度小，导电性好，可代替铜用作导电材料，稀有金属能改善合金性能，用于制造光材料、磁性材料，被誉为“未来的钢铁”的是钛合金，可用于制造超音速飞机和宇宙飞船；而镁合金既轻又强，可用来制造直升机的某些零件；故选项A正确，B、C、D错误。] 10．2020年，“嫦娥五号”探测器圆满完成月球采样任务并返回地球，探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷，即产生“压电效应”。如图所示，石英晶体沿z轴方向的两个相对表面上的压电效应很显著，则石英晶体(　　) A．具有各向异性的压电效应 B．没有确定的熔点 C．没有确定的几何形状 D．是多晶体 A　[由题意知，石英晶体沿z轴方向的两个相对表面上的压电效应很显著，故具有各向异性的压电效应，A正确；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，石英是单晶体，有确定的熔点，有确定的几何形状，故B、C、D错误。] 二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。) 11．下列说法正确的是(　　) A．浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现 B．一定质量的0 ℃的水的内能等于相同质量的0 ℃的冰的内能 C．干旱天气里锄松土壤，破坏土壤中的毛细管，有利于保存地下水分 D．一些昆虫可以停在水面上，是水表面存在表面张力的缘故 ACD　[浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现，与分子力有关，A正确；一定质量的0 ℃的水的内能大于相同质量的0 ℃的冰的内能，B错误；在干旱天气里锄松土壤是为了破坏土壤中的毛细管，来阻碍水分的蒸发，有利于保存地下水分，C正确；一些昆虫可以停在水面上，是水表面存在表面张力的缘故，D正确。] 12．物质处于不同状态时具有不同的物理性质，下列说法正确的是(　　) A．固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的 B．液体表面层分子间的相互作用力表现为引力 C．晶体的物理性质一定表现为各向同性 D．有的物态变化虽然吸收热量，但温度却不升高 BD　[不论是固体，还是液体与气体，分子均在永不停息地做无规则运动，A错误；液体表面层中，分子间距离较大，分子间的相互作用力表现为引力，形成液体的表面张力，B正确；单晶体的物理性质表现为各向异性，多晶体的物理性质表现为各向同性，C错误；有的物态变化虽然吸收热量，但温度却不升高，如晶体的熔化过程，D正确。] 13．石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的纳米材料，2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，后来两人继续深入研究石墨烯的性质，2009年两人在单层和双层石墨烯体系中分别发现了整数量子霍尔效应及常温条件下的量子霍尔效应，并因此获得了2010年的诺贝尔物理学奖。石墨烯中每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10－10 m，键与键之间的夹角为120°。石墨烯的结构非常稳定，它内部碳原子之间的连接很柔韧，当对石墨烯施加外力时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持稳定的结构。石墨烯是世上最薄、最坚硬的纳米材料，可以用来制造超轻防弹衣及超薄、超轻型飞机等。石墨烯的电阻率约为10－8 Ω·m，比银的电阻率还小，是迄今为止发现的电阻率最小的材料，把石墨烯加入电池的电极材料中可以大大提高充电效率，并且提高电池容量。石墨烯还有可能成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。通过阅读上述材料，推断下列说法中不正确的是(　　) A．石墨烯的厚度的数量级为10－10 m B．用石墨烯做成的电池储存电能的性能大大增加 C．石墨烯和金刚石是同位素 D．石墨烯在常温下不能存在 CD　[石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的纳米材料，故厚度等于原子的直径，故其厚度的数量级为10－10 m，故A正确；根据题中“把石墨烯加入电池的电极材料中可以大大提高充电效率，并且提高电池容量”可知，用石墨烯做成的电池储存电能的性能大大增加，故B正确；石墨烯和金刚石是同素异形体，不是同位素，故C错误；根据题中“可以用来制造超轻防弹衣及超薄、超轻型飞机等”，知道石墨烯能在常温下存在，故D错误。] 14．某实验小组想测试两种材料的导电性能，他们将这两种材料加工成厚度均匀、横截面为正方形的几何体，分别如图甲、乙所示，经测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻，关于这两种材料，下列说法中正确的是(　　) A．材料甲一定是晶体 B．材料甲可能是非晶体 C．材料乙一定是单晶体 D．材料乙一定是多晶体 BC　[测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻，说明了甲具有各向同性，而乙具有各向异性，单晶体的物理性质是各向异性的，所以乙一定是单晶体，而多晶体和非晶体是各向同性的，材料甲可能是多晶体，也可能不是晶体。故选项B、C正确。] 15．甲、乙、丙、丁四位同学组成合作学习小组，对晶体和液晶的特点展开了讨论。在下面的讨论中，说法正确的是(　　) A．甲说，晶体分为单晶体和多晶体，单晶体有天然规则的几何外形 B．乙说，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有固定的熔点 C．丙说，液晶就是液态的晶体，其光学性质与多晶体相似，具有各向异性 D．丁说，液晶是一种在分子结构上介于固体和液体之间的中间态，它具有液体的流动性，又像晶体那样具有光学各向异性 AD　[单晶体具有确定的几何形状，而多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，无论是多晶体还是单晶体都有固定的熔点，故A正确，B错误；液晶像液体一样具有流动性，但不能说液晶就是液态的晶体，它的光学性质具有各向异性，故C错误，D正确。] 三、非选择题(本题共3小题，共45分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位。) 16．(13分)把一根细针小心地放在水面上，可以把水面压弯而不沉没，为什么？如果把细针用酒精棉球擦净后小心地用镊子夹放在水面上，情况又会怎样？ 解析：　由于细针常与手指接触，细针的表面附有一层油脂，可以不被水浸润，能处于水的表面层以上，就好像放在弹性薄膜上一样。作用在细针上的力有重力G，方向竖直向下；水面被压弯后，水的表面层对细针产生向上的支持力F，细针就在重力、支持力的共同作用下处于平衡状态。所以把一根细针小心地放在水面上，可以把水面压弯而不沉没。如果用酒精棉球把细针擦干净后小心地用镊子夹放在水面上，由于细针的表面已不再有油脂，会被水浸润，细针就会沉下去。 答案：　见解析 17．(15分)把一根如图所示的金属丝悬挂在灵敏弹簧测力计的下端，然后将盛着液体的容器放在金属丝下面，使金属丝垂直地浸入液体中，这时如果把灵敏弹簧测力计慢慢地向上移动，让金属丝水平地从液体里露出来，就可以看到金属丝和液面之间出现了一层液体的薄膜，同时金属丝本身也被薄膜包围着，由于表面张力的作用，薄膜向下拉引金属丝，而使测力计的弹簧伸长，继续移动测力计，直到金属丝和液面之间的薄膜刚要断开为止。设此时测力计的读数为F，金属丝的重量为mg，求薄膜每一面上平行于金属丝的分界线上的表面张力的大小。 解析：　设液体表面张力为F1，由平衡条件mg＋2F1－F＝0 解得F1＝(F－mg)。 答案：　(F－mg) 18．(17分)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图像，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？ 解析：　题图中BC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＝8 min；BC段表示这种合金处于固液共存状态。 答案：　(1)是　(2)210 ℃　(3)8 min　(4)固液共存状态 学生用书第48页 学科网（北京）股份有限公司 $$