阶段检测练（2）固体与液体（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版2019）

阶段检测练(二)　固体与液体 [对应学生用书P139] 一、选择题(本题12个小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，1～8题只有一项符合题目要求，每小题3分；9～12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1．(2022·山东日照高二期中)关于固体和液体的性质，下列说法正确的是(　　) A．单个的蔗糖晶体颗粒是单晶体，粘在一起的糖块也是单晶体 B．晶体可以转化为非晶体，而非晶体不能转化为晶体 C．天气干旱时，农民将地面的土壤锄松是一种错误的抗旱行为 D.在液体表面，分子间的作用力表现为引力 D　解析：单个的蔗糖晶体颗粒是单晶体，粘在一起的糖块是多晶体，A错误；晶体可以转化为非晶体，而非晶体也能转化为晶体，B错误；天气干旱时，农民将地面的土壤锄松是为了破坏毛细现象，将水分留在地中，C错误；液体表面分子之间的平均距离大于r0，分子间的作用力表现为引力，D正确。 2．(2022·黑龙江哈尔滨第三十二中高二期中)关于液体表面张力的方向和大小，正确的说法是(　　) A．表面张力的方向与液面垂直 B．表面张力的方向与液面相切，并垂直于分界线 C．表面张力的大小跟分界线的长度无关 D．表面张力就本质上来说也是万有引力 B　解析：表面张力的方向与液面相切，并垂直于分界线，A错误，B正确；液体表面张力的大小是跟分界线的长度成正比的，C错误；表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的，不是万有引力，D错误。 3. (2022·福建漳浦第一中学高二期末)天宫课堂中，航天员王亚平先做了一个水球，然后她将女儿用纸做的小花轻轻放在水球表面，纸花迅速绽放。纸花绽放的原因是(　　) A．水球表面分子力表现为引力 B．水球表面分子力表现为斥力 C．纸花分子间分子力表现为引力 D．纸花分子间分子力表现为斥力 A　解析：液体表面层由于蒸发等原因导致分子数较少，则表面层水分子间的平均距离比内部分子间的平均距离大，故水球表面上水分子间的作用力表现为引力，收缩导致纸花绽放，A正确，B错误；纸花绽放与纸花分子间的作用力无关，C、D错误。 4．(2022·浙江东阳横店高级中学高二期中)下列说法正确的是(　　) A．常见金属的物理性质具有各向异性 B．液体表面张力的方向与液体表面垂直 C．细玻璃管插入水中，管内径越小，管内水面越高 D．扩散现象只能发生在气体和液体中，固体中不可以 C　解析：常见金属的物理性质具有各向同性，A错误；液体表面张力的方向与液体表面相切，B错误；细玻璃管插入水中，由于浸润，管内径越小，管内水面越高，C正确；扩散现象能发生在气体、液体和固体中，D错误。 5．(2021·江苏淮安高二月考)图甲是吹肥皂泡游戏的画面，表达了小朋友童年时对美好生活的向往，如图乙，在玻璃杯内注入肥皂水，再用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中，沾满肥皂水后取出，可以吹出大小不一、在空中做无规则运动的肥皂泡，则(　　) A．肥皂水不能浸润玻璃 B．肥皂泡的无规则运动属于布朗运动 C．肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关 D．肥皂泡表面液体分子间只存在引力，没有斥力 C　解析：一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系，肥皂水不能浸润蜂蜡或石蜡但可以浸润玻璃，A错误；布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，故肥皂泡的无规则运动不属于布朗运动，B错误；液体的表面张力有使液体的表面积减小到最小的趋势，肥皂泡在空中呈球状是由于液体表面张力引起的，C正确；分子间同时存在着相互作用的斥力和引力，它们都随分子间距离的减小而增大，但斥力增加的快，D错误。 6. (2022·江苏南通高二期末)金属铝熔化成液体后通入氢气，在液态铝内产生大量气泡，冷凝后得到带有微孔的泡沫铝，如图所示。下列说法中正确的是(　　) A．泡沫铝是晶体，某些物理性质具有各向异性 B．在冷凝过程中，气泡收缩，外界对气体做功，气体内能增加 C．液态铝与氢气泡的接触面存在表面张力，将会阻碍气泡的膨胀 D．由于充入了气体，泡沫铝分子间距离增大，分子间只存在分子引力 C　解析：泡沫铝是晶体，且为多晶体，表现为各向同性，A错误；在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，同时温度降低，放出热量，气体内能降低，B错误；金属铝熔化成液体后通入氢气，产生大量气泡，液体表面分子间存在表面张力，液态铝表面张力将会阻碍气泡的膨胀，C正确；分子之间同时存在引力和斥力，当r>r0时，分子力表现为引力，但不是只存在引力，D错误。 7．(2021·江苏东海高二期中)小明发现倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流到瓶子外面，他认为如果选用合适的瓶口材料就能保持瓶子清洁。如图是酱油滴在两种材料表面的油滴形状，下列说法正确的是(　　) A．图甲说明油滴与甲材料不浸润 B．图乙说明油滴与乙材料浸润 C．油瓶口的材料选用乙材料较合适 D．水银在两种材料表面的形状一定与酱油滴形状相同 C　解析：只要选择酱油不浸润的材料做酱油瓶就能保持瓶子清洁，从图示的情况可以看出酱油与甲材料是浸润的，与乙材料是不浸润的，所以应该选择乙材料，A、B错误，C正确；液体在某种材料表面的形状不但与浸润和不浸润有关，而且与液体的体积有关，即使是浸润的，液滴的体积不同其形状也会不同，所以无法确定水银在两种材料表面的形状是否与酱油滴的形状相同，D错误。 8．下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是(　　) ①微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动　②当两个相邻的分子间距离为r0时，它们之间相互作用的引力和斥力大小相等　③食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的　④小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用　⑤洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在吸引力　　　　　　　　　　　　　　　 A．①③ B．②③ C．③④⑤ D．②④⑤ D　解析：微粒运动是物质颗粒的无规则运动，即布朗运动，是液体分子无规则热运动的表现，则①错误；当两个相邻的分子间距离为r0时，它们之间相互作用的引力和斥力大小相等，分子力表现为零，则②正确；食盐晶体的物理性质沿各个方向不同，表现为各向异性，则③错误；小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用，则④正确；洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在吸引力，则⑤正确，故选D。 9．(2021·山东德州高二期末)下列说法正确的是(　　) A．晶体具有各向异性，非晶体具有各向同性 B．晶体和非晶体可以相互转化 C．分子热运动的平均速率不可能为0 D．一种液体是否浸润某种固体，取决于液体自身的性质 BC　解析：只有单晶体具有各向异性，而多晶体和非晶体具有各向同性，A错误；晶体和非晶体在适当的条件下可以互相转化，例如天然石英是晶体，熔融过的石英却是非晶体，把晶体硫加热熔化(温度超过300 ℃)再倒进冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，一种物质，可以是晶体，也可以是非晶体，非晶体的结构是不稳定的，在适当的条件下要向晶体转化，B正确；温度是分子热运动平均动能的标志，故分子的平均速率不可能为零，但瞬时速度可能为零，C正确；一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系，如水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，D错误。 10．(2022·河南开封高二期中)关于气体、液体和固体，下列说法正确的是(　　) A．液晶像液体一样具有流动性，且其光学性质与某些单晶体相似，具有各向异性 B．液体表面层分子比内部分子稀疏，因此液体表面有收缩的趋势 C．多晶体是由许多单晶体按一定规律组合成的，有确定的几何形状 D．若液体与固体接触的附着层分子比液体内部更稀疏，则液体与固体表现为浸润 AB　解析：液晶像液体一样具有流动性，且其光学性质与某些单晶体相似，具有各向异性，A正确；液体表面层分子比内部分子稀疏，分子间作用力表现为引力，使液体表面有收缩趋势，B正确；多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，多晶体也没有确定的几何形状，C错误；若液体与固体接触的附着层分子比液体内部更稀疏，则附着层内分子表现为引力，有收缩趋势，液体与固体表现为不浸润，D错误。 11．我国古代历法中的“二十四节气”反映了古人的智慧，有人还将其写成了一首节气歌：春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。下列与节气有关的物理现象，解释正确的是(　　) A．夏天气温比春天高，忽略分子间作用力，则一定质量的大气的内能在夏天比春天大 B．秋天夜晚温度降低，大气的饱和气压减小，水蒸气容易在草上形成露水 C．冬天里，一定质量的冰融化为同温度水的过程中，分子势能增加 D．夏天气温比春天高，则夏天大气中分子的热运动速率全部比春天的大 ABC　解析：忽略分子间作用力，气体内能即为气体分子的总动能，温度越高，分子平均动能越大，一定质量大气的内能越大，A正确；饱和气压与温度有关，温度越低，饱和气压越小，则水蒸气容易在草上形成露水，B正确；一定质量的冰融化为同温度水的过程中，分子动能不变，此过程要吸收热量，内能增加则分子势能增加，C正确；温度是分子平均动能的标志，但温度高不能说明每个分子的速率都更大，D错误。 12．(2021·常州第二中学高二月考)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。他们的说法正确的是(　　) A．甲说，晶体有单晶体和多晶体，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，具有各向同性 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，又像某些晶体那样具有光学各向异性 AD　解析：单晶体具有规则的几何形状，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，但不能说它是液态的晶体，它的光学性质具有各向异性，故C错误，D正确。 二、非选择题(共60分) 13．(6分)(2022·河北高三学业考试)夏天的清晨某同学发现小型水生昆虫水黾不仅能在水面上滑行，而且还能像溜冰运动员一样在水面上优雅地跳跃和玩耍，如图甲所示，这是由________导致的物理现象。荷叶上滚动着一个个晶莹剔透的小露珠，甚是好看。这些小露珠基本上都呈现为近似的球形，这是________________________共同作用的结果。 答案：水的表面张力　液体表面张力和不浸润现象 解析：在液体表面层中，液体分子间距大于平衡距离，液体分子之间的相互作用总体上表现为引力，它的作用是使液体表面紧绷，宏观上表现为液体的表面张力，水黾可以在水面上如此活动就是因为水的表面张力；露珠由于液体表面张力的作用总要收缩成球体，当露珠与荷叶接触时，液体的附着层内分子间表现为引力，即小露珠基本上都呈现为近似的球形是液体表面张力和不浸润现象共同作用的结果。 14．(12分)如图甲所示，在一透明细玻璃管中装有一定量的油，该种油对玻璃管________(填“浸润”或“不浸润”)，假设附着层中油分子间的平均距离为r1，内部油分子间的平均距离为r2，则r1________(选填“大于”“小于”或“等于”)r2；如图乙所示，在A、B两种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围分别如图乙中(a)、(b)所示，而A、B两种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图乙中(c)所示，则由此可判断出A为________(填“单晶体”“多晶体”或“非晶体”)，B为________(填“单晶体”“多晶体”或“非晶体”)。 答案：浸润　小于　多晶体　单晶体 解析：由题图甲可知该种油对玻璃管浸润，浸润现象中附着层的油分子间的平均距离小于内部油分子间的平均距离，分子力表现为斥力，在分子斥力的作用下沿着试管壁上升；晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，由熔化曲线可知，A与B均为晶体，单晶体是各向异性的，表面的石蜡熔化时是椭圆形，多晶体是各向同性的，表面的石蜡熔化时是圆形，因此A为多晶体，B为单晶体。 15．(8分)食盐晶体的结构可以用钠离子和氯离子空间分布的示意图表示(如图)，图中相邻离子的中心用线连起来了，组成了一个个大小相等的立方体。现在要估算相邻两个钠离子中心的距离，除了知道食盐的密度ρ为2.17×103 kg/m3外，还要知道哪些数据？请用字母表示这些已知数据，推导出相邻两个钠离子中心距离的表达式。 答案：见解析 解析：在一个小立方体(固体的立方体分子模型)内有4个Na＋，而每个Na＋又为8个小立方体共有，所以每个小立方体对应0.5个NaCl。设每个小立方体的边长为a，有ρa3NA＝M，解得a＝，则相邻两个钠离子中心距离的表达式为d＝a＝1.41，因此还需要知道食盐的摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA。 16．(8分)图示哪个是液晶态，这三种状态有什么区别和联系。 答案：见解析 解析：从某个方向上看液晶分子排列比较整齐，但从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的，故题图乙是液晶态。区别与联系：固态，从宏观上讲，是指具有一定的体积和形状的物体，从微观上讲，是指组成物质的微观粒子按一定规则周期性、对称性地排列，固态物质微粒都有较强的相互作用力，这些微粒在各自的平衡位置附近做无规则的振动，一般不能离开自己的平衡位置，因此固体有一定的体积，也有一定的形状，此外，对于单晶体，它还具有规则的几何形状和物理性质各向异性的特点。液态，从宏观上讲，是指具有一定的体积，不容易被压缩，但没有一定的形状，能够流动的物体。从微观上讲，组成物质的微粒间也有较强的作用力，分子的排列情况更接近于固体，只是它们的有规则排列局限于很小的区域内，而众多的这些小区域之间则是完全无序地聚合在一起。组成液体的分子的运动主要也是在某一平衡位置附近做无规则振动，但振动一小段时间就会挣脱周围分子的束缚而转移到另一个新的平衡位置附近，因此液体具有流动性。液晶态既具有液体的流动性，又具有晶体的分子排列整齐、各向异性的状态。 17．(12分)请你课后动手做一做这个实验：如图所示，将靠得很近的两根木质筷子竖直插入盛水的碗中，你会发现两根筷子之间的水面会沿着筷子上升。试解释这一现象。改变两根筷子之间的距离，你又会有什么发现？ 答案：因水和筷子是浸润的，当两根筷子之间的距离很小时，由于毛细现象使得两根筷子之间的水面会沿着筷子上升，并且筷子之间的距离越小，水面升高的高度越大。 18．(14分)自动蓬松的腈纶线：取一小团腈纶线，剪40根长为80 cm的线段，并成一股，梳理整齐后，两端用粗铜丝扎紧，让腈纶线松松地悬于木架的两只羊眼圈上，如图a所示，再用一支铅笔按在线上，用力快速来回摩擦几下，移开铅笔后，你会观察到腈纶线向四周蓬松，呈橄榄状，如图b所示，请你解释这个现象，若用蘸少量水的脱脂棉在腈纶线上从左至右揩一下，再用铅笔重复摩擦，它们再也不会呈现橄榄状了，这又是什么原因？ 答案：见解析 解析：用铅笔摩擦腈纶线，移开铅笔后，会让每一条腈纶线带上电荷，根据同种电荷相互排斥的特点，我们会观察到腈纶线向四周蓬松，呈橄榄状；天然水可以导电，若用蘸少量水的脱脂棉在腈纶线上从左至右揩一下，蘸少量水的腈纶线不易产生静电，也就不会出现腈纶线相互排斥而呈现橄榄状的情况了，另外一方面，湿的腈纶线之间存在水的表面张力，即使出现静电斥力也可以被水的表面张力平衡掉。 学科网（北京）股份有限公司 $$