专题05 固体与液体【九大题型】-【压轴题】2024-2025 学年高中物理同步培优训练(人教版2019 选择性必修第三册)
2025-04-10
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内容正文:
专题05 与【九大题型】
一.晶体和非晶体(共9小题)
二.固体和液体的微观结构与性质(共3小题)
三.新材料及应用(共3小题)
四.液体的表面张力(共6小题)
五.浸润和不浸润(共4小题)
六.液晶(共2小题)
七.饱和汽与饱和汽压的概念及影响因素(共2小题)
八.空气的湿度 相对湿度 湿度计(共6小题)
九.物态变化中的能量转化(共6小题)
一.晶体和非晶体(共9小题)
1.如图所示,烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面某点,熔化的蜂蜡呈椭圆形。则下列说法中正确的是( )
A.针尖接触的是云母片背面的P点
B.云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同
C.云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数相同
D.云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数不同
2.在不同温度下某物质材料的分子排列如图所示,甲图对应的温度为T1,乙图对应的温度为T2,则( )
A.T1>T2
B.甲、乙两图中的分子都在做热运动
C.甲图中沿不同方向单位长度上的分子数相同
D.乙图中沿不同方向单位长度上的分子数相同
3.关于下列各图,说法正确的是( )
A.图甲中,实验现象说明薄板材料是非晶体
B.图乙当分子间距离为r0时,分子力为零
C.图丙中,T1对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D.图丁中,微粒越大,单位时间内受到液体分子撞击次数越多,布朗运动越明显
4.“嫦娥五号”探测器胜利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——压电效应.如图所示,石英晶体上下表面间的压电效应与对应侧面间的不同.则石英晶体( )
A.没有确定的熔点 B.制成的传感器可测定压力大小
C.是各向同性的 D.是多晶体
5.下列四幅图所涉及的物理知识,论述正确的是( )
A.图甲表明晶体熔化过程中分子平均动能变大
B.图乙水黾可以在水面自由活动,说明它所受的浮力大于重力
C.图丙是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图,连线表示小炭粒的运动轨迹
D.图丁中A是浸润现象,B是不浸润现象
6.(多选)下列说法正确的是( )
A.晶体有固定的熔点
B.液晶既有液体的流动性,又有晶体的各向异性
C.物体吸收热量后,其温度一定升高
D.给自行车打气时气筒压下后反弹,是由分子斥力造成的
E.雨水没有透过布质雨伞是因为液体表面张力的存在
7.(多选)大自然之中存在许多绚丽夺目的晶体,这些晶体不仅美丽,而且由于化学成分和结构各不相同而呈现出千姿百态;高贵如钻石,平凡如雪花,都是由无数原子严谨而有序地组成;关于晶体与非晶体,正确的说法( )
A.固体可以分为晶体和非晶体两类,晶体、非晶体是绝对的,是不可以相互转化的
B.多晶体是许多电晶体杂乱无章的组合而成的,所以多晶体没有确定的几何形状
C.晶体沿不同的方向的导热或导电性能相同,但沿不同方向的光学性质一定相同
D.单晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点
E.有的物质在不同条件下能够生成不同晶体,是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布
8.(多选)下列说法正确的是( )
A.液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离,使得液面有表面张力
B.布朗运动是由于水分子做无规则运动碰撞固体分子的结果
C.一定量的0℃的水凝结成0℃的冰,内能一定减小
D.液晶既具有液体的流动性,又具有晶体的光学的各向异性
E.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为NA
9.(多选)下列说法正确的是( )
A.已知水的摩尔质量和水分子的质量,可以计算出阿伏加德罗常数
B.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最大
C.液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征
D.理想气体等温膨胀,则气体对外做功内能不变
E.温度是分子平均动能的标志,温度升高,则物体的每一个分子的动能都增大
二.固体和液体的微观结构与性质(共3小题)
10.(多选)下列说法正确的是 ( )
A.常见的金属是多晶体,具有确定的熔点
B.干湿泡湿度计的湿泡和干泡所示的温度相差越多,表示空气湿度越大
C.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,尖端会变钝是因为液体表面张力作用的结果
D.脱脂棉脱脂的目的,在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液
E.饱和汽的压强一定大于非饱和汽的压强
11.(多选)下列说法正确的是( )
A.玻璃是非晶体,将玻璃做成形状规则的正六面体,玻璃就成了晶体
B.在物质内部的各个平面上,物质微粒数相等的是晶体,不等的是非晶体
C.液晶的所有物理性质,并不是在不同方向上都是不同的
D.当液体与大气相接触时,液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力方向总是沿着液体的表面
E.清晨气温低,空气中水蒸气的饱和汽压低;正午温度高,空气中水蒸气的饱和汽压高
12.一金属杆一端置于沸水中,另一端和冰接触,当沸水和冰的温度不变时,则金属杆上各点温度将不随时间而变化.试问金属杆这时是否处于平衡状态?为什么?
三.新材料及应用(共3小题)
13.家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是PCT元件,PCT元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ与温度t的关系如图所示。由于这种特性,PCT元件具有发热、控温双重功能。对此,以下判断中正确的是( )
A.通电后,其电功率逐渐增大
B.通电后,其电功率先减小后增大
C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1或t2不变
D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1至t2间的某一值不变
14.A、B两束平行单色光射入某纳米材料后不再平行,已知A偏离原方向大,则( )
A.A光在该材料中传播速度大
B.在空气中A光的波长长
C.相同条件下B光比A光衍射现象明显
D.若在某金属表面A光能发生光电效应,则B光也一定能发生光电效应
15.用纳米技术处理过的材料叫纳米材料,其性质与处理前相比会发生很多变化,如机械性能会成倍地增加,对光的反射能力会变得非常低,熔点会大大降低,甚至有特殊的磁性质。现有一种纳米合金丝,欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L、截面直径D的关系。
(1)若实验中测量的数据如下表所示,根据这些数据请写出x与F、L、D间的关系式:x= 。(若用到比例系数,可用k表示)。
长度
L/cm
50.0
100.0
200.0
5.00
0.040
0.20
0.40
0.80
10.00
0.040
0.40
0.80
1.60
5.00
0.080
0.10
0.20
0.40
(2)在研究并得到上述关系的过程中,主要运用的科学研究方法是 (只需写出一种)。
(3)若有一根合金丝的长度为20cm,截面直径为0.200mm,使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一,那么这根合金丝能承受的最大拉力为 N。
四.液体的表面张力(共6小题)
16.液体的表面张力会使液体表面总处于绷紧的状态。设想在液面上作一条分界线,张力的作用表现在,分界线两边液面以一定的拉力F相互作用,F的大小与分界线的长度l成正比,即F=σl(σ为液体的表面张力系数),F的方向总是与液面相切,并垂直于液面的分界线。小明设计了一个简易装置用来测量某液体的表面张力系数。如图所示,间距为l的U形细框上放置一细杆MN,两者间摩擦不计。将装置从肥皂水中取出后水平放置,会形成一水平膜(忽略膜受到的重力),甲、乙分别为俯视图和正视图,由于表面张力的缘故,膜的上、下表面会对MN产生水平向左的力。小明用一测力计水平向右拉住MN使其保持静止,测力计示数为F0,接着用该肥皂水吹成了球形肥皂泡,如图丙所示。当肥皂泡大小稳定时,测得其球形半径为R。则小明测得肥皂水的表面张力系数和肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压强差分别为( )
A., B., C., D.,0
17.如图所示为我国航天员王亚平在空间站中演示“水球气泡实验”时的情景,她往水球中注入一个气泡,气泡静止在水球中,水球悬在空中,关于该实验,下列说法正确的是( )
A.由于完全失重,气泡中气体压强为零
B.水与气泡界面处,水分子作用力表现为斥力
C.水与气泡界面处,气体分子会进入水中,水分子会进入气泡中
D.若空间站中的温度升高,则气泡会在水球中上升
18.雨滴在空中形成后,在重力和空气阻力的作用下下落到地面,若下落过程中,周围空气的温度越来越高,最终达到匀速,则下列说法正确的是( )
A.雨滴下落过程中内能逐渐增大,是因为速度在逐渐增大
B.雨滴下落过程中机械能守恒
C.雨滴在空中近似成球形,是因为液体表面有张力
D.雨滴下落过程中,雨滴内所有水分子的动能都增大
19.(多选)下列说法正确的是( )
A.温度升高,物体内每一个分子热运动的速率一定都增大
B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力
C.两分子的间距离从小于平衡位置距离r0逐渐增大到10r0的过程中,它们的分子势能先减小后增大
D.液晶具有液体流动性,其光学性质具有各向同性的特点
E.空气中水蒸气越接近饱和状态,人感觉空气越潮湿
20.(多选)下列关于热学现象的说法,正确的是( )
A.露珠呈球是由于液体表面张力的作用
B.气体压缩到一定程度后很难再压缩是以由于分子间存在强大的斥力
C.液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的光学各向异性特征
D.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差距
E.相同质量、相同温度的气体H2和O2的内能相同
21.(多选)有关对热学的基础知识理解正确的是( )
A.液体表面张力的方向与液面平行并指向液体内部
B.热的物体把温度传递给冷的物体,最终达到相同温度
C.当某一密闭容器自由下落时,容器中的气体压强不会为零
D.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水就停止蒸发
E.在“用油膜法测分子直径”的实验中,作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理
五.浸润和不浸润(共4小题)
22.下列三幅图对应的说法中正确的有( )
A.图甲中T1>T2
B.图甲中T2曲线下的面积较大
C.图乙中玻璃管锋利的断口在烧熔后变钝,原因是表面张力的作用
D.图丙是玻璃管插入某液体发生的现象,玻璃管越细现象越不明显
23.将一洁净的细玻璃管插入某种液体中,下列示意图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
24.(多选)下列说法正确的是( )
A.一定量100℃的水变为100℃的水蒸气,其分子势能一定增加
B.雨伞伞面上有许多微小的孔,却能遮雨,是因为水的表面张力作用
C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数的比例与温度有关
D.热量不可能由低温物体传给高温物体
E.土壤里有很多毛细管,如果要把地下的水分沿着它们引到地表,可以将地面的土壤锄松
25.把水或油灌入小口瓶时,常在瓶口插入一根竹筷或玻璃棒,水或油就沿着竹筷或玻璃棒流入瓶中,不致流到瓶子外面,这是什么道理?如果要将水银灌入小口瓶中,能否采用竹筷或是玻璃棒?你能想出其它的方法吗?
六.液晶(共2小题)
26.如图所示,通电雾化玻璃是将液体高分子晶膜固定在两片玻璃之间,未通电时,看起来像一块毛玻璃,不透明;通电后,看起来像一块普通玻璃,透明。可以判断通电雾化玻璃中的液晶( )
A.是液态的晶体
B.具有光学性质的各向同性
C.不通电时,入射光在液晶层发生了全反射,导致光线无法通过
D.通电时,入射光在通过液晶层后按原方向传播
27.液晶在现代生活中扮演着重要角色,广泛应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中。下列四幅图哪个是液晶态分子排列图( )
A. B. C. D.
七.饱和汽与饱和汽压的概念及影响因素(共2小题)
28.(多选)下列说法中正确的是( )
A.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
B.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
D.当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越小
E.一定温度下,水的饱和汽的压强是一定的
29.(多选)下列说法正确的是 ( )
A.若已知气体在某一状态下的密度和单个气体分子的体积,即可求出单个分子质量
B.同一种液体的沸点与压强有关,压强越大,沸点越高
C.在盛有水,水蒸气、空气的密闭容器内,水蒸气的饱和气压就是水蒸气达到饱和时容器内混合气体的压强
D.浸润液体在细管中会上升,不浸润液体在细管中会下降,这样的现象都称为毛细现象
E.理想气体在等压膨胀过程中,气体分子在相等时间内对容器内壁相同面积上的撞击次数会减少
八.空气的湿度 相对湿度 湿度计(共6小题)
30.(多选)下列说法正确的是( )
A.温度、压力、电磁作用可以改变液晶的光学性质
B.大颗粒的盐磨成了细盐,就变成了非晶体
C.空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气压强与同温度水的饱和蒸气压的比值
D.分子质量不同的两种气体,温度相同时其分子的平均动能相同
E.理论上,第二类永动机并不违背能量守恒定律,所以随着人类可行技术的进步,第二类永动机是有可能研制成功的
31.(多选)关于以下液体或气体的现象中,说法正确的是( )
A.因为在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船内,水滴不受重力,仅受表面张力,所以小水滴呈球形
B.水蜘蛛能在水面上自由爬行而不落水是由于表面张力所致
C.相对湿度较大时,较低的温度也可能引起人们中暑
D.空气绝对湿度越大,人们感到越潮湿
E.液体与固体接触时,如果附着层被体分子比液体内部分子稀疏,表现为不浸润
32.(多选)以下说法正确的是( )
A.绝对湿度越大,相对湿度一定越大
B.温度越高,水的饱和气压越大
C.如果没有漏气,没有摩擦,也没有机体热量的损失,热机的效率可以达到100%
D.一定质量的气体,压强不变时,气体分子单位时间对器壁单位面积平均碰撞次数随温度的升高而减少
E.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比,所对应的温度分别为T1、T2,则T2>T1
33.(多选)关于固体、液体和物态变化,下列说法正确的是( )
A.固体分子对附着层里的液体分子的吸引,比液体内部分子的吸引强时,就表现出浸润现象
B.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
C.晶体一定具有规则的几何外形
D.液体表面张力使其表面积有收缩到最小的趋势
E.饱和汽压与液体的温度有关,水的饱和汽压随温度的升高而增大
34.(多选)下列说法正确的是( )
A.给自行车打气时气筒压下后反弹,是由分子斥力造成的
B.当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小
C.水的饱和汽压随温度的升高而增大
D.干湿泡温度计的湿泡显示的温度高于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
E.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
35.房间里空气的相对湿度为55%,温度为25℃,则绝对湿度为多少?(已知25℃时水的饱和汽压为23.83mmHg,水银的密度为13.6×103 kg/m3,g取10N/kg)
九.物态变化中的能量转化(共6小题)
36.(多选)下列说法正确的是( )
A.一切晶体的光学和力学性质都是各向异性的
B.在完全失重的宇宙飞船中,水的表面存在表面张力
C.物体内部所有分子动能和势能的总和叫做物体的内能
D.一定质量的0℃的冰融化为0℃的水时,分子势能增加
E.土壤里有很多毛细管,如果要把地下的水分沿着它们引到地表,可以将地面的土壤锄松
37.(多选)下列说法正确的是( )
A.扩散现象是化学反应的结果
B.热平衡的两个物体(系统)接触时它们的状态不会发生变化
C.物体的内能与物体的温度和体积有关
D.气体的压强与分子的体积大小有关
E.物质的汽化热大小与温度有关,一般情况下温度越高汽化热越大
38.太阳与地球的距离为1.5×1011m,太阳以平行光束入射到地面.地球表面有2/3的面积被水面覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024J.设水面对太阳辐射的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%的能量重新辐射出去.太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1kg水需要2.2×106J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面.试估算整个地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面积为4πR2).
39.在一个标准大气压下,水在沸腾时,1g水由液态变成同温度的气态,其体积膨胀,膨胀过程气体对外界做的功W为169.7J.已知水的汽化热为2263.8J/g,试求:
(1)气体吸收的热量Q为多少;
(2)气体增加的内能ΔU。
40.从电冰箱中取出质量为50g、温度为﹣10℃的冰块,放进一杯0℃的水中,若与外界无热交换,则有多少水会冻结到冰块上.(已知冰的比热2.1×103J/(kg•℃),熔化热3.36×105J/kg)
41.某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg的水,水的表面积为0.1m2,经过太阳光垂直照射15min,水温升高了5℃.问:
(1)实验时6kg的水15min内吸收了多少热量?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧多少m3的液化气?(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是5.0×107J/m3).
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专题05 与【九大题型】
一.晶体和非晶体(共9小题)
二.固体和液体的微观结构与性质(共3小题)
三.新材料及应用(共3小题)
四.液体的表面张力(共6小题)
五.浸润和不浸润(共4小题)
六.液晶(共2小题)
七.饱和汽与饱和汽压的概念及影响因素(共2小题)
八.空气的湿度 相对湿度 湿度计(共6小题)
九.物态变化中的能量转化(共6小题)
一.晶体和非晶体(共9小题)
1.如图所示,烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面某点,熔化的蜂蜡呈椭圆形。则下列说法中正确的是( )
A.针尖接触的是云母片背面的P点
B.云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同
C.云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数相同
D.云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数不同
【答案】B
【解答】解:A、云母片是单晶体,具有各向异性,其在不同方向上的导热性能不同。烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,所以针尖接触的不是云母片背面的O点,故A错误;
B、因为熔化的蜂蜡呈椭圆形,有对称性可知沿OP、OQ两个方向的导热性能相同,故B正确;
CD、单晶体的各向异性是由于晶体内部沿不同方向单位长度内的分子数不同导致的。云母片是单晶体,具有各向异性,所以云母片内部沿不同方向(如x、y方向)单位长度内的分子数不同,故CD错误。
故选:B。
2.在不同温度下某物质材料的分子排列如图所示,甲图对应的温度为T1,乙图对应的温度为T2,则( )
A.T1>T2
B.甲、乙两图中的分子都在做热运动
C.甲图中沿不同方向单位长度上的分子数相同
D.乙图中沿不同方向单位长度上的分子数相同
【答案】B
【解答】解:A.液晶在低温时会凝固成结晶态,当温度升高时,晶体中分子热运动增加,转化为液晶态,则有T1<T2,故A错误;
B.分子的热运动是永不停息的,则甲、乙两图中的分子都在做热运动,故B正确;
CD,液晶是一种介于晶体固体和各向同性液体之间的中间相,其分子结构具有各向异性,这意味着液晶分子的排列和取向在不同方向上会有所不同,因此,液晶在不同的形态下,沿不同方向单位长度上的分子数是不相同的,故CD错误。
故选:B。
3.关于下列各图,说法正确的是( )
A.图甲中,实验现象说明薄板材料是非晶体
B.图乙当分子间距离为r0时,分子力为零
C.图丙中,T1对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D.图丁中,微粒越大,单位时间内受到液体分子撞击次数越多,布朗运动越明显
【答案】B
【解答】解:A.图甲中,实验现象说明薄板材料在导热性上具有各向同性,但薄板材料可能是非晶体,也可能是多晶体,故A错误;
B.图乙当分子间距离为r0时,分子受到的斥力和引力合力为零,即分子力为零,故B正确;
C.图丙中,温度较高时,分子速率大的分子数占总分子数增大,则T2对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图,故C错误;
D.图丁中,微粒越小,单位时间内受到液体分子撞击次数越少,不平衡性越明显,布朗运动越明显,故D错误。
故选:B。
4.“嫦娥五号”探测器胜利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——压电效应.如图所示,石英晶体上下表面间的压电效应与对应侧面间的不同.则石英晶体( )
A.没有确定的熔点 B.制成的传感器可测定压力大小
C.是各向同性的 D.是多晶体
【答案】B
【解答】解:因为石英晶体上下表面间的压电效应与对应侧面间的不同,所以具有各向异性,属于单晶体,有一定的熔点,可以利用它的压电效应制成压力传感器测定压力的大小,故B正确,ACD错误。
故选:B。
5.下列四幅图所涉及的物理知识,论述正确的是( )
A.图甲表明晶体熔化过程中分子平均动能变大
B.图乙水黾可以在水面自由活动,说明它所受的浮力大于重力
C.图丙是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图,连线表示小炭粒的运动轨迹
D.图丁中A是浸润现象,B是不浸润现象
【答案】D
【解答】解:A.分子平均动能只跟温度有关,晶体熔化过程中温度不变,分子平均动能不变,故A错误;
B.水黾可以在水面自由活动,并没有陷入水中,没有排水体积,故浮力为零,水黾之所以在水面上自由活动,是因为水的表面分子之间的距离大于平衡位置时的距离,故水黾受到水的表面张力的作用,故B错误;
C.每隔一段时间把观察到的炭粒的位置记录下来,然后用直线把这些位置依次连接成折线,所以布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置连线,而不是运动轨迹,故C错误;
D.浸润现象在附着层分子力表现为斥力,有扩张趋势,不浸润现象在附着层分子力表现为引力,有收缩趋势,则图丁中A是浸润现象,B是不浸润现象,故D正确。
故选:D。
6.(多选)下列说法正确的是( )
A.晶体有固定的熔点
B.液晶既有液体的流动性,又有晶体的各向异性
C.物体吸收热量后,其温度一定升高
D.给自行车打气时气筒压下后反弹,是由分子斥力造成的
E.雨水没有透过布质雨伞是因为液体表面张力的存在
【答案】ABE
【解答】解:A、单晶体和多晶体都有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点,故A正确;
B、液晶是一种特殊的物态,它既有液体的流动性,又有晶体的各向异性,故B正确;
C、物体的内能增加,ΔU=W+Q,物体吸收热量,内能不一定增加,也有可能对外做了功,温度不变或降低,故C错误;
D、给自行车打气时气筒压下后反弹,是由活塞上下的压强差造成的,故D错误;
E、雨水不能透过布雨伞,是因为液体表面存在张力,故E正确。
故选:ABE。
7.(多选)大自然之中存在许多绚丽夺目的晶体,这些晶体不仅美丽,而且由于化学成分和结构各不相同而呈现出千姿百态;高贵如钻石,平凡如雪花,都是由无数原子严谨而有序地组成;关于晶体与非晶体,正确的说法( )
A.固体可以分为晶体和非晶体两类,晶体、非晶体是绝对的,是不可以相互转化的
B.多晶体是许多电晶体杂乱无章的组合而成的,所以多晶体没有确定的几何形状
C.晶体沿不同的方向的导热或导电性能相同,但沿不同方向的光学性质一定相同
D.单晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点
E.有的物质在不同条件下能够生成不同晶体,是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布
【答案】BDE
【解答】解:A、固体可以分为晶体和非晶体两类,晶体、非晶体不是绝对的,是可以相互转化的;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,故A错误;
B、多晶体是许多单晶体杂乱无章的组合而成的,所以多晶体没有确定的几何形状,故B正确;
C、单晶体沿不同的方向的导热或导电性能不相同,沿不同方向的光学性质也不相同,故C错误;
D、晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,故D正确;
E、有的物质在不同条件下能够生成不同晶体,是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布,故E正确。
故选:BDE。
8.(多选)下列说法正确的是( )
A.液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离,使得液面有表面张力
B.布朗运动是由于水分子做无规则运动碰撞固体分子的结果
C.一定量的0℃的水凝结成0℃的冰,内能一定减小
D.液晶既具有液体的流动性,又具有晶体的光学的各向异性
E.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为NA
【答案】ACD
【解答】解:A、液体表面分子间距离大于平衡位置间距r0,分子力表现为引力,所以液体表面存在表面张力,故A正确;
B、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,是水分子做无规则运动碰撞固体颗粒的结果,故B错误;
C、在一定条件下,一定量0℃的水结成0℃的冰,向外放出热量,内能一定减小,故C正确;
D、液晶既具有液体的流动性,又具有晶体的光学的各向异性的特点。故D正确;
E、气体分子间距较大,则每个气体分子体积之和并不等于气体的体积,所以不能根据来求阿伏加德罗常数,故E错误;
故选:ACD。
9.(多选)下列说法正确的是( )
A.已知水的摩尔质量和水分子的质量,可以计算出阿伏加德罗常数
B.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最大
C.液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征
D.理想气体等温膨胀,则气体对外做功内能不变
E.温度是分子平均动能的标志,温度升高,则物体的每一个分子的动能都增大
【答案】ACD
【解答】解:A、阿伏加德罗常数等于摩尔质量与分子质量的比值,故只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数,故A正确;
B、当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小,故B错误;
C、液晶是一种特殊的物态,液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质具有各向异性,故C正确;
D、理想气体的温度是内能的单值函数,温度不变、理想气体的内能不变,所以理想气体等温膨胀,则气体对外做功内能不变,故D正确;
E、温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子的平均动能增大,但并不是物体的每一个分子的动能都增大,故E错误。
故选:ACD。
二.固体和液体的微观结构与性质(共3小题)
10.(多选)下列说法正确的是 ( )
A.常见的金属是多晶体,具有确定的熔点
B.干湿泡湿度计的湿泡和干泡所示的温度相差越多,表示空气湿度越大
C.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,尖端会变钝是因为液体表面张力作用的结果
D.脱脂棉脱脂的目的,在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液
E.饱和汽的压强一定大于非饱和汽的压强
【答案】ACD
【解答】解:A、常见的金属是多晶体,具有确定的熔点,故A正确;
B、干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热,干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大,表示空气中水蒸气离饱和状越远,越干燥,故B错误;
C、玻璃管道裂口放在火上烧熔,它的尖端就变圆,是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故,故C正确;
D、脱脂棉脱脂的目的,在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液,故D正确;
E、相同温度、相同液体,饱和汽的压强大于末饱和汽的压强,但不同温度、液体不一定,故E错误;
故选:ACD。
11.(多选)下列说法正确的是( )
A.玻璃是非晶体,将玻璃做成形状规则的正六面体,玻璃就成了晶体
B.在物质内部的各个平面上,物质微粒数相等的是晶体,不等的是非晶体
C.液晶的所有物理性质,并不是在不同方向上都是不同的
D.当液体与大气相接触时,液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力方向总是沿着液体的表面
E.清晨气温低,空气中水蒸气的饱和汽压低;正午温度高,空气中水蒸气的饱和汽压高
【答案】CDE
【解答】解:A、玻璃是非晶体,即使将玻璃形状做成规则的正六面体,玻璃仍然是非晶体,故A错误;
B、在物质内部的各个平面上,微粒数相等的是晶体,微粒数不相等的不一定是非晶体,多晶体也不等,故B错误;
C、液晶的光学性质具有各向异性,不能说液晶的所有物理性质,在不同方向上都是不同的。故C正确;
D、由于表面张力的作用当液体与大气相接触时,液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是沿液体的表面。故D正确。
E、饱和气压与温度有关,清晨气温低,空气中水蒸气的饱和汽压低;正午温度高,空气中水蒸气的饱和汽压高,故E正确;
故选:CDE。
12.一金属杆一端置于沸水中,另一端和冰接触,当沸水和冰的温度不变时,则金属杆上各点温度将不随时间而变化.试问金属杆这时是否处于平衡状态?为什么?
【解答】解:金属杆就是一个热力学系统.根据平衡态的定义,虽然杆上各点的温度不随时间而改变,但是杆与外界(冰、沸水)仍有能量的交换.一个与外界不断的有能量交换的热力学系统所处的状态,显然不是平衡态.
答:金属杆这时不是处于平衡状态,原因如上.
三.新材料及应用(共3小题)
13.家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是PCT元件,PCT元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ与温度t的关系如图所示。由于这种特性,PCT元件具有发热、控温双重功能。对此,以下判断中正确的是( )
A.通电后,其电功率逐渐增大
B.通电后,其电功率先减小后增大
C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1或t2不变
D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1至t2间的某一值不变
【答案】D
【解答】解:AB、通电后半导体材料的温度逐渐升高,由图象可知,半导体的电阻率先变小,后变大,由电阻定律R=ρ可知,半导体材料的电阻R先变小后变大,电源电压U不变,由P可知,半导体材料的电功率先变大,后变小,故AB错误;
CD、由图象可知,在0~t1这区间里电阻R随温度升高而减小;在t1~t2这区间里电阻R随温度的升高而增大;在t2~∞区间里电阻R随温度的升高而减小。在家庭电路中电压不变,电热器的电功率P,可知电阻器的发热功率与电阻成反比。在温度升到t1前,电阻R随温度的升高而减小,功率增大,温度升高更快;温度一旦超过t1,电阻R随温度的升高而增大,功率减小,放出热量减小,温度升高变慢,当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1至t2间的某一值不变,保持稳定,故C错误,D正确。
故选:D。
14.A、B两束平行单色光射入某纳米材料后不再平行,已知A偏离原方向大,则( )
A.A光在该材料中传播速度大
B.在空气中A光的波长长
C.相同条件下B光比A光衍射现象明显
D.若在某金属表面A光能发生光电效应,则B光也一定能发生光电效应
【答案】C
【解答】A解:光偏离原方向大,说明A光折射率大,因此A光频率大、波长小,
A、根据v,因A光的折射率较大,那么A光在该材料中传播速度小,故A错误;
B、由上分析,可知,在空气中A光的波长小,故B错误;
C、因A光频率大、波长小,所以相同条件下A光易发生光电效应,相同条件下B光衍射现象明显,故C正确;
D、若在某金属表面A光能发生光电效应,由于A光的频率高于B光,结合入射光的频率不小于极限频率,即可发生光电效应,则B光不一定能发生光电效应,故D错误;
故选:C。
15.用纳米技术处理过的材料叫纳米材料,其性质与处理前相比会发生很多变化,如机械性能会成倍地增加,对光的反射能力会变得非常低,熔点会大大降低,甚至有特殊的磁性质。现有一种纳米合金丝,欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L、截面直径D的关系。
(1)若实验中测量的数据如下表所示,根据这些数据请写出x与F、L、D间的关系式:x= 。(若用到比例系数,可用k表示)。
长度
L/cm
50.0
100.0
200.0
5.00
0.040
0.20
0.40
0.80
10.00
0.040
0.40
0.80
1.60
5.00
0.080
0.10
0.20
0.40
(2)在研究并得到上述关系的过程中,主要运用的科学研究方法是 控制变量法 (只需写出一种)。
(3)若有一根合金丝的长度为20cm,截面直径为0.200mm,使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一,那么这根合金丝能承受的最大拉力为 62.5 N。
【答案】(1)x (2)控制变量法 (3)62.5
【解答】解:(1)分别比较相同直径及相同长度的两种情况,则可得出拉力与长度成正比,与截面积成反比,
则可知F;
(2)由(1)的分析可知,实验中要求要控制变量,故采用了控制变量法,同时本实验也采用了归纳法;
(3)由x,由上表的数据代入可求得k,
则拉力F62.5N;
故答案为:(1)x (2)控制变量法 (3)62.5
四.液体的表面张力(共6小题)
16.液体的表面张力会使液体表面总处于绷紧的状态。设想在液面上作一条分界线,张力的作用表现在,分界线两边液面以一定的拉力F相互作用,F的大小与分界线的长度l成正比,即F=σl(σ为液体的表面张力系数),F的方向总是与液面相切,并垂直于液面的分界线。小明设计了一个简易装置用来测量某液体的表面张力系数。如图所示,间距为l的U形细框上放置一细杆MN,两者间摩擦不计。将装置从肥皂水中取出后水平放置,会形成一水平膜(忽略膜受到的重力),甲、乙分别为俯视图和正视图,由于表面张力的缘故,膜的上、下表面会对MN产生水平向左的力。小明用一测力计水平向右拉住MN使其保持静止,测力计示数为F0,接着用该肥皂水吹成了球形肥皂泡,如图丙所示。当肥皂泡大小稳定时,测得其球形半径为R。则小明测得肥皂水的表面张力系数和肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压强差分别为( )
A., B., C., D.,0
【答案】C
【解答】解:由题意可知:F=σl,由于肥皂水上下两个表面都存在表面张力,故有F=2σl,由平衡条件可得:F0=F,解得到肥皂水的表面张力系数为:;
右侧半球膜受到膜内、外气体的压力和膜边缘的表面张力,如图所示:
根据受力平衡可知:F内=F+F外,因肥皂泡的内外表面都存在表面张力,故肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压力差为:,则肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压强差为:,故C正确,ABD错误。
故选:C。
17.如图所示为我国航天员王亚平在空间站中演示“水球气泡实验”时的情景,她往水球中注入一个气泡,气泡静止在水球中,水球悬在空中,关于该实验,下列说法正确的是( )
A.由于完全失重,气泡中气体压强为零
B.水与气泡界面处,水分子作用力表现为斥力
C.水与气泡界面处,气体分子会进入水中,水分子会进入气泡中
D.若空间站中的温度升高,则气泡会在水球中上升
【答案】C
【解答】解:A、虽然在失重状态下,但气泡内气体在做无规则的热运动,大量的气体分子会碰撞界面产生压强,所以对水产生压力,故A错误;
B、水与气泡界面处,水分子较为稀疏,水分子间作用力表现为引力,故B错误;
C、气泡内气体分子一直在做无规则的热运动,根据扩散现象,水分子会进入气泡中,故C正确;
D、由于在失重状态下,气泡各面收到水的作用力为零,没有差值,所以不会受到浮力,不会上升,故D错误。
故选:C。
18.雨滴在空中形成后,在重力和空气阻力的作用下下落到地面,若下落过程中,周围空气的温度越来越高,最终达到匀速,则下列说法正确的是( )
A.雨滴下落过程中内能逐渐增大,是因为速度在逐渐增大
B.雨滴下落过程中机械能守恒
C.雨滴在空中近似成球形,是因为液体表面有张力
D.雨滴下落过程中,雨滴内所有水分子的动能都增大
【答案】C
【解答】解:A、雨滴的内能变化主要与温度和状态有关,而与速度无关。雨滴下落过程中,由于空气阻力做功,部分机械能转化为内能,导致内能增加,但这一增加并非由速度增大直接引起,而是由于克服空气阻力做功的结果,故A错误。
B、雨滴下落过程中,空气阻力做负功,导致机械能减少,因此机械能不守恒,故B错误。
C、雨滴在空中近似成球形,这是由于液体表面张力的作用,使得液体表面趋向于最小化表面积,而球形是相同体积下表面积最小的形状,故C正确。
D、雨滴下落过程中,虽然平均分子动能会随温度升高而增大,但这并不意味着所有水分子的动能都增大。分子动能的分布遵循统计规律,部分分子动能可能减少,而平均动能增加,故D错误。
故选:C。
19.(多选)下列说法正确的是( )
A.温度升高,物体内每一个分子热运动的速率一定都增大
B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力
C.两分子的间距离从小于平衡位置距离r0逐渐增大到10r0的过程中,它们的分子势能先减小后增大
D.液晶具有液体流动性,其光学性质具有各向同性的特点
E.空气中水蒸气越接近饱和状态,人感觉空气越潮湿
【答案】BCE
【解答】解:A、温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子的平均动能增大,但并不是物体内每一个分子热运动的速率一定都增大,故A错误。
B、液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子力表现为引力,所以液体表面存在表面张力,故B正确。
C、两个分子的间距从小于平衡位置距离r0逐渐增大到10r0的过程中,先是分子斥力做正功,分子势能减小,随后分子引力做负功,分子势能增大,所以它们的分子势能先减小后增大,故C正确。
D、液晶具有流动性,其光学性质具有各向异性的特点,故D错误。
E、根据相对湿度的特点可知,空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压,人会感觉空气越潮湿,故E正确。
故选:BCE。
20.(多选)下列关于热学现象的说法,正确的是( )
A.露珠呈球是由于液体表面张力的作用
B.气体压缩到一定程度后很难再压缩是以由于分子间存在强大的斥力
C.液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的光学各向异性特征
D.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差距
E.相同质量、相同温度的气体H2和O2的内能相同
【答案】ACD
【解答】解:A、液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面由表面张力产生,露珠呈球是由于液体表面张力的作用。故A正确
B、气体分子间距较大,无分子力,体压缩到一定程度后很难再压缩是气体压强变大了。故B错误
C、液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的光学各向异性特征。故C正确
D、影响蒸发快慢以及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,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。水蒸气的压强离饱和汽压越近,相对湿度大,越不利于水的蒸发,人们感觉潮湿,故D正确
E、相同质量、相同温度的气体H2和O2的分子的平均动能相同,但它们的分子量不同,所以含有的物质的量不同,所以内能也不同,故E错误
故选:ACD。
21.(多选)有关对热学的基础知识理解正确的是( )
A.液体表面张力的方向与液面平行并指向液体内部
B.热的物体把温度传递给冷的物体,最终达到相同温度
C.当某一密闭容器自由下落时,容器中的气体压强不会为零
D.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水就停止蒸发
E.在“用油膜法测分子直径”的实验中,作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理
【答案】CE
【解答】解:A、表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直指向液体内部,故A错误;
B、在自然的过程中,热的物体把内能传递给冷的物体,最终达到温度相等;而不是热的物体把“温度”传递给冷的物体,最终达到温度相等,故B错误;
C、当某一密闭容器自由下落时,气体分子仍然在碰撞器壁,则气体压强不为零,故C正确;
D、空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发越慢,故D错误;
E、在“用油膜法测分子直径”的实验中,作出了把油膜是呈单分子分布的;把油酸分子看成球形;分子之间没有空隙,紧密排列,故E正确;
故选:CE。
五.浸润和不浸润(共4小题)
22.下列三幅图对应的说法中正确的有( )
A.图甲中T1>T2
B.图甲中T2曲线下的面积较大
C.图乙中玻璃管锋利的断口在烧熔后变钝,原因是表面张力的作用
D.图丙是玻璃管插入某液体发生的现象,玻璃管越细现象越不明显
【答案】C
【解答】解:A、图甲中分子热运动越剧烈,各速率区间的分子数占分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移,可知T1<T2,故A错误;
B、两条曲线下的面积相等均为1,故B错误;
C、图乙中,细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变钝,是表面张力的作用,因为表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用,故C正确;
D、在附着层处液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用强,发生了浸润现象,玻璃管越细现象越明显,故D错误。
故选:C。
23.将一洁净的细玻璃管插入某种液体中,下列示意图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:根据浸润和不浸润的定义可知,浸润液体在细管中上升,由于表面张力的作用,管内液面是凹着的,管外的液面与细管接触处的液面也是向上弯曲的,若液体不浸润细玻璃管,在细玻璃管中下降,并形成向上凸的形状,故A正确,BCD错误;
故选:A。
24.(多选)下列说法正确的是( )
A.一定量100℃的水变为100℃的水蒸气,其分子势能一定增加
B.雨伞伞面上有许多微小的孔,却能遮雨,是因为水的表面张力作用
C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数的比例与温度有关
D.热量不可能由低温物体传给高温物体
E.土壤里有很多毛细管,如果要把地下的水分沿着它们引到地表,可以将地面的土壤锄松
【答案】ABC
【解答】解:A、一定量100℃的水变成100℃的水蒸气,温度不变,所以水的分子动能不变,在此过程中吸收的热量增大了分子势能,所以其分子之间的势能增加,故A正确;
B、由于雨水表面存在表面张力,虽然布伞有孔,但不漏水,与表面张力有关,故B正确;
C、根据分子动理论的统计规律可知,物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关,故C正确;
D、热量不能自发的从低温传递到高温物体,但是引起其它变化时,可以从低温传递到高温物体,如开动冰箱的压缩机,可以使热量从低温传递到高温,故D错误;
E、植物吸收水分是利用自身的毛细现象,不是土壤有毛细管,故E错误;
故选:ABC。
25.把水或油灌入小口瓶时,常在瓶口插入一根竹筷或玻璃棒,水或油就沿着竹筷或玻璃棒流入瓶中,不致流到瓶子外面,这是什么道理?如果要将水银灌入小口瓶中,能否采用竹筷或是玻璃棒?你能想出其它的方法吗?
【解答】解:水和油对竹筷或玻璃棒是浸润液体,故能够引流;
水银对竹筷或玻璃是不浸润液体,浸润于铜或锌,不能采用竹筷或玻璃棒引流,但可以用铜棒或锌棒引流;
答:水和油对竹筷或玻璃棒是浸润液体,故能够引流;不能,可以用铜棒或锌棒引流。
六.液晶(共2小题)
26.如图所示,通电雾化玻璃是将液体高分子晶膜固定在两片玻璃之间,未通电时,看起来像一块毛玻璃,不透明;通电后,看起来像一块普通玻璃,透明。可以判断通电雾化玻璃中的液晶( )
A.是液态的晶体
B.具有光学性质的各向同性
C.不通电时,入射光在液晶层发生了全反射,导致光线无法通过
D.通电时,入射光在通过液晶层后按原方向传播
【答案】D
【解答】解:AB.液态是介于晶体和液体之间的中间状态,既具有液体的流动性又具有晶体光学性质的各向异性,故AB错误;
CD.不通电时,即在自然条件下,液晶层中的液晶分子无规则排列,入射光在液晶层发生了漫反射,穿过玻璃的光线少,所以像毛玻璃不透明;
通电时,液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列,入射光在通过液晶层后按原方向传播,故C错误,D正确;
故选:D。
27.液晶在现代生活中扮演着重要角色,广泛应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中。下列四幅图哪个是液晶态分子排列图( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:AD.液晶是一类比较特殊的物态,其分子排列的有序性介于晶体和液体之间,液晶在某个方向上看,其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的,选项A、D中分子排列非常有序,不符合液晶分子的排列规律,故AD错误;
B.选项B中分子排列比较整齐,但从另外一个角度看也具有无序性,符合液晶分子的排列规律,故B正确;
C.选项C中,分子排列是完全无序的,不符合液晶分子的排列规律,故C错误。
故选:B。
七.饱和汽与饱和汽压的概念及影响因素(共2小题)
28.(多选)下列说法中正确的是( )
A.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
B.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
D.当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越小
E.一定温度下,水的饱和汽的压强是一定的
【答案】ACE
【解答】解:A、叶面上的小露珠呈球形是由于在液体表面张力作用下表面收缩的结果,故A正确;
B、布朗运动是固体颗粒的运动,间接反映了液体分子的无规则运动,故B错误。
C、液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点,故C正确。
D、当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子之间的作用力表现为引力,分子间的距离越大,需要克服分子引力做功,分子势能增大。故D错误。
E、对于同一种液体,饱和汽压仅仅与温度有关,一定温度下,水的饱和汽的压强是一定的。故E正确。
故选:ACE。
29.(多选)下列说法正确的是 ( )
A.若已知气体在某一状态下的密度和单个气体分子的体积,即可求出单个分子质量
B.同一种液体的沸点与压强有关,压强越大,沸点越高
C.在盛有水,水蒸气、空气的密闭容器内,水蒸气的饱和气压就是水蒸气达到饱和时容器内混合气体的压强
D.浸润液体在细管中会上升,不浸润液体在细管中会下降,这样的现象都称为毛细现象
E.理想气体在等压膨胀过程中,气体分子在相等时间内对容器内壁相同面积上的撞击次数会减少
【答案】BDE
【解答】解:A、密度是宏观量,不能用于求单个分子的质量,故A错误;
B、根据沸点和气压的关系可知,同一种液体的沸点与压强有关,压强越大,沸点越高,故B正确;
C、在盛有水,水蒸气、空气的密闭容器内,水蒸气的饱和气压就是水蒸气达到饱和时容器内水蒸气的压强,故C错误;
D、因分子间相互作用力的作用,浸润液体在细管中会上升,不浸润液体在细管中会下降,这样的现象都称为毛细现象,故D正确;
E、理想气体在等压膨胀过程中,分子个密度减小,所以分子气体分子在相等时间内对容器内壁相同面积上的撞击次数会减少,故E正确。
故选:BDE。
八.空气的湿度 相对湿度 湿度计(共6小题)
30.(多选)下列说法正确的是( )
A.温度、压力、电磁作用可以改变液晶的光学性质
B.大颗粒的盐磨成了细盐,就变成了非晶体
C.空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气压强与同温度水的饱和蒸气压的比值
D.分子质量不同的两种气体,温度相同时其分子的平均动能相同
E.理论上,第二类永动机并不违背能量守恒定律,所以随着人类可行技术的进步,第二类永动机是有可能研制成功的
【答案】ACD
【解答】解:A、温度、压力、电磁作用会影响分子的电子性质,从而改变液晶的光学性质;故A正确;
B、大颗粒的盐磨成了细盐,细盐对分子来说仍足够大,其晶体结构并没有被破坏,故B错误;
C、空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气的实际压强与同温度下水蒸气的饱和汽压的比值,故C正确;
D、温度是分子平均动能的标志,温度相同,则分子的平均平动动能相同,故D正确;
E、第二类永动机不违背能量守恒定律,但是违背热力学第二定律,故E错误;
故选:ACD。
31.(多选)关于以下液体或气体的现象中,说法正确的是( )
A.因为在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船内,水滴不受重力,仅受表面张力,所以小水滴呈球形
B.水蜘蛛能在水面上自由爬行而不落水是由于表面张力所致
C.相对湿度较大时,较低的温度也可能引起人们中暑
D.空气绝对湿度越大,人们感到越潮湿
E.液体与固体接触时,如果附着层被体分子比液体内部分子稀疏,表现为不浸润
【答案】BCE
【解答】解:A、在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中,由于处于完全失重状态,重力充当向心力;故不会出现地球上的水滴的形状,是由于液体表面张力作用而形成球形;故A错误;
B、液体表面分子间距较大,分子力表现为引力,液体存在表面张力,水蜘蛛能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用。故B正确。
C、影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的相对湿度,在相对湿度比较大的时候,较低的温度就能引起中暑,是因为汗液不容易蒸发。故C正确;
D、人们感到潮湿是因为相对湿度大,故D错误;
E、液体与固体接触时,如果附着层被体分子比液体内部分子稀疏,表现为不浸润,故E正确。
故选:BCE。
32.(多选)以下说法正确的是( )
A.绝对湿度越大,相对湿度一定越大
B.温度越高,水的饱和气压越大
C.如果没有漏气,没有摩擦,也没有机体热量的损失,热机的效率可以达到100%
D.一定质量的气体,压强不变时,气体分子单位时间对器壁单位面积平均碰撞次数随温度的升高而减少
E.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比,所对应的温度分别为T1、T2,则T2>T1
【答案】BDE
【解答】解:A、绝对湿度指大气中水蒸气的实际压强,相对湿度是指水蒸气的实际压强与该温度下水蒸气的饱和压强之比。则知,绝对湿度越大,相对湿度不一定越大。故A错误;
B、水的饱和汽压仅仅与温度有关,温度越高水的饱和汽压越大。故B正确;
C、如果没有漏气、没有摩擦,也没有机体热量的损失,热机的效率也不可以达到100%,故C错误;
D、一定质量的理想气体,在压强不变温度升高时,分子运动的激烈程度增大,分子对器壁的平均撞击力增大,所以气体分子单位时间对器壁单位面积的平均碰撞次数减小。故D正确;
E、根据麦克斯韦分布律知,气体的温度越高,速率较大的分子所占的比例越大。所以Ⅰ的温度低,II的温度高,即T1<T2.故E正确。
故选:BDE。
33.(多选)关于固体、液体和物态变化,下列说法正确的是( )
A.固体分子对附着层里的液体分子的吸引,比液体内部分子的吸引强时,就表现出浸润现象
B.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
C.晶体一定具有规则的几何外形
D.液体表面张力使其表面积有收缩到最小的趋势
E.饱和汽压与液体的温度有关,水的饱和汽压随温度的升高而增大
【答案】ADE
【解答】解:A、浸润与不浸润现象与分子力有关,固体分子对附着层里的液体分子的吸引,比液体内部分子的吸引强时,就表现出浸润现象,故A正确;
B、在一定气温条件下,大气中相对湿度越大,水气蒸发也就越慢,人就感受到越潮湿,故当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,但绝对湿度不一定大,故B错误;
C、单晶体一定具有规则的几何外形,多晶体没有规则的几何外形,故C错误;
D、液体表面分子间距较大,故有张力,使其表面积有收缩到最小的趋势,故D正确;
E、饱和汽压与液体种类和温度有关,水的饱和汽压随温度的升高而增大,故E正确;
故选:ADE。
34.(多选)下列说法正确的是( )
A.给自行车打气时气筒压下后反弹,是由分子斥力造成的
B.当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小
C.水的饱和汽压随温度的升高而增大
D.干湿泡温度计的湿泡显示的温度高于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
E.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
【答案】BCE
【解答】解:A、给自行车打气时气筒压下后反弹,是由于气体压强的原因,不是分子作用力的作用,故A错误;
B、当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小,故B正确;
C、水的饱和汽压只与温度有关,随温度的升高而增大,故C正确;
D、干湿泡温度计中,由于湿泡外纱布中的水蒸发吸热,湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,故D错误;
E、如果引起其余变化,物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功,不违背热力学第二定律,故E正确;
故选:BCE。
35.房间里空气的相对湿度为55%,温度为25℃,则绝对湿度为多少?(已知25℃时水的饱和汽压为23.83mmHg,水银的密度为13.6×103 kg/m3,g取10N/kg)
【解答】解:由于相对湿度,
因此绝对湿度=相对湿度×同温度水的饱和汽压,
即绝对湿度=55%×13.6×103×10×23.83×10﹣3 Pa≈1782 Pa。
答:绝对湿度为1782 Pa。
九.物态变化中的能量转化(共6小题)
36.(多选)下列说法正确的是( )
A.一切晶体的光学和力学性质都是各向异性的
B.在完全失重的宇宙飞船中,水的表面存在表面张力
C.物体内部所有分子动能和势能的总和叫做物体的内能
D.一定质量的0℃的冰融化为0℃的水时,分子势能增加
E.土壤里有很多毛细管,如果要把地下的水分沿着它们引到地表,可以将地面的土壤锄松
【答案】BCD
【解答】解:A、单晶体具有各向异性,而多晶体表现为各向同性,故A错误;
B、在完全失重的宇宙飞船中,水的表面仍然存在表面张力,故B正确;
C、物体内部所有分子动能和势能的总和叫做物体的内能,故C正确;
D、一定质量的0℃的冰融化为0℃的水时,要从外界吸热,由于分子动能不变,故分子势能增加,故D正确;
E、土壤里有很多毛细管,如果将地面的土壤锄松,则将破坏毛细管,不会将地下的水引到地面,故E错误;
故选:BCD。
37.(多选)下列说法正确的是( )
A.扩散现象是化学反应的结果
B.热平衡的两个物体(系统)接触时它们的状态不会发生变化
C.物体的内能与物体的温度和体积有关
D.气体的压强与分子的体积大小有关
E.物质的汽化热大小与温度有关,一般情况下温度越高汽化热越大
【答案】BC
【解答】解:A、扩散现象是分子的无规则运动的结果,不是化学反应的结果。故A错误;
B、热平衡是两个系统相互影响的最终结果,根据热平衡的定义可知,系统在接触时它们的状态不发生变化,这两个系统的温度是相等的,故B正确;
C、物体的内能包括分子动能和分子势能,其大小与物体的温度和体积有关,故C正确;
D、气体的压强取决于温度和体积,但与分子的体积大小有关,故D错误;
E、液在不同的温度下的汽化热不相等,一般情况下随温度的升高而减小,故E错误。
故选:BC。
38.太阳与地球的距离为1.5×1011m,太阳以平行光束入射到地面.地球表面有2/3的面积被水面覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024J.设水面对太阳辐射的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%的能量重新辐射出去.太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1kg水需要2.2×106J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面.试估算整个地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面积为4πR2).
【解答】解:一年中地球表面的水用于蒸发所吸收的总能量为
Q=W×0.93×0.65=1.13×10 24J
解得蒸发的水量 m5.14×1017kg
设降雨量为h(降到地面的水层的厚度),由m=ρ4πR2h
得h=1.01×103mm
答:整个地球表面年平均降雨量约为1.01×103mm
39.在一个标准大气压下,水在沸腾时,1g水由液态变成同温度的气态,其体积膨胀,膨胀过程气体对外界做的功W为169.7J.已知水的汽化热为2263.8J/g,试求:
(1)气体吸收的热量Q为多少;
(2)气体增加的内能ΔU。
【解答】解:(1)水的汽化热为2263.8J/g,1g水变为同温度的水蒸气,气体吸收的热量:Q=2263.8J;
(2)由热力学第一定律可知,气体增加的内能:△U=W+Q=﹣169.7J+2263.8J=2094.1J;
答:(1)气体吸收的热量Q为2263.8J;
(2)气体增加的内能△U为2094.1J。
40.从电冰箱中取出质量为50g、温度为﹣10℃的冰块,放进一杯0℃的水中,若与外界无热交换,则有多少水会冻结到冰块上.(已知冰的比热2.1×103J/(kg•℃),熔化热3.36×105J/kg)
【解答】解:质量为50g、温度为﹣10℃的冰块,放进一杯0℃的水中,冰块吸收热量,水放出热量,最终形成一大块0摄氏度的丙,根据能量守恒定律,有:
C冰m冰Δt=q水m水
2.1×103×0.05×10=3.36×105×m水
解得:m水=3.125×10﹣3kg=3.125g
答:有3.125g水会冻结到冰块上.
41.某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg的水,水的表面积为0.1m2,经过太阳光垂直照射15min,水温升高了5℃.问:
(1)实验时6kg的水15min内吸收了多少热量?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧多少m3的液化气?(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是5.0×107J/m3).
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×6kg×5℃=1.26×105J;
(2)由题知,Q放=vq=Q吸=1.26×105J,
需要液化气的体积:v2.52×10﹣3m3.
答:(1)实验时6kg的水15min内吸收了1.26×105J的热能;
(2)至少需要燃烧2.52×10﹣3m3的液化气.
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