第52期 固体 液体-【数理报】2024-2025学年高二物理选择性必修第三册同步学案（人教版2019）

书 答案详解 　　　２０２４～２０２５学年　高中物理人教（选择性必修第三册）　第４９～５２期（２０２５年７月）　　　 第４９期３版参考答案 Ａ组 １．Ｃ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｃ　５．Ａ　６．Ｂ　７．Ｃ 提示： １．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，而组成小颗粒的分 子有成千上万个，颗粒的运动是大量分子集体的运动，并不是 颗粒分子的无规则运动，Ａ错误；温度是分子热运动程度的标 志，同种物质的分子若温度不同，其热运动的剧烈程度也不同， Ｂ错误；温度是分子热运动激烈程度的反映，温度越高，分子热 运动越激烈，由于气体和液体的温度高低不确定，所以气体分 子的热运动不一定比液体分子激烈，Ｃ正确；分子做无规则运 动的速度与物体的温度有关，与物体的机械运动的速度无关， Ｄ错误．故选Ｃ． ２．由公式Ｖ＝Ｍ ρ ＝０．８×１０ －３ ８×１０２ ＝１０－６ｍ３，所以形成的最 大面积为：Ｓ＝ ＶＤ ＝ １０－６ １０－１０ ｍ２，故Ｂ正确． ３．因为分子在永不停息做无规则运动，所以Ｎ２和Ｈ２将同 时向对方扩散，“永不停息”说明两种气体分布均匀后，分子仍 会运动． ４．ａ克拉钻石的摩尔数为：ｎ＝０．２ａｍｍｏｌ ，所含的分子数为：Ｎ ＝ｎＮＡ ＝ ０．２ａＮＡ ｍｍｏｌ ，故Ａ错误，Ｂ错误；钻石的摩尔体积为：Ｖ＝ ｍｍｏｌ×１０ －３ ρ ｍ３／ｍｏｌ，每 个 钻 石 分 子 体 积 为：Ｖ０ ＝ Ｖ ＮＡ ＝ ｍｍｏｌ×１０ －３ ρＮＡ ，该钻石分子直径为ｄ，则：Ｖ０ ＝ ４ ３π（ ｄ ２） ３，由上述 公式可求得：ｄ＝ ３ ６ｍｍｏｌ×１０ －３ ＮＡρ槡 π （单位为ｍ）故Ｃ正确，Ｄ错误， 故选Ｃ． ５．分子之间的斥力和引力是同时存在的，分子间距离为ｒ０ 时，分子间的引力与斥力大小相等，Ａ错误；由图中实线知：当ｒ ＞ｒ０时，分子之间的距离减小时，分子间的引力总是大于斥力， 分子力表现为引力，Ｂ正确；分子间距离增大时，当ｒ＜ｒ０时，分 子之间的距离增大时，分子力减小，当ｒ＞ｒ０时，分子之间的距 离增大时，分子力先增大后减小，Ｃ正确；分子间距离大于 ｒ０ 时，分子力表现为引力，增大分子间距离，分子间作用力总是做 负功，Ｄ正确． ８．（１）待油酸薄膜稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔 将油酸薄膜的形状画在玻璃板上． （２）５×１０ －４ｎ ＮＳ 　（３）ＡＣ 解析：（２）每滴油酸酒精溶液的体积为 １Ｎｃｍ ３ ｎ滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为Ｖ＝ ｎＮ ×０．０５％ 所以单个油酸分子的直径为 Ｖ Ｓ ＝ ｎ×０．０５％ ＮＳ ＝ ５×１０－４ｎ ＮＳ ． （３）油酸分子的直径ｄ＝ＶＳ．计算结果明显偏大，可能是Ｖ 取大了或Ｓ取小了．油酸未完全散开，所测Ｓ偏小，ｄ变大，故Ａ 正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，故 Ｂ错误；若计算 面积时舍去了所有不足一格的方格，会使 Ｓ变小，ｄ变大，故 Ｃ 正确；求每滴体积时，１ｍＬ的溶液的滴数多记了１０滴，使Ｖ变 小，ｄ变小，故Ｄ错误． ９．（１）水的分子数为：Ｎ＝ρＶＭＮＡ，水蒸气中的分子数为：Ｎ′ ＝ ＶＶｍ ＮＡ． （２）水中相邻两个水分子之间的平均距离是：ｄ＝ ３ Ｍ ρＮ槡Ａ                                                         ， —１— 高中物理人教（选择性必修第三册）　第４９～５２期 水蒸气中相邻两个水分子之间的平均距离是：ｄ′＝ ３Ｖｍ Ｎ槡Ａ ． １０．解析：（１）吸烟者一根烟吸入的总气体体积为Ｖ＝１０× ３００ｃｍ３ ＝３０００ｃｍ３，含有空气分子数为 ｎ＝３０００×１０ －６ ２２．４×１０－３ × ６．０２×１０２３个 ＝８．１×１０２２个，办公室单位体积内含有的被污 染空气分子数为 ８．１×１０２２ １０×２．８个 ＝２．９×１０ ２１个，每个污染空气分 子所占的空间体积为Ｖ０＝ １ ２．９×１０２１ ｍ３，分子间的平均距离Ｌ ＝ ３Ｖ槡 ０≈７×１０ －８ｍ． （２）不吸烟者一次呼吸吸入的被污染过的空气分子个数 为Ｎ＝３００×１０ －６ １ ２．９×１０２１ ＝８．７×１０１７个． Ｂ组 １．ＡＣ　２．ＢＤ　３．ＢＣ 提示： １．布朗运动是指悬浮在液体或气体中的小颗粒受到周围 分子的撞击力而引起的无规则运动．温度越高，液体或气体分 子运动得越快，对颗粒的撞击力就越大，颗粒就越不容易平衡， 运动就越显著；颗粒越小，受力面积越小，与液体或气体分子接 触的机会就越少，也就越不容易平衡，运动也就越显著；所以布 朗运动的剧烈程度与温度和颗粒的大小有关，故ＡＣ正确． ２．由图示可知，质点乙由静止从 Ｐ开始向右做加速运动， 越过Ｑ后做减速运动，因此经过Ｑ点时速度最大，故Ａ错误，Ｂ 正确；由图示图像可知，质点运动到Ｑ点后，在甲的作用力下做 减速运动，不会静止在Ｑ点，故Ｃ错误；有图像可知在Ｐ点受力 最大，根据牛顿第二定律知Ｐ点的加速度最大，故Ｄ正确；故选 ＢＤ． ３．一滴油酸的体积为Ｖ＝ｍ ρ ，一滴纯油酸油膜最大面积 为Ｓ，则油酸分子直径ｄ＝ＶＳ ＝ ｍ ρＳ ，故Ａ错误，Ｂ正确；一滴油 酸的摩尔数为ｎ＝ｍＭ，分子数为Ｎ＝ｍＮＡ ＝ ｍ Ｍ·ＮＡ，故Ｃ正 确，Ｄ错误．故选ＢＣ． ４．油膜　正方形　舍去　一个　０．００８７ ５．解析：１ｍｏｌ食盐中有ＮＡ个氯离子和ＮＡ个钠离子，离子 总数为２ＮＡ，因而摩尔体积Ｖ与摩尔质量Ｍ与物质密度ρ的关 系为：Ｖ＝Ｍ ρ ，所以一个离子所占的体积为：Ｖ０＝ Ｖ ２ＮＡ ＝ Ｍ２ＮＡρ ． 由图可知Ｖ０就是图中每四个离子所夹的正立方体的体 积，此正方体的边长ｄ＝ ３Ｖ槡 ０ ＝ ３ Ｍ ２ＮＡ槡 ρ 而最近的两个钠离子中心间的距离 ｒ＝槡２ｄ＝槡２· ３ Ｍ ２ＮＡ槡 ρ ＝１．４１× ３ ５８．５×１０－３ ２×６．０×１０２３×２．２×１０槡 ３ ｍ ＝４×１０－１０ｍ． 第５０期３版参考答案 Ａ组 １．Ｄ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．Ａ　５．Ｂ　６．Ａ　７．Ｄ 提示： １．气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定，气体分 子的平均速率增大，则气体分子的平均动能增大，分子数密度 可能减小，故气压不一定增大，气体的分子密度增大，气压不一 定增加，故Ａ错误；气体压强由气体分子的数密度和平均动能 决定，故Ｂ错误；气体压强由气体分子的数密度和平均动能决 定，气体分子的平均动能增大，分子数密度可能减小，故气压不 一定增大，故Ｃ错误；气体压强由气体分子的数密度和平均动 能决定，气体分子的平均动能增大，分子数密度可能减小，故气 压可能减小，故Ｄ正确；故选Ｄ． ２．内能是指物体的内能，单个分子无内能可言，故Ａ错误； 物体的分子势能由分子间距离决定，故 Ｂ错误；物体的内能与 物体做宏观的机械运动的速度无关，故 Ｃ错误；物体的温度由 分子的平均动能决定，与物体宏观运动的动能无关，故Ｄ正确． 故选Ｄ． ３．压强是大量气体分子对容器的器壁频繁碰撞而产生的， 故Ａ正确；温度是大量分子热运动的集体行为，对个别分子来 说温度没有意义．故Ｂ正确；分子的密度与大量分子热运动无 关，故Ｃ错误；温度是分子平均动能的标志，温度是大量分子热 运动的集体行为，分子的平均动能（分子的平均速率）是大量 分子热运动的集体行为，故Ｄ正确                                                                      ． —２— 高中物理人教（选择性必修第三册）　第４９～５２期 ４．容器内气体压强，是由器壁单位面积上受到大量气体分 子的频繁碰撞而产生的持续、均匀的压力引起的，它既与单位 体积内气体分子数有关，又与环境温度有关；而地面附近的大 气压强是地面每平方米面积的上方整个大气柱的重力引起的． ５．物体的内能与物体的机械运动无关，故 Ａ错误．当气体 的体积不变而温度降低时，气体的分子势能不变，分子的平均 动能减小，气体的内能减小，故Ｂ正确．分子势能与空间位置无 关，故Ｃ错误；任何物体在任何状态下都有内能，故Ｄ错误． ８．平均动能　小于 ９．解析：由于Ｈ２的摩尔质量小于 Ｏ２的摩尔质量，质量相 同的Ｈ２比Ｏ２的分子数多，温度相同，分子的平均速率相同，由 于气体的压强由分子的平均速率与单位体积内的分子数决定， 可见甲容器中器壁所受压强大． １０．解析：（１）两者质量一样，同种物质，所以分子数目一 样，而８０℃的水比４０℃的水的水分子平均动能大，所以１ｋｇ 的８０℃的水的内能比１ｋｇ的４０℃的水大，若不考虑水的膨胀 引起的体积微小变化，则１ｋｇ的８０℃的水的内能多． （２）１ｋｇ的４０℃的水跟２ｋｇ的４０℃ 的水比较，２ｋｇ的 ４０℃的水内能多，因为后者分子数目多． （３）虽然１００℃的水的水分子平均动能较大，但池塘的水 的分子数比一杯水的分子数多得多，故一池塘常温下的水的内 能比一杯１００℃的开水的内能多． Ｂ组 １．ＡＢＣＤ　２．ＢＣ　３．ＢＤ 提示： １．气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞 器壁而产生的，选项Ａ正确；气体对器壁产生的压强等于作用 在器壁上单位面积的平均作用力，选项Ｂ正确；从微观角度看， 气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关， 分子平均动能越大，则分子撞击器壁的作用力越大，压强越大； 分子密度越大，则单位时间撞击器壁单位面积上的分子数越 多，则压强越大，选项Ｃ正确；从宏观的角度看，温度越高，分子 的平均速率越大，分子的平均动能越大，体积越小，单位时间内 的气体分子数越多，分子对器壁的碰撞越频繁，气体对器壁的 压强就越大，否则压强就越小，选项Ｄ正确．故选ＡＢＣＤ． ２．甲容器压强产生的原因是水受到重力的作用，而乙容器 压强产生的原因是分子撞击器壁，故Ａ错误，Ｂ正确；水的压强 ｐ＝ρｇｈ，ｈＡ ＞ｈＢ，可知ｐＡ ＞ｐＢ，而密闭容器中气体压强各处均 相等，与位置无关，故ｐＣ ＝ｐＤ，故Ｃ正确；液体所产生的压强与 温度无关，温度升高时，ｐＡ、ｐＢ不变，气体的压强与温度有关，温 度升高，ｐＣ、ｐＤ变大，故Ｄ错误． ３．内能和机械能是两种不同的能，内能由物体分子状态决 定，而机械能由物体的质量、速度、相对高度或弹性形变程度决 定，两者的决定因素是不同的．物体被举高，机械能增大，若温 度降低，内能可能减小，故Ａ错误；物体在水平面上克服摩擦力 做减速运动，机械能减小，而摩擦生热，物体温度升高，内能会 增大，故Ｂ正确；物体静止，温度降低，内能减小，而物体的机械 能不变，故Ｃ错误；物体内分子在永不停息地运动，内能不可能 为零，而物体的机械能在一定条件下可以为零，故Ｄ正确． ４．减小　不变　Ｃ 解析：在氢气球上升过程中，环境温度保持不变，气体分子 热运动的剧烈程度不变，体积增大，气体分子的密集程度减少， 球内气体的压强减小；气体分子的速率分布满足“中间多，两头 少”的特点，最接近题图中的Ｃ线． ５．解析：上提后，设外力对把手的作用力为Ｆ 对活塞有：Ｆ＋ｐＳ＝ｐ０Ｓ＋ｍｇ 对整体有：Ｆ＝（Ｍ＋ｍ）ｇ 由以上两式得：ｐ＝ｐ０－ Ｍｇ Ｓ． 第５１期３版参考答案 Ａ组 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．Ｄ　５．Ｂ　６．Ｂ　７．Ｄ 提示： １．忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何 点；假设分子间没有相互吸引和排斥，分子之间及分子与器壁 之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失，这种气体称 为理想气体；是理论上假想的一种把实际气体性质加以简化的 气体，人们把假想的，在任何情况下都严格遵守气体三定律的 气体称为理想气体，故Ａ错误；一切实际气体并不严格遵循这 些定律，只有在温度较高，压强不大时，偏离才不显著，                                                                      所以一 —３— 高中物理人教（选择性必修第三册）　第４９～５２期 般可认为温度不低于０℃，压强不高于１．０１×１０５Ｐａ时的气体 为理想气体，故Ｃ正确，Ｂ、Ｄ错误；故选Ｃ． ２．以活塞为研究对象：初状态ｐ１Ｓ＝ｐ２Ｓ气室１、２的体积分 别为Ｖ１，Ｖ２、末状态ｐ′１Ｓ＝ｐ′２Ｓ，气室１、２的体积分别为Ｖ′１，Ｖ′２ 在活塞Ａ向右移动ｄ的过程中活塞Ｂ向右移动的距离为ｘ，因温 度不变，分别对气室１和气室２的气体运用玻意耳定律，得： ｐ１Ｖ１ ＝ｐ′１（Ｖ１＋ｘＳ－ｄＳ），ｐ２Ｖ２＝ｐ′２（Ｖ２－ｘＳ），代入数据可解 得：ｘ＝ ４９ｄ故ＡＢＣ错误，故选Ｄ． ３．此温度计每一刻度表示的实际温度为 １００８０－２０℃ ＝ ５ ３℃，当它的示数为 ４１℃ 时，它上升的格数为 ４１－２０＝ ２１（格），对应的实际温度应为２１×５３℃ ＝３５℃，当实际温度 为６０℃ 时，此温度计应从 ２０℃ 开始上升格数为６０５ ３ ＝ ３６（格），它的示数应为（３６＋２０）℃ ＝５６℃，故选Ｃ． ４．为使两管内水银面一样高，左管中空气的压强减小，由 玻意耳定律知，气体的体积要增大，右管必须向下移动，Ｄ正 确，ＡＢＣ错误．故选Ｄ． ５．在ｐ－Ｔ图像中，开始一段时间内，随着温度的升高，气 体发生的等容变化，即 ｐ Ｔ ＝恒量，图像为一条过坐标原点的直 线；当压强增加到内外压强相等时，温度再升高，活塞将向右移 动，气体发生等压变化，图像是一条水平时温度轴的直线，因此 ＡＣＤ错误，Ｂ正确．故选Ｂ． ８．（１）实验时注射器内的空气向外泄漏或实验时环境温 度降低了 （２）Ａ （３）不可能 解析：（１）图线与玻意耳定律不够吻合，ｐＶ乘积减小，说明 实验时注射器内的空气向外泄漏，或“实验时环境温度降低 了”． （２）由ｐＶ＝Ｃ可得ｐ＝ＣＶ，实验时注射器内的空气向外泄 漏，Ｃ减小，所以画出的ｐ－１Ｖ图像应当是Ａ． （３）若另一组同学操作时用手握住了注射器，气体温度升 高，Ｃ增大，作出的ｐ－Ｖ图像不可能与题干的图像相同． ９．解析：（１）缸内气体温度降低，压强不变，体积减小，故 活塞下移，重物上升； （２）分析可知缸内气体做等压变化，设活塞截面积为 Ｓｃｍ２，气体初态体积Ｖ１＝１０Ｓｃｍ ３，温度Ｔ１＝３７３Ｋ，末态温度 Ｔ２ ＝２７３Ｋ，体积设为Ｖ２ ＝ｈＳｃｍ ３（ｈ为活塞到缸底的距离）， 据 Ｖ１ Ｖ２ ＝ Ｔ１ Ｔ２ 可得ｈ＝７．３ｃｍ；则重物上升高度Δｈ＝１０－７．３＝ ２．７ｃｍ． １０．解析：（１）Ａ中气体发生等温变化． 初态：压强ｐＡ ＝ｐ０，体积ＶＡ ＝（Ｌ１－ｈ）Ｓ 末态：压强ｐ′Ａ，体积Ｖ′Ａ ＝Ｌ１Ｓ 对Ａ中气体根据玻意耳定律可得：ｐＡＶＡ ＝ｐ′ＡＶ′Ａ 解得：ｐ′Ａ ＝３０ｃｍＨｇ． （２）Ｂ中气体发生等温变化，根据几何关系可得末状态粗 圆柱形容器中水银的高度：ｈ′＝ｈ３ ＝５ｃｍ，初态：压强ｐＢ ＝ｐ０ －ｈ＝６０ｃｍＨｇ，体积 ＶＢ ＝Ｌ２Ｓ，末态：压强 ｐ′Ｂ ＝ｐＡ －ｈ′＝ ２５ｃｍＨｇ，体积 Ｖ′Ｂ ＝Ｌ′２Ｓ，根据玻意耳定律可得：ｐＢＶＢ ＝ ｐ′ＢＶ′Ｂ，解得：Ｌ′２ ＝２４ｃｍ，则Δｈ＝Ｌ′２＋ｈ′－Ｌ２ ＝１９ｃｍ． Ｂ组 １．ＣＤ　２．ＢＣＤ　３．ＡＤ 提示： １．细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随 温度变化情况的，测温物质是球形瓶中封闭的空气，该温度计 是利用空气的热胀冷缩的性质制造的，故ＡＢ错误，ＣＤ正确．故 选ＣＤ． ２．一定质量的气体的等温变化过程的 ｐ－Ｖ图像（即等温 线）是双曲线中的一支，显然题ＡＢ图所示图线不是等温线，ＡＢ 过程不是等温变化过程，Ａ错误；从ＡＢ图线可知气体从状态Ａ 变为Ｂ状态的过程中，压强ｐ在逐渐减小，体积Ｖ在不断增大， Ｂ、Ｃ正确；又因为该过程不是等温变化过程，所以气体的三个 状态参量一直在变化，Ｄ正确． ３．作出过Ｂ点的等温线如图所示，可知ＴＢ＞ＴＡ＝ＴＣ，故从 Ａ到Ｂ的过程温度升高，Ａ正确；从Ｂ到Ｃ的过程温度降低，Ｂ                                                                      错 —４— 高中物理人教（选择性必修第三册）　第４９～５２期 误；从Ａ到Ｃ的过程温度先升高后降低，Ｃ错误；Ａ、Ｃ两点在同 一等温线上，Ｄ正确． ! " # $ % & ４． ４ＦＶ２ πｄ２（Ｖ２－Ｖ１） ，（２） 解析：开始时气体的压强为 ｐ０，向右水平缓慢拉动活塞到 一定位置，弹簧测力计读数为Ｆ时气体的压强ｐ１：ｐ１＝ｐ０－ Ｆ Ｓ ＝ｐ０－ Ｆ π（ｄ２） ２ ＝ｐ０－ ４Ｆ πｄ２ ，该过程中温度不变，则：ｐ０Ｖ１ ＝ ｐ１Ｖ２，整理得：ｐ０ ＝ ４ＦＶ２ πｄ２（Ｖ２－Ｖ１） ，由上面的式子可知，结果与 活塞及固定在其上的支架的总质量无关，所以步骤（２）是多余 的． ５．解析：（１）选择封闭气体作为研究对象，设末态粗管内 的水银刚被全部挤出时总长度为ｈ′，根据水银的总体积保持不 变可得：ｈ１Ｓ１＋ｈ２Ｓ２ ＝ｈ′Ｓ２，可得：ｈ′＝６ｃｍ， 初态：压强ｐ１＝ｐ０－ｈ１－ｈ２＝７２ｃｍＨｇ，体积Ｖ１＝ＬＳ１＝ ２０ｃｍ３，温度Ｔ１ ＝３００Ｋ， 末态：压强ｐ２ ＝ｐ０－ｈ′＝７０ｃｍＨｇ，体积Ｖ２＝（Ｌ＋ｈ１）Ｓ１ ＝２４ｃｍ３，温度Ｔ２，根据理想气体的状态方程可得 ｐ１Ｖ１ Ｔ１ ＝ ｐ２Ｖ２ Ｔ２ ， 解得粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度：Ｔ２ ＝３５０Ｋ． （２）设温度为５２５Ｋ时水银柱上端距离玻璃管底部的距离 为Ｈ， 初态：压强ｐ２＝７０ｃｍＨｇ，体积Ｖ２＝（Ｌ＋ｈ１）Ｓ１＝２４ｃｍ ３， 温度Ｔ２ ＝３５０Ｋ 末态：压强Ｐ３＝７０ｃｍＨｇ，体积Ｖ３＝（Ｌ＋ｈ１）Ｓ１＋（Ｈ－Ｌ －ｈ１）Ｓ２，温度Ｔ３ ＝５２５Ｋ，等压变化，根据盖 －吕萨克定律可 得： Ｖ２ Ｔ２ ＝ Ｖ３ Ｔ３ ，解得气体温度为５２５Ｋ时，水银柱上端距离玻璃 管底部的距离：Ｈ＝２４ｃｍ． 第５２期３版参考答案 Ａ组 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｂ　４．Ｄ　５．Ｄ　６．Ｃ　７．Ｃ 提示： １．组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子，这些物 质微粒也就是分子动理论中所说的分子．显然，组成晶体的物 质微粒处在永不停息的无规则的热运动之中，物质微粒之间还 存在相互作用，晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由 于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，物质微粒的热运动不 足以克服这种相互作用而彼此远离，所以ＡＣＤ正确，Ｂ错误． ２．与气体接触的液体表面分子间距离大于液体内部分子 间距离，液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥 力，但由于分子间的距离大于分子的平衡距离，分子引力大于 分子斥力，分子力表现为引力，即存在表面张力，表面张力使液 体表面有收缩的趋势；故ＡＢＤ错误，Ｃ正确．故选Ｃ． ３．单晶体和多晶体都有确定的熔点，故 Ａ错误；彩色液晶 显示器利用了液晶的光学各向异性的特点，故 Ｂ正确；玻璃管 的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是由于液体表面张力 的作用，故Ｃ错误；唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗” 句，诗中荷叶和露水表现为不浸润，故Ｄ错误． ４．因为水银不浸润玻璃，所以在完全失重的情况下，水银 的形状只由表面张力决定，因为在表面张力作用下水银的表面 要收缩至最小，所以最终水银成球形． ５．石墨中的碳原子是运动的，Ａ项错误；由题意可知单层 的厚度为ｄ＝１×１０ －３ ３×１０－６ ｍ≈３×１０－１０ｍ，且层与层之间有间距， Ｂ项错误；石墨烯碳原子间不仅存在分子引力，同时也存在分子 斥力，Ｃ项错误；石墨烯是晶体，在熔解过程中，温度不变，故碳 原子的平均动能不变，Ｄ项正确． ８．不规则　不透明　不规则　规则　透明 解析：由题意，在自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则 排列，玻璃呈乳白色，即不透明，像一块毛玻璃，可知入射光在 液晶层发生漫反射，光线可以通过，但通过量较少，而且没有规 律，通电以后，弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有 规则排列，整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃，可知通电 时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播． ９．解析：（１）图中ＢＣ段表示该合金的熔化过程，                                                                      说明它有 —５— 高中物理人教（选择性必修第三册）　第４９～５２期 确定的熔点，所以这种合金处于固态时是晶体． （２）熔点为２１０℃． （３）熔化过程用了Δｔ＝（１４－６）ｍｉｎ＝８ｍｉｎ． （４）ＢＣ段为固液共存状态． １０．解析：（１）若该装置放入温度为Ｔ０的水深１０ｍ处，由 于ｐ０相当于１０ｍ高的水柱产生的压强，因此此时汽缸Ⅰ中气 体的压强等于２ｐ０，由于汽缸Ⅱ中气体的压强等于３ｐ０，因此活 塞Ｂ不动．设活塞Ａ向右移动的距离为ｄ，由于两个汽缸内径相 同，则横截面积相同，设横截面积为Ｓ，对汽缸 Ⅰ 中气体，由玻 意耳定律得ｐ０ＬＳ＝２ｐ０（Ｌ－ｄ）Ｓ，解得ｄ＝ Ｌ ２． （２）该装置测量的深度最大时，活塞Ａ刚好到汽缸Ⅰ的右 端，设活塞向右移动的距离为ｘ，此时汽缸 Ⅱ 内左侧气体的体 积为Ｖ１＝ｘＳ，右侧气体的体积为Ｖ２＝（Ｌ－ｘ）Ｓ，此时左右两部 分气体的压强相等，设为ｐ，由于温度不变，对左侧气体ｐ０ＬＳ＝ ｐｘＳ，对右侧气体３ｐ０ＬＳ＝ｐ（Ｌ－ｘ）Ｓ，求得ｐ＝４ｐ０，该深度处的 压强等于大气压强与水产生压强之和，由于ｐ０相当于１０ｍ高 的水柱产生的压强，因此，该装置能测量的最大水深ｈｍ ＝３０ｍ． Ｂ组 １．ＡＣ　２．ＡＢ　３．ＢＤ 提示： １．管径很细的管子叫作毛细管．将毛细管插入液体内时， 管内，外液面会产生高度差．如果液体浸润管壁，管内液面高于 管外液面，且管越细，液面上升越高，管越粗，管内水面越低，水 浸润玻璃，故Ａ正确；如果液体不浸润管壁，管内液面低于管外 液面．水银不浸润玻璃，故Ｂ错误；毛细管插入跟它浸润的液体 中时，管内液面上升，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降 低，故Ｃ正确，Ｄ错误．故选ＡＣ． ２．在夏季，人穿棉线衣服感觉舒适是因为汗水对棉线浸 润，汗水可以通过棉线衣服蒸发出去，故 Ａ正确；单杠、双杠运 动员上杠表演前，手及杠上涂镁粉，是因为水对镁粉浸润，可以 吸收手部汗液防止打滑，故Ｂ正确；布制的雨伞伞面能明显看 到线的缝隙，但雨伞不漏雨水是由于表面张力的作用，故 Ｃ错 误；酒精灯的灯芯经常是用棉线做成的，因为酒精对棉线浸润 对丝线不浸润，故Ｄ错误．故选ＡＢ． ３．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，熔化以后再凝 固的水晶却是非晶体，Ａ项错误；多晶体是由许许多多的单晶 体集合而成，所以多晶体没有确定的几何形状，Ｂ项正确；单晶 体沿不同方向的导热或导电性能不相同，沿不同方向的光学性 质不一定相同，Ｃ项错误；单晶体和多晶体有确定的熔点，非晶 体没有确定的熔点，Ｄ项正确． ４．收缩到最小；增大 解析：细线被绷紧是因为表面层存在表面张力，表面张力 的作用是使得液面有收缩到最小的趋势；用力拉动细线中点的 扣至图中虚线位置的过程中，分子间的相互作用表现的引力做 负功，分子势能增大，所以肥皂液膜的内能将增大． ５．解析：（１）设大气压强为ｐ０，对于封闭的空气柱 初态：ｐ１ ＝ｐ０＋ｈ２－ｈ１（ｃｍＨｇ）＝ｐ０－３（ｃｍＨｇ）， Ｖ１ ＝ＬＳ， Ｔ１ ＝３００Ｋ 末态：ｐ２ ＝ｐ０＋ｈ′２－ｈ′１（ｃｍＨｇ）＝ｐ０＋３（ｃｍＨｇ）， Ｖ２ ＝（Ｌ＋ｈ１－ｈ′１）Ｓ，Ｔ２ ＝３９０Ｋ 由理想气体状态方程得 ｐ１Ｖ１ Ｔ１ ＝ ｐ２Ｖ２ Ｔ２ 联立解得ｐ０ ＝７５ｃｍＨｇ，ｐ２ ＝７８ｃｍＨｇ （２）假设左右两管中都有水银，稳定后原左管中的水银柱 长度变为ｈ，对左管气体 初态：ｐ１ ＝ｐ０＋ｈ２－ｈ１（ｃｍＨｇ）＝７２ｃｍＨｇ， ＶＺ１ ＝ＬＳ 末态：ｐ３待求，ＶＺ２ ＝（Ｌ＋ｈ１－ｈ）Ｓ＝（２５－ｈ）Ｓ 根据玻意耳定律有ｐＺ１ＶＺ１ ＝ｐ３ＶＺ２ 对右管气体 初态：ｐＹ１ ＝ｐ０ ＝７５ｃｍＨｇ， ＶＹ１ ＝（Ｌ＋ｈ１－ｈ２）Ｓ＝１８Ｓ 末态：ｐ３待求， ＶＹ２ ＝（Ｌ＋ｈ１）Ｓ－（ｈ２＋ｈ１－ｈ）Ｓ＝（８＋ｈ）Ｓ 根据玻意耳定律有ｐＹ１ＶＹ１ ＝ｐ３ＶＹ２ 联立解得ｈ＝３１３ｃｍ＜ｈ１＋ｈ２， 说明左右两管中都有水银，所以状态稳定后ｈ１变为 ３１ ３ｃｍ                                                                      ． —６— 高中物理人教（选择性必修第三册）　第４９～５２期 书 １．晶体的特征 单晶体具有空间点阵结构，因此单晶体具 有明确的几何形状，要破坏点阵结构，需要固定 的能量，即有固定的熔点；多晶体是由许多单晶 体杂乱无章地组合而成的，因此多晶体没有明 确的几何形状，但有固定的熔点；非晶体没有点 阵结构，没有固定的形状，没有固定的熔点．因 此区分晶体和非晶体，依据是看有无确定的熔 点；区分单晶体和多晶体，依据是看物理性质上 是否具有各向异性． 例１．关于晶体和非晶体，下列说法正确的 是 （　　） Ａ．晶体内部的物质微粒是有规则地排列， 而非晶体内部的物质微粒是不规则地排列 Ｂ．具有各向同性的物体一定没有固定的熔点 Ｃ．单晶体的各向异性是由单晶体内部结构 决定的 Ｄ．在物质内部的各个平面上，微粒数相等 的是晶体，微粒数不相等的是非晶体 解析：从结构上看，晶体内部的物质微粒是 有规则地排列，即空间点阵结构，而非晶体内部 的物质微粒是不规则地排列，Ａ选项正确；多晶 体具有各向同性，因此具有各向同性的物体不 一定没有固定的熔点，Ｂ选项错误；单晶体结构 从不同的方向上看，微粒数不同，这决定了单晶 体结构的各向异性，Ｃ选项正确；非晶体就提不 到什么层面的问题，即使是晶体各个层面微粒 数也不见得相等，Ｄ选项错误，答案选ＡＣ． 答案：ＡＣ． 例２．如图所示，曲线Ｍ、 Ｎ分别表示晶体和非晶体在 一定压强下的熔化过程，图 中横轴表示时间 ｔ，纵轴表示 温度Ｔ，从图中可以确定的是 （　　） Ａ．晶体和非晶体均存在固定的熔点Ｔ０ Ｂ．曲线Ｍ的ｂｃ段表示固液共存状态 Ｃ．曲线Ｍ的ａｂ段、曲线Ｎ的ｅｆ段均表示固态 Ｄ．曲线Ｍ的ｃｄ段、曲线Ｎ的ｆｇ段均表示液态 解析：对于晶体，曲线Ｍ中的ａｂ段表示晶体 处于固态，ｂｃ段表示固液共存状态，ｃｄ段表示晶 体处于液态．对于非晶体，曲线 Ｎ都表示固液共 存，没有确定的熔点． 答案：Ｂ． ２．液体性质的理解 液体内部和表面层的分子分布特点决定了 表面张力的存在和其特点；而浸润、不浸润决定 于相接触的固体分子和液体分子间引力的强 弱，在此基础上附着层分子和表面层分子共同 作用引起毛细现象． 例３．液体和固体接触时，附着层表面具有 收缩的趋势是因为 （　　） Ａ．附着层里液体分子比液体内部分子稀疏 Ｂ．附着层里液体分子相互作用表现为引力 Ｃ．附着层里液体分子相互作用表现为斥力 Ｄ．固体分子对附着层里液体分子的引力比 液体分子之间的引力强 解析：从题干叙述可知液体对固体来说是 不浸润的，即附着层里的液体分子分布比液体 内部稀疏，分子间距大于分子力平衡的距离 ｒ０， 相互作用表现为引力；或者说在出现不浸润现 象时，在附着层里出现了跟表面张力相似的收 缩力，即引力． 答案：ＡＢ． 例４．关于液体的表面张力，下述说法错误 的是 （　　） Ａ．表面张力是液面各部分间相互吸引的 力，方向与液面相平行 Ｂ．表面张力是液面分子间作用力的宏观体现 Ｃ．表面层里分子距离比液体内部小些，分 子间表现为引力 Ｄ．不论是水还是水银，表面张力都要使液 面收缩 解析：在液体与气体相接触的表面层中，液 体分子的分布较内部稀疏，即分子间距大于ｒ０，分 子间表现为引力，其宏观表现是使液面收缩，好 像绷紧的橡皮膜一样．所以错误的只有Ｃ选项． 答案：Ｃ． 书 第５１期２版参考答案 素养专练１ １．Ｄ　２．ＡＤ　３．ＢＣ　４．ＡＢ　５．ＡＤ 素养专练２ １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．８ｃｍ 素养专练３ １．Ｄ　２．Ａ　３．Ａ　４．Ａ ５．（１）设轻杆对活塞有支持力 ＦＮ，封闭气 体的压强为ｐ１，由于活塞Ａ、Ｂ均处于平衡状态： 对活塞Ａ受力分析得：ｐ０ＳＡ＋ｍＡｇ＝ｐ１ＳＡ＋ＦＮ， 对活塞Ｂ受力分析得：ｐ０ＳＢ ＝ｐ１ＳＢ＋ｍＢｇ＋ＦＮ， 代入数据得：ｐ１ ＝８×１０ ４Ｐａ． （２）当气缸内气体的温度刚开始缓慢下降 时，活塞仍处于平衡状态，缸内气体压强不变， 气体等压降温，活塞Ａ、Ｂ一起向上运动，最多可 至活塞Ｂ移动到两筒的连接处，设活塞 Ａ、Ｂ向 上移动的距离为ｘ；降温前：Ｖ１＝（１０×１０＋２０× １０）ｃｍ３＝３００ｃｍ３，温度Ｔ１＝６００Ｋ；降温后：Ｖ２ ＝［１０×（１０＋ｘ）＋２０×（１０－ｘ）］ｃｍ３＝（３００ －１０ｘ）ｃｍ３，温度Ｔ２ ＝５６０Ｋ；根据盖 －吕萨克 定律得： Ｖ１ Ｔ１ ＝ Ｖ２ Ｔ２ ，代入数据得：ｘ＝２ｃｍ，ｘ＜ １０ｃｍ，符合题意．即当气缸内气体的温度缓慢 降至５６０Ｋ，活塞Ａ、Ｂ向上移动活塞Ａ、Ｂ向上移 动２ｃｍ． 第５１期３版参考答案 Ａ组 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．Ｄ　５．Ｂ　６．Ｂ　７．Ｄ ８．（１）实验时注射器内的空气向外泄漏或 实验时环境温度降低了 （２）Ａ （３）不可能 解析：（１）图线与玻意耳定律不够吻合，ｐＶ 乘积减小，说明实验时注射器内的空气向外泄 漏，或“实验时环境温度降低了”． （２）由ｐＶ＝Ｃ可得ｐ＝ＣＶ，实验时注射器内 的空气向外泄漏，Ｃ减小，所以画出的 ｐ－１Ｖ图 像应当是Ａ． （３）若另一组同学操作时用手握住了注射 器，气体温度升高，Ｃ增大，作出的ｐ－Ｖ图像不 可能与题干的图像相同． ９．解析：（１）缸内气体温度降低，压强不变， 体积减小，故活塞下移，重物上升； （２）分析可知缸内气体做等压变化，设活塞 截面积为Ｓｃｍ２，气体初态体积Ｖ１＝１０Ｓｃｍ ３，温 度Ｔ１ ＝３７３Ｋ，末态温度Ｔ２ ＝２７３Ｋ，体积设为 Ｖ２ ＝ｈＳｃｍ ３（ｈ为活塞到缸底的距离），据 Ｖ１ Ｖ２ ＝ Ｔ１ Ｔ２ 可得ｈ＝７．３ｃｍ；则重物上升高度Δｈ＝１０－ ７．３＝２．７ｃｍ． １０．解析：（１）Ａ中气体发生等温变化． 初态：压强ｐＡ ＝ｐ０，体积ＶＡ ＝（Ｌ１－ｈ）Ｓ 末态：压强ｐ′Ａ，体积Ｖ′Ａ ＝Ｌ１Ｓ 对Ａ中气体根据玻意耳定律可得：ｐＡＶＡ ＝ ｐ′ＡＶ′Ａ 解得：ｐ′Ａ ＝３０ｃｍＨｇ． （２）Ｂ中气体发生等温变化，根据几何关系 可得末状态粗圆柱形容器中水银的高度：ｈ′＝ ｈ ３ ＝５ｃｍ，初态：压强ｐＢ ＝ｐ０－ｈ＝６０ｃｍＨｇ， 体积ＶＢ ＝Ｌ２Ｓ，末态：压强 ｐ′Ｂ ＝ｐＡ－ｈ′＝２５ ｃｍＨｇ，体积 Ｖ′Ｂ ＝Ｌ′２Ｓ，根据玻意耳定律可得： ｐＢＶＢ ＝ｐ′ＢＶ′Ｂ，解得：Ｌ′２＝２４ｃｍ，则Δｈ＝Ｌ′２＋ ｈ′－Ｌ２ ＝１９ｃｍ． Ｂ组 １．ＣＤ　２．ＢＣＤ　３．ＡＤ ４． ４ＦＶ２ πｄ２（Ｖ２－Ｖ１） ，（２） 解析：开始时气体的压强为 ｐ０，向右水平缓 慢拉动活塞到一定位置，弹簧测力计读数为 Ｆ 时气体的压强ｐ１：ｐ１＝ｐ０－ Ｆ Ｓ＝ｐ０－ Ｆ π（ｄ２） ２ ＝ ｐ０－ ４Ｆ πｄ２ ，该过程中温度不变，则：ｐ０Ｖ１＝ｐ１Ｖ２，整 理得：ｐ０ ＝ ４ＦＶ２ πｄ２（Ｖ２－Ｖ１） ，由上面的式子可知， 结果与活塞及固定在其上的支架的总质量无 关，所以步骤（２）是多余的． ５．解析：（１）选择封闭气体作为研究对象， 设末态粗管内的水银刚被全部挤出时总长度为 ｈ′，根据水银的总体积保持不变可得：ｈ１Ｓ１ ＋ ｈ２Ｓ２ ＝ｈ′Ｓ２，可得：ｈ′＝６ｃｍ， 初态：压强ｐ１＝ｐ０－ｈ１－ｈ２＝７２ｃｍＨｇ，体 积Ｖ１ ＝ＬＳ１ ＝２０ｃｍ ３，温度Ｔ１ ＝３００Ｋ， 末态：压强ｐ２＝ｐ０－ｈ′＝７０ｃｍＨｇ，体积Ｖ２ ＝（Ｌ＋ｈ１）Ｓ１＝２４ｃｍ ３，温度Ｔ２，根据理想气体 的状态方程可得 ｐ１Ｖ１ Ｔ１ ＝ ｐ２Ｖ２ Ｔ２ ，解得粗管内的水 银刚被全部挤出时气体的温度：Ｔ２ ＝３５０Ｋ． （２）设温度为５２５Ｋ时水银柱上端距离玻 璃管底部的距离为Ｈ， 初态：压强ｐ２ ＝７０ｃｍＨｇ，体积Ｖ２ ＝（Ｌ＋ ｈ１）Ｓ１ ＝２４ｃｍ ３，温度Ｔ２ ＝３５０Ｋ 末态：压强Ｐ３ ＝７０ｃｍＨｇ，体积Ｖ３ ＝（Ｌ＋ ｈ１）Ｓ１＋（Ｈ－Ｌ－ｈ１）Ｓ２，温度Ｔ３ ＝５２５Ｋ，等压 变化，根据盖 －吕萨克定律可得： Ｖ２ Ｔ２ ＝ Ｖ３ Ｔ３ ，解得 气体温度为５２５Ｋ时，水银柱上端距离玻璃管底 部的距离：Ｈ＝２４ｃｍ． 书 （上接第３版） ３．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的． 关于晶体与非晶体，正确的说法是 （　　） 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．多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而 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不 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 二、填空题（共８分） ４．用金属丝制成一个 Ｕ形架，一段细长棉线两端 系在Ｕ形架两臂上Ａ、Ｂ两 点，细线中点 Ｏ处有一扣． 将Ｕ形架浸入肥皂液中再取出，Ｕ形架上形成的 肥皂液膜如图１所示，细线被绷紧是因为表面层 存在表面张力，表面张力的作用是使液面有 （选填“扩张到最大”或“收缩到最 小”）的趋势；用力拉动细线中点的扣至图中虚 线位置（肥皂液膜未发生破损，忽略肥皂液膜的 蒸发影响且温度不变），肥皂液膜的内能将 （选填“增大”“减小”或“不变”）． 三、计算题（共１２分） ５．如图２所示，导热性能良好的Ｕ形管竖直 放置，左右两边长度相同．左端封闭，右端开口， 左管被水银柱封住了一段空气柱．室温恒为 ２７℃，左管水银柱的长度ｈ１＝１０ｃｍ，右管水银 柱长度ｈ２＝７ｃｍ，气柱长度Ｌ＝１５ｃｍ；将Ｕ形 管放入１１７℃ 的恒温箱中，Ｕ形管放置状态不 变，状态稳定时ｈ１变为７ｃｍ． （１）求放入恒温箱中稳定时左端被封闭的 空气柱的压强； （２）若将Ｕ形管移出恒温箱，仍竖直放置， 冷却到室温后把右端开口封住．然后把 Ｕ形管 缓缓转动 ９０°，从而使得两管在同一个水平面 内，左右两管中气体温度都不变，也没有气体从 一端流入另一端，求稳定后左端液柱 ｈ１变为多 长                                                               ． 书 一、考点分析 气缸活塞类试题是考查气体压强问题的极 好载体，从近几年全国各地高考试题来看，可以 发现气缸活塞类问题是高考中的“常客”，年年 考查，该类试题重点考查热学基本规律的综合 应用，常见题型以选择题、填空题，计算题为主． 二、解题策略 一是要能够利用物体平衡条件求气体压强． 对于求用固体（如活塞等）封闭在静止容器内的 气体压强问题，应对固体（如活塞等）进行受力分 析，然后根据平衡条件求解．二是要会用理想气 体状态参量的关系分析问题． 三、典题精析 例１．如图 １所示， 绝热气缸 Ａ与导热气缸 Ｂ均固定于地面，由刚性 杆连接的绝热活塞与两 气缸间均无摩擦．两气缸内装有处于平衡状态 的理想气体，开始时体积均为 Ｖ０、温度均为 Ｔ０． 缓慢加热Ａ中气体，停止加热达到稳定后，Ａ中 气体压强为原来的１．２倍．设环境温度始终保持 不变，求气缸Ａ中气体的体积ＶＡ和温度ＴＡ． 解析：设初态压强为ｐ０，膨胀后Ａ、Ｂ压强相 等，有ｐＢ ＝１．２ｐ０ ① Ｂ中气体始末状态温度相等，由玻意耳定律 得ｐ０Ｖ０ ＝ｐＢ（２Ｖ０－ＶＡ） ② 联立①②代入数据解得ＶＡ ＝ ７ ６Ｖ０ Ａ部分气体满足理想气体状态方程有 ｐ０Ｖ０ Ｔ０ ＝ １．２ｐ０ＶＡ ＴＡ ，解得ＴＡ ＝１．４Ｔ０． 例２．图２中系统由左 右两个侧壁绝热、底部导 热、截面均为 Ｓ的容器组 成．左容器足够高，上端敞 开，右容器上端由导热材 料封闭．两容器的下端由 可忽略容积的细管连通．容器内两个绝热的活 塞Ａ、Ｂ下方封有氮气，Ｂ上方封有氢气．大气的 压强为ｐ０，温度为Ｔ０ ＝２７３Ｋ，两活塞因自身重 量对下方气体产生的附加压强均为０．１ｐ０．系统 平衡时，各气体柱的高度如图所示．现将系统底 部浸入恒温热水槽中，再次平衡时Ａ上升了一定 高度．用外力将Ａ缓慢推回第一次平衡时的位置 并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为 ０． ８ｈ．氮气和氢气均可视为理想气体．求： （１）第二次平衡时氮气的体积； （２）水的温度． 解析：（１）考虑氢气的等温过程．该过程的 初态压强为ｐ０，体积为ｈＳ，末态体积为０．８ｈＳ．设 末态的压强为ｐ，由玻意耳定律得 ｐ＝ ｐ０ｈＳ ０．８ｈＳ＝１．２５ｐ０ 氮气在活塞Ａ从最高点被推回第一次平衡 位置时的过程属于等温过程．该过程的初态压 强为１．１ｐ０，体积为Ｖ；末态的压强为 ｐ′，体积为 Ｖ′，则ｐ′＝ｐ＋０．１ｐ０ ＝１．３５ｐ０，Ｖ′＝２．２ｈＳ 由玻意耳定律得Ｖ＝ １．３５ｐ０ １．１ｐ０ ×２．２ｈＳ＝２．７ｈＳ （２）活塞Ａ从最初位置升到最高点的过程 为等压过程．该过程氮气的初态体积和温度分 别为２ｈＳ和Ｔ０＝２７３Ｋ，末态体积为２．７ｈＳ．设末 态温度为Ｔ，由盖—吕萨克定律得 Ｔ＝ ２．７ｈＳＴ０ ２ｈＳ ＝３６８．５５Ｋ，即水的温度． !"#$ % & !"#$%&'( )& !!""* #$%& + ', %(-./*0 & * !" ! !"#$% 123456789: ;<56=>?@AB7 !"#$%#&'$&() ;<CD=>?@AB7 *"#$+#&'$&,) &'()*+,- &'(*./012345,6 789:;<=> :?@ABC DEFGHI=>JK@!"#$%&'()(*L+M NOPKQ,-.,/0 L§¨©ª«¬WM ! - ! 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' ( $ ) * + , - . / 0 1 ³´µ¶·¸& !"#$%& '()*+,-./ 01-"2$%3 45,6*+,- .789-"2$% :;<-=>?* +,-.@ ABCD EFF7GHIJK L-M7NOPQR KLS@ JT4UV W-7XPVWS@ YZ[\S] ^/_`XaL*b c@ NO=dbe* fghij]^P klm/,no*p qrstuvw" xy]^-Gz{@ |*,nP}~ €7‚"ƒ„…† ‡7Jw"-}ˆ: ‰Š‹*ŒhŽ -]^@ Gj. -‘’‹„“”• –—=Y* †˜™WLš-› œ@žŸ ¡7¢Ÿ £¤¥7DEF7¦§ QL¨„M©ª«F/ «{¬¬­®®@ 书 Ａ组 一、单选题（本题共７小题，每小题４分，共２８分） １．下列关于晶体空间点阵的说法不正确的是 （　　） Ａ．构成晶体空间点阵的物质微粒，可以是分 子，也可以是原子或离子 Ｂ．晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是 由于晶体中物质微粒之间相互作用很强，所有物质 微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动 Ｃ．所谓空间点阵与空间点阵的结点，都是抽 象的概念；结点是指组成晶体的物质微粒做永不 停息的微小振动的平衡位置；物质微粒在结点附 近的微小振动，就是热运动 Ｄ．相同的物质微粒，可以构成不同的空间点 阵；也就是同一种物质能够生成不同的晶体，从而 能够具有不同的物理性质 ２．液体表面张力产生的原因是 （　　） Ａ．液体表面层内分子比液体内部紧密，分子 间斥力大于引力 Ｂ．液体表面层内分子比液体内部紧密，分子 间引力大于斥力 Ｃ．液体表面层内分子比液体内部稀疏，分子 间引力大于斥力 Ｄ．液体表面层内分子比液体内部稀疏，分子 间斥力大于引力 ３．关于固体、液体的性质，下列说法正确的是 （　　） Ａ．单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的 熔点 Ｂ．彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异 性的特点 Ｃ．玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变 钝，这是由于液体重力的作用 Ｄ．唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠 颗”句，诗中荷叶和露水表现为浸润 ４．玻璃烧杯中盛有少许水银，在太空轨道上 运行的宇宙飞船内，水银在烧杯中呈怎样的形状 （如图所示） （　　） ５．石墨是碳原子按图１甲排列形成的，其微观 结构为层状结构．图乙为石墨烯的微观结构，单碳 层石墨烯是单层的石墨，厚１毫米的石墨包含大约 三百万层石墨烯．石墨烯是现有材料中厚度最薄、 强度最高、导热性最好的新型材料．则 （　　） Ａ．石墨中的碳原子静止不动 Ｂ．碳原子的直径大约为３×１０－９ｍ Ｃ．石墨烯碳原子间只存在分子引力 Ｄ．石墨烯的熔解过程中，碳原子的平均动能 不变 ６．诺贝尔物理学奖获得者安德烈·海姆和康 斯坦丁·诺沃肖洛夫在石墨烯材料方面有卓越研 究．他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与 撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了 厚度只有０．３４ｎｍ的石墨烯，是碳的二维结构．根 据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的 是 （　　） Ａ．石墨是晶体，石墨烯是非晶体 Ｂ．石墨是单质，石墨烯是化合物 Ｃ．石墨、石墨烯都是晶体 Ｄ．他们是通过化学变化的方法获得石墨烯的 ７．以下对于晶体、非晶体和液晶的认识中，正 确的是 （　　） Ａ．晶体均有固定的形状 Ｂ．非晶体可能有固定的熔点 Ｃ．液晶既有液体的流动性又有晶体的各向异性 Ｄ．同一元素构成的物质只能是晶体或非晶体 中的一种 二、填空题（共１０分） ８．通电雾化玻璃是 将液晶膜固化在两片玻 璃之间，经过特殊工艺 胶合一体成型的新型光 电玻璃产品，被广泛应 用于高档办公室、计算机机房、医疗机构、商业展 示等领域，能够实现玻璃的通透性和保护隐私的 双重要求．我们将其工作原理简化为如图２所示的 模型，在自然条件下，液晶层中的液晶分子 （填“规则”或“不规则”）排列，玻璃 （填“透明”或“不透明”），呈乳白色；通 电以后，弥散分布的液晶分子迅速从 （填 “规则”或“不规则”）排列变为 （填“规 则”或“不规则”）排列，整个液晶层相当于一块普 通的 （填“透明”或“不透明”）玻璃． 三、计算题（本题共２小题，共２４分） ９．（１２分）如图３所示是对某种合金连续不断 地加热过程中，温度随时间变化的曲线，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？ １０．（１２分）某兴趣小组受潜水器“蛟龙号”的 启发，设计了一测定水深的装置，该装置可通过测 量活塞的移动距离间接反映出水深．如图４，左端 开口的汽缸 Ⅰ 和密闭的汽缸 Ⅱ 均导热，内径相 同，长度均为 Ｌ，由一细管（容积忽略）连通．硬薄 活塞Ａ、Ｂ密封性良好且可无摩擦滑动，初始时均 位于汽缸的最左端．已知外界大气压强为 ｐ０（ｐ０相 当于１０ｍ高的水柱产生的压强），水温恒定不变， 汽缸Ⅰ、Ⅱ内分别封有压强为ｐ０、３ｐ０的理想气体． （１）若该装置放入水面下１０ｍ处，求Ａ向右移 动的距离； （２）求该装置能测量的最大水深ｈｍ． Ｂ组 一、选择题（本题共３小题，每题６分，共１８分） １．用干净的玻璃毛细管做毛细现象的实验 时，可以看到 （　　） Ａ．毛细管插入水中，管越细，管内水面越高， 管越粗，管内水面越低 Ｂ．毛细管插入水银中，管越细，管内水银面越高 Ｃ．毛细管插入跟它浸润的液体中时，管内液面 上升，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低 Ｄ．毛细管插入跟它不浸润的液体中时，管内液 面上升，插入跟它浸润的液体中时，管内液面下降 ２．下列对浸润及不浸润的理解正确的是 （　　） Ａ．在夏季，人穿棉线衣服感觉舒适是因为汗 水对棉线浸润 Ｂ．单杠、双杠运动员上杠表演前，手及杠上涂 镁粉，是因为水对镁粉浸润 Ｃ．布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙，但 雨伞不漏雨水是因为水对伞面不浸润 Ｄ．酒精灯的灯芯经常是用丝线做成，因为酒 精对丝线浸润 （下转第４版                                                                                                                                                                     ） 书 ４．理想气体状态方程 １．（多选）关于理想气体，下列说法正确的是 （　　） Ａ．理想气体能严格遵守气体实验定律 Ｂ．实际气体在温度不太高、压强不太大的情 况下，可看成理想气体 Ｃ．实际气体在温度不太低、压强不太大的情 况下，可看成理想气体 Ｄ．所有的实际气体在任何情况下，都可以看 成理想气体 ２．如图１所示，一根竖直的弹 簧支持着一倒立气缸的活塞，使气 缸悬空而静止，设活塞与缸壁间无 摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁 导热性能良好使缸内气体总能与外 界大气温度相同，则下述结论中正确的是 （　　） Ａ．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些 Ｂ．若外界大气压增大，则气缸上底面距地面 的高度将不变 Ｃ．若气温升高，则气缸上底面距地面的高度 将增大 Ｄ．若气温升高，则气缸上底面距地面的高度 将减小 ３．如图２所示，在ｐ－Ｔ坐标系 中的ａ、ｂ两点，表示一定质量的理 想气体的两个状态，设气体在状态ａ 时的体积为Ｖａ，密度为 ρａ，在状态 ｂ 时的体积为Ｖｂ，密度为ρｂ，则 （　　） Ａ．Ｖａ ＞Ｖｂ，ρａ ＞ρｂ Ｂ．Ｖａ ＜Ｖｂ，ρａ ＞ρｂ Ｃ．Ｖａ ＞Ｖｂ，ρａ ＜ρｂ Ｄ．Ｖａ ＜Ｖｂ，ρａ ＜ρｂ ４．（多选）一定质量的理想气体处于某一初 始状态，现要使它经过一些状态变化再回到原来 初始温度，下列哪些过程可能实现 （　　） Ａ．先等压压缩，再等容减压 Ｂ．先等容增压，再等压膨胀 Ｃ．先等压膨胀，再等容减压 Ｄ．先等容减压，再等压膨胀 ５．（多选）一定质量的理想气体被等温压缩 时，压强增大，从微观角度分析是因为 （　　） Ａ．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大 Ｂ．器壁单位面积上在单位时间内受到分子碰 撞次数增多 Ｃ．气体分子数增加 Ｄ．气体分子数密度增大 ６．（多选）如图３所示，一定 质量的理想气体由状态Ａ沿平行 纵轴的直线变化到状态 Ｂ，则它 的状态变化过程的下列说法正确 的是 （　　） Ａ．气体的温度不变 Ｂ．气体的内能增加 Ｃ．气体的分子平均速率减小 Ｄ．气体分子在单位时间内与器壁单位面积 上碰撞的次数不变 Ｅ．气体分子在单位时间内与器壁单位面积上                                                碰撞的次数增加 ５．固体 １．对下列几种固体物质的认识，正确的有 （　　） Ａ．食盐熔化过程中，温度将发生改变 Ｂ．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，说明蜂蜡是晶体 Ｃ．天然石英表现为各向异性，是由于该物质 的微粒在空间的排列不规则 Ｄ．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组 成它们的物质微粒排列结构不同 ２．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是 （　　） Ａ．单晶体具有各向同性 Ｂ．多晶体具有各向异性 Ｃ．非晶体的物理性质，在各个方向上都是相 同的 Ｄ．无论是单晶体还是多晶体，它们的各种物 理性质，在各个方向上都是不同的 ３．（多选）关于晶体和非晶体，下列说法正确 的是 （　　） Ａ．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 Ｂ．晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的 Ｃ．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 Ｄ．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性 的，非晶体是各向同性的 ４．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧 热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图（ａ）所 示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加 热时间变化的关系如图（ｂ）所示，则 （　　） Ａ．甲、乙是非晶体，丙是晶体 Ｂ．甲、丙是晶体，乙是非晶体 Ｃ．甲、丙是非晶体，乙是晶体 Ｄ．甲是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体 ５．下列说法中正确的是 （　　） Ａ．黄金可以切割加工成任意形状，所以是非 晶体 Ｂ．同一种物质只能形成一种晶体 Ｃ．单晶体的所有物理性质都是各向异性的 Ｄ．玻璃没有确定的熔点 ６．单晶体的主要特征是： （１）在外形上具有 ； （２）在导热、导电、强度等物理性质上具有 ； （３）熔化时有 ． 而多晶体只具有上述的第 条特征． ７．晶体的外形有规则和物理性质各向异性， 都是由于晶体 的缘故                                           ． ６．液体 １．关于液体的表面张力，下面说法中正确的是 （　　） Ａ．表面张力是液体各部分间的相互作用 Ｂ．液体表面层分子分布比液体内部密集，分子 间相互作用表现为引力 Ｃ．表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部 Ｄ．表面张力的方向总是沿液面分布的 ２．把一条细棉线的两端系在 铁丝环上，棉线处于松弛状态，将 铁丝环浸入肥皂液里，拿出来时环 上留下一层肥皂液的薄膜，这时薄 膜上的棉线仍是松弛的，如图１所示，用烧热的针 刺破Ａ侧的薄膜，则观察到棉线的形状为下图中的 （　　） ３．（多选）在绕地球做匀速圆周运动的人造卫 星中有一容器，若容器内盛有液体，则 （　　） Ａ．液体浸润容器壁时，它便沿容器壁流散 Ｂ．液体不浸润容器壁时，它便沿容器壁流散 Ｃ．液体浸润容器壁时，它便形成球状 Ｄ．液体不浸润容器壁时，它便形成球状 ４．（多选）下列关于液体的说法中，正确的是 （　　） Ａ．水与任何固体均是浸润的 Ｂ．鸭的羽毛上有一层很薄的脂肪，使羽毛不被 水浸润 Ｃ．玻璃细杆顶端被烧熔后变钝，是由表面张力 引起的 Ｄ．粉笔把纸上的墨水吸干，是毛细现象 ５．下列现象中哪个不是由表面张力引起的 （　　） Ａ．使用钢笔难以在油纸上写字 Ｂ．布伞有孔，但不漏水 Ｃ．草叶上的露珠呈球形 Ｄ．玻璃细杆顶端被烧熔后变成圆形 ６．浸润液体在毛细管里上升到当 作用和 相互平衡时，管内 液体停止上升，达到平衡状态． ７．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？ ! !"#$% !"#&' " ! ()*+, -./012345 ! 6)*+, ! ! ! " # $ % ! " & " ' ( # ! # ! " # $$% " &' () ! " # $%% ! ! & ' ( ) ! ! ' & ' ( ) ! " ! ! ) ) * *+,- * *+,- ./ ./ 01234 3456 ! " &'+! ()+,-. * + ( "/0 "12 "32 ""2 "22 !/2 , 2 3 / !" !1 "2 "3 ! # - - 7 8 ! " ' . ! 3