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课后跟踪训练(56) 固体、液体和气体
基础巩固练
1.(2025·上海闵行区模拟)中国最早的农学论文《吕氏春秋·任地》论述到:“人耨必以旱,使地肥而土缓。”农谚“锄板底下有水”“锄头自有三寸泽”,这都是对松土保墒功能的生动总结。关于农业生产中的松土保墒环节蕴含的科学原理,下列说法正确的是( )
A.松土是把地面的土壤锄松,目的是破坏这些土壤里的毛细管,保存水分
B.松土是为了让土壤里的毛细管变得更细,保护土壤里的水分
C.松土保墒利用了浸润液体在细管中下降,不浸润液体在细管中上升的科学原理
D.松土除了保墒、刈草外,还可促进蒸发、降低地温;“多锄地发暖”这句农谚没有科学道理
A 解析:松土是把地面的土壤锄松,目的是破坏这些土壤里的毛细管,防止发生浸润现象,可有效减小水分蒸发,保存水分,A正确,B、C错误;松土除了保墒、刈草外,还减少土壤下水分蒸发,提高地温,D错误。
2.(多选)下列说法正确的是( )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体
BCD 解析:将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒仍是晶体,A错误;单晶体具有各向异性,有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同,B正确;金刚石与石墨都是由碳元素构成的,但是属于不同的晶体,C正确;天然石英是晶体,熔化后加工做成玻璃就是非晶体,D正确。
3.关于热学知识的理解,下列说法正确的是( )
A.单晶体的某些物理性质呈现各向异性
B.液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大,分子力表现为斥力
C.雨水没有透过雨伞是因为水和伞的不浸润现象
D.在熔化过程中,非晶体要吸收热量,但温度可以保持不变
A 解析:单晶体的某些物理性质呈现各向异性,A正确;液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大,分子力表现为引力,B错误;雨水没有透过雨伞是因为液体表面张力,C错误;在熔化过程中,非晶体要吸收热量,温度升高,D错误。
4.(2022·江苏卷)自主学习活动中,同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论,下列说法正确的是( )
A.体积增大时,氢气分子的密集程度保持不变
B.压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C.因为氢气分子很小,所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D.温度变化时,氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
D 解析:密闭容器中的氢气质量不变,分子个数不变,根据n=可知,当体积增大时,单位体积的个数变小,分子的密集程度变小,A错误;气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的;压强增大并不是因为分子间斥力增大,B错误;普通气体在温度不太低,压强不太大的情况下才能看作理想气体,C错误;温度是气体分子平均动能的标志,大量气体分子的速率呈现“中间多,两边少”的规律,温度变化时,大量分子的平均速率会变化,即分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化,D正确。
5.(2025·河北秦皇岛月考)下列说法正确的有( )
A.晶体一定具有各向异性,非晶体一定具有各向同性
B.单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点
C.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大
D.天然存在的液晶并不多,多数液晶是人工合成的
D 解析:多晶体具有各向同性,A错误;单晶体和多晶体都有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,B错误;晶体熔化时吸收热量,但是温度不变,则分子平均动能一定不变,C错误;天然存在的液晶并不多,多数液晶是人工合成的,D正确。
6.规范佩戴医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一,合格的医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的,图为一水滴落在某防护口罩内侧的示意图,以下说法正确的是( )
A.图片中的口罩为不合格产品
B.图片中水滴形状的成因与液体表面张力有关
C.图片中水滴与口罩间附着层内水分子比水滴内部分子密集
D.该材料对所有的液体都是不浸润的
B 解析:根据题意可知,合格的医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的,题图所示水没有浸润口罩内侧,所以图片中的口罩为合格产品,A错误;如题图所示,小水滴为球形是由于液体表面张力造成的,图片中附着层内水分子比水滴内部分子稀疏,B正确,C错误;浸润与不浸润现象是相对的,所以水不是对所有材料都是不浸润的,D错误。
7.(多选)在某一容积不变的容器中封闭着一定质量的气体,对此气体的压强,下列说法正确的是( )
A.气体压强是由重力引起的,容器底部所受的压力等于容器内气体所受的重力
B.气体压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起的
C.容器以9.8 m/s2的加速度向下运动时,容器内气体压强不变
D.由于分子运动无规则,所以容器内壁各处所受的气体压强相等
BCD 解析:气体压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起的,它由气体的温度和单位体积内的分子数决定,与容器的运动状态无关,A错误,B、C、D正确。
8.如图所示为一注水的玻璃装置,玻璃管D、E上端与大气相通,利用玻璃管C使A、B两球上部相通,D、C、E三管与两球接口处紧密封接。当A、B、D的水面高度差如图所示时,E管内水相对B中水面的高度差h应等于( )
A.0.6 m B.0.8 m C.1.2 m D.1.5 m
D 解析:利用玻璃管C使A、B两个球上部相通,可得pA=pB,根据压强关系pA=p0+ρgh1,pB=p0+ρgh,联立可得h=h1=1.5 m,D正确。
综合提升练
9.(多选)固体甲和固体乙在一定压强下的熔解曲线如图所示,横轴表示时间t,纵轴表示温度T。下列判断正确的有( )
A.固体甲一定是晶体,固体乙一定是非晶体
B.固体甲不一定有确定的几何外形,固体乙一定没有确定的几何外形
C.在热传导方面固体甲一定表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性
D.固体甲和固体乙的化学成分有可能相同
ABD 解析:晶体具有固定的熔点,非晶体则没有固定的熔点,所以固体甲一定是晶体,固体乙一定是非晶体,A正确;固体甲若是多晶体,则不一定有确定的几何外形,固体乙是非晶体,一定没有确定的几何外形,B正确;在热传导方面固体甲若是多晶体,则不一定表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性,C错误;固体甲一定是晶体,固体乙一定是非晶体,但是固体甲和固体乙的化学成分有可能相同,D正确。
10.关于以下几幅图中现象的分析,下列说法正确的是( )
A.图甲中水黾停在水面而不沉,是浮力作用的结果
B.图乙中将棉线圈中肥皂膜刺破后,扩成一个圆孔,是表面张力作用的结果
C.图丙液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的
D.图丁中的酱油与左边材料不浸润,与右边材料浸润
B 解析:因为液体表面张力的存在,水黾才能在水面上行走自如,不是浮力作用的结果,A错误;将棉线圈中肥皂膜刺破后,扩成一个圆孔,是表面张力作用的结果,B正确;液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的,C错误;从题图丁中可以看出酱油与左边材料浸润,与右边材料不浸润(不浸润液滴会因为表面张力呈球形),D错误。
11.(多选)如图所示,内径均匀、两端开口的V形管,B支管竖直插入水银槽中,A支管与B支管之间的夹角为θ,A支管中有一段长为h的水银柱保持静止,下列说法正确的是( )
A.B管内水银面比槽内水银面高h
B.B管内水银面比槽内水银面高h cos θ
C.B管内水银面比槽内水银面低h cos θ
D.管内封闭气体的压强比大气压强小h cos θ高水银柱产生的压强
BD 解析:以A管中的水银柱为研究对象有pS+ρghS cos θ=p0S,则管内封闭气体的压强p=p0-ρgh cos θ,显然p<p0,且B管内水银面要比槽内水银面高出h cos θ,B、D正确。
12.用如图所示的装置可以测量液体的密度。将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K,已知左边液体的密度为ρ1,左、右两边液柱高度分别为h1、h2,下列说法正确的是( )
A.实验中必须将U形管内抽成真空
B.关闭阀门K后,管内气体压强大于管外大气压
C.右边液体的密度ρ2=
D.右边液体的密度ρ2=
C 解析:用抽气机对U形管向外抽气后关闭阀门K,管内气体压强(p气)小于管外大气压(p0),在大气压作用下液体进入左、右两侧管中,待液体静止,左、右两侧管中压强平衡,则有p气+p液1=p0=p气+p液2,所以p液1=p液2,即ρ1gh1=ρ2gh2,得ρ2=,C正确,B、D错误;只要管内气体压强与液体产生的压强之和小于管外大气压,就会有液体进入管中,所以没必要将U形管内抽成真空,A错误。
13.(2025·山东滨州模拟)如图所示,一导热良好的足够长汽缸水平放置在光滑水平桌面上,桌面足够高,汽缸内有一活塞封闭了一定质量的理想气体。一足够长轻绳跨过定滑轮,一端连接在活塞上,另一端挂一重物,滑轮与活塞间的
轻绳与桌面平行,不计一切摩擦。已知当地重力加速度为g,大气压强为p0,重物质量为m1,活塞质量为m2,汽缸质量为m3,活塞横截面积为S。则由静止释放重物,汽缸稳定运动过程中,求汽缸内理想气体的压强。
答案:p0-
解析:设汽缸稳定运动时轻绳的拉力为T,重物下落的加速度为a,则m1g-T=m1a,T=(m2+m3)a
对汽缸p0S-pS=m3a
联立解得p=p0-。
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