8.1 固体 液体 同步作业 -2025-2026学年高二下学期（中职）物理高教版(2021)机械建筑类

主题八 固体、液体和气体的性质及其应用 第一节 固体、液体同步作业 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一项符合题目要求） 1. 下列关于晶体和非晶体的说法，正确的是（ ） A. 晶体没有固定的熔点，非晶体有固定的熔点 B. 机械制造中常用的钢铁是晶体 C. 晶体和非晶体都具有各向同性的物理性质 D. 建筑用的玻璃属于晶体 2. 晶体与非晶体的根本区别在于（ ） A. 是否透明 B. 是否有规则的几何外形 C. 内部微粒是否按规则的空间点阵排列 D. 硬度大小 3. 下列物质中，属于晶体的是（ ） A. 建筑用的沥青 B. 机械零件用的黄铜 C. 装修用的橡胶 D. 铺路用的沥青 4. 关于晶体的各向异性，下列说法正确的是（ ） A. 晶体在所有物理性质上都表现出各向异性 B. 晶体的各向异性是指晶体在不同方向上的物理性质不同 C. 非晶体也具有各向异性 D. 建筑用的大理石是单晶体，表现出明显的各向异性 5. 液体表面张力的方向是（ ） A. 垂直于液体表面指向液体内部 B. 平行于液体表面 C. 垂直于液体表面指向液体外部 D. 与液体流动方向相同 6. 下列现象中，利用液体表面张力的是（ ） A. 建筑工人用水泥砂浆涂抹墙面 B. 机械零件的润滑 C. 荷叶上的水珠呈球形 D. 雨后路面的积水向低洼处流动 7. 关于液体的浸润与不浸润现象，下列说法正确的是（ ） A. 水浸润玻璃，所以水在玻璃试管中呈凸液面 B. 水银不浸润玻璃，所以水银在玻璃试管中呈凹液面 C. 浸润现象中，液体分子与固体分子间的引力大于液体分子间的引力 D. 建筑用的砖块不浸润水，所以能防水 8. 机械工程中，在金属表面涂润滑油，利用的是液体的（ ） A. 表面张力 B. 浸润现象 C. 黏性 D. 导热性 9. 下列关于固体弹性形变的说法，错误的是（ ） A. 建筑中的钢筋在拉力作用下发生的形变属于弹性形变 B. 弹性形变是指撤去外力后能恢复原状的形变 C. 超过弹性限度的形变，撤去外力后不能恢复原状 D. 机械零件的塑性形变一定是有害的 10. 液体的表面张力系数与下列哪个因素有关（ ） A. 液体的温度 B. 液体的体积 C. 液体的质量 D. 容器的形状 11. 建筑工程中使用的混凝土，在凝固过程中会从液态变为固态，其凝固后的性质属于（ ） A. 单晶体 B. 多晶体 C. 非晶体 D. 晶体和非晶体的混合体 12. 关于液体黏性的说法，正确的是（ ） A. 黏性是液体阻碍分子间相对运动的性质 B. 温度越高，液体的黏性越大 C. 机械传动中，润滑油的黏性越小越好 D. 水的黏性比蜂蜜大 二、填空题（本题共6小题，每空2分，共24分） 13. 固体可分为__________和__________两类，其中__________内部微粒按规则的空间点阵排列，__________内部微粒的排列无规则。 14. 晶体又分为__________和__________，建筑用的食盐是__________，机械用的金属是__________。 15. 液体的表面张力是由液体表面层分子间的__________引起的，表面张力使液体表面具有__________的趋势。 16. 浸润现象中，接触角__________90°（选填“大于”“小于”或“等于”）；不浸润现象中，接触角__________90°；建筑中使用的防水材料，利用的是__________现象。 17. 机械零件的磨损与液体的__________有关，在零件表面涂抹润滑油，可通过增大液体的__________来减小磨损。 18. 固体的弹性形变遵循胡克定律，其表达式为__________，其中k为劲度系数，建筑中的弹簧测力计就是利用这一原理工作的；当外力超过__________时，固体将发生塑性形变。 三、简答题（本题共2小题，每小题8分，共16分） 19. 结合建筑工程，说明晶体和非晶体在材料选择中的应用，并解释为什么建筑用的玻璃、沥青属于非晶体，而钢筋、水泥中的某些成分属于晶体。 20. 机械传动中常需要润滑，结合液体的黏性和表面张力知识，说明润滑油的作用原理，并解释为什么温度过高会影响润滑效果。 四、综合应用题（本题共2小题，第21题10分，第22题14分，共24分） 21. 某建筑工程中使用的钢筋，其弹性限度内的劲度系数k=2×10⁵N/m，现用5×10⁴N的拉力拉伸钢筋，求： （1）钢筋发生的弹性形变量； （2）若拉力增大到6×10⁴N，钢筋的形变量为0.32m，判断此时钢筋是否超过弹性限度，并说明理由； （3）若钢筋的原长为5m，拉伸后的长度为5.03m，求该过程中钢筋受到的拉力大小。 22. 机械零件的润滑系统中，使用的润滑油表面张力系数σ=0.03N/m，已知某零件的润滑面是一个宽度为0.2m的长方形，回答下列问题： （1）求润滑油在该润滑面上产生的表面张力大小； （2）若润滑油的黏性系数η=0.1Pa·s，零件接触面的相对速度v=0.5m/s，接触面间的距离d=0.001m，根据黏性力公式f=ηS(v/d)（S为接触面积，此处S=0.2m×0.5m=0.1m²），求黏性力的大小； （3）说明表面张力和黏性力在润滑过程中的作用； （4）若温度升高，润滑油的黏性系数减小，会对润滑效果产生什么影响？请简要解释。 参考答案 一、选择题（每小题3分，共36分） 1. B 解析：晶体有固定熔点，非晶体无固定熔点，A错误；钢铁是晶体（多晶体），B正确；单晶体表现为各向异性，多晶体和非晶体表现为各向同性，C错误；玻璃是非晶体，D错误。 2. C 解析：晶体与非晶体的根本区别是内部微粒是否按规则空间点阵排列，C正确；是否透明、几何外形、硬度均不是根本区别，A、B、D错误。 3. B 解析：黄铜是合金，属于晶体；沥青、橡胶是非晶体，A、C、D错误，B正确。 4. B 解析：晶体仅在某些物理性质上表现各向异性，A错误；各向异性指不同方向物理性质不同，B正确；非晶体表现为各向同性，C错误；大理石是多晶体，表现为各向同性，D错误。 5. B 解析：液体表面张力方向平行于液体表面，B正确。 6. C 解析：水珠呈球形是表面张力使液体表面积最小化的结果，C正确；A利用黏结性，B利用润滑性，D利用重力，均与表面张力无关。 7. C 解析：水浸润玻璃呈凹液面，A错误；水银不浸润玻璃呈凸液面，B错误；浸润时液体分子与固体分子引力大于液体分子间引力，C正确；砖块能吸水，属于浸润现象，D错误。 8. C 解析：润滑油利用液体的黏性减小零件间的摩擦，C正确。 9. D 解析：机械加工中，零件的塑性形变（如锻造）可改变形状，并非一定有害，D错误；A、B、C均正确。 10. A 解析：表面张力系数与温度有关，温度越高，系数越小，与体积、质量、容器形状无关，A正确。 11. B 解析：混凝土凝固后由多种晶体颗粒和非晶体成分组成，整体属于多晶体，B正确。 12. A 解析：黏性是液体阻碍分子相对运动的性质，A正确；温度越高，黏性越小，B错误；润滑油黏性需适中，并非越小越好，C错误；蜂蜜黏性比水大，D错误。 二、填空题（每空2分，共24分） 13. 晶体；非晶体；晶体；非晶体 14. 单晶体；多晶体；单晶体；多晶体 15. 引力；收缩到表面积最小 16. 小于；大于；不浸润 17. 黏性；黏性 18. F=kx；弹性限度 三、简答题（每小题8分，共16分） 19. 解析：应用：建筑中，玻璃、沥青用于屋面防水、路面铺设，利用其无固定熔点、加热可软化成型的特性；钢筋用于建筑结构承重，利用晶体（多晶体）的高强度、弹性好的特性；水泥中的硅酸盐成分是晶体，保证混凝土的硬度和稳定性（4分）。 原因：玻璃、沥青内部微粒排列无规则，无固定熔点，加热时逐渐软化，属于非晶体；钢筋（金属）由大量晶体颗粒组成，属于多晶体，有固定熔点；水泥中的硅酸盐等成分内部微粒按规则空间点阵排列，属于晶体（4分）。 20. 解析：作用原理：润滑油涂抹在机械零件接触面间，形成一层油膜，利用液体的黏性阻碍零件间的相对滑动，减小摩擦力；同时，表面张力使油膜能附着在零件表面，不易脱落，保证润滑持续性（4分）。 温度过高的影响：温度升高，润滑油的黏性减小，油膜易破裂，无法有效隔离零件接触面；同时表面张力系数减小，油膜的附着能力下降，导致润滑效果变差，零件磨损加剧（4分）。 四、综合应用题（共24分） 21. 解析：（1）根据胡克定律F=kx，形变量x=F/k=5×10⁴N/2×10⁵N/m=0.25m（3分）； （2）超过弹性限度（2分）；理由：若在弹性限度内，拉力6×10⁴N对应的形变量x'=F'/k=6×10⁴/2×10⁵=0.3m，而实际形变量0.32m＞0.3m，故超过弹性限度（2分）； （3）形变量Δx=5.03m-5m=0.03m，拉力F=kΔx=2×10⁵×0.03=6×10³N（3分）。 答：（1）0.25m；（2）超过，理由见解析；（3）6×10³N。 22. 解析：（1）表面张力F=σL（L为接触边界长度，长方形润滑面的边界长度为2×0.2m=0.4m），F=0.03N/m×0.4m=0.012N（3分）； （2）黏性力f=ηS(v/d)=0.1Pa·s×0.1m²×(0.5m/s/0.001m)=5N（4分）； （3）表面张力使润滑油附着在零件表面，形成连续油膜；黏性力阻碍零件间的相对滑动，减小摩擦力和磨损（3分）； （4）润滑效果变差（1分）；理由：温度升高，黏性系数减小，黏性力减小，油膜易被破坏，零件间易发生干摩擦；同时表面张力系数减小，油膜附着能力下降，无法稳定覆盖接触面，导致磨损加剧（3分）。 答：（1）0.012N；（2）5N；（3）表面张力形成油膜，黏性力减小摩擦；（4）润滑效果变差，理由见解析。 学科网（北京）股份有限公司 $