2.5 液体 五种题型（过关卷）-2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

2.5 液体五种题型（过关卷） 题型一　液晶与液体微观结构 题型二　表面张力及其应用 题型三　浸润、不浸润与毛细现象 题型四　图示现象综合分析 题型五　综合判断与计算 题型一　液晶与液体微观结构 【解题技巧】（液体分子间距与固体接近，分子在平衡位置附近振动一段时间后可移动到别处，因此液体有一定体积却无固定形状，且具有流动性。液晶介于固态与液态之间，既有液体的流动性，又像晶体一样具有光学各向异性，其分子排列对外界温度与电压敏感，显示器正是利用这一特性工作的。非液晶液体表现为各向同性，概念判断紧扣分子排列方式与宏观性质的对应关系即可。） 1．下列说法正确的是（     ） A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动 B．分子间的作用力随分子间距的增大而减小 C．非晶体在各个方向的物理性质不同，称作各向异性 D．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为斥力 2．下列说法正确的是（     ） A．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小，分子势能也减小 B．固体小颗粒在液体内的布朗运动反映了液体分子的无规则热运动 C．在“油膜法估测油酸分子大小”实验中计算油膜面积时，应把凡是不足一格的格数都舍去 D．水银不浸润玻璃，将毛细玻璃管插入水银中将观察到毛细管内水银面上升 3．下列说法正确的是（　　） A．图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 B．图乙中热针接触涂蜡固体后，蜡熔化区域呈现圆形，说明该固体为非晶体 C．图丙中玻璃管插入水中的情形，表明水不能浸润玻璃 D．图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因 4．分子间作用力随分子间距变化的关系如图所示。当液体与固体接触时，在接触处会形成液体薄层，称为附着层，附着层内的液体分子同时受到固体分子和液体内部分子的吸引力。发生浸润现象时，附着层内液体分子间的平均距离可能为图示中的（    ） A． B． C． D． 题型二　表面张力及其应用 【解题技巧】（液体表面层分子比内部稀疏，分子间距离大于平衡距离，分子力表现为引力，使液面像绷紧的弹性膜，有收缩到最小的趋势。表面张力方向与液面相切、垂直于分界线，温度越高表面张力系数越小，掺入杂质一般也会使其减小。解释水黾停驻、肥皂泡呈球形、清晨露珠成球等现象时，统一用液面收缩趋势作答；判断力方向先画分界线再定指向。） 5．如图所示，水黾停在水面而不沉，是由于（　　） A．水黾受到水的浮力大于自身的重力 B．水黾与水面之间的摩擦 C．表面张力与水黾的重力方向相反 D．表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对水黾产生向上的弹力 6．如图所示为雨水沿树叶滴落的情景。不计空气阻力，水滴脱离叶尖在空中下落过程的形状应该是（    ） A． B． C． D． 7．如图所示，将端点相互连接的三根细线掷在水面上，第条线长均为，第3条线长。若在图中A处滴下某种杂质使表面张力系数减小到原来的，求此时每根线的张力。然后又把该杂质滴在B处，每根线的张力又变为多少？已知纯水的表面张力系数。 8．（多选）航天员在空间站用小水球进行了一场类似于乒乓球的比赛，使用普通球拍击球时，水球被粘在球拍上，在球拍上包上毛巾后再击球，水球不仅没有被吸收，反而弹开了，则（     ） A．水滴呈球形是由于水的表面张力 B．水球被粘在球拍上是因为球拍表面对水是浸润的 C．毛巾表面布满了疏水的微绒毛，对水是不浸润的 D．水球弹开的原因是“毛巾球拍”对水球的力大于水球对“毛巾球拍”的力 9．肥皂泡上一个球冠部分如图所示，其受到表面张力作用的方向是（       ） A．指向球心O B．背离球心O 题型三　浸润、不浸润与毛细现象 【解题技巧】（浸润与否由液体与器壁分子间的吸引力同液体内部分子间吸引力的强弱对比决定：前者强则浸润，液面呈凹形且沿壁延展；后者强则不浸润，液面呈凸形并收缩成珠。毛细现象是浸润液体在细管中上升、不浸润液体下降的表现，管越细升降越显著，直至与液柱重力平衡。毛巾吸水、砖块吸潮、土壤返潮都属于毛细现象，解释时先判断浸润性，再说明表面张力与器壁作用。） 10．（多选）同一种液体，滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管B插入这种液体时，液面又出现如图乙所示的情况．若固体A和毛细管B很干净，则（　　） A．固体A和毛细管B可能是同种材料 B．固体A和毛细管B一定不是同种材料 C．若换成更细的毛细管，内外液面高度差更大 D．若换成更细的毛细管，内外液面高度差更小 11．估算在筛子里最多可以带多少质量的水。筛子有大小为的筛孔，筛子的直径。筛子的线不浸润水，水的表面张力系数。 12．如图所示，有两根玻璃管，粗管内半径，薄壁细管的外半径。把粗管套在细管外并使两管共轴，同时插入水中，已知水的表面张力系数，且水对玻璃完全浸润，求水沿细管及两管之间上升的高度。 13．航天员在空间站做了一系列实验。 （1）地面环境下某液体可沿一竖直毛细管爬升高度d。若在空间站中将相同毛细管插入同种液体相同深度，管内、外液面间距为d′，则该液体对毛细管( ) A．浸润，d′大于d                B．浸润，d′小于d C．不浸润，d′大于d            D．不浸润，d′小于d （2）（多选）若航天员用弹簧振子做振动实验，得到振子的振动图线如图所示。在0～1.0s内，振子速度大小不断增大的时间段是( ) A．0～0.25s            B．0.25～0.5s            C．0.5～0.75s            D．0.75～1.0s 14．水对这种塑料是浸润的，这是由于塑料分子对附着层内水分子的吸引力________（选涂：A、大于   B、小于）液体内部水分子间的吸引力。将这种材质制成的粗细不同的塑料管插入水中，其液面分布可能正确的是( ) A．    B．    C．    D． 第 页 第 页 学科网（北京）股份有限公司 题型四　图示现象综合分析 【解题技巧】（图像与示意图题先认清坐标与符号含义：分子力、分子势能随距离变化的图线中，势能最低点对应平衡位置，此处引力与斥力平衡；分子速率分布图反映温度越高峰值越向高速方向移动。对装置示意图，抓住液面形状判断浸润与否、抓住液柱升降判断管径粗细与毛细强弱。作答时先说明图线或图示的物理含义，再逐项比对选项，注意图线弯曲处分子间作用力方向的变化。） 15．关于下列三幅图的说法，正确的是（　　） A．图甲中 B．图甲中温度下的曲线与横轴围成的面积和温度下的曲线与横轴围成的面积相等 C．图乙中的液体不能浸润玻璃 D．图丙中，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 16．下列说法正确的是（     ） A．图甲中，布朗运动反映了布朗颗粒的分子在做无规则热运动 B．图乙中，温度越高，分子的热运动越剧烈 C．图丙中，水黾能停在水面是因为水黾自身的重力较小 D．图丁中，石墨的微观结构中，碳原子的排列不具有周期性 17．关于下列四幅图的说法，不正确的是（     ） A．甲图中，分子间的距离为r0时，分子间作用力最小，分子势能也最小 B．乙图中，将玻璃板缓慢地拉离水面时，绳子对玻璃板的拉力需大于玻璃板的重力 C．丙图中，液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间的作用力表现为引力 D．丁图中，封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体的过程中阻力增大，说明气体分子间的作用力表现为斥力 18．下图中所涉及物理知识的表述正确的是（     ） A．图甲中把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端变钝，这是因为表面张力的缘故 B．图乙中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用 C．图丙中液体和管壁表现为不浸润现象 D．图丁中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 19．关于下列四幅插图，以下说法正确的是（     ） A．图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图说明了小炭粒分子在做无规则运动 B．图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明石蜡是晶体 C．图丙为食盐晶体的微观结构，具有空间上的周期性 D．丁图中左图附着层中分子间距小于右图附着层中分子间距 20．以下关于课本的插图说法正确的是（     ） A．甲图中磁体靠近常开型干簧管时，两个簧片被磁化而相互排斥，所以干簧管能起到开关的作用 B．乙图中自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光 C．丙图中表面张力在液体表面层内的各个方向上都存在，力的方向总是跟液面垂直 D．丁图中该时刻线圈的自感电动势正在增大 21．下列热现象中说法不正确的是（　　） A．单晶体在各种物理性质上都有各向异性 B．荷叶上的水珠呈球形是液体表面张力的原因 C．一定质量的的冰熔化为的水过程中，分子势能增加 D．装在试管中的水银的液面凸起是因为水银与玻璃不浸润 题型五　综合判断与计算 【解题技巧】（综合题先明确研究对象与物理过程：涉及液面、液柱时先由受力平衡确定内部压强，再结合气体实验定律列方程求解；判断推理类逐项核对概念，把现象归因于表面张力、浸润性与分子引力三类根源。多选类小题善用排除法，先排除概念错误项再比较剩余选项；数值计算注意单位统一，最后把结果代回检验是否符合实际情景与数量级。） 22．（多选）在“观察肥皂膜和棉线的变化”实验中，用弹性细线代替棉线，刺破细线一侧的肥皂膜形成图示形状。将液膜竖起，用一束频率为、在肥皂膜中折射率为n的平行光垂直照射该液膜，某高度处干涉图样条纹间距为。测得刺破前细线正好拉直、刺破后细线形状是圆心角为的圆弧。已知真空中光速为c；细线遵守胡克定律且劲度系数为k。补充公式：液体表面张力，l为接触长度，为表面张力系数。则（　　） A．该高度处液膜两面夹角约为 B．该高度处液膜两面夹角约为 C．肥皂膜表面张力系数为 D．肥皂膜表面张力系数为 23．有一种气压保温瓶，其结构如图所示。用手压下按压器，气室上方小孔被堵住，在瓶内气体压强作用下，水经出水管流出。按压器面积为8，瓶内水面低于出水管口10cm，若要将水压出管口，瓶内水面上方的压强至少要多大？在按压器上至少要加多大的压力？（弹簧的弹力恒为1N，，g取10，水的密度，按压器所受重力忽略不计） 24．(1)下列说法正确的是（　　） A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B．空气中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 E．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 (2)如图，两气缸A、B粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为p0，外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸的正中央。 （ⅰ）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部时，求氮气的温度； （ⅱ）继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强。 25．温度计 一简易温度计的结构如图，长直玻璃管竖直固定，上端与玻璃球形容器相连，下端通过软管与柱形开口容器相连，用水银将一定质量的空气封闭在球形容器内。大气压强保持不变，上下移动柱形容器使左右水银面平齐时，长直玻璃管中水银面对应刻度可以表示外界温度。 (1)玻璃管内的液面形状可能为（    ） A． B． C． (2)外界温度升高时，球形容器内极低速率区间的气体分子占总分子数的比例_______，气体分子单位时间单位面积撞击器壁的分子数_______。 A．变大            B．变小            C． 不变 (3)玻璃管M、N区间内的刻度可能正确的是（    ） A． B． C． D． 26．某兴趣小组设计了一款水塔自动控制装置系统。如图所示，在水塔底部水平连接一导热良好的玻璃细管，管内用可自由移动的橡胶活塞封闭了一定质量的理想气体，在管外的、两处位置分别固定传感器。当水塔内水位上升至高度时，活塞移动到位置处，触发该处传感器（图中未画出）自动关闭进水阀门，此时管内封闭气体长度。当水塔内的水被全部放完时，活塞移动到位置处，触发该处传感器（图中未画出）自动打开进水阀门注水。已知环境的温度为7°C，大气压强为，设水的密度，重力的加速度。 (1)制成活塞的橡胶材料属于________（填“晶体”或“非晶体”）：将破裂的玻璃管裂口放在火焰上烧熔，它的尖端会变钝，这是因为________（填“A”或“B”） A、玻璃由晶体变为非晶体 B、在表面张力作用下收缩到最小表面积 (2)求活塞移到位置处时管内封闭气体的长度； (3)保持传感器和的位置不变，若当环境温度变为时， ①判断水塔的水能否被全部放完？________（填“能”或“不能”） ②求水塔内最高水位的高度。________ 组成物质的分子 物质是由分子组成的，人类无法直接观察分子的运动，通过分析各种宏观现象来获得分子运动和相互作用的信息。 27．（多选）某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为，密度为，分子质量为m，则该气体单位体积分子数为（阿伏伽德罗常数为）（     ） A． B． C． D． 28．两个分子间的作用力随分子间距离的变化如图所示，当分子间距从变为的过程中（     ） A．分子势能一直减小 B．分子势能先减小后增大 C．分子势能一直增大 D．分子势能先增大后减小 某同学自制了简易温度计：空的饮料罐中插入一根塑料吸管，吸管内有一小段红色水柱，吸管右端开口。已知饮料罐的容积为，露在罐外的吸管长度为，横截面积为。 29．测温前需要在吸管上标注温度刻度。在大气压恒定环境中，吸管上的温度刻度是________（选涂：A、均匀   B、不均匀）分布的。 30．若水柱距管口时，罐内气体分子的速率分布如图所示，现由于环境温度变化，使水柱到管口距离变为，则图中处于到速率范围内的分子数占总分子数的比例将（     ） A．增大 B．减小 C．不变 《2.5 液体五种题型》参考答案 答题卡 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B D A D C ABC A BC 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B B D A C B 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 A AC ABC B A A 题型一　液晶与液体微观结构 1．A 【详解】A．布朗运动的定义为悬浮在液体或气体中的固体微粒的无规则运动，是流体分子无规则热运动的宏观体现，故A正确； B．分子间作用力是引力和斥力的合力，当分子间距（为分子平衡位置间距）时，分子力随间距增大先增大后减小；当分子间距时，分子力随间距增大而减小，故B错误； C．单晶体具有各向异性，非晶体和多晶体的物理性质均为各向同性，故C错误； D．液体表面层分子分布比内部稀疏，分子间距大于，分子力表现为引力，对应宏观的表面张力效应，故D错误。 故选A。 2．B 【详解】A．分子间引力和斥力均随分子间距离增大而减小；当分子间距（为分子平衡间距）时，分子间距增大，分子力表现为引力，引力做负功，分子势能增大，故A错误； B．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，其本质是液体分子无规则热运动碰撞固体小颗粒导致的，反映了液体分子的无规则热运动，故B正确； C．“油膜法估测油酸分子大小”实验中，计算油膜面积时，不足半格的方格舍去，超过半格的按1格计算，并非所有不足一格的都舍去，故C错误； D．浸润液体在毛细管中液面上升，不浸润液体在毛细管中液面下降，水银不浸润玻璃，因此插入水银的毛细管内水银面会下降，故D错误。 故选B。 3．D 【详解】A．图丙中是食盐晶体的微观结构，由图可知，食盐是单晶体，物理性质沿各个方向是不一样的，故A错误； B．图乙说明固体在传导热量上具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明该固体可能是多晶体，也可能是非晶体，故B错误； C．图丙是玻璃管插入水中的情形，根据图像可知，在附着层内液体分子之间呈现斥力效果，该现象是浸润，表明水能浸润玻璃，故C错误； D．图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，分子之间表现为引力效果，这是液体表面张力形成的原因，故D正确。 故选D。 4．A 【详解】分子力随间距变化的图像中，时分子力为零，对应分子的平衡间距，液体内部分子的平均间距近似等于这个平衡间距。 发生浸润现象时，固体分子对附着层内液体分子的吸引力大于液体内部分子对附着层分子的吸引力，因此附着层分子分布更密集，附着层内分子平均间距小于平衡间距​，分子间表现为斥力，使附着层有扩张趋势，对应浸润现象。 故选A。 题型二　表面张力及其应用 5．D 【详解】A．水黾身体没浸入水中，不受浮力作用，故A错误； BCD．表面张力与水表面相切，水黾能停在水面上是由于水的表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对水黾产生向上的弹力与水黾的重力平衡。故BC错误，D正确。 故选D。 6．C 【详解】水滴脱离叶尖在空中下落过程中处于完全失重状态，由于表面张力作用，则水滴的形状应该是球形。 故选C。 7．，，， 【详解】杂质使区的表面张力系数变为，因而它与相邻未滴杂质区域的表面张力系数差为 取圆心角为的一小段圆弧，圆弧线段的受力情况如图所示。 圆弧两端张力的合力大小为，圆弧两侧液面施加的表面张力合力大小为。由平衡条件得 当圆弧很短时，可取 整理得 滴在处时，线1两侧液面的表面张力系数相同，线1松弛，故。线2和线3两侧的表面张力系数差均为，两线张紧并共同围成圆，圆周长为，所以半径为 由微小圆弧的平衡结果得 又在处滴入同种杂质后，区和区的表面张力系数相等，线3两侧不再存在表面张力系数差，线3松弛，故。线1和线2两侧的表面张力系数差均为，两线张紧并共同围成圆，其半径为 此时圆弧两侧仍具有相同且均匀的表面张力系数差，可沿用上一问推得的微小圆弧平衡结果，得 8．A．液体表面张力使液面有收缩到最小面积的趋势，空间站处于完全失重状态，水球在表面张力作用下收缩成球形，A正确； B．普通球拍表面对水是浸润的，水能附着在球拍表面，故用普通球拍击球时水球被粘在球拍上，B正确； C．毛巾表面布满了疏水的微绒毛，对水不浸润，水不能附着在毛巾表面，C正确； D．“毛巾球拍”对水球的力与水球对“毛巾球拍”的力是一对作用力与反作用力，二者大小总相等；水球弹开是因为毛巾对水不浸润、水球与毛巾之间不能形成附着力，球拍的弹力使水球被弹回，D错误。 故选ABC。 9．表面张力产生的原因是表面层分子之间的距离大于内部分子之间的距离，分子间的作用力表现为引力，使得表面总有收缩到面积最小的趋势，可知表面张力的方向指向圆心O。故选A。 题型三　浸润、不浸润与毛细现象 10．BC 【详解】AB．甲图中液滴在固体A表面收缩不摊开，表现为不浸润现象；由图乙可知，毛细管内液面高于管外液面，表现为浸润现象。说明固体和毛细管一定不是同种材料。故A错误，B正确； CD．当毛细管越细，即半径越小时，毛细现象越明显，内外液面高度差越大。故C正确，D错误； 故选BC。 11．约 【详解】（1）由于筛线不浸润水，水膜可在筛孔处形成向下凸的曲面。临界状态下，筛孔处水膜的曲率半径和筛中水柱高度如图所示。 筛孔边长为，在临界状态下将水膜近似为半球面，其最小曲率半径为 把半径为的半球形水膜作为研究对象，压强差作用在直径截面上的合力为，表面张力沿圆周的合力为 由平衡条件得 整理得 当水柱达到最大高度时，由水柱静压强公式得 整理得 把水柱近似看作直径为的圆柱，由密度定义得 取，代入数据得 12．， 【详解】对于两管夹层部分可利用表面张力和重力平衡来计算，因完全浸润，水与管壁接触角为，设水升高h，有 得。 水沿细管上升的高度 13．（1）毛细现象是液体在细管中上升（浸润）或下降（不浸润），由表面张力和液体与管壁的亲和力决定。题目中液体能“爬升”，说明是毛细现象。地面上，液体受重力影响，爬升到高度h后平衡（表面张力与重力抵消）。在空间站内，液体仍会因表面张力沿管壁爬升，但基本不受重力影响（微重力环境），因为插入深度相同，液体可以一直爬到管口，最终管内、外液面高度差d′大于地面d。 故选A。 （2）根据振动图像分析可知，y-t图像的切线斜率代表速度，振子速度大小不断增大的时间是0.25s～0.5s（正向增大）和0.75～1.0s（负向增大）。 故选BD。 14．[1] 由于水对塑料是浸润的，故塑料分子对附着层内水分子的吸引力大于液体内部水分子间的吸引力。 故选A。 [2]浸润的成因：固体分子对附着层内水分子的吸引力大于液体内部水分子间的吸引力时，表现为浸润。浸润液体在毛细管中会上升，且管径越细，液面上升越高，符合该规律的是B。 故选B。 题型四　图示现象综合分析 15．B 【详解】A．温度越高，分子热运动越剧烈，速率大的分子所占的比例越大，根据图甲可知，故A错误； B．气体分子速率分布规律曲线与横轴围成的面积均为1，所以图甲中温度下的曲线与横轴围成的面积和温度下的曲线与横轴围成的面积相等，故B正确； C从图乙中可以看出，玻璃管内的液面上升了，这表明液体与玻璃之间形成浸润现象，故C错误； D．图丙中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，粒子受力越趋于平衡，布朗运动越不明显，故D错误。 故选B。 16．B 【详解】A．图甲中的布朗运动反映的是液体分子在做无规则热运动，而不是布朗颗粒自身的分子在做无规则热运动，故A错误； B．图乙中，温度由升高到时，分子速率分布向速率较大的方向移动，说明分子的热运动更剧烈，故B正确； C．图丙中，水黾能停在水面主要是由于液体表面张力的作用，不是因为水黾自身的重力较小，故C错误； D．图丁中，石墨属于晶体，其微观结构中碳原子的排列具有周期性，故D错误。 故选B。 17．D 【详解】A．题图甲中，分子间的距离为r0时，分子间斥力和引力的合力为零，分子力最小；分子间距离从r0增加时，分子力表现为引力，则分子力做负功，分子势能增加；分子间距离从r0减小时，分子力表现为斥力，则分子力做负功，分子势也增加，则当分子间距为r0时，分子势能最小，A正确； B．题图乙中，欲使玻璃板离开水面，由于分子间的引力作用使得绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力，B正确； C．题图丙中，液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间的作用力表现为引力，C正确； D．题图丁中，封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体的过程中阻力增大，这是气体压强增大的缘故，D错误。 此题选择不正确的，故选D。 18．A 【详解】A．玻璃管裂口烧熔后，熔化的玻璃在表面张力作用下会收缩表面积，最终尖端变钝，故A正确； B．水黾可以停在水面，是水的表面张力作用，不是浮力，故B错误； C．图丙中液体附着在管壁、液面下凹，属于浸润现象，不是不浸润，故C错误； D．液晶显示器是利用液晶光学性质的各向异性制成的，不是各向同性，故D错误。 故选A。 19．C 【详解】A．图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图，记录的是宏观颗粒的运动位置，它反映了液体（水）分子在做无规则的热运动，而不能说明小炭粒分子在做无规则运动，故A错误； B．图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明云母片在不同方向上的导热性能不同，表现出各向异性，这说明云母片是晶体，而石蜡属于非晶体，故B错误； C．图丙为食盐晶体的微观结构，食盐属于晶体，其内部的微粒按一定的规律在空间上整齐排列，具有空间上的周期性，故C正确； D．图丁中左图发生了浸润现象，附着层内液体分子密度较大，分子间距小于该液体内部的分子间距；右图发生了不浸润现象，附着层内液体分子密度较小，分子间距大于该液体内部的分子间距。由于两图对应的液体种类不同（如水和水银），不同种类分子的平衡距离不同，因此无法直接比较这两图中附着层分子的间距绝对大小，故D错误。 故选C。 20．B 【详解】A．甲图中磁体靠近常开型干簧管时，两个簧片被磁化而相互吸引，所以干簧管能起到开关的作用，故A错误； B．乙图中自然光向各个方向的振动情况完全一样，自然光经过反射和折射后会变为偏振光，自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，故B正确； C．液体表面张力产生在液体表面层，它的方向总是跟液面相切，且与分界面垂直，故C错误； D．丁图中该时刻，电容器正在放电，电流强度正在增大过程中，根据振荡电流周期性变化的规律可知电流的变化率正在减小，则该时刻线圈的自感电动势正在减小，故D错误。 故选B。 21．A 【详解】A．单晶体仅部分物理性质具有各向异性的特征，并非所有物理性质都存在各向异性，故A错误，满足题意要求； B．液体表面张力会使液体表面积趋于最小，荷叶上的水珠呈球形是表面张力作用的结果，故B正确，不满足题意要求； C．一定质量的的冰熔化为的水过程中，温度不变，分子平均动能不变，熔化过程吸收热量、内能增大，因此分子势能增加，故C正确，不满足题意要求； D．水银与玻璃为不浸润关系，不浸润液体在细管中会形成凸形弯月面，因此试管中水银液面凸起是不浸润导致的，故D正确，不满足题意要求。 故选A。 题型五　综合判断与计算 22．AC 【详解】AB．如图所示，对阴影三角形有，故A正确，B错误。 CD．记细线原长为，则半径为 由胡克定律知细线中拉力为 对细线分析如图所示 受两端拉力和表面张力，其中表面张力取很短长度微元研究，设与竖直方向夹角为，则表面张力在水平方向分力 因液体薄膜有两个表面，水平分力累积可得 平衡可得 结合上述两式解得，故C正确，D错误。 故选AC。 23．瓶内水面上方气体压强为，按压器上至少要加的压力为 【详解】要使水恰好到达出水管口，管口处水的压强等于外界大气压。按压器压下并封住小孔后，瓶内气体与外界隔绝，设瓶内气体压强为。取水的密度为，液面到出水管口的高度差取，以下按水柱静止状态计算。由静止液体内部压强规律，对液面到出水管口的水柱有 其中为瓶内气体压强。液柱产生的压强差为 该压强差叠加在大气压上。所以瓶内气体压强为 达到出水临界状态。按压器恰好保持静止时，向下的外力和大气压力与向上的瓶内气体压力、弹簧弹力平衡，其中按压器面积为，弹簧弹力为，均取题给值。由按压器的平衡条件得 即向下、向上的力相等。整理得 这是达到临界出水状态所需的最小外力。代入已求得的气体压强，得到 所以水刚好开始从管口流出。 24．(1)BCE (2)（i）320K；（ii） 【详解】（1）A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动，A 错误； B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，B正确； C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，C 正确； D．高原地区水的沸点较低，是由于高原地区气压低，故水的沸点也较低，D 错误； E．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸收热量，从而温度会降低的缘故，E正确。 故选BCE。 （2）（ⅰ）因为A的直径为B的2倍，所以A的体积是B的4倍，设A的体积为，当b升至顶部，气缸内氮气为等压过程，故a的位置不变，由盖—吕萨克定律有 其中， 联立解得 （ⅱ）加热过程活塞a上升，a上部氧气为等温过程，由玻意耳定律有 其中，， 联立解得 25．(1)B (2) B B (3)A 【详解】（1）水银对玻璃不浸润，则玻璃管内的液面形状可能为B； （2）[1]外界温度升高时，气体分子的平均速率变大，容器内速率较大的气体分子数占比例增加，极低速率区间的气体分子占总分子数的比例变小（选B）； [2]因气体压强不变，则温度升高时，气体体积变大，气体分子的数密度减小，则气体分子单位时间单位面积撞击器壁的分子数变小（选B）。 （3）因为大气压强保持不变，所以球形容器内气体做等压变化，则其体积V与热力学温度T成正比，由此可知，温度越高，体积越大，则玻璃管M、N区间内的刻度越靠下，对应温度越高，又因为体积的变化量与温度变化量成正比，即对应的刻度长度的变化量与温度变化量成正比，则M、N区间内的刻度分布均匀； 故选A。 26．(1) 非晶体 B (2) (3) 不能 【详解】（1）[1]橡胶材料属于非晶体。 [2]将破裂的玻璃管裂口放在火焰上烧熔，它的尖端会变钝，这是因为在表面张力作用下收缩到最小表面积的缘故。 故选B。 （2）活塞由位置a处移到位置b处过程，由玻意耳定律 解得 （3）[1]若当环境温度变为时，假设水能完全放完，根据理想气体状态方程有 解得 而传感器 b 固定在14cm处，说明气体膨胀到14cm就会触发b阀门注水，水不能全部放完。 可知假设失败成立，即水不能完全放完。 [2]活塞位于a位置时停止注水，塔内水位最高，由查理定律 解得 27．ABC 【详解】93．A．气体的摩尔体积 是 1 mol 气体的体积，1 mol 气体中含有 个分子，则单位体积分子数 ，A正确； B．摩尔质量 与分子质量 之比即为 1 mol 气体的分子数，即 故 ，B正确； C．气体的摩尔体积 故 ，C正确； D．气体的密度 与分子质量 之比 已经等于单位体积的分子数， 比它大了 倍，D错误。 故选ABC。 28．分子间距离与 的关系决定分子力的方向： 时分子力表现为引力， 时表现为斥力， 时分子力为零、分子势能最小。 由图可知 ，分子间距从 减小到 的过程中，分子力表现为引力，引力做正功，分子势能减小；从 继续减小到 的过程中，分子力表现为斥力，斥力做负功，分子势能增大，故分子势能先减小后增大。 故选B。 29．A 【详解】104．根据盖-吕萨克定律 可得 又有 则 可以得到与成正比关系，所以吸管上所标温度的刻度是均匀的。 故选A。 30．由于环境温度变化，使水柱到管口距离变为，说明罐内 气体体积减小，温度降低。温度降低后，分子速率分布的峰值向低速方向移动，本题中到属于低速区间，因此该区间分子数占总分子数的比例增大。 故选A。 第 页 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $