第3章固体、液体与新材料课后练习-2021-2022学年高二下学期物理沪科版2019）选择性必修第三册（word版含答案）

第3章固体、液体与新材料
一、选择题（共14题）
1．图甲是吹肥皂泡游戏的场景，在图乙玻璃杯内注入肥皂水，用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中，沾满肥皂水后取出，可以吹出肥皂泡，下列说法正确的是（　　）
A．肥皂水不浸润玻璃杯壁
B．肥皂泡表面张力方向和表面垂直
C．肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关
D．肥皂泡表面液体分子间只存在引力，没有斥力
2．下列固态物质不属于晶体的是
A．雪花 B．明矾 C．玻璃 D．食盐
3．下列有关物质结构和分子动理论的说法，正确的是（　　）
A．多晶体的物理性质表现为各向异性
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．晶体熔化时吸收的热量转化为分子势能
D．液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离较小而引起的
4．某球形固体物质，其各向导热性能相同，则该物质( )
A．一定是非晶体
B．可能具有确定的熔点
C．一定是单晶体，因为它有规则的几何外形
D．一定不是单晶体，因为它具有各向同性的物理性质
5．关于热学现象与规律，下列说法中正确的是（　　）
A．达到热平衡的两个理想气体系统，系统的内能一定相同
B．温度相同的氢气和氧气（均视为理想气体），氧气分子平均速率较大
C．当附着层的液体分子比液体内部稀疏时，液体表现为浸润这种固体
D．降低温度能够使气体的饱和气压降低，从而使气体液化
6．下列说法中正确的（　　）
A．当气体分子热运动变得更剧烈时，气体压强一定变大
B．当空气压强发生变化时，水的饱和汽压也一定变化
C．若取走绝热容器中速率大于v的气体分子，此后其中分子的速率不会大于v
D．石墨层状结构间距离较大，沿此方向易剥下，因而其机械强度有方向性
7．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
8．某工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐，钢罐内表面要压接一层0.25mm厚的铝膜，一时难住了焊接和锻压专家。后经技术人员的联合攻关解决了这一难题：他们先把铝膜紧贴到钢罐内表面，再往钢罐内灌满水，插入冷冻管后密封，使水结冰然后铝膜与钢罐内表面就压接在一起了。其原因是（　　）
A．钢罐内的水把它们冻牢了
B．钢罐内的冰把它们冻牢了
C．水结冰时放出的热量把它们焊牢了
D．水结冰时膨胀产生的巨大压力把它们压牢了
9．关于液体的表面张力，下面说法正确的是（ ）
A．表面张力是液体内各部分间的相互作用
B．小昆虫能在水面上自由走动与表面张力无关
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体表面分布的
10．下列说法正确的是（　　）
A．晶体都有固定的熔点，物理性质都表现为各向异性
B．液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子相互吸引
C．布朗运动是由于液体各部分温度不同引起的
D．一定温度下的饱和汽压和蒸汽的体积有关
11．小明同学在清洗玻璃试管时发现：将盛有半管水的试管倒扣在水槽中时水并不会流入盆中，且管内水面下凹，如图所示。他又在水槽中滴入一滴蓝色的硫酸铜溶液，一段时间后试管中的水也变蓝了。对于上述现象，下列说法中正确的是（　　）
A．试管中水面下凹是由于管中气体压强引起的
B．试管中水面下凹说明水对玻璃是不浸润的
C．试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子间存在斥力
D．试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子扩散引起的
12．下列说法中正确的是
A．气体分子的平均速率增大，气体的压强也一定增大
B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
C．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
D．因为布朗运动的激烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫做热运动
13．如图所示五幅图分别对应五种说法，其中正确的是__________
A．甲图中微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
B．乙图中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等
C．丙图中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
D．丁图中小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用
E．戊图中洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在吸引力
14．把极细的玻璃管分别插入水中与水银中，如图所示，正确表示毛细现象的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
15．下列关于热学问题的说法正确的是________
A、草叶上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，这一物理过程中水分子间的引力、斥力都增大
B、 晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大
C、由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
D、 某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用表示阿伏伽德罗常数，每个气体分子的质量，每个气体分子的体积
E、密封在容积不变的容器内的气体，若问题升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
16．下列三幅图涉及到热学的相关知识，甲图坐标原点同定一个分子A，当另个分子B从无穷远向A靠近到两者分子势能最小值的位置过程中，两者的分子力如何变化___________；乙图中展示的两条氧气分子的速率分布图像中__________（填①或者②）的温度较高：丙图中把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔后，它的尖端就会变饨，是因为___________。
17．如图所示，一只水黾停在水面上，原因是_________，简要写出水面上产生这种力的原因__________，请列举生活中同样受到这种力作用的实例_________（写出一个即可）。
18．放暑假了，小明带弟弟去湖边游玩，弟弟看到湖水中鱼儿吐出小气泡，非常开心。小明回家后，给弟弟画了一幅鱼儿在水中吐气泡的图。若湖水的温度恒定不变，你认为他画得_________。（填“对”或“不对”原因是：_________（请运用物理知识简要说明）。弟弟还看到湖面有一只小昆虫在水面跳来跳去却不沉下去，是因为小昆虫_________。（填选项序号）
A．重力太小可以忽略
B．受到浮力
C．受到液体表面张力
D．受到液面对它的弹力
三、综合题
19．表面张力的方向为什么总是跟液面上的分界线垂直？
20．自动蓬松的腈纶线：取一小团腈纶线，剪40根长为的线段，并成一股，梳理整齐后，两端用粗铜丝扎紧，让腈纶线松松地悬于木架的两只羊眼圈上，如图a所示，再用一枝铅笔按在线上，用力快速来回摩擦几下，移开铅笔后，你会观察到腈纶线向四周蓬松，呈橄榄状，如图b所示，请你解释这个现象，若用沾少量水的脱脂棉在腈纶线上从左至右揩一下，再用铅笔重复摩擦，它们再也不会呈现橄榄状了，这又是什么原因？
21．目前，市场上主要有哪些新材料？它们有哪些主要特点及应用？
22．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？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系，肥皂水不浸润蜂蜜和石蜡，但可以浸润玻璃。故A错误；
B．肥皂泡表面张力方向和表面平行。故B错误；
C．表面张力让液体收缩，而球面是同体积物体最小的表面积，所以肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关。故C正确；
D．肥皂泡表面液体分子间既存在引力也存在斥力，合力表现为引力。故D错误。
故选C。
2．C
【详解】
玻璃没有固定的熔点，为非晶体，C对．
3．C
【详解】
A．多晶体的物理性质表现为各向同性，故A错误；
B．布朗运动是悬浮小颗粒在液体分子的撞击下的无规则运动，间接反映了液体分子的无规则运动。故B错误；
C．晶体具有固定的熔点，熔化时其温度保持不变，即分子的平均动能不变，吸收的热量转化为分子势能。故C正确；
D．液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离。故D错误；
故选C。
4．B
【详解】
AD．因为单晶体只是某些物理性质具有各向异性，而另外某些物理性质却具有各向同性，故选项A、D错误；
B．晶体具有确定的熔点，故选项B正确；
C．物体外形是否规则不是判断是否是单晶体的依据，应该说，单晶体具有规则的几何外形是“天生”的，而多晶体和非晶体也可以有规则的几何外形，当然，这只能是“后天 ”人为加工的，故C选项错误。
故选B。
5．D
【详解】
A．达到热平衡的两个理想气体系统，系统的温度一定相同，但体积不一定相同，所以内能不一定相同，故A错误；
B．温度相同的氢气和氧气（均视为理想气体），分子平均动能相同，而氧气分子质量较大，所以平均速率较小，故B错误；
C．当附着层的液体分子比液体内部稀疏时，附着层内液体分子间的距离大于平衡距离r0，附着层内分子间的作用力表现为引力，使附着层有收缩的趋势，液体表现为不浸润这种固体，故C错误；
D．降低温度能够使气体的饱和气压降低，从而使气体液化，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．一定质量的理想气体，当分子热运动变得剧烈时，说明温度升高，根据
知压强不一定变大，故A错误；
B．水的饱和汽压仅仅与温度有关，与空气的压强无关。故B错误；
C．把气体中分子速率很大的如大于v的分子全部取走，则气体的温度会下降，此后气体的由于碰撞等原因，仍然会出现速率大于v的分子；故C错误；
D．石墨属于混合晶体，石墨层状结构间距离较大，沿此方向易剥下，因而其机械强度有方向性。故D正确。
故选D。
7．A
【详解】
ABC．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，BC错误A正确；
D．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。
故选A。
8．D
【详解】
相同质量的水和冰，因为水的密度比冰的密度大，所以水结冰时密度减小，体积变大会产生巨大的压力，将铝膜牢牢地压在钢管内表面，故选D。
9．D
【详解】
试题分析：A、表面张力是液体分子间的相互作用，不是液体内各部分的相互作用，故A错误．
B、小昆虫能在水面上自由走动正是由于表面张力的作用，故B错误；
C、表面张力产生在液体表面层，它的方向跟液面平行，使液面收缩，故C错误，D正确．
故选D
10．B
【详解】
A．晶体都有固定的熔点，只有单晶物理性质都表现为各向异性，选项A错误；
B．液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子相互吸引，选项B正确；
C．布朗运动是由于液体分子对悬浮的固体颗粒不平衡的撞击引起的，选项C错误；
D．一定温度下的饱和汽压是一定的，和蒸汽的体积无关，选项D错误。
故选B。
11．D
【详解】
AB．试管中水面下凹是由于水对玻璃是浸润的，选项AB错误；
CD．试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子扩散引起的，选项C错误，D正确。
故选D。
12．BC
【详解】
试题分析：气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定，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，A错误；液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，B正确；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，C正确；热运动属于分子的运动，而布朗运动是微小颗粒的运动，D错误；
13．BDE
【详解】
甲图中微粒运动就是物质颗粒的无规则运动，即布朗运动，是液体分子无规则热运动的表现，选项A错误；乙图中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，分子力表现为零，选项B正确；丙图中食盐晶体的物理性质表现为各向异性，选项C错误；丁图中小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用，选项D正确；戊图中洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在吸引力，选项E正确.
14．AC
【详解】
管径很细的管子叫做毛细管。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；如果液体不浸润管壁，管内液面低于管外液面，这种现象叫毛细现象。
AD．水浸润管壁，故要高于水平液面，D错误A正确；
BC．水银不浸润器壁，故液面要低于水平面，B错误C正确。
故选AC。
15．ACE
【详解】
试题分析：草叶上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠．这一物理过程中水分子间的引力、斥力在气态下忽略不计，液化后同时存在，故都增大，故A正确；晶体熔化时吸收热量，温度不变，分子平均动能不变，B错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，C正确；每个气体分子的质量，每个气体分子的平均空间体积，它不是气体分子的体积，D错误；密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，E正确．
16． 先增大，后减小 ② 融化后由于液体的表面张力使尖端绷紧
【详解】
两分子距离较远时，分子力很小，在两者靠近的过程中，分子力增大，在分子势能最小的位置分子力为零，所以在二者靠近的过程中分子力先增大，后减小；气体的分子运动统计规律：“中间多，两头少”。温度越高，气体分子平均速率变大，平均动能增大，即分子中速率较大的分子数占总分子数比例较大，所以图像②的温度较高；融化后液体的表面张力使尖端绷紧。
17． 水黾受到水的表面张力的作用 水的表面分子间距离大于，分子力表现为引力 叶面上的露珠或玻璃板上的小水银滴
【详解】
在水的内部，分子间的距离在左右，而在水表面层，分子间的距离大于，分子间的作用力表现为引力，称为表面张力，所以水黾能停在水面上，叶面上的露珠，玻璃板上的小水银滴等，形状总是球形的，都是因为表面张力的作用。
18． 不对 气泡上升过程中，温度不变，气泡内气体压强不断减小，体积不断增大 D
【详解】
不对；由于湖水的温度恒定不变，根据等温变化的规律，即
因为越靠近水面，压强越小，则气泡的体积越大；
由于液体表面张力的作用，使液面绷紧，小昆虫受到液面对它的弹力，故不沉下去，故选D。
19．凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力；它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势，如果在液面上画一条分界线，表面张力总是跟这部分液面的分界线相垂直，使液体表面有收缩趋势。
【详解】
凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力；它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势，如果在液面上画一条分界线，表面张力总是跟这部分液面的分界线相垂直，使液体表面有收缩趋势。
20．用铅笔摩擦腈纶线，移开铅笔后，会让每一条腈纶线带上电荷，根据同种电荷相互排斥特点，我们会观察到腈纶线向四周蓬松，呈橄榄状；天然水可以导电，若用沾少量水的脱脂棉在腈纶线上从左至右揩一下，沾少量水的腈纶线不易产生静电，也就不会出现腈纶线相互排斥而呈现橄榄状的情况了，另外一方面，湿的腈纶线之间水存在表面张力，即使出现静电斥力也可以被水的表面张力平衡掉。
21．纳米材料、绿色材料、智能材料、；
纳米材料有特殊的表面效应、体积效应、量子尺寸效应、量子隧道效应，主要应用于医学、涂料、化工；
绿色材料有低消耗、低能耗、无污染、多功能、可循坏的特点，应用于建材、交通工具、医疗等方面；
智能材料有传感功能、反馈功能、信息识别与积累功能、响应功能等特点，应用于智能金属材料、智能无机金属材料、智能高分子材料、智能纤维、仿生工程材料等方面。
【详解】
纳米材料、绿色材料、智能材料、；
纳米材料有特殊的表面效应、体积效应、量子尺寸效应、量子隧道效应，主要应用于医学、涂料、化工；
绿色材料有低消耗、低能耗、无污染、多功能、可循坏的特点，应用于建材、交通工具、医疗等方面；
智能材料有传感功能、反馈功能、信息识别与积累功能、响应功能等特点，应用于智能金属材料、智能无机金属材料、智能高分子材料、智能纤维、仿生工程材料等方面。
22．水和油对竹筷或玻璃棒是浸润液体，不能；因为水银对竹筷或玻璃是不浸润液体，浸润于铜或锌；所以用铜棒或锌棒引流即可
【详解】
水和油对竹筷或玻璃棒是浸润液体，不能；因为水银对竹筷或玻璃是不浸润液体，浸润于铜或锌；所以用铜棒或锌棒引流即可。
答案第1页，共2页