课时分层作业(四) 温度和温标
?题组一 状态参量与平衡态
1．如果一个系统达到了平衡态，那么这个系统各处的( )
A．温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化
B．温度一定达到了某一稳定值，但压强和体积仍是可以变化的
C．温度一定达到了某一稳定值，并且分子不再运动，达到了“凝固”状态
D．温度、压强达到稳定状态，但体积仍可变化
2．下列各个状态中处于平衡态的是( )
A．将冰水混合物放在0 ℃的房间里
B．将铜块放在沸水中加热1分钟的时间
C．电影院开空调5分钟内放映厅内的气体
D．一个密闭绝热匀速运动的容器突然停止时，运动容器内的气体
?题组二 热平衡与温度
3．(多选)(2022·广东省梅县区校级月考)关于热平衡，下列说法不正确的是( )
A．热平衡就是平衡态
B．标准状态下冰水混合物与0 ℃的水未达到热平衡
C．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值
D．量体温时温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身体达到热平衡
4．下列关于热平衡定律的理解，正确的是( )
A．两系统的温度、压强、体积都相同时，才能达到热平衡
B．A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统达到热平衡
C．甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，则甲、丙是处于热平衡的
D．热平衡时，两系统的压强、体积也一定相同
5．(多选)下列说法正确的是( )
A．处于热平衡的两个系统的状态参量不再变化
B．达到热平衡的两个系统分开后，再接触有可能发生新的变化
C．两个未曾接触的系统不可能处于热平衡
D．用温度计测量温度是根据热平衡的原理
6．(多选)有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触较长一段时间后分开。再将乙和丙接触较长一段时间后分开，假设只有在它们相互接触时有传热，不接触时与外界没有传热，则( )
A．甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态
B．只有乙、丙达到了平衡态，甲没达到平衡态
C．乙、丙两物体都和甲达到了热平衡
D．乙、丙两物体一定达到了热平衡
?题组三 温度计与温标
7．(多选)下列关于热力学温度的说法正确的是( )
A．热力学温度的零值等于－273.15 ℃
B．热力学温度变化1 K和摄氏温度变化1 ℃，变化量的大小是相等的
C．绝对零度是低温的极限，永远达不到
D．1 ℃就是1 K
8．在青藏高原上，兴趣小组的同学想用实验的方法测量水沸腾时的温度到底是多少，它应选用( )
A．水银温度计
B．酒精温度计
C．以上两种温度计都可以
D．以上两种温度计都不行
9．有关温标的说法正确的是( )
A．温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的
B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同
C．温标都是人为规定的，没有理论依据
D．热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法，表示的温度数值没有关系
10．根据图判断，人们选择的温度计中的测量物质及其依据是( )
A．水，水的密度小
B．水，水的密度出现异常现象
C．汞，汞的密度大
D．汞，汞的密度与温度呈规则的线性关系
11．实验室有一支读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20 ℃；在测一标准大气压下沸水的温度时，其读数为80 ℃，下面分别是温度计示数为41 ℃时对应的实际温度和实际温度为60 ℃时温度计的示数，其中正确的是( )
A．41 ℃，60 ℃ B．21 ℃，40 ℃
C．35 ℃，56 ℃ D．35 ℃，36 ℃
12.已知某物理量x与热力学温度T成正比，它们的图像关系如图所示，试用图像表示某物理量x与摄氏温度t的关系。
13．在某一温度计的管子上刻有150格均匀的标度。在1个标准大气压下，当温度计的玻璃泡进入冰水混合物中时，水银柱位置在40刻度处；当玻璃泡进入沸水中时，水银柱的位置在90刻度处。当水银柱上升到100刻度处时，应相当于多少摄氏度？相当于热力学温度多少开？
6课时分层作业(四) 温度和温标
?题组一 状态参量与平衡态
1．如果一个系统达到了平衡态，那么这个系统各处的( )
A．温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化
B．温度一定达到了某一稳定值，但压强和体积仍是可以变化的
C．温度一定达到了某一稳定值，并且分子不再运动，达到了“凝固”状态
D．温度、压强达到稳定状态，但体积仍可变化
A [如果一个系统达到了平衡态，系统内各部分的状态参量(温度、压强、体积)不再随时间发生变化，温度达到稳定值，但分子仍然是运动的，不可能达到所谓的“凝固”状态，故选项A正确。]
2．下列各个状态中处于平衡态的是( )
A．将冰水混合物放在0 ℃的房间里
B．将铜块放在沸水中加热1分钟的时间
C．电影院开空调5分钟内放映厅内的气体
D．一个密闭绝热匀速运动的容器突然停止时，运动容器内的气体
A [系统处于平衡态时，其状态参量不随时间变化。A选项中冰水混合物在0 ℃的房间里，其温度、压强、体积都不再变化，是平衡态；B选项中铜块在沸水中加热1分钟后，达不到平衡态，故A正确，B错误；开空调5分钟内放映厅内气体的温度、体积都要变化，不是平衡态，故C错误；密闭绝热匀速运动的容器突然停止运动时，容器内的气体的温度升高，压强变大，故其不是平衡态，故D错误。]
?题组二 热平衡与温度
3．(多选)(2022·广东省梅县区校级月考)关于热平衡，下列说法不正确的是( )
A．热平衡就是平衡态
B．标准状态下冰水混合物与0 ℃的水未达到热平衡
C．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值
D．量体温时温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身体达到热平衡
AB [一般来说，平衡态是针对某一系统而言的，描述系统状态的参量不只温度一个，还与体积、压强有关；而根据热平衡的定义：如果两个系统分别与第三个热力学系统达到热平衡(温度相同)，则这两个系统彼此也必定处于热平衡，因此热平衡是两个系统相互影响的最终结果，故A错误；标准状况下，冰水混合物与0 ℃的水的温度相同，则已达到热平衡，故B错误；根据热平衡的定义知系统甲与系统乙达到热平衡，就是它们的温度达到相同的数值，故C正确；根据热平衡的定义，量体温时温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身体达到温度相同，即热平衡状态，故D正确。]
4．下列关于热平衡定律的理解，正确的是( )
A．两系统的温度、压强、体积都相同时，才能达到热平衡
B．A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统达到热平衡
C．甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，则甲、丙是处于热平衡的
D．热平衡时，两系统的压强、体积也一定相同
B [根据热平衡的特点可知，两个系统达到热平衡的标志是它们温度相同，但压强、体积不一定相同，故A、D错误；根据热平衡定律，A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统达到热平衡，故B正确；甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，此时乙、丙与甲的温度不一定相等，所以甲、丙不一定是处于热平衡的，故C错误。]
5．(多选)下列说法正确的是( )
A．处于热平衡的两个系统的状态参量不再变化
B．达到热平衡的两个系统分开后，再接触有可能发生新的变化
C．两个未曾接触的系统不可能处于热平衡
D．用温度计测量温度是根据热平衡的原理
AD [根据热平衡的意义，两个系统处于热平衡，无论分开，还是再接触，系统的状态参量都不再发生变化，故A正确，B错误；两个未曾接触的系统有可能处于热平衡，故C错误；当温度计的液泡与被测物体紧密接触时，如果两者的温度有差异，它们之间就会发生热交换，高温物体将向低温物体传热，最终使二者的温度达到相等，即达到热平衡，故D正确。]
6．(多选)有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触较长一段时间后分开。再将乙和丙接触较长一段时间后分开，假设只有在它们相互接触时有传热，不接触时与外界没有传热，则( )
A．甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态
B．只有乙、丙达到了平衡态，甲没达到平衡态
C．乙、丙两物体都和甲达到了热平衡
D．乙、丙两物体一定达到了热平衡
AD [乙和丙分开后，甲、乙、丙三个物体与外界没有传热，它们中各自的宏观性质将不随时间而变化且具有确定的状态，所以甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态，故A正确，B错误。甲和乙接触一段时间分开后，甲和乙达到了热平衡，但乙和丙接触一段时间后，乙的温度又发生了变化，甲和乙的热平衡被破坏，乙、丙两物体达到了热平衡，故C错误，D正确。]
?题组三 温度计与温标
7．(多选)下列关于热力学温度的说法正确的是( )
A．热力学温度的零值等于－273.15 ℃
B．热力学温度变化1 K和摄氏温度变化1 ℃，变化量的大小是相等的
C．绝对零度是低温的极限，永远达不到
D．1 ℃就是1 K
ABC [根据热力学温标零值的规定可知A正确；热力学温度变化1 K和摄氏温度变化1 ℃的变化量大小是相等的，但1 ℃不是1 K，B正确，D错误；绝对零度是低温的极限，只能无限接近而永远不可能达到，C正确。]
8．在青藏高原上，兴趣小组的同学想用实验的方法测量水沸腾时的温度到底是多少，它应选用( )
A．水银温度计
B．酒精温度计
C．以上两种温度计都可以
D．以上两种温度计都不行
A [不能选用酒精温度计，在青藏高原上水的沸点在80摄氏度左右，而酒精的沸点更低，也就是70摄氏度左右。故选A。]
9．有关温标的说法正确的是( )
A．温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的
B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同
C．温标都是人为规定的，没有理论依据
D．热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法，表示的温度数值没有关系
A [温标不同，测量同一系统的温度数值一般不同，选项A正确，B错误；每一种温标的规定都有一定意义，如摄氏温标的0 ℃表示一个标准大气压下冰的熔点，100 ℃为一个标准大气压下水的沸点，选项C错误；热力学温标和摄氏温标，数值上的关系为T＝t＋273.15 K，选项D错误。]
10．根据图判断，人们选择的温度计中的测量物质及其依据是( )
A．水，水的密度小
B．水，水的密度出现异常现象
C．汞，汞的密度大
D．汞，汞的密度与温度呈规则的线性关系
D [由于水的密度和温度关系的曲线是不规则曲线，如果选水为测温物质，则温度计刻度不均匀；汞的密度与温度呈规则的线性关系，选汞为测温物质，温度计刻度均匀，故正确答案为D。]
11．实验室有一支读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20 ℃；在测一标准大气压下沸水的温度时，其读数为80 ℃，下面分别是温度计示数为41 ℃时对应的实际温度和实际温度为60 ℃时温度计的示数，其中正确的是( )
A．41 ℃，60 ℃ B．21 ℃，40 ℃
C．35 ℃，56 ℃ D．35 ℃，36 ℃
C [此温度计每一刻度表示的实际温度为 ℃＝ ℃，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× ℃＝35 ℃；同理，当实际温度为60 ℃时，此温度计应从20 ℃开始上升格数为＝36(格)，它的示数应为(36＋20)℃＝56 ℃。故C正确。]
12.已知某物理量x与热力学温度T成正比，它们的图像关系如图所示，试用图像表示某物理量x与摄氏温度t的关系。
[解析] 从图像看，物理量x与热力学温度成正比关系，用K表示比例系数，有x＝KT。由于T＝t＋273.15 K，则有x＝K(t＋273.15 ℃)，因此x与t的关系图像如图所示。
[答案] 见解析图
13．在某一温度计的管子上刻有150格均匀的标度。在1个标准大气压下，当温度计的玻璃泡进入冰水混合物中时，水银柱位置在40刻度处；当玻璃泡进入沸水中时，水银柱的位置在90刻度处。当水银柱上升到100刻度处时，应相当于多少摄氏度？相当于热力学温度多少开？
[解析] 摄氏温标规定：冰水混合物的温度为0 ℃，1标准大气压下沸水温度为100 ℃，由此可见，题中所说的40刻度处就是0 ℃，90刻度处就是指100 ℃。从40到90有50等份，每1等份的实际温度是 ℃＝2 ℃
当水银柱上升到100刻度处时，共占有的等份数是100－40＝60。所以100刻度处的实际温度是2 ℃×60＝120 ℃
由热力学温度与摄氏温度的关系式T＝t＋273 K可得120 ℃相当于热力学温度：
T＝(120＋273)K＝393 K
即该温度计100刻度处相当于120 ℃，相当于393 K。
[答案] 120 ℃ 393 K
6课时分层作业(五)
?题组一 探究气体的等温变化规律
1.为了探究气体压强与体积的关系，实验装置如图所示。注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。实验中空气柱体积变化缓慢，可认为__________保持不变。空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出，空气柱的长度L可以从玻璃管两侧的刻度尺上读出，若空气柱的横截面积为S，则空气柱的体积V＝__________。为了直观地判断压强p与体积V的数量关系，应作出__________(选填“p V”或“p ”)图像。
2．某小组在做“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验。该实验小组想利用实验所测得的数据测出压强传感器和注射器的连接管的容积，所测得的压强和注射器的容积(不包括连接管的容积)数据如表所示：
实验次数 压强/kPa 体积/cm3
1 101.5 18
2 112.8 16
3 126.9 14
4 145.0 12
5 169.2 10
甲 乙
(1)为了更精确地测量也可以利用图像的方法，若要求出连接管的容积也可以画________图。
A．p V B．V p C．p D．V
(2)利用上述图线求连接管的容积时是利用图线的________。
A．斜率
B．纵坐标轴上的截距
C．横坐标轴上的截距
D．图线下的“面积”
(3)某同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V。在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误。若该同学用软管脱落前测得的实验数据在图乙中画出了V 图线，则在图乙中大致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的那部分V 图线。
?题组二 玻意耳定律
3.如图所示，汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞与缸壁间的摩擦，当外界大气压变化时，以下物理量中发生改变的有：①弹簧弹力的大小，②密封气体的体积，③密封气体的压强( )
A．① B．①②
C．①③ D．②③
4.如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则关于细管中被封闭空气的下列说法正确的是( )
A．体积不变，压强变小 B．体积变小，压强变大
C．体积不变，压强变大 D．体积变小，压强变小
5.(多选)如图所示，水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h＝72 cm，大气压强为76 cmHg，下列说法正确的是( )
A．将管稍微上提，h不变
B．将管稍微上提，h变大
C．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时，管内外水银面高度差也是70 cm
D．将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70 cm
6.竖直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在管子的D处钻一小孔，则管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为( )
A．p，V都不变 B．V减小，p增大
C．V增大，p减小 D．无法确定
?题组三 气体等温变化的p V图像
7.(多选)如图所示，图线1和2分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线。下列说法正确的是( )
A．图线1对应的温度高于图线2
B．图线1对应的温度低于图线2
C．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离增大
D．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离减小
8.如图所示，空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与A点齐平。现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B点齐平，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏(液体温度不变)。下列图像能体现筒内气体从状态A到B变化过程的是( )
A B C D
9.(多选)如图所示，一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中( )
A．从A到B的过程温度升高
B．从B到C的过程温度升高
C．从A到C的过程温度先降低再升高
D．A、C两点的温度相等
10.(多选)如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是( )
A．D→A是一个等温过程
B．A→B是一个等温过程
C．A与B的状态参量不同
D．B→C体积减小，压强减小，温度不变
11．活塞式抽气机汽缸容积为V，用它给容积为2V的容器抽气，抽气机抽动两次(抽气过程可视为等温变化)，容器内剩余气体压强是原来的( )
A． B． C． D．
12．(2021·全国甲卷)如图所示，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为A、B两部分；初始时，A、B的体积均为V，压强均等于大气压p0。隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过0.5p0时隔板就会滑动，否则隔板停止运动。气体温度始终保持不变。向右缓慢推动活塞，使B的体积减小为。
(1)求A的体积和B的压强；
(2)再使活塞向左缓慢回到初始位置，求此时A的体积和B的压强。
13.如图所示，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0。现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了。不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。
7课时分层作业(五)
?题组一 探究气体的等温变化规律
1.为了探究气体压强与体积的关系，实验装置如图所示。注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。实验中空气柱体积变化缓慢，可认为__________保持不变。空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出，空气柱的长度L可以从玻璃管两侧的刻度尺上读出，若空气柱的横截面积为S，则空气柱的体积V＝__________。为了直观地判断压强p与体积V的数量关系，应作出__________(选填“p V”或“p ”)图像。
[解析] 实验中空气柱体积变化缓慢，可认为温度保持不变。若空气柱的横截面积为S，长度为L，则空气柱的体积V＝SL。因为pV＝C，所以应作出“p ”图像，这样得到的图像为直线。
[答案] 温度 SL p
2．某小组在做“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验。该实验小组想利用实验所测得的数据测出压强传感器和注射器的连接管的容积，所测得的压强和注射器的容积(不包括连接管的容积)数据如表所示：
实验次数 压强/kPa 体积/cm3
1 101.5 18
2 112.8 16
3 126.9 14
4 145.0 12
5 169.2 10
甲 乙
(1)为了更精确地测量也可以利用图像的方法，若要求出连接管的容积也可以画________图。
A．p V B．V p C．p D．V
(2)利用上述图线求连接管的容积时是利用图线的________。
A．斜率
B．纵坐标轴上的截距
C．横坐标轴上的截距
D．图线下的“面积”
(3)某同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V。在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误。若该同学用软管脱落前测得的实验数据在图乙中画出了V 图线，则在图乙中大致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的那部分V 图线。
[解析] (1)设连接管的容积为V0，注射器的容积为V，根据玻意耳定律，有：p(V＋V0)＝C
变形得到：V＝－V0；故画V 图像，故选D。
(2)根据V 关系表达式V＝－V0，V 图像的纵轴截距的绝对值表示连接管的容积为V0，故选B。
(3)根据pV＝C可知V＝，当质量不变时V与成正比，当质量发生改变后(质量变小)，V与还是成正比，但此时的斜率发生变化，即斜率比原来小，故画出软管脱落后测得的实验数据的那部分V 图线，如图所示。
[答案] (1)D (2)B (3)见解析图
?题组二 玻意耳定律
3.如图所示，汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞与缸壁间的摩擦，当外界大气压变化时，以下物理量中发生改变的有：①弹簧弹力的大小，②密封气体的体积，③密封气体的压强( )
A．① B．①②
C．①③ D．②③
D [以汽缸和活塞组成的系统为研究对象，系统处于平衡状态，因此弹簧弹力等于系统重力，由于重力不变，因此弹簧弹力不变，故①错误；以汽缸为研究对象，设大气压强为p0，则有p0S＝mg＋pS，当大气压强变化时，气体压强发生变化，气体体积发生变化，故②③正确。故选D。]
4.如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则关于细管中被封闭空气的下列说法正确的是( )
A．体积不变，压强变小 B．体积变小，压强变大
C．体积不变，压强变大 D．体积变小，压强变小
B [当水位升高时，细管中的水位也升高，被封闭空气的体积减小，由玻意耳定律可知，压强增大，故B正确，A、C、D错误。]
5.(多选)如图所示，水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h＝72 cm，大气压强为76 cmHg，下列说法正确的是( )
A．将管稍微上提，h不变
B．将管稍微上提，h变大
C．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时，管内外水银面高度差也是70 cm
D．将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70 cm
BD [由pV＝C知上提体积变大，压强变小，内外液面差变大，B正确；同样下插时，体积变小，压强变大，内外液面差变小，D正确。]
6.竖直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在管子的D处钻一小孔，则管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为( )
A．p，V都不变 B．V减小，p增大
C．V增大，p减小 D．无法确定
B [设玻璃管两侧水银面高度差是h，大气压为p0，封闭气体压强p＝p0－ph，在管子的D处钻一小孔，封闭气体压强大小变为p0，气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可知，封闭气体体积变小，故选项B正确，A、C、D错误。]
?题组三 气体等温变化的p V图像
7.(多选)如图所示，图线1和2分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线。下列说法正确的是( )
A．图线1对应的温度高于图线2
B．图线1对应的温度低于图线2
C．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离增大
D．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离减小
AC [p V图像中，图线1在图线2外侧，其对应温度较高，图线1中，气体由状态A变为B为等温膨胀过程，体积增大，气体分子间的平均距离将增大，故A、C正确。]
8.如图所示，空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与A点齐平。现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B点齐平，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏(液体温度不变)。下列图像能体现筒内气体从状态A到B变化过程的是( )
A B C D
C [筒内气体发生等温变化，由玻意耳定律可知，气体的压强与体积成反比，金属筒从A下降到B的过程中，气体体积V变小，压强p变大，选项C正确。]
9.(多选)如图所示，一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中( )
A．从A到B的过程温度升高
B．从B到C的过程温度升高
C．从A到C的过程温度先降低再升高
D．A、C两点的温度相等
AD [
作出过B点的等温线如图所示，可知TB>TA＝TC，可知从A到B的过程温度升高，A项正确；从B到C的过程温度降低，B项错误；从A到C的过程温度先升高后降低，C项错误；A、C两点在同一等温线上，D项正确。]
10.(多选)如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是( )
A．D→A是一个等温过程
B．A→B是一个等温过程
C．A与B的状态参量不同
D．B→C体积减小，压强减小，温度不变
AC [D→A是一个等温过程，A正确；A、B两状态温度不同，A→B的过程中不变，则体积V不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B错误，C正确；B→C是一个等温过程，V增大，p减小，D错误。]
11．活塞式抽气机汽缸容积为V，用它给容积为2V的容器抽气，抽气机抽动两次(抽气过程可视为等温变化)，容器内剩余气体压强是原来的( )
A． B． C． D．
C [设容器内气体压强为p，则气体状态参量为p1＝p，V1＝2V，V2＝3V，第一次抽气过程，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，即p×2V＝p2×3V，解得p2＝p；第二次抽气过程，气体状态参量p2＝p，V2′＝2V，V3＝3V，由玻意耳定律得p2V2′＝p3V3，即p×2V＝p3×3V，解得p3＝p，故C正确。]
12．(2021·全国甲卷)如图所示，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为A、B两部分；初始时，A、B的体积均为V，压强均等于大气压p0。隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过0.5p0时隔板就会滑动，否则隔板停止运动。气体温度始终保持不变。向右缓慢推动活塞，使B的体积减小为。
(1)求A的体积和B的压强；
(2)再使活塞向左缓慢回到初始位置，求此时A的体积和B的压强。
[解析] (1)对气体B，由玻意耳定律有p0V＝pB
代入数据解得pB＝2p0
此时pA＝pB＋0.5p0＝2.5p0
同理有p0V＝pAVA
代入数据解得VA＝0.4V。
(2)设此时气体A、B的压强分别为pA1、pB1，体积分别为VA1、VB1，由玻意耳定律有pAVA＝pA1VA1
pB＝pB1VB1
VA1＋VB1＝2V
pA1＋0.5p0＝pB1
联立解得VA1＝(－1)V
pB1＝p0。
[答案] (1)0.4V 2p0 (2)(－1)V p0
13.如图所示，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0。现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了。不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。
[解析] 设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1，压强为p1；下方气体的体积为V2，压强为p2。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得
p0＝p1V1 ①
p0＝p2V2 ②
由已知条件得
V1＝＋－＝V ③
V2＝－＝ ④
设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得
p2S＝p1S＋mg ⑤
联立以上各式得m＝。 ⑥
[答案]
7课时分层作业(六)
?题组一 气体的等压变化
1．(多选)对于一定质量的气体，在压强不变时，体积增大到原来的两倍，则下列说法正确的是( )
A．气体的摄氏温度升高到原来的两倍
B．气体的热力学温度升高到原来的两倍
C．温度每升高1 K体积增加是原来的
D．体积的变化量与温度的变化量成正比
2.如图所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是( )
A B C D
?题组二 气体的等容变化
3．(多选)一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化的说法正确的是( )
A．温度每升高1 ℃，压强的增量是原来压强的
B．温度每升高1 ℃，压强的增量是0 ℃时压强的
C．气体的压强和热力学温度成正比
D．气体的压强和摄氏温度成正比
4.将质量相同的同种气体分别密封在体积不同的两容器A、B中，保持两部分气体体积不变，A、B中两部分气体的压强随温度t的变化图线a、b如图所示。则下列说法错误的是( )
A．A中气体的体积比B中的小
B．a、b图线的延长线与t轴的交点为同一点
C．A、B中气体温度改变量相同时，压强改变量相同
D．A、B中气体温度改变量相同时，A中气体压强改变量较大
?题组三 气体实验定律的微观解释
5.如图所示，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
6．(2022·山东济南外国语学校月考)关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )
A．当分子热运动变剧烈且分子平均间距变大时，气体压强一定变大
B．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
C．一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能一定增加
D．气体在等压膨胀过程中，温度、内能一定变大
?题组四 理想气体的状态方程
7．(多选)一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T，经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中不可实现的是( )
A．先等温膨胀，再等容降温
B．先等温压缩，再等容降温
C．先等容升温，再等温压缩
D．先等容降温，再等温压缩
8．(多选)对一定质量的理想气体( )
A．若保持气体的温度不变，则气体的压强减小时，气体的体积一定会增大
B．若保持气体的压强不变，则气体的温度减小时，气体的体积一定会增大
C．若保持气体的体积不变，则气体的温度减小时，气体的压强一定会增大
D．若保持气体的温度和压强都不变，则气体的体积一定不变
9．(2022·黑龙江哈尔滨三中期中测试)如图所示，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，两汽缸内装有理想气体，气体温度均等于环境温度，气体压强均等于大气压强，两汽缸的活塞到缸底距离都是L，A汽缸活塞的面积是B汽缸活塞面积的2倍，现在缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体温度变为环境温度的倍。设环境温度始终保持不变，求两个活塞移动的距离。
10．(多选)如图所示，甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图像，关于这两个图像的正确说法是( )
甲 乙
A．甲是等压线，乙是等容线
B．乙图中p t线与t轴交点对应的温度是－273.15 ℃，而甲图中V t线与t轴的交点不一定是－273.15 ℃
C．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系
D．乙图表明温度每升高1 ℃，压强增加相同，但甲图表明随温度的升高压强不变
11.如图是某次医务人员为患者输液的示意图，在输液的过程中，液体及瓶内气体温度不变，下列说法正确的是(此时A、B内气体压强相等)( )
A．A瓶与B瓶中的药液一起用完
B．B瓶中的药液先用完
C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大
D．随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变
12．(2022·陕西西安长安一中月考)如图所示，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＝10 cm，右管水银柱长度h2＝7 cm，气柱长度L＝15 cm；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7 cm。
(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。
13．(2022·湖北荆门市高二期末)一个空的小容积易拉罐中插入一根粗细均匀的透明玻璃管，接口用蜡密封，在玻璃管内有一段长度为5 cm的水银柱，构成一个简易的“温度计”。已知易拉罐的容积是148 cm3，玻璃管内部的横截面积为0.2 cm2，罐外玻璃管的长度L为35 cm，如图甲所示，将“温度计”水平放置，当温度为27 ℃时，水银柱右端离管口的距离为20 cm。已知当地大气压强为75 cmHg，若“温度计”能重复使用，其内气体可视为理想气体，且使用过程中水银不溢出。求：
(1)将“温度计”如图甲放置，能测量的最高温度；
(2)将“温度计”如图乙竖直放置后(水银不会流入易拉罐中)，能测量的最高温度。
甲 乙
8课时分层作业(六)
?题组一 气体的等压变化
1．(多选)对于一定质量的气体，在压强不变时，体积增大到原来的两倍，则下列说法正确的是( )
A．气体的摄氏温度升高到原来的两倍
B．气体的热力学温度升高到原来的两倍
C．温度每升高1 K体积增加是原来的
D．体积的变化量与温度的变化量成正比
BD [由盖-吕萨克定律可知A错误，B正确；温度每升高1 ℃即1 K，体积增加是0 ℃体积的，C错误；由盖-吕萨克定律的变形式＝＝C可知D正确。]
2.如图所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是( )
A B C D
D [由于密闭气体与外界温度相同，保持不变，是等温变化，图像A表示等容过程，A错误；B表示等压变化，B错误；C表示温度发生变化，C错误；D表示等温变化，D正确。]
?题组二 气体的等容变化
3．(多选)一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化的说法正确的是( )
A．温度每升高1 ℃，压强的增量是原来压强的
B．温度每升高1 ℃，压强的增量是0 ℃时压强的
C．气体的压强和热力学温度成正比
D．气体的压强和摄氏温度成正比
BC [根据查理定律p＝CT，知C正确，D错误；将T＝(273＋t)K代入得p＝C(273＋t)，升高1 ℃时的压强为p1＝C(274＋t)，所以Δp＝C＝，当t＝0 ℃时，Δp＝，p0为0 ℃时气体的压强，B正确，A错误。]
4.将质量相同的同种气体分别密封在体积不同的两容器A、B中，保持两部分气体体积不变，A、B中两部分气体的压强随温度t的变化图线a、b如图所示。则下列说法错误的是( )
A．A中气体的体积比B中的小
B．a、b图线的延长线与t轴的交点为同一点
C．A、B中气体温度改变量相同时，压强改变量相同
D．A、B中气体温度改变量相同时，A中气体压强改变量较大
C [两部分气体都发生等容变化，p t图线的延长线都过t轴上表示温度为－273.15 ℃的点，且斜率越大，体积越小，则A中气体的体积比B中的小，故A、B正确；题图中a图线的斜率较大，由数学知识可知温度改变量相同时，A中气体压强改变量较大，C错误，D正确。]
?题组三 气体实验定律的微观解释
5.如图所示，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
B [从p V图像中的AB图线看，气体状态由A变到B为等容升压，根据查理定律，一定质量的气体，当体积不变时，压强跟热力学温度成正比，所以压强增大，温度升高，A错误；一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，所以气体的温度升高，内能增加，B正确；气体的温度升高，分子平均速率增大，C错误；气体体积不变，温度升高，则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，D错误。]
6．(2022·山东济南外国语学校月考)关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )
A．当分子热运动变剧烈且分子平均间距变大时，气体压强一定变大
B．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
C．一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能一定增加
D．气体在等压膨胀过程中，温度、内能一定变大
D [当分子热运动变剧烈时，气体分子的平均动能变大，当气体间的平均距离变大时，气体分子的数密度变小，压强不知道如何变化，故A项错误；气体对容器壁的压强是分子对容器壁的碰撞产生的，在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强不为零，故B项错误；一定质量的理想气体压强增大，可以通过减小体积或者升高温度来实现，如果保持温度不变，减小体积的话，其分子的平均动能保持不变，故C项错误；气体在等压膨胀过程中由理想气体状态方程可知，温度一定升高，内能也一定增大，故D项正确。]
?题组四 理想气体的状态方程
7．(多选)一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T，经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中不可实现的是( )
A．先等温膨胀，再等容降温
B．先等温压缩，再等容降温
C．先等容升温，再等温压缩
D．先等容降温，再等温压缩
AC [根据理想气体的状态方程＝C，若经过等温膨胀，则T不变，V增加，p减小，再等容降温，则V不变，T降低，p减小，最后压强p肯定不是原来的值，A不可实现；同理可以确定C也不可实现。故A、C正确。]
8．(多选)对一定质量的理想气体( )
A．若保持气体的温度不变，则气体的压强减小时，气体的体积一定会增大
B．若保持气体的压强不变，则气体的温度减小时，气体的体积一定会增大
C．若保持气体的体积不变，则气体的温度减小时，气体的压强一定会增大
D．若保持气体的温度和压强都不变，则气体的体积一定不变
AD [根据＝C可知，若保持气体的温度不变，则气体的压强减小时，气体的体积一定会增大，选项A正确；根据＝C可知，若保持气体的压强不变，则气体的温度减小时，气体的体积一定会减小，选项B错误；根据＝C可知，若保持气体的体积不变，则气体的温度减小时，气体的压强一定会减小，选项C错误；根据＝C可知，若保持气体的温度和压强都不变，则气体的体积一定不变，选项D正确。故选AD。]
9．(2022·黑龙江哈尔滨三中期中测试)如图所示，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，两汽缸内装有理想气体，气体温度均等于环境温度，气体压强均等于大气压强，两汽缸的活塞到缸底距离都是L，A汽缸活塞的面积是B汽缸活塞面积的2倍，现在缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体温度变为环境温度的倍。设环境温度始终保持不变，求两个活塞移动的距离。
[解析] 设大气压强为p0，环境温度为T0
对于A汽缸内气体，由理想气体状态方程得：＝
对于B汽缸内气体，由玻意耳定律得：p0·L·S＝pB·(L－x)·S
对于两个活塞，加热稳定后由平衡条件得：pA·2S＋p0·S＝p0·2S＋pB·S
解得x＝L。
[答案] L
10．(多选)如图所示，甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图像，关于这两个图像的正确说法是( )
甲 乙
A．甲是等压线，乙是等容线
B．乙图中p t线与t轴交点对应的温度是－273.15 ℃，而甲图中V t线与t轴的交点不一定是－273.15 ℃
C．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系
D．乙图表明温度每升高1 ℃，压强增加相同，但甲图表明随温度的升高压强不变
AD [由查理定律p＝CT＝C(t＋273.15)及盖-吕萨克定律V＝CT＝C(t＋273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等容线，故A正确；由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t轴的交点温度均为－273.15 ℃，即热力学温度的0 K，故B错误；查理定律及盖-吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低、压强不太大的条件下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成立了，故C错误；由于图线是直线，甲图随温度的升高压强不变，故D正确。]
11.如图是某次医务人员为患者输液的示意图，在输液的过程中，液体及瓶内气体温度不变，下列说法正确的是(此时A、B内气体压强相等)( )
A．A瓶与B瓶中的药液一起用完
B．B瓶中的药液先用完
C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大
D．随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变
C [以B内气体为研究对象，向D中滴的液体为B瓶内的液体，B内液体减少后上方气体体积要增大，根据＝C(常量)可知，温度T不变时，若体积V增大则压强p减小，B内气体压强若减小，则A内气压将把液体压入B瓶内，如此重复，故A瓶内液体先被输完，A、B错误；C处气体压强pC＝p0－ρgh，液体高度h减小，则C处气体压强增大，故C正确，D错误。]
12．(2022·陕西西安长安一中月考)如图所示，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＝10 cm，右管水银柱长度h2＝7 cm，气柱长度L＝15 cm；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7 cm。
(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。
[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)，V1＝LS，T1＝300 K
末态：p2＝p0＋h′2－h′1(cmHg)，V2＝(L＋h1－h′1)S，T2＝390 K
由理想气体状态方程得＝
联立解得p0＝75 cmHg，p2＝78 cmHg
(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)＝72 cmHg，VZ1＝LS
末态：p3待求，VZ2＝(L＋h1－h)S
根据玻意耳定律有pZ1VZ1＝p3VZ2
对右管气体
初态：pY1＝p0＝75 cmHg，VY1＝(L＋h1－h2)S
末态：p3待求，VY2＝(L＋h1)S－(h2＋h1－h)S
根据玻意耳定律有pY1VY1＝p3VY2
联立解得h＝cm说明左右两管中都有水银，所以状态稳定后h1变为 cm。
[答案] (1)78 cmHg (2) cm
13．(2022·湖北荆门市高二期末)一个空的小容积易拉罐中插入一根粗细均匀的透明玻璃管，接口用蜡密封，在玻璃管内有一段长度为5 cm的水银柱，构成一个简易的“温度计”。已知易拉罐的容积是148 cm3，玻璃管内部的横截面积为0.2 cm2，罐外玻璃管的长度L为35 cm，如图甲所示，将“温度计”水平放置，当温度为27 ℃时，水银柱右端离管口的距离为20 cm。已知当地大气压强为75 cmHg，若“温度计”能重复使用，其内气体可视为理想气体，且使用过程中水银不溢出。求：
(1)将“温度计”如图甲放置，能测量的最高温度；
(2)将“温度计”如图乙竖直放置后(水银不会流入易拉罐中)，能测量的最高温度。
甲 乙
[解析] (1)将“温度计”如题图甲放置，对封闭气体分析
初始状态封闭气体的体积
V1＝V0＋(L－5－20)S＝150 cm3
初始状态封闭气体的温度T1＝t1＋273 K＝300 K
当水银柱在最右端时，温度最高，设最高温度为T2此时记为末状态，末状态的封闭气体的体积为
V2＝V0＋(L－5 )S＝154 cm3
该变化过程为等压变化，由盖-吕萨克定律得
＝，解得T2＝308 K。
(2)将“温度计”如题图乙竖直放置后，初始状态与第(1)问中的初始状态相同，即V1＝150 cm3，p1＝p0＝75 cmHg，T1＝300 K
末状态为水银柱在最上端时，此时温度最高，设最高温度为T3，封闭气体的体积和压强分别为V3＝V2＝154 cm3，p3＝p0＋p＝80 cmHg
由理想气体状态方程得＝，解得T3≈328.5 K。
[答案] (1)308 K (2)328.5 K
8课时分层作业(七)
?题组一 晶体和非晶体
1．某球形固体物质，其导热性能沿各个方向相同，则该物体( )
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.一定是多晶体，因为其物理性质具有各向同性
2．下列关于晶体和非晶体的说法正确的是( )
A.所有的晶体都表现为各向异性
B.大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体
C.因为金属的物理性质表现出各向同性，故金属是非晶体
D.所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点
3．(多选)下列说法正确的是( )
A.显示各向异性的物体必定是晶体
B.不显示各向异性的物体必定是非晶体
C.具有确定熔点的物体必定是晶体
D.不具有确定熔点的物体必定是非晶体
4．下列关于固体的说法正确的是( )
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，不可能成为不同的晶体
D.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能保持不变
5．某实验小组想测试两种材料的导电性能，他们将这两种材料加工成厚度均匀、横截面为正方形的几何体，分别如图甲、乙所示，经测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻，关于这两种材料，下列说法正确的是( )
甲 乙
A.材料甲一定是晶体
B.材料甲一定是非晶体
C.材料乙一定是单晶体
D.材料乙一定是多晶体
?题组二 晶体的微观结构
6．关于晶体和非晶体，说法正确的是( )
A.它们是由不同的空间点阵构成的
B.晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是无规则的
C.晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动的
D.在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，数量不等的是非晶体
7.晶体内部的分子有序排列为如图所示的空间点阵(图中的小黑点表示晶体分子)，图中AB、AC、AD为等长的三条直线。下列说法中正确的是( )
A.A处的晶体分子可以沿三条直线发生定向移动
B.三条直线上晶体分子的数目相同，表明晶体的物理性质是各向同性的
C.三条直线上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性质是各向异性的
D.以上说法均不正确
8．(2022·江苏扬州高三月考)清华大学研究团队成功制备出世界上最长的、单根长度达半米以上的碳纳米管，并在碳纳米管耐疲劳性能研究方面取得重大突破，碳纳米管有着极高的拉伸强度σb(大于105 N/mm2)，单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍，远远超过其他任何材料，其熔点是已知材料中最高的，下列说法正确的是( )
A.碳纳米管是非晶体
B.1 N/mm2＝103 Pa
C.拉伸强度可用公式表示为σb＝FS，其中F为材料拉断时所承受的最大力，S为材料原始横截面积
D.若在地球与同步卫星之间搭建一座天梯，碳纳米管是最佳材料
9．如图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)这种合金是固体时是不是晶体？
(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．(多选)关于晶体和非晶体，下列叙述正确的是( )
A.晶体一定有规则的几何形状，但其物理性质不一定都是各向异性的
B.单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规则排列
C.单晶体的各向异性是由于它的微粒按一定的规则在空间排列
D.石墨的硬度比金刚石差得多是由于它们的微粒按不同的规则在空间分布
11.(2022·江苏常州高二期中)2020年，“嫦娥五号”探测器顺利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷“压电效应”。如图所示，石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著。石英晶体( )
A.没有确定的熔点
B.具有各向同性的压电效应
C.没有确定的几何形状
D.是单晶体
12．利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的结构。如图所示的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料表面的原子排列有着共同的特点，这些共同的特点是：
(1)___________________________________________________；
(2)___________________________________________________。
13．如图所示，试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中能量的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明)。
5课时分层作业(七)
?题组一 晶体和非晶体
1．某球形固体物质，其导热性能沿各个方向相同，则该物体( )
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.一定是多晶体，因为其物理性质具有各向同性
B [导热性能沿各个方向相同的物体可能是非晶体，也可能是晶体，晶体具有确定的熔点，故A、D错误，B正确；物体几何外形是否规则不是判断是否为单晶体的依据，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具有规则的几何外形，当然，这只能是“后天”加工的，故C错误。]
2．下列关于晶体和非晶体的说法正确的是( )
A.所有的晶体都表现为各向异性
B.大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体
C.因为金属的物理性质表现出各向同性，故金属是非晶体
D.所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点
D [单晶体具有各向异性，而多晶体具有各向同性，故A错；食盐是晶体，大颗粒的盐磨成细盐仍有规则的几何外形和确定的熔点，故B错；多晶体具有各向同性，金属是晶体，故C错；单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故D正确。]
3．(多选)下列说法正确的是( )
A.显示各向异性的物体必定是晶体
B.不显示各向异性的物体必定是非晶体
C.具有确定熔点的物体必定是晶体
D.不具有确定熔点的物体必定是非晶体
ACD [单晶体具有各向异性，故只要具有各向异性的固体必定是晶体，故A正确；非晶体和多晶体均显示各向同性，故不显示各向异性的物体不一定是非晶体，还可能是多晶体，故B错误；晶体均具有确定的熔点，非晶体不具有确定的熔点，所以具有确定熔点的物体必是晶体，不具有确定的熔点的固体就必定是非晶体，故C、D正确。]
4．下列关于固体的说法正确的是( )
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，不可能成为不同的晶体
D.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能保持不变
B [将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍然是晶体，选项A错误；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，即表现为各向异性，选项B正确；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，例如石墨和金刚石，选项C错误；在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能变大，选项D错误。]
5．某实验小组想测试两种材料的导电性能，他们将这两种材料加工成厚度均匀、横截面为正方形的几何体，分别如图甲、乙所示，经测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻，关于这两种材料，下列说法正确的是( )
甲 乙
A.材料甲一定是晶体
B.材料甲一定是非晶体
C.材料乙一定是单晶体
D.材料乙一定是多晶体
C [测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻，说明了甲具有各向同性，而乙具有各向异性，单晶体的物理性质是各向异性的，所以乙一定是单晶体，而多晶体和非晶体是各向同性的，材料甲可能是多晶体，也可能是非晶体，故只有选项C正确。]
?题组二 晶体的微观结构
6．关于晶体和非晶体，说法正确的是( )
A.它们是由不同的空间点阵构成的
B.晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是无规则的
C.晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动的
D.在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，数量不等的是非晶体
B [空间点阵是晶体的特殊结构，是晶体的一个特性，A错误；组成物质的微粒永不停息地在做热运动，不管是晶体还是非晶体，C错误；非晶体各个平面上微粒的排列都是杂乱无章的，即使是晶体各个层面微粒数也不一定相等，D错误。故选B。]
7.晶体内部的分子有序排列为如图所示的空间点阵(图中的小黑点表示晶体分子)，图中AB、AC、AD为等长的三条直线。下列说法中正确的是( )
A.A处的晶体分子可以沿三条直线发生定向移动
B.三条直线上晶体分子的数目相同，表明晶体的物理性质是各向同性的
C.三条直线上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性质是各向异性的
D.以上说法均不正确
C [晶体中的分子只在平衡位置附近振动，不会沿三条直线发生定向移动，故A错；三条直线上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性质是各向异性的，故B、D错，C正确。]
8．(2022·江苏扬州高三月考)清华大学研究团队成功制备出世界上最长的、单根长度达半米以上的碳纳米管，并在碳纳米管耐疲劳性能研究方面取得重大突破，碳纳米管有着极高的拉伸强度σb(大于105 N/mm2)，单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍，远远超过其他任何材料，其熔点是已知材料中最高的，下列说法正确的是( )
A.碳纳米管是非晶体
B.1 N/mm2＝103 Pa
C.拉伸强度可用公式表示为σb＝FS，其中F为材料拉断时所承受的最大力，S为材料原始横截面积
D.若在地球与同步卫星之间搭建一座天梯，碳纳米管是最佳材料
D [碳纳米管有固定的熔点，是纳米晶体，故A项错误；由1 Pa＝1 N/m2可知，1 N/mm2＝106 Pa，故B项错误；由拉伸强度的单位可知，拉伸强度应该等于力与面积的比值，故C项错误；因为碳纳米管单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍，远远超过其他任何材料，故D项正确。]
9．如图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)这种合金是固体时是不是晶体？
(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？
[解析] (1)图中BC段表示该合金的熔化过程，说明它有确定的熔点，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＝8 min。(4)BC段为固液共存状态。
[答案] (1)是晶体 (2)210 ℃ (3)8 min
(4)固液共存状态
10．(多选)关于晶体和非晶体，下列叙述正确的是( )
A.晶体一定有规则的几何形状，但其物理性质不一定都是各向异性的
B.单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规则排列
C.单晶体的各向异性是由于它的微粒按一定的规则在空间排列
D.石墨的硬度比金刚石差得多是由于它们的微粒按不同的规则在空间分布
BCD [晶体分单晶体和多晶体，多晶体形状不规则，故A错误；单晶体内部的微粒按一定规则排列，使单晶体具有规则的几何形状，故B正确；单晶体的各向异性是由于它的微粒按一定的规则在空间排列，故C正确；石墨与金刚石硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同，石墨的层状结构决定了它的质地柔软，而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度，故D正确。]
11.(2022·江苏常州高二期中)2020年，“嫦娥五号”探测器顺利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷“压电效应”。如图所示，石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著。石英晶体( )
A.没有确定的熔点
B.具有各向同性的压电效应
C.没有确定的几何形状
D.是单晶体
D [晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，石英是单晶体，有确定的熔点，有确定的几何形状，A、C两项错误，D项正确；沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著，其他方向不明显，故具有各向异性的压电效应，B项错误。]
12．利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的结构。如图所示的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料表面的原子排列有着共同的特点，这些共同的特点是：
(1)___________________________________________________；
(2)___________________________________________________。
[解析] (1)在确定的方向上原子有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同。
(2)原子排列具有一定的对称性。
[答案] 见解析
13．如图所示，试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中能量的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明)。
[解析] 熔化前，晶体从外界吸收能量，主要用来增加组成点阵结构的微粒的平均动能，使物体的温度升高，其体积一般也有所增大，也有小部分能量用来增加微粒的势能。
熔化时，当温度升高到熔点，点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能，能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置，破坏点阵结构，开始熔化。继续加热，微粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能，而完全消耗在破坏点阵结构上，即用来增加势能。
熔化后，液体吸收的能量主要转变为分子动能，只要继续加热，温度就会升高。
[答案] 见解析
5课时分层作业(八)
?题组一 液体的表面张力
1．(2022·江苏扬州中学月考)下列现象中，不是由液体的表面张力造成的是( )
A.船浮于水面上
B.硬币或钢针浮于水面上
C.绸布伞有缝隙但不漏雨水
D.锋利的玻璃片，用酒精灯烧一段时间后变钝了
2．关于液体，下列说法正确的是( )
A.硬币能浮在水面上并非因为所受浮力等于重力
B.水黾能静止在水面上，是因为表面张力与重力平衡
C.液面为凸形时表面张力使表面收缩，液面为凹形时表面张力使表面伸张
D.毛细现象只能发生在浸润的固体和液体之间
3.我国航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里完成了一个水球实验，用细金属环从水里取出一个水膜，不断向水膜上注水，水膜逐渐变成一个水球，如图所示。此实验中( )
A.水球受到的重力为零
B.水球表面分子间的作用力为零
C.水球的形成与液体的表面张力有关
D.宇航员经水球表面反射成倒立的像
4．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠。这一物理过程中，水分子间的作用力的下列说法正确的是( )
A.引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大
C.引力、斥力都减小 D．引力、斥力都增大
?题组二 浸润和不浸润、毛细现象、液晶
5．下列对浸润与不浸润现象的认识正确的是( )
A.水是浸润液体，水银是不浸润液体
B.浸润现象中，附着层里分子比液体内部稀疏
C.不浸润现象中，附着层里的分子受到固体分子的吸引较液体内部分子的吸引强
D.不浸润现象中，附着层里分子间表现出吸引力；浸润现象中，附着层里分子间表现出排斥力
6．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所示的模型，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；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。结合以上内容和你所学知识，关于通电雾化玻璃，你认为下列叙述比较合理的是( )
A.不通电时，入射光在液晶层发生了全反射，导致光线无法通过
B.不通电时，入射光在液晶层发生了干涉，导致光线无法通过
C.通电时，入射光在通过液晶层后方向发生了改变
D.通电时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播
7．液晶电视不断降价，逐步走进了千家万户。液晶电视的关键部件是液晶层，下列关于液晶层的工作原理说法正确的是( )
A.液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
B.液晶的光学性质随温度的变化而变化
C.液晶的光学性质随外加电压的变化而不变
D.液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
8．(2022·山东临沂一中月考)在密闭的容器内，放置一定量的液体，如图甲所示，若将此容器置于在轨道上正常运行的人造地球卫星上，则容器内液体的分布情况应是( )
(a) (b) (c) (d)
甲 乙
A.仍然如图甲所示
B.只能如图乙中(a)所示
C.可能如图乙中(c)或(d)所示
D.可能如图乙中(a)或(b)所示
9．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，不至于流到瓶子外面，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？你能想出其他的方法吗？
10．(多选)(2022·辽宁本溪满族自治县高级中学高二期末)液晶在现代生活中扮演着重要的角色，下列对于液晶的认识，正确的是( )
A.液晶态就是固态和液态的混合物
B.液晶具有各向异性的性质
C.液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性
D.天然存在的液晶很多，如果这种物质是液晶，那么它在任何条件下都是液晶
11．(2022·天津南开中学高二月考)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
12．(1)用纸折一只小船，船尾粘一小块肥皂，轻轻放在清水盆中，纸船会自动前进一小段距离，为什么？
(2)李晓同学到某风景区爬山，山上有一水潭，水潭中的水是富含矿物质的矿泉水。李晓发现水潭底部有许多硬币，可能是游客投掷的，令人惊奇的是，居然还有硬币浮在水面上，这是怎么回事，谁能帮李晓解开心中的谜团？
13．(2022·内蒙古高二测试)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所示，细线被绷紧是因为液体表面层存在表面张力，表面张力的作用是使得液面有__________(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”)。
5课时分层作业(八)
?题组一 液体的表面张力
1．(2022·江苏扬州中学月考)下列现象中，不是由液体的表面张力造成的是( )
A.船浮于水面上
B.硬币或钢针浮于水面上
C.绸布伞有缝隙但不漏雨水
D.锋利的玻璃片，用酒精灯烧一段时间后变钝了
A [船浮在水面上是由于水的浮力作用，与表面张力无关；水的表面张力作用能使硬币或钢针浮在水面上；绸布伞伞面的布料有缝隙但不漏雨水是因为水的表面张力作用；玻璃熔化为液体后，其表面受表面张力作用，使表面收缩为球面，从而使玻璃片变钝，故本题应选A。]
2．关于液体，下列说法正确的是( )
A.硬币能浮在水面上并非因为所受浮力等于重力
B.水黾能静止在水面上，是因为表面张力与重力平衡
C.液面为凸形时表面张力使表面收缩，液面为凹形时表面张力使表面伸张
D.毛细现象只能发生在浸润的固体和液体之间
A [硬币能浮在水面上是因为受到表面张力的作用，而不是浮力作用的结果，A项正确；水黾能静止在水面上，是因为液体表面层对其的弹力与重力平衡的结果，B项错误；液面为凸形时表面张力使表面收缩，液面为凹形时表面张力也使表面收缩，C项错误；毛细现象可以发生在浸润的固体和液体之间，也可以发生在不浸润的固体和液体之间，D项错误。]
3.我国航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里完成了一个水球实验，用细金属环从水里取出一个水膜，不断向水膜上注水，水膜逐渐变成一个水球，如图所示。此实验中( )
A.水球受到的重力为零
B.水球表面分子间的作用力为零
C.水球的形成与液体的表面张力有关
D.宇航员经水球表面反射成倒立的像
C [水球处于完全失重状态，但是受到的重力不为零，A错误；水球表面分子间的作用力表现为引力，B错误；液体的表面张力作用使液体的表面积最小化，而在体积相同的情况下，球形的面积最小，C正确；由于水球类似于凸透镜，所以宇航员经水球折射成倒立的像，D错误。]
4．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠。这一物理过程中，水分子间的作用力的下列说法正确的是( )
A.引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大
C.引力、斥力都减小 D．引力、斥力都增大
D [当水汽凝结成水珠时，水分子之间的距离减小，分子间的引力和斥力同时增大，只是斥力比引力增加得更快一些，D正确。]
?题组二 浸润和不浸润、毛细现象、液晶
5．下列对浸润与不浸润现象的认识正确的是( )
A.水是浸润液体，水银是不浸润液体
B.浸润现象中，附着层里分子比液体内部稀疏
C.不浸润现象中，附着层里的分子受到固体分子的吸引较液体内部分子的吸引强
D.不浸润现象中，附着层里分子间表现出吸引力；浸润现象中，附着层里分子间表现出排斥力
D [一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质均有关，不能肯定哪种液体是浸润液体或不浸润液体，选项A错误；在浸润现象中，附着层内分子受到固体分子吸引力较液体内部分子吸引力大，分子分布比液体内部更密，因而在附着层里液体分子表现出相互排斥的力，附着层有扩展的趋势，不浸润现象则相反，选项B、C错误，选项D正确。]
6．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所示的模型，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；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。结合以上内容和你所学知识，关于通电雾化玻璃，你认为下列叙述比较合理的是( )
A.不通电时，入射光在液晶层发生了全反射，导致光线无法通过
B.不通电时，入射光在液晶层发生了干涉，导致光线无法通过
C.通电时，入射光在通过液晶层后方向发生了改变
D.通电时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播
D [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，A、B项错误；由题意，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，C项错误，D项正确。]
7．液晶电视不断降价，逐步走进了千家万户。液晶电视的关键部件是液晶层，下列关于液晶层的工作原理说法正确的是( )
A.液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
B.液晶的光学性质随温度的变化而变化
C.液晶的光学性质随外加电压的变化而不变
D.液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
D [液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A错误；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质。温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质。液晶电视依据的是液晶的光学性质随外加电压的变化而变化工作的，选项D正确，B、C错误。]
8．(2022·山东临沂一中月考)在密闭的容器内，放置一定量的液体，如图甲所示，若将此容器置于在轨道上正常运行的人造地球卫星上，则容器内液体的分布情况应是( )
(a) (b) (c) (d)
甲 乙
A.仍然如图甲所示
B.只能如图乙中(a)所示
C.可能如图乙中(c)或(d)所示
D.可能如图乙中(a)或(b)所示
D [容器与液体所受重力均提供容器与液体做匀速圆周运动的向心力，液体仅受表面张力的作用，其表面收缩到面积最小的状态，所以如果液体对于容器是浸润的，那么将出现题图乙中(b)的情况；如果液体对于容器是不浸润的，那么就表现为题图乙中(a)的情况，故选项D正确。]
9．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，不至于流到瓶子外面，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？你能想出其他的方法吗？
[解析] 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棒是不浸润液体，浸润铜或锌，所以用铜棒或锌棒引流即可。
[答案] 见解析
10．(多选)(2022·辽宁本溪满族自治县高级中学高二期末)液晶在现代生活中扮演着重要的角色，下列对于液晶的认识，正确的是( )
A.液晶态就是固态和液态的混合物
B.液晶具有各向异性的性质
C.液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性
D.天然存在的液晶很多，如果这种物质是液晶，那么它在任何条件下都是液晶
BC [液晶是介于液态与结晶态之间的一种物质状态，不是固态和液态的混合物，故A错误；液晶具有与晶体相似的性质，如具有光学各向异性，液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的性质，故B正确；液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征，所以液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故C正确；天然存在的液晶并不多，多数液晶是人工合成的，如果这种物质是液晶，那么它在加热的条件下可能变成液体，故D错误。故选BC。]
11．(2022·天津南开中学高二月考)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
B [单晶体和多晶体都有确定的熔点，故A项错误；彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异性的特点，故B项正确；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项错误；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项错误。]
12．(1)用纸折一只小船，船尾粘一小块肥皂，轻轻放在清水盆中，纸船会自动前进一小段距离，为什么？
(2)李晓同学到某风景区爬山，山上有一水潭，水潭中的水是富含矿物质的矿泉水。李晓发现水潭底部有许多硬币，可能是游客投掷的，令人惊奇的是，居然还有硬币浮在水面上，这是怎么回事，谁能帮李晓解开心中的谜团？
[解析] (1)船尾粘有肥皂，每单位长度的表面张力减小，船四周水面收缩的表面张力的合力向前，使船自动前进。(2)一般来说，当水中溶有一些溶质后，其表面张力系数会发生变化。一般无机物如氯化钠、硝酸钾、盐酸、氢氧化钠等，溶于水后会使溶液的表面张力系数随着溶液浓度的增加而缓慢增大。因此纯水“托”不住硬币，而一些富含矿物质的矿泉水能“托”住硬币。
[答案] 见解析
13．(2022·内蒙古高二测试)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所示，细线被绷紧是因为液体表面层存在表面张力，表面张力的作用是使得液面有__________(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”)。
[解析] 细线被绷紧是因为液体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，拉力F对肥皂液膜做正功，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。
[答案] 收缩到最小 增大
5
