第2章测评
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.玻璃管裂口尖端非常尖锐,如图甲所示,将其在火焰上烧熔,冷却后尖端变钝,如图乙所示。该现象说明( )
A.玻璃在导热时具有各向异性
B.烧熔使玻璃由晶体变为非晶体
C.玻璃烧熔为液态时表面分子间的作用力表现为斥力
D.玻璃烧熔为液态时表面存在张力
2.关于以下几幅图中现象的分析,下列说法正确的是( )
A.甲图中水黾停在水面而不下沉,是浮力作用的结果
B.乙图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.丙图中毛细管中液面高于管外液面的是毛细现象,低于管外液面的不是毛细现象
D.丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后,它的尖端会变钝,是一种浸润现象
3.水对玻璃是浸润液体,而水银对玻璃是不浸润液体,它们在毛细管中将发生上升或下降的现象,现把粗细不同的三根毛细管插入水或水银中,液柱如图所示,其中正确的现象应是( )
4.2022年3月23日,航天员王亚平在空间站核心舱演示太空液桥实验。在两块小塑料板上分别挤上些许水,形成了两个小水球,而后塑料板轻轻靠近,两个小水球就融为一体并在塑料板间形成一个数厘米长的液体小“桥”。下列说法正确的是( )
A.日常生活中地球上不可能有“水桥”现象
B.液体表面张力是液体所有分子间相互吸引作用力的宏观体现
C.液体表面张力有使液体表面积缩小的趋势,使势能趋于最小
D.空间站核心舱内,在太空微重力环境下,液体的表面张力比在地面上更大
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
5.下列说法正确的是( )
A.黄金可以切割加工成任意形状,所以是非晶体
B.同一种物质可以形成多种晶体
C.单晶体的所有物理性质都是各向异性的
D.玻璃没有确定的熔点
6.下列说法正确的是( )
A.单晶体的某些物理性质与方向有关,这种性质叫各向异性
B.不具有规则几何形状的物体一定不是晶体
C.玻璃是非晶体
D.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
7.有关晶体的微观结构,下列说法正确的有( )
A.同种元素的原子按不同结构排列具有相同的物理性质
B.同种元素的原子按不同结构排列具有不同的物理性质
C.同种元素形成晶体只能有一种排列规律
D.同种元素形成晶体可能有不同的排列规律
8.下列说法正确的有( )
A.蔗糖受潮后粘在一起,没有确定的几何形状,所以它是非晶体
B.组成晶体的原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的
C.某些液晶中掺入少量多色性染料后,对不同颜色的光吸收强度与所加电场的电场强度有关
D.液体表面张力的方向总是垂直于液面,指向液体内部
三、非选择题:共60分。考生根据要求作答。
9. (4分)一电炉的功率P=200 W,将质量m=240 g的固体样品放在电炉内,通电后电炉内的温度变化如图所示。设电能全部转化为热能并全部被样品吸收,则该固体样品的熔点为 。
10.(4分)把熔化的蜂蜡薄薄地涂在两种材料所做的薄片上,用一根缝衣针烧热后用针尖接触蜂蜡层的背面,熔化区域的形状如甲、乙两图所示, (选填“甲”或“乙”)图中的薄片一定是晶体;液晶的分子排布与液体和固体都有区别,这种排布使液晶既像液体一样具有流动性,又具有各向异性,下面 (选填“丙”或“丁”)图是液晶分子示意图。
11.(6分)在探究固体熔化过程的规律时,同学们使用完全相同的实验装置(如图甲所示),对两种不同的物质进行了a、b、c三组实验,绘制的图像如图乙所示,其中b、c的质量相同。
(1)分析图像可知,a、b、c的相同点是 。
(2)进一步分析图像,还有许多发现,对比a、b图像可知,它们的熔点 (选填“相同”或“不相同”),a、b图像不同的原因是 。
(3)b物质固态时的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)c物质固态时的比热容。
12.(6分)水在不同温度下有不同的汽化热,温度升高,水的汽化热 (选填“增大”或“减小”)。水在100 ℃时的汽化热是2.26×106 J/kg,它表示使1 kg、100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气需吸热 ,这些热量完全用于增加水分子的 。
13.(10分)如图所示,通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间,未通电时,看起来像一块毛玻璃,不透明;通电后,看起来像一块普通玻璃,透明。通电雾化玻璃能满足玻璃的通透性和保护隐私的双重要求,被广泛应用于各领域。请根据液晶的特点,分析其工作原理。
14.(12分)如图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)这种合金在固态时是不是晶体
(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
15.(18分)将500 g处于熔点的液态铅,倒入1 L 22 ℃的水中,铅在水中凝固,此时水的温度升高,并有一部分水变成了100 ℃的水蒸气,如果余下的水最后温度是27 ℃,那么变成水蒸气的水的质量是多少 [已知铅的熔点为327 ℃,熔化热为0.247×105 J/kg,比热容为126 J/(kg·℃),水的汽化热为2.26×106 J/kg,熔化热是指单位质量的晶体在熔化时变为同温度的液态物质所吸收的热量。]
第2章测评
1.D 玻璃是非晶体,高温熔化冷却凝固后仍然是非晶体,导热性表现为各向同性,故A、B错误。玻璃管裂口尖端在火焰上烧熔,冷却后尖端变钝,是表面张力的作用,因熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩,故C错误,D正确。
2.B 因为液体表面张力的存在,某些小昆虫才能在水面上行走自如,故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,故B正确;液面高于管外和低于管外的现象都属于毛细现象,故C错误;玻璃管的裂口在火焰上烧熔后,它的尖端会变钝,是表面张力的作用结果,不是浸润现象,故D错误。
3.D 水银对玻璃是不浸润液体,不浸润液体在毛细管内附着层液体的分子密度较小,液体分子间距较大(大于r0),此时附着层内的分子相互作用表现为引力,液面呈现收缩的趋势,即液面下降,故不浸润液体在毛细管内下降,而且毛细管越细,不浸润液体在毛细管内下降的高度越大,故A、C错误;水对玻璃是浸润液体,浸润液体在毛细管内上升,而且毛细管越细,浸润液体在毛细管内上升的高度越大,故B错误,D正确。
4.C “水桥”形成的根本原因是水的表面张力的作用,在地球上也可以有“水桥”现象,只是因为重力影响桥的宽度较短,A错误;液体表面张力是液体表面分子间相互吸引作用力的宏观体现,B错误;液体表面分子间间距大于内部分子间间距,表现为引力,有使液体表面积缩小的趋势,使势能趋于最小,C正确;液体的表面张力大小取决于液体分子间间距,与环境重力大小无关,D错误。
5.BD 所有的金属都是多晶体,因而黄金也是多晶体,多晶体没有规则的几何形状,故A错误;同一种物质可以形成多种晶体,如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体,故B正确;单晶体具有各向异性是指某些物理性质呈各向异性,并不是所有物理性质都呈现各向异性,故C错误;玻璃是非晶体,因而没有确定的熔点,D正确。
6.AC 单晶体的某些物理性质与方向有关,这种性质叫各向异性,故A正确;多晶体没有规则的几何形状,故B错误;区分晶体和非晶体唯一的方法是看有没有确定的熔点,晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,玻璃没有固定的熔点,故C正确;在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度不变,吸收的热量转化为分子势能,所以内能增大,故D错误。
7.BD 同种元素的原子可以按不同结构排列,形成不同的物质,不同物质的物理性质不同,例如,同是由碳元素组成的石墨和金刚石的密度、机械强度、导热性能、导电性能和光学性质等都有很大差别,所以B、D正确,A、C错误。
8.BC 蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,但它是晶体,故A错误;由晶体的内部特征可知,在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的,具有空间上的周期性,故B正确;掺入染料后的液晶在不同电场中对不同颜色的光吸收强度不同,故C正确;表面张力产生在液体表面层,它的方向跟液面平行,使液面具有收缩的趋势,故D错误。
9.答案 60 ℃
解析 由题图可知样品的熔点为60℃。
10.答案 乙 丙
解析 甲图传热各向同性,乙图传热各向异性,故乙图一定是单晶体,甲图可能是非晶体;丁图分子排列杂乱无章,不是液晶,而丙图分子排列有规则,是液晶。
11.答案 (1)有固定的熔点 (2)相同 a、b的质量不同
(3)小于
解析 (1)三个图像均有一段温度不变的水平线,在这一段时间中吸收热量,温度没有改变,此后会再次升温,说明都有确定的熔点,都是晶体。
(2)从图像得到a、b的熔点相同,题中说明只有两种物质,故a、b是同一种物质,图像不同的原因是a、b的质量不同。
(3)根据公式Q吸=cmΔt,相同质量的物体吸收相同的热量升温越小,比热容越大,故c的比热容大。
12.答案 减小 2.26×106 J 分子势能
解析 温度越高,水分子运动的平均动能越大,越容易克服液体内部的水分子对它的束缚变成气体分子,因此汽化所需热量减少;Q=mL=1×2.26×106J=2.26×106J。水在沸点变成同温度的水蒸气时,分子平均动能不变,分子势能增大。
13.答案 见解析
解析 在自然条件下,液晶层中的液晶分子无规则排列,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。
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。
14.答案 (1)是 (2)210 ℃ (3)8 min (4)固、液共存态
解析 图中BC阶段表示该合金的熔化过程,说明有确定的熔点,所以这种合金在固态时是晶体,且熔点为210℃,熔化过程用了Δt=(14-6)min=8min,BC段为固、液共存状态。
15.答案 4 g
解析 铅由液态变为固态放出的热量
Q1=λm1=0.247×105×0.5J=1.24×104J
铅由327℃降低到27℃放出的热量
Q2=c1m1Δt1=126×0.5×(327-27)J=1.89×104J
设有质量为m的水变成100℃的水蒸气,这些水升温吸收的热量为
Q3=c2mΔt2=4.2×103×m×(100-22)(J)
这些水汽化吸收的热量为
Q4=Lm=2.26×106J/kg×m
余下的水吸收的热量为
Q5=c2m2Δt3=4.2×103×(1-m)×(27-22)(J)
因此有Q1+Q2=Q3+Q4+Q5
解得m=0.004kg=4g。 (共15张PPT)
第2章
本章整合
知识网络·体系构建
重点题型·归纳整合
目录索引
知识网络·体系构建
提示 (1)有规则的几何形状,有固定的熔点,各向异性 (2)没有规则的几何形状,有固定的熔点,各向同性 (3)没有规则的几何形状,没有固定的熔点,各向同性 (4)液体表面各部分间的相互作用力 (5)最小 (6)液体润湿某种固体并附着在该固体的表面上的现象 (7)液体不润湿某种固体,也不附着在该固体的表面上的现象 (8)浸润液体在细管中上升的现象和不浸润液体在细管中下降的现象
重点题型·归纳整合
一、晶体和非晶体
单晶体、多晶体及非晶体之间的相同点与不同点
典例1 (多选)下列叙述正确的是( )
A.晶体的各向异性是由于它的微粒在空间有规律的排列
B.单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列
C.非晶体有规则的几何形状和确定的熔点
D.石墨的硬度比金刚石差得多,是由于它的微粒没有按空间点阵分布
AB
解析 晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质,也正是由于它的微粒按一定规律排列,使单晶体具有规则的几何形状,选项A、B正确;非晶体没有规则的几何形状和确定的熔点,选项C错误;石墨与金刚石的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,选项D错误。
针对训练1
(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.同种物质微粒在不同条件下有可能生成不同的晶体
D.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
BC
解析 将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒仍是晶体,A错误;有些晶体在不同方向上有不同的光学性质,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;在熔化过程中,晶体固液共存,吸热但温度不变,分子平均动能不变,但分子势能增加,D错误。
二、液体微观结构、宏观性质及浸润、毛细现象
1.液体的结构更接近于固体,具有一定体积,其有难压缩、易流动、没有确定的形状等特点。
2.表面张力是液体表面层各个部分之间相互作用的吸引力。它是由表面层内分子之间的引力产生的,表面张力使液体表面具有收缩的趋势。
3.浸润、不浸润现象和液体、固体都有关系,与附着层的分子间距离有关。
4.毛细现象是表面张力、浸润和不浸润共同作用的结果。若液体浸润毛细管管壁,则附着层有扩张的趋势,毛细管中液面上升,反之,液面下降。
典例2 (多选)下列说法正确的是( )
A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是水的表面存在表面张力的缘故
B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能,这是油脂使水的表面张力增大的缘故
C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中,悬浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果
D.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关
ACD
解析 针浮在水面是表面张力作用的结果,A正确;水对油脂表面是不浸润的,所以成水珠状,水对玻璃表面是浸润的,无法形成水珠,B错误;宇宙飞船中的圆形水滴是表面张力作用的缘故,C正确;毛细现象中有的液面升高,有的液面降低,这与液体种类和毛细管的材质有关,D正确。
针对训练2
(多选)关于固体、液体和气体,下列说法正确的是( )
A.固体可以分为晶体和非晶体两类,非晶体和多晶体都没有规则的几何形状
B.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些多晶体相似,具有各向同性
C.晶体和非晶体不能互相转化
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
AD
解析 固体可以分为晶体和非晶体两类,晶体又分为单晶体和多晶体,非晶体和多晶体都没有规则的几何形状,故A正确;液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些单晶体相似,具有各向异性,故B错误;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,例如天然石英是晶体,加工后做成玻璃就是非晶体,故C错误,D正确。
