人教版2018-2019学年物理选修3-3
第九章《固体、液体和物态变化》
章末检测卷
一、单项选择题
1.关于晶体和非晶体的下列说法中,正确的是( )
A.黄金可以打造成类型不同的首饰,是非晶体
B.金属整体表现为各向同性,故金属是非晶体
C.化学成分相同的物质,只能生成同一晶体
D.晶体的各向异性是由于组成晶体的微粒呈现有序排列的结果
2.下列关于晶体与非晶体的说法中正确的是( )
A.晶体能溶于水,而非晶体不能溶于水
B.单晶体内部的物质微粒是规则排列的,而非晶体内部物质微粒排列是不规则的
C.晶体内部的物质微粒是静止的,而非晶体内部的物质微粒在不停地运动
D.晶体显示各向异性,非晶体显示各向同性
3.如图所示,在一个大烧杯A内放一个小烧杯B,杯内都放有水,现对A的底部加热,则( )
A.烧杯A中的水比B中的水先沸腾
B.两烧杯中的水同时沸腾
C.烧杯A中的水会沸腾,B中的水不会沸腾
D.上述三种情况都可能
4.高压锅又叫压力锅,用它可以将被蒸煮的食物加热到100 ℃以上,所以食物容易被煮熟,且高压锅煮食物比普通锅煮食物省时间、省燃料,尤其做出的米饭香软可口,很受人们欢迎.下表是AS22-5-80高压锅的铭牌,对此下列解释正确的是( )
A.食品受到的压强大而易熟
B.高压锅保温性能好,热量损失少而易熟
C.锅内温度能达到100 ℃以上,食品因高温而易熟
D.高压锅的密封性好,减少水的蒸发而易熟
5.下列说法正确的是( )
A.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
B.用打气筒给自行车打气,越打越费劲,说明气体分子之间有斥力
C.教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动,这种运动是布朗运动
D.露珠呈球形状是由于液体表面张力的作用
6.质量相同、温度都是0 ℃的水和冰的内能相比较,正确的说法是( )
A.水的内能多,因为水凝结成冰时要放出热量,内能减少
B.冰的内能多,因为冰的密度比水的小,水凝结成冰时,体积是增大的,分子的势能是增大的
C.它们的内能是相等的,因为它们的温度相等
D.无法比较,因为它们的体积不一样
7.如图是水在1标准大气压下汽化热与温度的关系,关于汽化热,下列说法中正确的是( )
A.液体只有在沸腾时才有汽化热
B.某种物质的汽化热是一定的
C.质量越大汽化热越大
D.汽化热与物质汽化时所处的温度和压强有关
二、多项选择题
8.如图所示,a、b是航天员王亚平在“天宫一号”实验舱做水球实验时水球中形成的气泡,a、b两气泡温度相同且a的体积大,气泡内的气体视为理想气体,则下列说法正确的是( )
A.水球呈球形是由于表面张力作用的结果
B.此时水球内的水分子之间只有引力
C.a内气体的分子平均动能比b的大
D.在水球表面滴一小滴红墨水若水球未破,最后水球将呈红色
9.水对玻璃是浸润液体而水银对玻璃是不浸润液体,它们在毛细管中将产生上升或下降的现象,现把不同粗细的三根毛细管插入水和水银中,如图所示,正确的现象应是( )
A. B. C. D.
10.下列说法中正确的是( )
A.布朗运动是悬浮在液体中固体分子所做的无规则运动
B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
C.液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点
D.当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越小
11.关于干湿泡温度计,下列说法正确的是( )
A.湿泡所显示温度正常都高于干泡显示温度
B.干泡所示温度正常都是高于湿泡所显示温度
C.在同等温度下,干湿泡温度差别越大,说明该环境越干燥
D.在同等温度下,干湿泡温度差别越大,说明该环境越潮湿
12.下列说法中正确的是( )
A.不论是何种液体,表面张力总是要使液体表面收缩
B.表面张力的方向总是在液面的切面上,与设定的分界面垂直
C.表面层内的液体分子没有斥力,只有引力
D.表面层内的液体分子分布较液体内部稀疏,分子间作用力表现为引力
13.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确定的几何形状
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.在围绕地球运行的“天宫一号”中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果
D.空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压
E.大量气体分子做无规则运动,速率有大有小,但分子的速率按“中间少,两头多”的规律分布
14.下列说法正确的是( )
A.液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B.单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点
C.单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性
D.通常金属在各个方向的物理性质都相同,所以金属是非晶体
E.液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征
三、填空题
15.如图甲所示,取一支大容量的注射器,拉动活塞吸进一些乙醚,用橡皮帽把小孔堵住,迅速向外拉动活塞到一定程度时,注射器里的液态乙醚消失而成为气态,此时注射器中的温度________(选填“升高”“降低”或“不变”),乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的________线(选填“A”“B”“C”).图中f(v)表示速率v处单位速率区间内的分子数百分率.
16.如图甲是晶体物质微粒在平面上的排列情况,图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同,由此得出晶体具有________的性质.如图乙所示,液体表面层分子比较稀疏,分子间的距离大于分子平衡时的距离r0,因此表面层分子间作用力的合力表现为________.
三、计算简答题
17.太阳与地球的距离为1.5×1011m,地球半径为6.37×106m,太阳光以平行光束入射到地面.地球表面有的面积被水面覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024J.设水面对太阳辐射的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%的能量重新辐射出去.太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1 kg水需要2.2×106J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面.试估算整个地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,地球表面积为4πR2,水的密度为1×103kg/m3)
18.食盐晶体由钠离子和氯离子组成,如图所示是食盐中钠离子和氯离子空间分布的示意图,这个图把相邻离子的中心用线连接起来,组成了一个个大小相等的立方体.现在要估算相邻两个钠离子中心的距离,除了知道食盐的密度ρ=2.17×103kg/m3外,还要知道哪些数据?请用字母表示这些已知数据,推导出相邻两个钠离子中心距离的表达式.
19.气温为10 ℃时,测得空气的绝对湿度p=800 Pa,则此时的相对湿度为多少?如果绝对湿度不变,气温升至20 ℃,相对湿度又为多少?(已知10 ℃的水汽的饱和汽压为p1=1.228×103Pa,20 ℃时水汽的饱和汽压为p2=2.338×103Pa.)
答案解析
1.D
【解析】多数金属都是晶体,A、B错误;由于物质微粒的排列方式不同,化学成分相同的物质,可能生成多种晶体,C错误;晶体的各向异性是由于组成晶体的微粒呈现有序排列的结果,D正确.
2.B
【解析】
3.C
【解析】沸腾的条件是:(1)达到沸点;(2)能继续吸热.对烧杯A加热到水的沸点后,若继续加热,烧杯A中的水会沸腾.由于沸腾时水的温度保持在沸点不变,即烧杯B中的水也达到沸点,但由于它与烧杯A中的水处于热平衡状态,两者无温度差,无法再从烧杯A的水中吸热,因此烧杯B中的水只能保持在沸点而不会沸腾.
4.C
【解析】高压锅蒸煮的食物易熟是由于:高压锅蒸煮食物时,高压锅盖盖上后就是一个密封容器,加热时锅内水温不断升高,水的蒸发不断加快,由于锅是密封的,锅内水面上方的水蒸气越来越多,锅内水蒸气的压强就越来越大,直到气压阀被顶起为止,锅内气压才不再增大,此时锅内气压一般达到1.21 atm,在这样的气压下,水的沸点接近121 ℃,比普通锅内温度高出约20 ℃,所以食物就容易熟了,只有选项C是正确的.
5.D
【解析】感觉“潮湿”还是“干燥”,取决于水分蒸发的快慢.在一定气温条件下,大气中相对湿度越大,水汽蒸发的就越慢,人就感觉越潮湿,相对湿度小,水汽蒸发的就越快,人就感觉越干燥.故当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,但绝对湿度不一定大,故A错误;气体分子间的作用力极其微弱,可以忽略,用打气筒给自行车打气,越打越费劲,主要是因为气体压强越来越大的原因,所以B错误;教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动,不是布朗运动,布朗运动中的颗粒很小,肉眼是看不见的,需用显微镜才能观察到布朗运动,所以C错误;小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用,所以D正确.
6.A
【解析】因为质量和温度相同,所以冰和水的分子动能相同,但冰在熔化成同温度的水时,要吸收热量增加分子势能,所以水的内能多.
7.D
【解析】汽化热与物质的种类,所处的温度和压强都有关系.
8.AD
【解析】液体表面张力是分子间相互作用的结果.就水来说,内部的水分子处于其他水分子的包围之中,各个方向分子的引力会相互抵消.但是表面层水分子受到的内部水分子引力远大于外部空气分子的引力.所以,表面的水分子永远受到指向液体内部的力,总是趋向向内部移动.这样,液体总是会力图缩小其表面积.而同样体积的物体,总是以球体的表面积最小,所以A正确;分子之间引力和斥力同时存在,B错误;温度是衡量分子平均动能的标准,因为两温度相同,所以两气体的平均分子动能相同,C错误;由于分子的扩散,在水球表面滴一小滴红墨水若水球未破,最后水球将呈红色,D正确.
9.AD
【解析】浸润液体在细管中上升或不浸润液体在细管中下降的现象为毛细现象,管子越细,现象越明显,A、D对,B、C错.
10.BC
【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小微粒所做的无规则运动,A错误;由于液体表面张力的作用,液体表面总要收缩到尽可能小的面积,故叶面上的小露珠呈球形,B正确;液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点,显示出不同的颜色,C正确;当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子力表现为引力,分子间的距离越大,分子力做负功,分子势能越大,D错误.
11.BC
12.ABD
13.ACD
【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确定的几何形状,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.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,叫作表面层,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,在围绕地球运行的“天宫一号”中,自由漂浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果,故C正确.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度时水的饱和汽压,水蒸发越慢,故D正确.大量分子做无规则运动的速率有大有小,分子速率分布有规律,即统计规律,分子数百分率呈现“中间多,两头少”的统计规律,故E错误.
14.CE
【解析】液面表面张力的方向始终与液面相切,A错;单晶体和多晶体都有固定的熔沸点,非晶体熔点不固定,B错;单晶体中原子(或分子、离子)的排列是规则的,具有空间周期性,表现为各向异性,C正确;金属材料虽然显示各向同性,但并不意味着就是非晶体,可能是多晶体,D错误;液晶的名称由来就是由于它具有流动性和各向异性,故E正确.
15.降低 C
【解析】液态乙醚消失而成为气态,吸收热量,此时注射器中的温度降低.乙醚气体分子的速率分布呈正态分布,最接近图乙中的C线.
16.各向异性 引力
【解析】沿不同方向物质微粒的数目不同,使得晶体具有各向异性.当分子间的距离等于分子间的平衡距离时,分子间的引力等于斥力,合力为0;当分子间的距离大于分子间的平衡距离时,引力和斥力都减小,但斥力减小得快,合力表现为引力.
17.1.01×103mm
【解析】一年中地球表面的水用于蒸发所吸收的总能量
Q=W×0.93×0.65=1.13×1024J,
解得蒸发的水的质量m=kg=5.14×1017kg.
设降雨量为h(降到地面的水层的厚度),由m=ρ·4πR2h,得
h==m=1.01×103mm.
整个地球表面年平均降雨量约为1.01×103mm.
18.
【解析】还需要知道食盐的摩尔质量M.食盐的晶体结构是正立方体,正立方体趋于很多时,正立方体个数等于其离子数,1 mol食盐中分别有1 mol的氯离子和1 mol的钠离子,设阿伏加德罗常数为NA,由密度的概念,食盐的摩尔体积V=,每个立方体的体积V0=,所以立方体的棱长l=,相邻两个钠离子中心距离d=l==.
19.65.1% 34.2%
【解析】10 ℃时水汽的饱和汽压为p1=1.228×103Pa,由相对湿度公式得此时的相对湿度:
B1=×100%=×100% ≈65.1%.
20 ℃时水汽的饱和汽压为p2=2.338×103Pa,
同理得相对湿度:
B2=×100%=×100%≈34.2%.