阶段测试5 固体、液体和物态变化
一、选择题(本题共10小题，每题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10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，有选错的得0分)
1．(2019梅州二模)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的
C．非晶体有固定的熔点
D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
【答案】B
解析：金刚石、食盐、水晶都是常见的晶体，玻璃是非晶体，故A错误；晶体内部的分子(或原子、离子)排列是有规则的，故B正确；非晶体没有确定的熔点，故C错误；单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体一样具有各向同性，故D错误．故选B．
2．如图所示，一块密度、厚度均匀的长方体被测样品，长AB为宽CD的2倍，若用多用电表沿两对称轴测其电阻，所得阻值均为R，则这块样品是( )
A．金属
B．多晶体
C．单晶体
D．非晶体
【答案】C
解析：
AB和CD方向的电阻相等，由电阻定律可知，AB和CD方向的电阻就一定不相等，可见，被测样品的导电性能各向异性，该样品必是单晶体．
3．如图是某种晶体的熔化图象，下列说法中正确的是( )
A．ab段是吸热过程，cd段是放热过程
B．ab、bc、cd三段都吸热
C．ab段物质处于固态，bc和cd两段处于液态
D．ab、bc段处于固态，cd段处于液态
【答案】B
解析：bc段对应熔化阶段，属于固液共存态；ab段属固态吸热升温，bc段吸热熔化，cd段属液态吸热升温．
4．有一块长方形的铜条，有关它的三种说法
①这是一块单晶体，因为它有规则的几何形状 ②这是一块多晶体，因为它内部的分子排列是不规则的 ③这是一块非晶体，因为它的物理性质是各向同性的
这三种说法中( )
A．①②是错的
B．②③是错的
C．①③是错的
D．都是错的
【答案】D
解析：铜条虽具有规则的几何形状，但它是多晶体，其分子排列是规则的，但构成多晶体的颗粒的排列是不规则的，所以D正确．
5．对浸润现象来说，在液体与固体接触的附着层内( )
A．分子的分布比液体内部密，分子间的作用力表现为引力
B．分子的分布比液体内部密，分子间的作用力表现为斥力
C．分子的分布比液体内部疏，分子间的作用力表现为引力
D．分子的分布比液体内部疏，分子间的作用力表现为斥力
【答案】B
解析：附着层里的分子既受到固体分子的吸引，又受到液体内部分子的吸引，如果受到的固体分子的吸引很强，则附着层的分子分布就比液体内部更密，在附着层里出现液体分子相互推斥的力，这时跟固体接触的液体表面就有扩展的趋势，形成浸润现象．根据对浸润现象的分析，选项B正确．
6．下列关于湿度的说法中不正确的是( )
A．不同温度下，水的相对湿度相同，而绝对湿度不同
B．在绝对湿度不变而降低温度时，相对湿度增大
C．相对湿度越小，人感觉越舒服
D．相对湿度反映了空气中水蒸气含量接近饱和的程度
【答案】C
解析：不同温度下，水的相对湿度相同时绝对湿度不同；降低温度，水的饱和汽压减小，绝对湿度不变的条件下，相对湿度增大；相对湿度越小表示空气越干燥，相对湿度越大，表示空气越潮湿，太干燥或太潮湿，人都会感觉不舒服；相对湿度是空气中水蒸气的实际压强与该温度下的饱和压强之比，所以它反映了接近饱和的程度，故选C．
7．如图所示，ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板，AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转90°角后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好)．关于圆板，下列说法正确的是( )
A．圆板是非晶体
B．圆板是多晶体
C．圆板是单晶体
D．不知有无固定熔点无法判定是晶体还是非晶体
【答案】C
解析：电流表读数发生变化，说明圆板沿AB和CD两个方向的导电性能不同，即各向异性，所以圆板是单晶体，A、B、D错，C对．
8．在绕地球做匀速圆周运动的人造卫星中有一容器，若容器内盛有液体，则( )
A．液体浸润容器壁时，它便沿容器壁流散
B．液体不浸润容器壁时，它便沿容器壁流散
C．液体浸润容器壁时，它便形成球状
D．液体不浸润容器壁时，它便形成球状
【答案】AD
解析：液体浸润容器壁时，容器分子对该液体的吸引力大于液体内部分子力，它便沿容器壁流散，故A正确，C错误；液体不浸润容器壁时，在液体表面张力的作用下，它便形成球状，故B错误，D正确．
9．下列说法正确的是( )
A．浸润液体在细管里能上升
B．不浸润液体在细管里能上升
C．在建筑房屋时，在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，这是为了增加毛细现象使地下水容易上升
D．农田里如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，可以减少毛细现象的发生
【答案】AD
解析：毛细现象和液体的浸润、不浸润相联系．浸润液体在细管中能上升，不浸润液体在细管中下降，故A正确，B错误；建筑房屋的时候，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，防止地下的水分沿着夯实的地基以及砖墙的毛细管上升，以使房屋保持干燥．土壤里有很多毛细管，地下的水分可以沿着它们上升到地面．如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，破坏这些土壤里的毛细管．相反，如果想把地下的水分引上来，就不仅要保持土壤里的毛细管，而且还要使它们变得更细，这时就要用磙子压紧土壤，所以C错误，D正确．
10．如图所示，把两根两头开口的细长玻璃管一端用橡皮塞塞住，装满水银后，倒立在水银槽中，a保持不变，用针管向b管中注入一些乙醚，乙醚密度比水银小，便浮在水银面上，并在水银面上方的真空中蒸发，同时b管中水银面下降，当足够长的时间后b管中水银面上方还剩一点乙醚时，b管中水银面稳定在一定的高度不再下降，关于a、b两管中水银面的高度H、h及高度差Δh＝H－h的下列说法正确的是( )
A．H反映了外界大气压强的大小
B．h反映了外界大气压强的大小
C．Δh反映了外界大气压强的大小
D．Δh反映了当时条件下乙醚饱和汽压的大小
【答案】AD
解析：a管利用气压计原理，反映了外界大气压强的大小，A对，B、C错；由平衡知识可知对b管p饱＋ph＝pH，所以Δh反映了乙醚饱和汽压的大小，D对．
二、非选择题(本题2小题，共40分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和主要演算或推导步骤，有数值计算的题要有相应的单位，只写出最后答案不得分，非解答题不需写过程)
11．(18分)(1)对下列几种固体物质的认识，正确的有________．
A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
(2)在装有食品的包装袋中充入氮气，然后密封进行加压测试，测试时，对包装袋缓慢地施加压力，将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力______(填“增大”“减小”或“不变”
)，包装袋内氮气的内能________(填“增大”“减小”或“不变”)．
【答案】(1)AD (2)增大 不变
解析：(1)物质熔化过程中，温度不变，可能是吸收热量同时对外做功，即W＝Q，如气体；若物体是晶体，则有：熔化过程中，温度保持不变，可见A是正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形是由于液体的表面张力的作用，又因为受到重力作用，所以呈椭圆形，所以B错误；沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同，这就是晶体的各向异性．所以C错误，D正确．
(2)因为测试时，对包装袋缓慢地施加压力，外界对气体所做的功等于气体对外放出的热量，由热力学第一定律可知：气体的温度不变，即内能不变，由玻意耳定律可知，气体体积变小，所以压强变大，由于气体的压强是因气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的，所以包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力增大．
12．(22分)如图所示，把橄榄油滴入水和酒精的混合液里，当混合液的密度与橄榄油密度相同时，滴入的橄榄油呈球状悬浮在液体中，为什么？
【答案】滴入混合液中的油滴，受到竖直向下的重力和液体对它竖直向上的浮力作用．由于油的密度与液体密度相同，使得油滴好像处于失重状态．油滴在表面张力的作用下，液面有尽量减小的趋势．因为在同体积的几何体中，球表面的面积最小，所以油滴在表面张力作用下收缩成球状悬浮在混合液内．(共25张PPT)
章末总结
1．晶体和非晶体的区别
晶体与非晶体
比较项目
晶体
非晶体
外形
单晶体：有确定的几何形状
多晶体：没有确定的几何形状
没有确定的几何形状
物理性质
单晶体：各向异性
多晶体：各向同性
各向同性
熔点
有一定的熔化温度
无一定的熔化温度
典型物质
石英、云母、食盐、硫酸铜
玻璃、蜂蜡、松香
2.单晶体和多晶体的区别
比较项目
单晶体
多晶体
结构
整个物体就是一个晶体
由许多细小的晶体(单晶体)杂乱集合而成
外形
有确定的几何形状
没有确定的几何形状
物理性质
各向异性
各向同性
熔点
有一定熔化温度
有一定熔化温度
温馨提示：①晶体具有各向异性的特性，仅是指某些物理性质，并不是所有物理性质都是各向异性的．例如，立方体铜晶体的弹性是各向异性的，但它的导热性和导电性却是各向同性的．
②同一物质既可以是晶体，又可以是非晶体，如天然的石英是晶体，熔融过的石英(石英玻璃)是非晶体．
③非晶体是物质的不稳定状态，能量大，它可以转化为晶体，如把晶体的硫加热，使之熔化，并使它的温度超过300
℃，然后倒入冷水里，就会变成柔软的非晶体硫，但经过一段时间后，非晶体硫又变成晶体了．
例1 如果某个固体在某一物理性质上表现出各向同性，那么下述结论中正确的是( )
A．它一定不是单晶体
B．它一定是多晶体
C．它一定是非晶体
D．它不一定是非晶体
解析：多晶体和非晶体都表现出各向同性，单晶体也只是在某些物理性质上表现出各向异性，应选D．
答案：D
1．表面张力
(1)液体表面层具有收缩趋势，这是液体表面相互吸引力即表面张力的作用结果．
(2)表面张力的本质是分子引力，这是因为表面层的分子较稀，距离较大，分子间引力和斥力的合力表现为引力作用的效果．
(3)在表面张力作用下，液体表面积有收缩到最小的趋势．
液体及物态变化过程中热量的计算
2．浸润和不浸润
浸润与不浸润现象是分子力作用的表现．当液体与固体接触时，在接触处形成一个液体薄层，叫做附着层，附着层里的分子既受到固体分子的吸引，又受到液体内部分子的吸引，如果受到的固体分子的吸引比较弱，附着层里的分子就比液体内部稀疏，在附着层里就出现跟表面张力相似的收缩力，这里跟固体接触的液体表面有缩小的趋势，形成不浸润现象．相反，如果受到的固体分子的吸引相当强，附着层里的分子就比液体内部密，在附着层里就出现分子相互排斥的力，这时跟固体接触的液体表面有扩展的趋势，产生浸润现象．
3．毛细现象
(1)毛细现象是浸润或不浸润和表面张力共同作用而形成的结果．当浸润液体跟毛细管内壁接触时，引起液体附着层扩张，而表面张力的作用使液体与空气的接触面减小而收缩，从而使液面弯曲对液柱起提升作用，而且毛细管内径越小，提升越高，当液面弯曲提升的力与提升的液柱重力平衡时，管内液柱不再升高．
(2)当不浸润液体与毛细管内壁接触时，引起液体附着层收缩，而表面张力也使液面收缩，从而使液面弯曲对液面起压低下降的作用，而且毛细管内径越小，压低下降的高度也越大，直到表面张力向下的拉引作用跟管内液柱下降后因为外液柱高度差产生的向上的液体压力差相等时，液柱不再下降，达到了平衡．
5．物态变化过程中物体吸收热量和放出热量的计算
(1)晶体熔化或凝固时吸收或放出的热量Q＝λm.
其中λ为晶体的熔化热，m为晶体的质量．
(2)液体在一定的压强和一定的沸点下变成气体吸收的热量Q＝Lm.
其中L为汽化热，m为汽化的液体的质量．
温馨提示：在相同的压强和沸点温度下液化成液体的气体放出的热量与沸腾时吸收的热量相等．
例2 下面说法正确的是( )
A．鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿——毛细现象
B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形——表面张力
C．粉笔能吸干纸上的墨水——浸润现象
D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水——毛细现象
解析：A是不浸润现象，B是表面张力，C是毛细现象，D是不浸润现象．
答案：B
1．液晶的奇特效应
液晶分子的排列是不稳定的，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质．
(1)两个熔点：将液晶加热，液晶先是变得混浊，达到第一个熔点时，会变得完全不透明，但达到第二个熔点时，又变得透明了．
液晶
(2)电光效应：一般情况下，由于分子呈有序排列，液晶非常透明，加上电场后，其分子排列被扰乱，透射光与反射光的强度和方向都发生了变化，液晶变得混浊．
(3)温度效应：有的液晶在不同温度下能显示出不同的颜色，当温度升高时，这种液晶就会按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序改变颜色；温度降低时，按相反的顺序改变颜色．
(4)压电效应：当对这种液晶施加压力或撞击时，其两端会产生电压．
(5)化学效应：这种液晶遇到某些化合物的蒸汽时会变色，而且灵敏度极高．
(6)辐射效应：这种液晶受到放射性射线照射时会变色．
2．液晶的应用
(1)做液晶显示器
没有加电压时，液晶是透明的，能使下面反射光束的光线通过，不显示笔画；当加电压时，液晶变浑浊，光线不能通过，显示出笔画．
(2)做彩色显示器
在某些液晶渗入少量多色性染料，染料分子会与液晶分子结合而定向排列，当液晶中的电场强度不同时，它对不同颜色的光的吸收强度不同，从而显示出颜色．
(3)做生物薄膜
液晶的特点与生物组织的特点很吻合，可用于研究离子的渗透性，从而了解机体对药物的吸收等生理过程．
(4)液晶在医学、电子工业、航空航天工业、日常生活等都有重要的应用．
例3 关于液晶，下列说法正确的是( )
A．因为液晶是介于晶体与液体之间的中间态，所以液晶实际上是一种非晶体
B．液晶具有液体的流动性，是因为液晶分子尽管有序排列，但却位置无序，可自由移动
C．任何物质在任何条件下都可以存在液晶态
D．天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的
解析：液晶是一种介于晶体与液体之间的液态晶体，它不是晶体更不是非晶体；液晶分子的排列像晶体分子一样排列有序，但是它们又像液体分子一样可以自由移动，没有固定的位置，即位置无序，所以液晶具有流动性；有些物质只有在特定的条件下才具有液晶态，并不是所有物质都有液晶态的；天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的，目前已达到5
000多种．由上述可知B、D正确．
答案：BD
只有单晶体具有各向异性的物理性质，多晶体与非晶体一样，物理性质是各向同性的．某种单晶体可能在某种或几种物理性质上表现各向异性，在其他物理性质上表现各向同性，即单晶体不是在所有物理性质上都表现各向异性．
误认为物理性质各向同性的固体一定是非晶体
例1 在两片质料不同的均匀薄片上涂一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针尖端分别接触两片的中心，结果薄片a上熔化的石蜡呈圆形，薄片b上熔化的石蜡呈椭圆形．由此可以判定( )
A．a一定是晶体
B．b一定是晶体
C．a一定不是晶体
D．a一定不是单晶体
错解：D
解析：a薄片上熔化的石蜡呈圆形，表示它的导热性是各向同性的；b薄片上熔化的石蜡呈椭圆形，表示它的导热性是各向异性的，所以b薄片一定是单晶体．由于非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性，所以a薄片可能是非晶体，也可能是多晶体．又因为单晶体并不是在所有物理性质上表现各向异性，所以a还可能是单晶体．
答案：B
对同一种固体，有些液体是浸润的，有些液体是不浸润的．同理，同一种液体，对有些固体是浸润的，对另一些固体是不浸润的，例如，水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡．
误认为浸润与不浸润是绝对的
例2 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A固体和B毛细管都很干净，则( )
A．A固体和B管可能是由同种材料制成的
B．A固体和B管一定不是由同种材料制成的
C．固体A的分子对液体附着层内的分子的引力比B管的分子对液体附着层内的分子的引力小些
D．液体对B毛细管是浸润的
解析：由所给现象可知，该液体对固体A不浸润，对固体B浸润；毛细现象是附着层分子间的引力或斥力与表面张力共同作用的结果．
答案：BCD
