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2019-2020学年高中物理单元检测AB卷
选修3-3第九章 固体、液体与物态变化-B卷提高篇（原卷版）
（时间：90分钟，满分：100分）
第I卷 选择题
一、单项选择题 (每题3分，8小题，共24分)
1.如图是固体、液体以及液晶分子的排列示意图，则下列表述正确的是
A. 图甲是液晶分子的排列示意图，所有的物质都具有液晶态
B. 图乙是液晶分子的排列示意图，液晶态是固体与液体之间的过渡状态
C. 图丙是液晶分子的排列示意图，液晶在显示器方面广泛应用
D. 图乙是液晶分子的排列示意图，液晶内部分子的排列是很稳定的，不受外界因素的影响
2.关于下列实验及现象的说法，正确的是（ ）
A. 图甲说明薄板是非晶体
B. 图乙说明气体速率分布随温度变化且
C. 图丙说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关
D. 图丁说明水黾受到了浮力作用
3.诺贝尔物理学奖获得者安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫在石墨烯材料方面有卓越研究他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了石墨烯，是碳的二维结构如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是(????)
A. 石墨是晶体，石墨烯是非晶体
B. 石墨是单质，石墨烯是化合物
C. 石墨、石墨烯都是晶体
D. 他们是通过化学变化的方法获得石墨烯的
4.如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T。从图中可以确定的是( )
A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0
B．曲线M的bc段表示固液共存状态
C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态
D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态
5.如图所示，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，现保持温度不变，上提活塞，平衡后底部仍有部分水，则( )
A．液面上方的水蒸气从饱和变成未饱和
B．液面上方水蒸气的质量增加，密度减小
C．液面上方的水蒸气的密度减小，压强减小
D．液面上方水蒸气的密度和压强都不变
6.如图所示,ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板,AC和BD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
:
7.如图所示是水在大气压强为1.01×105 Pa下汽化热与温度的关系图线,则( )
A.该图线说明温度越高,单位质量的水汽化时需要的能量越小
B.大气压强为1.01×105 Pa时,水的沸点随温度升高而减小
C.该图线在100 ℃以后并没有实际意义,因为水已经汽化了
D.由该图线可知,水蒸气液化时,放出的热量与温度无关
8.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
二、多项选择题（每题5分,共6小题，选不全得3分，有错误选项不得分，共30分）
9．甲、乙、丙三种固体质量相等，加热过程中，相同时间内吸收的热量相等．如图所示为其温度随时间变化的图象，由图可以判断( )
A．甲、丙是晶体，乙是非晶体
B．乙是晶体，甲、丙是非晶体
C．乙是非晶体，甲的熔点比丙低
D．乙是非晶体，甲的熔点比丙高
10．把极细的玻璃管插入水中与水银中，将会看到液面会上升或下降的毛细现象，下图中，正确表现毛细现象的图应是( )
11. 9．人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是( )
A．液体的分子势能与体积有关
B．晶体的物理性质都是各向异性的
C．温度升高，每个分子的动能都增大
D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
12.下列关于对气体、液体和固体等知识的理解正确的是( )
A．用热针尖接触蜡纸，蜡纸上的石蜡熔解区域呈圆形，这是非晶体各向同性的表现
B．一定温度下饱和汽的分子数密度为一定值，温度升高，饱和汽的分子数密度增大
C．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大
D．夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发
13.关于固体、液体，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“天宫二号”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
14.下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是()
A．微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
B．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．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
D．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（每空3分，共12分）
15．下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 （是或不是）晶体？
(2)这种合金的熔点是 ？
(3)熔化过程用了 时间？
(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态？
四、计算题（共3个小题，共34分。）
16.(10分)在“匚”形铁丝框架上有一可以自由滑动的细铁丝ab,如图所示,铁丝长l=40 cm,框上布着液膜。使液膜表面积增加ΔS=400 cm2,需要做多少功(液体表面在单位长度上的表面张力 α=7.2×10-4 N/m,摩擦可以不计)?
17．(12分)一电炉的功率P＝200W，将质量m＝240g的固体样品放在炉内，通电后的电炉内的温度变化如图所示。设全部电能转化为热能并全部被样品吸收，试问：该固体样品的熔点和熔化热为多大？
18．(12分)两个同样的圆柱形绝热量热器，高度均为h＝75 cm。第一个量热器部分装有冰，它是预先注入量热器内的水冷却而形成的；第二个量热器内部分是温度t水＝10 ℃的水。将第二个量热器内的水倒入第一个量热器内时，结果它们占量热器的。而当第一个量热器内的温度稳定后，它们的高度增加了Δh＝0.5 cm。冰的密度ρ冰＝0.9ρ水，冰的熔化热λ＝340 kJ/kg，冰的比热容c冰＝2.1 kJ/(kg·℃)，水的比热容c水＝4.2 kJ/(kg·℃)。求在第一个量热器内冰的初温t冰。
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2019-2020学年高中物理单元检测AB卷
选修3-3第九章 固体、液体与物态变化-B卷提高篇（解析版）
（时间：90分钟，满分：100分）
第I卷 选择题
一、单项选择题 (每题3分，8小题，共24分)
1.如图是固体、液体以及液晶分子的排列示意图，则下列表述正确的是
A. 图甲是液晶分子的排列示意图，所有的物质都具有液晶态
B. 图乙是液晶分子的排列示意图，液晶态是固体与液体之间的过渡状态
C. 图丙是液晶分子的排列示意图，液晶在显示器方面广泛应用
D. 图乙是液晶分子的排列示意图，液晶内部分子的排列是很稳定的，不受外界因素的影响
【答案】B
【解析】液晶态既像液体具有流动性和连续性，而其分子又保持着固态晶体特有的规则排列方式，液晶分子的排列是不稳定的，导致液晶的某些物理性质很容易受外界的影响而发生变化，液晶态是固体与液体之间的过渡状态。故B正确，ACD错误；
故选B。
2.关于下列实验及现象的说法，正确的是（ ）
A. 图甲说明薄板是非晶体
B. 图乙说明气体速率分布随温度变化且
C. 图丙说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关
D. 图丁说明水黾受到了浮力作用
【答案】C
【解析】解：A、图甲说明薄板具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明薄板可能是多晶体，也可能是非晶体。故A错误；B、图乙看出温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，可知B错误； C、如图丙可以说明，气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关。故C正确；D、水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用；故D错误。
故选：C
3.诺贝尔物理学奖获得者安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫在石墨烯材料方面有卓越研究他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了石墨烯，是碳的二维结构如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是(????)
A. 石墨是晶体，石墨烯是非晶体
B. 石墨是单质，石墨烯是化合物
C. 石墨、石墨烯都是晶体
D. 他们是通过化学变化的方法获得石墨烯的
【答案】C
【解析】晶体非晶体都是对固体而言的，晶体有固定熔点，规则结构，非晶体没有；石墨、石墨烯与金刚石都是晶体；石墨与金刚石、碳60、碳纳米管、石墨烯等都是碳元素的单质，它们互为同素异形体他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的，故ABD错误，C正确。
故选C。
4.如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T。从图中可以确定的是( )
A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0
B．曲线M的bc段表示固液共存状态
C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态
D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态
【答案】B
【解析】选B 由图像可知曲线M表示晶体，bc段表示晶体熔化过程，处于固液共存状态，B对；N表示非晶体，没有固定熔点，A错；由于非晶体没有一定熔点，逐步熔化，因此C、D错。
5.如图所示，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，现保持温度不变，上提活塞，平衡后底部仍有部分水，则( )
A．液面上方的水蒸气从饱和变成未饱和
B．液面上方水蒸气的质量增加，密度减小
C．液面上方的水蒸气的密度减小，压强减小
D．液面上方水蒸气的密度和压强都不变
【答案】 D
【解析】 活塞上提前，密闭容器中水面上水蒸气为饱和汽，水蒸气密度一定，其饱和汽压一定。当活塞上提时，密闭容器中水面会有水分子飞出，使其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡，达到饱和状态，在温度保持不变的条件下，水蒸气密度不变，饱和汽压也保持不变。故选D。
6.如图所示,ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板,AC和BD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
:
【解析】电流表读数发生变化,说明圆板沿AC和BD两个方向的导电性能不同,即各向异性,所以圆板是单晶体,选项A、B、D错误,C正确。
【答案】C
7.如图所示是水在大气压强为1.01×105 Pa下汽化热与温度的关系图线,则( )
A.该图线说明温度越高,单位质量的水汽化时需要的能量越小
B.大气压强为1.01×105 Pa时,水的沸点随温度升高而减小
C.该图线在100 ℃以后并没有实际意义,因为水已经汽化了
D.由该图线可知,水蒸气液化时,放出的热量与温度无关
【解析】从图线中可知,在一定压强下,温度越高,水的汽化热越小。在相同条件下,水汽化吸热与液化放热相等,但吸、放热的多少均与压强、温度有关。
【答案】A
8.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
【解析】因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，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；浸润液体情况下容器壁对液体的吸引力较强，附着层内分子密度较大，分子间距较小，故液体分子间作用力表现为斥力，附着层内液面升高，故浸润液体呈凹液面，不浸润液体呈凸液面都属于毛细现象，故C错误；玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是表面张力的原因，不是浸润现象，故D错误。
【答案】 B
二、多项选择题（每题5分,共6小题，选不全得3分，有错误选项不得分，共30分）
9．甲、乙、丙三种固体质量相等，加热过程中，相同时间内吸收的热量相等．如图所示为其温度随时间变化的图象，由图可以判断( )
A．甲、丙是晶体，乙是非晶体
B．乙是晶体，甲、丙是非晶体
C．乙是非晶体，甲的熔点比丙低
D．乙是非晶体，甲的熔点比丙高
【解析】 由图象可以看出，甲、丙均有固定熔点，且甲的熔点为t2 ℃，丙的熔点为t1 ℃，乙由于没有固定熔点，因此乙是非晶体，应选A、D.
【答案】 AD
10．把极细的玻璃管插入水中与水银中，将会看到液面会上升或下降的毛细现象，下图中，正确表现毛细现象的图应是( )
【解析】对玻璃来说，水是浸润液体，浸润玻璃管壁的水在毛细管中上升，水与器壁的接触面有扩展的趋势，与管壁接触处的水面向上弯曲，故A项正确，B项错误．对玻璃管来说，水银是不浸润液体，不浸润管壁的水银在毛细管中下降，并且水银与器壁接触面有沿器壁缩小的趋势，这时与管壁接触处的液面应向下弯曲，故C项错误，D项正确，答案为A、D两项．
【答案】AD
11. 9．人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是( )
A．液体的分子势能与体积有关
B．晶体的物理性质都是各向异性的
C．温度升高，每个分子的动能都增大
D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
【答案】 AD
【解析】 液体体积与分子间相对位置相关联，从宏观上看，分子势能与体积有关，A正确。多晶体的物理性质表现各向同性，而某个单晶体只有在某些物理性质上是各向异性的，B错误。温度升高，分子平均动能增大，遵循统计规律，每个分子的动能不一定增大，C错误。露珠表面张力使其表面积收缩到最小，呈球状，D正确。
12.下列关于对气体、液体和固体等知识的理解正确的是( )
A．用热针尖接触蜡纸，蜡纸上的石蜡熔解区域呈圆形，这是非晶体各向同性的表现
B．一定温度下饱和汽的分子数密度为一定值，温度升高，饱和汽的分子数密度增大
C．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大
D．夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发
【解析】用热针尖接触蜡纸，蜡纸上的石蜡熔解区域呈圆形，这是非晶体各向同性的表现，A项正确；一定温度下饱和汽的分子数密度为一定值，温度升高，饱和汽的分子数密度增大，B项正确；温度升高，分子平均动能增大，但是压强与分子平均动能和密度有关，C项错误；经常松土，可以使土壤疏松，破坏土壤中的毛细管，减小地下水分沿毛细管上升，以减小水分蒸发，D项正确；
【答案】ABD
13.关于固体、液体，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“天宫二号”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
【解析】固体可以分为晶体和非晶体两类，单晶体有规则的几何外形，多晶体和非晶体没有规则的外形，故A项正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质具有各向异性，故B项错误；在围绕地球运行的“天宫二号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果，故C项正确；相对湿度为实际汽压与相同温度下的饱和蒸汽压的比值的百分数，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，故D项正确．
【答案】ACD
14.下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是()
A．微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
B．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．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
D．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用
【答案】BD
【解析】布朗运动是颗粒的运动不是分子的运动，选项A错误；食盐是晶体，晶体具有各向异性的特点，选项C错误；B、D正确。
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（每空3分，共12分）
15．下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 （是或不是）晶体？
(2)这种合金的熔点是 ？
(3)熔化过程用了 时间？
(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态？
【解析】 图中BC阶段表示该合金的熔化过程，说明有一定的熔点，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＝8 min，BC段为固、液共存状态．
【答案】 (1)是 (2)210 ℃ (3)8 min (4)固、液共存
四、计算题（共3个小题，共34分。）
16.(10分)在“匚”形铁丝框架上有一可以自由滑动的细铁丝ab,如图所示,铁丝长l=40 cm,框上布着液膜。使液膜表面积增加ΔS=400 cm2,需要做多少功(液体表面在单位长度上的表面张力 α=7.2×10-4 N/m,摩擦可以不计)?
【解析】液膜形成表面张力,使液膜有收缩趋势,要使液膜增大,必须是外力克服表面张力做功。由于液膜是两个液面,所以作用在ab杆上的表面张力F=α·l·2=2αl,克服表面张力做功W=Fs'=2αls'=2α·=α·ΔS=2.88×10-5J。
【答案】2.88×10-5 J
17．(12分)一电炉的功率P＝200W，将质量m＝240g的固体样品放在炉内，通电后的电炉内的温度变化如图所示。设全部电能转化为热能并全部被样品吸收，试问：该固体样品的熔点和熔化热为多大？
【答案】60℃ 1×105J/kg
【解析】由熔化曲线上温度不变的部分可找出熔点，根据熔化时间和电炉功率可知电流做功的多少，这些功全部转化为热并全部用于样品的熔化。样品的熔点为60℃，熔化时间t＝2min，电流做功W＝Pt，设样品的熔化热为λ，样品熔化过程中共吸收热量Q＝λm。
由W＝Q，即Pt＝λm。得λ＝＝J/kg＝1×105J/kg。
18．(12分)两个同样的圆柱形绝热量热器，高度均为h＝75 cm。第一个量热器部分装有冰，它是预先注入量热器内的水冷却而形成的；第二个量热器内部分是温度t水＝10 ℃的水。将第二个量热器内的水倒入第一个量热器内时，结果它们占量热器的。而当第一个量热器内的温度稳定后，它们的高度增加了Δh＝0.5 cm。冰的密度ρ冰＝0.9ρ水，冰的熔化热λ＝340 kJ/kg，冰的比热容c冰＝2.1 kJ/(kg·℃)，水的比热容c水＝4.2 kJ/(kg·℃)。求在第一个量热器内冰的初温t冰。
【答案】－54.6 ℃
【解析】如果建立热平衡后，量热器内物体的高度增加了，这意味着有部分水结冰了(水结冰后体积增大)，然后可以确信，并不是所有的水都结冰了，否则它的体积就要增大到原来的＝1.1倍，而所占量热器的高度要增加·(1.1－1)＝2.5 cm，实际上按题意Δh只有0.5 cm，于是可以做出结论，在量热器内稳定温度等于0 ℃。
利用这个条件，列出热平衡方程：
c水m水(t水－0)＋λΔm＝c冰m冰(0－t冰)，①
式中t冰是冰的初温，而Δm是结冰的水的质量。
前面已指出，在水结冰时体积增大到原来的倍，这意味着ΔhS＝·，②
式中S是量热器的横截面积，从②式中得出Δm代入①式，并利用关系式m水＝ρ水S，m冰＝ρ冰S。
得：c水S·ρ水t水＋λSΔh·
＝－c冰ρ冰St冰·，
故t冰＝－··－·t水，
代入数据得：t冰＝－54.6 ℃。
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