2025高考物理步步高同步练习选修3第二章　气体、固体和液体固体含答案

2025高考物理步步高同步练习选修3第二章气体、固体和液体4固体[学习目标]1.知道晶体和非晶体的特点及区分方法.2.知道单晶体和多晶体的区别.3.了解晶体的微观结构．一、晶体和非晶体1．固体可以分为晶体和非晶体两类．晶体又可以分为单晶体与多晶体．2．石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体．3．非晶体(1)没有(填“有”或“没有”)规则的外形．(2)物理性质：①没有(填“有”或“没有”)确定的熔化温度；②导电、导热、光学等物理性质表现为各向同性(填“异性”或“同性”)．4．晶体(1)单晶体：①有(填“有”或“没有”)天然的、规则的几何形状②a.有(填“有”或“没有”)确定的熔点；b．导电、导热、光学等某些物理性质表现为各向异性(填“异性”或“同性”)．(2)多晶体：①没有(填“有”或“没有”)规则的几何形状②a.有(填“有”或“没有”)确定的熔点；b．导电、导热、光学等物理性质表现为各向同性(填“异性”或“同性”)二、晶体的微观结构1．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．2．有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体．那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布，例如碳原子按不同的空间分布排列可形成石墨和金刚石．3．同一种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现．有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体．1．判断下列说法的正误．(1)所有晶体都具有天然、规则的几何外形．(×)(2)没有确定的熔化温度的固体一定是非晶体．(√)(3)物理性质表现为各向同性的一定是非晶体．(×)(4)同一种物质只能形成一种晶体．(×)(5)有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体．(√)2．某球形固体物质，其各向导热性能不相同，则该物体一定是________．答案单晶体一、晶体和非晶体导学探究(1)如图甲所示是日常生活中常见的几种晶体，图乙是生活中常见的几种非晶体，请在图片基础上思考以下问题：①晶体与非晶体在外观上有什么不同？②没有规则几何外形的固体一定是非晶体吗？(2)在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面，石蜡熔化，如图所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？答案(1)①单晶体有规则的几何形状，多晶体和非晶体无规则的几何形状．(2)玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃沿各个方向的导热性能相同．云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形，说明云母沿不同方向的导热性能不相同．知识深化1．单晶体、多晶体及非晶体的比较分类微观结构宏观表现外形物理性质晶体单晶体组成晶体的物质微粒(原子、分子、离子)在空间按一定规则排列——空间点阵有天然、规则的几何形状各向异性有确定的熔点多晶体由无数的晶体微粒(小晶粒)无规则排列组成没有天然、规则的几何形状各向同性非晶体内部物质微粒是无规则排列的没有确定的熔化温度2.对单晶体的各向异性的理解(1)单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同，也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性质时，测试结果不同．通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、磁性等．(2)单晶体具有各向异性，并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性，举例如下：①云母晶体在导热性能上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同．②方铅矿石晶体在导电性能上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同．③立方体形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同．④方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同．例1(2021·江苏常州高二期中)2020年，“嫦娥五号”探测器胜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，即“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．是单晶体答案D解析晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度，石英是单晶体，有确定的熔点，有确定的几何形状，A、C错误，D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错误．判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法1．区分晶体与非晶体的方法：看其有无确定的熔点，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔化温度．仅从各向同性或者几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体．2．区分单晶体和多晶体的方法：看其是否具有各向异性，单晶体某些物理性质表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性．例2(2021·广州市培正中学高二月考)在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其背面一点，蜡熔化的范围如图(a)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系图像如图(b)所示，则()A．甲、乙是非晶体，丙是晶体B．甲、丙是晶体，乙是非晶体C．甲、丙是非晶体，乙是晶体D．甲是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体答案B解析由题图(b)知，甲、丙有确定的熔点，乙没有确定的熔化温度，所以甲、丙是晶体，乙是非晶体，由题图(a)知，甲、乙的导热性能呈各向同性，丙的导热性能呈各向异性，所以丙是单晶体，B正确．二、晶体的微观结构导学探究(1)单晶体具有规则的几何形状，物理性质方面表现为各向异性，而非晶体没有规则的几何外形，并且物理性质方面表现为各向同性．产生这些不同的根本原因是什么呢？(2)金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们在硬度上差别很大，这说明什么问题？答案(1)它们的微观结构不同．(2)金刚石是网状结构，原子间的作用力强，所以金刚石的硬度大．石墨是层状结构，层与层间距离较大，原子间的作用力较弱，所以石墨的硬度小．这说明组成物质的微粒按照不同的规则在空间分布会形成不同的晶体．知识深化对晶体的微观解释(1)对单晶体各向异性的解释如图为在一个平面上单晶体物质微粒的排列情况．在沿不同方向所画的等长线段AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．线段AB上物质微粒较多，线段AD上较少，线段AC上更少．因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起单晶体在不同方向上物理性质的不同．(2)对晶体具有确定熔点的解释晶体加热到一定温度时，一部分微粒有足够的动能克服微粒间的作用力，离开平衡位置，使规则的排列被破坏，晶体开始熔化，熔化时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化．例3下列叙述中错误的是()A．晶体的各向异性是由于它的微粒是按各自的规则排列着的B．单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C．非晶体的内部微粒是无规则排列的D．石墨的硬度与金刚石差很多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布答案D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不同；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外形，选项A、B正确；非晶体的内部微粒是无规则排列的，选项C正确；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松软，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．例4(2021·安徽芜湖高二期中)关于石墨和金刚石的区别，下列说法正确的是()A．石墨和金刚石是同种物质微粒组成的空间结构相同的晶体B．金刚石晶体结构紧密，所以质地坚硬，石墨晶体是层状结构，所以质地松软C．石墨与金刚石是不同的物质微粒组成的不同晶体D．石墨导电、金刚石不导电是由于组成它们的化学元素不同答案B解析石墨和金刚石是碳的同素异形体，其化学性质相同；组成它们的微粒的空间结构不同，石墨中的碳原子排列为层状结构，层与层间距离很大，所以其质地松软；金刚石中的碳原子排列紧密，相互间作用力很强，所以其质地坚硬，故选项B正确．考点一晶体和非晶体1．在P、Q两块不同材料的薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在薄片的另一侧面，结果熔化区域得到如图所示的两种图样，则()A．P、Q薄片一定都是晶体B．P、Q薄片一定都是非晶体C．P薄片可能是非晶体，Q薄片一定是单晶体D．P薄片一定是晶体，Q薄片可能是非晶体答案C解析单晶体是各向异性的，熔化在单晶体表面的石蜡是椭圆形；非晶体和多晶体是各向同性的，则熔化在表面的石蜡是圆形，所以P薄片可能是非晶体，Q薄片一定是单晶体，故C正确．2．(2022·江苏如东县高二期末)关于晶体和非晶体，下列说法错误的是()A．有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质B．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体C．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D．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体答案B解析固体可以分为晶体和非晶体两类，单晶体有各向异性，有些晶体在不同的方向上具有不同的光学性质，A正确，不符合题意；将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒还是晶体，B错误，符合题意；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，C正确，不符合题意；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，而熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)却是非晶体；把晶体硫加热熔化，倒入冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再经一些时间又会转变成晶体硫，D正确，不符合题意．3.(2021·江苏省扬州中学高二月考)固体M、N在一定压强下的熔化曲线如图所示，则()A．固体M有可能是玻璃、橡胶B．固体M的bc段表示固液共存状态C．固体N的分子(或原子、离子)排列一定有规则D．固体N的物理性质可能是各向异性的答案B解析晶体是在固定的温度下熔化为液体，而非晶体是随着温度的升高逐渐由硬变软，最后变成液体，bc段表示晶体的固液共存状态，而玻璃、橡胶是非晶体，没有固定的熔化温度，A错误，B正确．曲线N是非晶体在一定压强下的熔化过程，所以非晶体的分子(或原子、离子)排列没有规则，非晶体的物理性质表现为各向同性，C、D错误．考点二晶体的微观结构4．石墨和金刚石性质有很大差异，是由于()A．石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的B．它们的化学成分不同C．它们都是各向同性的D．组成它们的物质微粒按不同的规则排列答案D5．(2021·苏州市苏州高新区第一中学高二月考)有关晶体的排列结构，下列说法正确的有()A．同种元素原子按不同结构排列有相同的物理性质B．同种元素原子按相同结构排列有不同的物理性质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答案D解析原子排列结构不同，同种元素可以按照不同规则排列；即具有不同的空间点阵，物理性质不同，如石墨和金刚石的密度、机械强度、导热性、导电性、光学性质等都有很大的区别，故D正确．6.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为等长的三条线段．下列说法正确的是()A．A处的晶体分子可以沿三条线方向发生定向移动B．三条线段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．三条线段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．以上说法均不正确答案C解析晶体中的分子只在平衡位置附近振动，不会沿三条线方向发生定向移动，故A错误；三条线段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错误，C正确．7．(2021·山东济南高二期末)关于物质的结构，以下说法错误的是()A．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B．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C．多晶体是由小晶粒杂乱无章的排列在一起的，故多晶体物理性质表现为各向同性D．粘在一起的糖块是多晶体，单个的蔗糖晶体颗粒是单晶体答案A解析天然石英是晶体，表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间按各自的规则排列着，故A错误，符合题意；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，故B正确，不符合题意；多晶体是由小晶粒杂乱无章的排列在一起的，故多晶体物理性质表现为各向同性，故C正确，不符合题意；粘在一起的糖块是多晶体，单个的蔗糖晶体颗粒是单晶体，故D正确，不符合题意．8．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，下列说法中正确的是()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答案C解析测试发现，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，所以甲可能是多晶体，也可能是非晶体，故C正确，A、B、D错误．9．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，因为它的物理性质表现为各向同性．这三种说法中()A．只有①②是错的 B．只有②③是错的C．只有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，它的内部分子排列是规则的，但构成多晶体的单晶体颗粒的排列是不规则的，所以D正确．10．下列关于固体的说法中，正确的是()A．晶体熔化时，温度不变，但内能变化B．单晶体一定是单质，有确定的几何形状，有确定的熔点C．多晶体没有确定的几何形状，也没有确定的熔点D．晶体都是各向异性的，而非晶体都是各向同性的答案A解析晶体熔化时，其温度虽然不变，但其内部结构可能发生变化，其吸收的热量转化为分子的势能，内能增大，故A正确；单晶体不一定是单质，故B错误；多晶体没有确定的几何形状，但有确定的熔点，故C错误；单晶体表现为各向异性，但多晶体表现为各向同性，故D错误．11．(2021·江苏响水中学高二期末)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是()A．凡是晶体，都具有确定的几何外形B．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度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是不停地运动着的D．具有各向同性的物质一定是多晶体答案B解析多晶体没有确定的几何外形，所以A错误；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度，所以B正确；晶体、非晶体内部的物质微粒都是不停地运动着的，所以C错误；多晶体与非晶体都具有各向同性，所以D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构成规律．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，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征．则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是：(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________．答案(1)在确定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解析从题图中可以看出，这几种材料的原子排列均有一定的规则，因此是晶体，具有晶体的特点．5液体[学习目标]1.了解液体的表面张力，能解释液体表面张力产生的原因.2.了解浸润和不浸润现象及毛细现象产生的原因.3.了解液晶的特点及其应用．一、液体的表面张力1．表面层：液体表面跟气体接触的薄层．2．表面张力：(1)定义：在表面层，分子比较稀疏，分子间的作用力表现为引力，这种力使液体表面绷紧，叫作液体的表面张力．(2)方向：总是跟液面相切，且与分界面垂直．二、浸润和不浸润1．浸润和不浸润(1)浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象．(2)不浸润：一种液体不会润湿某种固体，不会附着在这种固体的表面上的现象．(3)当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固体．反之，液体则不浸润固体．2．毛细现象：浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象．三、液晶1．液晶：是介于固态和液态之间的一种物质状态．2．特点：(1)液晶态既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质．(2)具有光学各向异性．1．判断下列说法的正误．(1)表面张力的作用是使液面具有收缩的趋势，是分子力的宏观表现．(√)(2)水对所有固体都浸润．(×)(3)毛细管插入水中，管的内径越大，管内水面升得越高．(×)(4)液晶是液体和晶体的混合物．(×)2．要增强雨伞的防水作用，伞面可选择对水是________(选填“浸润”或“不浸润”)的布料；布料经纬线间空隙很小，小水珠落在伞面上由于________的作用，不能透过空隙．答案不浸润表面张力一、液体的表面张力导学探究如图所示是液体表面附近分子分布的大致情况．请结合图片思考：(1)液体表面层内的分子间距离和分子力各有什么特点？(2)小昆虫、缝衣针在水面上不下沉与小木块浮在水面上的道理相同吗？答案(1)液体表面层内分子间距离大于r0，分子间作用力表现为引力．(2)不同．小昆虫、缝衣针能在水面上不下沉是液体表面张力在起作用．小木块浮在水面上是重力和水的浮力平衡的结果．知识深化1．液体表面张力的成因分析液体表面层分子比较稀疏，分子间的作用力表现为引力，该引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成一层绷紧的膜．2．表面张力及其作用(1)表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小．而在体积相同的条件下，球形的表面积最小．例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形(但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在完全失重条件下才呈球形)．(2)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关．(3)表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线，如图所示．例1(2021·江苏徐州高二期中)关于液体的表面张力，下列说法正确的是()A．表面张力产生在液体表面层，它的方向跟液面垂直B．表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力C．由于液体表面有收缩的趋势，故液体表面的分子间不存在斥力D．有些小昆虫能在水面自由行走，这是由于有表面张力的缘故答案D解析表面张力产生在液体表面层，它的方向与液体表面相切，而非与液面垂直，故A错误；表面张力是液体表面层分子间的相互作用，而不是液体内部各部分间的相互作用，故B错误；液体表面的分子之间引力和斥力同时存在，故C错误；有些小昆虫能在水面自由行走是因为液体表面张力的作用，故D正确．例2(2021·江苏扬州高二期中)以下现象中，与表面张力无关的是()A．处于完全失重状态的水银滴呈球形B．某些小型昆虫可以在水面上行走C．玻璃管的裂口在火焰上烧熔，它的尖端会变钝D．湿的衣服很难脱下来答案D解析处于完全失重状态下的水银在表面张力的作用下，其表面被绷紧，表面积也将趋于最小，最终呈球形，故A不符合题意；水在表面张力的作用下形成了一层水膜，当昆虫重力很小时，这层水膜可以支撑昆虫行走，故B不符合题意；玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，由固态变为液态，在表面张力的作用下会趋于球形，所以尖端会变钝，故C不符合题意；湿的衣服很难脱下来，是由于衣服变湿后与身体之间的附着力增大的缘故，与表面张力无关，故D符合题意．二、浸润和不浸润导学探究(1)把一块玻璃分别浸入水和水银里再取出来，可观察到从水银中取出的玻璃上没有附着水银，从水中取出的玻璃上会沾上一层水．为什么会出现上述不同的现象呢？(2)如图所示，在灌溉完土地后农民伯伯往往利用翻松地表土壤的方法来保存土壤里的水分，你知道这是为什么吗？答案(1)水银不浸润玻璃，而水浸润玻璃．(2)把地表土壤锄松，破坏了土壤表层的毛细管，地下的水分就不会沿毛细管上升到地面而被蒸发掉．知识深化1．浸润和不浸润的形成原因(1)附着层内分子受力情况液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到固体分子的吸引．(2)浸润的成因当固体分子吸引力大于液体内部分子力时，这时表现为液体浸润固体．(3)不浸润的成因当固体分子吸引力小于液体内部分子力时，这时表现为液体不浸润固体．特别提醒浸润和不浸润是发生在两种材料(液体与固体)之间的，与这两种物质的性质都有关系，不能单说哪一种材料浸润或不浸润．例如：水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡；水银不能浸润玻璃，但能浸润铅．2．毛细现象的产生原因毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系．如图所示，甲是浸润情况，此时管内液面呈凹形，因为液体的表面张力的作用，液体会受到向上的作用力，因而管内液面要比管外高；乙是不浸润情况，管内液面呈凸形，表面张力的作用使液体受到向下的力，因而管内液面比管外低．例3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，附着层里的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答案D解析一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质均有关，不能说哪种液体是浸润液体或不浸润液体，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，B、C错误，D正确．例4(2021·山东临沂高二月考)中国最早的农学论文《吕氏春秋·任地》论述到：“人耨必以旱，使地肥而土缓”．农谚“锄板底下有水”、“锄头自有三寸泽”．这都是对松土保墒功能的生动总结．关于农业生产中的松土保墒环节蕴含的科学原理，下列说法正确的是()A．松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，保存水分B．松土是为了让土壤里的毛细管变得更细，保护土壤里的水分C．松土保墒利用了浸润液体在细管中下降，不浸润液体在细管中上升的科学原理D．松土除了保墒外，还可促进蒸发、降低地温；“多锄地发暖”这句农谚没有科学道理答案A解析松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，防止发生浸润现象，可有效减少水分蒸发，保存水分，B、C错误，A正确；松土除了保墒外，还减少土壤下水分蒸发，提高地温，D错误．三、液晶导学探究液晶是指液态晶体，这种说法对吗？答案这种说法不对，液晶不是晶体，只是在物理性质上与某些晶体相似，具有各向异性．知识深化1．液晶的特点(1)液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态，既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列．(2)液晶具有光学上的各向异性，液晶分子的排列不稳定，微小的外界变动都会改变分子排列，从而改变液晶的某些性质．2．液晶的应用(1)研究离子的渗透性．(2)液晶显示．例5(2021·江苏徐州高二期末)护肤乳液在一定条件下能形成层状液晶，则()A．所有物质都能形成层状液晶B．层状液晶的光学性质具有各向异性C．层状液晶是液体与晶体的混合物D．层状液晶不会随温度升高发生变化答案B解析并不是所有物质都能形成层状液晶，只有少数物质在特定条件下才能形成层状液晶，故A错误；层状液晶的光学性质具有各向异性，故B正确；层状液晶并不是指液体和晶体的混合物，是一种特殊的物质，液晶像液体一样可以流动，又具有晶体各向异性的特性，故C错误；层状液晶是不稳定的，外界的微小变化，例如温度、电场等，都会引起液晶分子排列变化，改变它的光学性质，故D错误．考点一液体的表面张力1．关于液体的表面张力，下列说法正确的是()A．在液体的表面层里，分子比较稀疏，分子间只有引力没有斥力B．在液体的表面层里，分子比较密集，分子间只有斥力没有引力C．液体的表面层中斥力大于引力，使得液体的表面收缩到最小，所以露珠呈球形D．液体的表面层中引力大于斥力，使得液体的表面收缩到最小，所以露珠呈球形答案D解析与气体接触的液体表面分子比较稀疏，分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力，但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0，分子引力大于分子斥力，分子力表现为引力，即存在表面张力，表面张力使液体表面有收缩的趋势，所以露珠呈球形，A、B、C错误，D正确．2．下列哪些现象不是由表面张力引起的()A．小缝衣针漂浮在水面上B．小木船漂浮在水面上C．荷叶上的小水珠呈球形D．慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流出来答案B解析因为液体表面张力的存在，缝衣针漂在水面上，故A错误；木船漂浮在水面是由于水的浮力，不是由表面张力引起的，故B正确；荷叶上的水珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故C错误；液体存在表面张力，表面张力使液体表面有收缩的趋势，故慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高于杯口，水仍不会流出，故D错误．3.(2021·江苏常州高二期中)由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是呈球形．分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中()A．a点 B．b点C．c点 D．d点答案D解析在小水滴表面层中，水分子间距较大，故水分子之间的相互作用总体上表现为引力；当r＝r0时，F引＝F斥，分子力F＝0，分子势能最小，故c点为分子间作用力为零的点，即c点表示平衡位置，表现为引力的位置只能为d点．故选D.4.(2021·江苏省如皋中学高二月考)如图所示，把一条细棉线的两端系在铁丝环上，棉线处于松弛状态．将铁丝环浸入肥皂液里，拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜，这时薄膜上的棉线仍是松弛的．用烧热的针刺破a侧的薄膜，观察到棉线的形状为()答案D解析先把棉线系在铁丝环上，再把环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜．膜中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，所以产生收缩效果；用烧热的针刺破a侧的薄膜，b中的薄膜能使b的面积最小，故选D.考点二浸润、不浸润及毛细现象5．关于浸润和不浸润及毛细现象，下列说法中正确的是()A．水银是浸润液体，水是不浸润液体B．在内径小的容器里，如果液体能浸润容器壁，则液面成凹形，且液体在容器内上升C．如果固体分子对液体分子的引力较弱，就会形成浸润现象D．两端开口、内径不同的几支细玻璃管竖直插入水中，管内水柱高度相同答案B解析浸润与不浸润是相对的，不能说哪种液体是浸润液体或不浸润液体，故A错误；在玻璃试管中，如果液体能够浸润器壁，液面呈凹形，且液体在容器内上升，故B正确；固体分子对液体分子的引力大于液体分子间引力时，才会形成浸润现象，故C错误；由于细玻璃管的内径不同，竖直插入水中时，管内水柱高度不同，故D错误．6．(2022·江苏省睢宁高级中学高二阶段练习)某同学将一个表面洁净、两端开口的细直玻璃管竖直插入不同液体中，他用放大镜观察，能看到的情景是()答案C解析图A、C中液体与玻璃管表现为不浸润，即附着层内分子间作用力表现为引力，附着层有收缩的趋势，且管内的液面会稍微低于管外的液面高度，故A错误，C正确；图B中的液体与玻璃管外部表现为不浸润，而在管内部表现为浸润，这是相互矛盾的，故B错误；图D中的液体与玻璃管表现为浸润，即附着层内分子间作用力表现为斥力，附着层有扩展的趋势，且管内的液面会稍微高于管外的液面高度，故D错误．7．(2021·贵州铜仁高二期中)下列说法不正确的是()A．浸润液体在细管里能上升B．不浸润液体在细管里能下降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，以减少毛细现象的发生答案C解析浸润液体附着层分子间距较小，表现为斥力，所以浸润液体在细管里能上升，而不浸润液体附着层分子间距较大，表现为引力，所以不浸润液体在细管里能下降，A、B正确；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，是因为水对油和沥青不浸润，会阻止毛细现象，阻止地下水上升，C错误；土壤里有很多的毛细管，地下水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，破坏这些毛细管，以减少毛细现象的发生，D正确．考点三液晶8．关于液晶，下列说法正确的是()A．液晶是晶体B．液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光D．所有物质在一定条件下都能成为液晶答案B解析液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质，不是晶体，液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定，液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，但液晶本身不发光，并不是所有物质都能成为液晶，故选B.9．下列关于液晶的说法中正确的是()A．液晶在电压作用下的光学性质不会改变B．液晶的状态不会受温度的影响C．液晶和液体没有区别D．在显示器方面的应用是液晶的主要应用方向答案D解析液晶具有各向异性，温度、压力、电磁作用可以改变液晶的光学性质，故A、B错误；液晶是介于固态和液态之间的特殊物质，与液体有本质的不同，故C错误；在显示器方面的应用是液晶的主要应用方向，故D正确．10．(2021·江