2024-2025学年高中物理第九章固体液体和物态变化综合评估含解析新人教版选修3-3

PAGEPAGE7固体、液体和物态改变限时：90分钟总分：100分一、选择题(1－7为单选题，每小题5分；8－10为多选题，每小题6分，共53分)1．下列说法正确的是(C)A．液面上方的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出B．萘的熔点为80℃，质量相等的80℃的液态萘和80℃的固态萘具有相同的分子势能C．车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象D．液体内部分子的势能比液体表面层分子的势能大解析：液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中，从宏观上看，液体不再蒸发，故A错误；液态萘凝固成80℃的固态萘的过程中放出热量，温度不变，则分子的平均动能不变，萘放出热量的过程中内能减小，而分子平均动能不变，所以肯定是分子势能减小，故B错误；车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象，选项C正确；液体表面层的分子比液体内部的分子之间的距离大，分子之间的作用力表现为引力，可知液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能，故D错误．2．在吉尼斯大全中，记述了一个人创建了赤着脚在650℃的燃烧着的一长堆木炭上步行了约7.5m的“世界之最”纪录．关于他创下的这个奇迹，下面说法正确的是(C)A．这个表演者肯定在脚下事先抹上了一种高级绝热防护剂B．这个表演者肯定是跳动式地走过去的，这样做接触时间短，炭火来不及灼伤脚C．这个表演者可能是用汗脚踩在炭火上一步步轻松地走过去的D．这个表演者肯定是轻轻地踮着脚走过去的，这样做接触面积小，即使灼伤也不厉害解析：当赤着的脚踩上炭火时，灼热的炭火使脚底的汗水快速汽化，马上在脚底下形成一个很薄的蒸汽层．由于气体是热的不良导体，在一段短暂的时间内，对脚板将起到绝热防护作用，行走中脚上流出的汗水部分地补偿了汽化所需的水分．因为跳动、踮着脚走均不能供应足够的汗水，且简单使脚陷进炭火，从而使爱护层失效．故应选C.3．下列说法正确的是(C)A．分子间距离越小，分子势能肯定越小B．分子间距离越小，分子间作用力肯定越小C．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用D．晶体的物理性质都是各向异性的4．关于液晶，下列说法中错误的有(A)A．液晶本身就是一种晶体B．液晶具有各向异性的物理性质C．液晶的光学性质随温度的改变而改变D．液晶的光学性质随外加电压的改变而改变解析：液晶不是晶体，故A错误；液晶具有各向异性的物理性质(主要是光学性质)，故B正确；液晶的光学性质随温度的改变而改变，故C正确；液晶通电时，分子排列变得有秩序，使光线简单通过，故D正确；本题选错误的，故选A.5．下列说法不正确的是(C)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简单上升D．农田里假如要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，以削减毛细现象的发生解析：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、B正确．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．土壤里有许多毛细管，地下的水分可以沿着它们上升到地面．假如要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，破坏这些土壤里的毛细管．相反，假如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、D对．6.如图所示的容器，用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，测得水汽的压强为p，体积为V，当保持温度不变(A)A．上提活塞使水汽的体积增为2V时，水汽的压强变为eq\f(1,2)pB．下压活塞使水汽的体积减为eq\f(1,2)V时，水汽的压强增为2pC．下压活塞时，水汽的质量减小，水汽的密度增大D．下压活塞时，水汽的质量和密度都变小解析：由于容器中的水汽刚好饱和，表示容器中已没有水．上提活塞时，容器中的水汽变为未饱和汽，依据玻意耳定律(近似符合)，体积增为2V时，压强变为eq\f(1,2)p，故A正确，下压活塞时，饱和汽体积减小，但饱和汽压和饱和汽密度不变，故B、C、D错，因此选A.7．关于液体的饱和汽与饱和汽压，下列说法正确的是(B)A．饱和汽的压强、体积、温度的改变规律遵循查理定律B．饱和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的上升而增大C．肯定温度下，不同液体的饱和汽压都是相同的D．饱和汽压随体积的减小而增大解析：饱和状态的状况下：①假如略微降低温度将会出现凝聚，而变成液体，体积快速减小；②略微增大压强亦可出现凝聚，体积也会大大减小．所以饱和状态下的气体不遵循志向气体试验定律，故A错误；饱和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的上升而增大，故B正确；在相同的温度下，不同液体的饱和汽压一般是不同的，挥发性大的液体，饱和汽压大，故C错误；水的饱和汽压不随体积的改变而改变，与温度有关，故D错误．8．如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在肯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(BC)A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B．曲线M的bc段表示固液共存状态C．曲线M的ab段表示固态D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态解析：由图象可知曲线M表示晶体，bc段表示晶体熔化过程，处于固液共存状态，ab段还未熔化，表示固态，cd段表示熔化完成，都为液态，B、C对；N表示非晶体，没有固定的熔点，A错；由于非晶体没有肯定的熔点而是逐步熔化，因此D错．9．同一种液体，滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的状况；当把毛细管B插入这种液体时，液面又出现图乙的状况．若A固体和B毛细管都很干净，则(BCD)A．A固体和B管可能是同种材料B．A固体和B管肯定不是同种材料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的分子的引力小些D．液体对B毛细管浸润解析：由所给现象可知该液体对固体A不浸润，对固体B浸润；毛细现象是浸润和不浸润及表面张力共同作用的结果．10．如图所示是水在大气压强为1.01×105Pa下汽化热与温度的关系图线，则(AD)A．该图线说明温度越高，单位质量的水汽化时须要的能量越小B．大气压强为1.01×105Pa时，水的沸点随温度上升而减小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，放出的热量与温度有关解析：由题图可知，在肯定压强下，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．二、填空题(共12分)11．(4分)在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图(a)所示，而甲、乙、丙三种固体的熔化过程中温度随加热时间改变的关系如图(b)所示．则甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体．解析：甲、乙表现为各向同性，丙表现为各向异性，再依据熔化图象，甲、丙有确定的熔点，而乙没有．故甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体．12．(2分)质量为m的0℃的冰雹，自空中由静止下落，由于空气阻力的作用力，其中1%质量的冰在下落过程中完全溶化为0℃的水脱离冰雹，若落地时的速度为400m/s，冰雹下落的高度为8.34×103_m．(已知冰的熔化热为0.34×106J/kg，g取10m/s2)解析：设冰雹下落的高度为h，则有mgh＝eq\f(1,2)mv2＋eq\f(1,100)m·λ即(10m/s2)×h＝eq\f(1,2)×(400m/s)2＋eq\f(1,100)×0.34×106J/kgh＝8.34×103m.13．(6分)如图是萘晶体的熔化曲线，由图可知，萘的熔点是T2，熔化时间为t2－t1.若已知萘的质量为m，固态时比热容为c1，液态时比热容为c2，熔化热为λ，试完成下列表格．过程状态吸热后能的转化吸热计算式A→B固态主要增加分子的平均动能Q1＝c1m(T2－T1)B→C固液共存完全用于增加分子的势能Q2＝λ·mC→D液态大部分增加分子的平均动能Q3＝c2m(T3－T2)三、计算题(共35分)14．(6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改变如图所示．设全部电能转化为热能并全部被样品汲取，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，依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，样品熔化过程中共汲取热量Q＝λm.由W＝Q，即Pt＝λm.得λ＝eq\f(Pt,m)＝eq\f(200×2×60,240×10－3)J/kg＝1×105J/kg.15．(9分)气温为10℃时，测得水蒸气的实际压强p＝800Pa，则此时的相对湿度为多少？假如肯定湿度不变，气温升至20℃，相对湿度又为多少？(已知10℃时水汽的饱和汽压为p1＝1.228×103Pa,20℃时水汽的饱和汽压为p2＝2.338×103Pa)答案：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＝eq\f(p,p1)×100%＝eq\f(800Pa,1.228×103Pa)×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＝eq\f(p,p2)×100%＝eq\f(800Pa,2.338×103Pa)×100%≈34.2%.16.(8分)如图所示，有一个高为H的导热容器，原来开口向上放置．已知气温为27℃、大气压强为760mmHg，空气相对湿度为75%.现用一质量不计的光滑活塞将容器封闭．求将活塞缓慢下压多大距离时，容器中起先有水珠出现？答案：eq\f(H,4)解析：对水蒸气探讨：Ⅰeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(p1＝75%ps,V1＝V))，Ⅱeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(p2＝ps，,V2＝？.))由p1V1＝p2V2，得V2＝eq\f(p1V1,p2)＝eq\f(75%·ps·V,ps)＝0.75V，所以下压距离h＝eq\f(H,4)时，将起先有水珠出现．17．(