高中人教版 (2019)4 固体课堂检测

第二章气体、固体和液体

第四节固体

一、单选题

1．如果某个固体在某一物理性质上表现出各向异性，那么下述结论中正确的是（　　）

A．它一定是单晶体 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

2．下列说法正确的是（　　）

A．布朗运动是花粉分子的无规则运动

B．氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，氢气的内能较大

C．甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体内分子的平均速率比乙物体内分子的平均速率大

D．不显示各向异性的物体一定是非晶体

3．对晶体和非晶体的理解，下列说法正确的是（　　）

A．蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶体

B．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

C．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性

D．同种物质在不同条件下所生成的晶体微粒的排列规律相同

4．关于热平衡，晶体和非晶体下列说法中，不正确的是（　　）

A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值

B．标准状况下冰水混合物与0℃的水未达到热平衡

C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点

D．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体

5．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针尖接触其上一点，蜡熔化的范围如图所示；另外甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图所示，则（　　）

A．甲、乙是非晶体，丙是晶体

B．甲、丙是非晶体，乙是晶体

C．甲可能是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体

D．甲可能是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体

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为等长的三条直线．下列说法中正确的是（ ）

A．A处的晶体分子可以沿三条直线发生定向移动

B．三条直线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．三条直线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

7．一块厚度和密度都均匀分布的长方体被测样品，长AB是宽AD的两倍，如图所示。如果用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′和O2O2′方向测量，结果阻值均为R，则这块样品可能是（　　）

A．单晶体 B．多晶体 C．非晶体 D．普通金属

8．关于甲、乙、丙、丁四幅图对应的实验，下列说法正确的是（  ）

A．甲图是用油膜法测分子直径的示意图，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径

B．乙图是研究布朗运动实验时，观察得到的花粉小颗粒的运动轨迹

C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体重力引起的

D．丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验，说明云母片的导热性能各向同性

9．清华大学研究团队成功制备出世界上最长的、单根长度达半米以上的碳纳米管，并在碳纳米管耐疲劳性能研究方面取得重大突破，碳纳米管有着极高的拉伸强度（大于），单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍，远远超过其他任何材料，其熔点是已知材料中最高的，下列说法正确的是（　　）

A．碳纳米管是非晶体

B．

C．拉伸强度可用公式表示为，其中为材料拉断时所承受的最大力，为材料原始横截面积

D．若在地球与同步卫星之间搭建一座天梯，碳纳米管是最佳材料

10．晶体在熔化过程中吸收的热量主要用于（　　）

A．增加分子动能 B．增加分子势能

C．增加分子势能和分子动能 D．不增加分子势能和分子动能

11．在日常生活中，将面制品悬放在水中煮，不会发黄，变焦，而悬放在油中加热，则会发黄、变焦。这一现象说明：

A．油放出的热量比水多

B．油的比热比水大

C．油的沸点比水高

D．油的传热性能比水强

12．对热现象的认识和应用，下列说法正确的是（　　）

A．晶体的导热性能一定是各向异性

B．空气相对湿度越大时，暴露在空气中的水蒸发的越慢

C．要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可在高温条件下利用分子的布朗运动来完成

D．“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积

二、填空题

13．根据固体不同的性质将它们分为晶体与非晶体，如果某固体对某个物理量呈现各向异性，则它一定是______；谚语“水缸穿裙子，老天要下雨”指的是盛水的水缸外表面，水面所在的位置往下出现了一层小水珠。形成小水珠时，水液化的速度______（选填“大于”“等于”或“小于” 水蒸发的速度。

14．晶体外形的规则性可以用物质微粒的______________来解释，晶体的各向异性也是由晶体的_________决定的。

15．物质的气态、液态和固态在一定条件下可以相互转变。在相互转变的过程中会发生能量交换。晶体在熔化过程中吸收的热量全部用来破坏空间点阵，分子势能________(填“增加”“减少”或“保持不变”)，分子平均动能________(填“增加”“减少”或“保持不变”)。所以，晶体有固定的熔点。非晶体没有空间点阵，吸收的热量主要转化为________(填“分子动能”或“分子势能”)，不断________(填“吸热”或“放热”)，温度________(填“上升”“下降”或“保持不变”)。

16．下列物质：云母、食盐、蜂蜡、橡胶、铜，具有固定熔解温度的有________；物理性质表现为各向同性的有________．

三、解答题

17．某人为了检验一块薄片物质是否为晶体，做了一个实验。他以薄片的正中央为坐标原点，建立平面直角坐标系，在两个坐标轴上分别取两点和，使和到点的距离相等。在和上分别固定一个测温元件，再把一个针状热源放在点，发现点和点的温度在缓慢升高，但两点温度的高低没有差异。于是得出结论：这块薄片是非晶体。

请说明：以上结论科学吗？为什么？

18．一电炉的功率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．设电能全部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？

19．如图所示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不是晶体；

(2)这种合金的熔点是多少；

(3)熔化过程用了多少时间；

(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态。

20．内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐，岩盐的颗粒很大，我们能清楚地看出它的立方体形状。把大颗粒的岩盐敲碎后，小颗粒的岩盐仍然呈立方体形状。如图表示了岩盐晶体的平面结构：粉红点为氯离子，灰点为钠离子，如果把它们用直线连起来，将构成一系列大小相同的正方形，作分界线，使它平行于正方形的对角线，作分界线，使它平行于正方形的一边。在两线的左侧各取一个钠离子和，为了比较这两个钠离子所受分界线另一侧的离子对它作用力的大小，分别以、为圆心，作两个相同的扇形，不考虑扇形以外远处离子的作用。

(1)如果表示两个相邻离子之间引力的大小，问：、所受扇形范围内的正负离子对它作用力的合力是的多少倍？为使问题简化，设所有离子都是质点，而且它们之间的相互作用遵从“平方反比”规律；

(2)根据计算结果解释：为什么敲碎的岩盐总是呈立方形状，而不会沿图中分界线断开？

提示：实际晶体中的作用力要复杂得多，但这里的分析对理解自然现象还是有用的。

参考答案

1．A

【解析】单晶体内部的结构具有规则，因单而晶体具有各向异性，所以显示各向同性的是多晶体或者非晶体，故A正确，BCD错误。

故选A。

2．B

【解析】A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的运动，不是分子的运动，但间接地反映了液体分子运动的无规则性，A错误；

B．氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，分子平均动能相同，但氢气的分子数多内能较大，B正确；

C．温度是分子的平均动能的标志，甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子平均动能比乙物体分子平均动能大，甲物体分子平均速率不一定比乙物体分子平均速率大，还与分子的质量有关，C错误；

D．非晶体和多晶体均显示各向同性，故不显示各向异性的物体不一定是非晶体，还可以是多晶体；D错误。

故选B。

3．C

【解析】A．蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，但是用放大镜看，仍可发现组成糖块的一个个晶粒，所以它是晶体中的多晶体，故A错误；

B．通常金属在各个方向的物理性质都相同，金属是多晶体，故B错误；

C．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性，故C正确；

D．相同物质在不同的条件下能够生成不同的晶体，如金刚石与石墨，分子的排列规律不同，故D错误。

故选C。

4．B

【解析】A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值，选项A正确，不符合题意；

B．标准状况下冰水混合物的温度为0℃，与0℃的水能达到热平衡，选项B错误，符合题意；

C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项C正确，不符合题意；

D．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则表现为各向异性，该球一定是单晶体，选项D正确，不符合题意。

故选B。

5．C

【解析】甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点，所以甲和丙为晶体，乙为非晶体，丙在导热性方面具有各向异性，所以丙是单晶体，甲不具备导热的各项异性，但可能在其他物理性质上具备各项异性，所以甲可能是单晶体也可能是多晶体，ABD错误，C正确。

故选C。

6．C

【解析】试题分析：晶体中的分子只在平衡位置附近振动，不会沿三条直线发生定向移动．故A错误；三条直线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错误，C正确；D错误．故选C．

考点：晶体

【名师点睛】只要掌握了晶体的各种性质就能顺利解决此类题目，而只要稍一看课本此类知识就不难掌握．

7．A

【解析】沿O1O1′和O2O2′两对称轴测长方体电阻，所得阻值相等，正说明该物质沿O1O1′和O2O2′方向电阻率（即导电性能）不同，即表现出各向异性的物理性质，即这块样品可能是单晶体。

故选A。

8．A

【解析】A．在测量油膜分子的直径时，将油分子看成球形分子，并且把油膜看成单分子油膜，此时油酸薄膜厚度等于油酸分子直径，A正确；

B．乙图是每隔一段记录的花粉颗粒位置图，即每隔一段时间把观察到的花粉颗粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线，故每段时间内连线不是微粒的运动轨迹，B错误；

C．丙图模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体分子频繁碰撞容器壁产生的，与重力无关，C错误；

D．图丁的形状，由于是椭圆，则说明云母晶体具有各向异性，D错误。

故选A。

9．D

【解析】A.碳纳米管是采用石墨烯制成的，是晶体，故A错误；

B.由可知，，故B错误；

C.有拉伸强度的单位可知，拉伸强度应该等于力与面积的比值，故C错误；

D.因为碳纳米管单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍，远远超过其他任何材料，故D正确。

故选D。

10．B

【解析】晶体在熔解的过程中就是吸收的热量，破坏点阵结构的过程，分子活动加剧，吸收的热量，增加分子势能。

故选B。

11．C

【解析】因为的水的沸点在一标准大气压下是100℃，而油在一标准大气压下的沸点高于100℃，所以将面制品在水中煮，只要水不干，就不会发黄、变焦，而在油中炸，则会发黄、变焦。

A.A项与上述分析不相符，故A不符合题意；

B.B项与上述分析不相符，故B不符合题意；

C.C项与上述分析相符，故C符合题意；

D.D项与上述分析不相符，故D不符合题意。

12．B

【解析】A．单晶体各向异性，多晶体各向同性，故A错误；

B．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，暴露在空气中的水蒸发得越慢，故B正确；

C．固体也能扩散，生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故C错误；

D. “油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是纯油酸的体积除以油膜的面积，故D错误。

故选B。

13．晶体    大于   

【解析】[1]晶体和非晶体最大的不同除了熔点的有无外，还在于晶体的各向异向，而非晶体的各向同性。

[2]由于水缸中水的蒸发，水缸外表面的温度低于空气的温度，空气中水蒸气遇冷液化成小滴附在缸的外表面，这个过程必须持续一段时间，才能在缸的外表面看到水珠。

14．规则排列    内部结构   

【解析】

【解析】[1]晶体是原子、离子或分子按照一定的周期性在空间排列形成在结晶过程中形成具有一定规则的几何外形的固体。晶体内部结构中的质点（原子、离子、分子）有规则地在三维空间呈周期性重复排列，组成一定形式的晶格，外形上表现为一定形状的几何多面体。

[2]晶体内部结构中的质点（原子、离子、分子）有规则地在三维空间呈周期性重复排列，沿晶体的不同方向，晶体内部结构中的质点（原子、离子、分子）排列的周期性和疏密程度不尽相同，晶体在不同方向，物理性质不同。

15．增加    保持不变    分子动能    吸热    上升   

【解析】[1] [2]晶体熔化过程中，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点；[3][4][5]非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子动能，不断吸热，温度就不断上升。

16．云母、食盐、铜    蜂蜡、橡胶、铜   

【解析】云母、食盐、铜为晶体，有固定的熔点，其中云母、食盐为单晶体，物理性质各向异性，蜂蜡、橡胶、铜物理性质表现为各向同性．

17．不科学，见解析

【解析】不科学。该物质薄片不一定是非晶体，也可能是多晶体。此外，两个特定方向上的同性，并不能说明各个方向都同性。

18．60 ℃　1.0×105 J/kg

【解析】

【解析】熔化时温度不变，从图象直接得到熔点为60℃；从图象得到熔化时间约为2min=120s，根据能量守恒定律，有：Pt=qm
解得：

【点睛】

本题关键是能理解固体的溶解曲线，能从图象得到熔点和融化时间，然后根据能量守恒定律列式求解，基础题．

19．(1)是；(2)210 ℃；(3)8 min； (4)固液共存

【解析】（1）题图中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；

（2）熔点为；

（3）熔化过程用了

（4）BC段就是这种合金的熔化过程，合金处于固、液共存状态。

20．(1)0.91，0.29；(2)见解析

【解析】设每个正方形的边长为a，相距为r的两个离子作用力为，则相邻离子之间引力为

M受力为

N受力为

(2) 由于，所以在岩盐受到敲击时，在平行于正方形的方向上容易断裂，而不会沿图中分界线断开。