高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册4 固体精品课后复习题

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基础篇
一、单选题
1.把某薄片一面涂上一层石蜡，然后用烧热的钢针接触它的反面，熔化了的石蜡呈椭圆形，那么，这个薄片是( )
A.非晶体 B.多晶体
C.单晶体 D.无法判断
【答案】C
【解析】熔化了的石蜡呈椭圆形，说明薄片在导热时表现各向异性，故确定薄片为单晶体。
故选：C。
2.一块厚度和质量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
【答案】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，故A正确。
故选：A。
3.下面现象能说明晶体与非晶体的区别的是( )
A.食盐粒透明，橡胶不透明
B.金刚石的密度大，松香的密度小
C.冰熔化时温度保持不变，松香熔化时温度不断升高
D.石墨可导电，沥青不导电
【答案】C
【解析】透明程度、密度和导电性不是晶体与非晶体的区别，故A、B、D错误。
故选：C。
4.下列说法错误的是 ( )
A.味精是晶体，一定有固定熔点
B.一块固体，若是各个方向导热性能相同，则这个固体一定是非晶体
C.一块固体，若有确定的熔点，则该固体必定为晶体
D.一块铁虽然是各向同性的，但它是晶体
【答案】B
【解析】只有晶体才有固定熔点，只有单晶体才具有各向异性，A、C正确；多晶体和非晶体都具有各向同性，B错误；铁为多晶体，表现为各向同性，D正确。
故选：B。
5.下列关于物质是晶体还是非晶体的判断正确的是( )
A.因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体
B.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
C.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
D.用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
【答案】B
【解析】因石英有规则的几何外形，且各向异性，是晶体，而玻璃没有确定的熔点，为非晶体，故A错误；晶体的特点是在熔化过程中温度保持不变，有固定的熔点，食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体，故B正确；蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，但它是晶体中的多晶体，故C错误；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，说明云母片是晶体，故D错误。
故选：B。
6.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A．它们由不同的空间点阵构成
B．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，非晶体内部的物质微粒在不停地运动着
C．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的
D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不等的是非晶体
【答案】B
【解析】空间点阵是晶体的一个特殊结构，是晶体的一个特性，不管是晶体还是非晶体，组成物质的微粒永远在做热运动，所以A、C是错误的，B是正确的；即使是晶体，各个平面的微粒数也不一定相等，所以D是错误的。
故选：B。
7.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】A．并不是所有物质都能成为层状液晶；只有少数物质在特定条件下才能成为液晶，故A错误；
B．层状液晶的光学性质具有各向异性，故B正确；
C．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；
D．层状液晶是不稳定的，外界影响的微小变化，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。
故选：B。
8.随着科技的发展国家对晶体材料的研究越来越深入，尤其是对稀土晶体的研究，已经走在世界的前列．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A．晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形
B．同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
C．多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性
D．石墨和金刚石都是晶体，但石墨是单晶体，金刚石是多晶体
【答案】A
【解析】A．并不是所有物质都能成为层状液晶；只有少数物质在特定条件下才能成为液晶，故A错误；
B．层状液晶的光学性质具有各向异性，故B正确；
C．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；
D．层状液晶是不稳定的，外界影响的微小变化，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。
故选：A。
9.如图，工匠烧制玻璃制品时，一玻璃管的尖端放在火焰上烧到熔化，待冷却后尖端变钝，下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃是非晶体，高温熔化冷却后转变成了晶体
B. 玻璃是晶体，导热性表现为各向同性
C. 熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩
D. 熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为斥力使其表面扩张
【答案】C
【解析】AB．玻璃是非晶体，高温熔化冷却凝固后仍然是非晶体，故AB错误；
CD．玻璃管的尖端放在火焰上烧到熔化，尖端变为球形，是表面张力的作用，因熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩，故C正确，D错误。
故选：C。
10.关于固体说法正确的是（ ）
A. 窗户上的玻璃有规则的几何外形，因此玻璃是晶体
B. 同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
C. 金属没有确定的几何形状，也不显示各向异性，因此金属是非晶体
D. 用烧热的针尖接触涂有蜂蜡的云母片背面，蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
【答案】B
【解析】A．玻璃没有固定的熔点是非晶体，A错误；
B．在一定条件下，物质可以在晶体和非晶体相互转化，所以同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，B正确；
C．金属有固定的熔点，是晶体，C错误；
D．用烧热的针尖接触涂有蜂蜡的云母片背面，蜂蜡呈椭圆形，表现为各向异性，说明云母是单晶体，D错误。
故选：B。
11.2020年,“嫦娥五号”探测器顺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“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】石英是单晶体,有确定的熔点,有确定的几何形状,故A、C错误,D正确;石英受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷“压电效应”,沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著,故具有各向异性,故B错误。
8.B 非晶体具有各向同性的特点是由于非晶体内部结构的无规则性使不同方向上物质微粒的排列情况相同,故B正确。
故选：D。
12.石墨烯是从石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（ ）
A．石墨是非晶体
B．石墨研磨成的细粉末就是石墨烯
C．单层石墨烯的厚度约3μm
D．碳原子在六边形顶点附近不停地振动
【答案】D
【解析】A．石墨是晶体，故A错误；
B．石墨烯是石墨中提取出来的新材料，故B错误；
C．单层石墨烯厚度约为原子尺寸，故C错误；
D．根据分子动理论可知，固体分子在平衡点不停的振动，故D正确。
故选：D。
13.如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，石墨烯是单层的石墨，可以通过剥离石墨而获得，是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型材料。下列说法正确的是（ ）
A．单层石墨烯的厚度约在纳米数量级
B．石墨烯可以通过物理方法获得
C．石墨和石墨烯中的碳原子都固定在六边形的顶点不动
D．石墨烯熔解过程中吸热，碳原子的平均动能增加
【答案】B
【解析】A．据查到的资料可知，1毫米后的石墨大约包含三百万层石墨烯，所以计算可得单层石墨烯的厚度约在纳米数量级以下，故A错误；
B．由题意可知，可以通过剥离石墨而获得石墨烯，所以石墨烯可以通过物理方法获得，故B正确；
C．石墨中的碳原子是运动的，故C错误；
D．石墨烯是晶体，熔解过程中吸热，温度不变，碳原子的平均动能不变，故D错误。
故选：B。
提升篇
一、多选题
1．北京奥运会的国家游泳中心——水立方，像一个透明的水蓝色的“冰块”，透过它其内部设施尽收眼底，这种独特的感觉就源于建筑外墙采用了一种叫做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚物)的膜材料，这种膜材料属于非晶体，那么它具有的特性是( )
A．在物理性质上具有各向同性
B．在物理性质上具有各向异性
C．具有固定的熔点
D．没有固定的熔点
【答案】AD
【解析】因为这种材料属于非晶体，因此在物理性质上具有各向同性，没有固定的熔点，选项A、D正确。
故选：AD。
2.下列说法中正确的是( )
A．化学成分相同的物质只能生成同一种晶体
B．虽然石英是晶体，但是由石英制成的玻璃却是非晶体
C．普通玻璃是非晶体
D．一块铁虽然是各向同性的，但它是多晶体
【答案】BCD
【解析】化学成分相同的物质微粒可能形成不同的空间结构，从而可生成多种晶体，如石墨和金刚石，故A错误；石英是晶体，而石英制成的玻璃却是非晶体，晶体与非晶体之间是可以互相转化的，故B、C正确；金属是多晶体，具有各向同性，故D正确。
故选：BCD。
3.大自然之中存在许多绚丽夺目的晶体，这些晶体不仅美丽，而且由于化学成分和结构各不相同而呈现出千姿百态.高贵如钻石，平凡如雪花，都是由无数原子严谨而有序地组成.关于晶体与非晶体，正确的说法是( )
A.固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的
B.多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状
C.单晶体沿不同方向的导热或导电性能不相同，但沿不同方向的光学性质一定相同
D.有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布
【答案】BD
【解析】固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体不是绝对的，是可以相互转化的，例如，天然石英是晶体，熔融过的石英却是非晶体，所以A错误；多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状，B正确；单晶体沿不同方向的导热或导电性能不相同，沿不同方向的光学性质也不相同，C错误；有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布，D正确。
故选：BD。
4.下列说法中正确的是( )
A．化学成分相同的物质只能生成同一种晶体
B．虽然石英是晶体，但是由石英制成的玻璃却是非晶体
C．普通玻璃是非晶体
D．一块铁虽然是各向同性的，但它是多晶体
【答案】CD
【解析】晶体结构的特点是原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，石墨、石墨烯与金刚石都是晶体，A错误，C正确；石墨、石墨烯都是单质，B错误；通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开而得到石墨烯的方法是物理方法，D正确。
故选：CD。
5.下列关于探索晶体结构的几个结论中正确的是( )
A．1912年，德国物理学家劳厄用X射线来探测固体内部的原子排列，才证实了晶体内部的物质微粒的确是按一定的规律整齐地排列起来的
B．组成晶体的物质微粒，没有一定的规则，在空间杂乱无章地排列着，并且晶体的微观结构没有周期性特点
C．晶体内部各微粒之间还存在着很强的相互作用力，这些作用力就像可以伸缩的弹簧一样，将微粒约束在一定的平衡位置上
D．热运动时，晶体内部的微粒可以像气体分子那样在任意空间里做剧烈运动
【答案】AC
【解析】劳厄在1912年用X射线证实了晶体内部结构的规律性．而晶体内部微粒都只能在各自的平衡位置附近振动，是因为微粒间存在着相互作用力的结果。
故选：AC。
二、非选择题：
1.如图所示为食盐晶体结构示意图，食盐的晶体是由钠离子(图中)和氯离子(图中)组成的，这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离地交错排列的.已知食盐的摩尔质量是58.5 g/ml，食盐的密度是2.2 g/cm3，阿伏加德罗常数为6.0×1023 ml－1，试估算食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离.
【答案】4×10－10 m
【解析】1 ml食盐中有NA个氯离子和NA个钠离子，离子总数为2NA，因而摩尔体积V、摩尔质量M与物质密度ρ的关系为V＝eq \f(M,ρ)，所以一个离子所占的体积为V0＝eq \f(V,2NA)＝eq \f(M,2ρNA).由图可知V0就是图中八个离子所夹的立方体的体积，此正方体的边长d＝eq \r(3,V0)＝eq \r(3,\f(M,2NAρ))，而最近的两个钠离子中心的距离r＝eq \r(2)d＝eq \r(2)×eq \r(3,\f(M,2NAρ))≈1.41×eq \r(3,\f(58.5×10－3,2×6.0×1023×2.2×103)) m≈4×10－10 m。