2021-2022学年高二下学期物理鲁科版（2019）选择性必修第三册2.1固体的类型及微观结构 课时检测（word含答案）

2.1固体的类型及微观结构 课时检测（解析版）
一、选择题
1．下列说法正确的是（ ）
A．大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力
B．在等压变化过程中，温度升高，单位面积上分子碰撞次数减少
C．空气中水蒸气压强越大，人感觉越潮湿
D．单晶体和多晶体的某些物理性质具有各向异性，而非晶体是各向同性的
2．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
3．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
4．下列关于热运动的说法正确的是（　　）
A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈
B．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈
C．晶体微粒具有一定的空间点阵，晶体微粒总保持静止状态
D．布朗运动激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也是热运动
5．甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡，然后用烧热钢针的针尖分别接触这两种薄片，接触点周围熔化了的石蜡分别形成如图所示形状对这两种薄片，下列说法中正确的是（）
A．甲的熔点一定高于乙的熔点
B．甲一定是晶体
C．乙一定是晶体
D．无法判断谁是晶体
6．下列说法中正确的是（　　）
A．物体吸热后温度一定升高
B．晶体熔化时吸收的热量大于其凝固时放出的热量
C．0 ℃的冰熔化为0 ℃的水的过程中内能不变
D．100 ℃的水变为100 ℃的水蒸气的过程中内能增大
7．玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。关于玻璃，下列说法正确的是（　　）
A．天然具有规则的几何形状 B．分子在空间上周期性排列
C．沿不同方向的导热性能不同 D．没有固定的熔点
8．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
9．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
10．2020年12月17日“嫦娥五号”探测器胜利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有规则几何外形石英晶体制成的传感器，其受压时在其中两相对的表面上会产生大小相等、符号相反的电荷，从而形成电压。下列说法正确的是（　　）
A．该石英晶体是多晶体
B．该石英晶体具有各向异性的电学性质
C．石英晶体没有确定的熔点
D．石英晶体传感器是将电学量转换成力学量的装置
11．下列说法符合分子动理论观点的是（　　）
A．用气筒打气需外力做功，是因为分子间的斥力作用
B．单晶体的所有物理性质都是各向异性的
C．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子势能先减小后增加
D．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子间引力先增大后减小
12．某种物质表现出各向同性的物理性质，则可以判断这种物质（　　）
A．不一定是多晶体
B．不一定是单晶体
C．一定不是单晶体
D．一定是非晶体
13．下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度降低，内部每个分子的运动速率都减小
B．质量和温度都相同的气体，内能不一定相同
C．一定量的理想气体发生等压膨胀一定吸收热量
D．1摩尔气体的体积为V，阿伏伽德罗常数为NA，每个气体分子的体积为
E.晶体熔化过程吸收热量，分子的平均动能不变，分子势能增加
14．下列说法正确的是（ ）
A．分子间距离减小时，分子势能一定增大
B．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
C．在绝热压缩和等温压缩过程中，气体内能均不变
D．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能
E. 当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小
二、解答题
15．（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？
16．晶体具有哪些宏观特征？试从微观结构上对这些特征进行解释。
参考答案
1．A
【详解】
A．液体表面层里的分子比液体内部稀疏，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，即是表面张力，大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力，故A正确；
B．气体压强由气体分子的平均动能和单位时间单位面积上分子碰撞次数有关。在等压变化过程中，压强不变，而温度升高，分子的平均动能增大，所以单位时间单位面积上分子碰撞次数减少，故B正确；
C．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，人感觉就越潮湿。故C错误；
D．根据单晶体与多晶体的特点可知，单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的，故D错误；
故选A．
2．D
【详解】
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，ABC错误．
3．C
【详解】
A．多晶体和非晶体都没有规则的几何外形，故A错误；
B．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，故B错误；
CD．单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，石墨和金刚石都是单晶体，故C正确D错误。
故选C。
4．B
【详解】
ABD．热运动是分子的无规则运动，与物体的宏观运动无关，布朗运动是固体小颗粒的运动，不是热运动，热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，运动越剧烈。AD错误，B正确；
C．晶体微粒具有一定的空间点阵，晶体微粒在平衡位置附近振动。C错误。
故选B。
5．B
【分析】
单晶体是各向异性的，熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形．非晶体和多晶体是各向同性，则熔化在表面的石蜡是圆形，这与水在蜡的表面呈圆形是同样的道理．
【详解】
单晶体是各向异性的，熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形．非晶体和多晶体是各向同性，则熔化在表面的石蜡是圆形，这与水在蜡的表面呈圆形是同样的道理（表面张力）．非晶体各向同性的每个方向导热相同，所以是圆形，单晶体各向异性的在不同方向上按导热不同，但是为平滑过渡，是由于晶粒在某方向上按照一定规律排布，所以是椭圆形，这里所说的方向例如沿着晶体几何轴线，或与集合轴线成一定夹角等等．故B正确，ACD错误；故选B．
【点睛】
各向异性就是说在不同的方向上表现出不同的物理性质． 单晶体具有各向异性，并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性．有些晶体在导热性上表现出显著的各向异性，如云母、石膏晶体；有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性，如方铅矿；有些晶体在弹性上表现出显著的各向异性，如立方形的铜晶体；有些晶体在光的折射上表现出各向异性，如方解石．
6．D
【详解】
A．物体吸热后温度可能不变，平均动能不变，分子势能增加，选项A错误；
B．晶体熔化时吸收的热量等于其凝固时放出的热量，选项B错误；
C．0 ℃的冰熔化成 0 ℃的水的过程中吸热，分子势能增加，内能增加，选项C错误；
D．100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气的过程中吸热，分子势能增加，内能增大，选项D正确。
故选D。
7．D
【详解】
由非晶体的特点可知，非晶体是指组成物质的分子（或原子、离子）不呈现空间有规则周期性排列的固体，它没有一定规则的外形，它的物理性质在各个方向上是相同的，即“各向同性”，它没有固定的熔点。
故选D。
8．B
【详解】
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。
9．B
【详解】
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。
10．B
【详解】
A. 该石英晶体是晶体，有确定的熔点，有规则的形状，故A错误；
B. 根据其受压时在其中两相对的表面上会产生大小相等、符号相反的电荷，从而形成电压的特点可知该石英晶体具有各向异性的电学性质，故B正确；
C.石英是晶体，晶体有确定的熔点，故C错误；
D. 按题意可知，石英晶体传感器是将力学量转换成电学量的装置，故D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．用气筒打气需外力做功，是因为气体的压强的缘故，不符合分子动理论观点，故A错误；
B．单晶体的部分物理性质都是各向异性的，是由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，不符合分子动理论观点，故B错误；
C．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，符合分子动理论观点，故C正确；
D．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，开始时由于两分子之间的距离大于r0，分子力表现为引力，该力先增大后减小；当分子间距小于r0，分子力为斥力，随二者距离的减小而增大．不符合分子动理论观点，故D错误。
故选C。
12．AC
【详解】
AD．因为非晶体和多晶体都表现出各向同性，故A正确，D错误。
BC．单晶体一定表现出各向异性，故B错误，C正确。
故选AC。
13．BCE
【详解】
物体的温度降低，内部分子的平均速率减小，但并非每个分子的运动速率都减小，选项A错误；质量和温度都相同的气体，内能不一定相同，还要看体积和物体的种类等因素，选项B正确；一定量的理想气体发生等压膨胀时，温度升高，内能增加，体积变大，对外做功，由热力学第一定律可知，气体一定吸收热量，选项C正确；1摩尔气体的体积为V，阿伏伽德罗常数为NA，每个气体分子运动占据的空间的体积为，选项D错误；晶体熔化过程温度不变，吸收热量，则分子的平均动能不变，分子势能增加，选项E正确；故选BCE.
14．BDE
【解析】
【详解】
A、当时，分子力表现为引力，随着的减小，分子引力做正功，分子势能减小。当时，分子力表现为斥力，随着的减小，分子力做负功，分子势能增大。故A错误；
B、晶体与非晶体的一个区别就是有无固定的熔点，晶体中的单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故B正确；
C、根据热力学第一定律，在绝热（Q＝0）压缩（W＞0）过程，气体内能增大；等温（△U＝0）过程，气体内能不变，故C错误；
D、机械能可以全部转化为内能；根据热力学第二定律，内能也可以全部转化为机械能，但会引起其它的一些变化。故D正确；
E、影响人们对干爽与潮湿感受的因素，不是空气中水蒸气的绝对数量，而是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距。当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，故E正确。
15．（1）①见解析；②见解析；（2）见解析
【详解】
（1）①单晶体有规则的几何外形，多晶体和非晶体无规则的几何外形．
②不是．由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体也没有规则的几何外形．
（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．
16．晶体都有自己独特的、呈对称性的形状，见解析
【详解】
从宏观上看：晶体都有自己独特的、呈对称性的形状。
晶体在不同的方向上有不同的物理性质。
晶体内部原子有规则的排列，引起了晶体各向不同的物理性质。例如原子的规则排列可以使晶体内部出现若干个晶面，立方体的食盐就有三组与其边面平行的平面。如果外力沿平行晶面的方向作用，则晶体就很容易滑动（变形），这种变形还不易恢复，称为晶体的范性。
从这里可以看出沿晶面的方向，其弹性限度小，只要稍加力，就超出了其弹性限度，使其不能复原；
而沿其他方向则弹性限度很大，能承受较大的压力、拉力而仍满足胡克定律。
当晶体吸收热量时，由于不同方向原子排列疏密不同，间距不同，吸收的热量多少也不同，于是表现为有不同的传热系数和膨胀系数。
当晶体从外界吸收热量时，其内部分子、原子的平均动能增大，温度也开始升高，但并不破坏其空间点阵，仍保持有规则排列。
继续吸热达到一定的温度--熔点时，其分子、原子运动的剧烈程度可以破坏其有规则的排列，空间点阵也开始解体，于是晶体开始变成液体。
在晶体从固体向液体的转化过程中，吸收的热量用来一部分一部分地破坏晶体的空间点阵，所以固液混合物的温度并不升高。
当晶体完全熔化后，随着从外界吸收热量，温度又开始升高。