2.4固体 精选练习1(解析版)
一、选择题
1.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
2.2020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
3.下列说法正确的是( )
A.晶体内部原子按照一定的规则排列。其它分子不能扩散进去
B.相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等
C.若氢气的摩尔质量为M,密度为,阿伏加德罗常数为,则的氢气所含原子数为
D.烧热的针尖接触凃有蜂蜡薄层的玻璃片背面,熔化的蜂蜡呈圆形,说明蜂蜡具有各向同性
4.关于晶体和非晶体,说法正确的是( )
A.它们是由不同的空间点阵构成的
B.晶体内部的物质微粒是有规则地排列的,而非晶体内部物质微粒排列是无规则的
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的
D.在物质内部的各个平面上,微粒数相等的是晶体,数量不等的是非晶体
5.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
6.下面哪些现象能说明晶体与非晶体的区别( )
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
7.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
8.下列对固体物质的认识,正确的有( )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
B.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体
C.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
D.石墨和金刚石物理性质不同,是由于石墨不是晶体,而金刚石是晶体
9.某物体表现出各向异性是由于组成物体的物质微粒( )
A.在空间的排列不规则
B.在空间按一定的规则排列
C.数目较多的缘故
D.数目较少的缘故
10.关于晶体,以下说法中正确的是( )
A.晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同
B.晶体一定有规则的几何形状,但其物理性质不一定都是各向异性的
C.晶体熔化时温度不变,但内能变化
D.由同一种化学成分形成的物质只能以一种晶体结构的形式存在
11.关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.所有的晶体都表现为各向异性
B.晶体一定有规则的几何形状,形状不规则的金属一定是非晶体
C.大块塑料粉碎成形状相同的颗粒,每个颗粒即为一个单晶体
D.所有的晶体都有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点
12.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
13.下列相关说法正确的是( )
A.制作LED灯的核心材料是半导体材料
B.制作手机中央处理器的材料是半导体材料
C.石墨烯是一种纳米材料,它的物质组成只有碳这一种元素
D.同种物质,当它以纳米材料的形态出现时,其物理性质可能会有很大的不同
14.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的;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.晶体沿不同的方向的导热或导电性能相同,但沿不同方向的光学性质一定相同
D.单晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点
15.下列说法正确的是( )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
B.物体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
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,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体
二、解答题
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。
17.为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾,我国一些地区使用了“分时电(能)表”。下表是采用分时计费前、后电费价目表:
原电表计费方法 分时电表计费方法
时间范围 全天 高峰期 低谷期
6:00~22:00 22:00~次日6:00
单价(元/度) 0.48 0.50 0.30
小明家每天要用电水壶将质量为3 kg、初温为20℃的水烧开,已知气压为1标准大气压,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)这些水被烧开需要吸收多少热量
(2)使用分时电表后,小明家把烧水时间安排在低谷期,若不计热量损失,仅此一项,一个月(以30天计)比原来节省多少元电费
参考答案
1.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。
2.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。
3.C
【详解】
A.晶体内部原子按照一定的规则排列,但原子间存在间隙,其他分子能够扩撒进去,A错误;
B.内能与物体的温度、体积等因素有关,相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等,但内能不一定相等.B错误;
C.当氢气的摩尔质量为M,密度为,阿伏加德罗常数为,则的氢气所含原子数为
C正确;
D.烧热的针尖接触凃有蜂蜡薄层的玻璃片背面,熔化的蜂蜡呈圆形,只能说明玻璃片,具有各向同性,D错误。
故选C。
4.B
【详解】
A.空间点阵是晶体的特殊结构,是晶体的一个特性,A错误;
B.晶体内部的物质微粒是有规则地排列的,而非晶体内部物质微粒排列是无规则的,B正确;
C.组成物质的微粒永不停息地在做热运动,不管是晶体还是非晶体,C错误;
D.非晶体各个平面上微粒的排列都是杂乱无章的,晶体各个层面微粒数也不一定相等,D错误。
故B正确。
5.D
【详解】
AB.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AB正确;
C.非晶体的内部微粒是无规则排列的,选项C正确;
D.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。本题选择不正确的。
故选D。
6.C
【详解】
晶体与非晶体的区别是晶体有确定熔点。
故选C。
7.D
【详解】
AB.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AB正确;
C.非晶体的内部微粒是无规则排列的,选项C正确;
D.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。本题选择不正确的。
故选D。
8.B
【详解】
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒仍然是晶体,选项A错误;
B.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体,选项B正确 ;
C.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,说明云母是晶体,选项C错误;
D.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造成的,石墨是层状结构,金刚石是网状结构,故D错误;
故选B。
9.B
【详解】
某物体表现出各向异性是由于组成物体的物质微粒在空间排列的规则性导致,与分子数目无关。
故选B。
10.C
【详解】
A.单晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不相同,因此才会出现名向异性,A错误;
B.单晶体有规则的几何形状,和各向异性,而多晶体没有规则的几何形状,也不具备各向异性,B错误;
C.根据热力学第一定律,晶体熔化时吸收热量,虽然温度不变,但内能增加,C正确;
D.由同一种化学成分形成的物质也可能是以混合物的形式存在,D错误。
故选C。
11.D
【详解】
A.只有单晶体才表现为各向异性,A错误;
B.单晶体有天然规则的几何形状,而多晶体无天然规则的几何形状,金属属于多晶体,B错误;
C.大块塑料是非晶体,粉碎后仍然是非晶体,C错误;
D.晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点,而非晶体无确定的熔点,D正确。
故选D。
12.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。
13.ABCD
【详解】
A.由物理常识可知,制作LED灯的核心材料是半导体,A正确;
B.制作手机中央处理器的材料是半导体材料,B正确;
C.石墨烯是一种纳米材料,它的物质组成只有碳这一种元素,C正确;
D.同种物质,当它以纳米材料的形态出现时,其物理性质可能会有很大的不同,D正确。
故选ABCD。
14.BD
【详解】
A.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,熔化以后再凝固的水晶却是非晶体,A错误;
B.多晶体是由许许多多的单晶体集合而成,所以多晶体没有确定的几何形状,B正确;
C.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不一定相同,C错误;
D.单晶体和多晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,D正确。
故选BD 。
15.BCD
【详解】
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒仍然晶体,选项A错误;
B.物体可以分为晶体和非晶体两类,有些单晶体在不同方向上有不同的光学性质,即各向异性,选项B正确;
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,例如金刚石和石墨,选项C正确;
D.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,加工后做成玻璃就是非晶体,故D正确。
故选BCD。
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。
17.(1)1.008×10 6 J;(2)1.512元
【详解】
(1)水被烧开需要吸收的热量为:
Q 吸 =cm(t-t 0 )=4.2×10 3×3×(100-20)J =1.008×10 6 J.
(2)若不计热量损失,消耗的电能为:
W=Q 吸 =1.008×10 6 J=0.28kW h,
则一个月节约的电费为:
0.28×(0.48-0.30)×30=1.512元.