2.4固体基础巩固（word版含答案）

2.4固体基础巩固2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．2020年，“嫦娥五号”探测器胜利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，石英是单晶体，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷。石英晶体（　　）
A．没有确定的熔点
B．具有各向同性的性质
C．没有确定的几何形状
D．能够把力学量转换为电学量
2．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触固体背面上一点，蜡熔化的范围如图(b)所示，而甲、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(a)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、丙是多晶体，乙是晶体 D．甲是晶体，乙是非晶体，丙是单晶体
3．在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、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丁所示，以下说法正确的是（　　）
A．甲、乙为非晶体，丙是晶体
B．甲、乙为晶体，丙是非晶体
C．甲、丙为非晶体，乙是晶体
D．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体
4．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．食盐熔化过程中温度保持不变，说明食盐是单晶体
C．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出理想气体分子间的平均距离
D．一锅水中撒些胡椒粉，加热时发现胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈
5．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．有规则几何外形的固体一定是晶体
B．晶体在物理性质上一定是各向异性的
C．非晶体不可能转化为晶体
D．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
6．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
7．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
8．下列说法中正确的有（　　）
A．晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性
B．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
C．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大
D．天然存在的液晶并不多，多数液晶是人工合成的
9．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
10．下列说法错误的是（ ）
A．分子间距离减小时分子势能一定减小
B．即使水凝结成冰后，水分子的热运动也不会停止
C．将一块晶体敲碎，得到的小颗粒也是晶体
D．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
11．辨别物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是( )
A．从外形来判断
B．从各向异性或各向同性来判断
C．从导电性能来判断
D．从是否具有确定的熔点来判断
12．下列图象中属于玻璃凝固的是（　　 ）
A． B． C． D．
13．下列说法正确的是_____________。
A．气体压强大小取决于气体分子数密度和分子的平均动能
B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C．常见的金属是非晶体
D．气体实验定律对饱和汽也适用
14．下列说法正确的是（　　）
A．晶体的物理性质都具有各向异性
B．因为石英是晶体，所以用石英制成的玻璃也是晶体
C．晶体熔化过程中分子平均动能不变，因此其内能不变
D．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列
15．某球形固体物质，其各向导热性能相同，则该物质( )
A．一定是非晶体
B．可能具有确定的熔点
C．一定是单晶体，因为它有规则的几何外形
D．一定不是单晶体，因为它具有各向同性的物理性质
二、填空题（共4题）
16．判断下列说法的正误．
（1）所有晶体都具有天然、规则的几何外形。（____）
（2）没有确定的熔化温度的固体一定是非晶体。（____）
（3）物理性质表现为各向同性的一定是非晶体。（____）
（4）同一种物质只能形成一种晶体。（____）
（5）有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体。（____）
17．如图所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目均_____（填“相同”取“不同”），由此得出晶体具有______的性质（填“各向同性”或各向异性”）．
18．（1）下列说法正确的是__________
A．分子间距离减小时，分子力可能减小
B．具有各向同性的物体一定是非晶体
C．布朗运动就是分子的热运动
D．实际气体的分子之间的平均距离足够大（大于）时都可以看做是理想气体
（2）在用“油膜法估测分子大小”的实验中，配制的油酸溶液中纯油酸与溶液体积之比为1︰500，1mL该溶液可滴250滴，那么一滴溶液的体积是_________mL，所以一滴溶液中纯油酸的体积V =________cm3．若实验中测得的结果如下表所示，则请根据所给数据通过计算填写出表中空白处③______、④_______的数值（结果保留二位有效数字）．
19．在探究海波和石蜡熔化规律时，王芳记录的实验数据如下表所示。请根据表中的实验数据回答下列问题。
时间min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
海波的温度℃ 40 42 44 46 48 48 48 48 48 48 50 53 56
石蜡的温度℃ 40 41 42 44 46 47 48 49 51 52 54 56 59
（1）在海波和石蜡这两种物质中，属于晶体的是______；
（2）该晶体的熔点是______℃；
（3）当该晶体在第7min时，它处于______态。（选填“固”、“液”“固液共存”）
三、综合题（共4题）
20．下列物质中，哪些是单晶体？哪些是多晶体？哪些是非晶体？
石英、雪花、铁、沥青、食盐、橡胶、硅、单晶锗、玻璃、明矾、松香、石墨、硫酸铜、金刚石
21．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？
22．如图所示是常见的灯饰水晶球。通过其外形，你能判断出其是晶体，还是非晶体？有什么方法可以进一步验证你的判断？
23．一电炉的功率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。设全部电能转化为热能并全部被样品吸收，问：该固体样品的熔化热是多大？
参考答案
1．D
【详解】
A．晶体有确定的熔点，所以A错误；
B．单晶体具有各向异性，所以B错误；
C．单晶体有确定的几何形状，所以C错误；
D．单晶体能够把力学量转换为电学量，所以D正确；
故选D。
2．D
【详解】
ABCD．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，故ABC错误，D正确。
故选D。
3．D
【详解】
由图甲、乙、丙可知，甲、乙各向同性，丙各向异性；由图丁可知，甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙为非晶体，其中甲为多晶体，丙为单晶体，D正确。
故选D。
4．C
【详解】
A．分子间距从无穷远处开始逐渐减小时，分子势能先减小后增大，A错误；
B．食盐熔化过程中温度保持不变，只能说明食盐是晶体，但不能说明食盐是单晶体，B错误；
C．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度可得
因此可以估算出理想气体分子间的平均距离，C正确；
D．胡椒粉的翻滚并非是布朗运动，D错误；
故选C。
5．D
【详解】
A．外形是否规则可以用人工的方法处理，A错误；
B．多晶体在物理性质上是各向同性的，B错误；
C．实验证明非晶体在适当的条件下可以转化为晶体，C错误；
D．晶体与非晶体的区别表现在是否有确定的熔点，D正确。
故选D。
6．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。
7．B
【详解】
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。
8．D
【详解】
A．单晶体一定具有各向异性，多晶体和非晶体一定具有各向同性，A错误；
B．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B错误；
C．晶体熔化时吸收热量，但是温度不变，则分子平均动能一定不变，C错误；
D．天然存在的液晶并不多，多数液晶是人工合成的，D正确。
故选D。
9．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。
10．A
【详解】
A．当分子间的距离大于时，分子间的距离减小分子间的势能减小，当分子间的距离小于时，分子间的距离减小分子间的势能增大，故A符合题意；
B．只要温度高于绝对零度，分子间就一直有热运动，因此水结成冰分子间的热运动也不会停止，故B不符题意；
C．将一块晶体敲碎不改变其性质，因此还是晶体，故C不符题意；
D．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是对的，如石墨和金刚石，故D不符题意。
本题选错误的，故选A。
11．D
【详解】
A、单晶体有整齐规则的几何外形,多晶体和非晶体一样没有规则的外形,所以不能区分,故A错误.
B、单晶体具有各向异性,多晶体和非晶体具有各向同性,所以不能区分,故B错误.
C、单晶体中载流子遭受散射的几率小导电性好，多晶体、非晶体导电性都较差,所以不能区分,故C错误.
D、晶体不管是单晶体还是多晶体都有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点，所以能区分，故D正确；
故选D
12．A
【详解】
玻璃是非晶体，熔化或凝固的过程温度要不断变化．
A、整个过程中温度有下降的趋势，且整个过程中温度都在不断下降，所以是非晶体的凝固图象，故A符合题意．
B、整个过程温度有下降的趋势，且有一段时间温度保持不变，所以是晶体的凝固图象；故B不符合题意．
C、温度有上升的趋势，且整个过程中温度都在不断上升，所以是非晶体的熔化图象；故C不符合题意．
D、整个过程温度有上升的趋势，且有一段时间温度保持不变，所以是晶体的熔化图象；故D不符合题意．
故选A．
13．A
【详解】
A．一定质量的气体的压强，宏观上由体积和温度决定，微观上取决于气体分子数密度和分子的平均动能，选项A正确；
B．布朗运动是花粉小颗粒的运动，反应了液体分子的无规则运动，选项B错误；
C．常见的金属是晶体，选项C错误；
D．气体实验定律适用理想气体，饱和汽不是理想气体，故不适用，选项D错误。
故选A。
14．D
【详解】
A．晶体包括单晶体和多晶体，其中多晶体没有各向异性，故A错误；
B．玻璃为非晶体，故B错误；
C．晶体熔化过程中温度保持不变，因此分子平均动能不变，但仍在吸热，所以其内能在增大，故C错误；
D．由于云母片的微粒在空间按照一定的规则排列，故其导热性能各向异性，故D正确。
故选D。
15．B
【详解】
AD．因为单晶体只是某些物理性质具有各向异性，而另外某些物理性质却具有各向同性，故选项A、D错误；
B．晶体具有确定的熔点，故选项B正确；
C．物体外形是否规则不是判断是否是单晶体的依据，应该说，单晶体具有规则的几何外形是“天生”的，而多晶体和非晶体也可以有规则的几何外形，当然，这只能是“后天 ”人为加工的，故C选项错误。
故选B。
16．错误 正确 错误 错误 正确
17．不同 各向异性
【详解】
三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，则晶体沿各个方向的导热、导电性能等等都不同，表现为各向异性．
18．AD
【解析】
（1）
①图1是分子之间的作用力（F）和距离（L）图示，从中我们可以知道，当分子间距离一定（L=L0）的时候，分之间既不是引力也不是斥力，即分子间力为零（0），当分子间距离L小于L0 （L＜L0）时，分子之间表现的是斥力，斥力在增大；而当分之间距离L大于L0 （L＞L0）时，分子之间表现的是引力，引力在增大；因此可知，若分子之间距离大于L0 时，当分之间距离减小时，则引力在减小；若分子之间距离小于L0 时，当分子间距离减小时，则斥力在增大．因此，A正确．
②首先要弄清什么是晶体，什么是非晶体．内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体称为非晶体．晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体，具有长程有序，并成周期性重复排列．晶体有各向异性，非晶体则是各向同性，且晶体有固定的熔点和凝固点，非晶体则没有固定的熔点和凝固点．而非晶体的各向同性指的就是其内部分子、原子的结构排列相同，若当非晶体的结构遭到破坏后，则非晶体也可能便成晶体．因此，B错．
③布朗运动要说明的是：液体中的微小颗粒在做无规则的杂乱无章的运动；而分子热运动指的是一切物质的分子都在不停地做无规则的运动．因此，把布朗运动认为就是分子热运动是不对的，所以C错．（布朗运动属于分子热运动这才是正确的）
④从微观角度来看理想气体是指：分子本身的体积和分子间的作用力都可以忽略不计的气体，称为是理想气体．而理想气体的性质：1.分子体积与气体体积相比可以忽略不计；2.分子之间没有相互吸引力；3.分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞不造成动能损失； 4.在容器中，在未碰撞时考虑为作匀速运动，气体分子碰撞时发生速度交换，无动能损失；5.理想气体的内能是分子动能之和．从上面可知，当实际气体的分子之间的平均距离足够大（大于）时，则分子间的体积不仅可以忽略不计，也就不存在有相互吸引的力，由此可知D正确．
（2）解：
①根据题意可知，1mL该溶液可滴250滴，设一滴溶液的体积为V1，则有一滴溶液的体积V1==4×10-3 ml ．
②由于配制的油酸溶液中纯油酸与溶液体积比为1︰500（V0／V=1／500），而一滴溶液的体积为4×10-3 ml，所以一滴溶液中纯油酸的体积为V2= V0×V1／V=1×4×10-3 ml／500=8×10-6 ml=8×10-6 cm3 ．
③根据题意，当一滴油酸溶液形成的油膜面积S=563cm2时，则油酸分子的直径d=V／d=8×10-6 cm3 ／563cm2 ≈1.4×10-8cm．
④根据题意，油酸分子第一次、第二次和第三次的直径分别为d1=1.5×10-8cm，d2=1.6×10-8cm，d3=1.4×10-8cm,；则油酸分子三次的平均值d= d1 + d2 + d3／3=1.5×10-8cm + 1.6×10-8cm + 1.4×10-8cm=1.5×10-8cm =1.5×10-10m．
19．海波 48 固液共存
【详解】
（1）[1]由表格可知，在加热熔化过程中，海波的温度保持不变，有固定的熔化温度，为晶体，而石蜡没有，为非晶体。
（2）[2]由表格可知，海波的熔点为48℃。
（3）[3]由表格可知，晶体在第4min到9min均处于固液共存状态。
20．属于单晶体的是：石英、雪花、食盐、硅、单晶锗、明矾、硫酸铜、金刚石；属于多晶体的是：铁、石墨；属于非晶体的是：沥青、橡胶、玻璃、松香
【详解】
属于单晶体的是：石英、雪花、食盐、硅、单晶锗、明矾、硫酸铜、金刚石
属于多晶体的是：铁、石墨
属于非晶体的是：沥青、橡胶、玻璃、松香
21．不科学，见解析
【详解】
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。
22．简单观察灯饰水晶发现其外观规则，故可初步判断为晶体，可以进一步验证，加热水晶球使其熔化并记录温度，看是否有确定的熔点，有则为晶体
【详解】
简单观察灯饰水晶发现其外观规则，故可初步判断为晶体，可以进一步验证，加热水晶球使其熔化并记录温度，看是否有确定的熔点，有则为晶体。
23．
【详解】
熔化时温度不变，从图像直接得到熔点为 ；从图像得到熔化时间约为2min=120s，根据能量守恒定律，有
解得