3.1固体的性质 自主提升过关练(含解析)
一、选择题
1.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
2.下列说法中正确的是( )
A.压缩气体需要做功,说明气体分子间存在斥力
B.某物体内能增大时,其温度一定升高
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. 和 时氧气分子的速率都呈现“中间多,两头少”的分布特点
3.2020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,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
4.下列说法中正确的有( )
A.扩散现象只能发生在气体和液体中
B.制作半导体的硅是高纯度的单晶体
C.质量和温度相同的冰和水,内能是相同的
D.布朗运动是液体分子的运动,它说明液体分子不停地做无规则热运动
5.下列说法错误的是( )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒仍然是晶体
B.固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.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体
D.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
6.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
7.甲、乙、丙三种固体薄片涂上蜡,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,下列说法正确的是( )
A.甲、乙为非晶体,丙是晶体
B.甲为多晶体,乙为非晶体,丙为单晶体
C.甲、丙为非晶体,丙是晶体
D.甲、乙、丙都是晶体
8.下列说法中不正确的是( )
A.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的
B.对于一定质量的理想气体,若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强一定变大
C.当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时,分子势能最小且一定为零
D.单晶体和多晶体均存在固定的熔点
9.石墨和金刚石性质有很大差异,是由于( )
A.石墨是各向异性的,而金刚石是各向同性的
B.它们的化学成分不同
C.它们都是各向同性的
D.组成它们的物质微粒按不同的规则排列
10.关于晶体与非晶体,下列说法正确的是( )
A.晶体能溶于水,而非晶体不能溶于水
B.晶体内部的物质微粒是有规则地排列,而非晶体内部的物质微粒是不规则地排列
C.晶体内部的物质微粒是静止的,而非晶体内部的物质微粒在不停地运动着
D.在物质内部的各个平面上,微粒数相等的是晶体,不相等的是非晶体
11.下列说法错误的是( )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
B.固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
12.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
13.下列各种说法中正确的是( )
A.水中花粉颗粒在不停地做无规则运动,反应了花粉分子运动的无规则性
B.两分子间距离大于平衡距离时,分子间的距离越小,分子势能越小
C.金属铜的物理性质是各向同性,说明金属铜是非晶体
D.海边比较潮湿,洗了衣服不容易晾干,是因为空气的相对湿度大
14.下列叙述正确的是( )
A.容器内的气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数及气体温度有关
B.晶体一定是各向异性的
C.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小
D.对于一定质量的理想气体,如果气体分子总数不变,当气体温度升高时,气体分子的平均动能一定增大,压强也必然增大
15.下列说法正确的是( )
A.布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒内分子无规则运动的反映
B.分子势能随分子间距增大而减小,随分子间距减小而增大
C.封闭气体的压强是由于气体分子对容器壁频繁碰撞而产生的
D.一个固体在导热性上呈现各向异性,说明该固体一定是单晶体
二、解答题
16.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?
17.寻找生活中应用陶瓷、金属、半导体、有机高分子等材料的例子,并体会它们在物理性质上的差别。
参考答案
1.B
【详解】
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。
2.D
【详解】
A.气体分子距离很大,分子之间的斥力几乎可以忽略不计,压缩气体需要做功,是因为气体存在压强,A错误;
B.物体的内能增大,可能是分子势能增大导致的,分子的平均动能不一定增大,温度不一定升高,B错误;
C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,由于云母片导热的各向异性,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明云母片是晶体,C错误;
D.同一温度下,气体分子速率分布总呈“中间多,两头少”的分布特点,即速率处中等的分子所占比例最大,速率特大特小的分子所占比例均比较小,D正确。
故选D。
3.D
【详解】
ACD.晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,石英是单晶体,有确定的熔点,有确定的几何形状,AC错误,D正确;
B.沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著,其他方向不明显,故具有各向异性的压电效应,B错误。
故选D。
4.B
【详解】
A.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,故A错误;
B.晶体管、集成电路的工作性能与材料的微观结构有关,材料内原子的排列不能是杂乱无章的,所以制作半导体的硅是高纯度的单晶体,故B正确;
C.由于0℃的冰熔化成0℃的水需要吸热,所以质量和温度相同的冰和水内能不同,后者内能比前者多,故C错误;
D.布朗运动不是液体分子的运动,而是液体分子做无规则运动的反映,故D错误。
故选B。
5.D
【详解】
A. 将一块晶体敲碎后,物理性质和化学性质都没有变化,得到的小颗粒仍然是晶体,故A正确;
B. 固体可以分为晶体和非晶体两类,晶体有各向异性,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质,故B正确;
C. 在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体,例如天然石英是晶体,熔融过程中的石英是非晶体,故C正确;
D. 在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,但内能增加,故D错误。
故选D。
6.D
【详解】
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。
7.B
【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。
故选B。
8.C
【详解】
A.布朗运动是固体小颗粒的运动,是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的,故A正确;
B.气体压强的微观解释,压强与单位体积内分子数有关,与分子热运动加剧程度有关,且分子数越大,分子热运动越剧烈,压强越大,故B正确;
C.当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时,分子势能最小,但不一定为零,零势能面可以随意选,故C错误;
D.非晶体没有固定的熔点,晶体有固定的熔点,因此单晶体和多晶体均存在固定的熔点,故D正确。
故选C。
9.D
【详解】
石墨和金刚石都由碳分子组成,但它们的物理性质不同,石墨是各向同性的,而金刚石是各向异性的,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同。
故选D。
10.B
【详解】
A.并非所用的晶体都能溶于水,例如各种金属晶体,故A错误;
B.晶体内部的物质微粒是有规则地排列的,呈“空间点阵”结构排列,而非晶体内部物质微粒的排列是不规则的,故B正确;
C.晶体、非晶体内部的物质微粒都是在不停地运动着,故C错误;
D.判断是晶体还是非晶体,是看是否有固定的熔点,而不是看结构,多晶体在各平面上的微粒数也不是相等的,但仍然是晶体,故D错误。
故选B。
11.A
【详解】
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒还是晶体,A错误,符合题意;
B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上各向异性,具有不同的光学性质,B正确,不符合题意;
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,例如石墨和金刚石,C正确,不符合题意;
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,熔融的石英后却是非晶体;把晶体硫加热熔化,到入冷水中,会变成柔软的非晶体硫,再经一些时间又会转变成晶体硫,D正确,不符合题意。
故选A。
12.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。
13.BD
【详解】
A.水中花粉颗粒在不停地做无规则运动,反应了水分子运动的无规则性,选项A错误;
B.两分子间距离大于平衡距离时,分子力表现为引力,则分子间的距离越小时,分子力做正功,则分子势能越小,选项B正确;
C.金属铜的物理性质是各向同性,金属铜是多晶体,选项C错误;
D.空气相对湿度大,物体表面的水不易蒸发,所以在海边比较潮湿的天气里,水蒸发的慢,所以洗了衣服不容易晾干,故D正确。
故选BD。
14.AC
【详解】
A.温度越高,分子运动越剧烈,所以容器内的气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数及气体温度有关,故A正确;
B.单晶体是各向异性的,多晶体是各向同性的,故B错误;
C.从平衡位置开始,无论增大还是减小分子距离,分子力都做负功,分子势能增大,所以当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小,故C正确;
D.如果气体分子总数不变,当气体温度升高时,气体分子的平均动能一定增大,若气体温度升高的同时体积增大,根据可知,压强可能减小,故D错误。
故选AC。
15.CD
【详解】
A.布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动,反映了周围液体分子无规则运动。故A错误;
B.分子间作用力表现为斥力时,分子间距离增大,分子力做正功,分:子势能减小;分子间作用力表现为引力时,分子间距增大,分子力做负功,分子势能增大,分子势能在处最小,故B错误;
C.封闭气体的压强是由于气体分子对容器壁频繁碰撞而产生的,故C正确;
D.只有单晶体有各向异性,故D正确。
故选CD。
16.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。
17.见解析
【详解】
陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用于刀具。
金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。可用作钢铁制品等。
半导体材料是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。
有机高分子材料是一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子,可满足多种特种用途的要求,包括塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂等领域,可部分取代金属、非金属材料。