3.1固体的性质 学科素养提升练-2021-2022学年高二下学期物理沪教版（2019）选择性必修第三册（word含答案）

3.1固体的性质 学科素养提升练（解析版）
一、选择题
1．以下说法中正确的是（ ）
A．单晶体的所有物理性质都具有各向异性
B．悬浮在液体中的花粉颗粒的无规则运动是热运动
C．相同温度下，氢分子的平均动能一定等于于氧分子的平均动能
D．随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也减小
2．一块厚度和密度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
3．下列说法不正确的是（　　）
A．多晶体有确定的熔点
B．晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的
C．气体向真空的自由膨胀过程是不可逆过程
D．常见的金属都是非晶体
4．在云母片a、薄玻璃片b、薄铁片c上各涂上一层石蜡，然后用烧热的钢针去接触它们的反面，则熔化了的石蜡分别成圆形或椭圆形，其中（　　）
A．呈圆形的有a、b，是晶体的有a、b
B．呈圆形的有b、c，是晶体的有a
C．呈圆形的有b、c，是晶体的有a、c
D．呈圆形的有b，是晶体的有a
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．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
7．将冰块放在烧杯中，冰块慢慢熔化成水，再逐渐蒸发。以下说法正确的是（　　）
A．几何形状不规则的冰块不是晶体
B．冰熔化成水的过程中，水分子的平均动能增加
C．在水的表面层，分子比较稀疏，分子间作用力表现为斥力
D．水变成水蒸气，分子间距增大，分子势能增大
8．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
9．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
10．下列说法正确的是（　　）
A．灌入热水的水杯拧紧杯盖放置一段时间后很难打开，是因为杯内气体压强小于大气压强
B．当温度升高时，气体分子的动能都增大
C．气体的压强是由于气体受重力而产生的
D．晶体一定没有规则的几何外形
11．某球形固体物质，其导热性能沿各个方向相同，则该物体（　　）
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．一定是多晶体，因为其物理性质具有各向同性
12．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体
B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体
C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，则该球一定是单晶体
D．一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，则一定是单晶体
13．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
14．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体
B．铜块具有规则的外形，铜一定是单晶体
C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体
D．铜块具有确定的熔点，铜一定是晶体
15．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．具有各向同性的物体一定没有固定的熔点
B．晶体熔化时，温度不变，但内能变化
C．通常的金属材料在各个方向上的物理性质都相同，所以这些金属都是多晶体
D．晶体和非晶体在适当条件下可以相互转化
E.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
二、解答题
16．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。
17．如图所示是对某种合金连续不断地加热过程中，温度随时间变化的曲线，据图回答：
(1)这种合金在固态时是不是晶体；
(2)这种合金的熔点是多少；
(3)熔化过程用了多少时间；
(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态。
参考答案
1．C
【详解】
试题分析：单晶体具有各向异性；依据布朗运动可判定B；温度的分子的平均动能的标志；随分子之间距离的增大，分子势能可能先减小后增大．
解：A、单晶体具有各向异性，不能说单晶体的所有物理性质都具有各向异性，故A错误；
B、悬浮在液体中的花粉颗粒的无规则运动是布朗运动，不是热运动，故B错误；
C、温度是分子的平均动能的标志，相同温度下，氢分子的平均动能一定等于于氧分子的平均动能，故C正确；
D、随着分子间距离的增大，分子势能不一定减小，当分子表现为引力时，分子做负功，分子势能增大．故D错误．
故选C．
【点评】该题重点掌握分子力随距离的变化关系；其次要知道单晶体和多晶体，以及非晶体的区别，这些是重点考查内容．
2．A
【详解】
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，即这块样品可能是单晶体。
故选A。
3．D
【详解】
A．单晶体和多晶体都有确定的熔点，故A正确，不符合题意；
B．在适当的条件下晶体可以转变为非晶体，非晶体也可以转变为晶体，故B正确，不符合题意；
C．热现象具有方向性，气体向真空的自由膨胀过程就是一种不可逆过程，没有外界的参与气体是不可能自动收缩回去的，故C正确，不符合题意；
D．常见的金属虽然显示各向同性，并不意味着是非晶体，也可能是多晶体，故D错误，符合题意。
故选D。
4．C
【详解】
云母片和薄铁片是晶体，但薄铁片为多晶体，而薄玻璃片为非晶体，故b、c表现为各向同性，云母片各向异性。
故选C。
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．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。
7．D
【详解】
A．单晶体有规则的几何外形，而多晶体和非晶体没有规则的天然外形，几何形状不规则的冰块具有确定的熔点，属于多晶体，故A错误；
B．温度是分子平均动能变化的标志，冰融化成水的过程中，温度不变，水分子的平均动能不变，故B错误；
C．在水的表面层，分子比较稀疏，分子间距大于分子间的平衡距离，分子作用力表现为引力，故C错误；
D．水变成水蒸气，分子间距增大，分子间作用力表现为引力，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
晶体与非晶体的区别是晶体有确定熔点。
故选C。
9．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。
10．A
【详解】
A．拧紧盖子的热水杯放置一段时间后温度会降低，内部气体压强会减小而小于外界大气压强，压力差将杯盖压紧而导致杯盖很难打开，故A正确；
B．温度升高时，分子的平均动能增大，但也有分子的动能会不变甚至减小，故B错误；
C．气体的压强是由于气体分子的热运动而频繁碰撞器壁而产生，故C错误﹔
D．单晶体有规则的几何外形，多晶体则没有，故D错误。
故选A。
11．B
【详解】
ABD．导热性能沿各个方向相同的物体可能是非晶体，也可能是晶体，晶体具有确定的熔点，故AD错误，B正确；
C．物体几何外形是否规则不是判断是否为单晶体的依据，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具有规则的几何外形，当然，这只能是“后天”加工的，故C错误。
故选B。
12．C
【详解】
A．物理性质表现为各向同性的可以是多晶体，也可以是非晶体，故不能根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体，故A错误；
B．沿各个方向对一块均匀薄片施加拉力，发现其强度一样，表现出各向同性，可能是非晶体，也可能是多晶体，故B错误；
C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，即具有各向异性，则该球一定是单晶体，故C正确；
D．一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，表现出各向同性，可能是多晶体，故D错误。
故选C。
13．BCD
【详解】
A．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；
BC．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BC正确；
D．金属是多晶体，故D正确。
故选BCD。
14．CD
【详解】
A．根据各向异性和各向同性只能确定是否为单晶体，无法用来鉴别晶体和非晶体，A错误；
B．铜块具有规则的外形，是在铸造过程中人为的，不是自然形成的，不能说明铜块是单晶体，B错误；
C．固体球在导电性质上表现为各向异性，则一定是单晶体，C正确；
D．只有晶体才具有固定的熔点，因此具有固定熔点的铜是晶体，D正确；
故选CD。
15．BCD
【详解】
A．多晶体显示各向同性，但具有固定的熔点，故A错误；
B．晶体熔化时，其温度虽然不变，但其内部结构可能发生变化，则内能就可能发生变化，故B正确；
C．金属材料在各个方向上的物理性质都相同，说明是各向同性，所以为多晶体，故C正确；
D．在一定适当的条件下，晶体和非晶体之间可以相互转化，故D正确；
E．同一种元素形成的物质可以是不同的晶体，故E错误。
故选BCD。
16．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。
17．(1)是；(2)210 ℃；(3)8 min； (4)固液共存
【详解】
（1）题图中BC阶段表示该合金的熔化过程，说明有一定的熔点，所以这种合金在固态时是晶体；
（2）熔点为；
（3）熔化过程用了
（4）BC段就是这种合金的熔化过程，合金处于固、液共存状态。