2.1固体的类型及微观结构基础巩固（word版含答案）

2.1固体的类型及微观结构基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．下雪了，晶莹的雪花像轻盈的玉蝴蝶在翩翩起舞，雪花的形状如图所示。下列关于雪花的说法正确的是（　　）
A．是多晶体 B．是非晶体
C．具有各向异性 D．飞舞时，说明分子在做无规则运动
2．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
3．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
4．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
5．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
6．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
7．下列说法中正确的是（　　）
A．一定质量的晶体在熔化过程中，其温度不变，内能保持不变
B．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
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，说明蜂蜡是单晶体
D．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
8．下列说法正确的是（　　）
A．只有气体与气体之间才能发生扩散现象
B．物体的温度升高时，每个分子的动能一定都增大
C．布朗运动反映了液体分子或气体分子的无规则运动
D．单晶体的所有物理性质都具有各向异性
9．如图所示，四块固体中，属于非晶体的是
A．明矾 B．石英
C．冰块 D．塑料管
10．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
11．关于晶体、非晶体和液晶，下列说法中正确的是（ ）
A．晶体内部结构规则，因而晶体具有各向同性
B．由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体是各向异性的
C．在任何条件下，晶体和非晶体都不可能互相转化
D．液晶是一种特殊的物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性
12．关于石墨与金刚石的区别，下列说法中正确的是（　　）
A．它们是由不同物质微粒组成的两种晶体
B．它们是由同种物质微粒组成但微观结构不同的两种晶体
C．金刚石是晶体，石墨是非晶体
D．金刚石和石墨中碳原子间的作用力强弱相近
13．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
14．下列说法不正确的是(　　)
A．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
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
15．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
二、填空题（共4题）
16．利用扫描隧道显微镜（STM）可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的结构。如图所示的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料表面的原子排列有着共同的特点，这些共同的特点是：
(1)______________；
(2)_____________。
17．图甲是岩盐晶体的平面结构，图中等长线段AA1、BB1上微粒的数目不同，由此可知，晶体具有________(选填“各向同性”或“各向异性”)的性质．图乙中液体表面层内分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面内层分子间作用力表现为________．
18．有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体，那是因为组成它们的微粒能够按照______在空间分布。如碳原子如果按照图甲那样排列，就成为______，而按照图乙那样排列，就成为______。
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．晶体和非晶体在熔解时有什么不同，怎样从它们的微观结构来说明这种不同？
21．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。
22．书法所用的墨条，其传统的制作方法通常是以松枝或油脂等材料不完全燃烧所产生的烟雾颗粒作为主要原料。这些烟雾能在空气中随气流袅袅升起，也会消散在空气中，其颗粒非常细小，直径30 150nm，是人类最早利用的纳米材料。纳米材料在大自然中也有很多的应用，请查阅相关资料，向同学们介绍大自然是如何巧妙应用纳米材料的。
23．观察对比图中金刚石、石墨、富勒烯和石墨烯的微观结构，判断下列几种说法的正误，并说明原因。
（1）它们的物理性质有很大的差异。
（2）金刚石是单晶体，富勒烯是多晶体。
（3）它们是同一物质，只是内部微粒的排列不同。
参考答案
1．C
2．A
3．C
4．D
5．D
6．B
7．B
8．C
9．D
10．B
11．D
12．B
13．B
14．A
15．C
16．在确定的方向上原子有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同； 原子排列具有一定的对称性
17．各向异性 引力
18． 同规则 石墨 金刚石
19．海波 48 固液共存
20．
晶体有固定的熔点，熔化过程中吸热，温度保持不变；非晶体没有熔点，熔化过程中不断吸收热量，温度逐渐升高，组成晶体的物质微粒是按照一定的规则排列，宏观上呈现为晶体不同的独特几何形状，物理性质单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性；非晶体的内部物质微粒排列无规则，表现为各向同性。
21．
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。
22．
几种不同种类的甲虫和蝴蝶的颜色是由一组精心排列的纳米柱形成的。而其材料是由糖(如壳聚糖)或蛋白质(如角蛋白)组成的，柱子之间的缝隙宽度被设计成操纵光线以达到特定的颜色或效果，如彩虹色。
除了简单地以一定角度偏转光以实现颜色外观之外，一些超薄的狭缝面板层完全反转了光线传播的方向。 这种光的偏转和阻挡可以共同创造出令人惊叹的光学效果。比如，具有半英里能见度的单个蝴蝶翅膀，以及具有5微米大小的明亮白色鳞片甲虫。 事实上，这些结构令我们印象十分深刻，以至于它们可以胜过厚度增加25倍的人工设计结构。
壁虎足部的活性黏附层是一种叫做“刮刀”的纳米级刚毛，长度约为200nm。而且在微米大小的“刮刀”上有数以千计的匙突附着。其中，它们材质都是由柔韧性非常好的角蛋白构成的。尽管对于刮刀附着和分离机制的细节研究仍在进行中，但事实上，刮刀在没有粘性化学物质的情况下工作是一项令人印象深刻的设计壮举。
23．
（1）它们是同素异形体，由于结构不同，彼此间物理性质有差异，故正确；
（2）由金刚石和富勒烯的排列规则知它们都是单晶体，故错误；
（3）金刚石、石墨、富勒烯和石墨烯它们是同素异形体，即由相同元素组成，不同形态的单质，它们是同一物质，只是内部微粒的排列不同，故正确。