2.6新材料 自主提升过关练（Word版含解析）

2.6新材料 自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．关于下图，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
B．图乙中液晶分子排布有序，因此液晶材料不具备光学各向异性
C．图丙中当分子间距离接近无穷大时，分子间作用力可以忽略不计
D．图丁中虚线为同一气体温度较高时的速率分布图
2．下列说法中不符合事实的是（　　）
A．交通警示灯选用红灯是因为红光更容易穿透云雾烟尘
B．照相机镜头表面镀上一层透光的膜应用了光的全反射
C．机场安检时，借助X射线能看到箱内物品
D．液晶显示应用了液晶的各向异性和光的偏振原理
3．液晶能够显示数码和图像，其原因是（ ）
A．液晶在温度、压力、摩擦、电磁的作用下，其分子排列发生变化，改变了液晶的光学性质
B．有的液晶在电压的作用下能由透明状态变浑浊，可用来显示文字和数码
C．有的液晶可以随温度的变化而改变颜色
D．有的液晶既可以探测温度又可以显示数码
4．关于物质的结构，以下说法错误的是（　　）
A．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
B．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
C．多晶体是由小晶粒杂乱无章的排列在一起的，故多晶体物理性质表现为各向同性
D．外界温度的微小变化，会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的光学性质
5．对于固体和液体的特点，下列说法错误的是（　　）
A．食盐中氯离子和钠离子的分布，具有空间上的周期性
B．水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用
C．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性
D．窗户上的玻璃有规则的几何形状，说明玻璃是晶体
6．下列说法正确的是（　　）
A．表面张力的方向总是垂直于液面，指向液体内部
B．产生毛细现象时，液体在毛细管中一定上升
C．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似
D．熔化的金属太空中呈现球形，是由于液体内部分子间存在引力
7．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子所做的无规则运动
B．多晶体没有确定的溶点
C．液晶的光学性质具有各向异性
D．由于液体表面层中分子间的距离小于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力
8．关于晶体、液晶和饱和汽的理解，下列说法正确的是（　　）
A．晶体都有规则的几何外形
B．液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点
C．饱和汽压与温度和体积都有关
D．相对湿度越小，空气中水蒸气越接近饱和
9．下列说法正确的是（　　）
A．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的
B．半导体元件的制作可通过高温扩散的方法在单晶硅中掺入其它元素
C．单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点
D．液晶显示器是利用了液晶对光特性的各向同性的特点
10．下列说法正确的是（ ）
A．质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同
B．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向同性特点
C．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显
D．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出每个分子的体积
11．下列说法中不正确的是 （　　）
A．利用放大1000倍的高倍光学显微镜，可以观察到分子的无规则运动．
B．有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态
C．对于煤炭、石油等化石能源要节约使用，提高其利用率，并避免使用过程中对环境造成影响．
D．一定质量的理想气体气体温度升高，体积增大，压强不变，则气体分子在单位时间撞击容器壁单位面积的次数一定减少．
12．关于液晶的说法正确的是
A．有些液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
B．液晶是液体和晶体的混合物
C．液晶分子保持固定的位置和取向，同时具有位置有序和取向有序
D．液晶具有流动性，光学性质各向同性
13．下列说法中正确的是（ ）
A．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
B．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
C．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
14．下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力
B．温度越高，理想气体的内能可能越小
C．物质的光学性质具有各向同性时，可能是晶体
D．液晶像液体一样具有流动性，其光学性质具有各向异性
E．液体表面具有收缩的趋势，说明液体表面层的分子之间只存在引力作用
15．下列说法正确的是（　　）
A．水亀可以停在水面上是因为液体具有表面张力
B．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功
C．当两分子间距离大于平衡位置的间离时，分子间的距离越大，分子势能越小
D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
E．气体分子无论在什么温度下，其分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点
二、解答题
16．石墨烯特有的物理学特性使其有望被广泛应用于晶体管、触摸屏、复合材料等众多领域，同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫因从事石墨烯的研究并揭示其性质而获得2010年的诺贝尔物理学奖。请查阅相关资料，了解石墨烯除了具有高强韧性的物理性质外，还有哪些特性，在哪些方面具有开发的潜能。
17．什么是纳米材料？纳米材料有哪些主要特性？纳米材料有哪些应用？
参考答案
1．C
【解析】
A．微粒体积越大，四面八方分子对微粒撞击概率越均等，布朗运动越不明显，故A错误；
B．液晶具有光学各向异性，故B错误；
C．分子间距离趋近于无穷大时，分子力趋近于零，分子势能可以忽略不计，理想气体就是属于这种情况，故C正确；
D．虚线峰值对应横坐标即速率更小，即大量分子处于速率较小的状态，温度更低，故D错误。
故选C。
2．B
【解析】
【详解】
A．交通警示灯选用红灯是因为红光更容易穿透云雾烟尘，选项A正确；
B．照相机的镜头表面常常镀一层透光的膜，即增透膜，光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，从膜的前表面和玻璃表面反射的光相互减弱，选项B错误；
C．机场安检时，借助X射线能看到箱内物品，选项C正确；
D．液晶显示应用了液晶的各向异性和光的偏振原理，选项D正确；
本题选不符合事实的，故选B。
3．B
【解析】
B．液晶能够显示数码和图像，主要原因是在电压的作用下能由透明状态变浑浊，B正确；
ACD．液晶在温度、压力、摩擦、电磁的作用下，其分子排列发生变化，液晶的光学性质发生变化，有的液晶可以随温度的变化而改变颜色，可以用来探测温度又可以显示数码，但这些不是液晶显示数码和图像的原因，ACD错误。
故选B。
4．A
【解析】
A．天然石英是晶体，表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间排列的规则造成的，故A错误，符合题意；
B．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，故B正确，不符合题意；
C．多晶体是由小晶粒杂乱无章的排列在一起的，故多晶体物理性质表现为各向同性，故C正确，不符合题意；
D．外界温度的微小变化，会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的光学性质，故D正确，不符合题意。
故选A。
5．D
【解析】
A.食盐是晶体，其氯离子和钠离子的分布，具有空间上的周期性．故A不符合题意；
B.水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用．故B不符合题意；
C.液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性．故C不符合题意；
D.玻璃是非晶体．故D符合题意；
6．C
【解析】
A．表面张力使液体表面有收缩的趋势，它的方向跟液面相切，选项A错误；
B．浸润液体在毛细管内上升，不浸润液体在毛细管内下降，故B错误；
C．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，选项C正确；
D．熔化的金属呈球状是由于液体表面分子间存在表面张力的结果，选项D错误。
故选C。
7．C
【解析】
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒所做的无规则运动，A错误；
B．单晶体和多晶体有确定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B错误；
C．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，故C正确；
D．液体中分子之间存在着相互吸引力，所以存在表面张力，说明表面层分子间的距离大于内部分子距离，D错误；
故选C。
8．B
【解析】
A．晶体分单晶体与多晶体，单晶体有规则的几何外形，而多晶体则不然，A错误；
B．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，B正确；
C．饱和汽压与温度有关，而与体积无关，C错误；
D．空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气的压强与同一温度时水的饱和蒸汽压之比，则可知相对湿度越大，空气中水蒸气越接近饱和，D错误。
故选B。
9．B
【解析】
A．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由活塞上下的压强差造成的。故A错误；
B．半导体元件的制作可通过高温扩散的方法在单晶硅中掺入其它元素，故B正确；
C．单晶体有确定的熔点，多晶体也有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故C错误；
D．液晶显示器是利用了液晶对光特性的各向异性的特点，故D错误。
故选B。
10．C
【解析】
试题分析：温度是分子平均动能的标志，故温度相同时，分子的平均动能相同，选项A错误；液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点，故B错误；悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显，选项C正确；知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出每个分子运动占据的空间的体积，选项D错误；故选C.
考点：温度；晶体；布朗运动；阿伏伽德罗常数.
11．A
【解析】
A项：分子直径的数量级是10-10m，利用放大1000倍的高倍光学显微镜是看不到的，故A错误；
B项：当有些物质溶解达到饱和度时，会达到溶解平衡，所以有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态，故B正确；
C项：煤炭、石油在利用时，会产生二氧化碳、灰尘等有害物质，为避免对环境的危害，必须提高利用率，故C正确；
D项：气体压强的微观解释可知，压强取决于单位时间撞击容器壁单位面积的次数（体积）和分子的无规则运动程度即分子的平均动能（温度），所以体积增大，压强不变时，气体分子在单位时间撞击容器壁单位面积的次数一定减少，故D正确．
点晴：明确分子直径的数量级和压强的微观解释是解题的关键，从环保的角度分析能源的利用．
12．A
【解析】
试题分析：液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，A正确；液晶是有机化合物，B错误；液晶分子具有流动性，光学性质各向异性，C错误；液晶具有流动性，光学性质各向异性，D错误；故选A．
考点：液晶的特点．
13．BD
【解析】
A．水的沸点和气压有关，高原地区水的沸点较低，是因为高原地区大气压较低，A错误；
B．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故B正确；
C．布朗运动显示的是悬浮微粒的运动，反应了液体分子的无规则运动，C错误；
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，D正确；
故选：BD。
14．ACD
【解析】
A．布朗运动是由于液体分子频繁地对悬浮颗粒撞击而产生的，则说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力，选项A正确；
B．理想气体的内能只与温度有关，则温度越高，理想气体的内能越大，选项B错误；
C．物质的光学性质具有各向同性时，可能是多晶体，选项C正确；
D．液晶像液体一样具有流动性，其光学性质具有各向异性，选项D正确；
E．液体表面具有收缩的趋势，说明液体表面层的分子之间表现为引力，但并非只存在引力作用，选项E错误。
故选ACD。
15．ADE
【解析】
A．水虽可以停在水面上是因为液体具有表面张力的缘故，故A符合题意；
B．功可以全部转化为热；而热量也可以全部转化为功，但要引起其他方面的变化，故B不符合题意；
C．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子力表现为引力，分子间的距离增大，分子引力做负功，分子势能增加，故C不符合题意；
D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D符合题意；
E．气体分子无论在什么温度下，根据统计规律知道气体的分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，故E符合题意。
故选ADE。
16．见解析
【解析】
石墨烯是一种杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。
17．运用纳米技术在纳米尺度（0.1~100nm）上制造的材料叫做纳米材料；纳米材料的特性主要有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面和界面效应、宏观量子隧道效应等；
纳米材料在力学、热学、电学、磁学、光学、化学等方面表现出不同于传统材料的良好性能，应用传统材料、医疗器材、电子设备、涂料。
【解析】
运用纳米技术在纳米尺度（0.1~100nm）上制造的材料叫做纳米材料；纳米材料的特性主要有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面和界面效应、宏观量子隧道效应等；
纳米材料在力学、热学、电学、磁学、光学、化学等方面表现出不同于传统材料的良好性能，应用传统材料、医疗器材、电子设备、涂料。
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