2.4 固体 基础练习（Word版含答案）

2.4、固体
一、选择题（共16题）
1．固体可以分为晶体和非晶体两类，下列说法正确的是（　　）
A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
B．窗户上的玻璃有规则的几何外形，因此玻璃是晶体
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．下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是(　　)
A．分子间距离减小时分子势能一定减小
B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈
C．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显
D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
3．下列说法中正确的是(　　)
A．玻璃是晶体
B．食盐是非晶体
C．云母是晶体
D．石英是非晶体
4．下列说法正确的是(　　)
A．叶面上的小露珠呈球形是由于液体内部分子间吸引力作用的结果
B．晶体熔化过程中要吸收热量,分子的平均动能变大
C．天然水晶是晶体,熔化后再凝固的水晶(即石英玻璃)也是晶体
D．当液晶中电场强度不同时,液晶对不同颜色光的吸收强度不同,就显示不同颜色
5．下列说法正确的是(　 　)
A．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C．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
D．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
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．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
B．在熔化过程中，晶体吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变，因食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
C．阿伏伽德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，则质量为m的水所含分子数为
D．饱和汽压与温度和体积有关，且随着温度的升高而增大
8．北京冬奥会的雪花形主火炬由96块小雪花和6个橄榄枝组成。关于雪花的下列说法正确的是（ ）
A．一片雪花大约由1000个水分子组成
B．雪花融化成的水是液态的晶体
C．雪花是水蒸气凝华时形成的晶体
D．没有两片雪花是相同的，因此雪花不属于晶体
9．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
10．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
11．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
12．2020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
13．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
14．下列物质是晶体还是非晶体的判断不正确的是（　　）
A．因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体
B．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
C．蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶体
D．用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
15．图中a、b是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线，你认为下面说法中正确的是（　　）
A．a是一种晶体的熔化曲线
B．b是一种晶体的熔化曲线
C．a是一种非晶体的熔化曲线
D．b是一种非晶体的熔化曲线
16．下列说法正确的是______
A．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
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．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．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质
E．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
二、填空题
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．晶体外形的规则性可以用物质微粒的______________来解释，晶体的各向异性也是由晶体的_________决定的。
19．根据固体不同的性质将它们分为晶体与非晶体，如果某固体对某个物理量呈现各向异性，则它一定是______；谚语“水缸穿裙子，老天要下雨”指的是盛水的水缸外表面，水面所在的位置往下出现了一层小水珠。形成小水珠时，水液化的速度______（选填“大于”“等于”或“小于” 水蒸发的速度。
20．2017年5月，中国首次海域天然气水合物可燃冰试采成功．可燃冰是一种晶体，它是天然气的固体状态因海底高压，学名天然气水化合物，其化学式为。研究表明可燃冰可转化为的天然气和的水已转化为标准状态。
下列关于晶体和非晶体的说法中正确的是______。
A．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
B．晶体都有确定的几何形状，非晶体没有确定的几何形状
C．制作晶体管、集成电路多用多晶体
D．云母片导热性能各向异性，说明云母片是晶体
体积的气体可视为理想气体处于状态A时温度，压强，现保持其质量不变让它经过状态B到达状态C，已知状态B时的温度，到达状态C时体积。则此时该气体的压强______。如果该气体从状态A到状态B的过程中吸收热量为，从状态B到状态C的过程中放出热量为，则从状态A到状态C气体内能增加量______填“”、“”或“”。
已知阿伏加德罗常数个，试估算出可燃冰中所含分子的个数。结果保留一位有效数字 ____________．
综合题
21．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。
22．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？
23．食盐晶体的结构可以用钠离子和氯离子空间分布的示意图表示（如图），图中相邻离子的中心用线连起来了，组成了一个个大小相等的立方体。现在要估算相邻两个钠离子中心的距离，除了知道食盐的密度为外，还要知道哪些数据？请用字母表示这些已知数据，推导出相邻两个钠离子中心距离的表达式。
提示：图中最小立方体的个数与离子数目相等。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．物质在一定条件下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。故A正确；
B．窗户上的玻璃虽然有规则的几何外形，但玻璃没有固定的熔点，因此玻璃是非晶体。故B错误；
C．金属虽然没有确定的几何形状，也不显示各向异性，但其具有固定的熔点，因此金属是晶体。故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，说明云母各向异性，是晶体。故D错误。
故选A。
2．B
【详解】
当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，间距减小斥力做负功分子势能增大，分子间距的增大时反之，故A错误；物体的温度越高，分子热运动的平均动能增大，物体中分子无规则运动越剧烈，故B正确；根据布朗运动的特点，悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越明显，故C错误；单晶体的物理性质是各向异性，多晶体的物理性质各向同性，故D错误．
3．C
【详解】
玻璃是非晶体；食盐是晶体；云母是晶体；石英是晶体；故C正确，ABD错误。
故选C。
4．D
【详解】
试题分析：A、叶面上的小露珠呈球形是由于在液体表面张力作用下表面收缩的结果；错误
B、晶体熔化过程中要吸收热量，但温度不变，分子的平均动能不变；错误
C、晶体与非晶体在一定条件下可相互转化，例如：天然水晶是单晶体，熔化后再凝固的水晶(即石英玻璃)就是非晶体；错误
D、由液晶各向异性可知，对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化；正确
故选D
5．A
【详解】
扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，选项A正确；扩散现象是分子热运动引起的分子的迁移现象，没有产生新的物质，是物理现象，故B错误；在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能增加，选项C错误；将一块晶体敲碎后，分子结构没有发生变化，则得到的小颗粒仍然是晶体，选项D错误，故选A.
6．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。
7．A
【详解】
A项：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，故A正确；
B项：在熔化过程中，晶体要吸收热量，虽然温度保持不变，但是内能要增加，故B错误；
C项：质量为m的水所含分子数为，故C错误；
D项：饱和汽压与温度有关，饱和汽压随温度的升高而增大，与体积、质量无关，故D错误．
8．C
【详解】
A．一片雪花大约由大量的水分子组成，远大于1000个，故A错误；
B．雪花融化成的水是晶体，不能说液态的晶体，故B错误；
C．根据物态变化可知，雪花是水蒸气凝华时形成的晶体，故C正确；
D．雪花是晶体，故D错误；
故选C。
9．B
【详解】
A B C.金刚石、石墨都是由碳原子组成的，只是排列方式不同，导致两种物质物理性质差异很大，但它们都是晶体，故AC错误，B正确；
D. 金刚石结构比较紧密，原子间作用力比石墨原子间作用力大，故D错误；
故选：B。
10．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。
11．D
【详解】
明矾、石英、冰块为晶体，塑料为非晶体，选D．
12．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。
13．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。
14．ACD
【详解】
A．因石英有规则的几何外形，且各向异性是晶体，而玻璃没有确定的熔点，为非晶体，故A错误，符合题意；
B．晶体的特点是在熔化过程中温度保持不变，有固定的熔点，食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体，故B正确，不符合题意；
C．蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，但是用放大镜看，仍可发现组成糖块的一个个晶粒，所以它是晶体中的多晶体，故C错误，符合题意；
D．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，说明云母片是晶体，故D错误，符合题意。
故选ACD。
15．AD
【详解】
晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度却保持不变（熔点对应的温度），而非晶体没有确定的熔点，不断加热，非晶体先变软，然后熔化，温度却不断上升，因此a是晶体，b是非晶体。
故选AD。
16．BCD
【详解】
所有晶体都有固定的熔点，非晶体没有，故A错误；由于石墨和金刚石的物质微粒排列结构不同，导致了它们的物理性质不同，故B正确；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，熔融过的石英却是非晶体．把晶体硫加热熔化（温度超过300℃）再倒进冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故C正确；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，故D正确；熔化的蜂蜡呈椭圆形说明云母是晶体，故E错误；故选BCD.
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． 规则排列 内部结构
【详解】
晶体是原子、离子或分子按照一定的周期性在空间排列形成在结晶过程中形成具有一定规则的几何外形的固体。晶体内部结构中的质点（原子、离子、分子）有规则地在三维空间呈周期性重复排列，组成一定形式的晶格，外形上表现为一定形状的几何多面体。
晶体内部结构中的质点（原子、离子、分子）有规则地在三维空间呈周期性重复排列，沿晶体的不同方向，晶体内部结构中的质点（原子、离子、分子）排列的周期性和疏密程度不尽相同，晶体在不同方向，物理性质不同。
19． 晶体 大于
【详解】
晶体和非晶体最大的不同除了熔点的有无外，还在于晶体的各向异向，而非晶体的各向同性。
由于水缸中水的蒸发，水缸外表面的温度低于空气的温度，空气中水蒸气遇冷液化成小滴附在缸的外表面，这个过程必须持续一段时间，才能在缸的外表面看到水珠。
20． AD 4 >
【详解】
(1)A．晶体有确定的熔点、非晶体没有确定的熔点，故A正确；
B．单晶体具有规则的几何形状，而多晶体和非晶态没有规则的几何形状，故B错误；
C．制作晶体管、集成电路多用半导体．故C错误；
D．多晶体与非晶体具有各向同性，单晶体具有各向异性，云母片导热性能各向异性，说明云母片是晶体．故D正确；
故选AD。
(2)已知：
理想气体的状态方程可得：
代入数据可得：
A→B过程为等容变化．B→C过程为等温压缩过程，根据热力学第一定律可知，整个的过程中内能的增加量大于吸收的热量；
(3)由题意可知，1m3可燃冰可转化为164m3的标准状态下的天然气（CH4），标准状态下气体的摩尔体积为22.4L=0.0224m3，所以1m3可燃冰含有的气体的物质的量：
所含CH4分子的个数：
代入数据可得：
个。
21．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。
22．不科学，见解析
【解析】
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。
23．还需要知道食盐的摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA，
【详解】
在一个小立方体（固体的立方体分子模型）内有4个，而每个又为8个小立方体共有，所以每个小立方体对应0.5个。设每个小立方体的变长为a，有
解得
则相邻两个钠离子中心距离的表达式为
由上可知，还需要知道食盐的摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA。
答案第1页，共2页