2.5晶体 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）选择性必修三 2.5 晶体
一、单选题
1．下列属于熔化的是（ ）
A．糖放在水中后逐渐化成了糖水 B．夏天放棒冰的杯子外壁有小水珠
C．露水的形成 D．棒冰变成了糖水
2．下列说法正确的是（　　）
A．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点
C．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体
D．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征
3．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
4．人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是（　　）
A．扩散现象说明分子做有规则运动 B．单晶体的物理性质都是各向异性的
C．温度升高，每个分子的动能都增大 D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
5．下列四幅图的有关说法中不正确的是（　　）
A．分子间距离为r0时，分子间同时存在引力和斥力
B．水面上的单分子油膜，在测量分子直径d大小时可把分子当做球形处理
C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
D．猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，分子间表现为斥力，可看做是绝热 变化
6．2020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
7．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．有规则几何外形的固体一定是晶体
B．晶体在物理性质上一定是各向异性的
C．非晶体不可能转化为晶体
D．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
8．天然的水晶具有规则的几何外形，则天然水晶（　　）
A．是单晶体
B．没有固定的熔点
C．微观粒子的空间排列不规则
D．在光学性质上表现为各向同性
9．一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
10．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针尖接触薄片背面上的一点，石蜡熔化区域的形状如图甲、乙、丙所示。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，则下列说法中正确的是（　　）
A．甲一定是单晶体
B．乙可能是金属薄片
C．丙在一定条件下可能转化成乙
D．甲内部的微粒排列是规则的，丙内部的微粒排列是不规则的
11．下列说法正确的是（　　）
A．晶体的物理性质都具有各向异性
B．因为石英是晶体，所以用石英制成的玻璃也是晶体
C．晶体熔化过程中分子平均动能不变，因此其内能不变
D．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列
12．关于液晶、饱和汽压和相对湿度下列说法中正确的是（　　）
A．液晶是一种晶体，其分子的空间排列是稳定的
B．有些液晶的光学性质随温度的变化而变化
C．一定温度下水蒸气的饱和汽压随饱和汽的体积增大而增大
D．在绝对湿度相同的情况下，夏天比冬天的相对湿度大
13．2016年4月6日，我国成功发射“实践十号”卫星。在该卫星内进行制造泡沫铝的实验。给金属铝加热，使之熔化成液体，给液体中通入氢气，液体内将会产生大量气泡，冷凝液体就会得到泡沫铝。实验过程中下列说法正确的是（　　）
A．熔化的铝液中不同位置压强不同 B．该状态下氢气内部没有压强
C．液态铝表面张力“阻碍”气泡的膨胀 D．铝在熔化过程中分子平均动能不断增大
14．如果某个固体在某一物理性质上表现出各向异性，那么下述结论中正确的是（　　）
A．它一定是单晶体 B．它一定是多晶体 C．它一定是非晶体 D．它不一定是非晶体
15．对下列几种固体物质的认识，不正确的有（　　）
A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B．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
C．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
D．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相同
二、填空题
16．把熔化的蜂蜡薄薄地涂在两种材料所做的薄片上，用一根缝衣针烧热后用针尖接触蜂蜡层的背面，熔化区域的形状如甲、乙两图所示，___________图中（填“甲”或“乙”）的薄片一定是晶体；液晶的分子排布与液体和固体都有区别，这种排布使液晶既像液体一样具有流动性，又具有各向异性，下面___________图（填“丙”或“丁”）是液晶分子示意图。
17．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，例如碳原子按不同的空间分布排列可形成______和______．
18．如图为晶体和非晶体吸收热量过程中的温度变化曲线，其中图___________为晶体状态变化过程，而图________________为非晶体状态变化过程。
19．味精、石蜡、铜块、松香四种固态物质中，熔解时分子热运动的平均动能不变、分子势能增加的有______；物质内部分子排列有序、物理性质各向异性的有______。
三、解答题
20．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？
21．“真金不怕火来炼，真理不怕争辩”．用物理知识来解释．
22．请列举出液晶显示器相对于其他显示器的优缺点。除教科书介绍的内容外，你还知道液晶有哪些应用？根据液晶的特点，设计一项“应用液晶”的小发明或写一篇关于液晶的小论文。
23．A．[选修3–3]（12分）
（1）（4分）关于热现象，下列说法中正确的是_______．
A．不同温度下，水的绝对湿度不同，而相对湿度相同
B．增大气体的压强，可以使气体分子之间的斥力大于引力，使得分子力表现为斥力
C．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
D．若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压缩活塞时，水汽的质量减少，压强不变
（2）（4分）如图所示，食盐的晶体（NaCl）是由钠离子（图中○）和氯离子（图中●）组成的，相邻离子的中心用线连接起来组成一个个大小相等的立方体，立方体的个数与两种离子的总数目相等．若已知食盐的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则食盐的分子质量为_____，相邻离子间的距离为_______．
（3）（4分）如图所示，一定质量的某种理想气体在状态A时的体积为V0，从状态A到状态B，外界对该气体做的功为W，从状态A到状态C，该气体从外界吸收的热量为Q，在p—T图象中图线AC反向延长线通过坐标原点O．求：
①气体在状态C时的压强和在状态B时的体积；
②从状态A到状态B，气体与外界热交换的热量．
B．[选修3–4]（12分）
（1）（4分）下列说法正确的是_______．
A．真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
B．质点做简谐运动时，若位移为负值，加速度一定为正值，速度一定也为正值
C．不同色光通过三棱镜，频率越大，折射率越小，偏折角度就越小
D．医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点
（2）（4分）如图所示，截面ABCD为矩形的透明设备放置在真空环境中AB=2AD=2a，频率为f的光L1入射到上表面与AD的夹角为θ=30°，折射到AB面上时恰好发生全反射，则该设备材料的折射率为n=_______；若真空中的光速为c，则光从射入到第一次射出需要的时间为t=_______；若有另一束光L2能和L1发生干涉，则L2的频率_______f（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
（3）（4分）坐标原点处的波源在t1=0时开始沿y轴负向振动，t2=1.5 s时它正好第二次到达波谷，如图所示为t2=1.5 s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图．求：
①这列波的传播速度；
②写出波源振动的位移表达式．
24．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？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
糖放在水中形成糖水是糖在水分子和糖分子的共同作用下逐渐溶解，熔化是由温度造成的固态变液态的过程，放棒冰的杯子外壁的小水珠是液化形成的，露水的形成是液化现象。棒冰变成了糖水是熔化；
故选D。
2．D
【详解】
A．液体表面张力的方向始终与液面相切，与分界线垂直，A错误；
B．单晶体和多晶体都有固定的熔点，B错误；
C．金属材料虽然显示各向同性，但具有固定的熔点，为晶体，C错误；
D．液晶的名称由来就是由于它具有流动性和各向异性，D正确。
故选D。
3．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。
4．D
【详解】
A．扩散现象说明分子永不停息地做无规则运动，选项A错误；
B．多晶体的物理性质表现各向同性，而某个单晶体只有在某些物理性质上是各向异性的，选项B错误；
C．温度升高，分子平均动能增大，遵循统计规律，每个分子的动能不一定增大，选项C错误；
D．露珠表面张力使其表面积收缩到最小，呈球状，选项D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．分子间引力和斥力总是同时存在，A选项不合题意，故A错误；
B．由上图可知，水面上的单分子油膜，在测量油膜直径d大小时可把他们当做球形处理，B选项不合题意，故B错误；
C．由上图可知，食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，C选项不合题意，故C项错误；
D．的数量级为，气体分子间距大于的10倍，分子间作用力十分微弱，可以忽略，D选项符合题意，故D正确。
故选D。
6．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。
7．D
【详解】
A．外形是否规则可以用人工的方法处理，A错误；
B．多晶体在物理性质上是各向同性的，B错误；
C．实验证明非晶体在适当的条件下可以转化为晶体，C错误；
D．晶体与非晶体的区别表现在是否有确定的熔点，D正确。
故选D。
8．A
【详解】
A．由于天然的水晶具有规则的几何外形，故可得天然水晶是单晶体，A正确；
B．所有晶体都有确定的熔点，B错误；
C．微观粒子的空间排列规则，C错误；
D．单晶体在光学性质上表现为各向异性，D错误。
故选A。
9．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。
10．C
【详解】
AB．由单晶体是各向异性的，熔化在晶体表面的石蜡应该是椭圆形，而非晶体和多晶体是各向同性，则熔化在表面的石蜡是圆形，因此丙是单晶体，根据温度随加热时间变化关系可知，甲是多晶体，乙是非晶体,金属是属于晶体，故乙不可能是金属薄片，故AB错误；
C．一定条件下，晶体和非晶体可以相互转化，故C正确；
D．甲和丙都是晶体，所以其内部的微粒排列都是规则的，故D错误。
故选C。
11．D
【详解】
A．晶体包括单晶体和多晶体，其中多晶体没有各向异性，故A错误；
B．玻璃为非晶体，故B错误；
C．晶体熔化过程中温度保持不变，因此分子平均动能不变，但仍在吸热，所以其内能在增大，故C错误；
D．由于云母片的微粒在空间按照一定的规则排列，故其导热性能各向异性，故D正确。
故选D。
12．B
【详解】
A．液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征的一类物质，液晶分子的空间排列是不稳定的，具有各向异性，故A错误；
B．有些液晶的光学性质随温度的变化而变化。故B正确；
C．饱和汽压与温度有关。一定温度下的饱和汽压不随饱和汽的体积增大而增大。故C错误；
D．夏天比冬天的温度高，可知夏天比冬天的饱和汽压大，所以在绝对湿度相同的情况下，夏天比冬天的相对湿度小，故D错误。
故选B。
13．C
【详解】
A．在卫星中处于完全失重状态，则熔化的铝液中不同位置压强相同，选项A错误；
BC．失重条件下由于液体表面分子间存在表面张力的结果使得该状态下氢气内部仍有压强，液态铝表面张力将会阻碍气泡的膨胀，故B错误，C正确；
D．铝是晶体，在熔化过程中温度不变，则分子平均动能不变，选项D错误。
故选C。
14．A
【详解】
单晶体内部的结构具有规则，因单而晶体具有各向异性，所以显示各向同性的是多晶体或者非晶体，故A正确，BCD错误。
故选A。
15．C
【详解】
A．食盐熔化过程中，温度保持不变，即熔点一定，说明食盐是晶体．选项A正确；
B．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，各向异性，说明云母片是晶体，选项B正确；
C．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规则，选项C错误；
D．石墨和金刚石组成它们的化学元素是相同的，都是碳原子，它们的物理性质不同，是由于碳原子排列结构不同造成的，选项D正确。
本题选不正确的，故选C。
16． 乙 丙
【详解】
[1]甲图传热各项同性，乙图传热各项异性，故乙图一定是单晶体，甲图可能是非晶体；
[2]丁图分子排列杂乱无章，不是液晶，而丙图分子排列有规则，是液晶。
17． 不同规则 石墨 金刚石
【详解】
略
18． A B
【详解】
[1]晶体具有固定的熔点，晶体熔化过程中温度保持不变，图A是晶体状态变化过程；
[2]非晶体没有固定的熔点，熔化过程中温度持续上升，图B是非晶体状态变化过程。
19． 味精、铜块 味精
【详解】
[1]味精、石蜡、铜块、松香四种固态物质中，味精与铜块是贔体，熔解时温度不变，分子热运动的平均动能不变，分子势能增加，而松香与石蜡是非晶体，熔解时温度升高，分子热运动的平均动能增大
[2]其中味精是单晶体，物理性质具有各向异性。
20．不科学，见解析
【详解】
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。
21．从金的熔点来看，虽不是最高的，但也有1068℃ ， 而一般火焰的温度为800℃左右，由于火焰的温度小于金的熔点，所以金不能熔化
金的熔点比较高，而火的温度低于金的熔点，从熔点的角度出发可知，金不怕火炼．
【详解】
从金的熔点来看，虽不是最高的，但也有1068℃，而一般火焰的温度为800℃左右，由于火焰的温度小于金的熔点，所以金不能熔化．
22．见解析
【详解】
优点：液晶显示器与传统CRT相比最大的优点在于耗电量和体积，液晶在节能方面可谓优势明显。与传统CRT相比液晶在环保方面也表现优异，这是因为液晶显示器内部不存在像CRT那样的高压元器件，所以其不至于出现由于高压导致的射线超标的情况，所以其辐射指标普遍比CRT要低一些。
缺点：可视偏转角度过小。容易产生影像拖尾现象。
应用：制作电子手表、电子计算机、微型电脑等。
小论文：某些物质在熔融状态或被溶剂溶解之后，尽管失去固态物质的刚性，却获得了液体的易流动性，并保留着部分晶态物质分子的各向异性有序排列，形成一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态，这种由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体称为液晶。定义放宽，囊括了在某一温度范围可以是显液晶相，在较低温度为正常结晶的物质。例如，液晶可以像液体一样流动（流动性），但它的分子却是像道路一样取向有序的（各向异性）。有许多不同类型的液晶相，这可以通过其不同的光学性质（如双折射现象）来区分。当使用偏振光光源，在显微镜下观察时，不同的液晶相将出现具有不同的纹理。在纹理对比区域不同的纹理对应于不同的液晶分子。然而，所述分子是具有较好的取向有序的。而液晶材料可能不总是在液晶相（正如水可变成冰或水蒸汽）。
液晶可分为热致液晶、溶致液晶。热致液晶是指由单一化合物或由少数化合物的均匀混合物形成的液晶。通常在一定温度范围内才显现液晶相的物质。典型的长棒形热致液晶的分子量一般在200~500g/mol左右。溶致液晶：是一种包含溶剂化合物在内的两种或多种化合物形成的液晶。是在溶液中溶质分子浓度处于一定范围内时出现液晶相。它的溶剂主要是水或其它极性分子液剂。这种液晶中引起分子排列长程有序的主要原因是溶质与溶剂分子之间的相互作用，而溶质分子之间的相互作用是次要的。溶致液晶是一种包含溶剂化合物在内的两种或多种化合物形成的液晶。
23．A．（1）CD（4分） （2）（2分） （2分） （3）①2p0（1分） （1分） ②Q–W（2分）
B．（1）AD（4分） （2）（2分） （1分） 等于（1分） （3） ①0.5 m/s ②cm（或cm也正确）．
【详解】
A．（1）不同温度下，水的绝对湿度不同，而相对湿度也不一定相同，故A错误；气体分子之间的距离相当于，所以即便增大压强，气体分子之间的作用力仍然可以忽略不计．故B错误；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C正确；同一种液体的饱和蒸汽压仅仅与温度有关，所以若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压缩活塞时，由于饱和蒸汽压不变，所以水汽的质量减少．故D正确；
（2）由题意知，1 mol 食盐质量为M，分子数为NA，则食盐的分子质量为．食盐中有NA个氯离子和NA个钠离子，离子总数为2NA，因而摩尔体积V与摩尔质量M与物质密度ρ的关系为：，所以一个离子所占的体积为，由图可知V0就是图中每四个离子所夹的正立方体的体积，相邻离子间的距离为此正方体的边长
．
（3）①从状态A到状态C气体发生等容变化，
由查理定律得，
解得pC =2p0． （1分）
从状态 C到状态B气体发生等温变化，
由玻意耳定律得，解得VB =； （1分）
②从状态A到状态C过程，气体发生等容变化，该气体对外界做的功为0，
根据热力学第一定律，有． （1分）
从状态C到状态B过程，温度不变，该气体的内能不变，则从状态A到状态B过程内能变化，
根据热力学第一定律，有，
联立解得=Q–W． （1分）
B．（1）根据光速不变原理，在狭义相对论中，无论在何种惯性系（惯性参照系）中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变，故A正确；质点做简谐运动，位移为负值时，根据加速度公式，加速度一定为正值，速度可能为负值也可能为正值，故B错误；根据折射定律知，不同色光通过三棱镜，光的频率越大，折射率越大，偏折角度就越大，C错误；激光的亮度高、能量大，医学上常用激光做“光刀”来进行手术，D正确．
（2）该设备材料的折射率为n，在表面AD发生折射，设折射角为r，则根据折射定律；折射到AB面上时恰好发生全反射，有，联立解得；根据几何知识和光的可逆性，光L1入射到BC表面第一次射出，故光从射入到第一次射出的路程为，需要的时间为t =；发生干涉时，两束光的频率相等，所以光L2的频率应等于光L1的频率f．
（3）①由图象可知，波长0.6 m， （1分）
且，解得周期T=1.2 s， （1分）
所以，这列波的传播速度m/s． （1分）
②波源振动的位移表达式为cm （1分）
（或cm也正确）．
24．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。
答案第1页，共2页
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