选择性必修三 2.5 晶体
一、单选题
1.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
2.下列说法正确的是( )
A.有无固定的熔点是单晶体和多晶体的区别
B.完全失重状态下的水滴呈球形,是由于液体表面分子间距小于引起的
C.夏季天旱时,给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管,减少水分蒸发
D.具有各向同性的固体一定是非晶体
3.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
4.对下列几种固体物质的认识,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形成的糖块是多晶体,多晶体没有固定的熔点
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,说明云母是晶体
5.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
6.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
7.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
8.下列说法中错误的是( )
A.金刚石具有确定的熔点
B.0℃时冰分子平均动能为零
C.水黾可以停在水面上,是因为液体有表面张力
D.液晶具有流动性和光学的各向异性
9.关于固体和液体,下列说法中正确的是( )
A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B.单晶体和多晶体的物理性质没有区别,都有固定的熔点和沸点
C.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
D.液体的浸润与不浸润不是分子力作用的表现
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.下列说法正确的是( )
A.晶体都是各向异性的
B.液体分子的无规则运动是布朗运动
C.波发生反射后的频率不变,波长、波速均改变
D.两个波源的相位差保持不变是发生干涉的一个必要条件
12.晶体在熔化过程中吸收的热量主要用于( )
A.增加分子动能 B.增加分子势能
C.增加分子势能和分子动能 D.不增加分子势能和分子动能
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.下列说法正确的是( )
A.在一定温度下,当人们感到潮湿时,水蒸发慢,空气的绝对湿度一定较大
B.脱脂棉脱脂的目的在于使它从可以被水浸润变为不被水浸润,以便吸取药液
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,说明蜂蜡是晶体
D.在空间站完全失重的环境下,水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用
15.多晶体与非晶体的区别在于是否具有( )
A.确定的熔点 B.各向异性
C.一定的硬度 D.天然规则的几何形状
二、填空题
16.判断下列说法的正误.
(1)所有晶体都具有天然、规则的几何外形。( )
(2)没有确定的熔化温度的固体一定是非晶体。( )
(3)物理性质表现为各向同性的一定是非晶体。( )
(4)同一种物质只能形成一种晶体。( )
(5)有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体。( )
17.石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等是______,玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是______.
18.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________.
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。
三、解答题
20.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。
21.“真金不怕火来炼,真理不怕争辩”.用物理知识来解释.
22.用沥清铺成的路面,冬天变硬,夏天变软,沥青是晶体材料还是非晶体材料,列举生活中的晶体和非晶体例子.
23.说说石墨与金刚石的相同点和不同点.
24.晶体具有哪些宏观特征?试从微观结构上对这些特征进行解释。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
晶体与非晶体的区别是晶体有确定熔点。
故选C。
2.C
【详解】
A.有无固定的熔点是晶体和非晶体的区别,A错误;
B.完全失重状态下的水滴呈球形,是由于液体表面分子间距大于引起的,B错误;
C.夏季天旱时,给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管,减少水分蒸发,C正确;
D.具有各向同性的固体可能是非晶体,也可能是多晶体,D错误;
故选C。
3.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。
4.BD
【详解】
A.石英具有规则的几何外形,物理性质表现为各项异性,为晶体,而玻璃没有确定的熔点,为非晶体,A错误;
B.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明其有固定的熔点,为晶体,B正确;
C.蔗糖受潮后粘在一起是多晶体,仍然具有固定的熔点,C错误;
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,说明云母片在导热性能方面具有各项异性,是晶体,D正确。
故选BD。
5.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。
6.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。
7.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。
8.B
【详解】
A.金刚石的分子排列有规则,它是晶体,故它具有确定的熔点,A不符合题意;
B.0°C时冰分子仍是运动的,故它的分子平均动能不为零,B符合题意;
C.水黾可以停在水面上,是因为液体有表面张力,C不符合题意;
D.液晶具有流动性和光学的各向同性,D不符合题意。
故选B。
9.C
【详解】
A.玻璃为非晶体,故A错误;
B.单晶体各向异性,多晶体各向同性,故B错误;
C.小露珠呈球形是液体表面张力的作用结果,故C正确;
D.液体的浸润与不浸润均是分子力作用的表现,故D错误。
故选C。
10.B
【详解】
A.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,故A错误;
B.晶体管、集成电路的工作性能与材料的微观结构有关,材料内原子的排列不能是杂乱无章的,所以制作半导体的硅是高纯度的单晶体,故B正确;
C.由于0℃的冰熔化成0℃的水需要吸热,所以质量和温度相同的冰和水内能不同,后者内能比前者多,故C错误;
D.布朗运动不是液体分子的运动,而是液体分子做无规则运动的反映,故D错误。
故选B。
11.D
【详解】
A.多晶体是各向同性的,故A错误;
B.布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,不是液体分子的运动。故B错误;
C.波发生反射时在同一介质中,频率、波长和波速均不变,故C错误;
D.产生干涉的必要条件:两列波的频率相同,相位差保持不变.故D正确。
故选D。
12.B
【详解】
晶体在熔解的过程中就是吸收的热量,破坏点阵结构的过程,分子活动加剧,吸收的热量,增加分子势能。
故选B。
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.D
【详解】
A.在一定温度下,空气的相对湿度越大,水蒸发越慢,人们会感到潮湿,但此时空气的绝对湿度不一定较大,选项A错误;
B.未脱脂的棉花对水不浸润因而不吸水,脱脂后可以被水浸润,方便吸取药液,选项B错误;
C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,由于云母片导热的各向异性,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明云母片是晶体,选项C错误;
D.在完全失重的环境下,由于表面张力的作用水滴会收缩成标准的球形,选项D正确。
故选D。
15.A
【详解】
A.单晶体和多晶体都有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故A正确;
B.只有单晶体才表现为各向异性,多晶体和非晶体一样表现为各向同性,故B错误;
C.有的晶体硬度较小,例如石墨,有的晶体硬度较大,例如金刚石,所以不能用硬度区分晶体和非晶体,故C错误;
D.多晶体和非晶体一样没有规则的外形,故D错误。
故选A。
16. 错误 正确 错误 错误 正确
【详解】
17. 晶体 非晶体
【详解】
18. 各向异性 引力
【详解】
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引力.
19. 晶体 大于
【详解】
[1]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。
[2]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.(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。
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.沥青冬天变硬,夏天变软,说明它没有一定的熔点,所以沥青是非晶体.食盐、味精、冰糖为晶体.玻璃为非晶体.
【详解】
沥青冬天变硬,夏天变软,说明它没有一定的熔点,所以沥青是非晶体.食盐、味精、冰糖为晶体,玻璃为非晶体.
23.石墨与金刚石都是由碳原子构成的晶体,但它们的物理性质有很大差异,石墨有良好的导电性,金刚石几乎不导电.金刚石硬度高,而石墨是松软的.石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同,石墨的层状结构决定了它的质地柔软,而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强,所以金刚石有很大的硬度.
【详解】
石墨与金刚石都是由碳原子构成的晶体,但它们的物理性质有很大差异,石墨有良好的导电性,金刚石几乎不导电.金刚石硬度高,而石墨是松软的.石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同,石墨的层状结构决定了它的质地柔软,而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强,所以金刚石有很大的硬度.
24.晶体都有自己独特的、呈对称性的形状,见解析
【详解】
从宏观上看:晶体都有自己独特的、呈对称性的形状。
晶体在不同的方向上有不同的物理性质。
晶体内部原子有规则的排列,引起了晶体各向不同的物理性质。例如原子的规则排列可以使晶体内部出现若干个晶面,立方体的食盐就有三组与其边面平行的平面。如果外力沿平行晶面的方向作用,则晶体就很容易滑动(变形),这种变形还不易恢复,称为晶体的范性。
从这里可以看出沿晶面的方向,其弹性限度小,只要稍加力,就超出了其弹性限度,使其不能复原;
而沿其他方向则弹性限度很大,能承受较大的压力、拉力而仍满足胡克定律。
当晶体吸收热量时,由于不同方向原子排列疏密不同,间距不同,吸收的热量多少也不同,于是表现为有不同的传热系数和膨胀系数。
当晶体从外界吸收热量时,其内部分子、原子的平均动能增大,温度也开始升高,但并不破坏其空间点阵,仍保持有规则排列。
继续吸热达到一定的温度--熔点时,其分子、原子运动的剧烈程度可以破坏其有规则的排列,空间点阵也开始解体,于是晶体开始变成液体。
在晶体从固体向液体的转化过程中,吸收的热量用来一部分一部分地破坏晶体的空间点阵,所以固液混合物的温度并不升高。
当晶体完全熔化后,随着从外界吸收热量,温度又开始升高。
答案第1页,共2页
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