2.4固体 课时练（含解析）-2024春高中物理选择性必修3（人教版2019）

4　固体
考点一　晶体和非晶体
1．(2022·宿迁市高二期末)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，内能也一定保持不变
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，说明蜂蜡是单晶体
C．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
D．一个均匀固体球，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
2.甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡，然后用烧热钢针的针尖分别接触这两种薄片石蜡涂层的背面，接触点周围熔化了的石蜡分别形成如图所示形状，对这两种薄片，下列说法中正确的是(　　)
A．甲的熔点一定高于乙的熔点
B．甲一定是晶体
C．乙一定是晶体
D．乙一定是非晶体
3.一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
4．(2023·无锡市高二期中)如图所示，方解石形成的双折射现象实验的照片，下列关于方解石的说法正确的是(　　)
A．是非晶体
B．具有固定的熔点
C．所有的物理性质都是各向异性
D．是由许多单晶体杂乱无章排列组成的
考点二　晶体的微观结构
5．石墨和金刚石性质有很大差异，是由于(　　)
A．石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的
B．它们的化学成分不同
C．它们都是各向同性的
D．组成它们的物质微粒按不同的规则排列
6．(2023·北京市丰台区高二月考)下列关于固体的叙述，正确的是(　　)
A．晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列
B．多晶体内部的分子排列是不规则的
C．同种元素的原子按不同结构排列有相同的物理性质
D．石墨的硬度比金刚石差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布
7.晶体内部的分子有序排列为如图所示的空间点阵(图中的小黑点表示晶体分子)，图中AB、AC、AD为等长的三条线段。下列说法正确的是(　　)
A．A处的晶体分子可以沿三条线方向发生定向移动
B．三条线段上晶体分子的数目相同，表明晶体的物理性质是各向同性的
C．三条线段上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性质是各向异性的
D．以上说法均不正确
8.(2022·南京市高二期末)食盐是我们生活中不可缺少的调味品，通过研究，我们知道了食盐的微观结构如图所示。则下列说法正确的是(　　)
A．食盐晶体是正六面体形
B．食盐所有的物理性质都具有各向异性
C．食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，是非晶体
D．食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能也不变
9．(2022·徐州市高二期中)江苏省东海县是世界天然水晶原料集散地，有着“世界水晶之都”的美誉。天然的水晶具有规则的几何外形。关于天然水晶，下列说法正确的是(　　)
A．具有规则的几何外形，但是没有固定的熔点
B．微观粒子的空间排列不规则
C．在熔化过程中分子平均动能不变
D．在光学性质上表现为各向同性
10.(2022·常州市高二期中)2020年，“嫦娥五号”探测器顺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，即“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。关于石英晶体，下列说法正确的是(　　)
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
11．(2022·江苏省高二期中)如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，石墨烯是单层的石墨，可以通过剥离石墨而获得，是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型材料。下列说法正确的是(　　)
A．单层石墨烯的厚度约在厘米数量级
B．石墨烯可以通过物理方法获得
C．石墨和石墨烯中的碳原子都固定在六边形的顶点不动
D．石墨烯熔化过程中吸热，碳原子的平均动能增加
12．北京冬奥会中国科研团队突破人工造雪核心技术“冰状雪”的难关，成功制造出适应大陆性季风气候特点的合格“冰状雪”。“冰状雪”可以减小雪道表面与滑雪板间的摩擦力，保证雪道表面不易变形。即使在运动员高速转向的情况下，也能保证雪道表面平整光滑。不论选手第几个出场，雪道都可以处于相对完美的状态，以此确保比赛的公平性。已知普通雪密度是每立方厘米0.1克至0.4克，而“冰状雪”密度则需要达到每立方厘米0.65克。下列说法正确的是(　　)
A．“冰状雪”没有规则的形状，是非晶体
B．在同样条件下，同体积的“冰状雪”比自然雪熔化得慢
C．3 ℃的水通过造雪机转化为雪时，需要吸收热量
D．“冰状雪”熔化成水的过程中温度会不断变化
4　固体
1．D　[晶体在熔化过程中吸热，温度不变，内能一直增大，A错误；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，说明云母为单晶体，事实上蜂蜡为常见的非晶体，B错误；一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，是各向同性的表现，则此薄片可能是多晶体也可能是非晶体，C错误；一个均匀固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，能够说明该球一定是单晶体，D正确。]
2．B　[单晶体表现为各向异性，熔化了的石蜡形成椭圆形，非晶体和多晶体表现为各向同性，则熔化了的石蜡形成圆形，无法确定熔点的高低，故B正确，A、C、D错误。]
3．A　[用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′、O2O2′方向测量结果均相同，说明该样品沿O1O1′和O2O2′方向电阻率(即导电性能)不同，即物理性质表现为各向异性，A正确，B、C错误。如果是普通金属，可以分析出沿O1O1′方向电阻比较大，D错误。]
4．B　[光在方解石中的双折射现象就是光学各向异性的表现，所以方解石是单晶体，具有固定的熔点，A错误，B正确；单晶体的某些物理性质表现为各向异性，并不是所有物理性质都是各向异性，而多晶体是由许多小的晶体杂乱无章地排列在一起组成的，故C、D错误。]
5．D　[物质的物理性质由物质微粒的微观结构决定，故D选项正确。]
6．A　[晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质是否具有各向异性，故A正确；由晶体的微观结构特点可知，晶体内部的分子是有规则地、周期性地在空间排列，故B错误；同种元素的原子按不同结构排列有不同的物理性质，故C错误；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们质地柔软，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，故D错误。]
7．C　[晶体中的分子只在平衡位置附近振动，不会沿三条线方向发生定向移动，故A错误；三条线段上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性质是各向异性的，故B、D错误，C正确。]
8．A　[食盐晶体是正六面体形，选项A正确；食盐具有各向异性，但并非所有的物理性质都具有各向异性，选项B错误；食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，但仍是晶体，选项C错误；食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能增加，选项D错误。]
9．C　[水晶是单晶体，具有规则的几何外形，有固定的熔点，A错误；水晶是单晶体，微观粒子的空间排列规则，B错误；水晶是单晶体，有固定的熔点，在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，C正确；水晶是单晶体，在光学性质上表现为各向异性，D错误。]
10．D　[晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度，石英是单晶体，有确定的熔点，有确定的几何形状，A、C错误，D正确；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。]
11．B　[单层石墨烯的厚度约为0.335 nm，故A错误；由题意可知，可以通过剥离石墨而获得石墨烯，所以石墨烯可以通过物理方法获得，故B正确；石墨中的碳原子是运动的，故C错误；石墨烯是晶体，熔化过程中吸热，温度不变，碳原子的平均动能不变，故D错误。]
12．B　[“冰状雪”有固定的熔点，是晶体，故A错误；“冰状雪”密度较大，在同样条件下，同体积的“冰状雪”比自然雪熔化得慢，故B正确；3 ℃的水通过造雪机转化为雪时，需要放出热量，故C错误；“冰状雪”是晶体，熔化成水的过程中温度不变，故D错误。]