2019年物理粤教选修3-3同步练习（八）+晶体的微观结构+固体新材料+Word版含解析

（八） 晶体的微观结构 固体新材料
1．[多选]下列说法中正确的是(　　)
A．化学成分相同的物质只能生成同一种晶体
B．因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体
C．普通玻璃是非晶体
D．一块铁虽然是各向同性的，但它们是晶体
解析：选CD　一种元素可以生成多种晶体，因为其分子可能排成几种空间点阵结构；玻璃为非晶体，而石英为晶体，所有的金属都为多晶体，故C、D正确。
2．下列说法错误的是(　　)
A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的
B．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构
C．凡各向同性的物质一定是非晶体
D．晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的
解析：选C　晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确；各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错误。
3．[多选]有关晶体的排列结构，下列说法正确的是(　　)
A．同种元素原子按不同结构排列有相同的物理性质
B．同种元素原子按不同结构排列有不同的物理性质
C．同种元素形成晶体只能有一种排列规律
D．同种元素形成晶体可能有不同的排列规律
解析：选BD　同种元素原子在不同情况下可能按不同的方式排列，并导致物理性质有明显的差异，故A、C错误，B、D正确。
4．下列叙述中，不能利用晶体的微观结构解释的是(　　)
A．晶体有规则的几何外形，非晶体没有规则的几何外形
B．晶体有一定的熔点，非晶体没有熔点
C．晶体的导电性能比非晶体好
D．单晶体的各向异性
解析：选C　由晶体的微观结构特点可知A、B、D正确；晶体的导电性能不一定比非晶体好。
5．[多选]下列叙述中错误的是(　　)
A．单晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列
B．单晶体具有天然规则的几何外形是由于它的微粒按一定规则排列
C．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点
D．石墨的硬度比金刚石差很多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布
解析：选CD　单晶体内部微粒排列的空间结构决定着单晶体的物理性质，也正是由于它的微粒按一定规律排列，使单晶体具有天然规则的几何形状。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。
6．[多选]下列关于晶体空间结构的说法，正确的是(　　)
A．构成晶体空间结构的物质微粒，只能是离子
B．晶体的物质微粒之所以能构成空间结构，是由于晶体中物质微粒之间相互作用很强，所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间结构的结点上不动
C．所谓空间点阵与空间结构的结点，都是抽象的概念；结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息的微小振动的平衡位置；物质微粒在结点附近的微小振动，就是热运动
D．相同的物质微粒，可以构成不同的空间结构；也就是同一种物质能够生成不同的晶体，从而能够具有不同的物理性质
解析：选CD　组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子，这些物质微粒也就是分子动理论所说的分子。显然，组成晶体的物质微粒处在永不停息的无规则的热运动之中，物质微粒之间还存在相互作用，晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，物质微粒的热运动不足以克服这种相互作用而彼此远离，综上所述，选项C、D正确。
7．晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于(　　)
A．破坏晶体的空间结构，增加分子动能
B．破坏晶体的空间结构，增加分子势能
C．破坏晶体的空间结构，增加分子势能，同时增加分子动能
D．破坏晶体的空间结构，但不增加分子势能和分子动能
解析：选B　晶体有确定的熔点，熔化过程吸收的热量用于破坏晶体的空间结构，因温度不变，所以分子平均动能不变，吸收的热量用于增加分子势能，内能增加，所以选项B正确。
8．[多选]下列关于白磷与红磷的说法中，正确的是(　　)
A．它们是由不同的物质微粒组成的
B．它们有不同的晶体结构
C．它们具有相同的物理性质
D．白磷的燃点低、红磷的燃点高
解析：选BD　白磷和红磷是由磷元素构成，故A错；白磷和红磷的微粒排列规律不同，构成了不同的晶体，在物理性质上有较大差别，如白磷的燃点比红磷的燃点低，故B、D对，C错。
9．关于石墨和金刚石的区别，下面说法正确的是(　　)
A．石墨和金刚石是由同种物质微粒组成、空间结构相同的晶体
B．金刚石晶体结构紧密，所以质地坚硬，石墨晶体是层状结构，所以质地松软
C．石墨与金刚石是由不同的物质微粒组成的不同晶体
D．石墨导电而金刚石不导电是由于组成它们的化学元素不同
解析：选B　石墨和金刚石都是由碳原子组成的，但碳原子在空间按不同的规则分布。故正确答案为B。
10．现代建筑出现一种新设计：在墙面装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球，球内充入一种非晶体材料，当温度升高时，球内材料熔化吸热，当温度降低时，球内材料凝固放热，使建筑内温度基本保持不变。下列四个图像中， 表示球内材料的熔化图像的是(　　)
解析：选C　由于该球内充入的是一种非晶体材料，根据非晶体熔化过程中吸热、温度不断升高但没有一定的熔点的特点，可以判断应该选C；而A是晶体熔化的图像；B、D分别是晶体和非晶体的凝固图像。
11．如图是萘晶体的熔化曲线，由图可知，萘的熔点是________，熔化时间为________。若已知萘的质量为m，固态时比热容为c1，液态时比热容为c2，熔化热为λ，试计算在0～t1 、t1～t2和t2～t3这三个时间间隔中吸收的热量。
答案：T2　t2－t1
0～t1，Q1＝c1m(T2－T1)
t1～t2，Q2＝λ·m
t2～t3，Q3＝c2m(T3－T2)
12．利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像(如图)，从而可以研究物质的构成规律。下面的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子的物质表面排列的共同特点是：
(1)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题通过扫描隧道显微镜研究晶体材料的构成规律，尽管不同材料的原子在空间排列情况不同，但原子都是按照一定规律排列的，都具有一定的对称性。
答案：(1)在确定方向上原子有规律地排列，在不同方向上原子的排列一般不同
(2)原子的排列具有一定的对称性