2019—2020学年高中物理沪科版选修3-3：3.1研究固体的性质 课时作业5（解析版）

3.1研究固体的性质
课时作业（解析版)
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．大烧杯中装有冰水混合物，在冰水混合物中悬挂一个小试管，试管中装有冰，给大烧杯加热时，以下现象正确的是（
）
A．烧杯中的冰和试管内的冰同时熔化
B．试管内的冰先熔化
C．在烧杯内的冰熔化完以前，试管内的冰不会熔化
D．试管内的冰始终不熔化
3．质量相同的下列物质熔化热最大的是（
）
A．铝在熔化过程中吸收了395.7kJ能量
B．铜在熔化过程中吸收了205.2kJ能量
C．碳酸钙在熔化过程中吸收了527.5kJ能量
D．氯化钠在熔化过程中吸收了517.1kJ能量
4．[选修3-3]下列说法正确的是
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．晶体都具有确定的熔点和规则的几何形状
C．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
D．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
5．下列说法中正确的是（
）
A．晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性
B．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能一定不同
C．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性
D．随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小
6．以下说法中正确的是___________
A．两分子处在平衡位置时，分子势能最小
B．在潮湿的天气里，洗过的衣服不容易晾干，是因为没有水分子从衣服上飞出
C．热量可以从低温物体传到高温物体而不引起外界的变化
D．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，布朗运动越剧烈
E.
晶体一定有固定的熔点，但物理性质可能表现各向同性
7．下列说法正确的是
A．单晶体具有规则的几何形状
B．晶体管、集成电路必须用单晶体制作
C．具有各项同性特征的材料一定属于非晶体
D．液晶在数字式电子表和计算机彩色显示器中有重要应用
8．晶体熔解过程中，温度和热量变化的情况是
A．不吸收热量，温度保持不变
B．吸收热量，温度保持不变
C．吸收热量用来增加晶体的内能
D．温度不变内能也不变
9．下列说法正确的是___________
A．温度高的物体分子平均动能和内能一定大
B．液晶既具有液体的流动性又像某些晶体具有各向异性
C．一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间分子平均动能一定相同
10．下列说法正确的是
A．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至2T
B．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，布朗运动越剧烈
C．做功和热传递是改变物体内能的两种方式
D．分子间距离越大，分子势能越大，分子间距离越小，分子势能也越小
E.晶体具有固定的熔点，物理性质可表现为各向同性
11．以下说法正确的是___________
A．当一定量气体吸热时，其内能可能减小
B．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体都没有固定的熔点
C．一定量的理想气体在等温变化的过程中，随着体积减小，气体压强增大
D．已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可估算出该气体分于间的平均距离
E.
给自行车打气时越往下压，需要用的力越大，是因为压缩气体使得分子间距减小，分子间作用力表现为斥力导致的
12．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
13．(1)研成粉末后的物体已无法从外形特征和各向异性上加以判断时，可以通过_______来判断它是否为晶体．
(2)密闭容器里液体上方的蒸汽达到饱和后，还有没有液体分子从液面飞出？为什么这时看起来不再蒸发？
______________________
14．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。如碳原子如果按照图甲那样排列，就成为______，而按照图乙那样排列，就成为______。
15．如图表示一个氯化钠（NaCl）晶体的晶胞，其形状是一个立方体，其空间结构是每个立方体的8个角上分别排有一个离子，钠离子和氯离子是交错排列的。图中以●表示钠离子，以○表示氯离子。若已知氯化钠的摩尔质量为M=5.85×10–2
kg/mol，密度为ρ=2.22×103
kg/m3，试估算相邻最近的两个钠离子间的距离。
参考答案
1．D
【解析】
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．C
【解析】
物体间要发生热传递的条件是两者问存在温度差。冰水混合物中的冰熔化完以前，温度仍保持在0℃。试管中的冰为0℃，两者间不传递热量，故开始时试管内的冰不熔化，只有当烧杯中的冰熔化完毕，温度开始上升时，试管中的冰才开始熔化。
故选C。
3．C
【解析】
熔化过程中单位质量的物体吸收的热量叫作熔化热，可知碳酸钙的熔化热最大。
故选C。
4．D
【解析】
布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，故A错；晶体都具有确定的熔点，单晶体有确定的几何形状，各向异性，而多晶体则不是，故B错误；在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，故C错误；液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势，故D正确．
5．C
【解析】
A．只有单晶体具有各向异性，而多晶体是各向同性的，故A错误；
B．内能与物体的温度、体积、分子数等因素有关，内能不同温度可能相同，则分子热运动的平均动能可能相同，故B错误；
C．液晶即液态晶体，像液体一样具有流动性，具有各向异性，故C正确；
D．随着分子间距离的增大，分子间作用力不一定减小，当分子间表现为引力时，分子力做负功，分子势能增大，故D错误。
故选C。
6．ADE
【解析】
A.
两分子处在平衡位置时，分子势能最小。故A正确。
B.潮湿天气，空气相对湿度大，从衣服飞出的水分子与回到衣服的水分子相等，达到饱和。故B错误。
C.在引起外界变化的情况下，热量可以由低温物体传向高温物体。故C错误。
D.
相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，花粉受到水分子的撞击越不平衡，所以布朗运动越剧烈。故D正确。
E.
晶体一定有固定的熔点，单晶体具有各向异性，多晶体为各向同性。故D正确。
7．ABD
【解析】
A．单晶体内部的微粒按一定规则排列，使单晶体具有规则的几何形状，故A正确；
B．晶体管、集成电路要求材料的内部分子排列必须是有序的，多晶体和非晶体内部分子排列没有次序，故只能用单晶体，故B正确；
C．单晶体具有规则的几何形状，多晶体是多个单晶体的结合体，在热传导中不具有各向异性；故C错误；
D．液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点，液晶在数字式电子表和计算机彩色显示器中有重要应用，故D正确；
故选ABD。
8．BC
【解析】
晶体熔化时的温度叫做熔点，晶体熔化的过程中要不断吸热，吸热为了增加内能，但温度保持不变。
A.
不吸收热量，温度保持不变，与结论不相符，选项A错误；
B.
吸收热量，温度保持不变，与结论相符，选项B正确；
C.
吸收热量用来增加晶体的内能，与结论相符，选项C正确；
D.
温度不变内能也不变，与结论不相符，选项D错误；
9．BCE
【解析】
本题考查热学相关知识。
【详解】
A.温度是分子的平均动能的标志，而物体的内能不仅与温度有关，还有物体的物质的量、体积、物态有关，故A错误；
B.液晶是一种比较特殊的物态，它既具有液体的流动性又向某些晶体具有各向异性，故B正确；
C.根据理想气体状态方程，P不变，V增大，温度T增大，分子的平均动能增大，分子势能可以忽略不计，内能一定增加，故C正确；
D.空气的相对湿度定义为水的实际气压与同温度下饱和蒸气压之比，故D错误；
E.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间必定处于热平衡，温度相同，分子平均动能一定相同，故E正确。
故选BCE。
10．BCE
【解析】
A．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至T′，其中T'=2t+273，不一定等于2T，故A错误；
B．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，受力越不易平衡，布朗运动越剧烈，故B正确；
C．根据热力学第一定律可知，做功和热传递是改变内能的两种方式，故C正确；
D．若分子力表现为斥力时，分子间距离越大，分子力做正功，分子势能越小；分子间距离越小，分子力做负功，分子势能越大。若分子力表现为引力时，分子间距离越大，分子力做负功，分子势能越大；分子间距离越小，分子力做正功，分子势能越小，故D错误；
E．根据晶体的特性可知，晶体具有固定的熔点，多晶体的物理性质表现为各向同性，故E正确。
故选BCE。
11．ACD
【解析】
当一定量气体吸热时，若气体对外做功大于吸收的热量，则其内能减小，选项A正确；单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项B错误；根据PV/T=C可知，一定量的理想气体在等温变化的过程中，随着体积减小，气体压强增大，选项C正确；已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，用气体的摩尔质量除以密度可得摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数，可得一个分子运动占据的空间的体积，把每个分子占据的空间的体积看做是立方体，从而可估算出该气体分于间的平均距离，选项D正确；给自行车打气时越往下压，需要用的力越大，是因为压缩气体时体积减小，压强变大，从而感觉越费力；与分子间的斥力无关，选项E错误；故选ACD.
12．BCD
【解析】
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.
13．加热看是否有固定的熔点
有液体分子从液面飞出，单位时间内逸出液体表面的分子数与回到液体表面的分子数相等，从宏观上看好像不蒸发了．
【解析】
晶体不管是单晶体还是多晶体都有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点；有液体分子从液面飞出，单位时间内逸出液体表面的分子数与回到液体表面的分子数相等，从宏观上看好像不蒸发了．
14．
同规则
石墨
金刚石
【解析】根据晶体的微观结构可知，不同的物质在不同的条件下可以生成不同的晶体，碳原子按照图甲所示排列成为石墨，按照图乙所示进行排列生成的就是金刚石。
15．4.0×10–10
m
【解析】每个离子分属于8个小立方体，所以图中的每个离子对图中画出的这一个立方体的贡献是个离子，即平均每个立方体含有一个离子，如图所示。因此，可以想象每个离子占有一个如题图所示的小立方体空间，或者说，一个氯化钠分子占有两个小立方体的空间。设小立方体的边长为a，则相邻最近的两个钠离子间的距离d=a.可见，只要能设法求出a，就能完成本题所求。
以1
mol氯化钠为研究对象，其摩尔体积V=，每个分子的体积V0=（NA为阿伏加德罗常数）。
每个小立方体的体积
小立方体的边长
两相邻的钠离子的最近距离为d=a，代入数据：
d=a=×2.8×10–10m≈4.0×10–10m。