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1（解析版）

3.1研究固体的性质
课时作业（解析版)
1．下列关于晶体和非晶体的几种说法中，正确的是（　　）
A．晶体一定具有规则的几何形状
B．化学成分相同的物质，只能生成同一种晶体
C．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D．若物体表现为各向同性，它一定是非晶体
2．下列说法正确的是（　　）
①液晶具有各向同性
②有规则几何形状的物体一定是晶体
③晶体有一定的熔解温度
④晶体内部分子的排列具有规律性
A．①②③正确
B．②③正确
C．③④正确
D．①②④正确
3．关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是
A．甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力均为零
B．乙图中，由一定质量的氧气分子分别在不同温度下速率分布情况，可知温度T1C．丙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况可判定固体薄片必为非晶体
D．丁图中，液体表面层分子间相互作用表现为斥力，正是因为斥力才使得水黾可以停在水面上
4．关于温度和内能的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．晶体在熔化过程中所吸收的热量主要用于破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能
B．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
C．1g100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能
D．做功和热传递对改变物体内能是等效的，也就是说做功和热传递的实质是相同的
5．下列关于固体的说法中，正确的是（　　）
A．晶体熔化时，温度不变，但内能变化
B．单晶体一定是单质，有确定的几何形状，有确定的熔点
C．多晶体没有确定的几何形状，也没有确定的熔点
D．晶体都是各向异性的，而非晶体都是各向同性的
6．在样本薄片上均匀地涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在样本的另一侧面，结果得到如图所示的两种图样，则（
）
A．样本A一定是非晶体
B．样本A可能是非晶体
C．样本B一定是晶体
D．样本B不一定是晶体
7．关于晶体及液晶，下列说法中正确的是
A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
B．组成晶体的原子或分子、离子都是按照一定的规则排列的
C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
8．下列说法正确的是___________
A．分子间距离减小时分子势能一定减小
B．即使水凝结成冰后，水分子的热运动也不会停止
C．将一块晶体敲碎，得到的小颗粒也是晶体
D．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
9．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的
C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
10．对于下列实验，说法正确的有
．
A．甲图是用油膜法测分子直径的示意图，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径
B．乙图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则扩散的速度加快
C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体重力引起的
D．丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验，说明云母晶体的导热性能各向同性
11．物质的气态、液态和固态在一定条件下可以相互转变。在相互转变的过程中会发生能量交换。晶体在熔化过程中吸收的热量全部用来破坏空间点阵，分子势能________(填“增加”“减少”或“保持不变”)，分子平均动能________(填“增加”“减少”或“保持不变”)。所以，晶体有固定的熔点。非晶体没有空间点阵，吸收的热量主要转化为________(填“分子动能”或“分子势能”)，不断________(填“吸热”或“放热”)，温度________(填“上升”“下降”或“保持不变”)。
12．下表所示的是一些晶体的熔点，则在零下时汞是________（选填“固态”、“液态”或“气态”）．南极的气温最低可达零下91.2℃，则在制作测定气温的液体温度计时，应选择表中的______为测温物质。
晶体
固态水
固态酒精
固态汞
熔点/°C
0
﹣117
﹣39
13．(1)研成粉末后的晶体已无法从外形特征和物理性质各向异性上加以判断时，可以通过_____________方法来判断它是否为晶体．
(2)在严寒的冬天，房间玻璃上往往会结一层雾，雾珠是在窗玻璃的________表面．(填“外”或“内”)
14．小李为探究冰熔化和水沸腾时温度变化的特点，在实验室进行了探究实验．根据测量结果他画出了相关图像，如图a、b所示．
（1）这两个实验都需要用到的测量仪器是温度计和_________；图a中加热至BC段时，物质的状态为_________．
（2）水沸腾时，温度计的示数如图c所示，则水的沸点是_________℃，此时实验室的大气压____________1个标准大气压．（选填“高于”、“等于”或“低于”）
（3）在图a中，AB段与CD段的倾斜程度不同，这是因为____________________________．
参考答案
1．C
【解析】
A．晶体拥有整齐规则的几何外形，其中单晶体的形状一定是规则的，但是多晶体的形状不一定是规则的，选项A错误；
B．化学成分相同的物质，可以生成不同晶体，比如：石墨与金刚石，选项B错误；
C．晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点，选项C正确；
D．多晶体也具有各向同性，所以若物体表现为各向同性，则该物体不一定是非晶体，选项D错误。
故选C。
2．C
【解析】
液晶具有各向异性的光学性质，则①错误；有规则几何形状的物体一定是单晶体，则②错误；晶体有一定的熔解温度，则③正确；晶体内部分子的排列具有规律性，则④正确。
故选C。
3．B
【解析】
甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，合力为零，故A错误；如图中，氧气分子在T2温度下速率大的分子所占百分比较多，所以T2温度较高，故B正确；由图可以看出某固体在导热性能上各向同性，可能是多晶体或者非晶体，故C错误；丁图中，昆虫水蝇能在水面上不陷入水中，靠的得液体表面张力的作用，故D错误．所以B正确，ACD错误．
4．C
【解析】
A．晶体在熔化过程中所吸收的热量主要用于破坏空间点阵结构，增加分子势能，因为晶体熔化时温度不变，则分子平均动能不变，选项A错误；
B．不计分子之间的分子势能，温度相同的氢气和氧气分子平均动能相同，但由于质量相同的氢气和氧气所含分子数不同，则具有的内能不同，选项B错误；
C．100℃水变成100℃水蒸气要吸收热量，则1g100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能，选项C正确；
D．做功和热传递对改变物体内能是等效的，但是做功和热传递有实质的不同，做功是能量的转化，热传递是能量的转移，选项D错误。
故选C。
5．A
【解析】
A．晶体熔化时，其温度虽然不变，但其内部结构可能发生变化，其吸收的热量转化分子的势能，内能增大，故A正确；
B．单晶体不一定是单质例如离子晶体是阴阳离子以离子键结合形成的晶体，所以离子晶体属于离子化合物，不是单质，故B错误；
C．多晶体没有确定的几何形状，但有确定的熔点，故C错误；
D．单晶体表现为各向异性，但多晶体表现为各向同性，故D错误。
故选A。
6．BC
【解析】
晶体是各向异性的，熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形．非晶体和多晶体是各向同性，则熔化在表面的石蜡是圆形．,这与水在蜡的表面呈圆形是同样的道理（表面张力）．非晶体各向同性的每个方向导热相同，所以是圆形，晶体各向异性的在不同方向上按导热不同，但是为平滑过渡，是由于晶粒在某方向上按照一定规律排布，所以是椭圆形，故BC正确，AD错误。
7．ABC
【解析】
A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点制成的，A正确；
B．组成晶体的原子或分子、离子都是按照一定的规则排列的，因此晶体具有各向异性，B正确；
C．晶体与非晶体最大的区别就是晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，C正确；
D．在熔化过程中，晶体要吸收热量，根据热力学第一定律，内能增加，但温度保持不变，分子动能不变，因此分子势能增加，D错误。
故选ABC。
8．BCD
【解析】
当分子间的距离大于时，分子间的距离减小分子间的势能减小，当分子间的距离小于时，分子间的距离减小分子间的势能增大，A错误；
只要温度高于绝对零度，分子间就一直有热运动，因此水结成冰分子间的热运动也不会停止，B正确；
将一块晶体敲碎不改变其性质，因此还是晶体，C正确；
由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体是对的，如石墨和金刚石，D正确；
晶体在融化过程中吸热温度保持不变但是其分子势能发生了变化，内能是分子势能和分子动能组成的，因此其内能发生变化，E错误．
9．BC
【解析】
试题分析：金刚石、食盐、水晶为晶体，玻璃是非晶体，A错误；晶体分子的排列是有规则的，且有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，BC正确，多晶体和非晶体一样具有各向同性．D错误，故选BC
考点：考查晶体和非晶体
点评：本题难度较小，晶体分为单晶体和多晶体：其中单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体一样具有各向同性
10．AB
【解析】
本题考查常见实验室物理实验
【详解】
A．甲图是利用单分子油膜层粗测油酸分子直径，故A正确；
B．乙图是溴蒸气的扩散实验，温度越高，扩散的速度越快，故B正确；
C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体分子频繁的撞击器壁产生的，故C错误；
D．丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验，说明云母晶体的导热性能各向异性，故D错误。
11．增加
保持不变
分子动能
吸热
上升
【解析】
[1]
[2]晶体熔化过程中，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点；[3][4][5]非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子动能，不断吸热，温度就不断上升。
12．固态
酒精
【解析】
(1)有图表可以知道:当晶体汞的温度是零下C时,因为其温度低于熔点,所以此晶体为固态.
(2)酒精的凝固点为-117℃,南极地区的最低气温零下91.2℃,不会低于酒精的凝固点,故测量南极地区的气温时用酒精温度计;
因此，本题正确答案是:固态;酒精.
【点睛】
(1)要解决此题需要搞清温度低于熔点则晶体处于固态;若温度高于熔点则晶体处于液态;若温度等于熔点,则晶体可能处于液态、固态或固液共存态
13．
观察加热时有无固定熔点的实验
内
【解析】(1)加热时，晶体有固定熔点，而非晶体没有固定的熔点，因而可以用加热时有无固定熔点的实验来判断是否为晶体。
(2)窗玻璃附近的温度降低时，饱和汽压也变小．这时会有部分水蒸气液化变成水附在玻璃上，故在内侧出现雾珠。
14．秒表；
固液共存态；
98；
低于；
冰和水的比热容不同；
【解析】
（1）由于晶体熔化和水沸腾这两个实验，都需要对冰和水进行加热，所以，除需要用温度计测量温度的变化外，还需要用秒表来记录时间．图a中加热至BC段时，温度不变，则物质的状态为固液共存态；
（2）此时温度计的示数是98℃，小于100℃，说明此实验室的大气小于标准大气压．对比a、b两图可知，a图是冰的熔化图象，BC段所对应的温度是冰的熔点，b图是水的沸腾图象，EF段所对应的温度是水的沸点．
（3）由图象可以看出，升高相同的温度，冰比水用的时间短，所以冰比水吸热升温快，原因是冰的比热容比水的比热容小；
【点睛】
此题考查了冰熔化和水沸腾实验中器材的作用，沸点与熔点的判断、沸点与气压间关系以及冰和水比热容大小的判断，同学们要学会观察图象，分析实验，总结规律．