烟台市第十中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-3：2.1晶体和非晶体 课时作业（含解析）

2.1晶体和非晶体
课时作业（含解析)
1．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜂蜡薄层,用烧热的针接触其背面上的某一点,蜡熔化的范围如图(甲)、(乙)、(丙)所示,甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的图象如图(丁)所示,则（
）
A．甲、乙为非晶体,丙是晶体
B．甲、丙为非晶体,乙是晶体
C．甲、丙为晶体,乙是非晶体
D．甲为单晶体,乙为非晶体,丙为多晶体
2．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针尖接触其上一点，蜡熔化的范围如图所示；另外甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图所示，则（　　）
A．甲、乙是非晶体，丙是晶体
B．甲、丙是非晶体，乙是晶体
C．甲可能是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体
D．甲可能是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体
3．某实验小组想测试两种材料的导电性能，他们将这两种材料加工成厚度均匀、横截面为正方形的几何体，分别如图甲、乙所示，经测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻，关于这两种材料，下列说法中正确的是(　
　)
A．材料甲一定是晶体
B．材料甲一定是非晶体
C．材料乙一定是单晶体
D．材料乙一定是多晶体
4．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
5．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
6．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
7．关于晶体和非晶体及分子势能，以下说法错误的是（　　）
A．气体对外做功，其内能可能增加
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，说明蜂蜡是晶体
C．分子势能可能随分子间距离的增加而增加
D．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
8．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
9．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
10．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
11．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图（a）所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图（b）所示，则乙是______，丙是_____（填“多晶体”单晶体“非晶体”）。
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．单晶体的主要特征是：（1）在外形上具有_________；（2）在导热、导电、强度等物理性质上具有________；（3）熔化时有_________，而多晶体只具有上述的第_________条特征。
参考答案
1．C
【解析】
单晶体是各向异性的，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，因此丙为单晶体，甲、乙可能是多晶体与非晶体，根据温度随加热时间变化的关系，可知，甲、丙为晶体，乙是非晶体，则C正确，ABD错误；
故选C．
【点睛】
各向异性就是说在不同的方向上表现出不同的物理性质．单晶体具有各向异性，并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性．有些晶体在导热性上表现出显著的各向异性，如云母、石膏晶体；有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性，如方铅矿；有些晶体在弹性上表现出显著的各向异性，如立方形的铜晶体；有些晶体在光的折射上表现出各向异性，如方解石．
2．C
【解析】
甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点，所以甲和丙为晶体，乙为非晶体，丙在导热性方面具有各向异性，所以丙是单晶体，甲不具备导热的各项异性，但可能在其他物理性质上具备各项异性，所以甲可能是单晶体也可能是多晶体，ABD错误，C正确。
故选C。
3．C
【解析】
测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻，说明了甲具有各向同性，而乙具有各向异性，单晶体的物理性质是各向异性的，所以乙一定是单晶体，而多晶体和非晶体是各向同性的，材料甲可能是多晶体，也可能不是晶体，故C正确，ADB错误。
故选C。
【点睛】
晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的，晶体的分子排列是有规则的，而非晶体的分子排列是无规则的。
4．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。
5．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．
6．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。
7．B
【解析】
A．内能改变两种方式，做功和热传递，由于未说明传热情况，故内能可能增加，A选项不合题意，故A错误；
B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，说明云母片导热各向异性，所以云母片是晶体，而非蜂蜡，B选项符合题意，故B正确；
C．当时，间距增大，分子力做负功，分子势能增大，C选项不合题意，故C错误；
D．晶体和非晶体可以相互转变，比如天然的水晶是晶体，而熔融后的玻璃是非晶体，D选项不合题意，故D错误。
故选B。
8．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。
9．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。
10．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．
11．非晶体
单晶体
【解析】
[1]根据温度随加热时间变化的关系可知，甲、丙为晶体，乙是非晶体。
[2]单晶体是各向异性的，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，则熔化在其表面的石蜡是圆形，因此丙为单晶体。
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．
（1）规则的几何形状；
（2）各向异性；
（3）一定有熔点；
（3）
【解析】单晶体的主要特征是：（1）在外形上具有规则的几何形状；（2）在导热、导电、强度等物理性质上具有各向异性；（3）熔化时有一定的熔点，而多晶体只具有上述的第（3）条特征。