2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册练习：2.4固体（Word含答案）

第二章　气体、固体和液体
4　固体
基础过关练
题组一　晶体与非晶体的宏观特性
1.如图所示,四块固体中,属于非晶体的是(　　)
2.如图是a、b两种不同物质的熔化曲线,根据曲线判断,下列说法正确的是(　　)
A.a是单晶体,b是多晶体或非晶体
B.a是多晶体,b是单晶体或非晶体
C.a是非晶体,b是晶体
D.a是晶体,b是非晶体
3.(2019北京海淀高二下期末)晶体与非晶体的区别在于是否具有(　　)
A.天然规则的几何形状　　　　　　　　 B.各向异性
C.确定的熔点　　　　　　　 　 D.一定的硬度
4.(2019山东济宁实验中学高二下月考)关于晶体和非晶体的说法,正确的是(　　)
A.晶体一定具有各向异性
B.多晶体具有光学各向异性
C.金刚石和石墨都是单晶体
D.具有熔点的物体一定是单晶体
5.(2019河北邢台一中高二下月考)(多选)固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图所示,横轴表示时间t,纵轴表示温度T。下列说法正确的是(　　)
A.固体甲是晶体,固体乙是非晶体
B.固体甲不一定有确定的几何外形,固体乙没有规则的外形
C.在热传导方面固体甲一定表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性
D.固体甲的熔化曲线中ab段温度不变,所以甲的内能不变
题组二　各向异性与各向同性
6.(2019山东鱼台一中高二下期中)如果某个固体在某一物理性质上表现出各向异性,那么下述结论中正确的是(　　)
A.它一定是单晶体　　　　　　　　B.它一定是多晶体
C.它一定是非晶体　　　　　　　　D.它不一定是非晶体
7.(多选)非晶体具有各向同性的特点是由于(　　)
A.非晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同
B.非晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同
C.非晶体内部结构的无规则性
D.非晶体内部结构的有规则性
题组三　晶体与非晶体的微观结构
8.(多选)2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小,最终寻找到了厚度只有 0.34 nm 的石墨烯,是碳的二维结构。如图所示为石墨、石墨烯的微观结构,根据以上信息和已学知识判断,下列说法中正确的是(　　)
A.石墨是晶体,石墨烯是非晶体
B.石墨是单质,石墨烯是化合物
C.石墨、石墨烯与金刚石都是晶体
D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的
9.(2020江苏徐州一中高二下月考)(多选)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化温度
D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的
10.(2019吉林实验中学高二下期末)关于晶体和非晶体,正确的说法是(　　)
A.它们的微观结构不同,晶体内部的微粒是有规则地排列的,而非晶体内部的微粒是不规则的
B.单晶体具有固定的熔点,多晶体和非晶体熔点不固定
C.具有规则的几何外观的是单晶体,否则是非晶体
D.物理性质各向异性的是晶体,各向同性的一定是非晶体
能力提升练
题组一　晶体、非晶体、单晶体、多晶体的比较
1.(2020山西太原实验中学高三上月考,)下列对固体物质的认识,正确的有(　　)
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
B.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体
C.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
D.石墨和金刚石物理性质不同,是由于石墨不是晶体,而金刚石是晶体
2.(2020吉林长春二中高二下月考,)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
3.(2019山东淄博一中高二月考,)(多选)下列对晶体的说法正确的是(　易错　)
A.多晶体被敲碎后的小块物质是单晶体
B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
C.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
D.在任何条件下,晶体都不可以转变为非晶体,非晶体也不可以转变为晶体
4.(2019山西应县一中高二下月考,)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
5.(2019山东临朐一中高二下月考,)如图所示,ACBD是一块厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板,AB和CD是互相垂直的两条直径,把圆板从图示位置转90°后电流表示数发生了变化(两种情况下都接触良好)。关于圆板,下列说法正确的是(　　)
A.圆板是非晶体
B.圆板是多晶体
C.圆板是单晶体
D.不知有无固定熔点,无法判定是晶体还是非晶体
题组二　晶体的微观结构
6.(2019河北保定高二月考节选,)(多选)大自然中存在许多绚丽夺目的晶体,由于化学成分和结构各不相同,这些晶体呈现出千姿百态;高贵如钻石,平凡如雪花,都是由无数原子严谨而有序地组成的。关于晶体与非晶体,下列说法正确的是(　　)
A.晶体沿不同方向的导热或导电性能不同,但沿不同方向的光学性质一定相同
B.固体可以分为晶体和非晶体两类,晶体、非晶体是绝对的,是不可以相互转化的
C.有的物质在不同条件下能够生成不同晶体,是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布
D.多晶体是许多单晶体杂乱无章的组合而成的,所以多晶体没有确定的几何形状
7.()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,从而可以研究物质的构成规律。如图所示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在物质表面排列的共同特点是:
(1)　 ;?
(2)　 。?
答案全解全析
基础过关练
1.D　明矾、石英、冰块为晶体,塑料为非晶体,故D符合题意。
2.D　晶体具有确定的熔点,而非晶体则没有,故D正确。
3.C　只有单晶体才具有天然规则的几何形状,多晶体无天然规则的几何形状,选项A错误;只有单晶体才具有各向异性的特点,多晶体不显示各向异性,选项B错误;所有晶体都具有确定的熔点,而非晶体无确定的熔化温度,选项C正确;有一些晶体并不硬,例如石墨,有一些晶体非常硬,例如金刚石,所以不能用硬度来区分晶体和非晶体,故D错误。
4.C　单晶体具有各向异性,而多晶体则不显示各向异性,故A错误。多晶体不显示各向异性,故B错误。金刚石和石墨都是单晶体,故C正确。单晶体和多晶体都具有一定的熔点,故D错误。
5.AB　晶体具有确定的熔点,非晶体没有确定的熔化温度,所以固体甲是晶体,固体乙是非晶体,故A正确。固体甲若是多晶体,则不一定有确定的几何外形,固体乙是非晶体,没有规则的外形,故B正确;在热传导方面固体甲若是多晶体,则不表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性,故C错误;晶体在熔化时具有一定的熔点,但由于晶体吸收热量,内能增大,故D错误。
6.A　单晶体内部的结构有规则,因而单晶体具有各向异性,故A正确。
7.BC　非晶体具有各向同性的特点是由于非晶体内部结构的无规则性使不同方向上物质微粒的排列情况相同,故B、C正确。
8.CD　石墨、石墨烯、金刚石都为晶体,且都为单质,A、B错误,C正确;两位科学家是通过物理变化的方法获得石墨烯的,D正确。
9.BC　金刚石、食盐、水晶是晶体,玻璃是非晶体,故A错误;晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的,且有固定的熔点,非晶体没有固定的熔化温度,故B、C正确;晶体分为单晶体和多晶体,其中单晶体具有各向异性,多晶体不显示各向异性,故D错误。
10.A　晶体和非晶体的微观结构不同,晶体内部的微粒是有规则地排列的,而非晶体内部的微粒是不规则的,选项A正确;单晶体和多晶体具有固定的熔点,非晶体没有确定的熔化温度,选项B错误;具有规则的几何外观的是单晶体,否则是多晶体或者非晶体,选项C错误;物理性质各向同性的不一定是非晶体,多晶体不显示各向异性,选项D错误。
能力提升练
1.B　将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒仍然是晶体,选项A错误;食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体,选项B正确;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,说明云母是晶体,选项C错误;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不同,石墨是层状结构,金刚石是网状结构,故D错误。
2.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,其吸收的热量转化为分子势能,内能增大,故A正确;单晶体不一定是单质,例如食盐晶体,故B错误;多晶体没有确定的几何形状,但有确定的熔点,故C错误;单晶体各向异性,但多晶体不显示各向异性,故D错误。
3.BC　多晶体在被敲碎后,虽然块头变小了,但依然是由单晶体无规则排列而成的,还是多晶体,故A错误;固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体各向异性,在不同方向上光学性质不同,故B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,例如石墨和金刚石,故C正确;在适当的条件下晶体与非晶体可以相互转化,故D错误。
易错警示
将多晶体敲碎,得到的小块物质依然是宏观物质,敲碎多晶体不会改变其微观结构。
4.C　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,而单晶体的物理性质是各向异性,所以乙一定是单晶体,而多晶体不显示各向异性,材料甲可能是多晶体,也可能是非晶体,故只有选项C正确。
5.C　电流表示数发生变化,说明圆板沿AB和CD两个方向的导电性能不同,即各向异性,所以圆板是单晶体,故选项A、B、D错误,选项C正确。
6.CD　单晶体沿不同方向的导热或导电性能不相同,沿不同方向的光学性质不一定相同,故A错误。固体可以分为晶体和非晶体两类,晶体、非晶体不是绝对的,是可以相互转化的,例如天然石英是晶体,熔化以后再凝固的水晶却是非晶体,故B错误。有的物质在不同条件下能够生成不同晶体,是因为组成晶体的微粒能够按照不同规则在空间分布,故C正确;多晶体是许多单晶体杂乱无章的组合而成的,所以多晶体没有确定的几何形状,故D正确。
7.答案　(1)在确定方向上原子有规则地排列;在不同方向上原子的排列规则一般不同　(2)原子的排列具有一定的对称性
解析　从题图中可以看出,这几种材料的原子排列均有一定的规则,因此是晶体,具有晶体的特点。