2020-2021学年3.3 液晶与显示器课堂检测

3.3液晶与显示器同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．下列说法正确的是（　　）

A．窗户上玻璃通常是矩形的，所以玻璃是晶体

B．只有浸润液体在细管中才会产生毛细现象

C．同一种液体对不同的固体，可能是浸润的，也可能是不浸润的

D．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性

2．关于液晶，以下说法正确的是（　　）

A．液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的存在状态

B．因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏

C．人体组织中不存在液晶结构

D．笔记本电脑的彩色显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色

3．液晶电视不断降价，逐步走进了千家万户。液晶电视的关键部件是液晶层，下列关于液晶层的工作原理说法中正确的是（　　）

A．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性

B．液晶的光学性质随温度的变化而变化

C．液晶的光学性质随外加电压的变化而不变

D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化

4．分子动理论以及固体、液体的性质是热学的重要内容，下列说法不正确的是（　　）

A．用吸管将牛奶吸入口中是利用了毛细现象

B．同温度的氧气和氢气，它们的分子平均动能相等

C．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

D．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

5．下列说法正确的是（　　）

A．晶体在熔化的过程中分子平均动能逐渐增大

B．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质

C．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径

D．液体表面张力的方向与液体表面垂直

6．关于物质的结构，以下说法错误的是（　　）

A．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则

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．多晶体是由小晶粒杂乱无章的排列在一起的，故多晶体物理性质表现为各向同性

D．外界温度的微小变化，会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的光学性质

7．下列关于液晶的说法，正确的是（　　）

A．液晶是液体和晶体的混合物

B．液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定

C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光

D．所有物质在一定条件下都能成为液晶

8．下列说法正确的是

A．分子间距离增大，分子力先减小后增大

B．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可算出气体分子的体积

C．一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度范围具有液晶态

D．从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油可以浸润塑料

9．下列关于热学中的相关说法正确的是（　　）

A．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性

B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减小

C．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，故气体的压强一定增大

D．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，可想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝

10．关于下图，下列说法正确的是（　　）

A．图甲中微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显

B．图乙中液晶分子排布有序，因此液晶材料不具备光学各向异性

C．图丙中当分子间距离接近无穷大时，分子间作用力可以忽略不计

D．图丁中虚线为同一气体温度较高时的速率分布图

11．下列说法中正确的是（　　）

A．对于一定质量的某种理想气体，它的内能只由温度决定

B．液体具有流动性是因为液体分子间没有相互作用力

C．液体的表面张力的方向总垂直于液体表面且指向液体内部

D．液晶具有光学的各向异性，所以是晶体

12．关于液晶，下列说法中正确的是（　　）

A．液晶是液体和晶体的混合物

B．所有物质都具有液晶态

C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，本身能够发光

D．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性

13．下列说法正确的是（　　）

A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体

B．液晶都是人工合成的物质

C．由于水的表面张力作用，即使雨伞上有很多细小的孔，伞也能达到遮雨的效果

D．水银对所有固体都是不浸润的

14．下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是（　　）

A．图甲说明晶体都有确定熔点，且熔化过程分子平均动能变大

B．图乙水黾可以在水面自由活动，说明它所受的浮力大于重力

C．图丙液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的

D．图丁中的酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润

15．大自然之中存在许多绚丽夺目的晶体，这些晶体不仅美丽，而且由于化学成分和结构各不相同而呈现出千姿百态：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。关于晶体与非晶体，正确的说法是（　　）

A．不具有规则几何形状的物体一定不是晶体

B．液晶具有流动性，但其光学性质具有各向异性

C．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

D．天然水晶是晶体，熔化后再凝固的水晶（即石英玻璃）也是晶体

二、填空题（共4题）

16．下列说法中正确的是_________．

A．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动

C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点

D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小

E．一定温度下，水的饱和汽的压强是一定的

17．判断下列说法的正误．

（1）表面张力的作用是使液面具有收缩的趋势，是分子力的宏观表现．(    )

（2）昆虫可以在水面上自由走动是表面张力在起作用．(    )

（3）水对所有固体都浸润．(    )

（4）毛细管插入水中，管的内径越大，管内水面升高的越高．(    )

（5）液晶是液体和晶体的混合物．(    )

18．液晶：是介于固态和液态之间的一种物质状态。

液晶特点：

（1）液晶态既具有液体的______性，又在一定程度上具有晶体分子的______排列的性质；

（2）具有光学各向______性。

19．于固体、液体的性质和分子动理论，下列说法正确的是____．（填正确的答案标号

A．汽油的饱和气压随温度的升高而增大；

B．液晶分子的空间排列是不稳定的，具有各向异性；

C．液体中的布朗运动是由于液体分子的无规则运动引起的；

D．质量和温度都相同的冰和水，内能一定相同；

E．两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，这是因为铅柱间只有分子引力的作用

三、综合题（共4题）

20．下列图示哪个是液晶态，这三种状态有什么区别和联系。

21．请列举出液晶显示器相对于其他显示器的优缺点。除教科书介绍的内容外，你还知道液晶有哪些应用？根据液晶的特点，设计一项“应用液晶”的小发明或写一篇关于液晶的小论文。

22．如图所示，通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间，未通电时，看起来像一块毛玻璃，不透明；通电后，看起采像一块普通玻璃，透明。通电雾化玻璃能满足玻璃的通透性和保护隐私的双重要求，被广泛应用于各领域。请根据液晶的特点，分析其工作原理。

23．液晶有哪些主要的奇特效应？请归纳液晶显示器的主要优点。通过查找资料，进一步了解液晶的广泛应用。

参考答案：

1．C

2．D

3．D

4．A

5．B

6．A

7．B

8．C

9．A

10．C

11．A

12．D

13．C

14．C

15．B

16．ACE

17．     正确     正确     错误     错误     错误

18．     流动     规则     异

19．ABC

20．

从某个方向上看液晶分子排列比较整齐，但从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的，故乙图是液晶态。

区别与联系：固态，从宏观上讲，是指具有一定的体积和形状的物体，从微观上讲，是指组成物质的微观粒子按一定规则周期性、对称性地排列，固态物质微粒都有较强的相互作用力，这些微粒在各自的平衡位置附近做无规则的振动，一般不能离开自己的平衡位置，因此固体有一定的体积，也有一定的形状，此外，对于单晶体，它还具有规则的几何形状和物理性质各向异性的特点。

液态，从宏观上讲，是指具有一定的体积，不容易被压缩，但没有一定的形状，能够流动的物体。从微观上讲，组成物质的微粒间也有较强的作用力，分子的排列情况更接近于固体，只是它们的有规则排列局限于很小的区域内，而众多的这些小区域之间则是完全无序地聚合在一起。组成液体的分子的运动主要也是在某一平衡位置附近做无规则振动，但振动一小段时间就会挣脱周围分子的束缚而转移到另一个新的平衡位置附近，因此液体具有流动性。

液晶态既具有液体的流动性，又具有晶体的分子排列整齐，各向异性的状态。

21．

优点：液晶显示器与传统CRT相比最大的优点在于耗电量和体积，液晶在节能方面可谓优势明显。与传统CRT相比液晶在环保方面也表现优异，这是因为液晶显示器内部不存在像CRT那样的高压元器件，所以其不至于出现由于高压导致的射线超标的情况，所以其辐射指标普遍比CRT要低一些。

缺点：可视偏转角度过小。容易产生影像拖尾现象。

应用：制作电子手表、电子计算机、微型电脑等。

小论文：某些物质在熔融状态或被溶剂溶解之后，尽管失去固态物质的刚性，却获得了液体的易流动性，并保留着部分晶态物质分子的各向异性有序排列，形成一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态，这种由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体称为液晶。定义放宽，囊括了在某一温度范围可以是显液晶相，在较低温度为正常结晶的物质。例如，液晶可以像液体一样流动（流动性），但它的分子却是像道路一样取向有序的（各向异性）。有许多不同类型的液晶相，这可以通过其不同的光学性质（如双折射现象）来区分。当使用偏振光光源，在显微镜下观察时，不同的液晶相将出现具有不同的纹理。在纹理对比区域不同的纹理对应于不同的液晶分子。然而，所述分子是具有较好的取向有序的。而液晶材料可能不总是在液晶相（正如水可变成冰或水蒸汽）。

液晶可分为热致液晶、溶致液晶。热致液晶是指由单一化合物或由少数化合物的均匀混合物形成的液晶。通常在一定温度范围内才显现液晶相的物质。典型的长棒形热致液晶的分子量一般在200~500g/mol左右。溶致液晶：是一种包含溶剂化合物在内的两种或多种化合物形成的液晶。是在溶液中溶质分子浓度处于一定范围内时出现液晶相。它的溶剂主要是水或其它极性分子液剂。这种液晶中引起分子排列长程有序的主要原因是溶质与溶剂分子之间的相互作用，而溶质分子之间的相互作用是次要的。溶致液晶是一种包含溶剂化合物在内的两种或多种化合物形成的液晶。

22．

在自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，像一块毛玻璃，可知入射光在液晶层发生漫反射，光线可以通过，但通过量较少，而且没有规律。

通电以后，弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列，整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃，可知通电时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播。

23．

液晶的奇特效应主要有：电光效应、温度效应、压电效应、化学效应、辐射效应。

液晶显示器的主要优点有：较为节能，辐射较少，可视面积大，重量较轻。

液晶的主要用途有：利用电光效应制成液晶显示器；利用温度效应制成测温仪，或医学上用来探测肿瘤组织；利用化学效应可以制成特殊气体检测仪。