高中物理人教版 (新课标)选修31 固体同步训练题

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修31 固体同步训练题，共5页。试卷主要包含了某个固体没有确定的熔点,那么它等内容，欢迎下载使用。

题组一 晶体和非晶体
1.某个固体没有确定的熔点,那么它( )

A.一定是晶体B.一定是非晶体
C.一定是多晶体D.不一定是非晶体
解析:晶体(无论是单晶体还是多晶体)都有确定的熔点,只有非晶体没有确定的熔点,故B正确,A、C、D错误。
答案:B
2.某种物质表现出各向同性的物理性质,则可以判断这种物质( )
A.不一定是多晶体B.不一定是单晶体
C.一定不是单晶体D.一定是非晶体
解析:因为非晶体和多晶体都表现出各向同性,故A正确,D错误。单晶体一定表现出各向异性,故B错误,C正确。
答案:AC
题组二 晶体的微观结构
3.关于石墨和金刚石的区别,下列说法正确的是( )
A.石墨与金刚石是由同种物质微粒组成、空间结构不同的晶体
B.金刚石晶体结构紧密,所以质地坚硬;石墨晶体是层状结构,所以质地松软
C.石墨和金刚石是不同物质的微粒组成的不同晶体
D.石墨导电、金刚石不导电是由于组成它们的化学元素不同
解析:石墨和金刚石都是由碳原子组成的,由于空间结构不同,故有金刚石坚硬、石墨松软的特点,故选项A、B正确。
答案:AB
4.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所示,则( )
A.甲、乙是非晶体,丙是晶体
B.甲、丙是晶体,乙是非晶体
C.甲、丙是多晶体,乙是晶体
D.甲是多晶体,乙是非晶体,丙是单晶体
解析:由题图知,甲、乙具有各向同性,丙具有各向异性;由题图知,甲、丙有固定的熔点,乙没有固定的熔点,所以甲是多晶体,乙是非晶体,丙是单晶体。
答案:BD
5.关于石英和石英玻璃,下列说法正确的是( )
A.它们的化学成分不一样
B.它们的空间点阵不一样
C.它们是两种不同物质,当在石英中添加某种成分就变成石英玻璃
D.石英是晶体,石英玻璃则是非晶体
解析:石英和石英玻璃化学成分相同,但它们内部分子的空间排列即点阵不同,石英内分子有规则的排列,为晶体。而加热后制成石英玻璃时,内部分子排列杂乱无章,为非晶体。
答案:BD
6.有一块长方形的铜条,下列说法正确的是( )
A.这是一块单晶体,因为它有规则的几何外形
B.这是一块晶体,因为它有固定的熔点
C.这是一块多晶体,因为它由许多晶粒杂乱无章地排列而成
D.这是一块非晶体,因为它的物理性质表现为各向同性
解析:长方形铜条是由许多晶粒杂乱无章地排列组合而成,由于外部作用小,晶粒可组合成不同形状的几何体,它有确定的熔点,且具有各向同性,故本题应选B、C。
答案:BC
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。图中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的物质表面排列的共同特点是:
(1) ;
(2) 。
解析:由题图可以看出,在确定的方向上,原子的排列是有规律的,而在不同方向上,原子的排列规律则并不相同,同时发现原子排列具有周期性和对称性。
答案:见解析
8.用沥青铺成的路面,冬天变硬,夏天变软,沥青是晶体材料还是非晶体材料?列举生活中的晶体和非晶体例子。
解析:沥青冬天变硬,夏天变软,说明它没有一定的熔点,所以沥青是非晶体。食盐、味精、冰糖为晶体;蜡烛、玻璃为非晶体。
答案:见解析
9.
如图所示,试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中能的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明)。
解析:(1)熔化前,晶体从外界吸收能量,主要用来增加组成点阵结构的微粒的平均动能,使物体的温度升高,其体积一般也有所增大,也有小部分能量用来增加微粒的势能。
(2)熔化时,当温度升高到熔点时,点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能,能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置,破坏点阵结构,开始熔化。继续加热,微粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能,而完全消耗在破坏点阵结构所需的能量上,即用来增加势能。
(3)熔化后,液体吸收的能量主要转变为分子动能,只要继续加热,温度就会升高。
答案:见解析
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1.关于晶体和非晶体的说法中正确的是( )
A.所有的晶体都表现为各向异性
B.大颗粒的盐磨成细盐,就变成了非晶体
C.因为金属物理性质表现出各向同性,故金属是非晶体
D.所有的晶体都有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点
解析:并非所有晶体在各种物理性质上都表现出各向异性,故选项A错误。所有的晶体都有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点,故选项D正确。大颗粒的盐磨成细盐后,仍是晶体;金属都有确定的熔点,故选项B、C错误。
答案:D
2.关于单晶体和多晶体,下列说法正确的是( )
A.单晶体内物质微粒是有序排列的
B.单晶体内物质微粒是无序排列的
C.多晶体内每个晶粒内的物质微粒排列是有序的
D.以上说法都不对
解析:正是由于内部物质微粒按一定规律排列,使单晶体具有规则的几何形状;多晶体内每个晶粒内的物质微粒排列是有序的。
答案:AC
3.晶体在熔化过程中,关于温度变化和能量交换的说法中正确的是( )
A.温度保持不变,不需继续加热
B.温度保持不变,要继续加热
C.温度保持不变,但吸热增加内能
D.不断吸收能量,温度不断升高
解析:晶体具有固定的熔点,在熔化过程中温度不变,但晶体在熔化过程中不断吸收热量,来增加其内能,故只有选项B、C正确。
答案:BC
4.一块密度和厚度都均匀分布的矩形被测样品,长AB是宽AC的两倍,如图所示,若用多用电表沿两对称轴O1O1'和O2O2'测其电阻阻值均为R,则这块样品是( )
A.单晶体 B.多晶体
C.非晶体D.金属
解析:沿O1O1'和O2O2'两对称轴测长方体所得阻值相等,说明该物质沿O1O1'和O2O2'方向电阻率不同,即表现出各向异性的物理性质,故选项A正确。
答案:A
5.一块金属整体表现为各向同性是因为( )
A.金属是单晶体
B.金属是多晶体
C.金属晶粒的排列是有序的
D.金属是非晶体
解析:金属晶粒的排列是有序的,但是由于大量的晶体无序地组成了多晶体,因此多晶体整体表现为各向同性。金属整体表现为各向同性的原因就是金属是多晶体,B选项正确。
答案:B
6.谈一下实验得到的图象的含义(如图所示)。
解析:从图象上看:纵轴表示温度T,横轴表示时间t,曲线a表示某种晶体的熔化过程,曲线b表示某种非晶体的熔化过程。在一定的压强下对晶体加热,晶体未熔化时,它的温度逐渐升高(曲线a的AB段);到达温度T0时,晶体开始熔化,直到晶体全部熔化为液体,在这段时间里,固态与液态共存,虽然继续加热,但温度保持为T0不变(曲线a的BC段),温度T0就是晶体的熔点;待晶体全部熔化后,再继续加热,温度才会再度升高(曲线a的CD段)。非晶体在熔化过程中随着温度的升高,它先是变软,然后逐渐由稠变稀,最终完全变为液体。曲线b表示非晶体在熔化过程中温度逐渐升高,整个过程不存在确定的熔点。
答案:见解析
7.石墨和金刚石都是由碳原子构成的晶体,它们的空间点阵不同,已知碳的摩尔质量M=12.0 g/ml,石墨的密度为ρ1=2.25 g/cm3,金刚石的密度ρ2=3.52 g/cm3。试求石墨和金刚石中相邻原子间的平均距离各为多大。
解析:金刚石与石墨都是原子晶体,由于原子间距很小,我们可以认为原子是紧密排列的,相邻原子间的距离等于原子的直径(把原子视为球形)。摩尔体积V=Mρ
一个原子体积V0=VNA
把原子视为小球V0=43π(d2)3
整理得d=36MπρNA
代入数据得d1=36Mπρ1NA=2.57×10-10 m
d2=36Mπρ2NA=2.21×10-10 m。
答案:石墨中相邻原子间的平均距离是2.57×10-10 m;金刚石中相邻原子间的平均距离是2.21×10-10 m