第2章 4. 固体-【新课程能力培养】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册同步练习（人教版2019）

第二章 气体、 固体和液体 练 知识点 1 晶体和非晶体 1. （多选） 如图所示， A 、 B 、 C 、 D 四块固 体分别是明矾、 石英、 魔方 （木）、 塑料 管， 属于晶体的是 （ ） 2. （多选） 国家游泳中心——水立方， 像一 个透明的蓝色的 “冰块”， 透过它游泳池 中心内部设施尽收眼底。 这种独特的感 觉就源于建筑外墙采用了一种叫作 ETFE （四氟乙烯和乙烯的共聚物） 的膜材料。 这种膜材料属于非晶体， 那么它具有的 特性是 （ ） A. 在物理性质上具有各向同性 B. 在物理性质上具有各向异性 C. 具有一定的熔点 D. 没有一定的熔点 知识点 2 单晶体和多晶体 3. 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 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 2 倍， 如图所示。 若用 多用电表沿两对称轴 O 1 O 1 ′ 和 O 2 O 2 ′ 测其电阻， 阻值关系为 R 1 ＝R 2 ， 则这块样品是 （ ） A. 单晶体 B. 多晶体 C. 非晶体 D. 以上说法全错 知识点 3 晶体的微观结构及特点 5. （多选 ） 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 6. （多选） 有关晶体的微观结构， 下列说法 正确的是 （ ） A. 同种元素原子按不同结构排列有相同 的物理性质 B. 同种元素原子按不同结构排列有不同 4.固 体 基 础 练 习 A B C D A B DC O 1 O 2 ′ O 1 ′ O 2 第 4 题图 油酸分子 d 甲 乙 丙 丁 第 5 题图 29 练 第三册 （人教版）高中物理选择性必修 的物理性质 C. 同种元素形成晶体只能有一种排列规律 D. 同种元素形成晶体可能有不同的排列 规律 7. （多选） 下列说法正确的是 （ ） A. 一种物质可以形成晶体， 也可以形成 非晶体 B. 一种物质已形成晶体， 还可转化为非 晶体 C. 一种物质已形成非晶体， 还可转化为 晶体 D. 晶体和非晶体是不可能转化的 8. （多选） 对金刚石和石墨来说， 下列说法 正确的是 （ ） A. 具有不同的化学性质 B. 前者是绝缘体， 后者是导体 C. 由同种物质微粒构成 D. 具有不同的物理性质 9. （多选） 在甲、 乙、 丙三种固体薄片上涂 上蜡， 由烧热的针接触其上一点， 蜡熔化 的范围如图甲、 乙、 丙所示， 而甲、 乙、 丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间 变化的关系如图丁所示， 则 （ ） A. 甲、 乙为非晶体， 丙是晶体 B. 甲、 丙为晶体， 乙是非晶体 C. 甲、 丙为非晶体， 乙是晶体 D. 甲为多晶体， 乙为非晶体， 丙为单 晶体 10. （多选） 下列关于晶体空间点阵的说法 正确的是 （ ） A. 构成晶体空间点阵的物质微粒， 可以 是分子， 也可以是原子或离子 B. 晶体的物质微粒之所以能构成空间点 阵， 是由于晶体中物质微粒之间相互 作用很强， 所有物质微粒都被牢牢地 束缚在空间点阵的结点上不动 C. 所谓空间点阵与空间点阵的结点， 都 是抽象的概念； 结点是指组成晶体的 物质微粒做永不停息的微小振动的平 衡位置； 物质微粒在结点附近的微小 振动就是热运动 D. 相同的物质微粒， 可以构成不同的空 间点阵， 也就是同一种物质能够生成 不同的晶体， 从而能够具有不同的物 理性质 11. 回答下列问题。 （ 1 ） 下列物质： 云母、 食盐、 蜂蜡、 橡 胶、 铜， 其中具有固定熔化温度的 有 ； 物理性质表现为各向同性的有 。 （ 2 ） 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？ 请说明原因。 提 升 练 习 温度 时间 O 甲 乙 丙 甲 乙 丙 丁 第 9 题图 30 参考答案与解析 初状态： p 右 =p 左 +15.0 cmHg=90 cmHg ， 末状态： p 右 ′=p 左 ′ ， 由玻意耳定律得 p 右 l 右 S= p 右 ′l 右 ′S ， 代入数据得 p 右 ′=144 cmHg 。 对左管空气柱 ： 初状态 ： p 左 =75.0 cmHg ， 末状态： p 右 ′=p 左 ′ ， 由玻意耳定律得 p 左 l 左 S=p 左 ′l 左 ′S ， 代入数据得 h≈9.42 cm 。 6. 98.5 ℃ 【解析】 设 U 形管左管的横截面积为 S ， 当左管内封闭的气柱长度变为 30 cm 时， 左管水银柱下 降 4 cm ， 右管水银柱上升 2 cm ， 即左右两端水银柱高 度差变为 h′＝30 cm ， 对左管内封闭的气体 ： p 1 ＝p 0 －h＝ 40 cmHg ， V 1 ＝ l 1 S ， T 1 ＝280 K ， p 2 ＝p 0 －h ′ ＝46 cmHg ， V 2 ＝l′S ， 由理想气体状态方程得 p 1 V 1 T 1 ＝ p 2 V 2 T ， 可得 T 2 ≈ 371.5 K ， 则 t＝98.5 ℃ 。 4.固体 基础练习 1. AB 【解析】 明矾和石英是晶体， 魔方和塑料是 非晶体。 A 、 B 正确。 2. AD 【解析】 因为这种材料属于非晶体， 因此在 物理性质上具有各向同性 ， 没有一定的熔点 。 A 、 D 正确。 3. B 【解析】 金属是多晶体， 它的金属晶粒的排列 是无序的， B 正确。 4. A 【解析】 沿 O 1 O 1 ′ 和 O 2 O 2 ′ 两对称轴测该长方体所 得电阻值相同， 且 R 1 AB ≠ R 2 AC ， 正说明该物质沿 O 1 O 1 ′ 和 O 2 O 2 ′ 方向电阻率 （即导电性能） 不同， 即表现出各向异 性的物理性质， 这块样品是单晶体， 故 A 正确。 5. AB 【解析】 在测量油膜分子的直径时， 将油分 子看成球形分子， 并且把油膜看成单分子油膜， 此时油 酸薄膜厚度等于油酸分子直径， A 正确； 在研究溴蒸气 的扩散实验， 若温度升高， 则分子的运动越激烈， 所以 扩散的速度加快， B 正确； 丙图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碰撞容器壁产 生的， C 错误； 丁图的形状， 由于是椭圆， 则说明云母 晶体具有各向异性， D 错误。 6. BD 【解析】 同种元素原子可以按不同结构排列， 即具有不同的空间点阵， 物理性质则不同， 如石墨和金 刚石的物质密度、 机械强度、 导热性、 导电性、 光学性 质等都有很大差别； 同种元素形成晶体可能有不同的排 列规律， 所以 B 、 D 正确， A 、 C 错误。 7. ABC 【解析】 晶体和非晶体在一定条件下可以相 互转化， 如石英是晶体， 加热后制成的玻璃是非晶体， 同一种物质可以形成晶体也可以形成非晶体。 A 、 B 、 C 正确。 8. BCD 【解析 】 金刚石和石墨都是由碳原子组成 的， 它们具有相同化学性质， A 错误， C 正确； 但由于 碳原子按不同的结构排列 ， 决定了它们的物理性质不 同， 金刚石是网状结构决定了其中碳原子间的作用力很 强， 石墨是层状结构决定了其中碳原子间的作用力弱一 些， D 正确。 提升练习 9. BD 【解析 】 由图丁可知 ， 甲 、 丙有确定熔点 ， 乙无确定熔点， 所以甲、 丙为晶体， 乙为非晶体， B 正 确， A 、 C 错误； 再由图甲、 乙、 丙可知， 甲、 乙各向 同性， 丙各向异性， 因此甲为多晶体， 丙为单晶体， 故 D 正确。 10. ACD 【解析】 组成晶体的物质微粒可以是分子、 原子或离子， 这些物质微粒也就是分子动理论所说的分 子， A 正确； 组成晶体的物质微粒处在永不停息的无规 则热运动之中 ， B 错误 ； 物质微粒之间还存在相互作 用， 晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵， 是由于晶 体中物质微粒之间的相互作用很强， 物质微粒的热运动 不足以克服这种相互作用而彼此远离， C 正确； 不同的 物理性质， 正是因为相同的物质微粒， 可以构成不同的 空间点阵， 生成不同的晶体， D 正确。 11. （ 1 ） 云母、 食盐、 铜 蜂蜡、 橡胶、 铜 （ ２ ） 沥青是非晶体材料， 沥青冬天变硬， 夏天变软， 沥青没 有一定的熔点， 所以沥青是非晶体。 【解析】 （ 1 ） 晶 体都有固定的熔点， 多晶体和非晶体均表现各向同性。 具有固定熔化温度的有云母、 食盐、 铜； 物理性质表现 为各向同性的有蜂蜡、 橡胶、 铜。 （ 2 ） 沥青冬天变硬， 夏天变软， 沥青没有一定的熔点， 所以沥青是非晶体。 13