2.4 固体（练习）-2024-2025学年高二物理同步精讲练（人教版2019选择性必修第三册）

第4节 固体 1．黑磷的原子按照一定的规则排列呈片状结构，电子在同一片状平层内容易移动，在不同片状平层间移动时受到较大阻碍。则黑磷（　　） A．属于多晶体 B．没有固定的熔点 C．导电性能呈各向异性 D．没有天然的规则几何外形 2．（多选）晶体具有各向异性的特点是由于（　　） A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同 B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同 C．晶体内部结构的无规则性 D．晶体内部结构的有规则性 3．关于晶体和非晶体的内部结构，下列说法正确的是（　　） A．它们内部的物质微粒都有规则的空间分布 B．单晶体内部的物质微粒是规则排列的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的 C．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的 D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不等的是非晶体 4．已知黑磷是有黑色金属光泽的半导体，是白磷在很高压强和较高温度下转化形成的。图为黑磷的微观结构，下列说法正确的是（　　） A．黑磷是晶体材料 B．黑磷和白磷是同位素 C．黑磷没有固定的熔点 D．黑磷的微观结构各层都不同，每层内部结构松散 5．（多选）金属玻璃是由传统的金属晶体经过急冷处理制得的一种非晶体合金，下列说法正确的是（　　） A．传统金属没有固定的熔点 B．金属玻璃内部的原子排列是规则的 C．金属玻璃的物理性质具有各向同性 D．晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化 6．（多选）对下列几种固体物质的认识，不正确的有（　　） A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 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．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 D．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相同 7．“嫦娥五号”探测器胜利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷——压电效应。如图所示，石英晶体上下表面间的压电效应与对应侧面的不同而不同。则石英晶体（　　） A．是各向同性的 B．没有确定的熔点 C．组成晶体的微粒，按照一定的规律排列，具有空间上的周期性 D．是非晶体 8．（多选）石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（　　）    A．石墨是晶体 B．石墨研磨成的细粉末就是石墨烯 C．单层石墨烯的厚度约3 μm D．碳原子在六边形顶点附近不停地振动 9．（多选）关于半导体材料和纳米材料，下列相关说法正确的是（　　） A．制作手机中央处理器的材料是半导体材料 B．所有的晶体管和集成电路都是由硅材料制成的 C．石墨烯是一种纳米材料，它的物质组成只有碳这一种元素 D．同种物质，当它以纳米材料的形态出现时，其物理性质可能会有很大的不同 10．中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图，在该单层云母片涂上薄薄的石蜡并加热时，融化的石蜡呈现椭圆状，则该合成云母（　　） A．没有规则的外形 B．有固定的熔点 C．各原子都保持静止不动 D．是多晶体 11．（多选）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的。关于晶体与非晶体，下列说法正确的是（    ） A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的 B．多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状 C．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 D．单晶体有熔点，非晶体没有熔点 12．2010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研究方面取得的卓越成就。他们利用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，得到了厚度只有0.34nm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，石墨烯属于（　　） A．离子晶体 B．原子晶体 C．金属晶体 D．分子晶体 13．（多选）在甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，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丁所示，以下说法正确的是（　　） A．甲、乙为非晶体，丙是晶体 B．甲、乙为晶体，丙是非晶体 C．甲可能为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 D．甲、丙有确定的熔点，乙无确定的熔点 14．（多选）关于下列四幅图中所涉及晶体微观结构及其解释的论述中，不正确的是（　　） A．图甲中，晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同，故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质 B．图乙为金刚石中碳原子形成的一种紧密结构，相互之间作用力很强，所以金刚石十分坚硬，可制造玻璃刀和钻头 C．图丙为食盐晶体的点阵结构，晶体的许多特性都与点阵结构有关 D．图丁为雪花的微观结构，雪花是晶体，当雪化成水后，水也是晶体 15．同一种原子可以形成不同空间结构的晶体，比如在常压下铁具有体心立方结构（图甲），而铁则具有面心立方结构（图乙），这称为铁的同素异形体。关于铁的两种同素异形体，下列说法正确的是（   ） A．由甲图可知，由铁组成的物体一定具有各向异性 B．由乙图可知，由铁组成的物体没有固定的熔点 C．由甲、乙两图可知，纯铁由铁转化为铁时体积会缩小 D．由甲、乙两图可知，由铁和铁组成的物体硬度相同 16．如图所示是常见的灯饰水晶球。通过其外形，你能判断出其是晶体，还是非晶体？有什么方法可以进一步验证你的判断？ 17．（2020·江苏·高考真题）（多选）玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有（　　） A．没有固定的熔点 B．天然具有规则的几何形状 C．沿不同方向的导热性能相同 D．分子在空间上周期性排列 18．（2015·江苏·高考真题）（多选）对下列几种固体物质的认识，正确的有(　　) A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 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．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 D．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 19．（2011·福建·高考真题）如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T。从图中可以确定的是(   ) A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0 B．曲线M的bc段表示固液共存状态 C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态 D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 固体 1．黑磷的原子按照一定的规则排列呈片状结构，电子在同一片状平层内容易移动，在不同片状平层间移动时受到较大阻碍。则黑磷（　　） A．属于多晶体 B．没有固定的熔点 C．导电性能呈各向异性 D．没有天然的规则几何外形 【答案】C 【详解】A．黑磷的原子按照一定的规则排列呈片状结构，属于单晶体，故 A错误； B．黑磷属于单晶体，有固定的熔点，故B错误； C．电子在同一片状平层内容易移动，在不同片状平层间移动时受到较大阻碍，导电性能呈各向异性，故C正确； D．黑磷属于单晶体，有天然的规则几何外形，故D错误。 故选C。 2．（多选）晶体具有各向异性的特点是由于（　　） A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同 B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同 C．晶体内部结构的无规则性 D．晶体内部结构的有规则性 【答案】AD 【详解】晶体的各向异性是由于晶体内部结构的有规则性以及不同的方向上物质微粒的排列情况不同。 故选AD。 3．关于晶体和非晶体的内部结构，下列说法正确的是（　　） A．它们内部的物质微粒都有规则的空间分布 B．单晶体内部的物质微粒是规则排列的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的 C．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的 D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不等的是非晶体 【答案】B 【详解】ABC．单晶体内部微粒排列规则，而非晶体内部微粒排列不规则，晶体与非晶体内部的微粒都在不停地运动着，选项B正确，AC错误。 D．无法依据物质内部各个平面上的微粒数是否相等来区分晶体与非晶体，选项D错误。 故选B。 4．已知黑磷是有黑色金属光泽的半导体，是白磷在很高压强和较高温度下转化形成的。图为黑磷的微观结构，下列说法正确的是（　　） A．黑磷是晶体材料 B．黑磷和白磷是同位素 C．黑磷没有固定的熔点 D．黑磷的微观结构各层都不同，每层内部结构松散 【答案】A 【详解】AC．黑磷的微观结构呈现规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而具有固定的熔点，故A正确，C错误； B．质子数（即原子序数）相同，而中子数不同的元素互称同位素，白磷和黑磷属于同素异形体，不属于同位素，故B错误； D．由题图可知，黑磷的微观结构各层都相同，每层内部结构紧密，故D错误。 故选A。 5．（多选）金属玻璃是由传统的金属晶体经过急冷处理制得的一种非晶体合金，下列说法正确的是（　　） A．传统金属没有固定的熔点 B．金属玻璃内部的原子排列是规则的 C．金属玻璃的物理性质具有各向同性 D．晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化 【答案】CD 【详解】A．传统金属是多晶体，有固定的熔点。故A错误； B．金属玻璃是非晶体，内部的原子排列是不规则的。故B错误； C．金属玻璃是非晶体，它的物理性质具有各向同性。故C正确； D．晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化。故D正确。 故选CD。 6．（多选）对下列几种固体物质的认识，不正确的有（　　） A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 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．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 D．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相同 【答案】BC 【详解】A．食盐熔化过程中，温度保持不变，即熔点一定，说明食盐是晶体，故A正确，不符合题意； 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，只能说明云母片是晶体。故B错误，符合题意； C．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规则，故C错误，符合题意； D．石墨和金刚石组成它们的化学元素是相同的，都是碳原子，它们的物理性质不同，是由于碳原子排列结构不同造成的，故D正确，不符合题意。 故选BC。 7．“嫦娥五号”探测器胜利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷——压电效应。如图所示，石英晶体上下表面间的压电效应与对应侧面的不同而不同。则石英晶体（　　） A．是各向同性的 B．没有确定的熔点 C．组成晶体的微粒，按照一定的规律排列，具有空间上的周期性 D．是非晶体 【答案】C 【详解】A．由题意知，石英晶体具有各向异性的压电效应，A错误； BD．晶体有确定的熔点，石英是单晶体，有确定的熔点，BD错误； C．组成晶体的微粒，按照一定的规律排列，具有空间上的周期性，C正确； 故选C。 8．（多选）石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（　　）    A．石墨是晶体 B．石墨研磨成的细粉末就是石墨烯 C．单层石墨烯的厚度约3 μm D．碳原子在六边形顶点附近不停地振动 【答案】AD 【详解】A．石墨是晶体，故A正确； B．石墨烯是石墨中提取出来的新材料，故B错误； C．单层石墨烯厚度约为原子尺寸，故C错误； D．根据分子动理论可知，固体分子在平衡点不停的振动，则碳原子在六边形顶点附近不停地振动，故D正确。 故选AD。 9．（多选）关于半导体材料和纳米材料，下列相关说法正确的是（　　） A．制作手机中央处理器的材料是半导体材料 B．所有的晶体管和集成电路都是由硅材料制成的 C．石墨烯是一种纳米材料，它的物质组成只有碳这一种元素 D．同种物质，当它以纳米材料的形态出现时，其物理性质可能会有很大的不同 【答案】ACD 【详解】A.制作手机中央处理器的材料是半导体材料，A正确； B.制作晶体管和集成电路的主要材料是硅和砷化镓，B错误； C.石墨烯是一种纳米材料，它是由碳这一种元素组成的，C正确； D.同种物质，当它以纳米材料的形态出现时，其物理性质可能会有很大的不同，D正确。 故选：ACD。 10．中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图，在该单层云母片涂上薄薄的石蜡并加热时，融化的石蜡呈现椭圆状，则该合成云母（　　） A．没有规则的外形 B．有固定的熔点 C．各原子都保持静止不动 D．是多晶体 【答案】B 【详解】AB．由图可知，该合成云母中所含分子在三维空间中呈规则、周期性排列，是晶体，具有一定的几何外形，具有固定的熔点，故A错误，B正确； C．组成物质的分子、原子或离子并不是静止不动的，他们在不停地振动，图中所画的点是他们振动的平衡位置，故C错误； D．由于该云母片在融化石蜡过程中表现的导热性能的各向异性，可以判断该云母为单晶体，故D错误。 故选B。 11．（多选）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的。关于晶体与非晶体，下列说法正确的是（    ） A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的 B．多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状 C．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 D．单晶体有熔点，非晶体没有熔点 【答案】BD 【详解】A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体又分为单晶体和多晶体，单晶体是各向异性的，多晶体和非晶体是各向同性的，A错误； B．多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状，B正确； C．晶体分为单晶体和多晶体，某些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也可能不相同，C错误； D．单晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，D正确。 故选BD。 12．2010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研究方面取得的卓越成就。他们利用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，得到了厚度只有0.34nm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，石墨烯属于（　　） A．离子晶体 B．原子晶体 C．金属晶体 D．分子晶体 【答案】B 【详解】由分子构成的物质为分子晶体，分子之间以范德华力（分子间作用力）结合；原子通过共价键结合成的晶体叫原子晶体；离子晶体是离子通过静电作用形成的晶体叫离子晶体；金属原子释放出自由电子，然后共用，形成的晶体叫金属晶体；则石墨烯属于原子晶体。 故选B。 13．（多选）在甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，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丁所示，以下说法正确的是（　　） A．甲、乙为非晶体，丙是晶体 B．甲、乙为晶体，丙是非晶体 C．甲可能为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 D．甲、丙有确定的熔点，乙无确定的熔点 【答案】CD 【详解】由题图可知，在导热性上甲、乙表现为各向同性，丙表现为各向异性，由题图丁可知，甲、丙有确定的熔点，乙无确定的熔点，所以甲、丙为晶体，乙为非晶体，其中甲可能为多晶体，丙为单晶体。 故选CD。 14．（多选）关于下列四幅图中所涉及晶体微观结构及其解释的论述中，不正确的是（　　） A．图甲中，晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同，故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质 B．图乙为金刚石中碳原子形成的一种紧密结构，相互之间作用力很强，所以金刚石十分坚硬，可制造玻璃刀和钻头 C．图丙为食盐晶体的点阵结构，晶体的许多特性都与点阵结构有关 D．图丁为雪花的微观结构，雪花是晶体，当雪化成水后，水也是晶体 【答案】BD 【详解】A．题图甲晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同，故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质，A正确，不符合题意； B．题图乙为石墨的微观结构，B错误，符合题意； C．题图丙为食盐晶体的点阵结构，晶体的许多特性都与点阵结构有关，C正确，不符合题意； D．题图丁为雪花的微观结构，雪花有规则的几何形状，所以是晶体，当雪化成水后，具有流动性，是液体不再是固体，D错误，符合题意。 故选BD。 15．同一种原子可以形成不同空间结构的晶体，比如在常压下铁具有体心立方结构（图甲），而铁则具有面心立方结构（图乙），这称为铁的同素异形体。关于铁的两种同素异形体，下列说法正确的是（   ） A．由甲图可知，由铁组成的物体一定具有各向异性 B．由乙图可知，由铁组成的物体没有固定的熔点 C．由甲、乙两图可知，纯铁由铁转化为铁时体积会缩小 D．由甲、乙两图可知，由铁和铁组成的物体硬度相同 【答案】C 【详解】A．由甲图可知，由铁组成的物体为多晶体，一定具有各向同性。故A错误； B．由乙图可知，由铁组成的物体为多晶体，有固定的熔点。故B错误； C．由甲、乙两图可知，纯铁由铁转化为铁时铁原子之间的距离减小，体积会缩小。故C正确； D．由甲、乙两图可知，由铁和铁的空间结构不同，组成的物体硬度不相同。故D错误。 故选C。 16．如图所示是常见的灯饰水晶球。通过其外形，你能判断出其是晶体，还是非晶体？有什么方法可以进一步验证你的判断？ 【答案】简单观察灯饰水晶发现其外观规则，故可初步判断为晶体，可以进一步验证，加热水晶球使其熔化并记录温度，看是否有确定的熔点，有则为晶体 【详解】简单观察灯饰水晶发现其外观规则，故可初步判断为晶体，可以进一步验证，加热水晶球使其熔化并记录温度，看是否有确定的熔点，有则为晶体。 17．（2020·江苏·高考真题）（多选）玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有（　　） A．没有固定的熔点 B．天然具有规则的几何形状 C．沿不同方向的导热性能相同 D．分子在空间上周期性排列 【答案】AC 【详解】根据非晶体的特点可知非晶体是指组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形。它的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各向同性”。它没有固定的熔点。 故选AC。 18．（2015·江苏·高考真题）（多选）对下列几种固体物质的认识，正确的有(　　) A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 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．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 D．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 【答案】AD 【详解】A、食盐熔化过程中，温度保持不变，即熔点一定，说明食盐是晶体．故A正确． 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，只能说明云母片是晶体．故B错误． C、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规则．故C错误． D、石墨和金刚石组成它们的化学元素是相同的，都是碳原子，它们的物理性质不同，是由于碳原子排列结构不同造成的，故D正确． 【点睛】本题只要是识记，了解食盐的特点，晶体的物理性质以及固体的结构． 19．（2011·福建·高考真题）如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T。从图中可以确定的是(   ) A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0 B．曲线M的bc段表示固液共存状态 C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态 D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态 【答案】B 【详解】A．晶体具有比较固定的熔点，非晶体则没有固定的熔点，故A错误。 B．晶体是在固定的温度下熔化为液体，而非晶体是随着温度的升高逐渐由硬变软，最后变成液体，则bc段表示晶体的固液共存状态，故B正确。 C．曲线M的ab段表示固态。由于非晶体没有一定熔点逐步熔化，曲线N是非晶体在一定压强下的熔化过程，晶体只要吸热，熔化过程就进行，所以曲线N的ef段不表示固态，故C错误。 D．曲线M的cd段表示液态。曲线N的fg段不表示液态，故D错误。 故选B。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$