1. 固体和固体材料（分层作业）物理教科版选择性必修第三册

第2.1课 固体与固体材料 ID： 一、单选题 1．我国科学家把金属铋块熔化成液态铋，再经挤压后得到单原子层金属铋片，与铋块相比，铋片的导电性能和机械强度显著增强则（　　） A．铋块熔化过程中温度不断升高 B．液态铋表面分子间作用力表现为引力 C．铋片中的分子呈无规则排列 D．铋片中的分子在做布朗运动 【答案】B 【详解】A．金属熔化属于晶体熔化过程，熔化时虽然吸热，但温度保持在熔点不变，直到全部熔化，故A错误； B．液体表面分子间作用力表现为引力，这是液体表面张力形成的原因。液态铋表面分子间作用力为引力符合物理规律，故B正确； C．金属固态通常为晶体结构，原子排列有序，题目中铋片导电性和机械强度增强，说明其结构更有序（如单层晶体结构），而非无规则排列，故C错误； D．布朗运动是悬浮微粒在流体中的无规则运动，而固体分子仅在平衡位置附近振动，不会发生布朗运动，故D错误。 故选B。 2．白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料—黑磷，图为黑磷微观结构，其原子以一定的规则有序排列。下列说法正确的是（　　） A．黑磷是非晶体材料 B．黑磷熔化过程中温度不变 C．黑磷中每个分子都是固定不动的 D．黑鳞分子在不同方向的导热性一定不同 【答案】B 【详解】AB．根据图示可知，黑磷的微观结构呈现空间上规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而黑磷具有固定的熔点，熔化过程中温度不变，A错误，B正确； C．组成物质的分子总是在做无规则热运动，C错误； D．黑磷具有各向异性，但不一定体现在导热性上，D错误。 故选B。 3．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　） A．天上飘落的雪花是非晶体，非晶体没有熔点而晶体有熔点 B．天然水晶熔化后再凝固的水晶（石英玻璃）是非晶体 C．晶体一般具有规则的几何外形，故将玻璃加工成规则的固体即变成晶体 D．晶体和非晶体一定可以根据各向同性或各向异性来鉴别 【答案】B 【详解】A．天上飘落的雪花在熔化过程中不断吸热但温度保持不变，所以雪花是晶体，晶体在熔化过程中温度保持不变，非晶体在熔化过程中温度不断升高，选项A错误； B．天然水晶是晶体，而熔化以后再凝结的水晶（即石英玻璃）是非晶体，晶体和非晶体在适当条件下可相互转化，选项B正确； C．具有规则几何外形的固体不一定是晶体，选项C错误； D．晶体包括单晶体和多晶体，只有单晶体才有各向异性，选项D错误。 故选B。 4．下列关于液晶的说法中正确的是（　　） A．液晶是具有液体性质的晶体 B．液晶分子在特定方向排列比较整齐 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 【答案】B 【详解】A．液晶是介入固态和液态之间的一种物质状态，其既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质，故A错误； B．结合上述可知，液晶在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质，即液晶分子在特定方向排列比较整齐，故B正确； C．在外加电压的影响下，液晶自身并不能够发光，而是由于液晶通电时，排列变得更加有秩序，使光线容易通过，故C错误； D．并不是所有物质都能成为液晶，只有少数物质在特定条件下才能成为液晶，故D错误。 故选B。 5．石墨是碳原子按图甲排列形成的，其微观结构为层状结构。图乙为石墨烯的微观结构，单碳层石墨烯是单层的石墨，厚1毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯。石墨烯是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型材料。则（　　） A．石墨中的碳原子静止不动 B．碳原子的直径大约为3×10-9 m C．石墨烯的物理性质沿各个方向一定不同 D．石墨烯的熔解过程中，碳原子的平均动能不变 【答案】D 【详解】A．石墨中的碳原子并不是静止不动，而是在其平衡位置振动，故A错误； B．由于厚1毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯，则碳原子的直径大约为 故B错误； C．石墨烯是一种单晶体，具有各向异性，但不能够认为其所有物理性质均具有各向异性，即不能够认为石墨烯的物理性质沿各个方向一定不同，故C错误； D．石墨烯是单晶体物资，在熔解过程中，温度不变，故碳原子的平均动能不变，故D正确。 故选D。 二、多选题 6．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。 7．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。 8．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。 三、解答题 9．观察图片回答下列问题： (1)初中我们学过固体可以分为晶体和非晶体，请回忆如何区分晶体和非晶体？ (2)如图甲，食盐、白糖、味精都是晶体，与玻璃、松香、沥青等非晶体比较，在放大镜下其外表有什么特征？ (3)如图乙，把熔化了的石蜡薄薄地涂在薄玻璃片和单层云母片上，再用烧热的电烙铁分别接触玻璃片和云母片的背面，玻璃片上石蜡熔化区域的形状近似于圆形，云母片上石蜡熔化区域的形状近似于椭圆形，这说明了什么？ (4)图丙是一大块受潮粘在一起的蔗糖，图丁是一种铝合金的显微照片，观察丙、丁两图，有什么启发？ 【答案】(1)晶体具有固定的熔点，在熔化过程中，温度保持不变；而非晶体没有固定的熔点，在熔化过程中温度会持续上升 。此外，晶体具有规则的几何外形（单晶体），非晶体一般没有规则的几何外形 。 (2)在放大镜下，食盐、白糖、味精等晶体一般具有规则的几何外形，比如食盐晶体常呈立方体，白糖晶体多为正六面体等；而玻璃、松香、沥青等非晶体没有规则的几何外形，呈现出不规则的形态 。 (3)玻璃片上石蜡熔化区域近似圆形，说明玻璃在各个方向上的导热性能相同，表现出各向同性；云母片上石蜡熔化区域近似椭圆形，说明云母在不同方向上的导热性能不同，表现出各向异性 (4)图丙中受潮粘在一起的蔗糖，虽然从整体看可能不再具有单个蔗糖晶体那样规则的外形，但它是由众多蔗糖小晶体组成；图丁铝合金的显微照片显示其由许多微小的晶粒组成 。这启发我们，很多看似不规则的固体物质，从微观或组成结构上看，可能是由晶体或晶粒组成的。即一些宏观上不具备典型晶体规则外形的物质，在微观层面或其组成单元上可能具有晶体的特征 。 【详解】（1）晶体具有固定的熔点，在熔化过程中，温度保持不变；而非晶体没有固定的熔点，在熔化过程中温度会持续上升 。此外，晶体具有规则的几何外形（单晶体），非晶体一般没有规则的几何外形 。 （2）在放大镜下，食盐、白糖、味精等晶体一般具有规则的几何外形，比如食盐晶体常呈立方体，白糖晶体多为正六面体等；而玻璃、松香、沥青等非晶体没有规则的几何外形，呈现出不规则的形态 。 （3）玻璃片上石蜡熔化区域近似圆形，说明玻璃在各个方向上的导热性能相同，表现出各向同性；云母片上石蜡熔化区域近似椭圆形，说明云母在不同方向上的导热性能不同，表现出各向异性 （4）图丙中受潮粘在一起的蔗糖，虽然从整体看可能不再具有单个蔗糖晶体那样规则的外形，但它是由众多蔗糖小晶体组成；图丁铝合金的显微照片显示其由许多微小的晶粒组成 。这启发我们，很多看似不规则的固体物质，从微观或组成结构上看，可能是由晶体或晶粒组成的。即一些宏观上不具备典型晶体规则外形的物质，在微观层面或其组成单元上可能具有晶体的特征 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2.1课 固体与固体材料 ID： 一、单选题 1．我国科学家把金属铋块熔化成液态铋，再经挤压后得到单原子层金属铋片，与铋块相比，铋片的导电性能和机械强度显著增强则（　　） A．铋块熔化过程中温度不断升高 B．液态铋表面分子间作用力表现为引力 C．铋片中的分子呈无规则排列 D．铋片中的分子在做布朗运动 2．白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料—黑磷，图为黑磷微观结构，其原子以一定的规则有序排列。下列说法正确的是（　　） A．黑磷是非晶体材料 B．黑磷熔化过程中温度不变 C．黑磷中每个分子都是固定不动的 D．黑鳞分子在不同方向的导热性一定不同 3．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　） A．天上飘落的雪花是非晶体，非晶体没有熔点而晶体有熔点 B．天然水晶熔化后再凝固的水晶（石英玻璃）是非晶体 C．晶体一般具有规则的几何外形，故将玻璃加工成规则的固体即变成晶体 D．晶体和非晶体一定可以根据各向同性或各向异性来鉴别 4．下列关于液晶的说法中正确的是（　　） A．液晶是具有液体性质的晶体 B．液晶分子在特定方向排列比较整齐 C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光 D．所有物质在一定条件下都能成为液晶 5．石墨是碳原子按图甲排列形成的，其微观结构为层状结构。图乙为石墨烯的微观结构，单碳层石墨烯是单层的石墨，厚1毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯。石墨烯是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型材料。则（　　） A．石墨中的碳原子静止不动 B．碳原子的直径大约为3×10-9 m C．石墨烯的物理性质沿各个方向一定不同 D．石墨烯的熔解过程中，碳原子的平均动能不变 二、多选题 6．晶体具有各向异性的特点是由于（　　） A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同 B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同 C．晶体内部结构的无规则性 D．晶体内部结构的有规则性 7．关于半导体材料和纳米材料，下列相关说法正确的是（　　） A．制作手机中央处理器的材料是半导体材料 B．所有的晶体管和集成电路都是由硅材料制成的 C．石墨烯是一种纳米材料，它的物质组成只有碳这一种元素 D．同种物质，当它以纳米材料的形态出现时，其物理性质可能会有很大的不同 8．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法正确的是（　　） A．甲、乙为非晶体，丙是晶体 B．甲、乙为晶体，丙是非晶体 C．甲可能为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 D．甲、丙有确定的熔点，乙无确定的熔点 三、解答题 9．观察图片回答下列问题： (1)初中我们学过固体可以分为晶体和非晶体，请回忆如何区分晶体和非晶体？ (2)如图甲，食盐、白糖、味精都是晶体，与玻璃、松香、沥青等非晶体比较，在放大镜下其外表有什么特征？ (3)如图乙，把熔化了的石蜡薄薄地涂在薄玻璃片和单层云母片上，再用烧热的电烙铁分别接触玻璃片和云母片的背面，玻璃片上石蜡熔化区域的形状近似于圆形，云母片上石蜡熔化区域的形状近似于椭圆形，这说明了什么？ (4)图丙是一大块受潮粘在一起的蔗糖，图丁是一种铝合金的显微照片，观察丙、丁两图，有什么启发？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$