2.4 固体 分层同步练习 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

4. 固体 一、必备知识基础 题组一　晶体和非晶体 1.有的物质在不同方向上的性能不同,如热传导性、导电性、透光率、弹性强度等,这种特点广泛应用于太阳能电池、半导体元件、电力传输、航空航天等。那么,具有这种在不同方向上性能不同特性的物质(　　) A.可能是多晶体 B.一定是多晶体 C.一定是单晶体 D.可能是非晶体 2.(多选)(2025山东济南高二期末)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 3.北京冬奥会主火炬由小雪花和橄榄枝组成。关于自然界中的雪花,下列说法正确的是(　　) A.雪花是水蒸气在空气中凝华形成的晶体 B.雪花沿各个方向的物理性质都相同 C.雪花融化成水的过程中分子平均动能增大 D.因为自然界中雪花的形状超过2万种,所以雪花是非晶体 4.(多选)下列物质是晶体还是非晶体的判断不正确的是(　　) A.因为石英是晶体,所以由石英制成的玻璃也是晶体 B.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体 C.蔗糖受潮后黏在一起,没有确定的几何形状,所以它是非晶体 D.用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 题组二　晶体的微观结构 5.(2025江苏名校联合体一模)黑磷是重要的芯片原料,其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 6.2023年10月3日,我国发现的“铌包头矿”获得国际矿物协会新矿物命名。“铌包头矿”是一种富含Ba、Nb、Ti、Fe、Cl的硅酸盐矿物,微观结构如图所示,则“铌包头矿”颗粒(　　) A.是非晶体 B.有固定的熔点 C.没有规则的外形 D.各向性质均相同 7.(2025江苏南通高二期中)如图所示,烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面某点,熔化的蜂蜡呈椭圆形。则下列说法正确的是(　　) A.针尖接触的是云母片背面的P点 B.云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同 C.云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数相同 D.云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数不同 8.(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地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 二、关键能力提升 9.(2025河南焦作高二期末)在一定压强下,对甲、乙两种物质加热,其温度T随时间t变化的图像如图所示,下列说法正确的是(　　) A.甲是非晶体,乙是晶体 B.甲在ab段的温度和内能保持不变,乙的温度和内能一直增大 C.甲在不同的方向上一定有不同的光学性质,乙在不同的方向上一定有相同的光学性质 D.甲的内部微粒排列具有空间上的周期性,乙的内部微粒排列没有空间上的周期性 10.食盐是我们生活中不可缺少的调味品,通过研究,我们知道了食盐的微观结构如图所示。则下列说法正确的是(　　) A.食盐晶体是正六面体形 B.食盐所有的物理性质都具有各向异性 C.食盐颗粒受潮粘连成食盐块时,形状不规则,是非晶体 D.食盐在熔化时,要吸收热量,温度保持不变,所以内能也不变 11.中国科研团队成功制造出适应大陆性季风气候特点的合格“冰状雪”。“冰状雪”可以减小雪道表面与滑雪板间的摩擦力,保证雪道表面不易变形。即使在运动员高速转向的情况下,也能保证雪道表面平整光滑。不论运动员第几个出场,雪道都可以处于相对完美的状态,以此确保比赛的公平性。已知普通雪密度是0.1~0.4 g/cm3,而“冰状雪”密度则需要达到0.65 g/cm3。下列说法正确的是(　　) A.“冰状雪”没有规则的形状,是非晶体 B.在同样条件下,同体积的“冰状雪”比自然雪熔化得慢 C.3 ℃的水通过造雪机转化为雪时,需要吸收热量 D.“冰状雪”熔化成水的过程中温度会不断变化 12.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 mm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.石墨烯碳原子间只存在分子引力 D.石墨烯的熔解过程中,碳原子的平均动能不变 三、核心素养拔高 13.图甲是某小组探究海波熔化时温度变化规律的实验装置,每隔1 min记录一次温度值。实验数据记录如下表: 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 海波的温度/℃ 40 44 46 48 48 48 48 48 48 50 53 (1)实验中需要的测量工具是温度计和　　　　　　　　。  (2)在1 min时,温度计的示数如图乙所示,此时的温度为　　　　　 ℃。  (3)由记录的实验数据可知海波是　　　　　　　(选填“晶体”或“非晶体”)。  (4)由实验知,海波熔化需要的条件是:①　　　　　　　　　　　　　　　　;②继续吸收热量。  (5)另一小组在利用相同的器材进行这一实验时,观察到海波熔化过程中温度计示数缓慢上升。产生这一现象的原因可能是　　　(填字母)。  A.烧杯中的水少 B.对试管内的海波不断搅拌 C.温度计的玻璃泡碰到了试管壁 D.海波熔化过程中吸热,温度升高 参考答案 1.C　多晶体和非晶体是各向同性,单晶体是各向异性。具有这种在不同方向上性能不同特性的物质一定是单晶体。故选C。 2.CD　 传统金属是多晶体,有固定的熔点,故A错误;金属玻璃是非晶体,内部的原子排列是不规则的,故B错误;金属玻璃是非晶体,它的物理性质具有各向同性,故C正确;晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化,故D正确。 3.A　雪花是水蒸气在空气中凝华形成的晶体,故A正确;雪花是单晶体,沿各个方向的物理性质不同,故B错误;雪花融化成水的过程中温度不变,分子平均动能不变,故C错误;雪花有固定的熔点,是晶体,故D错误。 4.ACD　因石英有规则的几何外形,且各向异性,是晶体,而玻璃没有确定的熔点,为非晶体,故A错误,符合题意;晶体的特点是在熔化过程中温度保持不变,有固定的熔点,食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体,故B正确,不符合题意;蔗糖受潮后黏在一起,没有确定的几何形状,但它是晶体中的多晶体,故C错误,符合题意;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,说明云母片是晶体,故D错误,符合题意。 5.C　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;黑磷属于单晶体,有固定的熔点,故B错误;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;黑磷属于单晶体,有天然的规则几何外形,故D错误。 6.B　“铌包头矿”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,因此它具有规则的外形,且有固定的熔点,表现为各向异性,故选B。 7.B　用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,是云母片具有各向异性,说明云母片是晶体。针尖接触的是云母片背面的O点,故A错误;云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同,故B正确;云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数不同,故C错误;云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数可能相同,故D错误。 8.ACD　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中所说的分子,显然,组成晶体的物质微粒处于永不停息的无规则的热运动之中,物质微粒之间还存在相互作用力。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,而不是固定不动。故B错误,A、C、D正确。 9.D　由题图可知甲有固定的熔点,乙没有固定的熔点,可知甲是晶体,乙是非晶体,故A错误;在ab段,甲的温度保持不变,由于吸收热量,甲的内能增加,乙的温度和内能一直增大,故B错误;甲是晶体,不一定表现出各向异性,甲在不同的方向上不一定有不同的光学性质,乙是非晶体,一定表现出各向同性,乙在不同的方向上一定有相同的光学性质,故C错误;甲是晶体,乙是非晶体,则甲的内部微粒排列具有空间上的周期性,乙的内部微粒排列没有空间上的周期性,故D正确。 10.A　食盐晶体是正六面体形,选项A正确;食盐具有各向异性,但并非所有的物理性质都具有各向异性,选项B错误;食盐颗粒受潮粘连成食盐块时,形状不规则,但仍是晶体,选项C错误;食盐在熔化时,要吸收热量,所以内能增加,选项D错误。 11.B　“冰状雪”是雪的一种,是晶体,故A错误;“冰状雪”密度较大,在同样条件下,同体积的“冰状雪”比自然雪熔化得慢,故B正确;3 ℃的水通过造雪机转化为雪时,需要放出热量,故C错误;“冰状雪”是晶体,熔化成水的过程中温度不变,故D错误。 12.D　石墨中的碳原子是运动的,A错误;由题意可知单层石墨烯的距离为d= m=3×10-10 m,且层与层之间有间距,B错误;石墨烯碳原子间不仅存在分子引力,同时也存在分子斥力,C错误;石墨烯是晶体,在熔解过程中,温度不变,故碳原子的平均动能不变,D正确。 13.答案 (1)停表　(2)42　(3)晶体　(4)温度达到熔点　(5)C 解析 (1)由表中数据可知,实验需要测量温度和时间,实验中需要的测量工具是温度计和停表。 (2)如题图乙可知,温度计的分度值为1 ℃,读数为42 ℃。 (3)由记录的实验数据可知,海波在固定的温度开始熔化,熔化时温度不变,因此海波是晶体。 (4)通过实验可知,海波熔化需要达到48 ℃,熔化过程中,需要继续加热,由此可知海波熔化需要的条件是温度达到熔点,继续吸收热量。 (5)海波是晶体,熔化过程中温度是不变的,烧杯中的水少,不会影响温度计的示数,故A错误;对试管内的海波不断搅拌,试管中海波受热更加均匀,不可能出现温度计示数缓慢上升的情况,故B错误;温度计的玻璃泡如果碰到了试管壁,因为烧杯中水的温度高于海波的温度,温度计示数会缓慢上升,故C正确;海波是晶体,熔化过程中吸热,但温度保持不变,故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $