第二章 4 固体-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册练习手册（人教版）

N 高中物理选择性必修第三册（人教版） 4.固 基)础 知识点I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( B D 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 26)练 体 练)习 品，长AB是宽AC的 02 2倍，如图所示。若用 01 01 多用电表沿两对称轴 02 00和0202'测其电阻， 第4题图 阻值关系为R=R2,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 油酸分子 0000 分 乙 丙 第5题图 A.图甲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.图乙是溴蒸气的扩散实验，若温度升 高，则扩散的速度加快 C.图丙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.图丁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 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 提 升 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( 甲 丙 第9题图 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 第二章气体、固体和液体。 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 练)习 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。 练 27405,解得7=320K=47℃。 T 2.x=-poS(M+m)d -【解析】对汽缸、活塞整体， poS(M+m)+mF 由牛顿第二定律F=(M+m)a①. 对活塞，由牛顿第二定律pS-pS=ma②， 对汽缸内封闭的气体，由玻意耳定律poSd-pSx③， 联立①②③得p-=p+S(M+m)' mF 综合以上可得仁pS(M+m)d poS(M+m)+mF 3名。14【解析】初态压强为，膨张后A B压强相等，即pB=PA=1.2po。B中气体始末状态温度相 等，由玻意耳定律得poV1.2poVg,又2V。=V+V,所以 V石。对A中气体，由理想气体状态方程得% To 1.2pVA,所以TA=1.4Tg TA *4.(1)400K(2)75N【解析】(1)汽缸内气 体压强不变，温度升高，气体体积变大，故活塞向上移 动，由盖-吕萨克定律得LSS,=S,代人数据得 To T=400K。 (2)设初始气体压强为P1,把活塞作为研究对象， 由平衡条件有poS+pS2=Mg+poS+pS,代入数据得P1= 1.5×I05Pa;活塞b刚要到达汽缸底部时，向下的推力最 大，此时气体的体积为HS,压强为P2,由玻意耳定律 有p1(LS,+LS2)=pHS,代人数据得p2=2.25×10Pa;把活 塞作为研究对象，由平衡条件有pS1+p2S2=Mg+poS2+pS+ F,代人数据得F=75N。 *5.144cmHg9.42cm 【解析】两边气体均做等温变化。 对右管空气柱： 初状态：pp+l5.0cmHg-90 cmHg, 末状态：p右'=印左'， 由玻意耳定律得plS=p有''S, 代入数据得p右'=144 cmHg。 对左管空气柱：初状态：p左=75.0cmHg, 末状态：p右'=印左， 由玻意耳定律得p左l左S=p左'l左'S, 代入数据得h≈9.42cm。 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30cm时，左管水银柱下 降4cm,右管水银柱上升2cm,即左右两端水银柱高 度差变为h'=30cm,对左管内封闭的气体：p1=po-h= 40 cmHg,Vi=lS,Ti=280 K,p2=po-h'=46 cmHg, V='S,由理想气体状态方程得L=2,可得T,≈ T T 371.5K,则t=98.5℃。 参考答案与解析。 >m4.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0,0和0,0两对称轴测该长方体所 得电阻值相同。且是≠是、正说明该物质沿00和 O,0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；图丙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；图丁的形状，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 高中物理选择性必修第三册（人教版） 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】(I)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。 >m5.液体 基础练习 1.BCD【解析】液体分子间距离比固体分子间距离 略大，所以液体分子间的相互作用比固体分子间的相互 作用要弱，A错误；液体具有一定的体积，是液体分子 密集在一起的缘故，B正确；液体具有流动性是因为液 体分于热运动的平衡位置不固定，液体分子在液体里移 动比固体容易，所以其扩散速度也比固体的扩散速度 快，C、D正确。 2.C【解析】液体表面张力产生的原因是表面层里 的分子比液体内部稀疏，分子间相互作用力表现为引 力。分子间引力和斥力是同时存在的，分子间相互作用 力表现为引力是指分子引力和斥力的合力，C正确，A、 B、D错误 3.D【解析】因为水银不浸润玻璃，所以在完全失 重的情况下，其形状只由表面张力决定，在表面张力作 用下，水银的表面要收缩至最小，因而最终水银呈球 形，故D正确。 4.D【解析】浸润与不浸润是相对的。对玻璃来说 水银是不浸润液体，对铅来说水银是浸润液体，不同液 体对同一种固体也是不同的，A错误：在玻璃试管中， 如果液体能够浸润器壁，液面呈凹形，B错误；形成浸 润现象是因为固体分子吸引力大于液体内部分子力，C 错误；鸭子的羽毛上有一层油脂，使水不能浸润羽毛， 故D正确。 5.A【解析】液体的附着层具有收缩趋势，说明液 体不浸润固体。不浸润的成因是当固体分子吸引力小于 液体内部分子力时，附着层内液体分子比液体内部分子 稀疏，附着层中分子之间表现为引力，所以具有收缩的 趋势，A正确，C、D错误；表面张力是指液体和气体 之间的表面层内表现出来的分子引力，B错误。 6.ABD【解析】粉笔吸墨水是因为粉笔内部有很多 细小的通道，属于毛细现象，故A正确；棉花脱脂后在 其内部有许多细小的孔道，起到毛细管的作用，B正 确；托里拆利管内的水银面高于管外的水银面是大气压 52 力的作用结果，故C错误：植物根部的养分，能升到植 物上部枝叶中是一种毛细现象，故D正确。 7.BD【解析】甲管中液面比管外液面低，是因为 液体对甲管壁不浸润，乙管中液面比管外液面高，是因 为液体对乙管壁浸润，B、D正确，A、C错误。 8.B【解析】液晶是像液体一样可以流动，又具有 某些晶体结构特征的一类物质。液晶是介于液态与结晶 态之间的一种物质状态。液晶可以流动，固体不能流 动，液晶分子排列和固态分子排列不相同，但液晶不可 以像液体一样任意流动，所以和液态分子排列不相同， 从图像观察，A、C的图像分子排列整齐，是固体分子 排列示意图，D的图像分子排列杂乱无章，是液体分子 排列示意图，显然液晶分子排列示意图为B图像。 提升练习 9.AD【解析】仔细观察可以发现，小昆虫在水面 上站定或行进过程中，其脚部位置比周围水面稍下陷， 但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韧性非常好的 膜上一样，因此，这是液体的表面张力在起作用，浮在 水面上的缝衣针与小昆虫情况一样，A正确，C错误； 小木块浮于水面上时，木块的下部实际上已经陷入水中 (排开一部分水)受到水的浮力作用，是浮力与重力平 衡的结果，而非表面张力在起作用，B错误：喷泉喷到 空中的水分散时，每一小部分的表面都有表面张力在起 作用，且水处于完全失重状态，因而形成球状水珠（体 积一定情况下以球形表面积为最小，表面张力的作用使 液体表面有收缩到最小面积的趋势)，D正确。 10.BCD【解析】水银不浸润玻璃，但可能浸润其 他固体，所以A错误，B正确：在处于完全失重状态的 人造卫星上，如果液体浸润其器壁，液体和器壁的附着 层就会扩张，沿着器壁流散，故必须盖紧盖子，C正 确：由浸润和不浸润现象的微观原理可知，D正确。 11.(1)毛笔插入水中后，每根纤维都受到各个方 向的相同的水的作用力，故呈散开状态；拿出水面后， 外层的笔毛受水的表面张力作用，总要使其表面收缩至 最小，因而会收拢在一起。 (2)水和油对竹筷或玻璃棒是浸润液体，故能够引 流；水银对竹筷或玻璃棒是不浸润液体，浸润于铜或锌， 不能采用竹筷或玻璃棒引流，但可以用铜棒或锌棒引流。 >"情境题专项 1.AC【解析】墨水打翻了，用粉笔可以把墨水吸 干，属于毛细现象，选项A正确；洗头的时候，头发离 开水面时头发聚在一起，是表面张力的作用，选项B错 误；植物根部的养分，能升到植物的上部，是毛细现象， 选项C正确；自来水笔灌墨水时，把皮管按几下，墨水 就被吸到皮管里去了，这是大气压的作用，选项D错误。 2.D【解析】容器与液体所受重力均提供容器与液 体做匀速圆周运动的向心力。液体仅受表面张力的作