2.4 固体 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

2.4固体 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 学号： 班级： 姓名： 一、单项选择题 1 (2025南通模拟)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 2 (2023宿迁期末改编)如图所示，碳纳米管是管状的纳米级石墨．关于碳纳米管，下列说法正确的是(　　) A. 碳纳米管是非晶体 B. 碳纳米管具有固定的熔点 C. 碳纳米管的所有物理性质都是各向异性 D. 碳纳米管上所有的碳原子都是静止不动的 3 (2025南通如皋阶段测试)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(　　) 甲 乙 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. 石墨烯的熔化过程中，碳原子的平均动能不变 4 (2025南通海门抽测)嫦娥六号探测器顺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，其受压时不同表面会产生不同的压电效应(即由压力产生电荷的现象).如图所示，则下列说法正确的是(　　) A. 石英是非晶体 B. 石英没有确定的熔点 C. 石英内部分子按照一定的规律排列，具有空间上的周期性 D. 其导热性在不同表面也一定不同 5 (2025南通如东阶段测试)固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图所示，横轴表示时间t，纵轴表示温度T.下列判断正确的有(　　) A. 固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体 B. 固体甲一定有确定的几何外形，固体乙一定没有确定的几何外形 C. 在热传导方面固体甲一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性 D. 固体甲和固体乙的化学成分一定不相同 6 (2025淮安期中)常见的金属是一种多晶体．关于常见的金属，下列说法正确的是(　　) A. 具有规则的天然形状 B. 具有各向异性 C. 具有固定的熔点 D. 内部分子的排列无规则 7 (2025南通海门阶段测试)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，熔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 8 如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，石墨烯是单层的石墨，可以通过剥离石墨而获得，是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型材料．下列说法正确的是(　　) 石墨 石墨烯 A. 单层石墨烯的厚度约在纳米数量级 B. 石墨烯可以通过物理方法获得 C. 石墨和石墨烯中的碳原子都固定在六边形的顶点不动 D. 石墨烯熔化过程中吸热，碳原子的平均动能增加 9 如图所示是某物质凝固的温度—时间图像．下列分析中正确的是(　　) A. 该物质是非晶体，其熔点为80 ℃ B. 在16 min时，物质处于凝固过程 C. 在12 min时，物质已完全是固态 D. 物质只在8～18 min时，向外放热 二、解答题 10 内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐，岩盐的颗粒很大，我们能清楚地看出它的立方体形状．把大颗粒的岩盐敲碎后，小颗粒的岩盐仍然呈立方体形状．下图表示了岩盐晶体的平面结构：空心点为氯离子，实心点为钠离子，如果把它们用直线连起来，将构成一系列大小相同的正方形．作分界线AA1，使它平行于正方体的对角线；作分界线BB1，使它平行于正方形的一边．在两线的左侧各取一个钠离子M和N，为了比较这两个钠离子所受分界线另一侧的离子对它作用力的大小，分别以M、N为圆心，作两个相同的扇形，不考虑扇形以外远处离子的作用． (1)如果F表示两个相邻离子之间引力的大小，问：M、N所受扇形范围内的正负离子对它作用力的合力是F的多少倍？为使问题简化，设所有离子都是质点，而且它们之间的相互作用遵从“平方反比”规律． (2)根据计算结果解释：为什么敲碎的岩盐总是呈立方形状，而不会沿图中AA1分界线断开？ 提示：实际晶体中的作用力要复杂得多，但这里的分析对理解自然现象还是有用的． 1. 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，则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． 2. B　碳纳米管是管状的纳米级石墨，是晶体，有固定的熔点，故A错误，B正确；碳纳米管不是所有物理性质都是各向异性，故C错误；碳纳米管上所有的碳原子并不是静止不动的，它们在不停地振动，故D错误． 3. D　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；由于厚1 mm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d＝ m≈3×10-10 m，故B错误；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；石墨烯是单晶体物质，在熔化过程中，温度不变，故碳原子的平均动能不变，故D正确． 4. C　晶体有确定的熔点，石英是单晶体，有确定的熔点，故A、B错误；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，故C正确；由题意知，石英晶体具有各向异性的压电效应，但导热性不一定具有各向异性，故D错误． 5. A　晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，所以固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体，故A正确；固体甲若是多晶体，则没有确定的几何外形，固体乙是非晶体，一定没有确定的几何外形，故B错误；在热传导方面固体甲若是多晶体，表现出各向同性，固体乙一定表现出各向同性，故C错误；固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体，但是固体甲和固体乙的化学成分有可能相同，故D错误． 6. C　单晶体具有规则的几何形状，而多晶体和非晶态没有规则的天然形状，故A错误；非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性，故B错误；无论是单晶体还是多晶体都具有固定的熔点，故C正确；无论是单晶体还是多晶体，晶体内部的分子均按一定的规律排布，即具有一定的规律性，故D错误． 7. B　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；组成物质的分子、原子或离子并不是静止不动的，它们在不停地振动，图中所画的点是它们振动的平衡位置，故C错误；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，可以判断该合成云母为单晶体，故D错误． 8. B　据查到的资料可知，1 mm厚的石墨大约包含三百万层石墨烯，所以计算可得单层石墨烯的厚度约在纳米数量级以下，故A错误；由题意可知，可以通过剥离石墨而获得石墨烯，所以石墨烯可以通过物理方法获得，故B正确；石墨和石墨烯中的碳原子是运动的，故C错误；石墨烯是晶体，熔化过程中吸热，温度不变，碳原子的平均动能不变，故D错误． 9. B　根据温度—时间图像可以看出，温度随时间的增加有降低的趋势，降低过程中有一段温度不变，可知该物质是晶体，故A错误；在16 min时，物质温度不变，故物质处于凝固过程，故B正确；在12 min时，物质处于凝固过程，此时物质状态为固态和液态共存，故C错误；晶体在整个凝固过程中都向外放热，不只是在8～18 min时向外放热，故D错误． 10. (1)设每个正方形的边长为a，相距r的两个离子作用为 ，则相邻离子之间引力F＝； M受力FM＝2××cos 45°－＝0.91； N受力FN＝－2××cos 45°＝0.29. (2)由于FM>FN，所以在岩盐受到敲击时，在平行于正方形的方向上容易断裂． 学科网（北京）股份有限公司 $