2.4 固体 学科素养提升练（解析版） 一、选择题 1．关于热平衡，晶体和非晶体下列说法中，不正确的是（　　） A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值 B．标准状况下冰水混合物与 0℃的水未达到热平衡 C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 D．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体 2．随着科技的发展，国家对晶体材料的研究也越来越深入，尤其是对稀士晶体的研究，已 经走在世界的前列。关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　） A．晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形 B．同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 C．单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 D．多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性 3．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（　　） A．凡是晶体，都具有确定的几何外形 B．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点 C．晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的 D．晶体都有各向异性，非晶体是各向同性 4．关于晶体和非晶体，下列说法中错误的是（　　） A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 B．晶体有天然规则的几何形状，也有确定的熔点 C．不可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体 D．晶体在熔化过程中，分子平均动能不变，内能增加 5．下列说法符合分子动理论观点的是（　　） A．用气筒打气需外力做功，是因为分子间的斥力作用 B．单晶体的所有物理性质都是各向异性的 C．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子势能先减小后增加 D．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子间引力先增大后减小 6．关于固体与液体，下列说法正确的是（　　） A．若物体表现为各向同性，则该物体一定是非晶体 B．所有物质都具有液晶态 C．液晶中分子排列的有序性介于固体和液体之间 D．晶体在熔化过程中，温度不变，内能不变 7．下列说法正确的是（　　） A．只有气体与气体之间才能发生扩散现象 B．物体的温度升高时，每个分子的动能一定都增大 C．布朗运动反映了液体分子或气体分子的无规则运动 D．单晶体的所有物理性质都具有各向异性 8．有一块长方形的铜条，有关它的三种说法：①这是一块单晶体，因为它有规则的几何形 状；②这是一块多晶体，因为它内部的分子排列是不规则的；③这是一块非晶体，因为它 的物理性质表现为各向同性。这三种说法中（　　） A．①②是错的 B．②③是错的 C．①③是错的 D．都是错的 9．关于石墨和金刚石的区别，下面说法正确的是（　　） A．石墨和金刚石是同种物质微粒组成的空间结构相同的晶体 B．金刚石晶体结构紧密，所以质地坚硬，石墨晶体是层状结构，所以质地松软 C．石墨与金刚石是不同的物质微粒组成的不同晶体 D．石墨导电、金刚石不导电是由于组成它们的化学元素不同 10．下列说法正确的是（　　） A．晶体的物理性质都具有各向异性 B．因为石英是晶体，所以用石英制成的玻璃也是晶体 C．晶体熔化过程中分子平均动能不变，因此其内能不变 D．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列 11．下面哪些现象能说明晶体与非晶体的区别（　　） A．食盐粒透明，橡胶不透明 B．金刚石的密度大，松香的密度小 C．冰熔化时温度保持不变，松香熔化时温度不断升高 D．石墨可导电，沥青不导电 12．2020 年，“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，石英晶体沿垂直于 x 轴晶面上的压电效应最显著，则石英晶体（　　） A．具有各向异性的压电效应 B．没有确定的熔点 C．有确定的几何形状 D．是多晶体 13．下列说法正确的是（ ） A．晶体都有固定的熔点和规则的外形 B．分子间距离越大，分子势能越大 C．单晶体的某些物理性质具有各向异性 D．温度越高分子运动越剧烈，分子的平均动能越大 E．布朗运动不是分子的运动，但反映了分子的无规则运动 14．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．蔗糖受潮后粘在一起，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 15．下列说法中正确的是（ ） A．在做布朗运动的实验时，得到某个观测记录如图 1 所示。图中记录的是某个微粒做布 朗运动的轨迹 B．图 2 正确地反映分子间作用力 f 和分子势能 Ep 随分子间距离 r 变化的关系 C．图 3 为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可知状态①的温度比状态②的温 度高 D．图 4 为甲、乙两种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系图象，可以判断出甲 一定为单晶体，乙一定为非晶体 E．如图 5 所示，一定量的理想气体从状态 a 沿直线变化到状态 b，在此过程中，其压强逐 渐增大 二、解答题 16．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。如图表示了岩盐晶体的 平面结构：粉红点为氯离子，灰点为钠离子，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 ，使它平行于正方形的对角线，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。 17．食盐晶体的结构可以用钠离子和氯离子空间分布的示意图表示（如图），图中相邻离 子的中心用线连起来了，组成了一个个大小相等的立方体。现在要估算相邻两个钠离子中 心的距离，除了知道食盐的密度  为 2.17 �103 kg/m3 外，还要知道哪些数据？请用字母表示 这些已知数据，推导出相邻两个钠离子中心距离的表达式。 提示：图中最小立方体的个数与离子数目相等。 参考答案： 1．B 【解析】 A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值，选项 A 正确，不符合题 意； B．标准状况下冰水混合物的温度为 0℃，与 0℃的水能达到热平衡，选项 B 错误，符合题 意； C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项 C 正确，不符合题意； D．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则表现为各向异性，该球一定是 单晶体，选项 D 正确，不符合题意。 故选 B。 2．D 【解析】 A．单晶体有规则的几何外形，多晶体和非晶体则没有规则的几何外形，故 A 错误； B．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如煤炭与金刚石，故 B 错误； C．单晶体和多晶体都具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项 C 错误； D．多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性， 选项 D 正确。 故选 D。 3．B 【解析】 A．多晶体，没有确定的几何外形，所以 A 错误； B．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，所以 B 正确； C．晶体内部，非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的，所以 C 错误； D．单晶体具有各向异性，多晶体与非晶体都具有各向同性，所以 D 错误； 故选 B。 4．B 【解析】 A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，例如天然水晶与石英玻璃，A 正 确，不符合题意； B．单晶体有规则的几何形状，多晶体则没有规则的几何形状，晶体有确定的熔点，B 错误， 符合题意； C．多晶体和非晶体的物理性质表现为各向同性，单晶体某些物理性质表现为各向异性， 所以不可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体，C 正确，不符合题意； D．晶体在熔化中，晶体的温度不变，分子平均动能不变，可分子的势能增加，内能增加， D 正确，不符合题意。 故选 B。 5．C 【解析】 A．用气筒打气需外力做功，是因为气体的压强的缘故，不符合分子动理论观点，故 A 错 误； B．单晶体的部分物理性质都是各向异性的，是由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情 况不同，不符合分子动理论观点，故 B 错误； C．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小 后增大，符合分子动理论观点，故 C 正确； D．相距较远的两个分子相互靠近的过程中，开始时由于两分子之间的距离大于 r0，分子 力表现为引力，该力先增大后减小；当分子间距小于 r0，分子力为斥力，随二者距离的减 小而增大．不符合分子动理论观点，故 D 错误。 故选 C。 6．C 【解析】 A．若物体表现为各向同性，可能是多晶体也可能是非晶体，A 错误； B．人们见的物质状态为气、液、固态，较为生疏的有电浆和液晶，所以并不所有物质都 具有液晶态，B 错误； C．液晶一方面像液体具有流动性，另一方面像晶体，分子在特定方向排列比较整齐有序， 具有各向异性特点，故液晶中分子排列的有序性介于固体和液体之间，C 正确； D．晶体在熔化过程中，温度保持不变，但吸收热量，内能会增加，D 错误。 故选 C。 7．C 【解析】 A．扩散现象在固体、液体或者气体中都能发生，选项 A 错误； B．物体的温度升高时，平均动能变大，但是并非每个分子的动能一定都增大，选项 B 错 误； C．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体颗粒的无规则运动，反映了液体分子或气体分 子的无规则运动，选项 C 正确； D．单晶体具有各向异性，但是并不是单晶体的所有物理性质都具有各向异性，故 D 错误。 故选 C。 8．D 【解析】 铜条虽具有规则的几何形状，但它是多晶体，它的内部分子排列是规则的，但构成多晶体 的单晶体颗粒的排列是不规则的，故 D 正确，ABC 错误。 故选 D。 9．B 【解析】 石墨和金刚石是碳的同素异形体，其化学性质相同。它们的分子的空间结构不同，石墨中 的碳原子排列为层状结构，层与层间距离很大，所以其质地松软；金刚石中的碳原子排列 紧密，相互间作用力很强，所以其质地坚硬。 故选 B。