2.6 新材料基础巩固 2021—2022 学年高中物理粤教版（2019）选择性 必修第三册 一、选择题（共 15 题） 1．下列说法正确的是（　　） A．窗户上玻璃通常是矩形的，所以玻璃是晶体 B．只有浸润液体在细管中才会产生毛细现象 C．同一种液体对不同的固体，可能是浸润的，也可能是不浸润的 D．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性 2．关于液晶下列说法正确的是 ( 　　 ) A．液晶是液体和晶体的混合物 B．液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定 C．液晶是一种特殊的物质，具有光学的各向同性 D．所有物质在一定条件下都能成为液晶 3．下列说法不正确的是 (　) A．饱和气压不随温度的变化而变化． B．叶面上的露珠总是球形是由于液体表面张力的原因 C．晶体有确定的熔点而非晶体没有确定的熔点． D．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性 4．下列关于液晶的说法中正确的是 A．液晶在电压作用下的光学性质不会改变 B．液晶的状态不会受温度的影响 C．液晶和液体没有区别 D．在显示器方面的应用是液晶的主要应用方向 5．下列属于液晶分子示意图的是 A． B． C． D． 6．下列说法正确的是（　　） A．液晶是一种晶体 B．所有的晶体都表现为各向异性 C．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间的平均距离小于 r0 D．毛细管越细，产生的毛细现象就越显著 7．以下有关热学内容的叙述，其中正确的是（ ） A．在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力一定减小 B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 C．气体体积不变温度升高的过程中，每秒撞击单位面积器壁上的气体分子数增大 D．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性 8．甲、乙、丙、丁四位同学组成合作学习小组，对晶体和液晶的特点展开了讨论。他们的说法正确的是 （　　） A．甲说，晶体有单晶体和多晶体，都具有天然规则的几何外形 B．乙说，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有固定的熔点 C．丙说，液晶就是液态的晶体，其光学性质与多晶体相似，具有各向异性 D．丁说，液晶是一种在分子结构上介于固体和液体之间的中间态，它具有液体的流动性，又像某些晶体 那样具有光学各向异性 9．下列说法正确的是（　　） A．晶体在熔化的过程中分子平均动能逐渐增大 B．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质 C．一滴油酸酒精溶液体积为 V，在水面上形成的单分子油膜面积为 S，则油酸分子的直径 d  D．液体表面张力的方向与液体表面垂直 10．关于液晶和液体表面张力,下列说法中正确的是（ A．液晶是液体和晶体的混合物 ） V S B．液晶既具有流动性,又具有光学性质各向异性 C．水黾能够停在水面上,是由于它受到水的浮力大于其重力的缘故 D．小草上的露珠呈球形,是由于液体表面张力使其表面积具有扩张到最大趋势的缘故 11．关于液晶，以下说法正确的是（　　） A．液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的存在状态 B．因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏 C．人体组织中不存在液晶结构 D．笔记本电脑的彩色显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不 同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色 12．下列说法不正确的是（ ） A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 B．空气中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度， 这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 D．由于液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液面分子之间只有引力，没有斥力，所以液 体表面具有收缩的趋势 13．关于液晶的下列说法中正确的是（　　） A．液晶是液体和晶体的混合物 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 14．下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是（　　） A．图甲说明晶体都有确定熔点，且熔化过程分子平均动能变大 B．图乙水黾可以在水面自由活动，说明它所受的浮力大于重力 C．图丙液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的 D．图丁中的酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润 15．下列说法正确的是 A．晶体都具有各向异性 B．液体浸润固体是由于附着层分子间的距离比液体内部大 C．液晶显示器是利用液晶光学性质的各向异性制成的 D．水黾可以在水面自由活动说明它所受的浮力大于重力 二、填空题（共 4 题） 16．液晶：是介于固态和液态之间的一种物质状态。 液晶特点： （1）液晶态既具有液体的______性，又在一定程度上具有晶体分子的______排列的性质； （2）具有光学各向______性。 17．下列说法正确的是( ) A．晶体一定具有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体 B．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化 C．同一种化学成分形成的物质既可能是晶体，也可能是非晶体 D．一定温度下的饱和汽压，随饱和汽的体积增大而增大 E.汽车发动机用水作为冷却物质，是因为水的比热容较大 18．于固体、液体的性质和分子动理论，下列说法正确的是____．（填正确的答案标号 A．汽油的饱和气压随温度的升高而增大； B．液晶分子的空间排列是不稳定的，具有各向异性； C．液体中的布朗运动是由于液体分子的无规则运动引起的； D．质量和温度都相同的冰和水，内能一定相同； E．两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，这是因为铅柱间只有分子引力的作用 19．判断下列说法的正误． （1）表面张力的作用是使液面具有收缩的趋势，是分子力的宏观表现．( ) （2）昆虫可以在水面上自由走动是表面张力在起作用．( ) （3）水对所有固体都浸润．( ) （4）毛细管插入水中，管的内径越大，管内水面升高的越高．( ) （5）液晶是液体和晶体的混合物．( 三、综合题（共 4 题） ) 20．调查你家用过的和你见过的电子产品，哪些使用了液晶显示器？通过查阅资料，结合你了解的液晶相 关知识，就液晶的种类及应用情况整理一份材料，在班上与同学交流。 21．查阅资料，了解“柔性电子材料”和其主要应用，以及国际上有哪些机构在研究该材料。 22．如图所示，通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间，未通电时，看起来像一块毛玻璃，不透明； 通电后，看起采像一块普通玻璃，透明。通电雾化玻璃能满足玻璃的通透性和保护隐私的双重要求，被广 泛应用于各领域。请根据液晶的特点，分析其工作原理。 23．下列图示哪个是液晶态，这三种状态有什么区别和联系。 参考答案： 1．C 2．B 3．A 4．D 5．B 6．D 7．C 8．D 9．B 10．B 11．D 12．D 13．B 14．C 15．C 16． 流动 规则 异 正确 错误 17．BCE 18．ABC 19． 正确 错误 错误 20． 电子手表、数字电压、电流表、电视等都使用了液晶显示器。 常用的液晶种类及应用列举如下： 根据液晶形成的条件可分为热致液晶和溶致液晶；按相态分类可分为向列相，近晶相和手性相。 1．溶致液晶，将某些有机物放在一定的溶剂中，由于溶剂破坏结晶晶格而形成的液晶，被称为溶致液晶。 比如：简单的脂肪酸盐、离子型和非离子型表面活性剂等。溶致液晶广泛存在于自然界、生物体中，和生 命息息相关，但在显示中尚无应用。 2．热致液晶，热致液晶是由于温度变化而出现的液晶相。低温下它是晶体结构，高温时则变为液体，这 里的温度用熔点（TM）和清亮点（TC）来标示。液晶单分子都有各自的熔点和清亮点，在中间温度则以 液晶形态存在。目前用于显示的液晶材料基本上都是热致液晶。在热致液晶中，又根据液晶分子排列结构 分为三大类：近晶相（SMECTIC）、向列相（NEMATIC）和胆甾相（CHOLESTERIC）。 目前，各种形态的液晶材料基本上都用于开发液晶显示器，现在已开发出的有各种向列相液晶、聚合物分 散液晶、双（多）稳态液晶、铁电液晶和反铁电液晶显示器等。而在液晶显示中，开发最成功、市场占有 量最大、发展最快的是向列相液晶显示器。按照液晶显示模式，常见向列相显示就有 TN(扭曲向列相)模式、 HTN（高扭曲向列相）模式、STN（超扭曲向列相）模式、TFT（薄膜晶体管）模式等。 21． “柔性电子材料”是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术。相对于传统电子， 柔性电子具有更大的灵活性，能够在一定程度上适应不同的工作环境，满足设备的形变要求。但是相应的 技术要求同样制约了柔性电子的发展。首先，柔性电子在不损坏本身电子性能的基础上的伸展性和弯曲性， 对电路的制作材料提出了新的挑战和要求；其次，柔性电子的制备条件以及组成电路的各种电子器件的性 能相对于传统的电子器件来说仍然不足，也是其发展的一大难题。 主要应用：碳纳米管、氧化锌 在最近的 10 年间，在最近的 10 年间，康奈尔大学、普林斯顿大学、哈佛大学、西北大学、剑桥大学等国 际著名大学都先后建立了柔性电子技术专门研究机构等国际著名大学都先后建立了柔性电子技术专门研究 机构。 22． 在自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，像一块毛玻璃，可知入射光在液晶层发生漫反射，光线 可以通过，但通过量较少，而且没有规律。 通电以后，弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列，整个液晶层相当于一块普通的透明玻 璃，可知通电时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播。 23． 从某个方向上看液晶分子排列比较整齐，但从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的，故乙图是液 晶态。 区别与联系：固态，从宏观上讲，是指具有一定的体积和形状的物体，从微观上讲，是指组成物质的微观 粒子按一定规则周期性、对称性地排列，固态物质微粒都有较强的相互作用力，这些微粒在各自的平衡位 置附近做无规则的振动，一般不能离开自己的平衡位置，因此固体有一定的体积，也有一定的形状，此外， 对于单晶体，它还具有规则的几何形状和物理性质各向异性的特点。 液态，从宏观上讲，是指具有一定的体积，不容易被压缩，但没有一定的形状，能够流动的物体。从微观 上讲，组成物质的微粒间也有较强的作用力，分子的排列情况更接近于固体，只是它们的有规则排列局限 于很小的区域内，而众多的这些小区域之间则是完全无序地聚合在一起。组成液体的分子的运动主要也是 在某一平衡位置附近做无规则振动，但振动一小段时间就会挣脱周围分子的束缚而转移到另一个新的平衡 位置附近，因此液体具有流动性。 液晶态既具有液体的流动性，又具有晶体的分子排列整齐，各向异性的状态。