2019-2020学年鲁科版物理选修3-3新素养同步练习：第2章 固体 章末过关检测(二) Word版含解析
鲁科版高中物理选修3-3同步练测：模块练测2(含答案)
模块练测2建议用时 实际用时满分 实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1.(盐城模拟)下列说法中正确的是（ ） A.布朗运动是由于液体分子对液体中悬浮微粒碰撞作用不平衡造成的B.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而增大C.气体压强的大小只与气体的温度有关D.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传递给高温物体2.一定质量的气体在温度升高、体积变大的过程中（ ）A.气体分子平均动能可能不变B.气体可能放出热量C.气体的内能一定增大D.气体一定对外做功3.关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（ ）A.晶体一定有天然的规则外形B.冰有固定的熔点，一定是晶体C.晶体的物理性质一定表现为各向异性D.水晶片和玻璃片都是透明的，故它们都是晶体4.在图5中的四个图象是一定质量的气体，按不同的方法由状态 变到状态 ，则反映气体变化过程中从外界吸热的是（ ）图55.(黄冈模拟)下面提供了科技发展的四则信息:①低温技术已有重大突破，1933年低温已达0.25 K ，1957年达到了2× K ，1995年通过一系列巧妙的方法已达到 K.随着低温技术的出现和发展，科学家一定能把热力学温度降到绝对零度以下.②随着火箭技术的发展，人类一定能够在地球上任意位置的上空发射一颗同步卫星.③一个国际科研小组正在研制某种使光速大大降低的介质，这些科学家希望在不久的将来能使光的速度降到每小时40 m 左右，慢到几乎与乌龟爬行的速度相仿.④由于太阳的照射，海洋表面的温度可达30 ℃左右，而海洋深处的温度要低得多，在水深600 m 1 000 m 的地方，水温约4℃，因此人们正在研制一种抗腐蚀的热交换器，利用海水温差发电，并取得了成功.请辨别、判断以上信息中正确的是（ ） A.①② B.②④ C.①③ D.③④6.下列说法正确的是（ ） A.物体吸收热量，其温度一定升高 B.热量只能从高温物体向低温物体传递 C.遵守热力学第一定律的过程一定能实现D.做功和热传递是改变物体内能的两种方式7.关于物体的内能及分子运动的下列说法中，不正确的是（ ）A.扩散现象说明了分子在不停地运动着B.擦火柴，火柴头燃烧起来，说明做功能改变物体的内能。
2019-2020学年鲁科版物理选修3-5新素养同步讲义：第2章 第1节 电子的发现与汤姆孙模型 Word版含答案
第1节电子的发现与汤姆孙模型1．了解物质结构早期研究的基本历程．2．知道阴极射线的产生及其本质，理解汤姆孙对阴极射线研究的方法及电子发现的意义．(重点)3．了解汤姆孙原子模型．一、物质结构的早期探究1．1661年，玻意耳以化学实验为基础建立了科学的元素论．2．19世纪初，道尔顿提出了原子论，认为原子是元素的最小单元．3．1811年，意大利化学家阿伏伽德罗提出了分子假说，指出分子可以由多个相同的原子组成．1．请你简述我国古代对物质的结构有哪些探究？提示：老子讲“道生一，一生二，二生三，三生万物”．墨子认为物体是由不可分割的最小单元“端”构成的．二、电子的发现1．阴极射线：科学家研究稀薄气体放电时发现，当玻璃管内的气体足够稀薄时，阴极发出一种射线，这种射线能使玻璃管壁发出荧光，这种射线称为阴极射线．2．汤姆孙对阴极射线本质的探究(1)通过实验巧妙利用静电偏转力和磁场偏转力相抵消等方法，确定了阴极射线粒子的速度，并测量出了粒子的比荷，qm＝ERB．(2)换用不同材料的阴极和不同的气体，所得粒子的比荷相同．这说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是各种物质中共有的成分．3．结论(1)阴极射线是带电粒子流．(2)不同物质都能发射这种带电粒子，它是各种物质中共有的成分，其质量是氢离子的质量的11 800，汤姆孙将这种带电粒子称为电子．(3)电子的发现说明原子具有一定的结构，即原子是由电子和其他物质组成的．4．电子发现的意义：电子的发现揭开了认识原子结构的序幕．5．微观世界的三大发现：19世纪末微观世界有三大发现．(1)1895年伦琴发现了X射线．(2)1896年法国科学家贝克勒尔发现了放射性．(3)1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子．(1)英国物理学家汤姆孙认为阴极射线是一种电磁辐射．()(2)组成阴极射线的粒子是电子．()(3)电子是原子的组成部分，电子电荷量可以取任意数值．()提示：(1)×(2)√(3)×三、汤姆孙原子模型汤姆孙认为，原子带正电的部分应充斥整个原子，很小很轻的电子镶嵌在球体的某些固定位置，正像葡萄干嵌在面包中那样，这就是原子的葡萄干面包模型．2．汤姆孙的原子模型成功解决了哪些问题？提示：(1)原子呈电中性：电子带的负电被原子带的正电抵消．(2)原子的平衡状态：电子一方面要受正电荷的吸引，另一方面又要相互排斥，因此必然有一个平衡状态．(3)原子的电离：原子失去电子或得到电子，就会变成离子．(4)发射和吸收特定频率的电磁波：电子在它们的平衡位置附近做简谐振动，可以发射或吸收特定频率的电磁波．阴极射线与电子的发现1．阴极射线气体的电离和导电：通常情况下，气体是不导电的；但在强电场中，气体能够被电离而导电．在研究气体放电时一般都用玻璃管中的稀薄气体．稀薄气体导电时可以看到辉光放电现象．2．确定阴极射线粒子带电性质的方法(1)粒子在电场中运动如图所示．带电粒子在电场中运动，受电场力作用运动方向发生改变(粒子质量忽略不计)．带电粒子在不受其他力作用时，若沿电场线方向偏转，则粒子带正电；若逆着电场方向偏转，则粒子带负电．(2)粒子在磁场中运动，如图所示．粒子将受到洛伦兹力作用F ＝q v B ，速度方向始终与洛伦兹力方向垂直，利用左手定则即可判断粒子的电性．不考虑其他力的作用，如果粒子按图示方向进入磁场，且做顺时针的圆周运动，则粒子带正电；若做逆时针的圆周运动，则粒子带负电．通过上述方法可判定阴极射线是带有负电的粒子． 3．比荷的测定方法(1)让粒子通过正交的电磁场，让其做直线运动，根据二力平衡，即q v B ＝qE 得到粒子的运动速度v ＝EB．①(2)在其他条件不变的情况下，撤去电场，保留磁场让粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即q v B ＝m v 2r．②(3)由①②确定比荷的表达式：q m ＝EB 2r ．4．电子的发现(1)汤姆孙测得阴极射线粒子的比荷约为1011 C/kg ，电荷量与氢离子基本相同，质量为氢离子的11 800．(2)最后经定量计算，汤姆孙认定组成阴极射线的粒子为电子．1897年，物理学家汤姆孙正式测定了电子的比荷，打破了原子是不可再分的最小单位的观点．因此，汤姆孙的实验是物理学发展史上最著名的经典实验之一．在汤姆孙测电子比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从电子枪C出来的电子经过A、B间的电场加速后，水平射入长度为L的D、G平行板间，接着在荧光屏中心F 出现荧光斑．若在D、G间加上方向向下，场强为E的匀强电场，电子将向上偏转；如果再利用通电线圈在D、G电场区加上一垂直纸面的、磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画)，荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，电子向下偏转，偏转角为θ，试解决下列问题：(1)说明图中磁场沿什么方向；(2)根据L、E、B和θ，求出电子的比荷．[思路点拨] 两板间只加电场时电子在电场力作用下做类平抛运动，同时加上电场和磁场后电场力和洛伦兹力大小相等，做匀速直线运动，只加磁场时做匀速圆周运动．[解析] (1)两板D 、G 间只加磁场时，电子向下偏转，说明电子所受洛伦兹力的方向向下，由左手定则可判定磁场方向垂直纸面向里．(2)电子在两板间做匀速直线运动，qE ＝Bq v ，电子在磁场中偏转时如图所示， Bq v ＝m v 2r由图可知：L ＝r ·sin θ 由以上各式得q m ＝E sin θB 2L．[答案] (1)垂直纸面向里 (2)E sin θB 2L(1)电子在复合场中做匀速直线运动的条件是粒子受到的洛伦兹力和电场力大小相等方向相反即eE＝e v B．(2)电子在磁场中偏转要确定运动轨迹，圆心角和偏向角相等．1．如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将()A．向纸内偏转B．向纸外偏转C．向下偏转D．向上偏转解析：选D．通电直导线的电流方向向左，由安培定则可判断导线下方的磁场垂直于纸面向外，组成阴极射线的粒子是电子，电子向右运动，由左手定则可知电子向上偏转．测定带电粒子比荷的两种方法1．利用磁偏转测比荷，由q v B ＝m v 2R 得q m ＝vBR ，只需知道磁感应强度B 、带电粒子的初速度v 和偏转半径R 即可．2．利用电偏转测比荷，偏转量y ＝12at 2＝12qU md ·⎝⎛⎭⎫L v 2，故q m ＝2yd v 2UL 2．所以在偏转电场U 、d 、L 已知时，只需测量v 和y 即可．如图所示为汤姆孙用来测定电子比荷的装置．当极板P 和P ′间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O 点处，形成一个亮点；加上偏转电压U 后，亮点偏离到O ′点，O ′点到O 点的竖直距离为d ，水平距离可忽略不计；此时在P 与P ′之间的区域里再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁感应强度，当其大小为B 时，亮点重新回到O 点．已知极板水平方向长度为L 1，极板间距为b ，极板右端到荧光屏的距离为L 2．(1)求打在荧光屏O 点的电子速度的大小； (2)推导出电子比荷的表达式．[解析] (1)当电子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，电子做匀速直线运动，亮点重新回到中心O 点，设电子的速度为v ，则e v B ＝eE ，得v ＝E B ，即v ＝UBb．(2)当极板间仅有偏转电场时，电子以速度v 进入后，竖直方向做匀加速运动，加速度为a ＝eU mb ．电子在水平方向做匀速运动，在电场内的运动时间为t 1＝L 1v ．这样，电子在电场中，竖直向上偏转的距离为d 1＝12at 21＝eL 21U2m v 2b ．离开电场时竖直向上的分速度为v ⊥＝at 1＝eL 1U m v b．电子离开电场做匀速直线运动，经t 2时间到达荧光屏，t 2＝L 2v ．t 2时间内向上运动的距离为d 2＝v ⊥t 2＝eUL 1L 2m v 2b ．这样，电子向上的总偏转距离为d ＝d 2＋d 1＝eU m v 2b L 1·⎝⎛⎭⎫L 2＋L 12，可解得e m ＝UdB 2bL 1⎝⎛⎭⎫L 2＋L 12．[答案] (1)U Bb (2)UdB 2bL 1⎝⎛⎭⎫L 2＋L 122．如图所示，让一束均匀的阴极射线从两极板正中间垂直穿过正交的电磁场，选择合适的磁感应强度B 和两极之间的电压U ，带电粒子不发生偏转，然后撤去电压，粒子做匀速圆周运动，并垂直打到极板上，两极板之间的距离为d ，求阴极射线中带电粒子的比荷．解析：设阴极射线粒子的电荷量为q ，质量为m ，则在电磁场中由平衡条件得，q Ud ＝q v B撤去电场后，由牛顿第二定律得，q v B ＝m v 2R又R ＝d 2解得q m ＝2U B 2d 2．答案：2UB 2d 2[随堂检测]1．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是()A．阴极射线本质是氢原子B．阴极射线本质是电磁波C．阴极射线本质是电子D．阴极射线本质是X射线解析：选C．阴极射线是原子受激发射出的电子，关于阴极射线是电磁波、X射线都是在研究阴极射线过程中的一些假设，是错误的．2．(多选)下列说法中正确的是()A．汤姆孙精确地测出了电子电荷量e＝1．602 177 33(49)×10－19 CB．电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴实验”测出的C．汤姆孙油滴实验更重要的发现是：电荷量是量子化的，即任何电荷量只能是e的整数倍D．通过实验测得电子的比荷及电子电荷量e的值，就可以确定电子的质量解析：选BD．电子的电荷量是密立根通过“油滴实验”测出的，A、C错误，B正确．测和电子电荷量e的值，可以确定电子的质量，故D正确．出比荷的值em3．对于电子的发现，以下说法中正确的是()A．汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子B．汤姆孙通过实验测定了阴极射线的电荷量C．密立根通过油滴实验测定了阴极射线的比荷值D．原子的葡萄干面包模型是道尔顿提出的解析：选A．1897年汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子，并测出了电子的比荷，提出了葡萄干面包模型．故选A．4．阴极射线管中的高电压的作用是()A．使管内气体电离B．使管内产生阴极射线C．使管内障碍物的电势升高D．使电子加速解析：选D．在阴极射线管中，阴极射线是由于阴极处于炽热状态而发射出的电子流，通过高电压使电子加速获得能量，与玻璃发生撞击而产生荧光．故选项D正确．5．汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷(电子电荷量与质量之比)，其实验原理如图所示．电子流平行于极板射入，极板P、P′间同时存在匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B时，电子流不会发生偏转；极板间只存在垂直纸面向里的匀强磁场B时，电子流穿出平行板电容器时的偏转角θ＝115rad．已知极板长L＝3．0×10－2m，电场强度大小为E＝1．5×104 V/m，磁感应强度大小为B＝5．0×10－4 T．求电子比荷．解析：无偏转时，洛伦兹力和电场力平衡，则eE＝e v B只存在磁场时，有e v B＝m v2r，由几何关系r＝Lsin θ偏转角很小时，r≈Lθ联立上述各式并代入数据得电子的比荷 e m ＝EθB 2L＝1．3×1011 C/kg ． 答案：1．3×1011 C/kg[课时作业]一、单项选择题1．下列说法正确的是( )A ．汤姆孙发现了电子并测出电子的电荷量B ．稀薄气体导电可以看到辉光现象C ．阴极射线是一种电磁波D ．以上说法都不对解析：选B ．汤姆孙发现了电子，但电子的电荷量是由密立根油滴实验测出的，A 错．稀薄气体被电离可以导电，产生辉光现象，B 对．阴极射线是带负电的粒子流，即电子，C 错．2．下列说法中错误的是( )A ．原子是可以再分的，是由更小的微粒组成的B ．通常情况下，气体是导电的C ．在强电场中气体能够被电离而导电D ．平时我们在空气中看到的放电火花，就是气体电离导电的结果解析：选B ．电子的发现说明原子是可以再分的，A 对；通常情况下，气体不导电，但在强电场中被电离后可导电，B 错，C 、D 对．3．下列关于电子的说法正确的是( ) A ．只有少数物质中有电子 B ．不同的物质中具有不同的电子 C ．电子质量是质子质量的1 836倍D ．电子是一种粒子，是构成物质的基本单元解析：选D ．汤姆孙对不同材料的阴极发出的射线进行研究，均为同一种粒子，即电子，电子是构成物质的基本单元，它的质量远小于质子质量．由此可知D 正确，B 、C 错误．4．英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现( ) A ．阴极射线在电场中偏向正极板一侧B ．阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同C ．不同材料所产生的阴极射线的比荷不同D ．汤姆孙已准确得出阴极射线粒子的电荷量解析：选A．汤姆孙利用其设计的阴极射线管，将不同的气体充入管内，用多种不同的金属分别制成阴极，结果证明比荷大体相同，C错．汤姆孙和他的学生通过测量得知阴极射线粒子的电荷量与氢离子的电荷量大小基本相同，D错；阴极射线带负电，A对，B错．5．阴极射线从阴极射线管中的阴极发出，在其间的高电压下加速飞向阳极，如图所示，若要使射线向上偏转，所加磁场的方向应为()A．平行于纸面向左B．平行于纸面向上C．垂直于纸面向外D．垂直于纸面向里解析：选C．阴极射线是高速电子流，由左手定则可判断磁场方向垂直纸面向外．6．如图所示为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空，A为发射热电子的阴极，K 为接在高电势点的加速阳极，A 、K 间电压为U ，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K 的小孔中射出的速度大小为v ，下面的说法中正确的是( )A ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度变为2vB ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度变为v2C ．如果A 、K 间距离保持不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为v2D ．如果A 、K 间距离保持不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为22v 解析：选D ．对电子从A 到K 的过程应用动能定理：Ue ＝12m v 2－0，所以电子离开K时的速度取决于A 、K 之间电压的大小，A 错，B 错；如果电压减半，则v 应变为原来的22，C 错，D 对．二、多项选择题7．关于阴极射线的性质，下列说法正确的是( ) A ．阴极射线带负电 B ．阴极射线带正电C ．阴极射线的比荷比质子的比荷大D ．阴极射线的比荷比质子的比荷小解析：选AC ．通过对阴极射线在电场、磁场中偏转的研究发现阴极射线带负电，而且比荷比氢离子的比荷大得多，故A 、C 正确．8．如图是密立根油滴实验的示意图．油滴从喷雾器嘴喷出，落到图中的匀强电场中，调节两板间的电压，通过显微镜观察到某一油滴静止在电场中，下列说法正确的是( )A ．油滴带负电B ．油滴质量可通过天平来测量C ．只要测出两板间的距离和电压就能求出油滴所带的电荷量D ．该实验测得油滴所带电荷量等于元电荷的整数倍解析：选AD ．由图知，电容器板间电场方向向下，油滴所受的电场力向上，则知油滴带负电，故A 正确．油滴的质量很小，不能通过天平测量，故B 错误．根据油滴受力平衡得：mg ＝qE ＝q U d ，得q ＝mgdU ，所以要测出两板间的距离、电压和油滴的质量才能求出油滴的电量，故C 错误．根据密立根油滴实验研究知：该实验测得油滴所带电荷量等于元电荷的整数倍，故D 正确．9．关于电子的发现，下列叙述中正确的是( ) A ．电子的发现，说明原子是由电子和原子核组成的 B ．电子的发现，说明原子具有一定的结构 C ．电子是第一种被人类发现的微观粒子D ．电子的发现，比较好地解释了物体的带电现象解析：选BCD ．发现电子之前，人们认为原子是不可再分的最小粒子，电子的发现，说明原子有一定的结构，B 正确；电子是人类发现的第一种微观粒子，C 正确；物体带电的过程，就是电子的得失和转移的过程，D 正确．10.如图所示是电子射线管的示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x 轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(沿z 轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )A ．加一磁场，磁场方向沿z 轴负方向B ．加一磁场，磁场方向沿y 轴正方向C ．加一电场，电场方向沿z 轴正方向D ．加一电场，电场方向沿y 轴正方向解析：选BC ．由于电子沿x 轴正方向运动，若所受洛伦兹力向下，使电子射线向下偏转，由左手定则可知磁场方向应沿y 轴正方向；若加电场使电子射线向下偏转，所受电场力方向向下，则所加电场方向应沿z 轴正方向，由此可知B 、C 正确．三、非选择题11.为测定带电粒子的比荷qm ，让这个带电粒子垂直飞进平行金属板间，已知匀强电场的场强为E ，在通过长为L 的两金属板间后，测得偏离入射方向的距离为d ，如果在两板间加垂直电场方向的匀强磁场，磁场方向垂直粒子的入射方向，磁感应强度为B ，则离子恰好不偏离原来方向，求比荷qm的值为多少？解析：只加电场时，在垂直电场方向 d ＝12⎝⎛⎭⎫Eq m ⎝⎛⎭⎫L v 02 加磁场后，粒子做直线运动，则q v 0B ＝Eq ，即v 0＝E B ．联立解得：q m ＝2dEB 2L 2．答案：2dEB 2L 212.如图所示，有一电子束穿过具有匀强电场和匀强磁场的空间区域，该区域的电场强度和磁感应强度分别为E 和B ．(1)如果电子束的速度为v 0，要使电子束穿过上述空间区域不发生偏转，电场和磁场应满足什么条件？(2)如果撤去磁场，电场区域的长度为l ，电场强度的方向和电子束初速度方向垂直，电场区域边缘离屏之间的距离为d ，要使电子束在屏上偏移距离为y ，所需加速电压为多大？解析：(1)要使电子不发生偏转则：eE ＝e v 0B ，E ＝v 0B ． (2)电子在电场中向上偏转量s ＝12·eE m t 2，且tan θ＝v y v 0，其中v y ＝eEm t ． 在加速电场中eU ＝12m v 20，v 0＝l t ． 偏移距离y ＝s ＋d tan θ，由以上各式可得U ＝El （l ＋2d ）4y ．答案：(1)E ＝v 0B (2)El （l ＋2d ）4y。
鲁科版 高中物理 选修3-3 第2章 固体 寒假复习题含答案
绝密★启用前鲁科版高中物理选修3-3 第2章固体寒假复习题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.下列说法正确的是()A．玻璃块有规则的几何形状，所以它是晶体B．不具有规则形状的物体，一定不是晶体C．打碎一块石英以后，使它失去了天然面，没有规则的外形，变成了非晶体D．单晶体在外形上都具有天然规则的几何形状，其对应表面之间的夹角大小是相等的2.关于光敏电阻，下列说法正确的是()A．受到光照越强，电阻越小B．受到光照越弱，电阻越小C．它的电阻与光照强弱无关D．以上说法都不正确3.关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是()A．可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，则该球体一定是单晶体D．一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，则这块晶体一定是多晶体4.下列说法正确的是()A．黄金可以切割加工成各种形状，所以是非晶体B．同一种物质只能形成一种晶体C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的D．玻璃没有确定的熔点，也没有天然规则的几何形状5.晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于()A．破坏空间点阵结构，增加分子动能B．破坏空间点阵结构，增加分子势能C．破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能D．破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分子动能6.纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用．下列关于晶体的说法正确的是() A．晶体内的微观粒子在永不停息地做无规则热运动B．晶体内的微观粒子间的相互作用很强，使各粒子紧紧地靠在一起C．晶体的微观粒子在不同方向上排列情况不同D．晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序，无法预测7.某物体表现出各向异性，这是由于组成物体的物质微粒()A．在空间的排列不规则B．在空间按一定的规则排列C．数目较多的缘故D．数目较少的缘故8.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图(a)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(b)所示，则()A．甲、乙是非晶体，丙是晶体B．甲、丙是晶体，乙是非晶体C．甲、丙是非晶体，乙是晶体D．甲是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体9.如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程.图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T.从图中可以确定的是()A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B．曲线M的bc段表示固液共存状态C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态10.下列说法中正确的是()A．玻璃是晶体B．食盐是非晶体C．云母是晶体D．石英是非晶体二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)下列关于探索晶体结构的几个结论中正确的是()A．1912年，德国物理学家劳厄用X射线来探测固体内部的原子排列，才证实了晶体内部的物质微粒的确是按一定的规律整齐地排列起来的B．组成晶体的物质微粒，没有一定的规则，在空间杂乱无章地排列着，并且晶体的微观结构没有周期性特点C．晶体内部各微粒之间还存在着很强的相互作用力，这些作用力就像可以伸缩的弹簧一样，将微粒约束在一定的平衡位置上D．热运动时，晶体内部的微粒可以像气体分子那样在任意空间里做剧烈运动12.（多选）下列说法中正确的是()A．不锈钢具有很强的耐腐蚀性，广泛应用于制造餐具、外科手术器械及化工设备B．有机高分子材料是由碳、氢、氧、氮、硅、硫等元素的有机化合物构成的材料C．复合材料则是由几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料D．玻璃钢不是复合材料13.(多选)下列说法正确的是()A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的B．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构C．凡各向同性的物质一定是非晶体D．晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的14.(多选)关于石墨与金刚石的区别，下列说法中正确的是()A．石墨与金刚石是由不同物质生成的不同晶体B．石墨和金刚石是由同种物质生成的不同微观结构的晶体C．金刚石中原子间作用力比石墨的大，金刚石有很大的硬度D．金刚石是单晶体，石墨是多晶体分卷II三、简答题(共3小题,每小题10.0分,共30分)15.用沥清铺成的路面，冬天变硬，夏天变软，沥青是晶体材料还是非晶体材料？列举生活中的晶体和非晶体例子.16.什么叫晶体的微观结构？如何解释晶体外形的规则性和晶体的各向异性？17.地矿工作者在野外考察时发现了一种矿石，该矿石具有某种规则的外形，当沿某一方向敲击时，比较容易将其一层层剥离，而沿其他方向敲击则不然，你对该矿石可作出怎样的判断？四、计算题(共1小题,每小题10.0分,共10分)18.如图所示为食盐晶体结构示意图，食盐晶体是由钠离子(图中○)和氯离子(图中●)组成的，这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上都是等距离地交错排列的.已知食盐的摩尔质量是58.5 g/mol，食盐的密度是2.2 g/cm3，阿伏加德罗常数为 6.0×1023mol－1，试估算食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离.答案1.【答案】D【解析】单晶体有天然规则的几何形状，各对应表面之间的夹角相等；而多晶体不具有天然规则的几何形状，非晶体也没有天然规则的几何形状.石英被打碎以后，并没有改变其内部结构，依然是晶体，A、B、C错，D对.2.【答案】A3.【答案】C【解析】根据各向异性和各向同性只能确定是否为单晶体，无法用来鉴别晶体和非晶体，选项A 错误；薄片在力学性质上表现为各向同性，也无法确定薄片是多晶体还是非晶体，选项B错误；固体球在导电性质上表现为各向异性，则一定是单晶体，选项C正确；某一晶体的物理性质显示各向同性，并不意味着该晶体一定是多晶体，对于单晶体并非所有物理性质都表现为各向异性，选项D错误.4.【答案】D【解析】常见的金属都是多晶体，因而黄金也是多晶体，只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，故A错.同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体，故B错.单晶体只在某些物理性质上表现出各向异性，并不是所有物理性质都表现出各向异性，故C错.玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，D对.5.【答案】B【解析】晶体有固定的熔点，熔化过程吸收的热量用于破坏空间点阵结构，因温度不变，所以分子动能不变，吸收的热量用于增加分子势能，内能增加，所以B正确.6.【答案】C【解析】7.【答案】B【解析】物体表现出各向异性，从微观上讲，是由于物质微粒按一定的规则排列，构成了空间点阵结构的缘故.8.【答案】B【解析】由图(a)知，甲、乙各向同性，丙各向异性；由图(b)知，甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点.所以甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体.9.【答案】B【解析】只有晶体存在固定的熔点T0，曲线M的bc段表示固液共存状态，曲线M的ab段表示固态，曲线N的ef段不表示固态，曲线N的fg段不表示液态，选项B正确，A、C、D错误.10.【答案】C【解析】玻璃是非晶体，食盐、云母、石英都是晶体，故选项C正确.11.【答案】AC【解析】劳厄在1912年用X射线证实了晶体内部结构的规律性.而晶体内部微粒都只能在各自的平衡位置附近振动，是因为微粒间存在着相互作用力的结果.12.【答案】ABC13.【答案】ABD【解析】晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确；各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错误.14.【答案】BC【解析】石墨和金刚石的化学成分相同，即是同种物质，但它们的微观结构不同，所以构成不同的晶体，具有不同的性质.15.【答案】沥青冬天变硬，夏天变软，说明它没有一定的熔点，所以沥青是非晶体.食盐、味精、冰糖为晶体，玻璃为非晶体.16.【答案】组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子)，依照一定的规律在空间中整齐地排列.晶体中物质微粒的相互作用很强，微粒的作用不足以克服它们的相互作用而远离，微粒的运动表现为：在一定的平衡位置附近不停地做微小的摆动，这种结构叫晶体的微观结构.晶体的各向异性由晶体的内部结构决定.在不同方向上排列的物质微粒数目不相同，就引起不同方向上的物理性质不同，表现为晶体的各向异性.17.【答案】由于该矿石具有规则外形，且不同方向具有不同的力学性质，即具有各向异性，而各向异性是单晶体独有的性质，故可知该矿石为单晶体.18.【答案】4×10－10m【解析】1 mol食盐中有N A个氯离子和N A个钠离子，离子总数为2N A，因为摩尔体积V与摩尔质量M和物质密度ρ的关系为V＝，所以一个离子所占的体积为V0＝＝.由图可知V0就是图中每四个离子所夹的正方体的体积，此正方体的棱长d＝＝.而最近的两个钠离子中心间的距离r＝d＝＝ 1.41×m≈4×10－10m。
2020-2021学年鲁科版高中物理选修3-3章末综合测评2含答案解析
【最新】鲁科版高中物理选修3-3章末综合测评2 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．下列说法中正确的是（）A．常见的金属材料都是多晶体B．只有非晶体才显示各向同性C．凡是具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体D．多晶体不显示各向异性E.非晶体显示各向异性2．由同一种化学成分形成的物质（）A．既可能是晶体，也可能是非晶体B．是晶体就不可能是非晶体C．可能生成几种不同的晶体D．只可能以一种晶体结构的形式存在E.物理性质可以有很大差别3．从物体外形来判断是否是晶体，正确的是（）A．玻璃块有规则的几何形状，所以它是晶体B．不具有规则形状的物体，一定不是晶体C．敲打一块石英以后，使它失去了天然面，没有规则的外形了，但它仍然是晶体D．晶体在外形上具有规则的几何形状是天然的，非晶体规则的几何形状一定是人工加工出来的E.某个物体的形状不规则，也可能是晶体4．关于晶体和非晶体的下列说法中，错误的是（）A．凡是晶体，都具有天然的几何外形B．金属整体表现为各向同性，故金属是非晶体C．化学成分相同的物质，只能生成同一晶体D．晶体的各向异性是组成晶体的微粒呈现有序排列的结果E.具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体5．国家游泳中心——水立方，像一个蓝色透明的“冰块”，透过它，游泳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做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚体)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E.可以做成规则形状的物体6．下列关于白磷与红磷的说法中，正确的是（）A．它们是由不同的物质微粒组成的B．它们有不同的晶体结构C．它们具有相同的物理性质D．白磷的燃点低，红磷的燃点高E.白磷具有立方体结构，红磷具有层状结构7．新型金属材料有铝合金、镁合金、钛合金以及稀有金属，以下关于它们的说法正确的是（）A．铝合金密度小，导电性好，可代替铜用作导电材料B．镁合金既轻又强，被誉为“未来的钢铁”，可制造超音速飞机和宇宙飞船C．稀有金属能改善合金性能，用于制造光电材料、磁性材料等D．钛合金是制造直升机某些零件的理想材料E.“镍钛诺”合金具有形状记忆的特点，可以制造铆钉8．如图所示是某种晶体加热熔化时，它的温度T随时间t的变化图线，由图可知（）A．该种晶体的熔点是60℃B．图线中间平坦的一段，说明这段时间晶体不吸收热量C．这种晶体熔化过程所用时间是6 minD．A、B点对应的物态分别是固态和液态E.在图线中的AB段，吸收的热量增大了分子势能二、填空题9．（1）常见的固体中：___________是晶体；__________是非晶体．A．玻璃B．云母C．水晶石D．沥青E．食盐（2）下列物质：云母、食盐、蜂蜡、橡胶、铜，具有固定熔化温度的有_________；物理性质表现为各向同性的有____________________．三、解答题10．说说石墨与金刚石的相同点和不同点．11．地矿工作者在野外考察时发现了一种矿石，该矿石具有某种规则的外形，当沿某一方向敲击时，比较容易将其一层层剥离，而沿其他方向敲击则不然，你对该矿石可做出怎样的判断？12．某校研究性学习小组为估测太阳对地面的辐射功率，制作了一直径0.2 m的0 ℃的冰球，在环境温度为0 ℃时，用黑布把冰球包裹后悬吊在弹簧测力计下放在太阳光中．经过40 min后弹簧测力计示数减少了3.49 N．请你帮助这个小组估算太阳光垂直照射在某一单位面积上的辐射功率．冰的熔化热为3.35×105 J/kg.13．石墨和金刚石都是由碳原子构成的晶体，它们的空间结构不同．已知碳的摩尔质量M＝12.0 g/mol，石墨的密度为ρ1＝2.25 g/cm3，金刚石的密度ρ2＝3.52 g/cm3，试求石墨和金刚石中相邻原子间的平均距离各多大？参考答案1．ACD【解析】A、常见的金属：金、银、铜、铁、铝、锡、铅等都是多晶体，选项A正确；B、因为非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性，所以选项BE错误，D正确；C、有天然的规则的几何形状的物体一定是单晶体，选项C正确．点睛：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几何形状；单晶体具有各向异性，而多晶体具有各向同性；无论是单晶体还是多晶体都具有固定的熔点；无论是单晶体还是多晶体晶体内部的分子按一定的规律排布即具有一定的规律性．2．ACE【详解】同一种元素会由于微粒的空间点阵结构不同而生成不同的同素异形体，而同一种元素的同素异形体可以是晶体也可以是非晶体，同素异形体由于晶体结构不一样，在物理性质上有很大区别，故ACE正确，BD错误。
2019-2020学年鲁科版物理选修3-3新素养同步练习：第2章 第2节 固体的微观结构第3节 材料科技与人类文明随
[随堂检测]1．下列关于金属材料的说法正确的是()A．金属材料一般只指纯金属B．通常使用的金属材料大多是合金C．钢是指纯度非常高的铁，而不锈钢是铁和碳的合金再加上铬合成的D．不锈钢只是在干燥的环境里才不生锈，若在潮湿的环境里，也很容易生锈解析：选B.金属材料一般包括金属与合金，而不是指纯金属，但通常使用的金属材料大多是合金，故A错误，B正确；钢是铁和碳的合金，而不是指高纯度的铁，不锈钢则是铁和碳再加上铬的合金，故C项错误；不锈钢具有很强的耐腐蚀性，在潮湿的环境里也不容易生锈，故D项错误．2．(多选)如图所示是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线判断下列说法正确的是()A．a是晶体B．b是晶体C．a是非晶体D．b是非晶体解析：选AD.晶体在熔化过程中不断吸热，但温度却保持不变(熔点对应的温度)，而非晶体没有确定的熔点，不断加热，非晶体先变软，然后熔化，温度却不断上升，因此a对应的是晶体，b对应的是非晶体．3．发现晶体内部的物质微粒是按一定的规律整齐排列的科学家是()A．劳厄B．伦琴C．玻尔D．富勒解析：选A.1912年，德国物理学家劳厄用X射线来探测固体内部的原子排列，证实了晶体内部的物质微粒是按一定的规律整齐排列的．4．请举例说明新材料对现代文明的作用．答案：半导体材料促进计算机发展，高温材料促进航天工业的进步，光导纤维促进通信技术发展等．[课时作业]一、单项选择题1．下列晶体中属于金属晶体的是()A．金刚石和氧化钠B．锗和锡C．银和氧化钠D．镍和金解析：选D.根据晶体的结合类型可知氧化钠是离子晶体；锗、锡和金刚石是原子晶体；银、镍和金是金属晶体，故选D.2．从物体外形来判断晶体，正确的是()A．玻璃块有规则的几何形状，所以它是晶体B．不具有规则形状的物体，一定不是晶体C．敲打一块石英，使它失去天然的几何外形后，它就不是晶体了D．单晶体在外形上都具有天然的规则的几何形状解析：选D.玻璃块有规则的几何形状是人工方法加工的，不具有规则形状的物体有可能是多晶体．单晶体具有天然的规则的几何外形，敲打失去天然的几何外形后，仍是晶体．3．关于石墨与金刚石的区别，下列说法正确的是()A．它们是由不同物质微粒组成的不同晶体B．它们是由相同物质微粒组成的相同晶体C．金刚石是晶体，石墨是非晶体D．金刚石比石墨原子间作用力大，金刚石有很大的硬度解析：选D.金刚石和石墨是同一种物质微粒(碳原子)在不同条件下生成的不同晶体，它们有不同的微观结构，表现在宏观上的物理性质不一样，故D正确．4．日本一位材料研究所的科学家发明了一种“碳纳米管温度计”，这种温度计被认定是世界上最小的温度计．研究人员在长约6～10 nm，直径为7～10 nm的碳纳米管中充入液态的金属镓．当温度升高时，管中的镓就会膨胀，通过电子显微镜就能读取温度值．这种温度计测量的范围可以从18 ℃到490 ℃，精确度较高，可用于检查电子线路是否异常，测定毛细血管的温度等许多方面．由以上信息判断下列推测中不正确的是() A．碳纳米管的体积在18 ℃至490 ℃之间随温度变化很小，可忽略不计B．金属镓的体积在18 ℃至490 ℃之间随温度变化很小，可忽略不计C．金属镓的体积在18 ℃至490 ℃之间随温度变化比较均匀D．金属镓的熔点很低，沸点很高解析：选B.由题中信息知这种温度计测温范围为18～490 ℃，精确度高，可以推断，在测温范围内，碳纳米管体积变化很小，而金属镓的体积随温度均匀变化，故错误的选项为B.5．下列关于晶体空间结构的说法中，不正确的是()A．构成晶体空间结构的物质微粒，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结构，是由于晶体中物质微粒之间相互作用力很强，所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间结构的结点上不能动C．所谓空间结构与空间结构的结点，都是抽象的概念；结点是指组成晶体的物质微粒做微小振动的平衡位置D．相同的物质微粒，可以构成不同的空间结构，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解析：选B.组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子，组成晶体的物质微粒在平衡位置附近做微小振动，物质微粒之间还存在着相互作用．晶体的物质微粒之所以能构成空间结构，是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，物质微粒可构成不同的空间结构，故选B.6．下列说法中不正确的是()A．不锈钢具有很强的耐腐蚀性，广泛应用于制造餐具、外科手术器械及化工设备B．有机高分子材料是由碳、氢、氧、氮、硅、硫等元素的有机化合物构成的材料C．复合材料是由几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料D．玻璃钢不是复合材料解析：选D.玻璃钢、碳纤维和陶瓷复合材料等都是新型的复合材料，D错．二、多项选择题7．有关晶体的排列结构，下列说法正确的是()A．同种元素原子按不同的结构排列有相同的物理性质B．同种元素原子按不同的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解析：选BD.晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质．同种元素原子也会有多种排列结构．例如：碳原子按层状结构排列形成石墨，按网状结构排列形成金刚石．8．晶体具有各向异性的特点是由于()A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同C．晶体内部结构的无规则性D．晶体内部结构的有规则性解析：选AD.晶体的各向异性是由于晶体内部结构的有规则性，使不同方向上物质微粒的排列情况不同，故选A、D.9．材料如果按特性分类，可分为()A．结构材料．信息材料C．复合材料．功能材料解析：选AD.按照材料的特性，可以把材料分为结构性材料和功能性材料两类．结构性材料主要利用材料的力学特性，功能性材料主要利用材料的声、光、热、电、磁等特性．10．关于半导体的导电性能随某些物理因素的变化而变化的说法正确的是()A．在极低的温度下，纯净的半导体像导体一样导电性良好B．在极低的温度下，纯净的半导体电阻率很高C．在较高的温度下，有光照射时或掺入杂质后，半导体导电性能大大增强D．在较高的温度下，有光照射时或掺入杂质后，半导体像绝缘体一样不导电解析：选BC.纯净的半导体在低温下的电阻率很高，呈现出绝缘性，故A错误，B正确；在较高的温度下或用某种频率的光照射半导体时，半导体的电阻率会显著下降，导电性能大大提高．通常，当半导体中的杂质含量较高时，电阻率很小，呈现出一定的金属性，故C 正确，D错误．三、非选择题11．有一块物质薄片，某人为了检验它是不是晶体，做了一个实验．他以薄片的正中央O为坐标原点，建立xOy平面直角坐标系，在两个坐标轴上分别取两点x1和y1，使x1和y1到O点的距离相等．在x1和y1上分别固定一个测温元件，再把一个针状热源放在O点，发现x1和y1点的温度都在缓慢升高．甲同学说：若两点温度的高低没有差异，则该物质薄片一定是非晶体．乙同学说：若两点温度的高低有差异，则该物质薄片一定是晶体．请对两位同学的说法作出评价．(1)甲同学的说法是________(选填“对”或“错”)的；理由是__________________．(2)乙同学的说法是________(选填“对”或“错”)的；理由是__________________．解析：单晶体中，物质微粒的排列顺序及物质结构在不同方向上是不一样的，因此单晶体表现出各向异性．而非晶体中，物质微粒排列顺序及物质结构在不同方向是一样的，因此非晶体表现出各向同性．对于多晶体，由于其中小晶粒是杂乱无章地排列的，因此也表现出各向同性．由此可知，表现出各向同性的不一定是非晶体，而表现出各向异性的一定是晶体．答案：(1)错因为有些晶体在导热性上也有可能是各向同性的或两个特定方向上的同性并不能说明各个方向上都同性(2)对因为只有晶体才具有各向异性12．利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的结构．如图所示的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征．则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是什么？解析：共同特点是：(1)在确定方向上原子有规律地排列，在不同方向上原子排列规律一般不同．(2)原子排列具有一定的对称性．答案：见解析。
最新鲁科版高中物理选修3-3单元测试题全套及答案
最新鲁科版高中物理选修3-3单元测试题全套及答案章末综合测评(一)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括7小题，每小题6分．在每小题给出的五个选项中有三项符合题目要求，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；选错1个扣3分，最低得分为0分)1．关于气体分子，下列说法正确的是()A．气体分子可以做布朗运动B．气体分子的运动是无规则的热运动C．气体分子的动能是变化的D．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动E．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大【解析】布朗运动是指悬浮颗粒因受分子作用力不平衡而引起的悬浮颗粒的无规则运动，选项A错误；气体分子因不断相互碰撞其动能瞬息万变，选项B、C正确；气体分子不停地做无规则热运动，其分子间的距离大于10r0，因此气体分子间除相互碰撞的短暂时间外，相互作用力十分微弱，分子的运动是相对自由的，可以充满所能达到的整个空间，选项D正确；气体分子在不停地做无规则运动，分子间距离不断变化，选项E错误．【答案】BCD2．有一门窗敞开的房间，上午8点的温度为10 ℃，下午1点的温度为20 ℃.假定大气压强无变化，则上午8点与下午1点相比较，房间内() A．每个空气分子的速率都小B．空气分子的平均动能较小C．空气分子的个数不相同D．空气分子的分布密度相同E．某个分子的速率可能变大【解析】温度是分子平均动能的标志，8点时10 ℃，空气分子平均动能小，故B正确．分子永不停息做无规则运动，温度降低平均动能减小，某个分子的速率有可能增大，有可能减小，有可能不变，故A错E对．温度高时，质量不变时，压强增大，由于门窗敞开，内部气体向外流出，20 ℃时分子个数少，分子密度减小，故C对、D错．【答案】BCE3．下列有关物体内能的说法正确的是()A．橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加B．1 kg 0 ℃的水内能比1 kg 0 ℃的冰内能大C．静止的物体其分子的平均动能不为零D．物体被举得越高，其分子势能越大E．物体的速度增大，其内能也增大【解析】橡皮筋被拉伸时，要克服分子力做功，故其分子势能增加，A对；1 kg 0 ℃的水变成0 ℃的冰要放出热量，故1 kg 0 ℃的水内能大，B对；静止的物体动能为零，但分子在永不停息地运动，其平均动能不为零，同理被举高的物体，重力势能增加，但其体积不变，分子势能不变，故C对，D错；动能与内能没有联系，E错．【答案】ABC4．已知阿伏伽德罗常数为N A，某物质的摩尔质量为M(kg/mol)，该物质的密度为ρ(kg/m3)，则下列叙述中正确的是()A．1 kg该物质所含的分子个数是ρN AB．1 kg该物质所含的分子个数是1M N AC．该物质1个分子的质量是ρN A(kg)D．该物质1个分子占有的空间是MρN A(m3)E．该物质的摩尔体积是M ρ【解析】 1 kg该物质所含的分子个数是1M N A，A错、B对；该物质1个分子的质量是MN A，C错；该物体的摩尔体积为Mρ，故1个分子占有的体积为MρN A，D、E正确．【答案】BDE5．下列哪些现象属于热运动()A．把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，经相当长的一段时间把它们再分开，会看到它们相接触的面都是灰蒙蒙的B．把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，而我们喝汤时尝到了胡椒的味道C．含有泥沙的水经一定时间会澄清D．用砂轮打磨而使零件的温度升高E．汽车驶过后扬起灰尘【解析】热运动在微观上是指分子的运动，如扩散现象；在宏观上表现为温度的变化，如“摩擦生热”、物体的热传递等，而水的澄清过程是由于泥沙在重力作用下的沉淀，不是热运动，C错误，A、B、D正确；灰尘不属于微观粒子，不能说明分子的运动情况，E错误．【答案】ABD6．关于分子间相互作用力与分子间势能，下列说法正确的是()A．在10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力B．分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零C．当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越小D．分子间距离越大，分子间的斥力越小E．两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢【解析】在10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力和斥力，选项A正确；分子间作用力为零时，分子间的势能最小，但不是零，选项B错误；当分子间作用力表现为引力时，随分子间的距离增大，克服分子力做功，故分子势能增大，选项C错误；分子间距离越大，分子间的引力和斥力都是越小的，选项D正确；两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢，选项E正确．【答案】ADE7.分子力比重力、引力等要复杂得多，分子势能跟分子间的距离的关系也比较复杂．图示为分子势能与分子间距离的关系图象，用r0表示分子引力与分子斥力平衡时的分子间距，设r→∞时，E p＝0，则下列说法正确的是()图1A．当r＝r0时，分子力为零，E p＝0B．当r＝r0时，分子力为零，E p为最小C．当r0<r<10r0时，E p随着r的增大而增大D．当r0<r<10r0时，E p随着r的增大而减小E．当r<r0时，E p随着r的减小而增大【解析】由E p－r图象可知，r＝r0时，E p最小，再结合F－r图象知此时分子力为0，则A项错误，B项正确；结合F－r图象可知，在r0<r<10r o内分子力表现为引力，当间距增大过程中，分子引力做负功分子势能增大，则C项正确，D项错误；结合F－r图象可知，在r<r0内分子力表现为斥力，当间距减小过程中，分子斥力做负功，分子势能增大，则E项正确．【答案】BCE二、非选择题(本题共5小题，共58分．按题目要求作答)8．(11分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：(1)关于油膜面积的测量方法，下列说法中正确的是________．(填字母代号)A．油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面积B．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积C．油酸酒精溶液滴入水中后，要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积D．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能散开，等到状态稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积(2)实验中，将1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液，又测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴，现将1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2 m2的单分子薄层由此可估算油酸分子的直径d＝________m.【解析】(1)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液滴在水面上，油膜会散开，待稳定后，再在玻璃上画下油膜的轮廓，用坐标纸计算油膜面积，故选D.(2)一滴油酸酒精溶液里含油酸的体积：V ＝1200×150cm 3＝10－10m 3油酸分子的直径d ＝V S ＝10－100.2m ＝5×10－10m.【答案】 (1)D (2)5×10109．(11分)在用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①往边长约为40cm 的浅盘里倒入约2cm 深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定． ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上． 完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是________．(填写步骤前面的数字)(2)将1cm 3的油酸溶于酒精，制成300cm 3的油酸酒精溶液；测得1cm 3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m 2.由此估算出油酸分子的直径为______m.(结果保留一位有效数字)【解析】 根据纯油酸的体积V 和油膜面积S ，可计算出油膜的厚度L ，把油膜厚度L 视为油酸分子的直径，则d ＝V S ，每滴油酸酒精溶液的体积是150cm 3，而1cm 3的油酸溶于酒精，制成300cm 3的油酸酒精溶液，则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积是V ＝1300×150cm 3，则根据题目要求保留一位有效数字，可知油酸分子的直径为5×10－10m.【答案】 (1)④①②⑤③ (2)5×10－1010．(12分)已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m 3、摩尔质量M ＝1.8×102 kg/mol ，阿伏伽德罗常数N A ＝6.0×1023mol －1.试求体积V ＝360mL 的水中含有水分子的总数N 和水分子的直径d (结果保留一位有效数字)．【解析】 水的质量为ρ V ，故水的摩尔数为ρV M ，故水中含有水分子的总数N ＝ρV M N A ＝1.2×1025；设水分子间没有间隙，则一个水分子的体积为V 0＝V N ＝M ρN A，因为V 0＝16πD 3，故水分子的直径D ＝36M ρN A π＝2×10－9m. 【答案】 1.2×1025 2×10－9m11．(12分)银是电阻率很小的导电体，假设银导线中50%的银原子的最外层电子脱离原子核的束缚而成为自由电子．求银导线中自由电子数的密度(即单位体积内银导线中自由电子的个数)．计算时取银的密度ρ＝1.0×104kg/m3，银的摩尔质量M＝0.10kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023mol－1.(计算结果保留两位有效数字)【解析】1m3银导线的质量m＝ρV＝1.0×104kg这些银的物质的量n＝mM＝1.0×105 mol含有银原子的数目N＝nN A＝6.0×1028个银导线中自由电子数的密度为ρe＝N·50%V＝3.0×1028m－3.【答案】 3.0×1028m－312．(12分)在标准状况下，有体积为V的水和体积为V的水蒸气，已知水的密度为ρ，阿伏伽德罗常数为N A，水的摩尔质量为M A，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V A，求：(1)说明标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系；(2)它们中各有多少水分子？(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离．【解析】(1)分子的平均动能只与温度有关，当温度相同时，分子的平均动能相同，故标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能大小相等．(2)体积为V的水，质量为M＝ρV①分子个数为N＝MM A N A ②解①②得N＝ρVM A N A ③对体积为V的水蒸气，分子个数为N′＝VV A N A. ④(3)设相邻的两个水分子之间的平均距离为d，将水分子视为球体，每个水分子的体积为V0＝VN＝16πd3 ⑤解③⑤得：d＝36MAρN Aπ⑥设相邻的水蒸气中两个水分子之间距离为d′，将水分子占的空间视为正方体．V′＝VN′＝d′3 ⑦解④⑦得d′＝3VAN A.【答案】(1)相等(2)ρVM A N AVV A N A(3)36MAρN Aπ3VAN A章末综合测评(二)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分．在每小题给出的五个选项中有三项符合题目要求，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；选错1个扣3分，最低得分为0分)1．下列说法中正确的是()A．常见的金属材料都是多晶体B．只有非晶体才显示各向同性C．凡是具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体D．多晶体不显示各向异性E．非晶体显示各向异性【解析】常见的金属：金、银、铜、铁、铝、锡、铅等都是多晶体，选项A正确；因为非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性，所以选项B、E错误，选项D正确；有天然的规则的几何形状的物体一定是单晶体，选项C正确．【答案】ACD2．由同一种化学成分形成的物质()A．既可能是晶体，也可能是非晶体B．是晶体就不可能是非晶体C．可能生成几种不同的晶体D．只可能以一种晶体结构的形式存在E．物理性质可以有很大差别【解析】同一种元素会由于微粒的空间点阵结构不同而生成不同的同素异形体．而同一种元素的同素异形体可以是晶体也可以是非晶体．同素异形体由于晶体结构不一样，在物理性质上有很大区别，综上所述A、C、E正确．【答案】ACE3．从物体外形来判断是否是晶体，正确的是()A．玻璃块有规则的几何形状，所以它是晶体B．不具有规则形状的物体，一定不是晶体C．敲打一块石英以后，使它失去了天然面，没有规则的外形了，但它仍然是晶体D．晶体在外形上具有的规则的几何形状是天然的，非晶体规则的几何形状一定是人工加工出来的E．某个物体的形状不规则，也可能是晶体【解析】玻璃块规则的几何形状，是人工加工的，不是天然的，所以玻璃仍是非晶体；不具有规则外形的物体可以是非晶体，也可能是多晶体．故C、D、E正确．【答案】CDE4．关于晶体和非晶体的下列说法中，错误的是()A．凡是晶体，都具有天然的几何外形B．金属整体表现为各向同性，故金属是非晶体C．化学成分相同的物质，只能生成同一晶体D．晶体的各向异性是组成晶体的微粒呈现有序排列的结果E．具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体【解析】单晶体有天然的几何形状而多晶体没有，所以选项A不正确，E 正确；金属是多晶体，多晶体的物理性质也是各向同性，所以选项B不正确；化学成分相同的物质，若能形成多种空间点阵结构，就能生成多种晶体，例如，碳能生成石墨和金刚石，磷能生成白磷和红磷等，所以选项C不正确；晶体分子的有序排列，使得晶体沿不同方向的分子数不同，其物理性质表现出各向异性，所以选项D正确．【答案】ABC5．国家游泳中心——水立方，像一个蓝色透明的“冰块”，透过它，游泳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做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚体)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E．可以做成规则形状的物体【解析】非晶体没有一定的熔点，在物理性质上表现为各向同性．可以人工加工成规则形状的物体，故A、D、E正确．【答案】ADE6．下列关于白磷与红磷的说法中，正确的是()A．它们是由不同的物质微粒组成的B．它们有不同的晶体结构C．它们具有相同的物理性质D．白磷的燃点低，红磷的燃点高E．白磷具有立方体结构，红磷具有层状结构【解析】白磷和红磷是同一种物质微粒在不同条件下生成的不同晶体，它们有着不同的微观结构，故表现在宏观上的物理性质不一样，白磷的燃点低，红磷的燃点高，故B、D、E选项正确．【答案】BDE7．新型金属材料有铝合金、镁合金、钛合金以及稀有金属，以下关于它们的说法正确的是()A．铝合金密度小，导电性好，可代替铜用作导电材料B．镁合金既轻又强，被誉为“未来的钢铁”，可制造超音速飞机和宇宙飞船C．稀有金属能改善合金性能，用于制造光电材料、磁性材料等D．钛合金是制造直升机某些零件的理想材料E．“镍钛诺”合金具有形状记忆的特点，可以制造铆钉【解析】被誉为“未来的钢铁”的是钛合金，可用于制造超音速飞机和宇宙飞船；而镁合金既轻又强，可用来制造直升机的某些零件镍钛合金被称为形状记忆合金，故选项A、C、E正确．【答案】ACE8．如图1所示是某种晶体加热熔化时，它的温度T随时间t的变化图线，由图可知()图1A．该种晶体的熔点是60 ℃B．图线中间平坦的一段，说明这段时间晶体不吸收热量C．这种晶体熔化过程所用时间是6 minD．A、B点对应的物态分别是固态和液态E．在图线中的AB段，吸收的热量增大了分子势能【解析】从该种晶体熔化时的变化曲线可知，该晶体从20℃开始加热，随着时间的增加而温度升高，经过2 min后达到60℃，此时已经达到晶体熔点，晶体开始熔化，但物体还是处在固态．A、B平坦的一段线段说明晶体吸收了热量，但温度并没有升高，这些热量全部用来破坏晶体的规则结构，增大分子间的势能，此段时间是固态和液态共存．熔化过程共用了4 min，图线的B点说明晶体全部熔化，变成液态．所以A、D、E正确.【答案】ADE二、非选择题(本题共5小题，共52分．按题目要求作答)9．(10分)(1)常见的固体中：①___________是晶体；②__________是非晶体．A．玻璃B．云母C．水晶石D．沥青E．食盐(2)下列物质：云母、食盐、蜂蜡、橡胶、铜，具有固定熔化温度的有________________；物理性质表现为各向同性的有____________________．【解析】云母、食盐、铜都是晶体，故具有固定的熔化温度；蜂蜡、橡胶属于非晶体，没有固定的熔化温度；云母、食盐为单晶体．【答案】(1)①B(或云母)、C(或水晶石)、E(或食盐)②A(或玻璃)、D(或沥青)(2)云母、食盐、铜蜂蜡、橡胶、铜10．(10分)说说石墨与金刚石的相同点和不同点．【解析】石墨与金刚石都是由碳原子构成的晶体，但它们的物理性质有很大差异，石墨有良好的导电性，金刚石几乎不导电．金刚石硬度高，而石墨是松软的．石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同，石墨的层状结构决定了它的质地柔软，而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度．【答案】见解析11．(8分)地矿工作者在野外考察时发现了一种矿石，该矿石具有某种规则的外形，当沿某一方向敲击时，比较容易将其一层层剥离，而沿其他方向敲击则不然，你对该矿石可做出怎样的判断？【解析】由于该矿石具有规则外形，且不同方向具有不同的力学性质，可知该矿石为单晶体．【答案】见解析12．(12分)某校研究性学习小组为估测太阳对地面的辐射功率，制作了一直径0.2 m的0 ℃的冰球，在环境温度为0 ℃时，用黑布把冰球包裹后悬吊在弹簧测力计下放在太阳光中．经过40 min后弹簧测力计示数减少了3.49 N．请你帮助这个小组估算太阳光垂直照射在某一单位面积上的辐射功率．冰的熔化热为3.35×105 J/kg.【解析】冰球熔化掉重量为3.49 N的过程中需要吸收的能量：Q＝λ m＝3.35×105×3.499.8J＝1.19×105 J.此热量就是太阳在40 min内照射在直径为0.2 m的冰球上的热量，设太阳垂直照在单位面积上的辐射功率为P，则Q＝PtS，P＝QtS＝1.19×10540×60×3.14×0.12W/m2＝1.58×103W/m2.【答案】 1.58×103W/m213．(12分)石墨和金刚石都是由碳原子构成的晶体，它们的空间结构不同．已知碳的摩尔质量M＝12.0 g/mol，石墨的密度为ρ1＝2.25 g/cm3，金刚石的密度ρ2＝3.52 g/cm3，试求石墨和金刚石中相邻原子间的平均距离各多大？【解析】每个碳原子体积V0＝M ρN A把每个碳原子看成球体V0＝43π(d2)3＝πd36由以上两式可得d＝36MπρNA石墨和金刚石中相邻原子间的平均距离d1＝36Mπρ1NA≈2.6×10－10 m，d2＝36Mπρ2NA≈2.2×10－10 m.【答案】 2.6×10－10 m 2.2×10－10 m章末综合测评(三)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分．在每小题给出的五个选项中有三项符合题目要求，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；选错1个扣3分，最低得分为0分)1．液体与固体相比较具有的不同特点是()A．没有确定的形状B．体积不易被压缩C．物质分子振动的位置不确定D．物质分子在某位置附近振动一段时间，又移动到新的位置振动E．具有分子势能【解析】液体没有确定的形状，不易被压缩，物质分子的位置不确定，有分子势能；固体有确定的形状，不易被压缩，物质分子在固定位置附近振动，有分子势能．因此液体与固体具有的不同特点，选项A、C、D.【答案】ACD2．下列有关液晶的说法中正确的是()A．液晶具有流动性B．液晶具有各向异性C．液晶的光学性质随所加压力的变化而变化D．液晶就是液态的晶体E．液晶态的分子排列是稳定的【解析】液晶具有液体的流动性和晶体的各向异性．它是一种处于液晶态的物质，其光学性质随压力的变化而变化，故D、E错误，A、B、C均正确．【答案】ABC3．下面说法错误的是()A．鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿——毛细现象B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形——表面张力C．粉笔能吸干纸上的墨水——浸润现象D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水——毛细现象E．雨伞的布料不粘水——不浸润现象【解析】A是不浸润现象，B是表面张力，C是毛细现象，D是表面张力，E是不浸润现象．【答案】ACD4．将不同材料制成的甲、乙两细管插入同一液体中，甲管内液面比管外液面低，乙管内液面比管外液面高，则下面说法正确的是()A．液体对甲管是浸润的B．液体对甲管是不浸润的C．液体对乙管是浸润的D．乙管是毛细现象，甲管不是毛细现象E．甲、乙两管内发生的都是毛细现象【解析】若细管内的液面比管外液面高说明是浸润的，反之则是不浸润的，A错误B正确；在细管内的液面与管外液面不等高的现象即为毛细现象，C正确，E正确，D错误．【答案】BCE5．下列哪些现象是由液体的表面张力引起的()A．小孩吹出的肥皂泡成球形B．船能浮在水上航行C．草叶上的露水呈球形D．稍高出酒杯的酒仍不流出来E．血液在血管里的循环【解析】船浮在水上是由于船受到水的浮力和重力相等，不是表面张力的结果，故B错；血液循环是由于心脏提供了动力，E错，A、C、D三项叙述正确．【答案】ACD6．下列说法正确的是()A．不论是何种液体，表面张力总是要使液体表面收缩B．表面张力的方向总是在液面的切面上，与设定的分界线垂直C．表面层内的液体分子没有斥力，只有引力D．表面层内的液体分子分布较液体内部稀疏，分子间作用力表现为引力E．浸润液体的表面没有表面张力【解析】表面张力是由于液体表面层分子间距离较大，因而分子间作用力表现为引力，表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线．因而A、B、D均正确，C、E错误．【答案】ABD7．用干净的玻璃毛细管做毛细现象的实验时，可以看到()A．毛细管插入水中，管越细，管内水面越高，管越粗，管内水面越低B．毛细管插入水银中，管越细，管内水银面越高C．毛细管插入水银中，管越细，管内水银面越低D．毛细管插入跟它浸润的液体中时，管内液面上升，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低E．毛细管插入跟它不浸润的液体中时，管内液面上升，插入跟它浸润的液体中时，管内液面下降【解析】水浸润玻璃，附着层内分子之间表现为斥力，附着层扩张，液面上升，且管越细，液面上升得越高，水银不浸润玻璃，附着层内分子之间表现为引力，附着层收缩，毛细管中液面下降，故A、C、D正确．【答案】ACD8．关于液晶，下列说法中正确的是()A．所有物质都有液晶态，天然存在的液晶并不多B．液晶可以从动植物体内用化学方法提取，也可以进行人工合成C．从某个方向看，液晶的分子排列比较整齐，有特殊的取向，这是其物理性质各向异性的主要原因D．外界条件的微小变化，就会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质，因此，液晶有着广泛的应用E．从某个方向看，液晶分子排列杂乱，因而物理性质可表现为各向异性【解析】不是所有的物质都有液晶态，天然存在的液晶并不多，故A错误；液晶可以从动植物体内用化学方法提取，也可以进行人工合成，故B正确；从某一方向看液晶分子排列有序，所以表现出各向异性，故C正确，E错误；外界条件变化会引起液晶分子排列变化，从而改变液晶的某些性质，因此液晶应用广泛，故D正确.【答案】BCD二、非选择题(本题共5小题，共52分．按题目要求作答)9．(6分)如图1所示，一根竖直滴管的出口处附着一个小液滴，许久也不掉落，好像它被一个看不见的“弹性橡皮袋”兜住了，我们知道液体是没有固定形状的，液体的形状就是盛液体的容器的形状，但这小液滴没有容器却好像有着固定的形状．原因是________.。
2019-2020学年鲁科版物理选修3-3新素养同步练习：第2章 第1节 晶体和非晶体随堂演练巩固提升 Word版含解析
[随堂检测]1．因为单晶体有确定的几何形状，所以()A．玻璃砖是单晶体B．细盐不是单晶体C．云母片是单晶体D．新买的橡皮擦是单晶体解析：选C.玻璃砖、橡皮擦是非晶体，它们的形状是加工而成的，不是晶体的确定形状，而细盐、云母片均有确定的几何形状，属于晶体，故C正确．2．(多选)关于多晶体与非晶体，下列说法正确的是()A．多晶体也属于非晶体B．多晶体和非晶体一样，都没有固定的熔点C．多晶体和非晶体一样，都没有规则的几何外形D．多晶体有固定的熔点，非晶体则没有解析：选CD.多晶体和单晶体都是晶体，它们都有固定的熔点；非晶体没有固定的熔点，也没有规则的几何外形．单晶体有规则的几何外形，由于多晶体是由许多单晶体杂乱无章地排列组合在一起的，所以多晶体也没有规则的几何外形．3．(多选)如图所示，ACBD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板．AB和CD是互相垂直的两条直径，在圆板所处平面内把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好)．关于圆板，下列说法正确的是()A．圆板是非晶体B．圆板是多晶体C．圆板是单晶体D．圆板在各个方向上导电性不同解析：选CD.单晶体显示各向异性，而多晶体和非晶体显示各向同性．4．下列说法中正确的是()A．黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体B．同一物质只能形成一种晶体C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的D．玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状解析：选D.所有的金属都是晶体，因而黄金也是晶体．只是因为黄金晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，故A错．同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体，故B错．单晶体的物理性质各向异性是某些物理性质各向异性，有些物理性质各向同性，故C错．玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，D对．5．谈一下实验得到的图象的含义(如图所示)．解析：从图象上看：纵轴表示温度T，横轴表示时间t，曲线A表示某种晶体的熔化过程，曲线B表示某种非晶体的熔化过程．在一定的压强下对晶体加热，晶体未熔化时，它的温度逐渐升高(曲线A的ab段)；到达温度T0时，晶体开始熔化，直到晶体全部熔化为液体，在这段时间里，固态与液态共存，虽然继续加热，但温度保持为T0不变(曲线A的bc 段)，温度T0就是晶体的熔点；待晶体全部熔化后，再继续加热，温度才会再度升高(曲线A 的cd段)．非晶体在熔化过程中随着温度的升高，它先是变软，然后逐渐由稠变稀，最终完全变为液体．曲线B表示非晶体在熔化过程中温度逐渐升高，整个过程不存在固定的熔点．答案：见解析[课时作业]一、单项选择题1．一个外形规则的固体，表面形状为六面体，则关于它的说法，正确的有()A．一定是单晶体B．一定是多晶体C．一定是非晶体D．可能是晶体，也可能是非晶体解析：选D.单个物体具有规则的几何形状并不能说明它就是晶体，它可能是单晶体、多晶体和非晶体，所以应选D.2．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()A．具有各向同性的物体一定没有确定的熔点B．晶体熔化时，温度不变，则内能也不变C．通常的金属材料在各个方向上的物理性质都相同，所以这些金属都是非晶体D．晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化解析：选D.多晶体显示各向同性，但具有确定的熔点，A错．晶体熔化时，其温度虽然不变，但其体积和内部结构可能发生变化，则内能就可能发生变化，故B错．金属材料虽然显示各向同性，并不意味着一定是非晶体，可能是多晶体，故C错．硅酸盐晶体加热至液体，再缓慢冷却至室温就成为玻璃(非晶体)，故D对．3．下列现象能说明晶体与非晶体区别的是()A．食盐粒是立方体，蜂蜡无规则外形B．金刚石的密度大，石墨的密度小C．冰融化时温度保持不变，松香熔化时温度可不断升高D．石墨可导电，沥青不导电解析：选C.晶体有确定的熔点，非晶体则没有．因而C项正确．4．一块密度和厚度都均匀分布的矩形被测样品，长AB是宽BC的两倍，如图所示．若用多用电表沿两对称轴O1O1′和O2O2′测其电阻阻值均为R，则这块样品可能是()A．单晶体B．多晶体C．非晶体D．金属解析：选A.通过测量知O1O1′与O2O2′长度不同而电阻R相同，说明该样品呈现各向异性，一定是单晶体．5.如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T，从图中可以确定的是()A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B．曲线M的bc段表示固液共存状态C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态解析：选B.由图象可知曲线M表示晶体，bc段表示晶体熔化过程，处于固液共存状态，B对；N表示非晶体，没有固定的熔点，A错；由于非晶体没有一定的熔点而是逐步熔化，因此C、D错．6．在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，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，以下说法正确的是()A．甲、乙为非晶体，丙是晶体B．甲、乙为晶体，丙是非晶体C．甲、丙为非晶体，乙是晶体D．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体解析：选D.由图甲、乙、丙可知：甲、乙各向同性，丙各向异性；由图丁可知：甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙为非晶体，其中甲为多晶体，丙为单晶体．故D正确．二、多项选择题7．有一块长方体的铁块，下列说法正确的是()A．这是一块单晶体，因为它有规则的几何外形B．这是一块晶体，因为它有固定的熔点C．这是一块多晶体，因为它是由许多小晶粒杂乱无章地排列而成的D．这是一块非晶体，因为它表现为各向同性解析：选BC.事实上铁块的长方体形状是人为锻造而成的，金属铁本身无固定的形状，属于多晶体，有确定的熔点，A错误，B正确；对于多晶体，由于它是由许多小晶粒杂乱无章地排列组合而成的，故多晶体表现为各向同性，C正确，D错误．8．如图所示，甲、乙、丙三种固体物质质量相等，加热过程中，相同时间内吸收的热量相等，从其温度随时间变化的图象可以判断()A．甲、丙是晶体，乙是非晶体B．乙是晶体，甲、丙是非晶体C．乙是非晶体，甲的熔点比丙低D．乙是非晶体，甲的熔点比丙高解析：选AD.晶体在熔化过程中吸热，但是温度不发生变化，这是晶体的重要特征，由题图知甲、丙为晶体，故A正确，从熔点上看甲到T2时才熔化，故D正确．9．云母薄片和玻璃片分别涂一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母片及玻璃片的反面．石蜡熔化，如图所示，那么()A．熔化的石蜡呈圆形的是玻璃片B．熔化的石蜡呈圆形的是云母片C．实验说明玻璃片各向同性是非晶体D．实验说明云母片各向同性是晶体解析：选AC.呈圆形的玻璃为各向同性是非晶体．呈椭圆形的云母片为各向异性是单晶体，A 、C 正确．10．关于晶体和多晶体，下列说法正确的是( )A ．多晶体和单晶体都有规则的几何外形B ．同种物质可以生成不同的晶体，它们的物理性质不同，但化学性质相同C ．具有各向同性的物体，可以断定它不是单晶体D ．具有特定熔点的物体，可以断定它是单晶体解析：选BC.多晶体是由许多单晶粒杂乱无章地组合而成的，其外形不规则，物质是晶体还是非晶体并不是绝对的，与它的微观结构有关，在一定条件下可以相互转化．如天然水晶是晶体，而熔化以后再凝固的(即石英玻璃)就是非晶体．组成物质的微粒能够按照不同的规则在空间分布，可以形成不同的晶体，如碳可以形成石墨和金刚石．单晶体在物理性质上具有各向异性，而多晶体和非晶体具有各向同性．单晶体和多晶体都具有一定的熔点．三、非选择题11．晶体和非晶体在物理性质上有什么异同？解析：晶体在外观上通常有规则的几何形状，有确定的熔点，有一些物理性质表现为各向异性；非晶体在外观上没有规则的形状，没有确定的熔点，物理性质表现为各向同性．答案：见解析12．石墨和金刚石都是由碳原子构成的晶体，它们的空间点阵不同，已知碳的摩尔质量M ＝12.0 g/mol ，石墨的密度为ρ1＝2.25 g/cm 3，金刚石的密度ρ2＝3.52 g/cm 3.试求石墨和金刚石中相邻原子间的平均距离各多大．解析：金刚石与石墨原子间距都很小，我们可以认为原子是紧密排列的，相邻原子间的距离等于原子的直径(把原子视为球形)．摩尔体积V ＝M ρ一个原子体积V 0＝V N A把原子视为小球，其体积V 0＝43π⎝⎛⎭⎫d 23 整理得d ＝ 36M πρN A代入数据得d 1＝ 36M πρ1N A ≈2.57×10－10 m d 2＝ 36M πρ2N A≈2.21×10－10 m.答案：2.57×10－10 m 2.21×10－10 m。
2019-2020学年鲁科版物理选修3-3新素养同步讲义：第2章 固体 本章优化总结 Word版含答案
本章优化总结单晶体、多晶体和非晶体的区别单晶体多晶体非晶体外形有规则的几何外形没有确定的几何形状没有确定的几何形状物理性质各向异性各向同性各向同性熔点有一定的熔化温度有一定的熔化温度无一定的熔化温度典型物质食盐、水晶金属、岩石玻璃、蜂蜡、松香单晶体具有各向异性的特性，仅是指某些物理性质，并不是所有物理性质都是各向异性的．例如，立方体铜晶体的弹性是各向异性的，但它的导热性和导电性却是各向同性的．同一物质既可以是晶体，又可以是非晶体，如天然的石英是晶体，熔融过的石英(玻璃)是非晶体．非晶体是物质的不稳定状态，能量大，它可以转化为晶体，如把晶体的硫加热使之熔化，并使它的温度超过300 ℃，然后倒入冷水里，就会变成柔软的非晶体硫，但经过一段时间后，非晶体硫又变成晶体硫了．(多选)关于晶体，以下说法中正确的是()A．晶体一定具有规则的几何外形B．晶体一定具有各向异性C．晶体熔化时具有一定的熔点D．晶体熔化时吸收热量，主要用于破坏空间点阵结构，增加分子势能[解析]多晶体不具有规则的几何外形，A选项错误；多晶体具有各向同性，B选项错误；晶体都有确定的熔点，C项正确；晶体有空间点阵结构、熔化时要破坏空间点阵结构，故D项正确．[答案]CD如何理解晶体有确定的熔点而非晶体没有确定的熔点1．固体熔化吸热的原因：由于固体分子间的强大作用，使得固体分子只能在各自的平衡位置附近振动，对固体加热，在其开始熔化之前，获得的能量主要转化为分子的动能，使物体温度升高，当温度升高到一定程度时，一部分分子的能量足以克服其他分子的束缚，从而可以在其他分子间移动，固体开始熔化．2．晶体有确定熔点的原因：晶体熔化过程，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵结构，增加分子势能，而分子的平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点．3．非晶体没有确定熔点的原因：由于非晶体没有空间点阵结构，熔化时不需要去破坏空间点阵结构，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升，所以非晶体没有固定的熔点．晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于()A．破坏空间结点结构，增加分子动能B．破坏空间结点结构，增加分子势能C．破坏空间结点结构，增加分子势能，同时增加分子动能D．破坏空间结点结构，但不增加分子势能和分子动能[解析]晶体在熔化时温度不变，吸收的热量用来破坏空间结构增加分子势能，而分子动能不变．[答案] B。
2019-2020学年鲁科版物理选修3-5新素养同步讲义：第2章 原子结构 章末过关检测(二) Word版含答案
章末过关检测(二)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1.关于阴极射线的性质，下列说法正确的是()A．阴极射线是电子打在玻璃管壁上产生的B．阴极射线本质是电子C．阴极射线在电磁场中的偏转，表明阴极射线带正电D．阴极射线的比荷比氢原子核小解析：选B.在阴极射线管中管壁上出现荧光是由于阴极射线撞击的结果，并不是电子打在管壁上形成阴极射线，A错误；通过实验，证明阴极射线本质上是电子，通过在电场、磁场中偏转的情况证明阴极射线带负电，B正确、C错误；由于电子与氢原子核的带电量相等，但电子质量远小于氢原子核，故D错误．2.关于原子结构理论与α粒子散射实验的关系，下列说法正确的是()A．卢瑟福做α粒子散射实验是为了验证汤姆孙的“枣糕模型”是错误的B．卢瑟福认识到汤姆孙“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论C．卢瑟福的α粒子散射实验是为了验证核式结构理论的正确性D．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论解析：选D.卢瑟福设计的α粒子散射实验是为了探究原子内电荷的分布，并非为了验证汤姆孙模型是错误的，A错误；卢瑟福并不是认识到“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论，B错误；卢瑟福做了α粒子散射实验后，由实验现象而提出了“核式结构”理论，C错误，D正确．3.关于线状谱，下列说法中正确的是()A．每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同B．每种原子处在不同的物质中的线状谱不同C．每种原子在任何外界条件下发光的线状谱都相同D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同解析：选C.每种原子在任何外界条件下的线状谱都相同，不同原子的线状谱不同．4.氢原子的基态能量为E1，如图四个能级图，正确代表氢原子能级的是()解析：选C.本题依据玻尔理论：第n 个能级应为E n ＝1n 2E 1.据题给的四个图，可知C 正确；A 图中E n ＝1n 3E 1，D 图中E n ＝1nE 1，B 图中分隔均匀，故A 、B 、D 均错． 5.氢原子巴尔末系中最短波长是( )A ．4RB ．43RC ．RD ．R 2解析：选A.根据巴尔末公式有1λ＝R ⎝⎛⎭⎫122－1n 2，λ＝1R ⎝⎛⎭⎫122－1n 2，最短波长为114R ＝4R . 6．原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子．例如在某种条件下，铬原子的n ＝2能级上的电子跃迁到n ＝1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n ＝4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应．以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子．已知铬原子的能级公式可简化表示为E n ＝A n 2，式中n ＝1，2，3，…表示不同能级，A 是正的已知常数．上述俄歇电子的动能是( )A.316A B ．716A C.1116A D ．1316A 解析：选C.俄歇电子的动能是铬原子从n ＝2能级跃迁到n ＝1能级上释放的能量与电子从n ＝4能级上电离所需的能量之差．可以认为n ＝4能级上的能量就是电子从该能级上电离所需的能量．故可进行如下计算E 电子＝E 2－E 1－|E 4|＝－A 4＋A －A 16＝1116A ，故选项C 正确． 二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．下列说法中正确的是( )A ．康普顿发现了电子B ．卢瑟福提出了原子的核式结构模型C ．密立根提出原子的枣糕模型D ．密立根通过“油滴实验”测出了电子的电荷量解析：选BD.汤姆孙研究阴极射线时发现了电子；卢瑟福分析α粒子散射实验结果提出了原子的核式结构模型；汤姆孙提出原子的“枣糕”模型；密立根用“油滴实验”测出了电子的电荷量．选项A、C错误，B、D正确．8．根据光谱的特征谱线，可以确定物质的化学组成和鉴别物质，以下说法正确的是()A．线状谱中的明线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特征谱线B．线状谱中的明线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线C．线状谱中的明线与吸收光谱中的暗线是特征谱线D．同一元素的线状谱的明线与吸收光谱中的暗线都是一一对应的解析：选CD.根据光谱理论知，明线光谱与吸收光谱都能表示元素的特点，都是元素的特征谱线，而同一元素的线状谱与吸收光谱都是一一对应的，C、D正确．9．氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是()A．核外电子受力变小B．原子的能量减少，电子的动能增加C．氢原子要吸收一定频率的光子D．氢原子要放出一定频率的光子解析：选BD.氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，r减小，由库仑定律知核外电子受力变大，A错；由k e2r2＝m v2r得E k＝12m v2＝ke22r知电子的动能变大，由E n＝－13.6n2eV知n减小时原子能量减少，B对；电子由高能级向低能级跃迁时放出一定频率的光子，C错，D对．10.用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线．调高电子能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条．用Δn表示两次观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量．根据氢原子的能级图(如图所示)可以判断，Δn和E的可能值为()A．Δn＝1，13.22 eV<E<13.32 eVB．Δn＝2，13.22 eV<E<13.32 eVC．Δn＝1，12.75 eV<E<13.06 eVD．Δn＝2，12.75 eV<E<13.06 eV解析：选AD.由于增加了5条光谱线，说明调高电子能量后氢原子可能处于n＝4的能级，而原来氢原子处于n＝2的能级，增加的谱线应为从n＝4跃迁到n＝3、2、1和从n＝3跃迁到n＝2、1共5条谱线，则Δn＝2；而E1＝－13.6 eV，E4＝－0.85 eV，E5＝－0.54 eV，ΔE 14＝12.75 eV ，ΔE 15＝13.06 eV ，则12.75 eV<E <13.06 eV ，D 正确；也可能调高能量后处于n ＝6的能级，原来处于n ＝5的能级，增加的谱线应为从n ＝6跃迁到n ＝5、4、3、2、1共5条谱线，而E 7＝－0.28 eV ，ΔE 17＝13.32 eV ，E 6＝－0.38 eV ，ΔE 16＝－13.22 eV ，则13.22 eV<E <13.32 eV ，A 正确．三、非选择题(本题共2小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(20分)氢原子处于基态时，原子能量E 1＝－13.6 eV ，普朗克常量取h ＝6.6×10－34 J ·s.(1)处于n ＝2激发态的氢原子，至少要吸收多大能量的光子才能电离？(2)今有一群处于n ＝4激发态的氢原子，可以辐射几种不同频率的光？其中最小的频率是多少？(结果保留2位有效数字)解析：(1)E 2＝E 122＝－3.4 eV E ＝E ∞－E 2＝3.4 eV .(2)N ＝C 24＝4×32＝6种 E 4＝E 142＝－0.85 eV E 3＝E 132＝－1.51 eV E 4－E 3＝hνminνmin ＝1.6×1014 Hz.答案：(1)3.4 eV (2)6种 1.6×1014 Hz12．(20分)将氢原子电离，就是从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子．(1)若要使n ＝2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子？(2)若用波长为200 nm 的紫外线照射氢原子，求氢原子电离后电子的速度多大？(电子电荷量e ＝1.6×10－19 C ，电子质量m e ＝0.91×10－30 kg)解析：(1)n ＝2时，E 2＝－13.622 eV ＝－3.4 eV 所谓电离，就是使处于基态或激发态的原子的核外电子跃迁到n ＝∞的轨道，n ＝∞时，E ∞＝0.所以，要使处于n ＝2激发态的氢原子电离，电离能为ΔE ＝E ∞－E 2＝3.4 eVν＝ΔE h ＝3.4×1.6×10－196.63×10－34Hz ≈8.21×1014 Hz.(2)波长为200 nm 的紫外线一个光子所具有的能量 E 0＝h ·ν0＝6.63×10－34×3×108200×10－9J ＝9.945×10－19 J电离能ΔE ＝3.4×1.6×10－19 J＝5.44×10－19 J由能量守恒：hν0－ΔE ＝12m v 2 代入数值解得：v ＝9.95×105 m/s.答案：(1)8.21×1014 Hz (2)9.95×105 m/s。
2019-2020学年鲁科版物理选修3-2新素养同步讲义：第3章 交变电流 本章优化总结 Word版含答案
本章优化总结,[学生用书P44])交变电流的产生及表达[学生用书P44] 1．交变电流的产生与表达的几个基本要点正弦式交变电流产生的方法将一个平面线圈置于匀强磁场中，并使它绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动正弦式交变电流的数学表达式e＝E m sin ωt(其中E m＝nBSω，t＝0时，线圈在中性面的位置)正弦式交变电流的图象描述正弦交变电流的图象是正弦曲线正弦式交变电流情境的对应(1)线圈平面位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为0，感应电动势为0；(2)线圈平面与中性面垂直时，穿过线圈的磁通量为0，磁通量的变化率最大，感应电动势最大；(3)线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过一次中性面，电流的方向就改变一次(1)交变电流的周期(T )：一个完整的正弦波对应的时间段，知道了周期便可以算出线圈转动的角速度ω＝2πT . (2)交变电流的最大值(E m ，I m )：它等于正弦函数图象上的峰值，知道了最大值，便可计算出交变电动势(电流)的有效值．(3)任意时刻交变电流的瞬时值：图象上每个“点”表示某一时刻交变电流的瞬时值．如图甲所示为一发电机原理图，产生的交变电流接理想变压器的原线圈，原、副线圈匝数之比为22∶1，副线圈输出的电动势e 随时间t 变化的规律如图乙所示，发电机线圈电阻忽略不计，则( )A ．变压器原线圈中瞬时电动势的表达式为e ′＝62·sin 100πt VB ．变压器原线圈中瞬时电动势的表达式为e ′＝1322·sin 50πt VC ．若仅使发电机线圈的转速增大一倍，则变压器副线圈输出电压的频率增大一倍，而电压最大值不变D ．若仅使电机线圈的转速增大一倍，则变压器副线圈输出电压的频率和最大值都增大一倍[解析] 根据变压器的工作原理可知，原、副线圈中电流的周期、频率相同，根据题图乙可知，周期T ＝0.02 s ，角速度ω＝2πT＝100π rad/s ，所以副线圈输出的电动势e ＝62sin 100πt V ，原线圈输入的瞬时电动势e ′＝1322·sin 100πt V ，选项A 、B 错误；若仅使发电机线圈的转速n 增大一倍，根据关系式f ＝n ，ω＝2πn 以及E m ＝BS ω可知，变压器原线圈输入电压(或副线圈输出电压)的频率和最大值都增大一倍，所以选项C 错误，D 正确．[答案] D解决交变电流图象问题的三点技巧(1)只有当线圈从中性面位置开始计时，电流的瞬时值表达式才是正弦形式，其变化规律与线圈的形状及转动轴处于线圈平面内的位置无关．(2)峰值公式E m ＝nBS ω中的S 为有效面积．(3)在解决有关交变电流的图象问题时，应先把交变电流的图象与线圈的转动位置对应起来，再根据特殊位置的特征解题．1.(多选)如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为交流电流表．矩形线圈ABCD 绕垂直于磁场方向的水平轴OO ′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是( )A ．电流表的示数为10 AB ．线圈转动的角速度为50π rad/sC ．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行D ．0.02 s 时电阻R 中电流的方向自右向左解析：选AC.电流表的示数为交变电流的有效值，为10 A ，选项A 正确；由ω＝2πT 可得，线圈转动的角速度为ω＝100π rad/s ，选项B 错误；0.01 s 时，电路中的电流最大，故该时刻穿过线圈的磁通量为零，即该时刻线圈平面与磁场方向平行，选项C 正确；根据楞次定律可知，0.02 s 时电阻R 中电流的方向自左向右，选项D 错误．交变电流四值的应用[学生用书P45]交变电流的“四值”指的是峰值、有效值、平均值、瞬时值．1．峰值：E m ＝nBS ω.在考虑电容器的耐压值时应根据交流电的最大值．2．有效值：正弦式交流电的有效值E ＝E m 2、I ＝I m 2；非正弦式交流电的有效值应根据有效值的定义计算．求电功、电功率，确定保险丝的熔断电流，交流电表的测量值，交流用电设备上所标的额定电压、额定电流以及不做特殊说明时的交流电压、电流均指有效值．3．瞬时值：从中性面开始计时，有e ＝E m sin ωt .4．平均值：E －＝n ΔΦΔt ，I －＝E －R.求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，q ＝I －·Δt ＝n ΔΦR. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.5 T ，边长L ＝10 cm 的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r ＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速转动，转动方向如图所示，角速度ω＝2π rad/s ，外电路电阻R ＝4 Ω，求：(1)转动过程中感应电动势的最大值；(2)线圈由图示位置转过60°时，线圈中的瞬时感应电动势；(3)线圈由图示位置转过60°的过程中，线圈中产生的平均感应电动势；(4)电压表的示数；(5)线圈转动一周的过程中，外力所做的功；(6)16周期内通过R 的电荷量为多少． [解析] (1)感应电动势的最大值为E m ＝NBS ω＝3.14 V .(2)线圈由图示位置转过60°时，线圈中的瞬时感应电动势为e ＝E m cos 60°＝3.14×0.5 V ＝1.57 V.(3)线圈由图示位置转过60°的过程中，线圈中产生的平均感应电动势为E －＝N ΔΦΔt ＝N BS sin 60°16T ＝100×0.5×0.01×3216×2π2πV ≈2.6 V . (4)电压表示数为外电路电压的有效值U ＝E R ＋r ·R ＝3.1424＋1×4 V ≈1.78 V. (5)线圈转动一周的过程中，外力所做的功等于电流产生的热量 W ＝Q ＝E 2R ＋r·T ＝⎝⎛⎭⎫E m 22·1R ＋r ·T ≈0.99 J. (6)16周期内通过电阻R 的电荷量为 q ＝I －·T 6＝E ′－R ＋r ·T 6＝NBS sin 60°T 6（R ＋r ）·T 6＝NBS sin 60°R ＋r ≈0.086 6 C. [答案] (1)3.14 V (2)1.57 V (3)2.6 V(4)1.78 V (5)0.99 J (6)0.086 6 C本题比较容易出错的地方是交流电压表的示数、外力所做的功以及电荷量的计算．在交变电流中电表的示数都是指有效值，热量的计算要用有效值，而电荷量的计算要用平均值．2.如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO ′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．线圈的长l 1＝0.50 m ，宽l 2＝0.40 m ，匝数N ＝20匝，线圈总电阻r ＝0.10 Ω，磁场的磁感应强度B ＝0.10 T ．线圈绕OO ′轴以ω＝50 rad/s 的角速度转动．线圈两端外接一个R ＝9.9 Ω的电阻和一块内阻不计的交流电流表．求：(1)线圈中产生的感应电动势的最大值；(2)电流表的读数；(3)线圈转动一周的过程中，整个回路中产生的焦耳热．解析：(1)电动势的最大值E max ＝NB ωl 1l 2解得E max ＝20 V.(2)由闭合电路欧姆定律知I max ＝E max R ＋r 解得I max ＝2.0 A对正弦交流电，有效值I ＝I max 2解得电流表的读数I ≈1.4 A.(3)由焦耳定律Q ＝I 2(R ＋r )T 及T ＝2πω可解得线圈转动一周的过程中，整个回路中产生的焦耳热Q ≈2.5 J.答案：(1)20 V (2)1.4 A (3)2.5 J。
鲁科版高中物理选修33章末综合测评2
鲁科版高中物理选修33章末综合测评2(时间：60分钟总分值：100分)一、选择题(此题包括8小题，每题6分．在每题给出的五个选项中有三项契合标题要求，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；选错1个扣3分，最低得分为0分)1．以下说法中正确的选项是()A．罕见的金属资料都是多晶体B．只要非晶体才显示各向异性C．凡是具有规那么的自然几何外形的物体肯定是单晶体D．多晶体不显示各向异性E．非晶体显示各向异性【解析】罕见的金属：金、银、铜、铁、铝、锡、铅等都是多晶体，选项A正确；由于非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向异性，所以选项B、E错误，选项D正确；有自然的规那么的几何外形的物体一定是单晶体，选项C正确．【答案】ACD2．由同一种化学成分构成的物质()A．既能够是晶体，也能够是非晶体B．是晶体就不能够是非晶体C．能够生成几种不同的晶体D．只能够以一种晶体结构的方式存在E．物理性质可以有很大差异【解析】同一种元素会由于微粒的空间点阵结构不同而生成不同的同素异形体．而同一种元素的同素异形体可以是晶体也可以是非晶体．同素异形体由于晶体结构不一样，在物理性质上有很大区别，综上所述A、C、E正确．【答案】ACE3．从物体外形来判别能否是晶体，正确的选项是()A．玻璃块有规那么的几何外形，所以它是晶体B．不具有规那么外形的物体，一定不是晶体C．敲打一块石英以后，使它失掉了自然面，没有规那么的外形了，但它依然是晶体D．晶体在外形上具有的规那么的几何外形是自然的，非晶体规那么的几何外形一定是人工加工出来的E．某个物体的外形不规那么，也能够是晶体【解析】玻璃块规那么的几何外形，是人工加工的，不是自然的，所以玻璃仍是非晶体；不具有规那么外形的物体可以是非晶体，也能够是多晶体．故C、D、E正确．【答案】CDE4．关于晶体和非晶体的以下说法中，错误的选项是()A．凡是晶体，都具有自然的几何外形B．金属全体表现为各向异性，故金属是非晶体C．化学成分相反的物质，只能生成同一晶体D．晶体的各向异性是组成晶体的微粒出现有序陈列的结果E．具有规那么的自然几何外形的物体肯定是单晶体【解析】单晶体有自然的几何外形而多晶体没有，所以选项A不正确，E 正确；金属是多晶体，多晶体的物理性质也是各向异性，所以选项B不正确；化学成分相反的物质，假定能构成多种空间点阵结构，就能生成多种晶体，例如，碳能生成石墨和金刚石，磷能生成白磷和红磷等，所以选项C不正确；晶体分子的有序陈列，使得晶体沿不同方向的分子数不同，其物理性质表现出各向异性，所以选项D正确．【答案】ABC5．国度游泳中心——水立方，像一个蓝色透明的〝冰块〞，透过它，游泳中心外部设备尽收眼底．这种共同的觉得就源于修建外墙采用了一种叫做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚体)的膜资料，这种膜资料属于非晶体，那么它具有的特性是()A．在物理性质上具有各向异性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E．可以做成规那么外形的物体【解析】非晶体没有一定的熔点，在物理性质上表现为各向异性．可以人工加工成规那么外形的物体，故A、D、E正确．【答案】ADE6．以下关于白磷与红磷的说法中，正确的选项是()【导学号：30110027】A．它们是由不同的物质微粒组成的B．它们有不同的晶体结构C．它们具有相反的物理性质D．白磷的燃点低，红磷的燃点高E．白磷具有立方体结构，红磷具有层状结构【解析】白磷和红磷是同一种物质微粒在不同条件下生成的不同晶体，它们有着不同的微观结构，故表如今微观上的物理性质不一样，白磷的燃点低，红磷的燃点高，故B、D、E选项正确．【答案】BDE7．新型金属资料有铝合金、镁合金、钛合金以及稀有金属，以下关于它们的说法正确的选项是()A．铝合金密度小，导电性好，可替代铜用作导电资料B．镁合金既轻又强，被誉为〝未来的钢铁〞，可制造超音速飞机和宇宙飞船C．稀有金属能改善合金功用，用于制造光电资料、磁性资料等D．钛合金是制造直升机某些零件的理想资料E．〝镍钛诺〞合金具有外形记忆的特点，可以制造铆钉【解析】被誉为〝未来的钢铁〞的是钛合金，可用于制造超音速飞机和宇宙飞船；而镁合金既轻又强，可用来制造直升机的某些零件镍钛合金被称为外形记忆合金，应选项A、C、E正确．【答案】ACE8．如图1所示是某种晶体加热熔化时，它的温度T随时间t的变化图线，由图可知()图1A．该种晶体的熔点是60 ℃B．图线中间平整的一段，说明这段时间晶体不吸收热量C．这种晶体熔化进程所用时间是6 minD．A、B点对应的物态区分是固态和液态E．在图线中的AB段，吸收的热量增大了分子势能【解析】从该种晶体熔化时的变化曲线可知，该晶体从20℃末尾加热，随着时间的添加而温度降低，经过2 min后到达60℃，此时曾经到达晶体熔点，晶体末尾熔化，但物体还是处在固态．A、B平整的一段线段说明晶体吸收了热量，但温度并没有降低，这些热量全部用来破坏晶体的规那么结构，增大分子间的势能，此段时间是固态和液态共存．熔化进程共用了4 min，图线的B点说明晶体全部熔化，变成液态．所以A、D、E正确.【答案】ADE二、非选择题(此题共5小题，共52分．按标题要求作答)9．(10分)(1)罕见的固体中：①___________是晶体；②__________是非晶体．A．玻璃B．云母C．水晶石D．沥青E．食盐(2)以下物质：云母、食盐、蜂蜡、橡胶、铜，具有固定熔化温度的有________________；物理性质表现为各向异性的有____________________．【解析】云母、食盐、铜都是晶体，故具有固定的熔化温度；蜂蜡、橡胶属于非晶体，没有固定的熔化温度；云母、食盐为单晶体．【答案】(1)①B(或云母)、C(或水晶石)、E(或食盐)②A(或玻璃)、D(或沥青)(2)云母、食盐、铜蜂蜡、橡胶、铜10．(10分)说说石墨与金刚石的相反点和不同点．【解析】石墨与金刚石都是由碳原子构成的晶体，但它们的物理性质有很大差异，石墨有良好的导电性，金刚石简直不导电．金刚石硬度高，而石墨是坚实的．石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们外部微粒的陈列结构不同，石墨的层状结构决议了它的质地柔软，而金刚石的网状结构决议了其中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度．【答案】见地析11．(8分)地矿任务者在野外调查时发现了一种矿石，该矿石具有某种规那么的外形，当沿某一方向敲击时，比拟容易将其一层层剥离，而沿其他方向敲击那么不然，你对该矿石可做出怎样的判别？【解析】由于该矿石具有规那么外形，且不同方向具有不同的力学性质，可知该矿石为单晶体．【答案】见地析12．(12分)某校研讨性学习小组为估测太阳对空中的辐射功率，制造了不时径0.2 m的0 ℃的冰球，在环境温度为0 ℃时，用黑布把冰球包裹后悬吊在弹簧测力计下放在太阳光中．经过40 min后弹簧测力计示数增加了3.49 N．请你协助这个小组预算太阳光垂直照射在某一单位面积上的辐射功率．冰的熔化热为3.35×105 J/kg.【导学号：30110028】【解析】冰球熔化掉重量为3.49 N的进程中需求吸收的能量：Q＝λ m＝3.35×105×3.499.8J＝1.19×105 J.此热量就是太阳在40 min内照射在直径为0.2 m的冰球上的热量，设太阳垂直照在单位面积上的辐射功率为P，那么Q＝PtS，P＝QtS＝1.19×10540×60×3.14×0.12W/m2＝1.58×103W/m2.【答案】 1.58×103W/m213．(12分)石墨和金刚石都是由碳原子构成的晶体，它们的空间结构不同．碳的摩尔质量M＝12.0 g/mol，石墨的密度为ρ1＝2.25 g/cm3，金刚石的密度ρ2＝3.52 g/cm3，试求石墨和金刚石中相邻原子间的平均距离各多大？【解析】每个碳原子体积V0＝M ρN A把每个碳原子看成球体V0＝43π(d2)3＝πd36由以上两式可得d＝36MπρNA石墨和金刚石中相邻原子间的平均距离d1＝36Mπρ1NA≈2.6×10－10 m，d2＝36Mπρ2NA≈2.2×10－10 m.【答案】 2.6×10－10 m 2.2×10－10 m。
2019-2020学年鲁科版物理选修3-3新素养同步讲义：第2章 第2节 固体的微观结构第3节 材
姓名，年级：时间：第2节固体的微观结构第3节材料科技与人类文明1.知道晶体的结构类型及特点．(重点) 2。
理解晶体与非晶体差异的原因．3．应用固体的微观结构解释固体特征．（难点)一、晶体的结构1．组成晶体的物质微粒有规则地在空间排成阵列,呈现周而复始的有序结构，说明晶体的微观结构具有周期性特点．2．晶体内部各微粒之间存在着很强的相互作用力，微粒被约束在一定的平衡位置上．3．热运动时,这些微粒只能在各自的平衡位置附近做微小振动．1．晶体为什么有规则的几何外形？提示:由于晶体中的物质微粒在空间是按一定规律排列的,微粒只在一定平衡位置做微小振动,所以晶体有规则的几何外形．二、晶体的结合类型比较项目构成微粒结合键举例类型离子晶体正、负离子离子键NaCl、AgBr原子晶体原子共价键SiO2、碳、锗金属晶体物质微粒金属键铜、银、铝三、固体特征的微观解释1．方法：在固体界面沿不同方向画出等长直线．2．微观解释（1)单晶体在沿不同方向的等长直线上微粒的个数不相等，说明沿不同方向微粒的排列及物质结构情况不同,所以单晶体在物理性质上表观为各向异性．(2)非晶体在沿不同方向的等长直线上微粒的个数大致相等，说明沿不同方向微粒排列及物质结构情况基本相同,在物理性质上表现为各向同性．3．同一种物质微粒在不同的条件下有可能形成不同的晶体，虽然构成这些晶体的物质微粒都相同，但是由于它们的排列形式不同，物理性质也不同．四、材料及分类1．分类(1）按材料特性分为：结构材料和功能材料．(2）按应用领域分为:信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料、航空航天材料等．(3)按习惯分为：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料．2．新材料（1)发生形变后几乎能100%恢复原状的材料称为形状记忆合金．(2)微电子材料：半导体．（3）力、热、声、光、磁等方面的某些性能会发生突变的纳米材料．（4)材料、信息、能源被当今国际社会公认为现代文明的三大支柱．2．家庭、学校或机关的门锁常用“碰锁”，然而使用一段时间后,锁舌就会变涩而不易被碰，造成锁门困难，这时,你可以用铅笔在锁舌上研磨几下，“碰锁”便开关自如了，而且可以维持几个月之久，你知道其中的道理吗?提示：因为铅笔中含有石墨成分，利用的是石墨的润滑作用,石墨具有层状结构，层与层之间容易脱落，因而起到润滑作用．微观结构理论对固体特征的解释一、晶体的微观结构1．猜想：早在17世纪,就有许多研究者提出这样一种观点：在晶体内部,组成晶体的物质微粒应该是规则排列的．2．实验证实：1912年，德国物理学家劳厄用X射线来探测固体内部的原子排列，证实了晶体内部的物质微粒的确是按一定的规律整齐地排列起来的．3．结构特点（1）晶体的微观结构具有周期性．(2)内部微粒间存在着很强的作用力．（3)微粒只在各自的平衡位置附近做微小振动．4．晶体的结构类型（1）概念：由正、负离子通过离子键结合而成的晶体叫做离子晶体．相邻原子之间通过共价键结合而成的晶体叫做原子晶体．物质微粒通过金属键结合而成的晶体叫做金属晶体．(2)常见的各种晶体离子晶体：NaCl晶体(空间正方体结构）,AgBr，PbS，MgO晶体等．原子晶体：SiO2（正四面体结构）、碳(金刚石）、锗、锡晶体等．金属晶体：铜晶体(立方体)、银、铝、镍和金等．组成晶体的物质微粒（分子、原子或离子），依照一定的规律在空间中整齐地排列,物质微粒之间的相互作用力很强,微粒的热运动不足以克服它们的相互作用力，微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动．二、固体特征的微观解释1．几何外形解释单晶体内部物质微粒的排列有一定的规律，在宏观上就具有规则的天然几何外形；而非晶体内部物质微粒（或多晶体内的小晶粒)的排列没有一定规律,表现为杂乱无章，因此在宏观上没有规则的天然几何外形．2．物理性质解释在单晶体内部，沿不同方向的等长直线上，微粒个数通常是不相等的，这说明单晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况是不一样的，故单晶体在物理性质上表现为各向异性；在非晶体内部物质微粒(或多晶体内的小晶粒)的排列是杂乱无章的，从统计观点来看，沿不同方向的等长直线上，微粒(或晶粒)个数大致相同,非晶体(或多晶体)在不同方向上的微粒（或晶粒）排列及物质结构情况基本相同，故非晶体(或多晶体)在物理性质上表现为各向同性．单晶体在沿不同的方向上,物质微粒的数目不同，即在不同方向上物质微粒的排列情况不同，从而引起单晶体在不同方向上的物理性质不同．有些物质在不同条件下生成不同的晶体,那是因为组成它们的微粒能够按照不同的规则在空间分布．例如：金刚石和石墨都是由碳元素构成的，它们有不同的点阵结构．三、对晶体熔点的解释给晶体加热到一定温度时，一部分微粒有足够的动能克服微粒间的作用力,离开平衡位置,使规则的排列被破坏．晶体开始熔解，熔解时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化．晶体的温度升高时，组成晶体的物质微粒运动加剧，当热运动达到足以破坏其空间排列的规律性时，晶体开始熔化，要破坏物质微粒空间排列的规律性就需要克服微粒的强大作用力做功，因为在晶体尚未全部熔化之前，吸收的热量全部用来破坏其空间排列的规律性，所以晶体融化时有确定的熔点，虽然在熔化过程中不断地吸收热量，但温度并不升高，如果晶体全部熔化后仍吸收热量，温度将由熔点继续升高．下列叙述中正确的是（)A．单晶体的各向异性是由于它的内部微粒的排列是杂乱无章的B．单晶体具有规则的几何外形是由于它的内部微粒按一定规律排列C．非晶体有规则的几何形状和固定的熔点D．石墨的硬度比金刚石差得多,是由于它的微粒没有按空间结构分布［思路点拨] 从晶体的微观结构去分析，弄清晶体、非晶体的不同．[解析] 单晶体的各向异性是由于在不同方向上，单晶体内部物质微粒的排列情况不同导致的，非晶体内部物质微粒的排列没有一定规律，杂乱无章，故它没有规则的几何形状，也没有固定的熔点,金刚石与石墨物理性质差别很大,是由于内部微粒的排列组合结构不同造成的．故A、C、D均不对,B选项正确．［答案］B1。
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章末过关检测(二)
(时间：60分钟，满分：100分)
一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)
1．关于晶体和非晶体的下列说法中，正确的是()
A．凡是晶体，都具有天然的几何外形
B．金属整体表现为各向同性，故金属是非晶体
C．化学成分相同的物质，只能生成同一晶体
D．晶体的各向异性是组成晶体的微粒呈现有序排列的结果
解析：选D.单晶体有天然的几何形状而多晶体没有，所以选项A不正确；金属是多晶体，多晶体的物理性质也是各向同性，所以选项B不正确；化学成分相同的物质，若能形成多种空间点阵结构，就能生成多种晶体，例如，碳能生成石墨和金刚石，磷能生成白磷和红磷等，所以选项C不正确；晶体分子的有序排列，使得晶体沿不同方向的分子数不同，其物理性质表现出各向异性，所以选项D正确．
2．某种物质没有明显的熔点，那么它()
A．一定是晶体B．一定是非晶体
C．一定是多晶体D．不一定是非晶体
解析：选B.区分晶体和非晶体就是根据物质是否有固定的熔点，晶体都有明显的熔点，非晶体没有明显的熔点．
3．下列说法正确的是()
A．同一物质的晶粒具有相同的外形和大小
B．多晶体并不显示各向异性
C．金刚石具有碳的晶体结构，石墨具有碳的非晶体结构
D．严格来说，非晶体不能算是固体
解析：选B.同一物质的晶粒可以具有不同的外形和大小，金刚石和石墨是由碳原子构成的不同结构的晶体，非晶体是固体，多晶体和非晶体都显示各向同性．
4．以下说法中错误的是()
A．材料科学是研究材料的制造、结构与性能三者之间相互关系的科学
B．材料对人类文明进程有着重要的影响
C．纳米是长度单位，1 nm＝10－10 m
D．半导体是具有优异特性的微电子材料
解析：选C.1 nm＝10－9 m，C选项错误，由材料的有关知识，可知A、B、D正确．5．下列关于晶体的微观结构的表述正确的是()
A．晶体的微观结构具有周期性特点
B．晶体的微观结构不具有周期性特点
C．晶体内部各微粒之间存在着很强的相互作用力，将微粒约束在一定的平衡位置上D．晶体内部各微粒之间存在着很弱的相互作用力，微粒可以自由移动
解析：选C.单晶体的微观结构具有周期性，而多晶体的微观结构不具有周期性，故A、B错误．晶体内部各微粒间存在着很强的相互作用力，故C正确，D错误．
6．在晶体中，原子(或分子、离子)都是按照各自的规律排列的，具有空间上的周期性．晶体的这种微观结构可用来解释()
A．单晶体具有规则的几何外形，非晶体没有
B．晶体能溶于水，非晶体不能
C．晶体的导电性比非晶体强
D．晶体的机械强度不如非晶体
解析：选A.单晶体内的原子按一定规律排列，因此具有规则的几何外形，在物理性质上有各向异性，A正确；这种微观结构不能解释晶体能溶于水、晶体的导电性、机械强度，也不能解释非晶体的各向同性．
二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)
7．下列物质是晶体的是()
A．明矾B．玻璃
C．松香D．铝
解析：选AD.玻璃、松香都没有固定的熔点，它们是非晶体，而晶体具有一定的熔点．可以根据晶体的这一特点来判定某种物质是否是晶体．
8．下列晶体中，哪些是原子晶体()
A．MgO晶体B．SiO2晶体
C．锡晶体D．铜晶体
解析：选BC.常见的原子晶体包括SiO2、金刚石、锗、锡晶体；铜晶体属于金属晶体，MgO属于离子晶体．
9．半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质，以下关于其导电性能的说法正确的是()
A．半导体导电能力介于导体和绝缘体之间，性能稳定
B．在极低的温度下，纯净的半导体像绝缘体一样不导电
C．在较高温度时，半导体的导电性能会大大增强，甚至接近金属的导电性能
D．半导体中掺入杂质后，其导电性能会减弱
解析：选BC.半导体材料的导电性能受温度、光照及掺入杂质的影响，故A错误．掺
入杂质后半导体材料的导电性能会大大增强，故选项D错误．
10．纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用，下列关于晶体的说法正确的是()
A．晶体内的微观粒子永不停息地在一定平衡位置附近微小振动
B．晶体内的微观粒子间的相互作用很强，使各粒子紧紧地靠在一起
C．晶体内的微观粒子在不同方向上排列情况不同
D．晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序，无法预测
解析：选AC.晶体内的微观粒子永不停息地在一定平衡位置附近微小振动，A正确；晶体内微粒之间的相互作用很强，使微粒有规律但并非紧靠地排列，具有周期性，B、D错误；晶体内微观粒子的排列在空间上具有各向异性，C正确．
三、非选择题(本题共3小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(10分)如图所示是对某种合金连续不断的加热过程中，温度随时间变化的曲线，据图回答：
(1)这种合金在固态时________(选填“是”或“不是”)晶体．
(2)这种合金的熔点是________．
(3)熔化过程用时________min.
(4)图中BC段表示这种合金处于________状态．
解析：由图象知该合金有固定的熔点，熔点是210 ℃，所以该合金一定是晶体，熔化过程中温度不变，由图象可知熔化共用8 min，BC段是熔化过程．
答案：(1)是(2)210 ℃(3)8(4)熔化
12．(14分)如图所示，食盐的晶体是由钠离子和氯离子组成的．这
两种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离交错排列
的．已知食盐的摩尔质量是58.5 g/mol，食盐的密度是2.2 g/cm3.阿伏
伽德罗常数为6.0×1023mol－1.在食盐晶体中两个距离最近的钠离子
中心间的距离的数值为多少？
解析：从空间结构上研究得知，每一个钠(或氯)离子占据的空间
就是一个正方体，每个食盐分子占据的空间为V NaCl＝M
ρN A.
则这个正方体的体积为：V＝1
2V NaCl＝
M
2ρN A
＝58.5
2×2.2×6.0×1023
cm3≈2.216×10－23 cm3
由几何关系d＝2·3V≈4.0×10－10 m.
答案：4.0×10－10 m
13.(16分)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．如图所示为岩盐晶体的平面结构：白
点为氯离子，黑点为钠离子，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？
解析：(1)因扇面内相邻粒子间的引力为F，则M所受两个离子作用力的合力为2F，N 所受相邻离子的作用力为F.
(2)因受外力作用后，岩盐沿粒子间作用力较小的方向断开，即可以沿BB1断开而不会沿AA1断开，实际晶体中的作用力比这里分析的复杂得多，但这里的分析对解释简单现象还是有用的．
答案：见解析。