高中物理 第2章 固体综合检测 鲁科版选修33

第2章固体
(分值：100分时间：60分钟)
一、选择题(本题共7个小题，每小题6分，共42分．在每小题给出的四个选项中，有一个或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，选错或不选的均得0分．)
1．某种物质在不同方向上的物理性质是相同的，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】多晶体与非晶体都表现为各向同性，故只能选D.
【答案】 D
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
【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．
【答案】AC
3．(2010·新课标全国高考)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的
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．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
【解析】玻璃没有固定熔点是非晶体，故A错，C对．多晶体的晶粒内部分子的排列与单晶体一样都是有规则的，但晶粒的排列没有规则性，故多晶体物理性质为各向同性，选项B正确，D错误．
【答案】BC
4．下列新型材料中，可用作半导体材料的有( )
A．高分子合成材料B．新型无机非金属材料
C．复合材料D．光电子材料
【解析】高分子合成材料有合成橡胶、塑料和化学纤维等；新型无机非金属材料有工业陶瓷、光导纤维、半导体材料；复合材料分为结构复合材料和功能复合材料；光电子材料有光电子半导体材料、光纤和薄膜材料、液晶显示材料等．
【答案】BD
5．下列关于单晶体和多晶体的说法中，正确的是( )
A．常见的金属材料都是多晶体
B．只有单晶体才具有各向异性
C．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
【解析】常见的金属：金、银、铜、铝、锡、铅等是多晶体，则A项正确；多晶体的晶粒有各向异性，但整体对外不显示各向异性，所以各向异性不只是单晶体才有，因此，B 项错，D项正确；有天然规则几何形状的物体必是单晶体，则C项正确．
【答案】ACD
6．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
【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．
【答案】CD
图1
7．(2012·漳州检测)如图1所示，ABCD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，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．圆形板是非晶体B．圆形板是多晶体
C．圆形板是单晶体D．圆形板在各个方向导电性不同
【解析】把圆板转动后电流表示数变化，说明该圆板的电阻在AB方向与CD方向上不同，即该圆板显示各向异性，故为单晶体，C、D正确．
【答案】CD
二、非选择题(本大题共5小题，共58分．按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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．)
8．(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
9．(12分)在甲、乙、丙三种薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其中心点，石蜡熔化的范围如图2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3所示，则甲是________，乙是________，丙是________．(填“单晶体”、“多晶体”或“非晶体”)
图2
图3
【解析】题图中甲、乙两种固体在导热性能上表现为各向同性，故应为多晶体或非晶体，然后再通过题图中图线知甲具有固定熔点，而乙不具有固定熔点，故可知甲为多晶体，乙为非晶体．丙固体在导热性能上表现为各向异性且有固定熔点，故应为单晶体．【答案】多晶体非晶体单晶体
10．(8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
图4
11．(14分)(2013·三明检测)一电炉的功率P ＝200 W ，将质量m ＝240 g 的固体样品放在炉内，通电后的电炉内的温度变化如图4所示．设电能全部转化为热能并全部被样品吸收，试问：该固体样品的熔点和熔化热为多大？(熔化热指单位质量的某种物质在熔化过程中吸收的热量)
【解析】 由题图可知，样品的熔点为60 °C，熔化时间：t ＝2 min ＝120 s ，电流做功W ＝Pt ，设样品的熔化热为λ，样品熔化过程中总共吸收热量：Q ＝λm ，由W ＝Q ，即：Pt ＝λm ，得
λ＝Pt m ＝200×120240×10
－3 J/kg ＝1×105 J/kg. 【答案】 60 °C 1×105 J/kg
12．(14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/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】 每个碳原子体积V 0＝M ρN A
把每个碳原子看成球体V 0＝43π(d 2)3＝πd 36
由以上两式可得d ＝3
6M πρN A
石墨和金刚石中相邻原子间的平均距离
d 1＝
3
6M πρ1N A ≈2.6×10－10m ， d 2＝36M πρ2N A ≈2.2×10
－10m. 【答案】 2.6×10
－10m 2.2×10－10m。