2024-2025学年高中物理举一反三系列专题2.7 固体（含答案）

2024-2025学年高中物理举一反三系列专题2.7固体（含答案）专题2.7固体【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【题型1单晶体的各向异性】 【题型2晶体和非晶体的区分】 【题型3晶体的微观结构】 【题型4综合问题】 【题型5联系实际】 【题型6熔点问题】 【题型1单晶体的各向异性】【例1】（多选）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【变式1-1】[多选]对下列几种固体物质的认识，正确的有()A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B．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C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同【变式1-2】金属铝熔化成液体后通入氢气，在液态铝内产生大量气泡，冷凝后得到带有微孔的泡沫铝，如图所示。下列说法中正确的是（）A．泡沫铝是晶体，某些物理性质具有各向异性B．在冷凝过程中，气泡收缩，外界对气体做功，气体内能增加C．液态铝与氢气泡的接触面存在表面张力，将会阻碍气泡的膨胀D．由于充入了气体，泡沫铝分子间距离增大，分子间只存在分子引力【变式1-3】石墨和金刚石性质有很大差异，是由于（）A．石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的B．它们的化学成分不同C．它们都是各向同性的D．组成它们的物质微粒按不同的规则排列【题型2晶体和非晶体的区分】【例2】(多选)下列关于晶体以及非晶体的理解正确的是()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.单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C.有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布D.固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的【变式2-1】下列说法错误的是()A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体【变式2-2】(多选)下列说法正确的是()A.通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体B.液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关D.一滴体积为V的油酸酒精溶液在水面上形成的面积为S，则油膜分子直径为eq\f(V,S)【变式2-3】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【题型3晶体的微观结构】【例3】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毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯。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（）A．石墨中的碳原子静止不动B．碳原子的直径大约为3×10-9mC．石墨烯碳原子间只存在分子引力D．石墨烯的熔解过程中，碳原子的平均动能不变【变式3-1】北京冬奥会给世界各地的人们带来了寒冬中的温暖，雪花形主火炬（图甲）的创意展现中国智慧，符合科学事实（图乙），实际上雪花的形态有很多种（图丙）。关于雪花的下列说法正确的是（）A．雪花是非晶体B．雪花具有各向异性C．0°C雪花的水分子的平均动能比0°C液态水分子的小D．雪花漫天飞舞可以作为雪花分子在做无规则运动的证据【变式3-2】食盐是我们生活中不可缺少的调味品，中国人大约在神农氏与黄帝的时期就开始煮盐。通过研究，我们知道了食盐的微观结构如图所示，则下列说法正确的是（）A．食盐晶体是正六面体形B．食盐所有的物理性质都具有各向异性C．食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，是非晶体D．食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能也不变【变式3-3】复旦大学物理系张远波教授课题组发现了一种新型二维半导体材料——黑磷，并成功制备了半导体测试材料。已知黑磷是有黑色金属光泽的半导体，是白磷在很高压强和较高温度下转化形成的。图为黑磷的微观结构，下列说法正确的是（）A．黑磷是晶体材料B．黑磷和白磷是同位素C．黑磷没有固定的熔点D．黑磷的微观各层结构都不同，每层内部结构松散【题型4综合问题】【例4】甲、乙、丙三种固体薄片涂上蜡，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，下列说法正确的是（）A．甲、乙为非晶体，丙是晶体B．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体C．甲、丙为非晶体，丙是晶体D．甲、乙、丙都是晶体【变式4-1】（多选）以下说法中正确的是（）A．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体B．如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力表现为引力C．附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离时，液体与固体之间表现为浸润D．液晶具有液体的流动性，所有物质都具有液晶态【变式4-2】王亚平曾在第一次太空授课中展示了完美的“太空水球”，液晶电视图像色彩更加绚丽，解释上述现象用到的有关知识中说法正确的是（）A．表面张力能够使液体表面积收缩到最小B．表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部C．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体D．液晶的所有物理性质均表现为各向异性【变式4-3】(多选)下列说法正确的是()A.当分子间距离变小时，分子间的作用力可能减小，也可能增大B.墨汁滴入水中，墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子产生化学反应而引起的C.在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同【题型5联系实际】【例5】N95透明智能口罩的外观是由防水防刮的再生透明非晶体塑料制成；它的侧面设计了两个圆孔静电层区域，是为了过滤空气：口罩内含有麦克风和扬声器；口罩也可以拆开，内部配备一个充电盒，盒内也提供某非可见光，可以进行对面罩全面消毒。由以上信息判断（）A．非晶体塑料在光学现象中体现出各向异性B．静电层的过滤作用主要应用了静电吸附作用C．麦克风的工作原理是将电信号转换成声音信号D．盒内的非可见光是红外线【变式5-1】北京冬奥会中国科研团队打破人工造雪核心技术“冰状雪”的国家封锁，成功制造出适应大陆性季风气候特点的合格“冰状雪”。“冰状雪”可以减小雪道表面与滑雪板间的摩擦力，保证雪道表面不易变形。即使在运动员高速转向的情况下，也能保证雪道表面平整光滑。不论选手第几个出场，雪道都可以处于相对完美的状态，以此确保比赛的公平性。已知普通雪密度是每立方厘米0.1克至0.4克，而“冰状雪”密度则需要达到每立方厘米0.65克。下列说法正确的是（）A．“冰状雪”没有规则的形状是非晶体B．在同样条件下，同体积的“冰状雪”比自然雪熔化得慢C．3℃的水通过造雪机转化为雪时，需要吸收热量D．“冰状雪”熔化成水的过程中温度会不断变化【变式5-2】石墨烯是从石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（）A．石墨是非晶体B．石墨研磨成的细粉末就是石墨烯C．单层石墨烯的厚度约3μmD．碳原子在六边形顶点附近不停地振动【变式5-3】江苏省东海县是世界天然水晶原料集散地，有着“世界水晶之都”的美誉。天然的水晶具有规则的几何外形，如图所示。关于天然水晶，下列说法正确的是（）A．具有规则的几何外形，但是没有固定的熔点B．微观粒子的空间排列不规则C．在熔化过程中分子平均动能不变D．在光学性质上表现为各向同性【题型6熔点问题】【例6】如图表示某晶体的物态变化过程，其中甲、乙、丙分别表示三种物态。下列分析正确的是（）A．甲为气态 B．甲→乙的过程需要放热C．乙→丙的过程与露珠形成过程相同 D．BC段对应的温度为该晶体的熔点【变式6-1】[多选]固体甲和固体乙在一定压强下的熔解曲线如图所示，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．固体甲不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有可能相同E．图线甲中ab段温度不变，所以甲的内能不变【变式6-2】如图所示是对某种合金连续不断地加热过程中，温度随时间变化的曲线，据图回答：(1)这种合金在固态时是不是晶体；(2)这种合金的熔点是多少；(3)熔化过程用了多少时间；(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态。【变式6-3】图甲是某小组“探究海波熔化时温度变化规律”的实验装置，每隔1min记录一次温度值。实验数据记录如下表：时间/min01234567891011海波的温度/℃4044464848484848485053（1）实验中需要的测量工具是温度计和________；（2）在1min时，温度计的示数如图乙所示，此时的温度为________℃；（3）由记录的实验数据可知海波是________（选填“晶体”或“非晶体”）；（4）由实验知，海波熔化需要的条件是：________________；继续吸收热量；（5）另一小组在利用相同的器材进行这一实验时，观察到海波熔化过程中温度计示数缓慢上升。产生这一现象的原因可能是________（填字母）。A．烧杯中的水少

B．对试管内的海波不断搅拌C．温度计的玻璃泡碰到了试管壁

D．海波熔化过程中吸热，温度升高

参考答案【题型1单晶体的各向异性】【例1】（多选）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．是多晶体解析：由题意可知，石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著，其它方向不明显，因此石英具有各向异性的压电效应，A正确；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，石英是单晶体，有确定的熔点，有规则的几何形状，BD错误，C正确。答案：AC。【变式1-1】[多选]对下列几种固体物质的认识，正确的有()A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B．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C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同解析：选AD晶体在熔化过程中温度保持不变，食盐具有这样的特点，则说明食盐是晶体，选项A正确；蜂蜡的导热特点是各向同性的，烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈椭圆形，说明云母片的导热特点是各向异性的，故云母片是晶体，选项B错误；天然石英表现为各向异性，则该物质微粒在空间的排列是规则的，选项C错误；石墨与金刚石皆由碳原子组成，但它们的物质微粒排列结构是不同的，选项D正确。【变式1-2】金属铝熔化成液体后通入氢气，在液态铝内产生大量气泡，冷凝后得到带有微孔的泡沫铝，如图所示。下列说法中正确的是（）A．泡沫铝是晶体，某些物理性质具有各向异性B．在冷凝过程中，气泡收缩，外界对气体做功，气体内能增加C．液态铝与氢气泡的接触面存在表面张力，将会阻碍气泡的膨胀D．由于充入了气体，泡沫铝分子间距离增大，分子间只存在分子引力【答案】C【解析】泡沫铝是晶体，但是是多晶体，表现为各向同性，A错误；在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，同时温度降低，放出热量，气体内能降低，B错误；金属铝熔化成液体后通入氢气，产生大量气泡，液体表面分子间存在表面张力，液态铝表面张力将会阻碍气泡的膨胀，C正确；分子之间同时存在引力和斥力，当时，分子力表现为引力，不是只存在引力，故D错误。故选C。【变式1-3】石墨和金刚石性质有很大差异，是由于（）A．石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的B．它们的化学成分不同C．它们都是各向同性的D．组成它们的物质微粒按不同的规则排列解析：选D，石墨和金刚石都由碳分子组成，但它们的物理性质不同，石墨是各向同性的，而金刚石是各向异性的，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同。答案：D。【题型2晶体和非晶体的区分】【例2】(多选)下列关于晶体以及非晶体的理解正确的是()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.单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C.有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布D.固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的答案AC解析液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，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，故A项正确；单晶体和多晶体都具有固定的熔点，故B项错误；有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布，例如石墨和金刚石，故C项正确；固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体不是绝对的，是可以相互转化的；例如天然石英是晶体，熔融过的石英是非晶体；把晶体硫加热熔化(温度超过300℃)再倒入冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故D项错误。【变式2-1】下列说法错误的是()A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体解析：选A将一晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，A错误。单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，B正确。金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，C正确。晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化，如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，D正确。【变式2-2】(多选)下列说法正确的是()A.通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体B.液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关D.一滴体积为V的油酸酒精溶液在水面上形成的面积为S，则油膜分子直径为eq\f(V,S)答案BC解析金属材料虽然显示各向同性，但并不意味着就是非晶体，可能是多晶体，故A错误；液体的温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，故B正确；根据麦克斯韦统计规律可知，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，故C正确；体积为油酸酒精溶液的体积，非油酸体积，则油酸分子直径就不是eq\f(V,S)，故D错误。【变式2-3】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，内能增加解析：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；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；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；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。答案：B。【题型3晶体的微观结构】【例3】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毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯。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（）A．石墨中的碳原子静止不动B．碳原子的直径大约为3×10-9mC．石墨烯碳原子间只存在分子引力D．石墨烯的熔解过程中，碳原子的平均动能不变解析：石墨中的碳原子是运动的，A错误；由意义可知单层的距离为且层与层之间有间距，B错误；石墨烯碳原子间不仅存在分子引力，同时也存在分子斥力，C错误；石墨烯是晶体，在熔解过程中，温度不变，故碳原子的平均动能不变，D正确。答案：D。【变式3-1】北京冬奥会给世界各地的人们带来了寒冬中的温暖，雪花形主火炬（图甲）的创意展现中国智慧，符合科学事实（图乙），实际上雪花的形态有很多种（图丙）。关于雪花的下列说法正确的是（）A．雪花是非晶体B．雪花具有各向异性C．0°C雪花的水分子的平均动能比0°C液态水分子的小D．雪花漫天飞舞可以作为雪花分子在做无规则运动的证据解析：根据雪花具有形状规则的几何形状，且雪花在熔化时，吸收热量温度不变，具有确定的熔点，所以雪花是单晶体，则单晶体具有各向异性的物理性质，A错误，B正确；平均动能与温度有关系，故0°C雪花的水分子的平均动能与0°C液态水分子的相同，C错误；雪花是固体颗粒，飞舞时，是宏观上的机械运动，不能说明分子在做无规则运动，D错误。答案：B。【变式3-2】食盐是我们生活中不可缺少的调味品，中国人大约在神农氏与黄帝的时期就开始煮盐。通过研究，我们知道了食盐的微观结构如图所示，则下列说法正确的是（）A．食盐晶体是正六面体形B．食盐所有的物理性质都具有各向异性C．食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，是非晶体D．食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能也不变解析：食盐晶体是正六面体形，选项A正确；食盐具有各向异性，但并非所有的物理性质都具有各向异性，选项B错误；食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，但仍是晶体，选项C错误；食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能增加，选项D错误。答案：A。【变式3-3】复旦大学物理系张远波教授课题组发现了一种新型二维半导体材料——黑磷，并成功制备了半导体测试材料。已知黑磷是有黑色金属光泽的半导体，是白磷在很高压强和较高温度下转化形成的。图为黑磷的微观结构，下列说法正确的是（）A．黑磷是晶体材料B．黑磷和白磷是同位素C．黑磷没有固定的熔点D．黑磷的微观各层结构都不同，每层内部结构松散解析：黑磷的微观结构呈现规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而具有固定的熔点，故A正确，C错误；质子数（即原子序数）相同，而中子数不同的元素互称同位素，白磷和黑鳞属于同素异型体，不属于同位素，故B错误；黑磷的微观各层结构都相同，每层内部结构紧密，故D错误。答案：A。【题型4综合问题】【例4】甲、乙、丙三种固体薄片涂上蜡，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，下列说法正确的是（）A．甲、乙为非晶体，丙是晶体B．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体C．甲、丙为非晶体，丙是晶体D．甲、乙、丙都是晶体解析：选B,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。故选B。【变式4-1】（多选）以下说法中正确的是（）A．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体B．如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力表现为引力C．附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离时，液体与固体之间表现为浸润D．液晶具有液体的流动性，所有物质都具有液晶态【答案】ABC【解析】晶体在一定条件下可转化为非晶体，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体，选项A正确；液体表面层分子比内部稀疏，相互间表现为引力，选项B正确；附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离时，分子间表现为斥力，使液体表面扩张，液体与固体之间表现为浸润，选项C正确；液晶具有液体的流动性，但不是所有物质都具有液晶态，选项D错误。故选ABC。【变式4-2】王亚平曾在第一次太空授课中展示了完美的“太空水球”，液晶电视图像色彩更加绚丽，解释上述现象用到的有关知识中说法正确的是（）A．表面张力能够使液体表面积收缩到最小B．表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部C．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体D．液晶的所有物理性质均表现为各向异性解析：液体由于表面张力作用，有使其表面积收缩到最小的趋势，A正确；表面张力的方向跟液面相切，垂直于液面的边界线，B错误；将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍然是晶体，C错误；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，不是所有物理性质均表现各向异性，D错误。答案：A。【变式4-3】(多选)下列说法正确的是()A.当分子间距离变小时，分子间的作用力可能减小，也可能增大B.墨汁滴入水中，墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子产生化学反应而引起的C.在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同答案ACD解析当分子间距离比较大时表现为引力，当分子间距离减小时，分子引力先增大后减小；当表现为斥力时分子间距离变小时分子力增大，故A正确；墨汁的扩散运动是因为微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡引起的，故B错误；在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果，故C正确；石墨和金刚石的物理性质不同是因为组成它们的物质微粒排列结构不同造成的，故D正确。【题型5联系实际】【例5】N95透明智能口罩的外观是由防水防刮的再生透明非晶体塑料制成；它的侧面设计了两个圆孔静电层区域，是为了过滤空气：口罩内含有麦克风和扬声器；口罩也可以拆开，内部配备一个充电盒，盒内也提供某非可见光，可以进行对面罩全面消毒。由以上信息判断（）A．非晶体塑料在光学现象中体现出各向异性B．静电层的过滤作用主要应用了静电吸附作用C．麦克风的工作原理是将电信号转换成声音信号D．盒内的非可见光是红外线解析：非晶体塑料在光学现象中体现出各向同性，A错误；静电层用来吸附空气中的灰尘，B正确；麦克风的工作原理是将声音信号转换成电信号，C错误；盒内的非可见光时紫外线，D错误。答案：B。【变式5-1】北京冬奥会中国科研团队打破人工造雪核心技术“冰状雪”的国家封锁，成功制造出适应大陆性季风气候特点的合格“冰状雪”。“冰状雪”可以减小雪道表面与滑雪板间的摩擦力，保证雪道表面不易变形。即使在运动员高速转向的情况下，也能保证雪道表面平整光滑。不论选手第几个出场，雪道都可以处于相对完美的状态，以此确保比赛的公平性。已知普通雪密度是每立方厘米0.1克至0.4克，而“冰状雪”密度则需要达到每立方厘米0.65克。下列说法正确的是（）A．“冰状雪”没有规则的形状是非晶体B．在同样条件下，同体积的“冰状雪”比自然雪熔化得慢C．3℃的水通过造雪机转化为雪时，需要吸收热量D．“冰状雪”熔化成水的过程中温度会不断变化解析：“冰状雪”有固定的熔点，是晶体，故A错误；“冰状雪”密度较大，在同样条件下，同体积的“冰状雪”比自然雪熔化得慢，故B正确；3℃的水通过造雪机转化为雪时，需要放出热量，故C错误；“冰状雪”是晶体，熔化成水的过程中温度不变，故D错误。答案：B。【变式5-2】石墨烯是从石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（）A．石墨是非晶体B．石墨研磨成的细粉末就是石墨烯C．单层石墨烯的厚度约3μmD．碳原子在六边形顶点附近不停地振动解析：石墨是晶体，故A错误；石墨烯是石墨中提取出来的新材料，故B错误；单层石墨烯厚度约为原子尺寸，故C错误；根据分子动理论可知，固体分子在平衡点不停的振动，故D正确。答：D。【变式5-3】江苏省东海县是世界天然水晶原料集散地，有着“世界水晶之都”的美誉。天然的水晶具有规则的几何外形，如图所示。关于天然水晶，下列说法正确的是（）A．具有规则的几何外形，但是没有固定的熔点B．微观粒子的空间排列不规则C．在熔化过程中分子平均动能不变D．在光学性质上表现为各向同性【答案】C【详解】水晶是晶体，具有规则的几何外形，有固定的熔点，A错误；水晶是晶体，微观粒子的空间排列规则，B错误；水晶是晶体，有固定的熔点，在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，C正确；水晶是晶体，在光学性质上表现为各向异性，D错误。【题型6熔点问题】【例6】如图表示某晶体的物态变化过程，其中甲、乙、丙分别表示三种物态。下列分析正确的是（）A．甲为气态 B．甲→乙的过程需要放热C．乙→丙的过程与露珠形成过程相同 D．BC段对应的温度为该晶体的熔点解：由题图知，甲中分子相距最近，分子排列规则，分子间的作用力最大，既不易被压缩，也不容易被拉伸，所以是固态分子的排列方式；乙中分子相距较近，分子排列杂乱，分子间的作用力较弱，是液态分子的排列方式；丙中分子相距最远，分子无固定排列，分子间的作用力最弱，是气态分子的排列方式。由以上分析知，甲为固态，故A错误；.甲→乙是固态变为液态的熔化过程，需要吸收热量，故B错误；乙→丙是液态变成气态的汽化过程，露珠是水蒸气遇冷形成小水滴的液化过程，故C错误；BC段表示物体吸热或放热的温度保持不变，状态发生改变的晶体熔化（或凝固）过程，此时的温度叫晶体的熔点（或凝固点），故D正确。答案：D。【变式6-1】[多选]固体甲和固体乙在一定压强下的熔解曲线如图所示，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．固体甲不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有可能相同E．图线甲中ab段温度不变，所以甲的内能不变解析：选ABD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，则不一定有确定的几何外形，固体乙是非晶体，一定没有确定的几何外形，故B正确；在热传导方面固体甲若是多晶体，则不一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性，故C错误；固体甲一定是晶体，有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体，则固体甲和固体乙的化学成分有可能相同，故D正确；晶体在熔化时温度不变，但由于晶体吸收热量，内能在增大，故E错误。【变式6-2】如图所示是对某种合金连续不断地加热过程中，温度随时间变化的曲线，据图回答：(1)这种合金在固态时是不是晶体；(2)这种合金的熔点是多少；(3)熔化过程用了多少时间；(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态。答案(1)是；(2)210℃；(3)8min；(4)固液共存解析（1）题图中BC阶段表示该合金的熔化过程，说明有一定的熔点，所以这种合金在固态时是晶体；（2）熔点为；（3）熔化过程用了（4）BC段就是这种合金的熔化过程，合金处于固、液共存状态。【变式6-3】图甲是某小组“探究海波熔化时温度变化规律”的实验装置，每隔1min记录一次温度值。实验数据记录如下表：时间/min01234567891011海波的温度/℃4044464848484848485053（1）实验中需要的测量工具是温度计和________；（2）在1min时，温度计的示数如图乙所示，此时的温度为________℃；（3）由记录的实验数据可知海波是________（选填“晶体”或“非晶体”）；（4）由实验知，海波熔化需要的条件是：________________；继续吸收热量；（5）另一小组在利用相同的器材进行这一实验时，观察到海波熔化过程中温度计示数缓慢上升。产生这一现象的原因可能是________（填字母）。A．烧杯中的水少

B．对试管内的海波不断搅拌C．温度计的玻璃泡碰到了试管壁

D．海波熔化过程中吸热，温度升高答案

停表

42

晶体

温度达到熔点

C解析：（1）[1]由表中数据可知，实验需要测量温度和时间，实验中需要的测量工具是温度计和停表。（2）[2]如题图乙，温度计的分度值为1℃，读数为42℃。（3）[3]由记录的实验数据可知，海波在固定的温度开始熔化，熔化时温度不变，因此海波是晶体。（4）[4]通过实验可知，海波熔化需要达到48℃，熔化过程中，需要继续加热，由此可知海波熔化需要的条件是：温度达到熔点；继续吸收热量。（5）[5]A.海波在固定的温度开始熔化，熔化时温度不变，进行这一实验时，观察到海波熔化过程中温度计示数缓慢上升；该物质是晶体，熔化过程中温度是不变的，烧杯中的水少，不会影响温度计的示数，故A错误；B.对试管内的海波不断搅拌，试管中海波受热更加均匀，不可能出现以上情况，故B错误；C.温度计的玻璃泡碰到了试管壁，因为烧杯中水的温度高于海波的温度，温度计示数缓慢上升，故C正确；D.海波是晶体，熔化过程中吸热，但温度保持不变，故D错误。故选C。专题2.7固体【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【题型1单晶体的各向异性】 【题型2晶体和非晶体的区分】 【题型3晶体的微观结构】 【题型4综合问题】 【题型5联系实际】 【题型6熔点问题】 【题型1单晶体的各向异性】【例1】（多选）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．是多晶体解析：由题意可知，石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著，其它方向不明显，因此石英具有各向异性的压电效应，A正确；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，石英是单晶体，有确定的熔点，有规则的几何形状，BD错误，C正确。答案：AC。【变式1-1】[多选]对下列几种固体物质的认识，正确的有()A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B．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C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同解析：选AD晶体在熔化过程中温度保持不变，食盐具有这样的特点，则说明食盐是晶体，选项A正确；蜂蜡的导热特点是各向同性的，烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈椭圆形，说明云母片的导热特点是各向异性的，故云母片是晶体，选项B错误；天然石英表现为各向异性，则该物质微粒在空间的排列是规则的，选项C错误；石墨与金刚石皆由碳原子组成，但它们的物质微粒排列结构是不同的，选项D正确。【变式1-2】金属铝熔化成液体后通入氢气，在液态铝内产生大量气泡，冷凝后得到带有微孔的泡沫铝，如图所示。下列说法中正确的是（）A．泡沫铝是晶体，某些物理性质具有各向异性B．在冷凝过程中，气泡收缩，外界对气体做功，气体内能增加C．液态铝与氢气泡的接触面存在表面张力，将会阻碍气泡的膨胀D．由于充入了气体，泡沫铝分子间距离增大，分子间只存在分子引力【答案】C【解析】泡沫铝是晶体，但是是多晶体，表现为各向同性，A错误；在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，同时温度降低，放出热量，气体内能降低，B错误；金属铝熔化成液体后通入氢气，产生大量气泡，液体表面分子间存在表面张力，液态铝表面张力将会阻碍气泡的膨胀，C正确；分子之间同时存在引力和斥力，当时，分子力表现为引力，不是只存在引力，故D错误。故选C。【变式1-3】石墨和金刚石性质有很大差异，是由于（）A．石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的B．它们的化学成分不同C．它们都是各向同性的D．组成它们的物质微粒按不同的规则排列解析：选D，石墨和金刚石都由碳分子组成，但它们的物理性质不同，石墨是各向同性的，而金刚石是各向异性的，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同。答案：D。【题型2晶体和非晶体的区分】【例2】(多选)下列关于晶体以及非晶体的理解正确的是()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.单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C.有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布D.固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的答案AC解析液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，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，故A项正确；单晶体和多晶体都具有固定的熔点，故B项错误；有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布，例如石墨和金刚石，故C项正确；固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体不是绝对的，是可以相互转化的；例如天然石英是晶体，熔融过的石英是非晶体；把晶体硫加热熔化(温度超过300℃)再倒入冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故D项错误。【变式2-1】下列说法错误的是()A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体解析：选A将一晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，A错误。单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，B正确。金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，C正确。晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化，如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，D正确。【变式2-2】(多选)下列说法正确的是()A.通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体B.液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关D.一滴体积为V的油酸酒精溶液在水面上形成的面积为S，则油膜分子直径为eq\f(V,S)答案BC解析金属材料虽然显示各向同性，但并不意味着就是非晶体，可能是多晶体，故A错误；液体的温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，故B正确；根据麦克斯韦统计规律可知，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，故C正确；体积为油酸酒精溶液的体积，非油酸体积，则油酸分子直径就不是eq\f(V,S)，故D错误。【变式2-3】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，内能增加解析：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；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；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；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。答案：B。【题型3晶体的微观结构】【例3】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毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯。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（）A．石墨中的碳原子静止不动B．碳原子的直径大约为3×10-9mC．石墨烯碳原子间只存在分子引力D．石墨烯的熔解过程中，碳原子的平均动能不变解析：石墨中的碳原子是运动的，A错误；由意义可知单层的距离为且层与层之间有间距，B错误；石墨烯碳原子间不仅存在分子引力，同时也存在分子斥力，C错误；石墨烯是晶体，在熔解过程中，温度不变，故碳原子的平均动能不变，D正确。答案：D。【变式3-1】北京冬奥会给世界各地的人们带来了寒冬中的温暖，雪花形主火炬（图甲）的创意展现中国智慧，符合科学事实（图乙），实际上雪花的形态有很多种（图丙）。关于雪花的下列说法正确的是（）A．雪花是非晶体B．雪花具有各向异性C．0°C雪花的水分子的平均动能比0°C液态水分子的小D．雪花漫天飞舞可以作为雪花分子在做无规则运动的证据解析：根据雪花具有形状规则的几何形状，且雪花在熔化时，吸收热量温度不变，具有确定的熔点，所以雪花是单晶体，则单晶体具有各向异性的物理性质，A错误，B正确；平均动能与温度有关系，故0°C雪花的水分子的平均动能与0°C液态水分子的相同，C错误；雪花是固体颗粒，飞舞时，是宏观上的机械运动，不能说明分子在做无规则运动，D错误。答案：B。【变式3-2】食盐是我们生活中不可缺少的调味品，中国人大约在神农氏与黄帝的时期就开始煮盐。通过研究，我们知道了食盐的微观结构如图所示，则下列说法正确的是（）A．食盐晶体是正六面体形B．食盐所有的物理性质都具有各向异性C．食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，是非晶体D．食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能也不变解析：食盐晶体是正六面体形，选项A正确；食盐具有各向异性，但并非所有的物理性质都具有各向异性，选项B错误；食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，但仍是晶体，选项C错误；食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能增加，选项D错误。答案：A。【变式3-3】复旦大学物理系张远波教授课题组发现了一种新型二维半导体材料——黑磷，并成功制备了半导体测试材料。已知黑磷是有黑色金属光泽的半导体，是白磷在很高压强和较高温度下转化形成的。图为黑磷的微观结构，下列说法正确的是（）A．黑磷是晶体材料B．黑磷和白磷是同位素C．黑磷没有固定的熔点D．黑磷的微观各层结构都不同，每层内部结构松散解析：黑磷的微观结构呈现规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而具有固定的熔点，故A正确，C错误；质子数（即原子序数）相同，而中子数不同的元素互称同位素，白磷和黑鳞属于同素异型体，不属于同位素，故B错误；黑磷的微观各层结构都相同，每层内部结构紧密，故D错误。答案：A。【题型4综合问题】【例4】甲、乙、丙三种固体薄片涂上蜡，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，下列说法正确的是（）A．甲、乙为非晶体，丙是晶体B．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体C．甲、丙为非晶体，丙是晶体D．甲、乙、丙都是晶体解析：选B,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。故选B。【变式4-1】（多选）以下说法中正确的是（）A．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体B．如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力表现为引力C．附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离时，液体与固体之间表现为浸润D．液晶具有液体的流动性，所有物质都具有液晶态【答案】ABC【解析】晶体在一定条件下可转化为非晶体，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体，选项A正确；液体表面层分子比内部稀疏，相互间表现为引力，选项B正确；附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离时，分子间表现为斥力，使液体表面扩张，液体与固体之间表现为浸润，选项C正确；液晶具有液体的流动性，但不是所有物质都具有液晶态，选项D错误。故选ABC。【变式4-2】王亚平曾在第一次太空授课中展示了完美的“太空水球”，液晶电视图像色彩更加绚丽，解释上述现象用到的有关知识中说法正确的是（）A．表面张力能够使液体表面积收缩到最小B．表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部C．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体D．液晶的所有物理性质均表现为各向异性解析：液体由于表面张力作用，有使其表面积收缩到最小的趋势，A正确；表面张力的方向跟液面相切，垂直于液面的边界线，B错误；将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍然是晶体，C错误；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，不是所有物理性质均表现各向异性，D错误。答案：A。【变式4-3】(多选)下列说法正确的是()A.当分子间距离变小时，分子间的作用力可能减小，也可能增大B.墨汁滴入水中，墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子产生化学反应而引起的C.在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同答案ACD解析当分子间距离比较大时表现为引力，当分子间距离减小时，分子引力先增大后减小；当表现为斥力时分子间距离变小时分子力增大，故A正确；墨汁的扩散运动是因为微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡引起的，故B错误；在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果，故C正确；石墨和金刚石的物理性质不同是因为组成它们的物质微粒排列结构不同造成的，故D正确。【题型5联系实际】【例5】N95透明智能口罩的外观是由防水防刮的再生透明非晶体塑料制成；它的侧面设计了两个圆孔静电层区域，是为了过滤空气：口罩内含有麦克风和扬声器；口罩也可以拆开，内部配备一个充电盒，盒内也提供某非可见光，可以进行对面罩全面消毒。由以上信息判断（）A．非晶体塑料在光学现象中体现出各向异性B．静电层的过滤作用主要应用了静电吸附作用C．麦克风的工作原理是将电信号转换成声音信号D．盒内的非可见光是红外线解析：非晶体塑料在光学现象中体现出各向同性，A错误；静电层用来吸附空气中的灰尘，B正确；麦克风的工作原理是将声音信号转换成电信号，C错误；盒内的非可见光时紫外线，D错误。答案：B。【变式5-1】北京冬奥会中国科研团队打破人工造雪核心技术“冰状雪”的国家封锁，成功制造出适应大陆性季风气候特点的合格“冰状雪”。“冰状雪”可以减小雪道表面与滑雪板间的摩擦力，保证雪道表面不易变形。即使在运动员高速转向的情况下，也能保证雪道表面平整光滑。不论选手第几个出场，雪道都可以处于相对完美的状态，以此确保比赛的公平性。已知普通雪密度是每立方厘米0.1克至0.4克，而“冰状雪”密度则需要达到每立方厘米0.65克。下列说法正确的是（）A．“冰状雪”没有规则的形状是非晶体B．在同样条件下，同体积的“冰状雪”比自然雪熔化得慢C．3℃的水通过造雪机转化为雪时，需要吸收热量D．“冰状雪”熔化成水的过程中温度会不断变化解析：“冰状雪”有固定的熔点，是晶体，故A错误；“冰状雪”密度较大，在同样条件下，同体积的“冰状雪”比自然雪熔化得慢，故B正确；3℃的水通过造雪机转化为雪时，需要放出热量，故C错误；“冰状雪”是晶体，熔化成水的过程中温度不变，故D错误。答案：B。【变式5-2】石墨烯是从石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（）A．石墨是非晶体B．石墨研磨成的细粉末就是石墨烯C．单层石墨烯的厚度约3μmD．碳原子在六边形顶点附近不停地振动解析：石墨是晶体，故A错误；石墨烯是石墨中提取出来的新材料，故B错误；单层石墨烯厚度约为原子尺寸，故C错误；根据分子动理论可知，固体分子在平衡点不停的振动，故D正确。答：D。【变式5-3】江苏省东海县是世界天然水晶原料集散地，有着“世界水晶之都”的美誉。天然的水晶具有规则的几何外形，如图所示。关于天然水晶，下列说法正确的是（）A．具有规则的几何外形，但是没有固定的熔点B．微观粒子的空间排列不规则C．在熔化过程中分子平均动能不变D．在光学性质上表现为各向同性【答案】C【详解】水晶是晶体，具有规则的几何外形，有固定的熔点，A错误；水晶是晶体，微观粒子的空间排列规则，B错误；水晶是晶体，有固定的熔点，在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，C正确；水晶是晶体，在光学性质上表现为各向异性，D错误。【题型6熔点问题】【例6】如图表示某晶体的物态变化过程，其中甲、乙、丙分别表示三种物态。下列分析正确的是（）A．甲为气态 B．甲→乙的过程需要放热C．乙→丙的过程与露珠形成过程相同 D．BC段对应的温度为该晶体的熔点解：由题图知，甲中分子相距最近，分子排列规则，分子间的作用力最大，既不易被压缩，也不容易被拉伸，所以是固态分子的排列方式；乙中分子相距较近，分子排列杂乱，分子间的作用力较弱，是液态分子的排列方式；丙中分子相距最远，分子无固定排列，分子间的作用力最弱，是气态分子的排列方式。由以上分析知，甲为固态，故A错误；.甲→乙是固态变为液态的熔化过程，需要吸收热量，故B错误；乙→丙是液态变成气态的汽化过程，露珠是水蒸气遇冷形成小水滴的液化过程，故C错误；BC段表示物体吸热或放热的温度保持不变，状态发生改变的晶体熔化（或凝固）过程，此时的温度叫晶体的熔点（或凝固点），故D正确。答案：D。【变式6-1】[多选]固体甲和固体乙在一定压强下的熔解曲线如图所示，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．固体甲不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有可能相同E．图线甲中ab段温度不变，所以甲的内能不变解析：选ABD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，则不一定有确定的几何外形，固体乙是非晶体，一定没有确定的几何外形，故B正确；在热传导方面固体甲若是多晶体，则不一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性，故C错误；固体甲一定是晶体，有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体，则固体甲和固体乙的化学成分有可能相同，故D正确；晶体在熔化时温度不变，但由于晶体吸收热量，内能在增大，故E错误。【变式6-2】如图所示是对某种合金连续不断地加热过程中，温度随时间变化的曲线，据图回答：(1)这种合金在固态时是不是晶体；(2)这种合金的熔点是多少；(3)熔化过程用了多少时间；(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态。答案(1)是；(2)210℃；(3)8min；(4)固液共存解析（1）题图中BC阶段表示该合金的熔化过程，说明有一定的熔点，所以这种合金在固态时是晶体；（2）熔点为；（3）熔化过程用了（4）BC段就是这种合金的熔化过程，合金处于固、液共存状态。【变式6-3】图甲是某小组“探究海波熔化时温度变化规律”的实验装置，每隔1min记录一次温度值。实验数据记录如下表：时间/min01234567891011海波的温度/℃4044464848484848485053（1）实验中需要的测量工具是温度计和________；（2）在1min时，温度计的示数如图乙所示，此时的温度为________℃；（3）由记录的实验数据可知海波是________（选填“晶体”或“非晶体”）；（4）由实验知，海波熔化需要的条件是：________________；继续吸收热量；（5）另一小组在利用相同的器材进行这一实验时，观察到海波熔化过程中温度计示数缓慢上升。产生这一现象的原因可能是________（填字母）。A．烧杯中的水少

B．对试管内的海波不断搅拌C．温度计的玻璃泡碰到了试管壁

D．海波熔化过程中吸热，温度升高答案

停表

42

晶体

温度达到熔点

C解析：（1）[1]由表中数据可知，实验需要测量温度和时间，实验中需要的测量工具是温度计和停表。（2）[2]如题图乙，温度计的分度值为1℃，读数为42℃。（3）[3]由记录的实验数据可知，海波在固定的温度开始熔化，熔化时温度不变，因此海波是晶体。（4）[4]通过实验可知，海波熔化需要达到48℃，熔化过程中，需要继续加热，由此可知海波熔化需要的条件是：温度达到熔点；继续吸收热量。（5）[5]A.海波在固定的温度开始熔化，熔化时温度不变，进行这一实验时，观察到海波熔化过程中温度计示数缓慢上升；该物质是晶体，熔化过程中温度是不变的，烧杯中的水少，不会影响温度计的示数，故A错误；B.对试管内的海波不断搅拌，试管中海波受热更加均匀，不可能出现以上情况，故B错误；C.温度计的玻璃泡碰到了试管壁，因为烧杯中水的温度高于海波的温度，温度计示数缓慢上升，故C正确；D.海波是晶体，熔化过程中吸热，但温度保持不变，故D错误。故选C。专题2.8液体【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【题型1液体的表面张力】 【题型2浸润和不浸润】 【题型3毛细现象】 【题型4液晶】 【题型5联系实际】 【题型6综合问题】 【题型7定量运算、图形问题】 【题型1液体的表面张力】【例1】如图所示，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变钝了。产生这一现象的原因是()A．玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体B．玻璃是晶体，熔化再凝固后变成非晶体C．熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧D．熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张【变式1-1】下列说法正确的是（）A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上。这是由于针与水分子间存在斥力的缘故B．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力C．将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故D．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故【变式1-2】(多选)如图所示，a、b是航天员在飞船实验舱做水球实验时水球中形成的两个气泡，a、b两气泡温度相同且a的体积大，气泡内的气体视为理想气体，则下列说法正确的是()A．水球呈球形是表面张力作用的结果B．a内气体的分子平均动能比b内的小C．a内气体的分子平均动能比b内的大D．在水球表面滴一小滴红墨水，若水球未破，最后水球将呈红色【变式1-3】（多选）如图所示，方形冰块恰好嵌在开口向上的玻璃杯底部，然后玻璃杯开口处用杯盖紧封，将含冰块的玻璃杯置于稳定的室温下，一段时间后玻璃杯内外刚好达到热平衡。在这个过程中，下列说法正确的是（）A．玻璃杯中物质的内能先增大后减小B．冰在融化过程中，分子的平均动能不变C．玻璃杯中物质的分子平均动能一直增大D．玻璃杯中的水面最终一定是曲面【题型2浸润和不浸润】【例2】小明发现倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流到瓶子外面，他认为如果选用合适的瓶口材料就能保持瓶子清洁。如图是酱油滴在两种材料表面的油滴形状，下列说法正确的是（）A．图甲说明油滴与甲材料不浸润 B．图乙说明油滴与乙材料浸润C．油瓶口的材料选用乙材料较合适 D．水银在两种材料表面的形状一定与酱油滴形状相同【变式2-1】图甲是吹肥皂泡游戏的画面，表达了童年时光的美好。如图乙所示，在玻璃杯内注入肥皂水，再用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中，沾满肥皂水后取出，可以吹出大小不一、在空中做无规则运动的肥皂泡，则()A．肥皂水不能浸润玻璃B．肥皂泡的无规则运动属于布朗运动C．肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关D．肥皂泡表面液体分子间只存在引力，没有斥力【变式2-2】2022年3月23日，天宫号空间站上的三名宇航员王亚平、翟志刚、叶光富，又给全国的观众带来了一堂精彩的天宫授课，其中宇航员们做了一个“液桥”实验。将水分别挤在两块透明板上，水球状似倒扣着的碗，如图甲所示。将两板慢慢靠近，两个水球“碗底”挨“碗底”，形成一座中间细、两头粗的“液桥”将两块板相连，如图乙所示；再将两板拉远，液桥变得更细、更长，仍然没有断开。下列说法正确的是（）。A．日常生活中地球上不可能有“液桥”现象 B．由图甲可以推断水和透明板是不浸润的C．液体表面张力有使液体表面积扩大的趋势 D．液桥形成的根本原因是水的表面张力的作用【变式2-3】(多选)下列说法正确的是()A.一切晶体的光学和力学性质都是各向异性的B.在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力C.当分子间的距离变小时，分子间的作用力一定减小D.脱脂棉脱脂的目的，在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液【题型3毛细现象】【例3】(多选)关于液体，下列叙述中正确的是()A.露珠呈球形是因为液体的表面张力的缘故B.液体的表面张力垂直于液面指向液体的内部C.液体与固体接触的附着层分子如果比液体内部更稀疏，则液体与固体表现为浸润D.对特定的液体和特定材质的毛细管，管的内径越小毛细现象越明显【变式3-1】[多选]下列说法正确的是()A．液面上方的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出B．萘的熔点为80℃，质量相等的80℃的液态萘和80℃的固态萘具有不同的分子势能C．车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象D．液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大E．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向同性【变式3-2】下列说法正确的是（）A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于针受到了浮力B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，这是因为水在玻璃上不浸润C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力的结果D．在毛细现象中，毛细管中液面有的升高，有的降低，这只与液体的种类有关，与毛细管的材料无关【变式3-3】下列各种现象中，与毛细现象相关的是（）①用粉笔吸干纸上的墨汁②植物根部从土壤中吸取水分③早晨，荷叶上可以看到露珠④实验室里用棉线做酒精灯的灯芯⑤用磙子压紧土壤可把地下水分引上来A．①②③④⑤ B．①②④⑤C．①②④ D．①②③④【题型4液晶】【例4】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【变式4-1】关于液晶，下列说法中正确的是()A．液晶是液体和晶体的混合物B．所有物质都具有液晶态C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，本身能够发光D．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性【变式4-2】液晶能够显示数码和图像，其原因是（

）A．液晶在温度、压力、摩擦、电磁的作用下，其分子排列发生变化，改变了液晶的光学性质B．有的液晶在电压的作用下能由透明状态变浑浊，可用来显示文字和数码C．有的液晶可以随温度的变化而改变颜色D．有的液晶既可以探测温度又可以显示数码【变式4-3】液晶在现代生活中扮演着重要的角色，下列对于液晶的认识正确的是()A．液晶态就是固态和液态的混合B．液晶具有各向同性的性质C．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性D．天然存在的液晶很多，如果一种物质是液晶，那么它在任何条件下都是液晶【题型5联系实际】【例5】正确佩戴口罩是日常预防飞沫传播和呼吸道感染的有效途径之一。取一个新的医用防护口罩贴近皮肤一面朝上，平铺在桌面上，往口罩上滴几滴水，水滴没有浸湿口罩，呈椭球形，如图所示。下列说法正确的是（）A．水滴形状的成因与水的表面张力有关，与重力无关B．水滴不浸润口罩，换另一种液体，也不会浸润该口罩C．若处于完全失重的环境中，水滴将浸湿口罩D．水滴与口罩附着层内水分子间距比水滴内部分子间距大【变式5-1】“白露暖秋色，月明清漏中”，描写的是我国古代诗人对露珠的观察和感悟，根据所学物理知识，下列对露珠形成主要原因的说法正确的是（  ）A．液体表面层的分子比液体内部稀疏，表面层的分子之间互相吸引B．液体表面层的分子比液体内部密集，表面层的分子之间互相排斥C．液体表面层的分子比液体内部稀疏，表面层的分子之间互相排斥D．液体表面层的分子比液体内部密集，表面层的分子之间互相吸引【变式5-2】2021年12月9日15时40分，“天宫课堂”第一课正式开讲。在航天员翟志刚、叶光富的辅助下，航天员王亚平把一个金属圈插入饮用水袋中，慢慢抽出金属圈，形成了一个水膜。然后往水膜表面贴上一片花朵折纸，这朵花在太空中“绽放”。这正是因为在太空失重环境下水的表面张力发挥的神奇作用。关于液体的表面张力，橙子辅导物理小组给出的下列说法正确的是（）A．液体表面张力是液体各部分间的相互作用B．液体表面张力的方向总是垂直于液面，指向液体内部C．产生液体表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力D．液体表面张力使液体表面有收缩的趋势【变式5-3】规范佩戴医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一、合格的医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为一水滴落在某防护口罩内侧的示意图，以下说法正确的是（）A．图片中的口罩为不合格产品B．图片中水滴形状的成因与液体表面张力有关C．图片中水滴与口罩间附着层内水分子比水滴内部分子密集D．该材料对所有的液体都是不浸润的【题型6综合问题】【例6】(多选)下列说法正确的是()A.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果B.晶体在熔化过程中吸收热量，但温度不变，内能不变C.杯中的茶水慢慢冷却，该过程中所有的水分子的运动速率都减小了D.液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点【变式6-1】(多选)根据所学知识分析，下列说法正确的是()A．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体B．晶体体积增大，其分子势能一定增大C．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力D．人们可以利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶来研究离子的渗透性，进而了解机体对药物的吸收等生理过程【变式6-2】对于固体和液体，下列说法正确的是（）A．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部B．农田里，要保存水分，常常把地面的土壤锄松，这是为了减少毛细现象的发生C．水银不浸润玻璃，可以说明水银是一种不容易发生浸润现象的液体D．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点【变式6-3】关于下列实验及现象的说法正确的是()A.液晶光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性B.气体失去容器的约束就会散开，是因为分子间存在斥力C.同一种液体的沸点与压强有关，压强越小，沸点越高D.由于液体表面层内的分子间距大于r0，从而形成表面张力【题型7定量运算、图形问题】【例7】在一绕地球运转的载人航天空间站内,一只玻璃烧杯中盛有少许水银,下列图中能表示水银在烧杯中呈现的形状是()【变式7-1】物理学中，把单位长度边界线上的表面张力，称为表面张力系数，用σ表示，单位为，如图所示的装置，可以测定肥皂的表面张力系数，在一个开口向下的框架上有一根可自由滑动的细金属丝ab，框上布满肥皂后，竖直在空气中，在金属丝下挂一小重物m，使肥皂膜恰好不致破裂。如果已知细金属丝和小球重，金属丝长，则测得肥皂膜的表面张力系数为多少？【变式7-2】立方体玻璃容器内盛一定体积的水，盖上玻璃盖后置于完全失重环境下，则容器内水（图中阴影区域）的形状可能是（）A．B．C．D．【变式7-3】2021年12月9日，我国航天员在空间站成功进行了太空授课。实验时宇航员从注射器中挤出一滴水，水滴在空中形状是（）A． B． C． D．

参考答案【题型1液体的表面张力】【例1】如图所示，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变钝了。产生这一现象的原因是()A．玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体B．玻璃是晶体，熔化再凝固后变成非晶体C．熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧D．熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张解析：选C玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍然是非晶体，故A、B错误；玻璃裂口尖端放在火焰上烧熔后尖端变钝，是表面张力的作用，因为表面张力具有减小表面积的作用，即使液体表面绷紧，故C正确，D错误。【变式1-1】下列说法正确的是（）A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上。这是由于针与水分子间存在斥力的缘故B．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力C．将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故D．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故答案：C解析：把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是由于表面张力作用，而不是受到液体浮力的缘故，故A错误；在处于失重状态的宇宙飞船中，由于液体内分子间有相互吸引力，产生表面张力，使水银表面收缩而成为球状，故B错误；玻璃管道裂口放在火上烧熔，熔化的玻璃在表面张力的作用下收缩到最小，从而成为圆形，故C正确；飘浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是由于表面张力的原因，故D错误。故选C。【变式1-2】(多选)如图所示，a、b是航天员在飞船实验舱做水球实验时水球中形成的两个气泡，a、b两气泡温度相同且a的体积大，气泡内的气体视为理想气体，则下列说法正确的是()A．水球呈球形是表面张力作用的结果B．a内气体的分子平均动能比b内的小C．a内气体的分子平均动能比b内的大D．在水球表面滴一小滴红墨水，若水球未破，最后水球将呈红色解析：选AD水球呈球形是表面张力作用的结果，故A正确；温度是分子热运动的平均动能的标志，故a内气体的分子平均动能与b内的等大，B、C错误；在水球表面滴一小滴红墨水，若水球未破，因水球外表面附近的水分子间作用力表现为引力，所以最后水球将呈红色，故D正确。【变式1-3】（多选）如图所示，方形冰块恰好嵌在开口向上的玻璃杯底部，然后玻璃杯开口处用杯盖紧封，将含冰块的玻璃杯置于稳定的室温下，一段时间后玻璃杯内外刚好达到热平衡。在这个过程中，下列说法正确的是（）A．玻璃杯中物质的内能先增大后减小B．冰在融化过程中，分子的平均动能不变C．玻璃杯中物质的分子平均动能一直增大D．玻璃杯中的水面最终一定是曲面答案：BD解析：冰块融化过程中吸收热量，内能增大，完全融化后温度不变，则内能不变，故A错误；冰块融化过程中温度不变，则分子平均动能不变，故B正确，C错误；因水表面张力作用，玻璃杯中的水面最终一定是曲面，故D正确；故选BD。【题型2浸润和不浸润】【例2】小明发现倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流到瓶子外面，他认为如果选用合适的瓶口材料就能保持瓶子清洁。如图是酱油滴在两种材料表面的油滴形状，下列说法正确的是（）A．图甲说明油滴与甲材料不浸润 B．图乙说明油滴与乙材料浸润C．油瓶口的材料选用乙材料较合适 D．水银在两种材料表面的形状一定与酱油滴形状相同答案：C解析：只要选择酱油不浸润的材料做酱油瓶就能保持瓶子清洁，从图示的情况可以看出酱油与甲材料是浸润的，与乙材料是不浸润的，所以应该选择乙材料，选项C正确。液体在某种材料表面的形状不但与浸润和不浸润有关，而且与液体的体积有关，即使是浸润的，液滴的体积不同其形状也不同，所以无法确定水银在两种材料表面的形状是否与酱油滴的形状相同，选项D错误。故选C。【变式2-1】图甲是吹肥皂泡游戏的画面，表达了童年时光的美好。如图乙所示，在玻璃杯内注入肥皂水，再用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中，沾满肥皂水后取出，可以吹出大小不一、在空中做无规则运动的肥皂泡，则()A．肥皂水不能浸润玻璃B．肥皂泡的无规则运动属于布朗运动C．肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关D．肥皂泡表面液体分子间只存在引力，没有斥力解析：选C一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系，肥皂水不能浸润蜂蜡或石蜡，但可以浸润玻璃，故A错误；布朗运动是指悬浮在液体中或气体中的固体小颗粒的无规则运动，故肥皂泡的无规则运动不属于布朗运动，B错误；液体的表面张力有使液体的表面积