题目
下列有关材料热膨胀的描述,正确的是()A. 平衡位置左右两侧,合力随原子间距呈对称变化B. 有序结构会使合金原子间的结合增强,导致膨胀系数变小C. 合力为引力时,合力曲线随原子间距变化更快D. 具有正磁致伸缩效应的铁磁金属,随温度升高引起热膨胀的正反常
下列有关材料热膨胀的描述,正确的是()
A. 平衡位置左右两侧,合力随原子间距呈对称变化
B. 有序结构会使合金原子间的结合增强,导致膨胀系数变小
C. 合力为引力时,合力曲线随原子间距变化更快
D. 具有正磁致伸缩效应的铁磁金属,随温度升高引起热膨胀的正反常
题目解答
答案
B. 有序结构会使合金原子间的结合增强,导致膨胀系数变小
解析
本题考查材料热膨胀的相关知识,涉及原子间作用力、材料结构与膨胀系数的关系、磁致伸缩效应等概念。解题核心在于理解各选项描述的物理现象及其内在机理:
- 选项A需判断原子间距变化时合力是否对称,需结合原子间作用力曲线分析;
- 选项B需明确有序结构对合金结合力及膨胀系数的影响;
- 选项C需比较引力与斥力区域中合力变化的快慢;
- 选项D需理解磁致伸缩效应与热膨胀的关系。
选项分析
选项A
原子间作用力曲线在平衡位置附近近似对称,但整体并非完全对称。当间距大于平衡位置时,合力为引力且随间距增大逐渐减小;间距小于平衡位置时,合力为斥力且随间距减小迅速增大。因此,合力随原子间距的变化并非严格对称,选项A错误。
选项B
有序结构增强合金原子间的结合力,使原子更难挣开束缚发生热振动,导致材料受热时原子间距变化较小,膨胀系数降低。此描述符合实际,选项B正确。
选项C
在引力区域(间距大于平衡位置),合力随间距变化较平缓;在斥力区域(间距小于平衡位置),合力随间距变化更快。因此,合力为引力时变化更平缓,选项C错误。
选项D
正磁致伸缩效应指磁场使材料体积增大,而热膨胀是温度升高导致体积增大的常规现象。两者机制不同,温度升高引起的热膨胀仍为正常膨胀,选项D中“正反常”表述错误。