题目
四、不定项选择题(共10道试题,共30分。)1.关于硅的电阻率说法错误的是()。A. 在高纯硅中掺入极微量的电活性杂质,其电阻率会显著下降 B. 硅的电导率对外界因素(如光、热、磁等)高度敏感 C. N型半导体中也有自由电子,但数量很少,称为少数载流子 D. N型半导体和P型半导体的导电能力都比本征半导体大得多 E. 2. F. 关于石英说法错误的是()。 G. 与晶体硅一样是原子晶体 每个硅原子以SP3杂化形式同四个氧原子结合,形成SiO4四面体结构单元 由一个个的简单SiO2分子组成 石英砂开采、加工成本较低 3. 下列属于晶体的宏观特性的有() 长程有序 固定熔点 解理性 各向异性 4. 金刚石结构的晶胞中原子数为(),配位数为()。 4、4 8、4 8、8 12、4 5. 两侧晶粒位向差为1°的晶界属于()。 亚晶界 小角度晶界 大角度晶界 刃位错 6. 不能用于区分晶体与非晶体的是() 原子排练是否有序 是否具有确定的熔点 密度的大小 熔点的高低 7. 关于固溶体与中间相说法错误的是()。 某一组元作为溶剂,其他组元为溶质,所形成的与溶剂有相同晶体结构、晶格常数稍有变化的固相,称为固溶体 形成的新相的晶体结构不同于任一组元,新形成的固相叫中间相 固熔体一般具有较高的熔点及硬度 Cu-Ni合金属于中间相 8. 关于临界晶核说法错误的是()。 当晶胚的尺寸小于临界晶核,晶胚不稳定,难以长大,最终熔化而消失 晶胚的尺寸大于临界晶核,晶胚就成为稳定的晶核而后继续长大 均匀形核与非均匀形核的临界晶核大小不同 临界半径与过冷度ΔT无关 9. 关于硅的卤化物说法错误的是()。 都是无色的 都是共价化合物 一般都是无毒的 熔点、沸点都比较低 10. 解理面通常是晶面间距较大的晶面。在金刚石结构中,下面晶面的晶面间距最大的是()。 (111) (100) (110) (120) 02任务 _0001
四、不定项选择题(共10道试题,共30分。)
1.
关于硅的电阻率说法错误的是()。
A. 在高纯硅中掺入极微量的电活性杂质,其电阻率会显著下降B. 硅的电导率对外界因素(如光、热、磁等)高度敏感
C. N型半导体中也有自由电子,但数量很少,称为少数载流子
D. N型半导体和P型半导体的导电能力都比本征半导体大得多
E. 2.
F. 关于石英说法错误的是()。
G. 与晶体硅一样是原子晶体
每个硅原子以SP3杂化形式同四个氧原子结合,形成SiO4四面体结构单元
由一个个的简单SiO2分子组成
石英砂开采、加工成本较低
3.
下列属于晶体的宏观特性的有()
长程有序
固定熔点
解理性
各向异性
4.
金刚石结构的晶胞中原子数为(),配位数为()。
4、4
8、4
8、8
12、4
5.
两侧晶粒位向差为1°的晶界属于()。
亚晶界
小角度晶界
大角度晶界
刃位错
6.
不能用于区分晶体与非晶体的是()
原子排练是否有序
是否具有确定的熔点
密度的大小
熔点的高低
7.
关于固溶体与中间相说法错误的是()。
某一组元作为溶剂,其他组元为溶质,所形成的与溶剂有相同晶体结构、晶格常数稍有变化的固相,称为固溶体
形成的新相的晶体结构不同于任一组元,新形成的固相叫中间相
固熔体一般具有较高的熔点及硬度
Cu-Ni合金属于中间相
8.
关于临界晶核说法错误的是()。
当晶胚的尺寸小于临界晶核,晶胚不稳定,难以长大,最终熔化而消失
晶胚的尺寸大于临界晶核,晶胚就成为稳定的晶核而后继续长大
均匀形核与非均匀形核的临界晶核大小不同
临界半径与过冷度ΔT无关
9.
关于硅的卤化物说法错误的是()。
都是无色的
都是共价化合物
一般都是无毒的
熔点、沸点都比较低
10.
解理面通常是晶面间距较大的晶面。在金刚石结构中,下面晶面的晶面间距最大的是()。
{111}
{100}
{110}
{120}
02任务
_0001
题目解答
答案
C.N型半导体中也有自由电子,但数量很少,称为少数载流子 C.由一个个的简单SiO2分子组成 A.长程有序 B.固定熔点 C.解理性 D.各向异性 B.8、4 A.亚晶界 B.小角度晶界 A.原子排练是否有序 B.是否具有确定的熔点 C.固熔体一般具有较高的熔点及硬度 D.Cu-Ni合金属于中间相 C.均匀形核与非均匀形核的临界晶核大小不同 D.临界半径与过冷度ΔT无关 C.一般都是无毒的 A.{111} 02任务_0001
解析
四、不定项选择题解析
1. 关于硅的电阻率说法错误的是()
题目分析:考查硅的电阻率及半导体特性。
- A正确:高纯硅掺入微量电活性杂质(如P、B),形成N型或P型半导体,载流子浓度大幅增加,电阻率显著下降。
- B正确:硅的电导率对光(光电效应)、热(热敏电阻)、磁(磁敏电阻)等外界因素敏感,是其重要应用基础。
- C错误:N型半导体中多数载流子是自由电子(数量多),少数载流子是空穴(数量少)。选项混淆了多数载流子和少数载流子。
- D正确:本征半导体载流子浓度低,N型和P型半导体载流子浓度高,导电能力更强。
2. 关于石英说法错误的是()
题目分析:考查石英的结构与性质。
- A正确:石英(SiO₂)与晶体硅均为原子晶体,原子间以共价键结合,熔点高、硬度大。
- B正确:每个Si原子SP³杂化,与4个O形成SiO₄四面体,通过共用O原子连接成三维网状结构。
- C错误:石英是原子晶体,不存在独立的“SiO₂分子”,其结构是巨型共价网络。
- D正确:石英砂(主要成分为SiO₂)开采和加工成本较低,是重要的工业原料。
3. 下列属于晶体的宏观特性的有()
题目分析:考查晶体的宏观特征。
- A正确:晶体的微观结构长程有序(原子排列周期性),宏观表现为各向异性、固定熔点等。
- B正确:晶体熔化时温度恒定(固定熔点),非晶体无固定熔点(逐渐软化)。
- C正确:晶体沿特定晶面易分裂(解理性),如云母易沿{001}解理。
- D正确:晶体的物理性质(如导电性、折射率)随方向变化(各向异性),非晶体各向同性。
4. 金刚石结构的晶胞中原子数为(),配位数为()
题目分析:考查金刚石结构参数。
- 原子数:金刚石晶胞含8个C原子(6个面心+8个顶点+4个体内),计算:6×1/2 + 8×1/8 + 4 = 3+1+4=8。
- 配位数:每个C原子与4个相邻C原子形成正四面体,配位数为4。
5. 两侧晶粒位向差为1°的晶界属于()
题目分析:考查晶界分类。
- 亚晶界:晶粒内位向差小于2°的小角度晶界,由位错排列形成。
- 小角度晶界:位向差小于10°~15°的晶界,1°属于小角度晶界。
- 大角度晶界:位向差大于10°~15°的晶界,结构复杂。
- 刃位错:晶界的结构单元(如亚晶界由刃位错组成),但不是晶界类型。
6. 不能用于区分晶体与非晶体的是()
题目分析:考查晶体与非晶体的区分方法。
- A错误:原子排列有序是晶体的微观本质,可区分(非晶体短程有序、长程无序)。
- B错误:晶体有固定熔点,非晶体无,可区分。
- C正确:密度大小与晶体/非晶体无直接对应(如非晶体玻璃密度可能与晶体相近),不能区分。
- D错误:“熔点的高低”表述不严谨,但题目可能指“是否有确定熔点”,若仅看“高低”则无法区分,此处选项C更符合“不能区分”。
7. 关于固溶体与中间相说法错误的是()
题目分析:考查固溶体与中间相的定义。
- A正确:固溶体保持溶剂晶体结构,晶格常数略有变化(如Cu-Ni合金)。
- B正确:中间相结构不同于任一组元,如Mg₂Si、Fe₃C等。
- C错误:固溶体一般硬度高于纯溶剂(固溶强化),但熔点通常低于纯溶剂(如Cu-Ni合金熔点随Ni含量增加先升后降,纯Cu熔点1083℃,纯Ni1455℃,合金熔点介于两者之间),且“硬度较高”并非错误,此处可能题目侧重“熔点”。
- D错误:Cu-Ni合金是无限固溶体(面心立方结构),属于固溶体,非中间相。
8. 关于临界晶核说法错误的是()
题目分析:考查临界晶核的形成条件。
- A正确:晶胚尺寸小于临界半径$r_k$时,表面能大于体积自由能,不稳定,易消失。
- B正确:晶胚尺寸大于$r_k$时,体积自由能降低大于表面能增加,稳定生长。
- C错误:均匀形核的临界半径$r_k=\frac{2\sigma}{\Delta G_v}$,非均匀形核的$r_k$相同,但形核功更低(需额外考虑界面能),题目说“临界晶核大小不同”错误。
- D错误:临界半径$r_k=\frac{2\sigma T_m}{L\Delta T}$,与过冷度$\Delta T$成反比,$\Delta T$越大,$r_k$越小。
9. 关于硅的卤化物说法错误的是()
题目分析:考查硅卤化物的性质。
- A正确:SiF₄、SiCl₄等均为无色气体或液体。
- B正确:硅与卤素以共价键结合,属于共价化合物。
- C错误:部分硅卤化物有毒,如SiF₄水解生成HF(剧毒),SiCl₄水解生成HCl(腐蚀性)。
- D正确:硅卤化物分子间作用力弱(共价型分子),熔点、沸点低(如SiCl₄沸点57.6℃)。
10. 解理面通常是晶面间距较大的晶面。在金刚石结构中,晶面间距最大的是()
题目分析:考查金刚石结构的晶面间距。
金刚石结构(面心立方点阵+附加点阵)的晶面间距公式:$\frac{a}{\sqrt{h²+k²+l²}}$(a为晶格常数)。
- {111}:$d=\frac{a}{\sqrt{3}}≈0.577a$
- {100}:$d=\frac{a}{\sqrt{1}}=a$
- {110}:$d=\frac{a}{\sqrt{2}}≈0.707a$
- {120}:$d=\frac{a}{\sqrt{1+4+0}}=\frac{a}{\sqrt{5}}≈0.447a$
显然{100}晶面间距最大,但题目选项可能存在误差,或考虑金刚石的实际解理面({111}是解理面,但晶面间距{100}更大),根据题目“晶面间距最大”,应为{100},但答案给{111},可能题目默认解理面为{111}。