高中物理第2节 表面张力和毛细现象课堂检测

第2章　固体与液体

第2节　表面张力和毛细现象

基础过关练

题组一　表面张力

1.我们在河边会发现有些小昆虫能静止在水面上,这是因为(　　)

A.小昆虫的重力可忽略

B.小昆虫的重力与浮力平衡

C.小昆虫的重力与表面张力平衡

D.表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”,对小昆虫产生一个向上的支持力,小昆虫的重力和支持力平衡

2.如图所示,先把一个棉线圈拴在铁丝环上,再把环在肥皂水里浸一下,使环上布满肥皂的薄膜,如果用热针刺破棉线里那部分薄膜,则棉线圈将成为(　　)

A.椭圆形 B.长方形 C.圆形 D.任意形状

3.关于液体表面的收缩趋势,下列说法正确的是(　　)

A.因为液体表面分子分布比内部密,所以有收缩趋势

B.因为液体表面分子分布和内部相同,所以有收缩趋势

C.因为液体表面分子分布比内部稀,所以有收缩趋势

D.液体表面分子受到与其接触的气体分子的斥力作用,使液体表面有收缩趋势

4.(多选)关于液体的表面张力,下列说法正确的是(　　)

A.表面张力是液体内部分子间的相互作用力

B.液体表面层分子的分布比内部稀疏,分子力表现为引力

C.不论是水还是水银,表面张力都会使表面收缩

D.表面张力的方向与液面垂直

题组二　浸润与不浸润现象

5.(多选)下列有关浸润和不浸润现象的解释正确的是(　　)

A.在夏季,人穿棉线衣服感觉舒适是因为棉线能被汗水浸润

B.单杠、双杠运动员上杠表演前,手及杆上涂镁粉,是因为镁粉能被水浸润

C.布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙,但雨伞不漏雨水是因为伞面不能被水浸润

D.酒精灯的灯芯通常用棉线做成,因为棉线能被酒精浸润

6.关于浸润与不浸润现象,下面的几种说法中正确的是(　　)

A.水是浸润液体

B.水银是不浸润液体

C.同一种液体对不同的固体,可能是浸润的,也可能是不浸润的

D.只有浸润液体在细管中才会产生毛细现象

7.在太空轨道上运行的宇宙飞船内,玻璃烧杯中盛有少许水银,水银在烧杯中呈现的形状是(　　)

题组三　毛细现象

8.(多选)在下列现象中属于毛细现象的是(　　)

A.水银温度计中液柱的升高

B.植物从土壤中吸收水分

C.人体中血管里的血液循环

D.用棉线作为酒精灯的灯芯

9.(多选)把极细的玻璃管插入水中与水银中,如下图所示,正确表示毛细现象的是(　　)

10.用内径很小的玻璃管做成的水银气压计,其读数比实际气压(　　)

A.偏大 B.偏小 C.相同 D.无法解释

题组四　液晶

11.下列说法中正确的是(　　)

A.液晶的分子排列与固态相同

B.液晶的分子排列与液态相同

C.液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变

D.所有物质都具有液晶态

12.(多选)下列叙述中正确的是(　　)

A.棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质一定呈液晶态

B.利用液晶在温度变化时由透明变浑浊的特性可制作电子表、电子计算器的显示元件

C.有一种液晶,随温度的逐渐升高,其颜色按顺序改变,利用这种性质,可用来探测温度

D.利用液晶可检查肿瘤,还可以检查电路中的短路点

能力提升练

题组一　液体的性质

1.(2020江西南昌十中高二期中,)(多选)关于液体,下列说法正确的是(　　)

A.水是浸润液体,水银是不浸润液体

B.草叶上的露珠呈球形是表面张力引起的

C.粉笔能把纸上的墨水吸干是毛细现象

D.液体表面层的分子间隙稍大于液体内部分子间隙

2.(2019河北石家庄二中高二期末检测,)关于液体的微观结构,下列说法正确的是(　　)

A.液体分子在振动,但无确定的平衡位置

B.液体分子间距很大,相互作用力很弱

C.液体分子在杂乱无章地运动,无任何规律性

D.液体分子排列整齐,在确定的平衡位置附近振动

3.(2019江苏高二期末,)(多选)关于液体表面张力,下列说法正确的有(　　)

A.甲图中露珠呈球形,这是地球引力作用的结果

B.乙图中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,产生表面张力

C.丙图中水黾可以停在水面上,是由于水的表面张力有使水面保持原来平坦形状的趋势,因此水黾的每只脚都受到水面的支持力

D.丁图中液体表面张力方向与液面平行

4.(2019山东莒县二中高二月考,)下面说法正确的是　(　　)

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

5.(2019河北邢台高二下检测,)如图所示,金属框上阴影部分表示肥皂膜,它被棉线分割成a、b两部分。若将肥皂膜的a部分用热针刺破,棉线的形状是下图中的哪一个(　　)

6.(2019江苏四星学校联考,)(多选)下列说法正确的是(　　)

A.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

B.石墨晶体是层状结构,层与层原子间作用力小,可用作固体润滑剂

C.液体表面层的分子势能比液体内部分子势能大

D.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就会变钝,这跟表面张力有关

题组二　液晶

7.(2019江苏泰州高二期中,)下列属于液晶分子示意图的是(　　)

8.(2019江苏连云港调研,)(多选)下列说法中正确的是(　　)

A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力

B.分子间的距离r增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大

C.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显

D.液晶像液体一样具有流动性,而光学性质与某些晶体相似,具有各向异性

答案全解全析

第2章　固体与液体

第2节　表面张力和毛细现象

基础过关练

1.D　小昆虫静止在水面上是因为小昆虫所受的合外力为零;表面张力不是作用于小昆虫上的力,而是液体表面层中的作用力,故选D。

2.C　液体在表面张力的作用下有收缩到最小的趋势,因此棉线圈将成为圆形,故选C。

3.C　与气体接触的液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力,但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0,分子引力大于分子斥力,分子力表现为引力,即存在表面张力,表面张力使液体表面有收缩的趋势,故A、B、D错误,C正确。

4.BC　液体表面层的分子较液体内部稀疏,故分子力表现为引力,表面张力的作用使液面具有收缩的趋势,表面张力是液体表面层分子间的作用力,其方向沿液面的切线方向。故B、C正确,A、D错误。

5.ABD　布制雨伞不漏雨水是因为水浸润伞面后水的表面张力作用,C错;棉线能被水浸润,棉线衣服吸收汗水后能使汗水很快地蒸发,人才会感觉舒适,镁粉能被水浸润,酒精灯灯芯通常用棉线做成,是因为棉线能被酒精浸润,A、B、D对。

6.C　浸润或不浸润,是指一种液体与某一种固体之间的现象,孤立地说某种液体浸润或不浸润都没有意义。同一种液体对不同的固体,可能浸润,也可能不浸润,例如水对玻璃浸润,而对荷叶就不浸润。浸润液体在细管中上升,不浸润液体在细管中下降,都属于毛细现象。只有选项C正确。

7.D　因为水银不浸润玻璃,所以在完全失重的情况下,水银的形状只由表面张力决定。因为表面张力作用下水银的表面积要收缩至最小,所以最终水银成球形,故选D。

8.BD　水银温度计中的液柱升高是由于水银受热膨胀,不是毛细现象,A项错误;植物从土壤中吸收水分是依靠植物中的一些细管,是利用了毛细现象,B项正确;人体中的血液在血管中循环是由于心脏的作用,给血液提供动力,不是毛细现象,C项错误;酒精对棉线是浸润的,酒精通过棉线中的小孔由下往上缓慢输送,使酒精灯燃烧,利用了毛细现象,D项正确。

9.AC　因为水能浸润玻璃,所以A正确,B错误;水银不浸润玻璃,C正确;D中外面浸润,里面不浸润,所以是不可能的,故选A、C。

10.B　因为水银不浸润玻璃,所以玻璃管中的水银呈凸形;因为玻璃管很细,会发生毛细现象,使水银柱下降,所以气压计的读数应比实际气压偏小,选项B正确。

11.C　液晶是介于固态和液态之间的中间态,其分子排列介于二者之间,并且排列是不稳定的,容易在外界影响下发生改变,经研究发现不是所有物质都具有液晶态,故A、B、D错误,C正确。

12.BCD　通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态,但不是任何时候都呈液晶态,故A错误,B、C、D对。

能力提升练

1.BCD　孤立地说某种液体浸润与不浸润是没有意义的,一种液体可能浸润某种固体,也可能不浸润另一种固体,如水银对玻璃来说是不浸润液体,但不是对任何固体都是不浸润的,故A错误;液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏,故存在液体表面张力,草叶上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用,故B正确;粉笔吸墨水是因为粉笔内部有很多细小的通道,属于毛细现象,故C正确;液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子力表现为引力,因此液体表面存在张力,故D正确。

2.A　液体分子在振动,由于流动性,无确定的平衡位置,选项A正确,D错误;液体分子间距较小,相互作用力很弱,故选项B错误;液体分子在永不停息地做无规则热运动,单个分子运动无规律,但大量分子运动表现出统计规律,故选项C错误。

3.BCD　题图甲中露珠呈球形,这是液体表面张力作用的结果,选项A错误;题图乙中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,产生表面张力,选项B正确;题图丙中水黾可以停在水面上,是由于水的表面张力有使水面保持原来平坦形状的趋势,因此水黾的每只脚都受到水面的支持力,选项C正确;题图丁中液体表面张力方向与液面平行,选项D正确。

4.B　鸭子从池塘中出来,羽毛不湿,是不浸润现象,故A错误;细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形,是表面张力,故B正确;粉笔能吸干纸上的墨水,是毛细现象,故C错误;布做的雨伞,虽然纱线间有空隙,却不漏雨水,是不浸润现象,故D错误。

5.D　肥皂膜未被刺破时,作用在棉线两侧的表面张力互相平衡,棉线可以有任意形状。当把a部分液膜刺破后,在b部分液膜表面张力的作用下,棉线将被绷紧。因液体表面有收缩到面积最小的趋势,而在同周长的几何图形中,圆面积最大,所以棉线被拉成凹的圆弧形状,正确选项为D。

6.BCD　两分子之间的距离大于r0时分子力表现为引力,当分子力表现为引力时,随着分子间距离的减小,分子力先增大后减小,分子势能随着分子间距离的减小而减小,故A错误;石墨晶体是层状结构,层与层原子间作用力小,可用作固体润滑剂,故B正确;液体表面层分子间距离比液体内部分子间距离大,分子力表现为引力,故分子势能更大,C项正确;细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变钝,是由于玻璃熔化成液体后表面张力的作用,故D正确。

7.B　液晶既有液体的流动性质,又有晶体的某些电学和光学性质,液晶的分子在某些方向的排列比较整齐,具有各向异性,故B项正确。

8.AD　雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力,A正确;当分子间的距离r<r0时,分子力表现为斥力,随着分子间距离r的增大,分子力做正功,分子势能减小;当分子间的距离r>r0时,分子力表现为引力,随着分子间距离r的增大,分子力做负功,分子势能增大,B错误;悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,微粒受到的液体分子撞击的冲力越趋向平衡,布朗运动越不明显,C错误;由液晶的性质可知,D正确。