物理选择性必修 第三册5 液体练习

第二章　气体、固体和液体

5　液体

基础过关练

题组一　液体的表面张力

1.(2020江苏南京、盐城高三上联考)(多选)

把一条细棉线的两端系在铁丝环上,棉线处于松弛状态。将铁丝环浸入肥皂液里,拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜,这时薄膜上的棉线仍是松弛的,如图所示。用烧热的针刺破某侧的薄膜,观察到棉线的形状改变,图中所标的箭头方向表示棉线移动的方向,其中合理的是              (　　)

2.(2020江苏南京中华中学高二下段考)把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就变成球形了,产生这一现象的原因是              (　　)

A.玻璃是非晶体,熔化后再凝固变成晶体

B.玻璃是晶体,熔化后再凝固变成非晶体

C.熔化后的玻璃表面分子间的作用力表现为引力使其表面绷紧

D.熔化后的玻璃表面分子间的作用力表现为斥力使其表面扩张

3.(2020江苏徐州一中高二下月考)(多选)关于液体的表面张力,下列说法中正确的是              (　　)

A.表面张力是液体各部分间的相互作用

B.液体表面层分子分布比液体内部稀疏,分子间相互作用表现为引力

C.表面张力的方向总是垂直于液面,指向液体内部的

D.表面张力的方向总是与液面相切的

题组二　浸润和不浸润　毛细现象

4.(2020陕西西安中学高二期末)关于浸润和不浸润及毛细现象,下列说法中正确的是              (深度解析)

A.水银是浸润液体,水是不浸润液体

B.在内径小的容器里,如果液体能浸润容器壁,则液面成凹形,且液体在容器内上升

C.如果固体分子对液体分子的引力较弱,就会形成浸润现象

D.两端开口、内径不同的几支细玻璃管竖直插入水中,管内水柱高度相同

5.(多选)下列现象中,利用了毛细现象的是 (　　)

A.用粉笔吸干纸上的墨汁

B.建房时,在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸

C.用棉线作酒精灯的灯芯

D.想保存地下的水分,把地面的土壤锄松

6.(2021江西南昌高安中学高二下月考)关于液体的表面张力、浸润(不浸润)现象与毛细现象的说法中,不正确的是              (　　)

A.表面张力的方向总是沿液体表面分布的

B.露珠呈球形是液体的表面张力作用的缘故

C.浸润液体和不浸润液体在细管中都上升

D.浸润液体和不浸润液体都有可能发生毛细现象

7.(2021黑龙江哈尔滨九中高二下期中)(多选)将不同材料做成的两根管子A和B插入同一种液体中,A管内的液面比管外液面高,B管内的液面比管外液面低,那么              (　　)

A.该液体对B管壁是浸润的,对A管壁是不浸润的

B.该液体对A管壁是浸润的,对B管壁是不浸润的

C.A管内发生的是毛细现象,B管内发生的不是毛细现象

D.A管和B管发生的都是毛细现象

题组三　液晶

8.(2021山东青岛高二下期中)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.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性

D.电子手表中的液晶在外加电压的影响下,本身能够发光

9.(2020河北唐山高二下期中)(多选)关于液晶分子的排列,下列说法正确的是              (　　)

A.液晶分子在特定方向排列整齐

B.液晶分子的排列不稳定,外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化

C.液晶分子的排列整齐而稳定

D.液晶的物理性质稳定

能力提升练

题组一　表面张力的理解及应用

1.(2021山东新泰一中高二下期中,)(多选)下列说法正确的是 (　　)

A.所有的晶体都表现为各向异性

B.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部

C.做自由落体运动的小水滴呈球形,是由于液体表面张力的作用

D.布雨伞能够遮雨,其原因之一是液体表面存在表面张力

2.(2021黑龙江哈尔滨六中高二下期中改编,)下列说法不正确的是 (　　)

A.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关

B.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是由于水表面存在表面张力

C.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

D.在空间站完全失重的环境下,水滴能收缩成标准的球形,是由于液体表面张力的作用

3.()在水中浸入两个同样细的玻璃细管,一个是直的,另一个是弯的,如图所示,水在直管中上升的高度比在弯管中上升的最高点还要高,那么弯管中的水将              (　　)

A.会不断地流出 B.不会流出

C.不一定会流出 D.无法判断会不会流出

题组二　浸润和不浸润、毛细现象的理解及微观解释

4.(2021河南开封高二下期中改编,)(多选)下列说法正确的是 (　　)

A.浸润和不浸润现象都是分子间作用力作用的表现

B.农田里如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,可以减少毛细现象的发生

C.水银不能浸润玻璃,说明水银是不浸润液体

D.在建筑房屋时,在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,这是为了增强毛细现象,使地下水容易上升

5.(2020山东德州高二下期末,)以下与液体有关的自然现象中,对其物理分析正确的是              (　　)

A.鸭子从池塘中出来,羽毛并不湿,这属于毛细现象

B.唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”一句,诗中荷叶和露水表现为浸润

C.小昆虫能在水面上自由走动与表面张力无关

D.保存地下的水分要把地面的土壤锄松,这是为了破坏土壤中的毛细管

题组三　液体的宏观特性与微观结构的综合问题

6.(2020河南林州一中高二下调研节选,)(多选)下列说法正确的是 (　　)

A.加上不同的电压可以改变液晶的光学性质

B.液体表面张力的方向与液体表面相切

C.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液

D.悬浮在水中的小炭粒的布朗运动反映了炭粒分子的热运动

7.(2020四川泸县二中高三期末改编,)(多选)下列说法正确的是 (　易错　)

A.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动

B.荷叶上的露珠呈球形是表面张力作用的结果

C.浸润和不浸润现象都是分子间作用力作用的表现

D.晶体具有各向异性,具有各向同性的都是非晶体

8.(2021山东青岛高二下期中,)如图甲所示是吹肥皂泡游戏的画面,在图乙玻璃杯内注入肥皂水,再将铁丝做成的圆环放进玻璃杯中,沾满肥皂水后取出,可以吹出在空中做无规则运动的肥皂泡,下列说法正确的是(　　)

A.肥皂泡的无规则运动为布朗运动

B.肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关

C.肥皂水与玻璃杯壁接触位置的液体分子间作用力表现为引力

D.肥皂泡表面液体分子间只存在引力,没有斥力

9.(2021山东教科所高三模拟,)中国最早的农学论文《吕氏春秋·任地》论述道:“人耨必以旱,使地肥而土缓”,农谚“锄板底下有水”“锄头自有三寸泽”,这都是对松土保墒功能的生动总结。关于农业生产中的松土保墒环节蕴含的科学原理,下列说法正确的是              (　　)

A.松土是把地面的土壤锄松,目的是破坏这些土壤里的毛细管,保存水分

B.松土是为了让土壤里的毛细管变得更细,保护土壤里的水分

C.松土保墒利用了浸润液体在细管中下降,不浸润液体在细管中上升的科学原理

D.松土除了保墒、刈草外,还可促进蒸发、降低地温;“多锄地发暖”这句农谚没有科学道理

答案全解全析

5　液体

基础过关练

1.AD　若用烧热的针刺破B侧的薄膜,由于A侧薄膜中表面张力作用,棉线向A侧弯曲,故A正确,C错误;若用烧热的针刺破一侧的薄膜,棉线不可能被拉直,故B错误;若用烧热的针刺破A侧的薄膜,由于B侧薄膜中表面张力作用,棉线向B侧弯曲,故D正确。

2.C　玻璃是非晶体,熔化后再凝固仍然是非晶体,故A、B错误;玻璃管的裂口放在火焰上烧熔后尖端变成球形,是表面张力的作用,因为表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用,而体积相同情况下球的表面积最小,故呈球形,故C正确,D错误。

3.BD　表面张力是液体表面层分子间的相互作用,而不是液体各部分间的相互作用,故A错误;与气体接触的液体表面层的分子间距离大于分子的平衡距离r0,分子间作用力表现为引力,即存在表面张力,故B正确;表面张力使液体表面有收缩的趋势,它的方向总是与液面相切,故C错误,D正确。

4.B　浸润与不浸润是相对的,对玻璃来说水银是不浸润液体,但对铅来说水银是浸润液体,故A错误;在内径小的容器里,如果液体能够浸润器壁,液面呈凹形,且液体在容器内上升,如果液体不浸润器壁,液面呈凸形,故B正确;固体分子对液体分子的引力大于液体分子间引力时,才会形成浸润现象,故C错误;由于细玻璃管的内径不同,竖直插入水中时,管内水柱高度不同,管越细,高度越高,毛细现象越明显,故D错误。

导师点睛

理解浸润、不浸润与毛细现象的三个要点:

(1)浸润与不浸润现象都是分子间作用力作用的表现,对于同一种固体,有些液体浸润,另一些液体不浸润;

(2)同一种液体,对一些固体浸润,对另一些固体不浸润;

(3)对于毛细现象,抓住是浸润和不浸润及表面张力共同作用的结果,浸润液体在毛细管内会上升,不浸润液体在毛细管内会下降。

5.AC　粉笔和棉线内部有许多细小的孔道,起着毛细管的作用,所以A、C正确;砖的内部也有许多细小的孔道,会起到毛细管的作用,在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,可以防止地下水分沿着夯实的地基以及砖墙的毛细管上升,以保持房屋干燥,故B错误;土壤里面有很多毛细管,地下的水分可沿着它们上升到地面,如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,破坏这些土壤里的毛细管,不是利用毛细现象,故D错误。

6.C　液体的表面张力产生在液体表面层,它的方向跟液面平行,使液面收缩,故A说法正确;液体的表面张力具有使液面收缩的趋势,露珠呈球形是液体的表面张力作用的缘故,故B说法正确;浸润液体在细管内上升,不浸润液体在细管内下降,故C说法错误;浸润液体和不浸润液体都有可能发生毛细现象,故D说法正确。本题选说法不正确的,故选C。

7.BD　由题图可知A管中液体附着在管壁上,由于表面张力的作用,A管液面高于槽内液面;B管中液体不会附着在管壁上,由于表面张力的作用,B管液面低于槽内液面;该液体对A管壁是浸润的,对B管壁是不浸润的,选项A错误,B正确。浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象均叫毛细现象,故选项C错误,D正确。

8.C　液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态,不是液体和晶体的混合物,故A错误;只有部分物质具有液晶态,故B错误;液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,C正确;电子手表中的液晶在外加电压的影响下,由透明变浑浊,本身不能发光,故D错误。

9.AB　液晶既具有液体的流动性又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质,分子取向排列的液晶具有光学各向异性,故在特定方向上排列整齐,故A正确;液晶的分子排列是不稳定的,外界的微小扰动就能引起液晶分子排列的变化,其物理性质并不稳定,故选项B正确,C、D错误。

能力提升练

1.CD　单晶体表现为各向异性,多晶体表现为各向同性,选项A错误;液体表面张力的方向与液面平行,选项B错误;液体表面层分子较为稀疏,分子间作用力表现为引力,导致液体表面具有收缩的趋势,自由下落的小水滴呈球形,是由于液体表面张力的作用,故C正确;雨水不能透过布雨伞,其原因之一是液体表面存在表面张力,选项D正确。

2.C　因为不同物质间的分子间作用力的性质不同,可能表现为引力也可能表现为斥力,所以毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关,故A说法正确;针浮在水面,是水表面存在表面张力的缘故,故B说法正确;烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,由于云母片导热的各向异性,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明云母片是晶体,故C说法错误;在完全失重的环境下,由于表面张力的作用,水滴会收缩成标准的球形,故D说法正确。本题选不正确的,故选C。

3.B　因为水滴从弯管管口N处落下之前,弯管管口的水面在重力作用下要向下凸出,这时表面张力的合力竖直向上,使水不能流出,故B正确。

4.AB　浸润和不浸润现象都是分子间作用力作用的表现,故A正确;农田里如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,可以减少毛细现象的发生,故B正确;浸润与不浸润是相对的,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,水银不浸润玻璃,但浸润铅,故C错误;在建筑房屋时,在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,是因为水对油和沥青是不浸润的,会阻止地下水上升,故D错误。

5.D　鸭子从池塘中出来,羽毛并不湿,这是不浸润现象,A错误;露珠成球形,荷叶和露水表现为不浸润,B错误;小昆虫能在水面上自由走动,与液体表面张力有关,C错误;保存地下的水分就要把地面的土壤锄松,这是为了破坏土壤中的毛细管,防止毛细现象的发生,D正确。

6.ABC　液晶具有液体的流动性,又具有光学各向异性,电场可改变液晶的光学性质,所以加上不同的电压可以改变液晶的光学性质,故A正确;液体的表面张力使液体表面有收缩的趋势,表面张力的方向与液体表面相切,故B正确;脱脂棉脱脂后,从不能被水浸润变为可以被水浸润,这样有利于吸取药液,故C正确;悬浮在水中的小炭粒的布朗运动反映了水分子的热运动,故D错误。

7.BC　PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动,故A错误;表面张力形成的原因:液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫作表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的作用力表现为引力,即表面张力,表面张力具有使液体表面收缩的趋势,故B正确;浸润和不浸润现象都是分子间作用力作用的表现,故C正确;多晶体和非晶体都是各向同性的,故D错误。

易混易错

从物理性质各向异性的角度判断固体的种类时,部分学生没有认识到只有单晶体才有各向异性。

8.B　肥皂泡的无规则运动是肥皂泡受到的重力、浮力及风力作用的结果,而布朗运动是固体小颗粒受到分子撞击的不平衡引起的,故A错误;表面张力具有使液面收缩的趋势,而体积相同时,球的表面积最小,所以肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关,故B正确;肥皂水与玻璃杯壁表现为浸润,液体的附着层内的液体分子受到固体分子的吸引力大于液体内部分子间作用力,所以附着层液体分子比较密集,分子间的作用力表现为斥力,故C错误;肥皂泡表面液体分子间既有引力又有斥力,合力表现为引力,故D错误。

9.A　松土是把地面的土壤锄松,目的是破坏这些土壤里的毛细管,防止发生毛细现象,可有效减少水分蒸发,保存水分,故B、C错误,A正确;松土除了保墒、刈草外,还减少土壤下水分蒸发,提高地温,故D错误。