2021学年第四节 液体的表面张力精练

2.4液体的表面张力基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．下列说法不正确的是(    )

A．一定量0℃的冰融化成0℃的水，其分子动能之和不变，分子势能之和变小

B．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度

C．浸润现象中，附着层的液体分子比液体内部更密集，液体分子之间表现为相互排斥的力

D．两个系统彼此处于热平衡，则二者温度一定相同

2．下列说法不正确的是（　　）

A．液体表面分子间的距离大于分子间的平衡距离，使得液面有表面张力

B．布朗运动是由于水分子做无规则运动碰撞固体分子的结果

C．一定量的0℃的水凝结成0℃的冰，内能一定减小

D．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学的各向异性

3．下列有关水的热学现象和结论说法正确的是（　　）

A．常温下一个水分子的体积大约为3×10-29m3

B．零摄氏度的水与等质量零摄氏度的冰的分子势能相等

C．水面上的表面张力的方向与水面垂直并指向液体内部

D．一滴墨水滴入水中最终混合均匀，是因为碳粒受重力的作用

4．下列对生活中的热学现象分析正确的是（　　）

A．沙尘暴天气出现时，风沙弥漫，尘土飞扬，这是布朗运动现象

B．汽车尾气中存在多种成分气体，它们可以自发的分离

C．静止在水平地面上的卡车在缓慢装沙子的过程中，若车胎内气体温度不变，则胎内气体向外界放热

D．荷叶上露珠附着层的水分子比露珠的内部密集

5．关于液体的表面张力，下列说法正确的

A．由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离小于r0

B．由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离大于r0

C．产生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．表面张力使液体的表面有收缩的趋势

6．下列说法中正确的是（　　）

A．液体上方的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出

B．单晶体有固定的熔点且物理性质具有各向同性

C．液体不浸润某种固体，则附着层内部液体分子相互吸引

D．当人感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大

7．液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如图Ⅰ和图Ⅱ所示，对此有下列几种解释，其中正确的是（  ）

①图Ⅰ中表面层分子的分布比液体内部疏

②图Ⅱ中表面层分子的分布比液体内部密

③图Ⅰ中附着层内分子的分布比液体内部密

④图Ⅱ中附着层内分子的分布比液体内部疏

A．只有①对 B．①③④对 C．只有③④对 D．全对

8．物理知识已经渗透到实际生产生活中，下列对于物理现象的解释，正确的是（　　）

A．池塘中的水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用

B．高温条件下在半导体材料中掺入其他元素，利用了布朗运动

C．空间站中的一大滴水呈球形，是由于表面张力的作用

D．石墨可以用来制作粉状润滑剂，是由于石墨是非晶体

9．下列说法正确的是（　　）

A．若某种固体在光学上具有各向异性，则该固体可能为多晶体

B．液体表面张力的成因是表面层分子间的作用力表现为斥力

C．若液体P滴在固体Q上很难擦去，则说明液体P浸润固体Q

D．只有浸润液体在细管中才能发生毛细现象

10．对于热运动和热现象，下列说法正确的是（　　）

A．封闭气体的压强是由封闭气体的重力产生的

B．云母片导热性能各向异性，说明云母是个多晶体

C．用吸管将牛奶吸入口中是利用了毛细现象

D．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

11．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（　　）

A． B．

C． D．

12．清晨树叶上挂满球形的露珠，已知水分子间的势能Ep和分子间距离r的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．露珠成球形是由于水的表面张力引起的

B．露珠表层中水分子之间的相互作用表现为斥力

C．能总体上反映露珠内部分子势能的是图中的C点

D．能总体上反映露珠表层中分子势能的是图中的A点

13．如图所示，水平放置在水中的玻璃板，用弹簧秤拴着从容器底部缓慢向上拉出水面，则弹簧秤读数最大的时候玻璃板在（　　）

A．容器底部 B．水中 C．水的表面 D．空中

14．下列说法正确的是

A．液体表面张力的方向与液面相切

B．单晶体和多晶体的物理性质都是各向异性，非晶体都是各向同性

C．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快

D．第二类永动机既违背能量守恒定律，又违背热力学第二定律

15．下列说法正确的是（　　）

A．若分子势能增大，则分子间距离减小

B．自然界中热现象的自发过程不一定沿分子热运动无序性增大的方向进行

C．表面张力的方向与液面相切，并垂直于分界线

D．因为水银滴在玻璃板上将成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体

二、填空题（共4题）

16．由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的。在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为______（选填“引力”、或“斥力”）。分子势能和分子间距离r的关系图象如图所示，图象中A、B、C三点的分子势能、、的大小关系为______，能总体上反映小水滴表面层中水分子的是图中______（选填“A”、“B”、或“C”）的位置。

17．密闭室内用来消毒的酒精洒在地面，在室内形成酒精的饱和汽后地面还有部分酒精液体。形成饱和汽后___________（填“有”或“没有”）酒精分子从液面飞出。当室内温度稍微降低时，室内酒精蒸汽压强将__________（填“增大”“减小”或“不变”）。

18．如图所示，水黾是春夏季常见的小昆虫，它们可以停留在水面上，甚至在水面上蹦跳追逐也不会沉入水中，这主要是由于水面存在___________（选填“浮力”或“表面张力”）的缘故，这种力的形成是因为水的表面层里，分子比较稀疏，分子间的距离大于水内部的分子距离，分子间的作用表现为相互___________（选填“吸引”或“排斥”）。

19．如图甲所示，在一透明细玻璃管中装有一定量的油，该种油对玻璃管___________（填“浸润”或“不浸润”），假设附着层中油分子间的平均距离为r1，内部油分子间的平均距离为r2，则r1___________（填“大于”“小于”或“等于”）r2；如图乙所示，在A、B两种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围分别如图乙中（a）、（b）所示，而A、B两种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图乙中（c）所示，则由此可判断出A为___________（填“单晶体”“多晶体”或“非晶体”），B为___________（填“单晶体”“多晶体”或“非晶体”）。

三、综合题（共4题）

20．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝（图）。这是什么缘故？

21．(1)用纸折一只小船，船尾粘一小块肥皂，轻轻放在清水盆中，纸船会自动前进一小段距离，为什么？

(2)李晓同学到某风景区爬山，山上有一水潭，水潭中的水是富含矿物质的矿泉水。李晓发现水潭底部有许多硬币，可能是游客投掷的，令人惊奇的是，居然还有硬币浮在水面上，这是怎么回事，谁能帮李晓解开心中的谜团？

22．依图所示，做下面的实验，并对结果加以解释。

（1）把张有皂膜的铁丝圆环置于水龙头之下，让一束细流穿膜而过，观察皂膜是否仍完好无损。

（2）用被水浸湿的细铁丝轻轻捅穿皂膜，观察皂膜是否破碎。

（3）往皂膜上滴一小滴酒精（或用烧热的铁丝戳皂膜），观察皂膜是否顷刻四分五裂。

23．在航天飞机中原来有两个圆柱形洁净玻璃容器，其中分别封装有水和水银（如图a、b）。当航天飞机处于失重状态时，试把水和水银的表面的形状分别画在图c、d两空框内。

参考答案

1．A

2．B

3．A

4．C

5．D

6．C

7．B

8．C

9．C

10．D

11．D

12．A

13．C

14．A

15．C

16．引力        C   

17．有    减小   

18．表面张力    吸引   

19．浸润    小于    多晶体    单晶体   

20．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，由于表面张力具有是液体表面绷紧即减小表面积的作用,在相同体积的情况下，球的表面积最小，所以玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，裂口处尖端会变圆即会变钝。

21．

（1）船尾粘有肥皂，渐溶解的肥皂，每单位长度的表面张力减小，船四周水面收缩的表面张力的合力向前，使船自动前进。

（2）一般来说，当水中溶有一些溶质后，其表面张力系数会发生变化。一般无机物如氯化钠、硝酸钾、盐酸、氢氧化钠等，溶于水后会使溶液的表面张力系数随着溶液浓度的增加而缓慢增大，因此纯水“托”不住硬币，而一些富含矿物质的矿泉水能“托”住硬币。

22．

实验现象：

（1）把张有皂膜的铁丝圆环置于水龙头之下，让一束细流穿膜而过，发现皂膜完好无损；

（2）用被水浸湿的细铁丝轻轻捅穿皂膜，皂膜并未发生破碎；

（3）往皂膜上滴一小滴酒精（或用烧热的铁丝戳皂膜），皂膜顷刻四分五裂。

解释：当细流或被水浸湿的铁丝在穿过肥皂膜时，细流表面与铁丝表面由于存在水分，从而与皂膜发生浸润，使得穿过之处的皂膜仍保持完整，不会破裂。而当往皂膜上第一滴酒精时，由于酒精会使与皂膜接触位置中的水分迅速蒸发，皂膜其他部分的水分来不及补充蒸发位置的水分，皂膜就发生了破裂，同理可知用烧热的铁丝辍皂膜时，也是由于使接触部位皂膜的水分即刻蒸发，导致皂膜瞬间破裂。

23．