2.4液体的表面张力 课时练习（word 解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第三册
2.4液体的表面张力 课时练习（解析版）
1．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各部分之间的相互作用力
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．液体的表面张力随温度的升高而增大
D．表面张力的方向与液面垂直
2．以下说法不正确的是( )
A．玻璃管的裂口烧熔后会变钝是表面张力的作用引起的
B．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
C．做油膜法估测分子直径的实验时，要先撒痱子粉再滴入酸酒精溶液
D．只要知道某种物质的摩尔体积和分子体积，就可以计算出阿伏加德罗常数
3．下列说法正确的是（ ）
A．不同温度下水的汽化热都相同
B．游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，使水能浸润羽毛
C．扩散现象中，分子一定只能从密度较大的区域向密度较小的区域扩散
D．夏天穿纯棉衣服比较舒服，是因为在棉纤维的内部有许多细小的孔道起到了毛细管的作用，便于排汗透气
4．肥皂泡内气体的压强p与外界大气压强p0相比较应是（　　）
A．p>p0 B．p5．用一段金属丝做成环状，把棉线的两端松弛地系在环的两点上，然后把环浸入肥皂水中，再拿出来使环上形成肥皂膜，如果用针刺破棉线一侧的肥皂膜，则如图所示a、b、c三个图中，可能的是图（　　）
A．a、b、c B．a、b C．b、c D．a、c
6．下列说法错误的是（　　）
A．甲图中水黾停在水面上，是因为水的表面张力
B．乙图中天然石英外形规则，说明石英是晶体
C．丙图中墨水在水中扩散，是因为墨水受到重力作用
D．丁图中笔尖蘸墨，墨水浸入毛笔内是毛细现象
7．下列说法错误的是（　　）
A．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力
B．脱脂棉脱脂的目的，在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液
C．土壤里有很多毛细管，如果要把地下的水分沿着它们引到地表，可以将地面的土壤锄松
D．人们可以利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶来研究离子的渗透性，进而了解机体对药物的吸收等生理过程
8．下列说法中正确的是（　　）
A．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这仅与液体的种类有关
B．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
C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
9．图甲是吹肥皂泡游戏的画面，表达了小朋友童年时对美好生活的向往、如图乙，在玻璃杯内注入肥皂水，再用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中，沾满肥皂水后取出，可以吹出大小不一、在空中做无规则运动的肥皂泡，则（　　）
A．肥皂水不能浸润玻璃
B．肥皂泡的无规则运动属于布朗运动
C．肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关
D．肥皂泡表面液体分子间只存在引力，没有斥力
10．关于下列四幅图说法正确的是（　　）
A．甲图中分子间距离为r0时，分子间斥力、引力均为零，分子势能也为零
B．乙图中欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力
C．丙图中液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力
D．丁图中封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体过程中阻力增大，说明气体分子间斥力增大
11．下列说法中正确的是（　　）
A．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
B．空气中尘埃的运动是布朗运动，反映了空气分子在做无规则的热运动
C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
D．晶体都有固定的熔点，物理性质都表现为各向异性
12．关于热现象和热学规律，下列说法中错误的是（　　）
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积
B．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动
C．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体对外界做功，气体分子的平均 动能减少
D．水可以浸润玻璃，但是不能浸润蜂蜡和石蜡，这个现象表明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
13．下列说法正确的是（　　）
A．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的缘故
B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故
C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
D．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
14．列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
D．水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力
E.空调机压缩机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以这一过程不遵守热力学第二定律
15．人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。关于固体和液体，下列说法正确的是（　　）
A．单晶体内部沿不同方向的等长线段上微粒的个数通常是相等的
B．多晶体在熔化过程中，分子的平均动能不变
C．非晶体没有确定的熔点，其物理性质可能呈现各向异性
D．在真空中，自由下落的水滴是球形
E.从某个方向上看液晶分子排列整齐。从另一个方向看液晶分子的排列是杂乱无章的
16．某同学将一个直玻璃细管插入水中，发现管中水面上升的高度（H）较大[如图（a）所示]。于是他用同样的玻璃毛细管做成一个弯管，将长臂端插入水中，使弯管顶部到水面的高度H′17．在水平放置的洁净的玻璃板上一些水银，由于重力与表面张力的影响，水银近似呈圆饼形状（侧面向外突出），过圆饼轴线的竖直截面如图所示．为了计算方便，水银和玻璃的接触角可按180°计算．已知水银的密度ρ=13.6×103kg/m3 ， 水银的表面张力系数σ=0.49N/m ． 当圆饼的半径很大时，试估算其厚度h的数值大约是多少？（取1位有效数字即可）
参考答案
1．B
【详解】
A．表面张力是液体表面层分子间的作用力，选项A错误；
B．液体表面层分子比液体内部稀疏，分子间距离r略大于r0，故分子力表现为引力，选项B正确；
C．随温度的升高，液体表面层分子间的距离增大，引力作用随之减小，所以表面张力减小，选项C错误；
D．表面张力的方向沿液面的切线方向，与分界面垂直，选项D错误。
故选B。
2．D
【详解】
A．由于熔融的液态玻璃存在表面张力，使表面收缩，表面积变小，因此玻璃细杆顶端被烧熔后变成圆形，与表面张力有关．故A说法正确，不符合题意；
B．浸润与不浸润与两种接触物质的性质有关；水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明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．故B说法正确，不符合题意；
C．为了使油酸分子紧密排列，同时更便于测量面积，实验时先将痱子粉均匀洒在水面上，再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，C说法正确，不符合题意；
D．知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数可以计算出每个气体分子占据的平均空间，但不是分子的体积，故不可以计算出阿伏加德罗常数，故D错误．综上分析，D说法不正确，符合题意．
故选D。
3．D
【详解】
A．不同温度下水的汽化热不同，故A错误；
B．游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸润羽毛，故B错误；
C．在扩散过程中，迁移的分子不是单一方向的，只是密度大的区域向密度小的区城迁移的分子数，多于密度小的区域向密度大的区域迁移的分子数，故C错误；
D．夏天穿纯棉衣服比较舒服，是因为在棉纤维的内部有许多细小的孔道起到了毛细管的作用，便于排汗透气。故D正确。
故选D。
4．A
【详解】
由于液体的表面张力作用，肥皂泡有收缩的趋势，所以内部压强要大于外部压强，故A正确。
故选A。
5．B
【解析】
先把个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜．膜中分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，所以产生收缩效果．故（a）、（b）是可能的，（c）是不可能的，故应选B．
点晴：凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．它产生的原因是 液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，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，分子间的相互作用表现为引力．
6．C
【详解】
A．甲图中水黾停在水面上，是因为水的表面张力，选项A正确，不符合题意；
B．乙图中天然石英外形规则，说明石英是晶体，选项B正确，不符合题意；
C．丙图中墨水在水中扩散，是因为墨水颗粒受到水分子的撞击做无规则运动，选项C错误，符合题意；
D．丁图中笔尖蘸墨，墨水浸入毛笔内是毛细现象，选项D正确，不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】
A．液体的表面张力是分子间的相互作用力，与重力无关，所以在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍存在表面张力，故A正确，不符合题意；
B．脱脂棉能够吸取药液，在于脱脂后把它从不能被水浸润变成了可以被水浸润，故B正确，不符合题意；
C．土壤里有很多毛细管，如果将地面的土壤锄松，则将破坏毛细管，不会将地下的水分引到地面，故C错误，符合题意；
D．生物膜的主要构成部分是某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶，人们可以利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶来研究离子的渗透性，进而了解机体对药物的吸收等生理过程，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．D
【详解】
A．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类以及毛细管的材料都有关，选项A错误；
B．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，说明云母各向异性，即云母是晶体，选项B错误；
C．天然石英表现为各向异性，是由于组成晶体的微粒是按照一定规则排列的，但沿晶体的不同方向，微粒排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理性质不同，这就是晶体的各向异性，故C错误；
D．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果，选项D正确。
故选D。
9．C
【详解】
A．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，肥皂水不能浸润蜂蜡或石蜡但可以浸润玻璃，故A错误；
B．布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，故肥皂泡的无规则运动不属于布朗运动，B错误；
C．液体的表面张力有使液体的表面积减小到最小的趋势，肥皂泡在空中呈球状是由于液体表面张力引起的，故C正确；
D．分子间同时存在着相互作用的斥力和引力，它们都随分子间距离的减小而增大，但斥力增加的快，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
A．甲图中分子间距离为r0时，分子间斥力和引力相等，分子力表现为零，分子势能最小，但是不为零，选项A错误；
B．乙图中由于玻璃板与水分子之间有引力作用，则欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力，选项B正确；
C．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间引力大于斥力，分子间引力和斥力同时存在，液体表面具有收缩趋势，则C错误；
D．丁图中封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体过程中阻力增大，这是气体压强作用的缘故，与气体分子间斥力无关，选项D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．第二类永动机没有违背能量守恒定律，而是违反了热力学第二定律，是不可能制成的，A错误；
B．空气中尘埃的运动是气流引起的，不是布朗运动，B错误；
C．在完全失重状况下，液滴由于表面张力使其表面积收缩至最小，呈球形，C正确；
D．单晶体的物理性质都表现为各向异性，多晶体的物理性质都表现为各向同性，D错误。
故选C。
12．A
【详解】
A．知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以由
能算出一个气体分子运动所占据的空间，不是气体分子的体积，A选项符合题意。故A正确；
B．布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动，是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，B选项不合题意，故B错误；
C．根据热力学第一定律，物体内能的增量等于外界对物体做的功和物体吸收的热量的总和。由于是绝热过程，物体吸收的热量为零，物体内能的增量等于外界对物体做的功，气体对外界做功，气体分子的平均 动能减少，C选项不合题意，故C错误；
D．水可以浸润玻璃，但是不能浸润蜂蜡和石蜡，这个现象表明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，D选项不合题意，故D错误。
故选A。
13．ACD
【详解】
A、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的缘故，故A正确；
B、由于油脂将水及玻璃隔开，而水与油脂是不浸润的，故水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，但是并没有增大表面张力；故B错误；
C、在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由漂浮的水滴处于完全失重状态，故水滴由于表面张力的原因而呈球形，故C正确；
D、由于不同物质之间的分子作用力性质不同，可能是引力也可能是斥力；故有毛细管中的液面有的升高，有的降低，与液体的种类和毛细管的材质有关，故D正确．
14．ACD
【详解】
A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动，反映了液体或气体分子的无规则运动．故A正确．
B.温度是分子平均动能的标志，是大量分子无规则运动的宏观表现；气体温度升高，分子的平均动能增加，有些分子的速率增加，也有些分子的速率会减小，只是分子的平均动能增加．故B错误．
C.一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，温度没有变化，分子的平均动能不变；由于在这个过程中要吸收热量，内能增大，故分子势能一定增加．故C正确；
D.水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力，故D正确；
E.空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，是在一定的条件下完成的，所以制冷机的工作仍然遵守热力学第二定律．故E错误．
故选ACD．
【点睛】
正确解答本题要掌握：布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动；温度是分子平均动能的标志；根据液体表面张力的性质分析水黾在停在水平面上的情况；根据热力学第二定律分析，热量不能自发地由低温物体传递给高温物体．
15．BDE
【详解】
A．单晶体内部沿不同方向的等长线段上微粒的个数通常是不相等的，选项A错误；
B．多晶体具有确定的熔点，在熔化过程中温度不变，温度是分子平均动能的标志，分子的平均动能不变，选项B正确；
C．非晶体物理性质呈现各向同性，选项C错误；
D．在真空中，自由下落的水滴处于完全失重状态，水滴在表面张力作用下呈球形，选项D正确；
E．从某个方向上看液晶分子排列整齐，从另一个方向看液晶分子的排列是杂乱无章的，选项E正确。
故选BDE。
16．不对，原因见解析
【详解】
不对，因为水滴从弯管管口处落下之前，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。
17．水银层厚度约为3×10﹣3m或4×10﹣3m ．
【分析】
本题考查液体表面张力部分知识，涉及微元法的应用．
【详解】
在圆饼侧面处，取宽x、高h的面积元，由于重力使水银对的侧压力为：
．
由于压力F使圆饼侧面向外凸出，因而使侧面积增大．但是在水银与空气接触的表面层中，由于表面张力的作用使水银表面有收缩到尽可能小的趋势．上下两层表面张力F1、F2合力的水平分力是指向水银内部的，其方向与F的方向相反．设上表面处的表面张力F1与水平方向成θ角，则F′的大小为：
由于圆饼半径很大，两侧的表面张力F3，F4可认为方向相反而抵消，当水银的形状稳定时
因而：
可得：
由于θ的实际数值一定大于0、小于，所以
h的取值范围是：
所以水银层厚度的估算值可取3×10﹣3m或4×10﹣3m ．