2021-2022学年高二下学期物理鲁科版（2019）选择性必修第三册2.2表面张力和毛细现象 课时练（word版含答案）

2.2表面张力和毛细现象 课时练（解析版）
一、选择题
1．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(　　)
A． B． C． D．
2．下列说法正确的（　　）
A．毛细管插入不浸润液体中，管内液面会上升
B．明矾表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
C．两分子的间距逐渐增大的过程，则分子势能可能先减少，后增加
D．在太空的空间站中，自由飘浮的水滴呈球形，这是万有引力作用的结果
3．下列说法正确的是（　　）
A．晶体都有固定的熔点，物理性质都表现为各向异性
B．液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子相互吸引
C．布朗运动是由于液体各部分温度不同引起的
D．一定温度下的饱和汽压和蒸汽的体积有关
4．下列说法不正确的是（ ）
A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
B．空气中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度， 这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
D．由于液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液面分子之间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势
5．如图是水滴从空中落下在平静的水面后再弹起过程的一组镜头。观察图片，据此设想，在没有空气的地方，水滴自由下落时在竖直平面上投影的形状如（　　）
A． B． C． D．
6．下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动
B．一滴液态金属在完全失重条件下呈球状，是由液体的表面张力所致
C．当分子力表现为引力时，其大小随分子间距离的增大而减小
D．一定质量气体在等容变化中压强增大，单位时间内分子对器壁单位面积上撞击次数减少
7．下列说法正确的是（　　）
A．若已知气体的摩尔质量、密度，可以计算出每个气体分子的体积
B．扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明
C．干湿泡湿度计中两只温度计的读数相差越大，代表相对湿度越大
D．物质分子间距离增大，分子间作用力一定减小
8．关于以下四幅图片的说法中，正确的是（　　）
A．图甲中，向上拉动下表面紧贴水面的玻璃板时，拉力大于玻璃板的重力，主要是受到大气压力的影响
B．图乙中，小女孩吹出的肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关
C．图丙中，液体与玻璃杯壁接触的附着层的液体分子之间的分子力表现为引力
D．图丁中，石英沿垂直x轴晶面上的压电效应最显著，沿其他方向不明显，说明石英是多晶体
9．关于固体、液体和气体，下列说法不正确的是（　　）
A．毛细现象及浸润现象的产生均与表面张力有关，都是分子力作用的结果
B．空气中水蒸气的实际压强越大，绝对湿度就越大
C．大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间少，两头多”的规律分布
D．固体可以分为晶体和非晶体，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状
10．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是指液体分子的无规则运动
B．晶体都有固定的熔点，物理性质都表现为各向异性
C．当分子间距离比平衡位置时距离大时，分子间只有引力作用
D．荷叶上的小水珠呈球形，是表面张力使液面收缩的结果
11．对热现象的认识和应用，下列说法正确的是（　　）
A．晶体的导热性能一定是各向异性
B．空气相对湿度越大时，暴露在空气中的水蒸发的越慢
C．要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可在高温条件下利用分子的布朗运动来完成
D．“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积
12．小明同学在清洗玻璃试管时发现：将盛有半管水的试管倒扣在水槽中时水并不会流入盆中，且管内水面下凹，如图所示。他又在水槽中滴入一滴蓝色的硫酸铜溶液，一段时间后试管中的水也变蓝了。对于上述现象，下列说法中正确的是（　　）
A．试管中水面下凹是由于管中气体压强引起的
B．试管中水面下凹说明水对玻璃是不浸润的
C．试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子间存在斥力
D．试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子扩散引起的
13．下列说法中正确的是。
A．浸润现象是分子间作用力引起的
B．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压
C．热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态
D．气体自发的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行
E.完全失重条件下液态金属呈球状是因为液体表面分子间存在表而张力的结果
14．关于饱和汽压和相对湿度，下列说法中正确的是（　　）
A．温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同
B．温度升高时，饱和汽压增大
C．在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大
D．饱和汽压和相对湿度都与体积无关
15．下列说法正确的是（　　）
A．表面张力使液体的表面有拉伸的趋势
B．饱和蒸汽在等温变化的过程中，当体积减小时压强不变
C．将未饱和汽化成饱和汽可以保持体积不变，降低温度
D．当空气中水蒸气压强等于同温度水的饱和汽压，水分子会停止运动
E.空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸汽的压强与相同温度时水的饱和汽压之比
二、解答题
16．如图所示是对某种合金连续不断地加热过程中，温度随时间变化的曲线，据图回答：
(1)这种合金在固态时是不是晶体；
(2)这种合金的熔点是多少；
(3)熔化过程用了多少时间；
(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态。
17．从布雨伞的纱线间可看见空隙，为什么下小雨时却不漏水？下大雨时情形会如何？做雨伞最好选用什么样的布料？
参考答案
1．A
【详解】
由于蒸发现象，液体表面的分子数目较少，从而表面液体分子间距大于r0，分子间表现为引力，即液体的表面张力，表面张力的作用效果是：总想使液体的表面积减小，因此若将肥皂膜的a部分用热针刺破，b部分液体由于表面张力作用，表面积缩小将细线绷紧，故呈现A所示的形状，故A正确，BCD错误。
故选A。
2．C
【详解】
A．在毛细现象中，液面的上升还是下降与液体的种类、毛细管的材质有关，毛细管插入不浸润液体中，管内液面一般会下降，A错误；
B．明矾表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列规则，B错误；
C．两分子的间距从无限接近开始，间距逐渐增大的过程，分子力先做正功后做负功，则分子势能先减少后增加，故两分子的间距逐渐增大的过程，则分子势能可能先减少，后增加，C正确；
D．在太空的空间站中，自由飘浮的水滴表面张力会使表面积有缩小的趋势，在失重条件下会使得液体成球状，D错误；
故选C。
3．B
【详解】
A．晶体都有固定的熔点，只有单晶物理性质都表现为各向异性，选项A错误；
B．液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子相互吸引，选项B正确；
C．布朗运动是由于液体分子对悬浮的固体颗粒不平衡的撞击引起的，选项C错误；
D．一定温度下的饱和汽压是一定的，和蒸汽的体积无关，选项D错误。
故选B。
4．D
【解析】
A、液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故A正确；
B、空气的小雨滴呈球形是由于水的表面存在表面张力，使雨滴表面有收缩的趋势的结果，故B正确；
C、干湿温度计下端包有湿纱布，湿纱布上的水分要蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热，所以干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，故C正确；
D、由于液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液面分子之间引力和斥力同时存在，但引力比斥力大，分子力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故D错误；
不正确的故选D．
【点睛】液晶具有各向异性的特点；液体表面存在表面张力，能使空气的小雨滴呈球形；湿温度计下端包有湿纱布，湿纱布上的水分要蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热，所以湿温度计的示数较低；分子间引力和斥力同时存在．结合这些知识分析．
5．C
【详解】
水滴只在重力作用下，由于液体表面张力的作用，使水滴收缩为完美的球形。
故选C。
6．B
【详解】
A． 液体分子无法用普通光学显微镜观察，实际观察到的是固体小颗粒在液体分子中无规则碰撞造成的无规则运动，故A错误；
B． 一滴液态金属在完全失重条件下呈球状，是由液体的表面张力所致，故B正确；
C． 当分子力表现为引力时，其大小随分子间距离的增大先增大后减小，故C错误；
D．一定质量气体在等容变化中压强增大，则温度升高，分子的平均速率增大，单位时间内分子对器壁单位面积上撞击次数增多，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】
A．若已知气体的摩尔质量、密度，可以计算气体的摩尔体积，但不能计算出每个气体分子的体积，故A错误；
B．扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明，故B正确；
C．干湿泡湿度计中两只温度计的读数相差越大，代表蒸发越快，空气绝对湿度与饱和蒸汽压相差越大，代表相对湿度越小，故C错误；
D．物分子间距离增大时，分子间先为斥力后为引力，其大小先减小再增大再减小，故D错误；
故选B。
8．B
【详解】
A．向上拉动下表面紧贴水面的玻璃板时，拉力大于玻璃板的重力，主要是受到水的张力的影响，故A错误；
B．表面张力让液体收缩，而球面是同体积物体最小的表面积，所以肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关，故B正确；
C．玻璃杯附着层内的液体分子由于受到固体分子的吸引，所以附着层液体分子比较密集，分子之间的分子力表现为斥力，故C错误；
D．石英沿垂直x轴晶面上的压电效应最显著，沿其他方向不明显，说明具有各向异性的压电效应，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，都称为液体表面张力。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，毛细现象及浸润现象的产生均与表面张力有关，都是分子力作用的结果，故A不符合题意；
B．绝对湿度是指水蒸气的实际压强，所以空气中水蒸气的实际压强越大，绝对湿度就越大，故B不符合题意；
C．大量分子做无规则运动的速率有大有小，分子速率分布有规律，即统计规律，分子数百分率呈现“中间多，两头少”的统计规律，故C符合题意；
D．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体又分为单晶和多晶，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状，故D不符合题意。
故选C。
10．D
【详解】
A．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A错误；
B．晶体都有固定的熔点，单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质具有各向同性，故B错误；
C．无论分子间距离比平衡位置时距离大还是小，分子间的引力和斥力是共存的，故C错误；
D．作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，就是表面张力，荷叶上的小水珠呈球形，是表面张力使液面收缩的结果，故D正确。
故选D。
11．B
【详解】
A．单晶体各向异性，多晶体各向同性，故A错误；
B．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，暴露在空气中的水蒸发得越慢，故B正确；
C．固体也能扩散，生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故C错误；
D. “油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是纯油酸的体积除以油膜的面积，故D错误。
故选B。
12．D
【详解】
AB．试管中水面下凹是由于水对玻璃是浸润的，选项AB错误；
CD．试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子扩散引起的，选项C错误，D正确。
故选D。
13．ABE
【详解】
A．浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现，与分子力有关，故A正确；
B．空气的相对湿度越大，空气中的水蒸气越接近饱和状态，故B正确；
C．处于热平衡的系统温度保持不变，但是压强和体积等物理量可以改变，故C错误；
D．根据热力学第二定律可以知道，一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行，故D错误；
E．失重条件下液态金属呈球状是由于液体表面分子间存在表面张力的结果，故E正确；
故选ABE。
14．BCD
【详解】
A．饱和汽压与温度和液体种类有关，温度相同的不同饱和汽的饱和汽压不同，故A错误；
B．同种液体，温度升高时，饱和汽压增大，故B正确；
C．冬天温度低，饱和汽的气压低，故在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度增大，故C正确；
D．饱和汽压和相对湿度都与体积无关，故D正确。
故选BCD。
15．BCE
【详解】
A．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错误；
B．饱和蒸汽压和温度有关，和其体积无关，故B正确；
C．保持体积不变，减小压强，根据理想气体的状态方程可知气体的温度一定降低，所以可知未饱和汽在降低温度时可能转化成饱和汽，故C正确；
D．空气中水蒸气压强等于同温度水的饱和汽压，水蒸发速率等于水蒸气的液化速率，达到一个动态平衡，但水不会停止蒸发，故D错误；
E．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示，空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸汽的压强与相同温度时水的饱和汽压之比，故E正确。
故选BCE。
16．(1)是；(2)210 ℃；(3)8 min； (4)固液共存
【详解】
（1）题图中BC阶段表示该合金的熔化过程，说明有一定的熔点，所以这种合金在固态时是晶体；
（2）熔点为；
（3）熔化过程用了
（4）BC段就是这种合金的熔化过程，合金处于固、液共存状态。
17．见解析
【详解】
雨伞的布不漏水，主要靠的是雨伞整体的物理结构，当整个伞面张开的时候，物理张力是很大的，就是说伞的面料被很强的拉力拉开，布料每根结构绳之间的间距变得很小，雨滴落在上面，由于雨滴表面的张力，很难透过这样小的孔隙，而伞的大部分地区都有一个斜度，而由于雨滴的重力的斜向分力大于摩擦力，就使得雨滴沿着斜向分力的方向滑落。
这样因为水能浸润纱线，在纱线孔隙中形成向下弯曲的水面，弯曲水面的表面张力，承受住孔隙内水所受的重力，使得雨水不致漏下。当下大雨时，雨水重力大于弯曲水面的表面张力，雨水会透过小孔下落，做雨伞最好选用防雨绸的布料制作。