3.2液体的表面性质课后练习-2021-2022学年高二下学期物理沪教版（2019）选择性必修第三册（word 含答案）

3.2液体的表面性质
一、选择题（共15题）
1．液体表面具有收缩趋势的原因是（　　）
A．液体可以流动
B．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离
C．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离
D．与液面接触的容器壁的分子对液体表面层分子有吸引力
2．液体的附着层具有收缩趋势的情况发生在（　　）
A．液体不浸润固体的附着层
B．液体浸润固体的附着层
C．所有液体的附着层
D．都不可能发生
3．小明发现倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流到瓶子外面，他认为如果选用合适的瓶口材料就能保持瓶子清洁。如图是酱油滴在两种材料表面的油滴形状，下列说法正确的是（　　）
A．图甲说明油滴与甲材料不浸润 B．图乙说明油滴与乙材料浸润
C．油瓶口的材料选用乙材料较合适 D．水银在两种材料表面的形状一定与酱油滴形状相同
4．下列说法不正确的是（　　）
A．绝对湿度与温度无关，相对湿度与温度有关
B．空气的绝对湿度大，相对湿度不一定大
C．一定温度下，饱和汽的压强是一定的
D．饱和汽的压强与体积有关
5．下列说法正确的是( )
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．若两分子间距离增大，分子势能一定增大
C．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力
D．空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中，水分子之间的斥力消失，引力增大
6．下列说法错误的是（　　）
A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B．分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小
C．用油膜法估测分子大小，如果油膜没有充分展开，测出来的分子大小将偏大
D．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
7．下列关于液体表面现象的说法中正确的是（　　）
A．把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没。是因为针的重力小，又受到液体的浮力的缘故
B．处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内层分子间的吸引力作用
C．把玻璃管道的裂口放在火上烧熔，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下表面要收缩到最小的缘故
D．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴呈各向同性的缘故
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．人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是（　　）
A．扩散现象说明分子做有规则运动 B．单晶体的物理性质都是各向异性的
C．温度升高，每个分子的动能都增大 D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
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．下列说法中正确的有（ ）
A．用塑料细管将牛奶吸入口中利用了毛细现象
B．船能够浮在水面上不下沉是水的表面张力起了主要作用
C．某固体在某物理性质上表现为各向同性，该物本一定为非晶体
D．某温度时空气的相对温度是，表明空气中水蒸气的压强达到饱和蒸汽压
12．对于下列四幅教材插图的说法，正确的是（ ）
A．甲图中分子间距离为r0时，分子间斥力和引力的合力为零，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大于玻璃板的重力
C．丙图中液体表面层分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子间表现为斥力
D．丁图中封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体过程中会感到阻力增大，这表明气体分子间距离减小时，分子力间斥力会增大。
13．下列关于饱和汽和饱和汽压的说法中，正确的是（　　）
A．饱和汽和液体之间的动态平衡，是指汽化和液化同时进行，且进行的速率相等的过程
B．一定温度下的饱和汽的密度为一定值，温度升高，饱和汽的密度增大
C．一定温度下的饱和汽压，随饱和汽的体积增大而增大
D．饱和汽压与温度无关
14．关于液体的表面张力，下列说法正确的是（　　）
A．液体与大气相接触的表面层内，分子间的作用表现为相互吸引
B．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
C．布雨伞能够遮雨，其原因之一是液体表面存在张力
D．荷叶上的露珠呈球形的主要原因是液体的表面张力
15．下列有关自然现象的描述或判断中，正确的是（　　）
A．露珠通常呈现球状，是由于水的表面具有张力作用的结果
B．气体可以被压缩，但又不能无限的被压缩，说明气体分子间存在相互作用的斥力
C．在阳光的照射下，经常看见空气中尘埃所做的无规则运动是布朗运动
D．水和酒精混合后的总体积小于两者体积之和，说明分子间存在间隙
E．冰块打碎后，具有各种不同的形状，说明冰不是晶体
二、填空题
16．水的饱和汽压只与_____有关，当水蒸汽达到饱和状态时，相同时间内回到液体中的水分子数_____（填“大于”、“小于”或“等于”）从液体表面飞出去水的分子数．表格中显示的是水的饱和汽压与温度之间的关系，医学研究表明，当气温超过40℃，相对湿度大于30%，特别容易引发中暑，这是夏季引发中暑的临界点．根据表格中的数据，该临界状态下水蒸气的实际压强为_____kpa．（保留三位有效数字）
温度（℃） 水的饱和汽压（kpa）
20 2.34
30 4.24
40 7.38
50 12.33
60 19.91
17．用金属丝制成一个U型架，一段细长棉线两端紧扣在U型架两臂上A、B两点，细线中点O处有一扣。将U型架浸入肥皂液中再取出，U型架上形成的肥皂液膜如图所示，细线被绷紧是因为液体表面层存在_____________，该力的作用是使得液面有_____________（填“收缩”或者“扩张”）的趋势；用力拉动细线中点的扣至图中虚线位置（肥皂液膜未发生破损），肥皂液膜的内能将_____________（忽略肥皂液膜的蒸发影响）（填“减小”或者“增大”或者“不变”）。
18．关于液体的表面张力，下列说法正确的是_______(填正确答案前的标号．选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分．)
A．液体与大气相接触的表面层内，分子间的作用表现为相互吸引
B．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
C．布雨伞能够遮雨，其原因之一是液体表面存在张力
D．荷叶上的露珠呈球形的主要原因是液体的表面张力
E．露珠由空气中的水蒸气凝结而成，凝结过程中分子间的引力、斥力都减小
19．(1)研成粉末后的晶体已无法从外形特征和物理性质各向异性上加以判断时，可以通过_____________方法来判断它是否为晶体．
(2)在严寒的冬天，房间玻璃上往往会结一层雾，雾珠是在窗玻璃的________表面．(填“外”或“内”)
三、综合题
20．如图所示是我国航天员王亚平在“天宫一号”太空授课中的一幕，她从液体注射器挤出水，水最终呈现完美的球状，结合本节课内容，谈谈其成因。
21．一位同学发现厨房碗柜里酱油瓶的下面总是有黑乎乎的酱油痕迹，这是因为每次倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流下来。他想，只要选择恰当的材料做酱油瓶的瓶口，就能保持瓶子清洁。你认为他的想法有道理吗？说说应如何选择材料。
22．准备两枚壹角硬币、两支滴管、约10mL清水和食用油。先将水轻轻滴在一枚硬币上，观察硬币上水面的情况，记录硬币表面可承担的水滴数；再将食用油滴到另一枚硬币上，重复上述实验。比较记录的结果，你发现了什么？请解释原因。
23．如图所示，在一个大碗中加入大半碗的水，将三支竹筷用水浸湿后，使它们成“品”字形并在一起，将其一端立于碗中，调整好位置，可使竹筷立于水中。请动手做这个实验，并解释相关实验现象。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
ABC．由于蒸发只在液体表面进行，因此液体表面分子比较稀疏，分子间的距离大于平衡距离r0，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势；故C正确，AB错误；
D．液体表面张力与器壁对分子的作用力无关，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】
液体表面具有收缩的趋势，即液体表面表现为张力，是液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，密度较小，且液面分子间表现为引力。因此液体不浸润固体时的附着层中具有收缩趋势。
故选A。
3．C
【详解】
ABC．只要选择酱油不浸润的材料做酱油瓶就能保持瓶子清洁，从图示的情况可以看出酱油与甲材料是浸润的，与乙材料是不浸润的，所以应该选择乙材料，选项C正确。
D．液体在某种材料表面的形状不但与浸润和不浸润有关，而且与液体的体积有关，即使是浸润的，液滴的体积不同其形状也不同，所以无法确定水银在两种材料表面的形状是否与酱油滴的形状相同，选项D错误。
故选C。
4．D
【详解】
AB．绝对湿度是指空气中水蒸气的压强，与温度无关；相对湿度是指空气中水蒸气的压强与该温度下水的饱和蒸汽压的比值，与温度有关，空气的绝对湿度大，相对湿度不一定大，故AB正确，不符合题意；
CD．一定温度下，如果蒸气跟产生这个蒸气的液体处于动态平衡，这个气叫做饱和汽．饱和汽温度升高，饱和汽压强变大，温度降低时，饱和汽压强变小．饱和汽压强与体积无关．可知C正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
5．C
【详解】
A. 布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，是由于其周围液体分子的碰撞形成的，故布朗运动是液体分子无规则热运动的反映，但并不是液体分子的无规则运动．故A错误；
B. 当分子力表现为斥力时，分子距离增大时，分子斥力做正功，分子势能减小；当分子力表现为引力时，分子距离增大时，分子引力做负功，分子势能增加．故B错误；
C. 由于液体表面张力的作用，可以承受小昆虫的重力，使其能在水面上自由来往而不陷入水中，故C正确；
D．空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中，水分子之间的距离减小，引力和斥力都增大，故D错误；
故选C
6．A
【详解】
悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，选项A错误；分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项B正确；用油膜法估测分子大小，如果油膜没有充分展开，则测得的油膜的面积S偏小，由可知测出来的分子大小d将偏大，选项C正确；空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选A.
7．C
【详解】
A．把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是由于受到表面张力作用，而不是受到液体浮力的缘故，故A错误；
B．在处于失重状态的宇宙飞船中，由于液体内分子间有相互吸引力，产生表面张力，使水银表面收缩而成为球状，故B错误；
C．玻璃管道裂口放在火上烧熔，熔化的玻璃在表面张力的作用下收缩到最小，从而成为圆形，故C正确；
D．飘浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是由于表面张力的原因，故D错误。
故选C。
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．D
【详解】
A．扩散现象说明分子永不停息地做无规则运动，选项A错误；
B．多晶体的物理性质表现各向同性，而某个单晶体只有在某些物理性质上是各向异性的，选项B错误；
C．温度升高，分子平均动能增大，遵循统计规律，每个分子的动能不一定增大，选项C错误；
D．露珠表面张力使其表面积收缩到最小，呈球状，选项D正确。
故选D。
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．D
【详解】
A．用塑料细管将牛奶吸入嘴中，不属毛细现象，是大气压强的作用，A错误；
B．小船浮在水面上不下沉主要是浮力起了作用，不是表面张力起了主要作用，B错误；
C．多晶体和非晶体都有各向同性的特点，C错误；
D．相对温度，指的是水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸气的饱和压强的百分比，相对温度是，表明空气中水蒸气的压强达到饱和蒸汽压，D正确。
故选D。
故选D。
12．B
【详解】
A．甲图中分子间距离为r0时，分子间斥力、引力都不为零，但是合力为零，分子势能最小，分子势能的大小与零势能的规定有关，因为没有规定零势能，所以此位置的分子势能不一定为零，故A错误；
B．图乙由于玻璃板与液体间存在分子引力，故玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力，故B正确；
C．图丙为液体的结构的示意图，由图可知，液体表面层的分子距离较大，但分子间的引力和斥力都比液体内部的小，只是分子斥力减小得更快，故表现出来的是引力。故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，是气体压强逐渐变大的缘故，故D错误。
故选B。
13．AB
【详解】
A．当气体汽化和液化同时进行的过程中进行的速率相等时，饱和汽和液体之间的达到动态平衡，故A正确；
B．饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度；故一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值，温度升高，饱和汽的密度增大，故B正确；
C．饱和汽压与温度有关。一定温度下的饱和汽压不随饱和汽的体积增大而增大，故C错误；
D．液体的饱和汽压与温度和液体种类都有关，故D错误；
故选AB。
14．ACD
【详解】
A．液体与大气相接触，液体表面层分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间的作用力表现为引力，选项A正确；
B．表面张力产生在液体表面层，方向平行于液体表面，选项B错误；
C．雨水不能透过布雨伞，是因为液体表面存在张力，选项C正确；
D．荷叶上的露珠呈球形，是液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故，选项D正确。
故选ACD。
15．ABD
【详解】
A项：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，露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，故A正确；
B项：气体能被压缩，说明分子之间存在间隙，而又不能无限的被压缩，说明气体分子间存在相互作用的斥力，故B正确；
C项：飞舞的尘埃是由于空气的对流而形成的，不是布朗运动，故C错误；
D项：酒精和水都是由分子构成的物质，由于分子之间存在一定的间隙，当二都混合是分子之间相互渗透，因此总体积减小，说明分子间有间隙，故D正确；
E项：区分是不是晶体要看是否具为确定的熔点，冰具有确定的熔点，是晶体，故E错误．
故选ABD．
16． 温度 等于 2.21
【详解】
第一空：水的饱和汽压只与温度有关；
第二空：根据对水的蒸发过程的分析可知，当气态分子的密度增大到一定程度时，就会达到这样状态；而达到动态平衡时，此时在相同时间内回到液体中的分子数等于从液体表面飞出去的分子数；此时液体不再减小，蒸汽的密度不再增大；
第三空：由表格可知，40℃时的饱和蒸汽压为7.38kPa，则其30%为2.21kPa．
17． 表面张力 收缩 增大
【详解】
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，所以细线被绷紧是因为液体表面层存在表面张力；
表面张力的作用是使得液面有收缩的趋势；
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，用力拉动细线中点的扣至图中虚线位置（肥皂液膜未发生破损），分子间的引力做负功，分子间的分子势能增大，所以肥皂液膜的内能将增大。
18．ACD
【详解】
液体与大气相接触，液体表面层分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，选项A正确；表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直；故B错误．布雨伞能够遮雨，其原因之一是液体表面存在张力，选项C正确；荷叶上的露珠呈球形的主要原因是液体的表面张力，选项D正确；根据分子力的特点可知，空气中的水蒸气凝结而成露珠的过程中分子之间的距离减小，则此过程中分子间引力、斥力都增大，故E错误．故选ACD.
19． 观察加热时有无固定熔点的实验 内
【详解】
(1)加热时，晶体有固定熔点，而非晶体没有固定的熔点，因而可以用加热时有无固定熔点的实验来判断是否为晶体．
(2)窗玻璃附近的温度降低时，饱和汽压也变小．这时会有部分水蒸气液化变成水附在玻璃上，故在内侧出现雾珠．
20．水珠处于失重状态，悬浮在空中。由于表面张力使水珠成球形。
21．有道理。应选择不能被水浸润的塑料制作酱油瓶，向外倒酱油时不易外洒和沿着瓶口流下来，从而保持瓶子清洁。
22．硬币上承担水滴数比油滴数更多，见解析
【详解】
硬币上承担水滴数比油滴数更多，水有表面张力，是液体表面薄层内分子之间的相互引力形成的，水滴会聚在一起相互作用，形成更大的水滴，而不容易散开。
23．这是因为并在一起的三根竹筷，在相并处形成狭缝，好像毛细管，由于毛细管的作用，水会浸润竹筷，同时沿着竹简上升，此时竹筷被水粘成一体，在三根竹筷与碗底的接触处有三个支点，把这三点两两相连，围成一个支面，当竹筷直立时，竹筷的重力作用线便通过支持面，所以竹筷会稳定地直立起来。