2.4液体的表面张力综合训练（word版含答案）

2.4液体的表面张力
一、选择题（共15题）
1．某次实验时，如图所示，试管中用水银柱封闭了一定质量的理想气体，一段时间后，发现水银柱往下移动了一定距离。则关于这个实验，下列说法正确的是（　　）
A．封闭气体的分子平均动能减小，气休吸热
B．在相等时间内封闭气体的分子对单位面积器壁的冲量不变
C．封闭气体在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数不变
D．由于水银对玻璃不浸润，附者层内分子比水银的分子内部密集
2．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
3．下列说法正确的是（　　）
A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
C．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
D．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故
4．如图所示，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居肥皂液的薄膜，这时薄膜上的棉线仍是松弛的。用烧热的针刺破a侧的薄膜，观察到棉线的形状为（　　）
A． B．
C． D．
5．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
6．“新冠肺炎”的预防离不开口罩，合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，一滴水滴在某一次性防护口罩内侧如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．图中的口罩为不合格产品
B．图中水滴表面层内分子比水滴的内部密集
C．用该口罩内侧材料做成容器装水，液面为凸液面
D．水珠呈球状是因为表面张力方向垂直于液面向里
7．水对玻璃是浸润液体，而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将发生上升或下降现象，现把粗细不同的三根毛细管插入水或水银中，液柱如图所示，其中正确的现象应是（　　）
A．B．C． D．
8．关于浸润和不浸润及毛细现象，下列说法中正确的是（　　）
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
9．关于液体的表面张力，下列说法中正确的是（　　）
A．游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，其目的都是改变水的表面张力
B．透过布制的伞面可以看见纱线缝隙，而伞面不漏雨水，这是由于表面张力的作用
C．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为引力，故液体表面存在张力，其方向指向液体内部
D．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力
10．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。
11．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 29 m3
B．2℃的水温低于274K的水温
C．水易流动说明水分子间没有作用力
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
12．关于下列现象的说法正确的是（ ）
A．甲图说明分子间存在间隙
B．乙图在用油膜法测分子大小时，多撒痱子粉比少撒好
C．丙图说明，气体压强的大小既与分子平均动能有关，也与分子的密集程度有关
D．丁图水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的浮力作用
13．下列说法正确的是（ ）
A．在毛细现象中，毛细管中的液面升高或降低，这与液体的种类和毛细管的材料有关
B．不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力大于液体分子之间的吸引力
C．液晶具有流动性，其光学性质与某些晶体相似为各向同性
D．在太空里的空间站中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
14．用力与液体内部的分子对附着层分子作用力之间的大小关系，下列现象中，是由液体的表面张力造成的是（　　）
A．游泳时弄湿了的头发黏在一起
B．熔化的铁水注入内空且为球形的砂箱，冷却后铸成一个铁球
C．脱湿衣服感觉很费劲
D．绸布伞有缝隙但不漏雨水
15．下列说法正确的是（ ）
A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
B．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大
C．一定量的理想气体，在压强不变时，气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度升高而减少
D．水的饱和汽压随温度的升高而增大
E．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
二、填空题
16．在高原地区烧水需要使用高压锅．水烧开后，锅内水面上方充满了饱和汽，停止加热让高压锅在密封状态下缓慢冷却，则在冷却过程中，锅内水蒸气将________(选填“一直是饱和汽”或“变为未饱和汽”)，水蒸气压强________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
17．下列说法中正确的是________ ．（本题为不定项选择，可能只有一项正确，也可能有多项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
A．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
B．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍存在表面张力
C．第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律
D．用气筒给自行车打气，越压缩越费劲，这是因为气体分子之间斥力变大
18．如图所示，一只水黾停在水面上，原因是_________，简要写出水面上产生这种力的原因__________，请列举生活中同样受到这种力作用的实例_________（写出一个即可）。
19．生活中处处包含物理知识：雨天打伞时，雨水因为对伞布不浸润而没有透过伞布纱线间的缝隙说明液体具有________.干湿泡温度计是用两个相同的温度计并列制成的，使用时，其中一个温度计下端的玻璃泡包着湿布，另一个温度计的玻璃泡不包着湿布.若在相同室温下观察到两个温度计的读数差增大，表明空气的相对湿度_______.（选填“增大”、“减小”、“不变”）
三、综合题
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．如图所示，一根竖直滴管的出口处附着一个小液滴，许久也不掉落，它好像被一个看不见的“弹性橡皮袋”兜住了，并且，还好像有着固定的形状。这是为什么呢？
22．物理学中，把单位长度边界线上的表面张力，称为表面张力系数，用σ表示，单位为，如图所示的装置，可以测定肥皂的表面张力系数，在一个开口向下的框架上有一根可自由滑动的细金属丝ab，框上布满肥皂后，竖直在空气中，在金属丝下挂一小重物m，使肥皂膜恰好不致破裂。如果已知细金属丝和小球重，金属丝长，则测得肥皂膜的表面张力系数为多少？
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．B
【详解】
AB. 气体压强不变，发生等压变化
又
所以
所以温度减小，平均分子动能减小，气体放热，在相等时间内封闭气体的分子对单位面积器壁的冲量不变，故A错误，B正确；
C．由于体积减小，而分子数未变，所以单位时间内撞击的分子数应增大，故C错误；
D．不浸润时，附着层内分子比水银的分子内部稀疏，故D错误。
故选B。
2．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。
3．C
【详解】
A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍然是晶体，选项A错误；
B．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能要增加，选项B错误；
C．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，选项C正确；
D．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水和玻璃板间存在引力，不是由于水膜具有表面张力的缘故，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】
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；用烧热的针刺破a侧的薄膜，b中的水膜能使b的面积最小。
故选D。
5．C
【详解】
A．当r＜r0时，分子势能增大，则分子间距离减小；当r＞r0时，分子势能增大，则分子间距离增大，故A错误；
B．根据热力学第二定律，自然界中热现象的自发过程一定沿分子热运动无序性增大的方向进行，故B错误；
C．表面张力产生的原因是由于表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，这时分子间的引力大于斥力；表面张力的方向是与液面相切，与分界线相垂直，故C正确；
D．浸润与不浸润是由液体和固体共同决定的，液体浸润固体，附着层面积要扩张，不浸润固体附着层面积要收缩；水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】
A．根据题意可合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，如图所示水没有浸润到口罩内侧，所以照片中的口罩一定为合格产品，故A错误；
B．图中水滴表面层内分子比水滴的内部稀疏，表现为表面张力，故B错误；
C．所用材料对水都是不浸润的，用该口罩内侧材料做成容器装水，液面为凸液面，故C正确；
D．水珠呈球状是因为表面张力方向平行于液面，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
AC．水银对玻璃是不浸润液体，不浸润液体在毛细管内附着层液体的分子密度较小，液体分子间距较大此时附着层内的分子相互作用表现为引力，液面呈现收缩的趋势，即液面下降，故不浸润液体在毛细管内下降，而且毛细管越细，浸润液体在毛细管内下降的高度越大，故AC错误；
BD．水对玻璃是浸润液体，浸润液体在毛细管附着层内液体的分子密度较大，液体分子间距较小，分子相互作用表现为斥力，液面呈现扩散的趋势，即在毛细管内上升，而且毛细管越细，浸润液体在毛细管内上升的高度越大，故D正确，B错误。
故选D。
8．B
【详解】
A．浸润与不浸润是相对的；对玻璃来说水银是不浸润液体，但不是对任何固体都是不浸润液体，故A错误；
B．在玻璃试管中，如果液体能够浸润器壁，液面呈凹形，且液体在容器内上升，故B正确；
C．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；
D．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，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】
A．游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，其目的是使水不浸润羽毛，A错误；
B．透过布制的伞面可以看见纱线缝隙，而伞面不漏雨水，这是由于表面张力的作用，B正确；
C．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为引力，故液体表面存在张力，其方向平行于液面，C错误；
D．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于分子间的引力作用，D错误。
故选B。
10．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。
11．A
【详解】
A．水的摩尔质量为
水的密度为，则水分子的体积约为
故A正确；
B．摄氏温度与热力学温度的关系为
故2℃的水的热力学温度为275.15K，比274K大，故B错误；
C．水易流动是因为液体具有流动性，不能说明水分子间没有作用力，故C错误；
D．一切物质的分子都在不停的做无规则热运动，墨水与水混合均匀是分子热运动导致的扩散现象，不是因为碳粒受重力的作用，故D错误。
故选A。
12．C
【详解】
试题分析：两铅块相互挤压后粘在一起，是因为分子间相互吸引而造成的；故A错误；在用油膜法测分子大小时，应少撒痱子粉以便于实验；故B错误；C图可以说明，气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关；故C正确；水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用；故D错误；故选C．
13．AD
【详解】
A.毛细现象的本质是液体的浸润和不浸润，与液体的种类和毛细管的材料有关，A正确．
B.不浸润是固体分子对液体分子的吸引力小于液体分子之间的吸引力，B错误．
C.液晶具有流动性，光学性质表现为各项异性，C错误．
D.在太空里的空间站中，自由飘浮的水滴呈球形，是因为表面张力的作用，表面张力使表面具有收缩的趋势，在太空中完全失重，水滴呈球形，D正确．
14．AD
【详解】
A．游泳时弄湿了的头发黏在一起是由于液体的表面张力造成的，故A正确;
B．熔化的铁水注入内空且为球形的砂箱，冷却后铸成一个铁球,铁球的形状决定于砂箱的形状，与液体表面张力无关，故B错误;
C．脱湿衣服费劲是分子间作用力造成的，故C错误;
D．由于雨水表面存在表面张力，虽然布伞有孔，但不漏水，与表面张力有关，故D正确。
故选AD。
15．CDE
【详解】
A．在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，A错误；
B．当温度升高时，物体内所有分子热运动的平均动能增大，所有分子热运动的平均速率增大，而不是物体内每一个分子热运动的速率一定都增大，B错误；
C．温度升高，分子对器壁的平均撞击力增大，要保证压强不变，分子单位时间对器壁单位面积平均碰撞次数必减少，C正确；
D．气体的饱和气压与温度和材料有关，水的饱和汽压随温度的升高而增大，D正确；
E．液体表面张力产生的原因是：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，就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势，E正确。
故选CDE。
16． 一直是饱和汽 变小
【详解】
在冷却的过程中，温度降低，锅内水蒸汽与锅内的液体处于动态平衡，所以锅内的水蒸气一直是饱和汽．在冷却的过程中气体发生等容变化，温度降低，饱和汽的压强变少．
17．AB
【详解】
液晶是一种特殊的物态，液晶具有液体的流动性，特殊液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，A正确；液体表面层内分子较为稀疏，分子力表现为引力，故在完全失重的宇宙飞船中，水的表面依然存在表面张力，B正确；第二类永动机没有违反能量守恒定律，即没有违反热力学第一定律，但违反了热力学第二定律，C错误；气体分子之间的作用力可以忽略不计，用气筒给自行车打气，越压缩越费劲，这是因为车轮胎的内外压强差变大，D错误．
18． 水黾受到水的表面张力的作用 水的表面分子间距离大于，分子力表现为引力 叶面上的露珠或玻璃板上的小水银滴
【详解】
在水的内部，分子间的距离在左右，而在水表面层，分子间的距离大于，分子间的作用力表现为引力，称为表面张力，所以水黾能停在水面上，叶面上的露珠，玻璃板上的小水银滴等，形状总是球形的，都是因为表面张力的作用。
19． 表面张力 减小
【详解】
雨水可以浸润雨伞却不能透过雨伞，说明液体具有表面张力；
干泡温度计测量的是空气的正常温度，湿泡温度计上的水分蒸发，导致其示数比干泡温度计的示数小，当空气中的水蒸气含量较低时，湿泡温度计的蒸发变快，吸热增大，导致湿泡温度计温度下降大，两温度计的差值增大．
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。
【详解】
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．小液滴的表面存在表面张力，像张紧的橡皮膜，将内部液体兜住，流不下来；同时表面张力有使液面收缩到最小表面积的趋势，因而液滴呈球形。
【详解】
小液滴的表面存在表面张力，像张紧的橡皮膜，将内部液体兜住，流不下来；同时表面张力有使液面收缩到最小表面积的趋势，因而液滴呈球形。
22．
【详解】
肥皂水膜有两个表面，根据力的平衡有
即
23．见解析
【详解】
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。
答案第1页，共2页