2.4液体的表面张力 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）选择性必修三 2.4 液体的表面张力
一、单选题
1．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
2．关于草、树叶上的露珠呈球形的原因，下列说法中正确的是（　　）
A．露珠呈球形只是因为重力的作用
B．露珠受到重力的影响比表面张力小得多，露珠呈球形只能是因为表面张力的作用
C．重力和表面张力互相平衡，露珠呈球形是因为水的黏合力
D．露珠呈球形是因为重力和表面张力同时作用的结果
3．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
4．下列说法中错误的是（　　）
A．扩散现象可以在液体、气体中发生，也能在固体中发生
B．液体不浸润固体的原因是，附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏
C．单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强不一定减小
D．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
5．关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动就是液体或者气体分子的无规则运动
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．在扩散现象中，温度越高，扩散得越快
D．分子间引力总是随着分子间距离增大而增大
6．如图所示，a、b是航天员王亚平在“天宫一号”实验舱做水球实验时水球中形成的气泡。a、b两气泡温度相同且a的体积大，气泡内的气体视为理想气体，则（　　）
A．该水球内的水分子之间只有引力
B．a内气体的分子平均动能比b的大
C．水球呈球形是表面张力作用的结果
D．在水球表面滴一小滴红墨水，最后水球呈红色，这是布朗运动的结果
7．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
8．由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是呈球形。分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中（　　）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
9．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一定大于玻璃板的重力
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，液面分子间表现为斥力
D．丁图中封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体过程中阻力增大，说明气体分子间分子力表现为斥力
10．习总书记指出“绿水青山就是金山银山”，彰显出我国对生态环境保护的重视。江河、湖、海、湿地、森林和草原等在调节水平衡中发挥着重要作用。关于降雨和地球水循环，下列说法中正确的是（　　）
A．地表水和海水放出热量后，汽化成水蒸气
B．部分上升的水蒸气与冷空气接触，会液化成小水滴
C．小水滴遇到更冷的气流时吸收热量，凝华成小冰珠
D．小冰珠在降落过程中放出热量，熔化成雨水
11．如图所示，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，液面上方水蒸气处于饱和状态。保持温度不变上提活塞，上方水蒸气再次饱和后底部仍有部分水，则（　　）
A．液面上方水蒸气的饱和汽压不变
B．液面上方水蒸气的质量不变
C．液面上方水蒸气的密度减小
D．液面上方水蒸气的饱和汽压减小
12．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
13．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
14．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
15．下列说法正确的是（　　）
A．多晶体有确定的熔点
B．温度相同的铁块和木块，铁块感觉凉，这说明铁块中分子的平均动能小于木块中分子的平均动能
C．液体表面层分子间的平均距离等于液体内部分子间的平均距离
D．已知阿伏伽德罗常数和某物质的摩尔体积就可以确定该物质每个分子的体积
二、填空题
16．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”）。
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．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、解答题
19．把水或油灌入小口瓶时，常在瓶口插入一根竹筷或玻璃棒，水或油就沿着竹筷或玻璃棒流入瓶中，不致流到瓶子外面，这是什么道理？如果要将水银灌入小口瓶中，能否采用竹筷或是玻璃棒？你能想出其它的方法吗？
20．一支洗净的毛笔浸在水中时，笔锋是松开的；当它被提出水面后，笔锋会聚在一起。这是什么原因？
21．在农作物生长期间，常需要松土。这样做是为了加快还是减慢土壤中水分的蒸发？为什么？
22．如图所示，在竖直的玻璃板上喷上水珠，水珠沿玻璃板下滑时会与沿途悬挂在玻璃板上的水珠汇聚成越来越大的水珠。请你用所学的知识解释该现象。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
【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。
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
在表面张力的作用下，露珠的表面积有收缩到最小的趋势，而体积一定时球体的表面积最小，故露珠呈球形，此时重力的影响可忽略。
故选B。
3．B
【解析】
【分析】
【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。
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．扩散现象可以在液体、气体中发生，也能在固体中发生，A正确，不符合题意；
B．液体不浸润固体的原因是，附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏，分子力体现为引力，B正确，不符合题意；
C．单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强不一定减小，因为还跟气体分子的动能有关，C正确，不符合题意；
D．PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的无规则运动，属于布朗运动，D错误，符合题意。
故选D。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．布朗运动指的是液体中的小颗粒的无规则运动，反应液体分子的无规则运动，A错误；
B．不浸润现象说明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．在扩散现象中，温度越高，分子热运动越剧烈，扩散得越快，C正确；
D．分子间引力总是随着分子间距离增大而减小，D错误。
故选C。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．分子之间同时存在引力和和斥力，故A错误；
B．a、b两气泡温度相同，则a内气体的分子平均动能与b的相等，故B错误；
C．水球呈球形是表面张力作用的结果，故C正确；
D．由于分子的无规则运动，最终红色将扩散到整个水球，这是扩散现象，故D错误。
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
A．布朗运动是指悬浮在液体或气体的微粒所做的永不停息的无规则运动，布朗运动是肉眼看不见的，A错误；
B．汽车尾气中存在多种成分气体，但不能自发分离；若自发分离则违背了热力学第二定律，一切宏观热学想象都具有方向性，要实现具有逆过程必须付出能量代价，B错误；
C．卡车上缓慢装入沙子，则外界对车胎内气体做正功，又因气体温度不变，则内能不变，W>0则Q<0，则胎内气体向外界放热，C正确；
D．荷叶上露珠附着层的水分子比内部稀疏，出现表面张力，D错误。
故选C。
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
在小水滴表面层中，水分子间距较大，故水分子之间的相互作用总体上表现为引力；当r=r0时，F引=F斥，分子力F=0，分子势能最小，故c点为分子间作用力为零的情况，即c点表示平衡位置，故表现为引力的位置只能为d点。
故选D。
9．B
【解析】
【详解】
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，分子势能最小，但是不为零，选项A错误；
B．乙图中欲使玻璃板离开水面，由于表面张力作用使得绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力，选项B正确；
C．丙图中液体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，分子力表现为引力，选项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，这是气体压强增大的缘故，与气体分子间分子力无关，选项D错误。
故选B。
10．B
【解析】
【详解】
A．地表水和海水吸热后才能汽化为水蒸气，故A错误；
B．部分上升的水蒸气与冷空气接触，由气态的水蒸气变成液态的水，发生液化现象，故B正确；
C．小水滴遇到更寒冷的气流，放出热量，由液态的小水滴变成固态的小冰晶，是凝固现象，故C错误；
D．小冰珠在降落过程中会吸收热量，由固态熔化成雨水，故D错误。
故选B。
11．A
【解析】
【分析】
【详解】
在一定的温度下，饱和气的分子数密度是一定的，饱和汽的压强也是一定的，活塞上提前，密闭容器中水面会有水分子飞出，水蒸气的质量增大，但其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡，达到饱和状态，在温度保持不变的条件下，水蒸气密度不变，饱和汽压也保持不变，所以A正确；BCD错误；
故选A。
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．液体上方的蒸汽达到饱和时，进入液体中的分子数等于从液面飞出的分子数，A错误；
B．单晶体有固定的熔点且物理性质具有各向异性，B错误；
C．如果附着层的液体分子和固体分子吸引力较小，则液体不浸润该固体，则附着层内部液体分子相互吸引，使得液体体积尽可能收缩到最小，C正确；
D．当人感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，D错误。
故选C。
13．B
【解析】
【分析】
【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。
14．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．液体表面分子间的距离大于分子间的平衡距离，分子力表现为引力，从而使得液体表面存在张力，故A正确；
B．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是水分子做无规则运动碰撞固体颗粒的结果，故B错误；
C．在一定条件下，一定量的0℃的水凝结成0℃的冰，温度不变，但向外放出热量，所以内能减小，故C正确；
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特点，故D正确。
选择不正确的选项，故选B。
15．A
【解析】
【详解】
A．多晶体有确定的熔点,故A正确；
B．温度相同，分子平均动能相同，故B错误；
C．液体表面层分子间的平均距离大于液体内部分子间的平均距离，故C错误；
D．已知阿伏伽德罗常数和某物质的摩尔体积就可以确定固体和液体物质每个分子的体积，确定气体分子所占空间体积，故D错误。
故选A。
16． 表面张力 吸引
【解析】
【详解】
[1][2]这里表面张力远大于浮力，故主要受到表面张力的作用；表面层内分子距离大于r0，分子之间相互吸引。
17． 表面张力 收缩 增大
【解析】
【分析】
【详解】
[1]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；
[2]表面张力的作用是使得液面有收缩的趋势；
[3]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． 表面张力 减小
【解析】
【详解】
[1]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；
[2]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．
19．水和油对竹筷或玻璃棒是浸润液体，不能；因为水银对竹筷或玻璃是不浸润液体，浸润于铜或锌；所以用铜棒或锌棒引流即可
【解析】
【分析】
【详解】
水和油对竹筷或玻璃棒是浸润液体，不能；因为水银对竹筷或玻璃是不浸润液体，浸润于铜或锌；所以用铜棒或锌棒引流即可。
20．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
毛笔上的毛对水是浸润的，当毛笔插入水中后，每根纤维都受各个方向相同的水的作用力，笔毛相当于只受自身弹力的作用，故呈散开状态；拔出水面后，外层的笔毛受水的表面张力作用，总要使其表面收缩至最小，因而会收拢在一起。
21．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
这样做是为了减慢土壤中水分的蒸发。因为土壤中有很多毛细管，地下水会沿着毛细管上升到地面上来，所以应当锄松作物根部附近的泥土，破坏土壤表层的毛细管，以减慢水分的蒸发。
22．见解析
【解析】
【详解】
浸润现象亦称润湿现象。当液体与固体接触时，液体的附着层将沿固体表面延伸。当接触角为锐角时，液体润湿固体，若为零时，液体将展延到全部固体表面上，这种现象叫做“浸润现象”。润湿现象的产生与液体和固体的性质有关。同一种液体，能润湿某些固体的表面，但对另外某些固体的表面就很难润湿。水相对于玻璃是浸润的，所以洒在玻璃板上的水滴会迅速向四周扩展。
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