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．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
2．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
3．下列关于液体的热现象说法正确的是（　　）
A．表面张力的作用是使液体表面伸张
B．液体表面张力使其体积有收缩到最小的趋势
C．毛细现象表现为：浸润细管的液体在细管中上升、不浸润细管的液体在细管中下降
D．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子比较稀疏，分子间斥力大于引力
4．下列说法中正确的是（　　）
A．扩散运动就是布朗运动
B．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力
C．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶体
D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故
5．下列说法正确的是（　　）
A．已知某物质的摩尔体积为，则分子的平均体积为
B．细玻璃管内产生毛细现象时，管内液面一定上升
C．同一种物质可能是晶体，也可能是非晶体
D．某气体温度升高，分子的平均动能增大，每个分子撞击器壁的作用力也增大
6．下列说法正确的是（　　）
A．多晶体和单晶体都具有各向同性
B．同一温度下，水蒸气的实际压强越大，相对湿度越大
C．布朗运动间接反映了固体分子在液体分子中做无规则运动
D．当液体和固体之间表现为不侵润时，附着层内分子间表现为斥力
7．下列说法正确的是（　　）
A．晶体熔化过程中吸收热量，分子平均动能一定增大
B．重核的裂变是放能反应，说明生成物核子的平均质量小于反应物核子的平均质量
C．玻尔的原子模型能够解释所有原子光谱的规律
D．液体表面张力的存在是因为液体表面层分子间作用力合力表现为斥力
8．关于固体与液体，下列说法正确的是（　　）
A．固体和液体都有固定的形状和体积
B．高原地区煮饭会夹生，水的沸点较低，是因为高原地区温度较低的缘故
C．晶体一定具有固定的熔点，但不一定具有规则的几何外形
D．在一定温度下，当人们感到潮湿时，水汽蒸发慢，空气的相对湿度一定较小
9．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
10．下列各种现象中，与毛细现象相关的是（　　）
①用粉笔吸干纸上的墨汁
②植物根部从土壤中吸取水分
③早晨，荷叶上可以看到露珠
④实验室里用棉线做酒精灯的灯芯
⑤用磙子压紧土壤可把地下水分引上来
A．①②③④⑤ B．①②④⑤
C．①②④ D．①②③④
11．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
12．把一块铅和一块金的接触面磨平磨光后紧紧压在一起，几年后发现金中有铅，铅中有金，对此现象的解释下列说法正确的是（　　）
A．是由于扩散现象，原因是金分子和铅分子的运动
B．是由于布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中
C．是因为分子间存在引力使小铅颗粒进入了金块中
D．是因为铅和金之间存在表面张力的原因
13．以下现象中，主要是由分子热运动引起的是（　　）
A．菜籽油滴入水中后会漂浮在水面
B．密闭容器内悬浮在水中的花粉颗粒移动
C．含有泥沙的浑水经过一段时间会变清
D．荷叶上水珠成球形
14．下列关于图中实验及现象的说法，正确的是（　　）
薄板上的蜂蜡熔化成圆形区域 气体分子的速率分布
甲 乙
模拟气体压强产生机理 水黾停在水面上
丙 丁
A．图甲说明薄板是非晶体
B．图乙说明气体速率分布随温度变化且
C．图丙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
D．图丁说明水黾受到了浮力作用
15．“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
二、填空题
16．图甲是岩盐晶体的平面结构，图中等长线段AA1、BB1上微粒的数目不同，由此可知，晶体具有________(选填“各向同性”或“各向异性”)的性质．图乙中液体表面层内分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面内层分子间作用力表现为________．
17．2021年11月8日，航天员王亚平等人圆满完成出舱活动全部既定任务。王亚平曾在多年前在太空进行授课，图甲为授课场景，水滴呈现球形，这是由于水的表面张力作用的结果，分子间作用力F与分子间距离r的关系如乙所示，水滴表面层中水分子之间的距离___________（填“大于”“小于”或“等于”）。若空间中两个水分子间距从无限远逐渐变小，直到小于，则分子势能变化的趋势是___________。
18．在2021年12月9日的天宫课堂中，航天员王亚平做了一个水球实验。水球表面上水分子间的作用力表现为___________（填“引力”或“斥力”），原因是表面层水分子间的平均距离比内部分子间的平均距离________（填“大”或“小”）。王亚平又将她和女儿用纸做的小花轻轻放在水球表面，纸花迅速绽放，水面对小花做了___________（填“正功”或“负功”）。
三、解答题
19．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？
20．（1）下列说法正确的是（　　）（填正确答案标号）
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，自由漂浮的水滴呈球形，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
E．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
（2）如图所示，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横截面面积之比为3∶1，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为l（以cm为单位）；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出。现使活塞缓慢向上移动，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强。（以cmHg为单位）
21．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。
22．在一次小发明讨论会上，某同学有一个创意。他发现厨房碗柜里酱油瓶的下面总是有黑乎乎的酱油痕迹，这是由于每次倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流淌下来并渗透所造成的。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。于是，他把酱油分别滴在不同的材料上进行实验。请观察图，为实现上述目的，你认为应该选择哪一种材料？请解释这项创意的道理。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【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。
2．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。
3．C
【详解】
A．表面张力的作用是使液体表面收缩，故A错误；
B．液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势，故B错误；
C．毛细现象表现为：浸润细管的液体在细管中上升、不浸润细管的液体在细管中下降，故C正确；
D．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子比较稀疏，分子间引力大于斥力，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
A．扩散运动是分子永不停息的做无规则运动，而布朗运动是固体颗粒在液体分子的撞击下做无规则的运动，A错误；
B．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间表现为引力作用，这就是液体的表面张力，B正确；
C．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，但结晶后仍有规则的几何形状，因此蔗糖是晶体，C错误；
D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间不存在相互作用力，可以充满整个空间的缘故，D错误。
故选B。
5．C
【详解】
A．由于气体分子间距离很大，表示每个气体分子占据的空间体积，而非分子自身体积，故A错误；
B．毛细现象有两种，浸润液体液面上升，不浸润液体液面下降，故B错误；
C．如果物质内部微观结构发生改变，晶体可以变成非晶体，比如：天然水晶是晶体，但加热熔化再凝固形成的石英玻璃是非晶体，故C正确；
D．某气体温度升高，分子的平均动能增大，并非是每个分子的动能都增大，故不是每个分子撞击器壁的作用力都增大，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】
A．单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体具有各向同性，A错误；
B．据湿度的定义可知，同一温度下，水蒸气的实际压强越大，绝对湿度越大，但相对湿度不一定越大，B错误；
C．布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动，C错误；
D．当液体和固体之间表现为不侵润时，附着层内分子间表现为斥力，D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A．晶体熔化过程中吸收热量，但温度不变，故分子平均动能不变，故A错误；
B．放能反应核子的平均质量要减小，因为有质量亏损，故B正确；
C．玻尔的原子理论主要解释氢光谱规律，故C错误；
D．液体表面张力的存在是因为液体表面层分子间作用力合力表现为引力，故D错误。
故选B。
8．C
【详解】
A．固体分子排列很整齐，有固定的形状和体积，液体有一定的体积，但没有固定的形状，故A错误；
B．高原地区水的沸点较低是由于高原地区大气压强较小，故B错误；
C．晶体融化时具有固定的熔点，单晶体有固定的几何外形，但是多晶体没有规则的几何外形，故C正确；
D．在一定温度下，当人们感到潮湿时，水汽蒸发慢，空气的相对湿度一定较大，故D错误。
故选C。
9．C
【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。
10．B
【详解】
①粉笔里细小颗粒间存在间隙，构成很多细小的管道，接触墨汁时，会发生毛细现象将墨汁吸干，与毛细现象有关；
②植物根部结构有许多细小的“导管”即为毛细管，地下水分发生毛细现象，会沿着这些孔道上升，被植物吸收，与毛细现象有关；
③荷叶上的露珠是空气中的水蒸气液化形成的，水滴由于表面张力作用而成“球形”，与表面张力有关；
④棉线中间有许多细小的孔道，可起到毛细管的作用，将灯芯下的酒精吸到灯芯上端供燃烧，与毛细现象有关；
⑤用磙子压紧土壤，可使土壤中的毛细管变得更细，增强毛细现象，可把地下水引到地面上来，与毛细现象有关。
可见①、②、④、⑤均与毛细现象有关。
故选B。
11．D
【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。
12．A
【详解】
分子永不停息的做无规则运动，金的分子和铅的分子彼此进入对方的现象就是扩散现象，这是金中有铅，铅中有金的原因。
故选A。
13．B
【详解】
A．菜籽油滴入水中漂浮在水面主要是因为浮力作用，故A错误；
B．密闭容器内悬浮在水中的花粉颗粒移动，是因为水分子热运动撞击花粉颗粒，造成了花粉颗粒受力不平衡，故B正确；
C．含有泥沙的浑水经过一段时间会变清是由于泥沙的平均密度大于水的密度，泥沙在重力的作用下向下沉，而上层水变清，故C错误；
D．荷叶上的水珠成球形是表面张力的作用，是分子间作用力的结果，故D错误。
故选B。
14．C
【详解】
A．图甲说明薄板具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明薄板可能是多晶体，也可能是非晶体，故A错误；
B．图乙看出温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，可知，故B错误；
C．如图丙可以说明，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；
D．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。
15．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。
16． 各向异性 引力
【详解】
图甲是岩盐晶体的平面结构，图中等长线段AA1、BB1上微粒的数目不同，由此可知，晶体具有各向异性的性质．图乙中液体表面层内分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面内层分子间作用力表现为引力．
17． 大于 先减小再增大
【详解】
[1]在水滴表面层中，水分子之间的相互作用力表现为引力，所以距离大于；
[2]若空间中两个水分子间距从无限远逐渐变小，直到等于过程中，分子力做正功，分子势能减小；当分子间距等于后再继续减小，分子力做负功，分子势能增加，故分子势能变化的趋势是先减小再增大。
18． 引力 大 正功
【详解】
[1][2]水球表面上水分子间的作用力表现为引力，原因是表面层水分子间的平均距离比内部分子间的平均距离大；
[3]王亚平又将她和女儿用纸做的小花轻轻放在水球表面，纸花迅速绽放，水面对小花做了正功。
19．见解析
【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。
20．（1）ACD；（2）
【详解】
（1）A．水的表面层分子间距较大，分子力表现为引力，这种分子之间的引力液面具有收缩的趋势，针轻放在水面上，它会浮在水面，正是由于水表面存在表面张力的缘故，A正确；
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，这是因为水不浸润油脂，但可以浸润玻璃，B错误；
C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，水滴处于完全失重状态，水滴表面仅在表面张力的作用下有收缩为球形的趋势，C正确；
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，D正确；
E．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，这是由于玻璃板之间的空气排开后，中间没有空气，即气压为零，而两玻璃板外面存在大气压强，大气压将两块玻璃紧紧地压在一起，E错误。
故选ACD。
（2）设气缸的横截面积为S，活塞处于初始位置时气缸内气体的压强为p，大气压强为p0，有
在活塞上移后，气缸内气体的压强变为p0．设气体的体积为，由玻意耳定律得
设气缸内水印面上升Δx，有
，
联立以上各式，解得
故初始时气缸内气体的压强为。
21．见解析
【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。
22．黄色材料，解释见解析
【详解】
由图可知，酱油对黄色材料不浸润，对白色材料浸润，所以应选黄色材料。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页