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．以下说法正确的是（　　）
A．液晶的分子势能与体积无关
B．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
2．物理知识已经渗透到实际生产生活中，下列对于物理现象的解释，正确的是（　　）
A．池塘中的水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用
B．高温条件下在半导体材料中掺入其他元素，利用了布朗运动
C．空间站中的一大滴水呈球形，是由于表面张力的作用
D．石墨可以用来制作粉状润滑剂，是由于石墨是非晶体
3．关于液体表面的特征，下列说法正确的是（　　）
A．液体表面层的分子分布比内部密
B．液体有使其体积收缩到最小的趋势
C．液体表面层分子之间只有引力而无斥力
D．液体有使其表面积收缩到最小的趋势
4．2021年12月9日，我国航天员在空间站成功进行了太空授课。实验时宇航员从注射器中挤出一滴水，水滴在空中形状是（　　）
A． B． C． D．
5．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3×10-29m3
B．零摄氏度的水与等质量零摄氏度的冰的分子势能相等
C．水面上的表面张力的方向与水面垂直并指向液体内部
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
6．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
7．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
8．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
9．下列说法正确的是（　　）
A．把物体缓慢举高，其机械能增加，内能增大
B．布朗运动是液体中悬浮微粒分子在运动
C．液晶就是液体和晶体的混合物
D．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上，这是由于水表面存在表面张力的缘故
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．中国最早的农学论文《吕氏春秋·任地》论述到：“人耨必以旱，使地肥而土缓”。农谚“锄板底下有水”、“锄头自有三寸泽”。这都是对松土保墒功能的生动总结。关于农业生产中的松土保墒环节蕴含的科学原理，下列说法正确的是（　　）
A．松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，保存水分
B．松土是为了让土壤里的毛细管变得更细，保护土壤里的水分
C．松土保墒利用了浸润液体在细管中下降，不浸润液体在细管中上升的科学原理
D．松土除了保墒、刈草外，还可促进蒸发、降低地温；“多锄地发暖”这句农谚没有科学道理
12．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．
13．下列说法正确的是（　　）
A．饱和气压与温度无关
B．蒸发发生在液体表面，沸腾发生在液体表面和内部
C．液体汽化时，要放出能量
D．固体不能转化成气体
14．“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
15．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
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．如图是我国宇航员王亚平在“天宫一号”太空授课中的一幕，她从液体注射器中挤出一大滴水，外膜最终呈完美球状。呈球状是液体__________的结果，外膜水分子间的距离______（选填“大于”或“小于”）内部水分子间的距离，外膜各处受到内部水分子的力________（选填“指向”或“背向”）球心。
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）。
三、解答题
19．水比沙的密度小，同样是刮大风，沙漠上会是漫天黄沙，而海上却仅仅是扬起少量水沫，这是为什么呢？
20．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？
21．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？
22．一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。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．分子势能与分子间距离有关，而分子间距离与体积有关，选项A错误；
B．只有单晶体具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的，选项B错误；
C．温度升高，分子的平均动能增大，但每个分子的动能不一定都增大，选项C错误；
D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，选项D正确。
故选D。
2．C
【详解】
A．池塘中的水黾可以停在水面上，是由于水的表面张力的作用。A错误；
B．高温条件下在半导体材料中掺入其他元素，利用了扩散现象。B错误；
C．空间站中的一大滴水呈球形，是由于表面张力的作用。C正确；
D．石墨是晶体。D错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．液体表面层的分子分布比内部稀疏，A错误；
BD．液体由于表面张力作用，有使其表面积收缩到最小的趋势， B错误D正确；
C．液体表面层分子之间既有引力也有斥力，只是由于分子间距离较大，表现为引力，C错误。
故选D。
4．A
【详解】
空间站中水滴处于完全失重状态，则在水的表面张力作用下，水滴在空中应该呈现球形。
故选A。
5．A
【详解】
A．水的摩尔质量为18g/mol，水的密度为1.0×103kg/m3，分子体积
V=m3=3×10-29m3
选项A正确；
B．因冰熔化成水需要吸热，由于温度不变，分子动能不变，内能增加，因此0℃的水分子势能比相同质量0℃的冰的分子势能大，选项B错误；
C．液体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，选项C错误；
D．碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳粒的无规则运动，是由于液体分子不停地做无规则撞击悬浮碳微粒，悬浮微粒受到来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡导致，不是由于碳粒受重力作用，选项D错误。
故选A。
6．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。
7．B
【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。
8．C
【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。
9．D
【详解】
A．物体缓慢举高，其机械能增加，但内能不变，故A正确；
B．布朗运动是液体中悬浮微粒的运动，不是悬浮微粒分子的运动，故B错误；
C．液晶不是指液体和晶体的混合物，是一种特殊的物质，液晶像液体一样可以流动，又具有晶体各向异性的特性，故C错误；
D．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，浮力很小，可以忽略不计，故一定是由于水表面存在表面张力的缘故，故D正确。
故选D。
10．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。
11．A
【详解】
ABC．松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，防止发生浸润现象，可有效减小水分蒸发，保存水分，BC错误A正确；
D．松土除了保墒、刈草外，还减少土壤下水分蒸发，提高地温，D错误。
故选A。
12．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。
13．B
【详解】
A．饱和气压与温度有关，温度越高，饱和蒸气压越大，A错误；
B．蒸发发生在液体表面，沸腾是在液体的表面和内部同时发生的汽化现象，B正确；
C．液体汽化时，需要从外界吸收热量，C错误；
D．固体可以转化为气体，称之为升华，D错误。
故选B。
14．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。
15．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。
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． 表面张力 大于 指向
【详解】
[1][2][3]外膜水分子间的距离大于内部水分子间的距离，所以外膜受到内部水分子的力指向球心，这样就把外膜拉弯曲成球形，从而形成表面张力。
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】
[1][2][3]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．见解析
【详解】
由于海水水面有表面张力的作用，水珠之间相互吸引着，风很难把水珠刮起，只能形成海浪，所以海洋上的风只能带起少量的水沫，而沙漠中的沙子却不一样，沙粒之间作用力很小，几乎没有，所以风能很容易刮起大量沙子。
20．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。
21．
【详解】
肥皂水膜有两个表面，根据力的平衡有
即
22．见解析
【详解】
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。
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