选择性必修三2.4液体的表面张力 练习（word版含答案）

选择性必修三 2.4 液体的表面张力
一、单选题
1．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
2．下列关于固体和液体的说法中不正确的是（　　）
A．金属的物理性质表现为各向同性，所以金属为非晶体
B．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
C．给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉
D．当液体和固体之间表现为不浸润，附着层内分子间表现为引力
3．如图所示，四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　）
A．甲图：微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
B．乙图：当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等
C．丙图：小草上的露珠呈球形的主要原因是液体重力的作用
D．丁图：食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
4．以下现象中，与表面张力无关的是（　　）
A．处于完全失重状态的水银滴呈球形
B．某些小型昆虫可以在水面上行走
C．玻璃管的裂口在火焰上烧熔，它的尖端会变钝
D．湿的衣服很难脱下来
5．如图是水滴从空中落下在平静的水面后再弹起过程的一组镜头。观察图片，据此设想，在没有空气的地方，水滴自由下落时在竖直平面上投影的形状如（　　）
A． B． C． D．
6．下列说法正确的是（　　）
A．若某种固体在光学上具有各向异性，则该固体可能为多晶体
B．液体表面张力的成因是表面层分子间的作用力表现为斥力
C．若液体P滴在固体Q上很难擦去，则说明液体P浸润固体Q
D．只有浸润液体在细管中才能发生毛细现象
7．下列现象中属于浸润现象的是（　　）
A．内径很小的玻璃管竖直插在水银槽内，细管内的水银面比外面槽里的水银面低
B．洒在玻璃板上的水滴会向四周扩展
C．少量的油在汤里形成小油珠
D．少量的水洒在蜡纸上，成球形水珠
8．下列说法正确的是 ___________。
A．布朗运动是固体颗粒分子的无规则运动
B．如果附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离，液体与固体之间表现为浸润
C．晶体都具有规则的几何形状、固定的熔点和各向异性
D．给自行车轮胎打气时，越打越费劲，原因是轮胎内气体分子斥力增大的缘故
9．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
10．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
11．有关水分子下列说法正确的是（　　）
A．水由液体变为同温度的气体的过程中，动能不变，分子势能也不变
B．自由下落的水滴呈现球状是因为水滴表面张力消失造成的
C．水对玻璃是浸润的，原因是附着层中水分子距离大于平衡间距而表现为引力
D．在一定温度下水的饱和气压决定于饱和气中水分子的数密度
12．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
13．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
14．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
15．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
二、填空题
16．下列说法正确的是__________
A．只要知道气体的摩尔质量和阿伏加德罗常数就可以算出气体分子的质量
B．若气体温度不变，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多
C．在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体温度降低
D．空气相对湿度越大，空气中水蒸汽压强越接近饱和气压，蒸发越快
E．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液体分子间只有引力没有斥力，所以液面有收缩的趋势
17．如图甲所示，在一透明细玻璃管中装有一定量的油，该种油对玻璃管___________（填“浸润”或“不浸润”），假设附着层中油分子间的平均距离为r1，内部油分子间的平均距离为r2，则r1___________（填“大于”“小于”或“等于”）r2；如图乙所示，在A、B两种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围分别如图乙中（a）、（b）所示，而A、B两种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图乙中（c）所示，则由此可判断出A为___________（填“单晶体”“多晶体”或“非晶体”），B为___________（填“单晶体”“多晶体”或“非晶体”）。
18．用金属丝制成一个U形架，一段细长棉线两端系在U形架两臂上A、B两点，细线中点O处有一扣。将U形架浸入肥皂液中再取出，U形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表面张力，表面张力的作用是使得液面有_______（填“扩张到最大”或“收缩到最小”）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___________（忽肥皂液膜的蒸发影响）。（填“增大”、“减小”或“不变”）
三、解答题
19．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。
20．自动蓬松的腈纶线：取一小团腈纶线，剪40根长为的线段，并成一股，梳理整齐后，两端用粗铜丝扎紧，让腈纶线松松地悬于木架的两只羊眼圈上，如图a所示，再用一枝铅笔按在线上，用力快速来回摩擦几下，移开铅笔后，你会观察到腈纶线向四周蓬松，呈橄榄状，如图b所示，请你解释这个现象，若用沾少量水的脱脂棉在腈纶线上从左至右揩一下，再用铅笔重复摩擦，它们再也不会呈现橄榄状了，这又是什么原因？
21．气温为10℃时，测得水蒸气的实际压强p=800Pa，则此时的相对湿度为多少？如果绝对湿度不变，气温升至20℃，相对湿度又为多少？（已知10℃时水汽的饱和汽压为p1=1.228×103Pa，20℃时水汽的饱和汽压为p2=2.338×103Pa）
22．从布雨伞的纱线间可看见空隙，为什么下小雨时却不漏水？下大雨时情形会如何？做雨伞最好选用什么样的布料？
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．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。
2．A
【详解】
A．金属的物理性质表现为各向同性，所以金属为多晶体，A错误，符合题意；
B．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，B正确，不符合题意；
C．给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉，C正确，不符合题意；
D．当液体和固体之间表现为不浸润，附着层内分子间表现为引力，D正确，不符合题意。
故选A。
3．B
【详解】
A．甲图中布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，间接地反映了液体或气体分子的无规则运动，但不是分子热运动，故A错误；
B．根据F-r图，可知乙图中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，方向相反，分子作用力的合力为零，故B正确；
C．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用。故C错误；
D．晶体各个方向上的物理性质表现为各向异性，即各个方向不同。故D错误。
故选B。
4．D
【详解】
A.处于完全失重状态下的水银在表面张力的作用下，其表面被绷紧，表面积也将趋于最小，最终呈球形，故A不符合题意；
B.水在表面张力的作用下形成了一成水膜，当昆虫重力很小时，这层水膜可以支撑昆虫行走，故B不符合题意；
C.玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，由固态变为液态，在表面张力的作用下会趋于球形，所以尖端会变钝，故C不符合题意；
D.湿的衣服很难脱下来，是由于衣服变湿后与身体之间的附着力增大的缘故，与表面张力无关，故D符合题意。
故选D。
5．C
【详解】
水滴只在重力作用下，由于液体表面张力的作用，使水滴收缩为完美的球形。
故选C。
6．C
【详解】
A．若某种固体在光学上具有各向异性，则该固体应为单晶体，故A错误；
B．液体表面张力的成因是表面层分子间的作用力表现为吸引力，故B错误；
C．若液体P滴在固体Q上很难擦去，根据浸润的定义，说明液体P浸润固体Q，故C正确；
D．不论液体是否浸润细管壁都能产生毛细现象，毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外液面；毛细管插入不浸润液体中，管内液面下降，低于管外液面；故D错误。
故选C。
7．B
【详解】
A．细管内的水银面比外面槽里的水银面低，水银不浸润玻璃，属于毛细现象，A错误；
B．洒在玻璃板上的水滴会向四周扩展，属于浸润现象，B正确；
C．少量的油在汤里形成小油珠，油不浸润水，C错误；
D．少量的水洒在蜡纸上，成球形水珠，水不浸润蜡纸，D错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．布朗运动是固体颗粒的无规则运动，不是固体颗粒的分子的运动，A错误；
B．附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离，表现为斥力，即为浸润现象，B正确；
C．单晶体才具有规则的几何形状，所有晶体都有固定的熔点，单晶体才具有各向异性，C错误；
D．给自行车轮胎打气时，越打越费劲，原因是气体压强越来越大，不是气体分子间斥力作用，D错误。
故选B。
9．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。
10．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。
11．D
【详解】
A．水由液体变为同温度的气体的过程中，温度不变，则分子动能不变，因为要吸收热量，则分子势能变大，选项A错误；
B．自由下落的水滴呈现球状是因为水滴表面张力作用造成的，选项B错误；
C．水对玻璃是浸润的，原因是附着层中水分子距离小于平衡间距而表现为斥力，附着层出现扩展的趋势，选项C错误；
D．在一定温度下水的饱和气压决定于饱和气中水分子的数密度，选项D正确。
故选D。
12．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。
13．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。
14．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。
15．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。
16．ABC
【详解】
A.根据公式，可以算出气体分子的质量，故A正确；
B.气体温度不变，说明分子平均速率不变，即分子与器壁的作用力不变，根据公式可知，N要增大，即每秒撞击单位面积器壁的分子数增多，故B正确；
C.当车胎突然爆裂的瞬间，气体膨胀对外做功，这一短暂过程中气体热量与交换很少，根据热力学第一定律气体内能是减少，温度是理想气体内能变化的标志，所以温度也会有所下降，故C正确；
D.当空气相对湿度越大时，空气中水蒸气的实际压强越接近同温度下水的饱和气压，人的体表的水分蒸发越慢，故D错误；
E.液面分子间同时存在引力和斥力，由于表面层中的分子间距大于内部分子间距，引力大于斥力，所以液体表面有收缩的趋势，故E错误．
故选ABC。
17． 浸润 小于 多晶体 单晶体
【详解】
[1][2]由图甲可知该种油对玻璃管浸润，浸润现象中附着层的油分子间的平均距离小于内部油分子间的平均距离，分子力表现为斥力，在分子斥力的作用下沿着试管壁上升；
[3][4]晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，由熔化曲线可知，A与B均为晶体，单晶体是各向异性的，表面的石蜡熔化时是椭圆形，多晶体是各向同性的，表面的石蜡熔化时是圆形，因此A为多晶体，B为单晶体。
18． 收缩到最小 增大
【详解】
[1]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到最小的趋势；
[2]用力拉动细线中点的扣至图中虚线位置的过程中，拉力对肥皂液膜做正功，分子间的相互作用表现的引力做负功，分子势能增大，所以肥皂液膜的内能将增大。
19．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。
20．见解析
【详解】
用铅笔摩擦腈纶线，移开铅笔后，会让每一条腈纶线带上电荷，根据同种电荷相互排斥特点，我们会观察到腈纶线向四周蓬松，呈橄榄状；天然水可以导电，若用沾少量水的脱脂棉在腈纶线上从左至右揩一下，沾少量水的腈纶线不易产生静电，也就不会出现腈纶线相互排斥而呈现橄榄状的情况了，另外一方面，湿的腈纶线之间水存在表面张力，即使出现静电斥力也可以被水的表面张力平衡掉。
21．65.1%；34.2%
【详解】
10℃时水汽的饱和汽压为p1=1.228×103Pa，由相对湿度公式得此时的相对湿度
B1=×100%=×100%≈65.1%
20℃时水汽的饱和汽压为p2=2.338×103Pa，同理得相对湿度：
B2=×100%=×100%≈34.2%。
22．见解析
【详解】
雨伞的布不漏水，主要靠的是雨伞整体的物理结构，当整个伞面张开的时候，物理张力是很大的，就是说伞的面料被很强的拉力拉开，布料每根结构绳之间的间距变得很小，雨滴落在上面，由于雨滴表面的张力，很难透过这样小的孔隙，而伞的大部分地区都有一个斜度，而由于雨滴的重力的斜向分力大于摩擦力，就使得雨滴沿着斜向分力的方向滑落。
这样因为水能浸润纱线，在纱线孔隙中形成向下弯曲的水面，弯曲水面的表面张力，承受住孔隙内水所受的重力，使得雨水不致漏下。当下大雨时，雨水重力大于弯曲水面的表面张力，雨水会透过小孔下落，做雨伞最好选用防雨绸的布料制作。
答案第1页，共2页
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