2022-2023学年高二物理粤教版（2019）选择必修三 2.4液体的表面张力 课时作业 解析版

2.4液体的表面张力
一、单选题
1．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
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．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．
4．关于固体和液体，下列说法正确的是（　　）
A．晶体都有确定的几何形状
B．玻璃、蜂蜡、蔗糖、橡胶都是非晶体
C．液体的表面张力、浸润和不浸润都是分子力作用的表现
D．对于一定的液体和一定材质的管壁，管的内径越粗，液体能达到的高度越高
5．戴一次性医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一，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，图为一滴水滴在某一次性防护口罩内侧的照片，对此以下说法正确的是（　　）
A．照片中的口罩一定为不合格产品 B．照片中水滴表面分子比水滴的内部密集
C．照片中附着层内分子比水滴的内部稀疏 D．水对所有材料都是不浸润的
6．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
7．根据分子动理论，可知下列说法中正确的是（　　）
A．把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是因为针的重力小，又受到液体的浮力的缘故
B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
C．分子力随分子间的距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力
D．密封在体积不变的容器中的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
8．下列各种说法中不正确的是（　　）
A．液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引
B．0 ℃的铁和0 ℃的冰，它们的分子平均动能相同
C．温度低的物体内能小
D．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关
二、多选题
9．把极细的玻璃管插入水中与水银中，如下图所示正确的是
A． B． C．D．
10．下列说法正确的是 （　　）
A．气体分子的热运动不一定比液体分子的热运动剧烈
B．从微观角度看，气体对器壁的压强是由分子平均动能和分子密集程度决定的
C．人感觉到空气湿度大，是因为空气中水蒸气的饱和汽压大
D．如果两个系统处于热平衡状态，则它们的内能一定相同
E．液体的表面张力使液体的表面具有收缩的趋势
11．关于晶体和液体，下列说法正确的是( )
A．0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同
B．可以根据各向同性或各向异性来区分晶体和非晶体
C．液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引
D．表面张力的方向与液面垂直
E．温度低的物体内能不一定小
12．下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是( )
A．甲图中微粒的运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动
B．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
C．丙图中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是不一样的
D．丁图中小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用
E．戊图中洁净的玻璃板接触水面,要使玻璃板离开水面,拉力F必须大于玻璃板的重力,其原因是水分子和玻璃分子之间存在分子斥力
三、解答题
13．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？
14．请你课后动手做一做这个实验：如图所示，将靠得很近的两根木质筷子竖直插入盛水的碗中，你会发现两根筷子之间的水面会沿着筷子上升。试解释这一现象。改变两根筷子之间的距离，你又会有什么发现？
15．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？
参考答案：
1．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。
2．B
【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．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。
4．C
【详解】A．单晶体都有确定的几何形状，但多晶体没有，故A错误；
B．玻璃、蜂蜡、橡胶都是非晶体，蔗糖是晶体，故B错误；
C．液体表面与气体和固体接触会显现出不同的物理现象，这就是表面张力和浸润与不浸润，这两种物理现象都与分子间的作用力相关，故C正确；
D．实验和理论分析都说明，对于一定液体和一定材质的管壁，管的内径越细，液体所能达到的高度越高，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】A．合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都不浸润的，照片中的口罩正好发生了不浸润现象，A错误；
B．照片中水滴为球形，水滴表面分子比水的内部分子间距大，分子之间的作用力为引力形成的，是表面的张力，则照片中水滴表面分子应比水的内部稀疏，B错误；
C．根据照片所示，水发生了不浸润现象，则附着层内分子比水的内部稀疏，C正确；
D．水不是对所有材料都是不浸润的，比如水可以浸润玻璃，D错误。
故选C。
6．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。
7．D
【详解】A．把缝衣针小型的放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是因为针受到的重力等于表面张力，因此浮在液体表面，故A错误；
B．布朗运动是固体微粒的无规则运动，是由液体分子撞击形成的，反映了液体分子的无规则运动，故B错误；
C．分子力随分子间的距离的变化而变化，当r>r0时，分子间的引力和斥力随着距离的增大而减小，斥力减小得更快，因此分子力表现为引力，故C错误；
D．温度升高，平均动能变大，即气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】A．液体与大气相接触， 液体表面表现为张力，是由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离引起的，即分子表现为引力，故A正确；
B．温度是分子热运动平均动能的标志，与物质的种类无关，所以0 ℃的铁和0 ℃的冰，它们的分子平均动能相同，故B正确；
C．物体分子的动能、势能之和统称内能，与质量、温度、体积均有关系，温度低内能不一定小，故C错误；
D．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关，单位体积内的分子数越多碰撞次数越多，分子的平均动能越大，单位时间碰撞次数越多，而温度又是分子平均动能的标志，故D正确。
本题选不正确项，故选C。
9．AC
【详解】因为水能浸润玻璃，所以A正确，B错误．水银不浸润玻璃，C正确．D项中外面浸润，里面不浸润，所以是不可能的，故选AC．
10．ABE
【详解】A、温度是分子平均动能的标志，所以分子的热运动剧烈和温度有关，由于气体和液体温度不确定，气体分子的热运动不一定比液体分子的热运动剧烈；故A正确.
B、从微观角度看，气体对器壁的压强是由分子平均动能和分子密集程度决定的；故B正确.
C、人感觉到空气湿度大，是因为空气中水蒸气的相对湿度大；故C错误.
D、温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量，温度分子平均动能的标志．如果两个系统处于热平衡状态，它们的平均动能相同，由于这两个系统的质量和分子势能不清楚，所以它们的内能不一定相同；故D错误.
E、液体的表面张力使液体的表面具有收缩的趋势；故E正确.
故选ABE.
11．ACE
【详解】A．因为温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子平均动能相同，A项正确；
B．多晶体和非晶体都表现为各向同性，只有单晶体表现为各向异性，不能根据各向同性或各向异性区分多晶体和非晶体，B项错误；
C．液体与大气相接触，表面层内分子间距较大，表面层内分子所受其他分子的作用力表现为引力，C项正确；
D．表面张力的方向跟液面相切，D项错误；
E．物体的内能是组成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和，物体的内能不仅与温度有关，还与物体的质量、体积有关，E项正确。
故选ACE。
12．BCD
【详解】A.甲图中微粒的运动是布朗运动，但由于微粒是大量分子组成的，所以微粒的运动并不是物质分子的无规则热运动，故A错误；
B. 由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，故B正确；
C. 图丙说明食盐晶体的物理性质沿各个方向不同，表现为各向异性，故C正确；
D.小草上的露珠呈球形的主要是液体表面张力的作用，故D正确；
E.戊图中洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃离开水面，拉力必须大于玻璃板的重力，说明了分子之间存在引力，故E错误．
13．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。
14．因水和筷子是浸润的，当两根筷子之间的距离很小时，由于毛细现象使得两根筷子之间的水面会沿着筷子上升，并且距离越小，水面升高的高度越大。
【详解】因水和筷子是浸润的，当两根筷子之间的距离很小时，由于毛细现象使得两根筷子之间的水面会沿着筷子上升，并且距离越小，水面升高的高度越大。
15．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
【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。