鲁科版选修3-3 3.1液体的表面张力 达标作业（解析版)

3.1液体的表面张力
达标作业（解析版)
1．液体表面张力产生的原因是(　　)
A．液体表面层分子较紧密，分子间斥力大于引力
B．液体表面层分子较紧密，分子间引力大于斥力
C．液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力
D．液体表面层分子较稀疏，分子间斥力大于引力
2．人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程，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
3．关于热现象和热力学规律的说法，正确的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
C．随着分子间距离减小，分子间引力减小，分子间斥力增大
D．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能增大
4．下列说法中不正确的是（? ）
A．布朗运动并不是液体分子的运动，但它说明分子永不停息地做无规则运动
B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小
5．下列说法中正确的是(　　)
A．一定质量的理想气体在体积不变的情况下，压强p与摄氏温度t成正比
B．竹筏漂浮在水面上，是液体表面张力作用的结果
C．同种物质可能以晶体或非晶体两种形态出现
D．液晶是一种特殊物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体具有光学各向同性
6．缝衣针能静止于水面上，是因为(　　)
A．针的重力可忽略
B．针的重力与浮力平衡
C．针的重力与表面张力平衡
D．表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对针产生一个向上的支持力
7．下列说法中不正确的是 （　　）
A．利用放大1000倍的高倍光学显微镜，可以观察到分子的无规则运动．
B．有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态
C．对于煤炭、石油等化石能源要节约使用，提高其利用率，并避免使用过程中对环境造成影响．
D．一定质量的理想气体气体温度升高，体积增大，压强不变，则气体分子在单位时间撞击容器壁单位面积的次数一定减少．
8．用一段金属丝做成环状，把棉线的两端松弛地系在环的两点上，然后把环浸入肥皂水中，再拿出来使环上形成肥皂膜，如果用针刺破棉线一侧的肥皂膜，则如图所示A、B、C三个图中，可能的是图（　　）
A．（a）、（b）、（c） B．(a)、(b)
C．(b)、(c) D．(a)、(c)
9．液晶分子的排列是（　　）
A．稳定的 B．变化无常的
C．随外界影响而改变 D．无法判定
10．以下各种说法中正确的有（ ）
A．因为水银滴在玻璃板上将成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体
B．液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体两者的性质共同决定的
C．在人造卫星中，由于一切物体都处于完全失重状态，所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时，必须用盖子盖紧，否则容器中的液体一定会沿器壁流散
D．当A液体和B固体接触时，是发生浸润现象还是发生不浸润现象，关键决定于B固体分子对附着层A液体分子的吸引力是比液体内的分子对附着层分子吸引力大些还是小些
11．在“匚”形铁丝框架上有一可以自由滑动的细铁丝ab，如图所示，铁丝长L＝20 cm，框上布着液膜．使液膜表面积增加ΔS＝200 cm2，需要做多少功？(液体表面在单位长度上的表面张力α＝7.2×10－4 N/m，摩擦可以不计)
12．在水平放置的洁净的玻璃板上一些水银，由于重力与表面张力的影响，水银近似呈圆饼形状（侧面向外突出），过圆饼轴线的竖直截面如图所示．为了计算方便，水银和玻璃的接触角可按180°计算．已知水银的密度ρ=13.6×103kg/m3 ， 水银的表面张力系数σ=0.49N/m ． 当圆饼的半径很大时，试估算其厚度h的数值大约是多少？（取1位有效数字即可）
13．毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越________．（填“大”或“小”）
14．在久旱下透雨后，种有作物的土地往往用锄松一遍，这是为了________．
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
液体表面层分子间距离大于平衡距离，液体表面层分子较稀疏，液体表面层分子间作用力表现为引力，故C正确．
2．D
【解析】
【详解】
物体体积变化时，分子间的距离将发生改变，分子势能随之改变，所以分子势能与体积有关，故A正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体的物理性质各向异性，多晶体的物理性质各向同性，故B错误；温度是分子平均动能的标志，具有统计的意义，故C错误；液体表面的张力具有使液体表面收缩到最小的趋势，故D正确。
3．B
【解析】
布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动．故A错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，选项B正确；随着分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大，选项C错误；晶体熔化时吸收热量，但是温度不变，则分子平均动能不变，选项D错误；故选B.
4．D
【解析】
【详解】
A. 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，它说明液体分子永不停息地做无规则运动。故A错误；
B. 液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，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。露珠的形成就是由于液体表面张力的作用，故B正确；
C. 液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故C正确；
D. 当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子力表现为引力，故随分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故D错误；
故选：BC.
5．C
【解析】A、根据查理定律可知，一定质量的理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度K成正比，故A错误；B、竹筏漂浮在水面上，是受到浮力作用的结果，变大表面张力，故B错误；C、同种物质可能以晶体或非晶体两种形态出现，故C正确；D、液晶是一种特殊物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体具有光学各向异性，故D错误。
点睛：该题考查 查理定律、表面张力、晶体与非晶体以及液晶的特性等，都是一些记忆性的知识点的内容，考点比较多，在平时的学习中多加积累即可。
6．D
【解析】
【详解】
缝衣针浮在水面上不下沉是表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对针产生一个向上的支持力，支持力与重力平衡。故ABC错误，D正确。
故选：D。
7．A
【解析】
A项：分子直径的数量级是10-10m，利用放大1000倍的高倍光学显微镜是看不到的，故A错误；
B项：当有些物质溶解达到饱和度时，会达到溶解平衡，所以有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态，故B正确；
C项：煤炭、石油在利用时，会产生二氧化碳、灰尘等有害物质，为避免对环境的危害，必须提高利用率，故C正确；
D项：气体压强的微观解释可知，压强取决于单位时间撞击容器壁单位面积的次数（体积）和分子的无规则运动程度即分子的平均动能（温度），所以体积增大，压强不变时，气体分子在单位时间撞击容器壁单位面积的次数一定减少，故D正确。
点晴：明确分子直径的数量级和压强的微观解释是解题的关键，从环保的角度分析能源的利用。
8．B
【解析】
【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．故（a）、（b）是可能的，（c）是不可能的，故B正确。
9．C
【解析】
【详解】
：液晶的分子排列既具有有序性，又具有自由移动性，故物理性质不稳定；当液晶通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过．所以液晶的分子排列不稳定，随外界影响而改变。故C正确。
【点睛】
液晶由于这种长形分子，从而有着光学各向异性，就是说从不同方向“看”去不同。各向异性通常是固体才有的，而一般液体都是各向同性的。所以液晶是特殊的液体：有着各向异性的液体。
10．BCD
【解析】
【详解】
浸润与不浸润是由液体和固体共同决定的。液体浸润固体，附着层面积要扩张，不浸润固体附着层面积要收缩；水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，所以A错，B正确。在处于完全失重状态的人造卫星上，如果液体浸润其器壁，液体和器壁的附着层就会扩张，沿着器壁流散，故必须盖紧，故C正确；D选项说明了发生浸润和不浸润现象的微观原理，故D正确；
【点睛】
主要考查对浸润和不浸润等考点的理解，只要理解浸润、不浸润、及其成因本题即可解答。
11．
【解析】
液膜形成表面张力，使液膜有收缩趋势，要使液膜增大，必须是外力克服表面张力做功．
由于液膜是两个液面，所以作用在ab杆上的表面张力：
克服表面张力做功．
12．水银层厚度约为3×10﹣3m或4×10﹣3m ．
【解析】
【分析】
本题考察液体表面张力部分知识，涉及微元法的应用。
【详解】
在圆饼侧面处，取宽x、高h的面积元，由于重力使水银对的侧压力为：。
由于压力F使圆饼侧面向外凸出，因而使侧面积增大。但是在水银与空气接触的表面层中，由于表面张力的作用使水银表面有收缩到尽可能小的趋势。上下两层表面张力F1、F2合力的水平分力是指向水银内部的，其方向与F的方向相反。设上表面处的表面张力F1与水平方向成θ角，则F′的大小为：
由于圆饼半径很大，两侧的表面张力F3，F4可认为方向相反而抵消，当水银的形状稳定时，
因而： 可得：
由于θ的实际数值一定大于0、小于，所以
h的取值范围是：
所以水银层厚度的估算值可取3×10﹣3m或4×10﹣3m 。
13．大
【解析】
【分析】
明确毛细现象的性质，根据毛细管中受到力的大小，与面积及密度有关，从而即可求解．
【详解】
根据浸润液体在毛细管内上升到表面张力向上的拉引作用跟升高的液柱重力相等时为止，所以液柱上升的高度与液体密度、毛细管内径和液体的性质都有关．而毛细管内径越大，高度差越大．
14．破坏毛细管，保留水分
【解析】
【详解】
久旱下透雨后，被液体表面封闭，空气与水分不容易进入，因此要破坏表面层，利于作物的生长．