2.3液体的表面张力 达标作业（解析版)

2.3液体的表面张力
达标作业（解析版)
1．关于下列四幅图中所涉及晶体微观结构及其解释的论述中，不正确的是
A．甲图中，晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同，故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质
B．乙图为金刚石中碳原子形成一种紧密结构，相互之间作用力很强，所以金刚石十分坚硬，可制造玻璃刀和钻头
C．丙图为食盐晶体的点阵结构，晶体的许多特性都与点阵结构有关
D．丁图为液晶分子的排列示意图，液晶分子的排列会因温度、压强、摩擦等外界条件的微小变动而发生变化，由此引起液晶光学性质的改变
2．对于固体和液体的特点，下列说法错误的是（　　）
A．食盐中氯离子和钠离子的分布，具有空间上的周期性
B．水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用
C．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性
D．窗户上的玻璃有规则的几何形状，说明玻璃是晶体
3．关于液体的表面张力，下列说法正确的是（　　）
A．在液体的表面层里，分子比较稀疏，分子间只有引力没有斥力
B．在液体的表面层里，分子比较密集，分子间只有斥力没有引力
C．液体的表面层中斥力大于引力，使得液体的表面收缩到最小，所以露珠呈球形
D．液体的表面层中引力大于斥力，使得液体的表面收缩到最小，所以露珠呈球形
4．如图所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的图象，当r=r0时，引力和斥力大小相等，以下说法正确的是
A．r>r0时，随着分子间距离的增大，分子力的合力逐渐增大
B．r=r0时，分子势能最小
C．因液体表面层相邻分子间的距离rD．气体相邻分子间的距离约等于r0
5．关于液体的表面张力，下面说法正确的是
A．表面张力是液体内各部分间的相互作用
B．表面张力的方向总是沿液体表面分布的
C．表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部
D．小昆虫能在水面上自由走动与表面张力无关
6．关于液体、固体的特性，下列说法不正确的是
A．叶面上的露珠呈球形是由于液体的表面张力造成的
B．液体具有流动性是因为液体分子间没有相互作用力
C．石墨和金刚石表现出不同的物理特性是由于它们具有不同的晶体结构
D．固体中的绝大多数粒子只在各自的平衡位置附近做小范围的无规则振动
7．关于晶体和非晶体，正确的说法是
A．它们的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的是不规则的
B．单晶体具有固定的熔点，多晶体和非晶体熔点不固定
C．具有规则的几何外观的是单晶体，否则是非晶体
D．物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的一定是非晶体
8．关于液体的下述说法中正确的是
A．表面张力会使液面收缩，分子间表现为斥力
B．附着层分子的作用力表现为斥力时，液体对该固体是不浸润的
C．液体对某固体是不浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管中时管中的液面是凸起的
D．毛细现象中，细管的内径越小，管内的液面越高
9．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
10．关于下列实验及现象的说法正确的是
A．图甲说明蜂蜡是晶体
B．图乙说明气体速率分布随温度变化，且T1>T2
C．图丙说明气体压强的大小只与分子的密集程度有关
D．图丁中水黾能停在水面上是因为水的表面张力作用的缘故
11．为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾，我国一些地区使用了“分时电（能）表”。下表是采用分时计费前、后电费价目表：
原电表计费方法
分时电表计费方法
时间范围
全天
高峰期
低谷期
6：00~22：00
22：00~次日6：00
单价(元／度)
0．48
0．50
0．30
小明家每天要用电水壶将质量为3 kg、初温为20℃的水烧开，已知气压为1标准大气压，水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)。求：
(1)这些水被烧开需要吸收多少热量?
(2)使用分时电表后，小明家把烧水时间安排在低谷期，若不计热量损失，仅此一项，一个月(以30天计)比原来节省多少元电费?
12．把一枚缝衣针在手上蹭几下，然后放到一张棉纸上，用手托住棉纸，放入水中。棉纸浸湿下沉，缝衣针可以漂浮于水面而不沉下去。缝衣针表面附着了一层油脂，其对水是__________（“浸润”或“不浸润”）的，此时水对缝衣针的___________（“表面张力”或“托力”）使其不下沉。
13．用金属丝制成一个U型架，一段细长棉线两端紧扣在U型架两臂上A、B两点，细线中点O处有一扣.将U型架浸入肥皂液中 再取出，U型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____________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____________（忽略肥皂液膜的蒸发影响）
14．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________．
参考答案
1．B
【解析】
晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同，故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质，A正确；金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的，单质碳原子的排列方式不同，故其物理性质差异很大，B错误；晶体的许多特性都与点阵结构有关，C正确；温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质，D正确．
2．D
【解析】
【详解】
A.食盐是晶体，其氯离子和钠离子的分布，具有空间上的周期性。故A不符合题意；
B.水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用。故B不符合题意；
C.液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性。故C不符合题意；
D.玻璃是非晶体。故D符合题意；
3．D
【解析】
【详解】
AB.与气体接触的液体表面分子比较稀疏，间距离大于液体内部分子间距离，液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力，AB错误；
CD.但由于分子间的距离大于分子的平衡距离，分子引力大于分子斥力，分子力表现为引力，即存在表面张力，表面张力使液体表面有收缩的趋势，所以露珠呈球形，C错误D正确。
4．B
【解析】
【详解】
A.分子力随分子间的距离的变化而变化，当r＞r0时，分子间的作用力随分子间距离的增大而减小，斥力减小的更快，故分子力表现为引力，且合力先增大后减小，故A错误。
B.分子间的引力和斥力同时存在，当分子间的距离r=r0时，引力等于斥力，分子力为零，分子势能最小，故B正确。
C.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引，即存在表面张力，故C错误。
D.气体分子间距离很大，差不多为10r0，几乎没有相互作用力，故D错误。
5．B
【解析】
【详解】
表面张力是表面层分子间的相互作用，所以A错；表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直，所以B对C错；小昆虫能在水面上自由走动是由于表面张力的存在，因此D错。
6．B
【解析】
【详解】
A.液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏，故存在液体的表面张力，叶面上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故选项A正确；
B.液体没有确定的形状且有流动性，是因为液体分子作用力较小，分子位置不固定，故选项B错误；
C.金刚石和石墨都是由碳原子组成的，只是排列方式不同，导致两种物质物理性质差异很大，所以石墨和金刚石表现出不同的物理特性是由于它们具有不同的晶体结构，故选项C正确；
D.固体的分子间的距离非常小，相互作用很大，分子在平衡位置附近做微小的无规则振动，故选项D正确；
说法不正确的故选选项B。
7．A
【解析】
【详解】
A. 晶体和非晶体的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的是不规则的，选项A正确；
B. 单晶体和多晶体具有固定的熔点，非晶体熔点不固定，选项B错误；
C. 具有规则的几何外观的是单晶体，否则是多晶体或者非晶体，选项C错误；
D. 物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的可能是非晶体，也可能是多晶体，选项D错误；
8．C
【解析】
【详解】
A. 表面张力会使液面收缩，表面层分子间距较大，分子间表现为引力，选项A错误；
B. 附着层分子的作用力表现为斥力时，使液体跟固体接触的面积有扩大的趋势，液面是凹形形状，液体对该固体是浸润的，选项B错误；
C. 液体对某固体是不浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管中时管中的液面是凸起的，选项C正确；
D. 毛细管插入跟它浸润的液体中时，管内液面上升，细管的内径越小，管内的液面越高；插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低，细管的内径越小，管内的液面越低，故D错误。
9．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．
10．D
【解析】
【详解】
图甲说明组成薄板的物质各向同性，可能是多晶体，或者非晶体，选项A错误；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T2＞T1．故B错误；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错误；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正确。
11．(1)1.008×10 6 J；(2)1.512元
【解析】
【详解】
(1)水被烧开需要吸收的热量为：
Q 吸 =cm（t-t 0 ）=4.2×10 3×3×（100-20）J =1.008×10 6 J．
(2)若不计热量损失，消耗的电能为：
W=Q 吸 =1.008×10 6 J=0.28kW?h，
则一个月节约的电费为：
0.28×（0.48-0.30）×30=1.512元．
12． 不浸润 托力
【解析】水对涂有油的缝衣针是不浸润的，因而水与缝衣针接触的表层具有收缩趋势。随着水与缝衣针接触面积的减小，使得缝衣针附近的水面呈弯月状。在缝衣针与水面的接触处，缝衣针要受到弯曲水面的表面张力的作用。由于表面张力的竖直分力可与缝衣针的重量保持平衡，所以缝衣针可漂浮在水面上，即缝衣针受水的托力作用不下沉。
13．收缩到最小 增大
【解析】
【详解】
凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力，所以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；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，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），分子间的引力做负功，分子间的分子势能增大，所以肥皂液膜的内能将增大；
14．各向异性 引力
【解析】
【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。