2019-2020学年粤教版选修3-3 2.5液体的表面张力 达标作业（解析版)

2.5液体的表面张力
达标作业（解析版)
1．如果某个固体在不同方向上的物理性质是相同的，那么（　　）
A．它一定是晶体 B．它一定是多晶体
C．它一定是非晶体 D．它不一定是非晶体
2．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)
3．百货大楼一、二楼间有一部正以恒定速度向上运动的自动扶梯，某人以相对扶梯的速度v沿扶梯从一楼向上跑，数得梯子有N1级，到二楼后他又反过来以相对扶梯的速度v沿扶梯向下跑至一楼，数得梯子有N2级，那么自动扶梯实际级数为（设人计数的速度恒定）（ ）
A．
B．
C．
D．
4．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
5．下列说法中正确的是（ ）.
A．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离，液体表面存在张力
B．扩散运动就是布朗运动
C．大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体
D．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的
6．关于晶体和非晶体的下列说法中，正确的是( )
A．凡是晶体，都具有确定的几何外形
B．金属整体表现为各向同性，故金属是非晶体
C．化学成分相同的物质，只能生成同一晶体
D．晶体的各向异性是由于组成晶体的微粒呈现有序排列的结果
7．关于晶体和非晶体的说法，正确的是(　　)
A．所有的晶体都表现为各向异性
B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体
C．大粒盐磨成细盐，就变成了非晶体
D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点
8．关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是（）
A．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小
B．若两分子间距离减小，分子间斥力增大、引力减小，合力为斥力
C．在围绕地球运行的“天宫一号”内，飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
D．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的
9．以下有关热学内容的叙述，其中正确的是（? ）
A．在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力一定减小
B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C．气体体积不变温度升高的过程中，每秒撞击单位面积器壁上的气体分子数增大
D．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
10．下列说法中正确的是（?? ）
A．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动
B．一定质量的理想气体，温度升高，压强一定增加
C．叶面上的露珠成球形是由于液体表面张力的作用
D．物质是晶体还是非晶体是绝对的
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．把细玻璃管插入水银中，为什么管内的水银面比容器里的水银面低？
13．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________．
14．下表所示的是一些晶体的熔点，则在零下时汞是________（选填“固态”、“液态”或“气态”）．南极的气温最低可达零下91.2℃，则在制作测定气温的液体温度计时，应选择表中的______为测温物质。
晶体
固态水
固态酒精
固态汞
熔点/°C
0
﹣117
﹣39
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
单晶体内部的结构具有规则，因单晶体具有各向异性，所以显示各向同性的是多晶体或者非晶体，故选项D正确
2．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。
3．B
【解析】
【分析】
设人的速度为v1?，电梯的速度为v2，电梯总级数为N，上楼时间为t1，则人的速度乘以上楼时的时间加上电梯的速度乘以上楼时的时间就等于电梯总级数N；设下楼时间为t2，则人的速度乘以下楼时的时间减去电梯的速度乘以上楼时的时间就等于电梯总级数N；根据以上分析，列出方程解答．
【详解】
设为人的速度，为电梯的速度 电梯总级数为N，自动扶梯每级长度为L，上楼时，时间为，则 下楼时，时间为，，
联立解得：N= 故选B．
【点睛】
解答此题的关键是要明确人的速度要快于电梯的速度，否则他就下不来，此题的难点在于利用相对运动列出方程，并解方程，因此要求学生具备一定的学科综合能力．
4．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。
5．D
【解析】
【详解】
A、由于液体表面层分子间距离小于于液体内部分子间距离，分子间表现为引力，液体表面存在张力，故A错误； 扩散是指不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象．一切物体都可以发生扩散现象；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，故扩散运动不是布朗运动，故B错误。大颗粒的盐磨成细盐，不改变盐的晶体结构，故C错误。第二类永动机不违反能量守恒定律，但是违反热力学第二定律。故D正确。
6．D
【解析】
【详解】
A：凡是晶体，不一定具有确定的几何外形，比如多晶体则没有．故A错误．
B：?原子在整个晶体中不是按统一的规则排列的，无一定的外形，其物理性质在各个方向都相同，有固定熔点，金属是多晶体，故B错误．
C：化学成分相同的物质，可以生成不同晶体，比如：石墨与金刚石．故C错误．
D：晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性．单晶体由于内部原子排列规律相同，所以具有各向异性，故D正确．
7．D
【解析】
【详解】
A、只有单晶体才表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，故A错误．
晶体是具有格子构造的固体，晶体一定时固体，且内部具格子构造，但外部并不一定具有规则的几何形状，如形状不规则的金属是晶体，故B错误。
大颗粒的盐磨成细盐，不改变盐的晶体结构，故C错误。
所有的晶体均具有固定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故D正确。
8．C
【解析】
【分析】
温度是分子平均动能的标志，温度越高，则分子的平均动能越大； 若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大．液体表面张力使液体表面呈收缩状态； 布朗运动是由于固体小颗粒受撞击不平衡造成的．
【详解】
一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体的温度一定升高，故气体分子的平均动能增大；故A错误；若两分子间距离减小，分子间斥力和引力都增大；但斥力变化快；若分子间距rr0，则合力为引力；故B错误；在围绕地球运行的“天宫一号”内，所有的物体都是完全失重状态，则由于表面张力作用使得飘浮的水滴呈球形；故C正确； 布朗运动是由于固体小颗粒受到的撞击不平衡而导致的；故D错误；故选C．
9．C
【解析】
【分析】
分子力与分子距离的关系比较复杂，可能增大，也可能减小；布朗运动反映的是固体小颗粒的运动；当温度升高时，分子的运动加剧，则分子对器壁的撞击次数增大；液晶具有各向导性，但液晶可以流动，内部空间排列并不十分稳定．
【详解】
分子间距离增大时，分子间的作用力不一定减小，也可能增大，与分子力表现为引力和斥力有关，A错误；布朗运动反映了固体小颗粒的无规则运动，不是内部分子的运动，B错误；气体体积不变温度升高的过程中，分子的平均动能增大；分子的速度增大，故每秒撞击单位面积器壁上的气体分子数增大，C正确；液晶可以流动，故空间排列并不是非常稳定，D错误；
10．C
【解析】
【分析】
扩散现象和布朗运动的概念分析，气体状态方程分析，表面张力的概念，晶体、非晶体在一定条件下可以互相转化．
【详解】
扩散现象是热运动，布朗运动是固体颗粒的运动，不属于分子热运动，A错误；由气体状态方程知，升温膨胀，压强不一定增大，B错误；叶面上的露珠成球形是由于液体表面张力的作用，C正确；晶体、非晶体在一定条件下可以互相转化，D错误．
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．详见解析；
【解析】
【分析】
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，即是表面张力，表面张力的存在使液体表面想被拉伸的弹簧一样，总有收缩的趋势；而液体对固体的浸润，则分子间距小于液体内部，则液面分子间表现为斥力，液面呈现凹形，表面有扩张的趋势．
【详解】
水银对玻璃不浸润，附着层内的水银分子分布比内部稀，附着层中出现了像表面层一样的吸引力，使水银在管壁处的液面向下弯曲．液面弯曲后，表面积增加，表面张力的作用使液面收缩，于是带着表面层下的水银下降．水银下降后，在附着层内分子引力作用下，又使水银在管壁处下弯；在表面张力的作用下带着表面层下的水银继续下降．直到表面张力向下的拉引作用跟管内液柱下降后，因内外液面高度差产生的向上的液体的静压力相等时，液柱不再下降，达到平衡．所以，管内水银面比容器内水银面低，是附着层和表面层分子共同作用的结果．
【点睛】
表面张力的成因解释，掌握了概念便可顺利解决问题，本题要根据分子动理论来理解浸润现象，掌握分子间距离与r0的大小关系，从而判断分子力表现为引力还是斥力．
13．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。
14．固态 酒精
【解析】
【详解】
(1)有图表可以知道:当晶体汞的温度是零下C时,因为其温度低于熔点,所以此晶体为固态.(2)酒精的凝固点为-117℃,南极地区的最低气温零下91.2℃,不会低于酒精的凝固点,故测量南极地区的气温时用酒精温度计;因此，本题正确答案是:固态;酒精.
【点睛】
(1)要解决此题需要搞清温度低于熔点则晶体处于固态;若温度高于熔点则晶体处于液态;若温度等于熔点,则晶体可能处于液态、固态或固液共存态