2019—2020学年高中物理沪科版选修3-3：3.2研究液体的表面性质 课时作业4（解析版）

3.2研究液体的表面性质
课时作业（解析版)
1．下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动是颗粒分子的无规则运动
B．单晶体的某些物理性质呈现各向异性，是因为组成它们的原子（分子、离子）在空间上的排列是杂乱无章的
C．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为引力
D．若把氢气和氧气看做理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气内能相等
2．在密闭的容器内，放置一定量的液体，如图（a）所示，若将此容器置于在轨道上正常运行的人
造地球卫星上，则容器内液体的分布情况应是（
）
A．仍然如图（a）所示
B．只能如图（b）中
A
所示
C．可能如图（b）中
C
或
D
所示
D．可能如图（b）中
A
或
B
所示
3．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
4．关于热现象和热学规律，下列说法中错误的是（　　）
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积
B．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动
C．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体对外界做功，气体分子的平均
动能减少
D．水可以浸润玻璃，但是不能浸润蜂蜡和石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固
体与这两种物质的性质都有关系
5．关于液体的表面张力，下列说法中正确的是(　　)
A．表面张力是液体各部分间的相互作用
B．液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间的相互作用力表现为斥力
C．表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部的
D．表面张力的方向总是沿液面分布的
6．下列说法正确的是（　　）
A．水是浸润液体，水银是不浸润液体
B．在内径小的容器里，如果液体能浸润器壁，液面向上凸
C．产生浸润现象是因为附着层里液体分子比液体内部分子稀疏，附着层里液体分子相互作用表现为引力
D．一定质量的物质，在一定温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等
7．以下说法正确的是（　　）
A．晶体具有各向同性，而非晶体具有各向异性
B．液体表面张力与重力有关，在完全失重的情况下表面张力消失
C．对于一定的液体和一定材质的管壁，管内径的粗细不会影响液体所能达到的高度
D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
8．以下说法正确的是（　　）
A．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
B．温度升高，每个分子的动能都增大
C．扩散现象表明，液体分子在永不停息地运动
D．容器中气体的温度、压强都变大，则气体的密度一定变大
E.气体压强是由气体分子撞击器壁产生的，与气体温度和单位体积分子数有关
9．下列说法正确的是_______
A．温度升高，物体内每一个分子运动的速率都增大
B．空气中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
E.干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
10．人类对自然的认识是从宏现到微现不断深入的过程，下列说法正确的是
.
A．分子间的引力和分子间的作用力均随分子间距离的增大而减小
B．单晶体的物理性质具有各向异性
C．0℃时水的分子平均动能大于-2℃时汽油的分子平均动能
D．荷叶上的大露珠呈椭球状是由于液体表面张力和重力的作用
E.多晶体内部沿不同方向的等长线段上微粒的个数通常是不相等的
11．下列说法中正确的是（　　）
A．分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零
B．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
C．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体
D．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小
12．关于固体、液体和气体，下列说法中正确的是_____。
A．慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来。此现象与液体表面张力有关
B．具有各向同性的物质一定没有确定的熔点
C．在绝对湿度不变的情况下，温度越高，相对湿度越小，人感觉越干燥
D．液晶的物理性质稳定，外界条件的变动不会引起液晶分子排列变化
E.干湿泡湿度计的示数差别越小，说明空气的相对湿度越大
13．下列说法正确的是（　　）
A．有确定熔点的固体一定是晶体，无规则外形及物理性质各向同性的固体一定是非晶体
B．一定温度下的饱和汽压，随饱和汽的体积减小而增大
C．附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体与固体间表现为浸润
D．表面张力是分子力的宏观表现，方向与液面相切
14．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）
15．由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为_____（选填“引力”或“斥力”）．分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中______（选填“A”“B”或“C”）的位置．
参考答案
1．C
【解析】
A.悬浮在液体中的微粒足够小，来自各个方向的液体分子撞击的不平衡性使微粒的运动无规则，这是布朗运动，故A错误；
B.单晶体的某些物理性质呈现各向异性，是因为组成它们的原子(分子、离子)在空间上的排列是有序的，故B错误；
C.液体表面，由于蒸发，故液体表面分子间距大于内部，即液体表面层分子较稀疏，故分子间引力大于斥力，表现为引力，故C正确；
D.若把氢气和氧气看做理想气体，则质量和温度相同的氢气和氧气分子的平均动能相等，但分子数不同，故内能不相等，故D错误。
故选C。
2．D
【解析】
容器与液体所受重力均提供容器与液体做匀速圆周运动的向心力。液体仅受表面张力的作用，使其自由表面收缩到最小状态，所以两者的自由表面都呈球形。如果液体对于容器是浸润的，那么将出现图（B）的情况。如果液体对于固体是不浸润的，那么就表现为图（A）的情况，故D正确，ABC错误。
故选D。
3．B
【解析】
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．
4．A
【解析】
A．知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以由
能算出一个气体分子运动所占据的空间，不是气体分子的体积，A选项符合题意。故A正确；
B．布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动，是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，B选项不合题意，故B错误；
C．根据热力学第一定律，物体内能的增量等于外界对物体做的功和物体吸收的热量的总和。由于是绝热过程，物体吸收的热量为零，物体内能的增量等于外界对物体做的功，气体对外界做功，气体分子的平均
动能减少，C选项不合题意，故C错误；
D．水可以浸润玻璃，但是不能浸润蜂蜡和石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系，D选项不合题意，故D错误。
故选A。
5．D
【解析】
A．表面张力是液体表面层分子间的相互作用，而不是液体各部分间的相互作用，故A错误；
B．与气体接触的液体表面层的分子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，但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0，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，故B错误；
CD．表面张力使液体表面有收缩的趋势，它的方向沿液面分布，跟液面相切，故C错误，D正确。
故选D。
6．D
【解析】
A．浸润与不浸润是相对的；水银对玻璃来说是不浸润液体，但不是对任何固体都是不浸润，故A错误；
B．在内径小的容器里，如果液体能浸润器壁，液面成凹形；如果液体不能浸润器壁，液面成凸形，故B错误；
C．根据浸润的成因可知，当液体对某种固体是浸润的时，其附着层里的液体分子比液体内部更密，附着层里液体的分子力表现为斥力，故C错误；
D．一定质量的物质，在一定温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等，选项D正确。
故选D。
7．D
【解析】
考察固体和液体的基本性质。
【详解】
A．单晶体表现为各向异性，多晶体和非晶体表现为各项同性，选项A错误；
B．液体表面张力与重力无关，在完全失重情况下仍有张力，选项B错误；
C．在浸润现象中，管壁内径的粗细对液体达到的高度有影响，内径越细，液体所能达到的高度越高，选项C错误；
D．举例说明：天然石英是晶体，熔融过的石英是非晶体；晶体硫加热熔化再倒进冷水中，变成柔软的非晶硫，过一会又转化成晶体硫，选项D正确。
故选D。
8．ACE
【解析】
A．液体表面的张力具有使液体表面收缩到最小的趋势，故A正确；
B．温度升高时时，分子的平均动能增大，但并不是所有分子动能都增大，故B错误；
C．扩散现象说明分子永不停息地做无规则热运动，故C正确；
D．由可知，容器中气体的温度、压强都变大，体积不一定变小，故气体的密度不一定变大，故D错误；
E．气体压强是由气体分子撞击器壁产生的，温度越高，分子平均动能越大，分子撞击器壁的力越大，单位体积分子数越多，作用力越大，由可知，压强越大，故E正确。
故选ACE。
9．BCE
【解析】
A．温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以温度越高，平均动能越大，平均速率越大，不是所有分子运动速率都增大，故A错误；
B．空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，故B正确；
C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，需要克服分子间的引力，故分子势能增大，故C正确；
D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故．故D错误；
E．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果．故E正确
故选BCE。
10．BCD
【解析】
A．分子间的引力随分子间距离的增大而减小，但分子间的作用力随分子距离的增大，可能减小，也可能先增大后减小．故A错误．
B．单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体和非晶体的物理性质均具有各向同性．故B正确．
C．温度高的物体，其分子平均动能大．故C正确．
D．荷叶上的小露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，荷叶上的大露珠呈椭圆状是由于液体表面张力和重力的作用．故D正确．
E．多晶体内部沿不同方向的等长线段上微粒的个数通常是相等的．故E错误．
11．BCD
【解析】
A．温度越低分子的平均动能越小，但是分子的平均动能不可能为零，所以分子运动的平均速度不可能为零，故A错误；
B．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的距离引起的，即分子间表现为引力，故B正确；
C．晶体和非晶体区别在于内部分子排列，有些通过外界干预可以互相转化，如把晶体硫加热熔化再倒进冷水中，会变成柔软的非晶体，再过一段时间又会转化为晶体硫，故C正确；
D．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，当分子力表现为引力时，分子势能增大，故D正确。
故选BCD。
12．ACE
【解析】
A．慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，这是由于液体的表面张力，A正确；
B．多晶体也是各向同性，但多晶体有固定的熔点，B错误；
C．温度越高，水的饱和气压越大，如果绝对湿度不变，则相对湿度越小，人感觉越干燥，C正确；
D．液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列变化，D错误；
E．干湿泡湿度计的示数差别越小，说明水蒸发的越慢，空气的相对湿度越大，E正确。
故选ACE。
13．CD
【解析】
A．晶体（无论是单晶体还是多晶体）都有确定的熔点，物理性质各向同性的固体可能是非晶体，也可能是多晶体，故A错误；
B．在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，饱和汽的压强也是一定的，与饱和汽的体积无关，故B错误；
C．附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，附着层内分子间作用表现为斥力，附着层有扩展趋势，液体与固体间表现为浸润，故C正确；
D．表面张力使液体表面有收缩的趋势，它的方向跟液面相切，故D正确。
故选CD。
14．收缩到最小
增大
【解析】
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；
15．引力
C
【解析】
由于在小水滴表面层中，水分子间的距离大于，所以水分子之间的相互作用总体上表现为引力，由于当分子间距离为时，分子间作用力为0，分子势能最小即图中的B点，由于表面层中分子间距大于
，所以能总体反映小水滴表面层中水分子势能的是C位置。