2.5液体
一、单选题
下列现象中,不是由于液体的表面张力造成的是(????)
A. 船浮于水面上
B. 硬币或钢针浮于水面上
C. 绸布伞有缝隙但不漏雨水
D. 锋利的玻璃片,用酒精灯烧一段时间后变钝了
关于下列四幅图说法正确的是(????)
A. 甲图中分子间距离为r0时,分子间斥力、引力均为零,分子势能也为零
B. 乙图中欲使玻璃板离开水面,绳子对玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力
C. 丙图中液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间只有引力,没有斥力
D. 丁图中封闭注射器的出射口,按压管内封闭气体过程中阻力增大,说明气体分子间斥力增大
以下与液体有关的自然现象中,对其物理分析正确的是(????)
A. 鸭子从池塘中岀来,羽毛并不湿,这属于毛细现象
B. 唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”一句,诗中荷叶和露水表现为浸润
C. 小昆虫能在水面上自由走动与表面张力无关
D. 保存地下的水分要把地面的土壤锄松,这是为了破坏土壤中的毛细管
关于固体、液体,下列说法正确的是(????)
A. 晶体没有确定的熔点,非晶体有确定的熔点
B. 液晶既具有液体的流动性,又像某些晶体那样具有光学各向异性
C. 表面张力使液体表面具有扩张趋势,使液体表面积趋于最大
D. 发生毛细现象时,细管中的液体只能上升不会下降
我国宇航员王亚平在“天宫一号”空间实验室里完成了一个水球实验,用细金属环从水里取出一个水膜,不断向水膜上注水,水膜逐渐变成一个水球,如图所示。此实验中(????)
A. 水球受到的重力为零
B. 水球表面分子间的作用力为零
C. 水球的形成与液体的表面张力有关
D. 宇航员经水球表面反射成倒立的像
下列说法不正确的是(????)
A. 液晶就是一种液体和晶体的混合物,既具有液体的流动性,又具有光学的各向异性
B. 物体的温度越高,组成物体的大多数分子热运动越剧烈,分子平均动能越大
C. 毛细玻璃管插入水中,管的内径越小,管内水面升得越高
D. 空气的相对湿度定义为水蒸气的实际压强与相同温度时水的饱和汽压之比
关于固体和液体,下列说法正确的是(????)
A. 毛细现象是指液体在细管中上升的现象
B. 晶体和非晶体在熔化过程中都吸收热量,温度不变
C. 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点
D. 液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,产生表面张力
二、填空题
同一种液体,滴在固体A的表面时,出现如图甲所示的情况;当把毛细管B插入这种液体时,液面又出现图乙的情况。若A固体和B毛细管都很干净,则A固体和B管一定________(选填“是”或“不是”)同种材料,固体A的分子对液体附着层内的分子的引力比B管的分子对液体附着层的分子的引力________(选填“大”或“小”)。
关于饱和汽与饱和汽压,气体和液体之间的动态平衡是指汽化和液化同时进行的过程,且进行的速率________,一定温度下的饱和汽压与体积________。
某日中午,我市空气相对湿度为50%,将一瓶水倒去一部分,拧紧瓶盖后的一小段时间,瓶内水的上方形成饱和汽,单位时间内进入水中的水分子数________(选填“多于”“少于”或“等于”)从水面飞出的分子数。此时空气中水蒸气的压强与瓶中水蒸气压强的比值________(选填“大于”“小于”或“等于”)0.5。
徐州市某日中午的温度为30℃,傍晚的温度降为15℃,傍晚水蒸气的饱和汽压________中午水蒸气的饱和汽压(选填“大于”或“小于”);若空气中水蒸气的绝对湿度不变,则人感觉傍晚比中午________(选填“潮湿”或“干燥”)。
三、简答题
如图所示,水龙头开口处A的直径d1=2cm,A离地面B的高度?=80cm,当水龙头打开时,从A处流出的水流速度v1=1m/s,在空中形成一完整的水流束。求该水流束在地面B处的截面直径d2。以下是某同学对该题的解题思路(如下附文所示),请判断该同学的解题思路正确与否。若你认为该同学的解题思路正确,请算出直径d2。若你认为该同学的解题思路有错,请指出错误之处并分析错误原因。
附:某同学的题解:
从水龙头A处流出的水是做初速为v1、加速度为g的直线运动。设水到达地面所需时间为t,则满足方程?=v1t+12gt2??????????????? ?????(1)
在时间t内,从水龙头A处流出的水的体积VA=14πv1td12。该水的体积同时也为AB空间区域中水的体积。可以这样计算水的体积:设B处水截面直径为d2,则水流束平均截面积S=1214πd12+14πd22,故AB空间区域中水的体积VAB=S?=π?8πd12+πd22。因为水的体积VA=VAB,即14πv1td12=π?8πd12+πd22???????? ?(2)
(1)(2)方程组中,t、d2为未知量,故方程组有解。将已知数据代入可求得具体的d2值。经物理合理性讨论,从而最后确定合适的d2值。
四、计算题
测得室温20℃时,空气的绝对湿度P=0.779kPa,求此时空气的相对湿度是多少?
如图所示,在一个π形框架上有一根可自由滑动的细铁丝ab,框上布满液膜。已知细铁丝和悬挂小球总重力为1N,铁丝长20cm。则该液体每单位长度的表面张力大小为多少?
答案和解析
1. A2. B3. D4. B5. C6. A7. D
8.不是,小。
9.相等;无关。
10.等于? ;等于
11.小于,潮湿
12.解:该题解答过程不正确。
正确解答如下:
(1)由各截面处流量相同有:S1v1=S2v2,d12v1=d22v2,v22?v12=2g?,解得:v2=4.12m/s,d2=0.98cm,
(2)该同学的解法错误。在于计算VAB时,误把水柱看成圆台,错误原因:流水在空中成柱体状决定于稳流模型的物理规律。
13.解:20℃时饱和汽压p1=2.3×103Pa,绝对湿度为:空气的绝对湿度p=0.779kPa,
此时空气的相对湿度:pp1×100%=0.779×1032.3×103×100%=33.9%
14.解:细铁丝与小球在竖直方向受到重力和液面的表面张力对铁丝向上的表面张力的作用,处于平衡状态,则:F=G=1N
铁丝的长度:L=20cm=0.20m
所以该液体每单位长度的表面张力大小为:F0=FL=10.20=5N
答:该液体每单位长度的表面张力大小为5N。