课后提升练（8）表面张力和毛细现象 材料及其应用（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版2019）

课后提升练(八)　表面张力和毛细现象　 材料及其应用 [对应学生用书P137] 1．(2022·辽宁鞍山华育高级中学高二期中)液体表面张力产生的原因是(　　) A．液体表面层中的分子间距过大，分子之间斥力消失，只有引力 B．气体分子对表面层液体分子的吸引 C．液体表面层中的分子间距比液体内部的分子间距大，分子间引力占优势 D.液体表面层中的分子受到指向液体内部的吸引力的作用 C　解析：与气体接触的液体表面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，表面张力使液体表面有收缩的趋势，C正确，A、B、D错误。 2. (2022·江苏徐州高二期中)玻璃吹制术是一种有着悠久历史的技术。在吹制工艺品时，吹制工手持一条空心铁管，一端从熔炉中蘸取熔化的玻璃液，再从另一端的吹嘴向里吹气，形成料泡。下列说法正确的是(　　) A．玻璃熔化时有固定的熔点 B．玻璃熔液对铁管是浸润的 C．玻璃沿不同方向的导热性能不同 D．料泡表面张力的方向指向料泡的中心 B　解析：玻璃是非晶体，没有固定的熔点，A错误；由题意可知，在吹制工艺品时，吹制工用一条空心铁管，从熔炉中蘸取熔化的玻璃液，可以判断，玻璃溶液肯定浸润铁管，B正确；玻璃是非晶体，具有各向同性，所以玻璃不同方向的导热性能相同，C错误；表面张力的方向沿着表面的切线方向，D错误。 3. (2022·山东青岛二模)两根不同材质的细管甲、乙插入水中，管内形成的水面如图所示。下列说法正确的是(　　) A．若内径变小，乙管中的水面会变低 B．甲管的材质更适合用来制作防水材料 C．甲管中液体表面层内水分子间的作用力表现为斥力 D．乙管中液体表面层内水分子间的作用力表现为斥力 A　解析：当不浸润液体与毛细管内壁接触时，引起液体附着层收缩，而表面张力也使液面收缩，从而使液面弯曲对液面起压低下降的作用，而且毛细管内径越小，压低降下的高度就越大，当液面弯曲下压的力与被压低的液柱的重力平衡时，管内液面不再下降，A正确；甲管中，表现为浸润，液体表面层内水分子间的作用力表现为引力，C错误；乙管中，表现为不浸润，液体表面层内水分子间的作用力表现为引力，故D错误；由C、D选项分析可知，乙管的材质更适合用来制作防水材料，B错误。 4．(2022·江苏海门中学高二期中)2021年4月6日，我国成功发射“实践十号”卫星。在该卫星内进行制造泡沫铝的实验。给金属铝加热，使之熔化成液体，给液体中通入氢气，液体内将会产生大量气泡，冷凝液体就会得到泡沫铝。实验过程中，下列说法正确的是(　　) A．熔化的铝液中不同位置压强不同 B．泡沫铝是非晶体 C．液态铝表面张力“阻碍”气泡的膨胀 D．铝在熔化过程中分子的平均动能不断增大 C　解析：在卫星中铝液处于完全失重状态，则熔化的铝液中不同位置压强相同，A错误； 泡沫金属的物理性质仍然是晶体，B错误；失重条件下液态金属呈球状是液体表面分子间存在表面张力的结果，液态铝的表面张力将会阻碍气泡的膨胀，C正确；铝是晶体，在熔化过程中温度不变，则分子的平均动能不变，D错误。 5．(2022·江苏南京模拟)2022年3月23日，“天宫课堂”第二课开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站再次为广大青少年带来一堂精彩的太空科普课，其中有一个实验是王亚平在太空拧毛巾，拧出的水形成一层水膜，附着在手上，像手套一样，晃动也不会掉。形成这种现象的原因，下列说法正确的是(　　) A．在空间站水滴不受重力 B．水和手发生浸润现象，且重力影响很小 C．水和手发生不浸润现象，且重力影响很小 D．在空间站中水的表面张力变大，使得水“粘”在手上 B　解析：在空间站水滴仍受重力作用，只是重力用来提供向心力，处于失重状态，A错误；由题意，拧出的水形成一层水膜，附着在手上，像手套一样，说明液体水在手表面有扩展趋势，说明水和手发生浸润现象，且重力影响很小，B正确，C错误；液体水在手表面有扩展趋势，而不是收缩趋势，故不是因为水的表面张力变大的缘故，D错误。 6．在天平的左盘挂一根铁丝，右盘放一砝码，且铁丝浸于液体中，此时天平平衡，如图所示。现将左端液体下移，使铁丝刚刚露出液面，则(　　) A．天平仍然平衡 B．由于铁丝刚露出水面沾上液体，重量增加而使天平平衡被破坏，左端下降 C．由于铁丝刚露出液面，和液面间生成一层液膜，此液膜的表面张力使天平左端下降 D．以上说法都不对 C　解析：将左端液体下移使铁丝刚刚露出液面，使得铁丝和液面间生成一层液膜，此液膜的表面对铁丝产生向下的拉力作用，使天平左端下降、右端上升，C正确，A、B、D错误。 7．(多选)(2022·宁夏景博中学高二期末)液体在器壁附近的液面会发生弯曲，如图所示，对此有下列几种解释，正确的是(　　) A．表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部疏 B．表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏 C．液体在器壁Ⅰ内的高度变高 D．液体在器壁Ⅱ内的高度变高 ABC　解析：液体表面具有收缩的趋势，即液体表面具有表面张力，液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，密度较小，且液面分子间表现为引力，故表面层Ⅰ、Ⅱ内分子的分布比液体内部疏，A、B正确；附着层Ⅰ内分子与容器壁间吸引力大于内部液体分子的引力，液体表现为浸润，在器壁Ⅰ内的高度变高，C正确；附着层Ⅱ内分子与容器壁间吸引力小于内部液体分子的引力，液体表现为不浸润，在器壁Ⅱ内的高度变低，D错误。 8．(多选)在装满水的玻璃杯内，可以不断地轻轻投放一定数量的涂有油的大头针，大头针漂浮在水面上，水也不会流出，下列说法正确的是(　　) A．大头针填充了水内分子间的空隙 B．水分子进入了大头针内的空隙 C．水面凸起，也不流出，是表面张力作用的结果 D．大头针漂浮在水面上是水的表面张力在起作用 CD　解析：水对涂有油的大头针是不浸润的，故水与大头针接触的表面具有收缩的趋势。随着水与大头针接触面积的增大，使得大头针附近的水面呈弯月形，大头针与水面的接触处受到弯曲水面的表面张力作用，如图： 由于表面张力的竖直分量可与大头针的重力保持平衡，故大头针可漂浮在水面上，D正确，A、B错误；水面凸起水也不会流出，是因为表面张力的作用，使水面具有收缩的趋势，C正确。 9. (2022·广东茂名高二期末)如图所示，王亚平在“太空课堂”中，演示了一精彩的实验——水球实验。王亚平往水膜内注入纯净水，让它变成一个“完美”的大水球。产生这种现象的主要原因是水球表面层分子比较__________(填“稀疏”或“密集”)，表面层分子间的相互作用力表现为__________(填“引力”或“斥力”)，正因为这个表面张力的作用，使得液体表面积尽可能地__________(填“缩至最小”或“扩至最大”)，于是在失重环境下形成了“完美”的大水球。 答案：稀疏　引力　缩至最小 解析：产生这种现象的主要原因是水球表面层分子比较稀疏；表面层分子间的相互作用力表现为引力； 正因为这个表面张力的作用，使得液体表面积尽可能地缩至最小。 10. (2022·上海上外附中模拟)水平玻璃板下表面有一水滴，由于水滴的表面张力和水与玻璃表面间的浸润作用，水滴会附着在玻璃表面，当水滴增大，水滴的重力大于表面张力时，水就会从玻璃表面滴落，形成水珠。已知水表面单位弧长的表面张力大小可由公式f张＝ks表示，张力方向沿水面切线方向，式中k为水的表面张力系数，为一常量，s为水表面的弧长大小，水的密度为ρ。可估算出恰好与玻璃板脱落时水滴的半径为________，下落过程水滴的半径为________。 答案：　 解析：水滴恰好与玻璃板脱落时，可认为此时水滴的形状是半球体，假设半径为r1， 根据受力平衡可得f张＝m水g 又因为f张＝ks＝k·2πr1 m水＝ρ·×πr13＝ρ·πr13 联立解得r1＝ 下落过程水滴的形状变成一个球体，假设半径为r2， 则有m水＝ρ·×πr13＝ρ·πr23 解得r2＝r1＝ 。 学科网（北京）股份有限公司 $$