2.4 液体的表面张力 同步练-2024-2025学年高二下学期物理粤教版(2019)·选择性必修第三册

2.4液体的表面张力 一、单选题 1．以下现象中，主要是由分子热运动引起的是（　　） A．菜籽油滴入水中后会漂浮在水面 B．密闭容器内悬浮在水中的花粉颗粒移动 C．含有泥沙的浑水经过一段时间会变清 D．荷叶上水珠成球形 2．图甲是吹肥皂泡游戏的场景，在图乙玻璃杯内注入肥皂水，用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中，沾满肥皂水后取出，可以吹出肥皂泡，下列说法正确的是（　　） A．肥皂水不浸润玻璃杯壁 B．肥皂泡表面张力方向和表面垂直 C．肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关 D．肥皂泡表面液体分子间只存在引力，没有斥力 3．下列现象不是由于液体的表面张力而引起的是（　　） A．液体与固体、气体不同，它在不同容器内，尽管形状不同，但体积相同 B．荷叶上的两个水珠相互接触，立即合并到一起 C．新的棉织品水洗后往往会缩水 D．小昆虫能在水面上自由爬动 4．玻璃烧杯中盛有少许水银，在太空轨道上运行的宇宙飞船内，水银在烧杯中呈怎样的形状（如图所示） A． B． C． D． 5．下列现象不是液体的表面张力造成的是（　　） A．两滴水银相接触，立即合并到一起 B．熔化的蜡从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形 C．用熔化的玻璃制成各种玻璃器皿 D．水珠在荷叶上呈球形 6．下列关于生活中的现象解释正确的是（　　） A．压缩气体需要用力，这是气体分子间有斥力的表现 B．重庆的秋冬季节，有时会感到很潮湿，这是由于空气的绝对湿度大 C．缝衣针有时能静止在水面上，是由于缝衣针两侧液体的表面张力与其重力相平衡 D．高海拔地区用普通锅煮不熟饭是因为水的沸点变高了 7．关于液体的表面张力，下列说法正确的是（　　） A．由于液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离小于 B．液体表前张力的方向与液滴垂直并指向液体内部 C．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力 D．液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现 8．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法不正确的是（　　） A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 B．夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故 C．悬浮颗粒越小布朗运动越显著，温度越高布朗运动越剧烈 D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小 9．如图，工匠烧制玻璃制品时，一玻璃管的尖端放在火焰上烧到熔化，待冷却后尖端变钝，下列说法正确的是（　　） A．玻璃是非晶体，高温熔化冷却后转变成了晶体 B．玻璃是晶体，导热性表现为各向同性 C．熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩 D．熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为斥力使其表面扩张 10．如图所示，金属框架的A、B间系一个棉线圈，先使布满肥皂膜，然后将P和Q两部分肥皂膜刺破后，线的形状将如图中的（　　） A． B． C． D． 11．下列说法中错误的是（　　） A．扩散现象可以在液体、气体中发生，也能在固体中发生 B．液体不浸润固体的原因是，附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏 C．单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强不一定减小 D．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动 12．下列关于液体表面张力的说法中，正确的是（　　） A．液体表面张力的存在，使得表面层内分子的分布比内部要密些 B．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子比较稀疏，分子间斥力大于引力 C．液体表面层分子间只有引力而无斥力是产生表面张力的原因 D．表面张力使液体表面有收缩到最小面积的趋势 13．两端开口、粗细相同的洁净玻璃管A和塑料管B竖直插入水中，管中液面的高度如图所示，则（　　） A．A中是毛细现象，B中不是毛细现象 B．A中是不浸润现象，B中是浸润现象 C．B壁附近水分子间的作用力表现为引力 D．只减小两管的直径，管中的液面均上升 14．在一绕地球运转的载人航天空间站内，一只玻璃烧杯中盛有少许水银，下列图中能表示水银在烧杯中呈现的形状是（　　） A． B． C． D． 15．下列有关水的热学现象和结论说法正确的是（　　） A．常温下一个水分子的体积大约为3×10−29 m3 B．2℃的水温低于274K的水温 C．水易流动说明水分子间没有作用力 D．一滴墨水滴入水中最终混合均匀，是因为碳粒受重力的作用 二、多选题 16．如图所示为分子势能Ep与分子间间距r的关系曲线，下列说法正确的是 A．理想气体的分子间平均距离为r2 B．液态油酸分子间的平均距离为r1 C．液体表面处分子间平均距离比r2略大 D．处于熔点的晶体熔化吸热过程中，分子间的平均距离r会发生变化 17．下列说法中正确的是（    ） A．尽管技术不断进步，但热机的效率仍不能达到100%，而制冷机却可以使温度降到热力学零度 B．雨水没有透过布雨伞是液体表面张力的作用导致的 C．气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关 D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气压强的比值 E．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越不明显 18．下列说法正确的是（　　） A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 B．浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现 C．一定质量的0oC的水的内能大于等质量的0oC的冰的内能 D．一些昆虫可以停在水面上，是由于水表面存在表面张力的缘故 三、解答题 19．布伞伞面的孔隙肉眼可见，但雨水却不会从孔隙漏下，简要解释这个现象。 20．如下图所示，水黾被喻为“池塘中的溜冰者”，它在水面上行走时，既不会划破水面，也不会浸湿自己的腿，而且还能像溜冰运动员一样优雅地跳跃和玩耍。请你解释一下，水黾为什么不会掉进水里？ 21．判断下列哪些现象与液体表面张力有关。 （1）雨滴几乎成球形。 （2）肥皂泡的形成。 （3）毛笔蘸水后，笔头聚拢。 （4）船舶能漂浮在水面上。 《2.4液体的表面张力》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A D C C D D C C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 D D C D A CD BCE ACD 1．B 【详解】A．菜籽油滴入水中漂浮在水面主要是因为浮力作用，故A错误； B．密闭容器内悬浮在水中的花粉颗粒移动，是因为水分子热运动撞击花粉颗粒，造成了花粉颗粒受力不平衡，故B正确； C．含有泥沙的浑水经过一段时间会变清是由于泥沙的平均密度大于水的密度，泥沙在重力的作用下向下沉，而上层水变清，故C错误； D．荷叶上的水珠成球形是表面张力的作用，是分子间作用力的结果，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】A．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，肥皂水不浸润蜂蜜和石蜡，但可以浸润玻璃。故A错误； B．肥皂泡表面张力方向和表面平行。故B错误； C．表面张力让液体收缩，而球面是同体积物体最小的表面积，所以肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关。故C正确； D．肥皂泡表面液体分子间既存在引力也存在斥力，合力表现为引力。故D错误。 故选C。 3．A 【详解】A．同一体积的液体在不同容器内有不同的形状，这是由液体分子的排列规律决定的，与表面张力无关。故A正确； B．两个水珠接触后合并到一起，是由于液体的表面张力的作用。故B错误； C．新棉织品水洗后缩水，是因为表面张力使液体表面有收缩的趋势，故C错误； D．小昆虫能在水面上自由爬动，是由于液体的表面张力的作用。故D错误。 故选A。 4．D 【详解】因为水银不浸润玻璃，所以在完全失重的情况下，水银的形状只由表面张力决定．因为表面张力作用下水银的表面要收缩至最小，所以最终水银成球形．故D正确，故选D． 5．C 【详解】A．两滴水银相接触，立即会合并到一起，是表面张力的原因，故A错误； B．熔化的蜡从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形，是因为表面张力使液体表面有收缩的趋势，故B错误； C．用熔化的玻璃制成各种器皿，跟各种模型有关，并非表面张力造成的，故C正确； D．水珠在荷叶上呈球形，是因为表面张力使液体表面有收缩的趋势，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．气体之间分子距离很大，分子力近似为零，用力才能压缩气体是由于气体内部压强产生的阻力造成的，并非由于分子之间的斥力造成，A错误； B．当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定比较大，B错误； C．缝衣针浮在水面上不下沉是液体的表面张力导致的，即缝衣针两侧液体的表面张力与其重力相平衡，C正确； D．而大气压随高度增加而减小，高原上气压低，导致水的沸点变低，因此高原上用普通锅煮不熟饭，D错误。 故选C。 7．D 【详解】A、C项：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，故AC错误； B项：表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直，故B错误； D项：液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现，故D正确． 8．D 【详解】A．物体的内能由物体的体积，温度和物质的量共同决定，所以温度高的物体内能不一定大；但温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能就越大，故A正确； B． 夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故，故B正确； C． 悬浮颗粒越小布朗运动越显著，温度越高布朗运动越剧烈，故C正确； D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，故D错误。 本题选择不正确的，故选D。 9．C 【详解】AB．玻璃是非晶体，高温熔化冷却凝固后仍然是非晶体，故AB错误； CD．玻璃管的尖端放在火焰上烧到熔化，尖端变为球形，是表面张力的作用，因熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩，故C正确，D错误。 故选C。 10．C 【详解】试题分析：由于液体的表面有张力作用，液体表面有收缩的趋势，C对，故选C 考点：考查表面张力 点评：本题难度较小，根据液体表面张力特点判断 11．D 【详解】A．扩散现象可以在液体、气体中发生，也能在固体中发生，A正确，不符合题意； B．液体不浸润固体的原因是，附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏，分子力体现为引力，B正确，不符合题意； C．单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强不一定减小，因为还跟气体分子的动能有关，C正确，不符合题意； D．PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的无规则运动，属于布朗运动，D错误，符合题意。 故选D。 12．D 【详解】A．液体表面张力的存在，使得液体表面绷紧，但表面层分子的分布还是比内部稀疏，故A错误。 BC．液体表面与气体接触，使得表面的分子距离大于液体内部分子间的距离，液体表面层的分子间同时存在引力和斥力，但是由于分子间的距离大于分子的平衡距离，分子间的引力大于斥力，分子力间作用力表现为引力，即存在表面张力，故B、C错误。 D．表面张力使液体表面有收缩到最小面积的趋势，故D正确。 故选D。 13．C 【详解】AB．浸润液体在细管中上升和不浸润液体在细管中下降的现象都是毛细现象，AB错误； C．B壁附近水分子间距大，表现为引力，C正确； D．细管越细，毛细现象越明显，只减小两管的直径，A管液面上升，B管液面下降，D错误。 故选C。 14．D 【详解】因为水银不浸润玻璃，所以在完全失重的情况下，水银的形状只由表面张力决定。在表面张力作用下水银的表面要收缩至最小，所以最终水银成球形，故ABC错误，D正确。 故选D。 15．A 【详解】A．水的摩尔质量为 水的密度为，则水分子的体积约为 故A正确； B．摄氏温度与热力学温度的关系为 故2℃的水的热力学温度为275.15K，比274K大，故B错误； C．水易流动是因为液体具有流动性，不能说明水分子间没有作用力，故C错误； D．一切物质的分子都在不停的做无规则热运动，墨水与水混合均匀是分子热运动导致的扩散现象，不是因为碳粒受重力的作用，故D错误。 故选A。 16．CD 【详解】A．根据图像可以得出，分子势能小的地方，在r0处，所以图中r2=r0；理想气体的分子间平均距离为10r2，因此A错误； B．液态油酸分子间的平均距离为r2，因此B错误； C．表面处分子间平均距离比r2略大，因此C正确； D．处于熔点的晶体熔化吸热过程中，分子间的平均动能不变，内能增加，所以势能增加，距离变化，因此D正确． 17．BCE 【详解】A.根据热力学第二定律，热机的效率不可能达到100%；温度是分子热运动平均动能的标志，分子热运动的平均动能与物体的温度成正比，故绝对零度是不可能达到的，故A错误； B.液体表面分子较为稀薄，分子间距大，表现为引力；雨水没有透过布雨伞是液体表面张力的作用导致的，故B正确； C.做功和热传递都可以改变物体的内能，所以气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关，故C正确； D.空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气压强与相同温度时的水的饱和蒸汽压的比值，故D错误； E.布朗运动是悬浮在液体中的微粒受到液体分子的各个方向的撞击而产生的不规则的运动，微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，各个方向的撞击越趋向均衡，布朗运动越不明显，故E正确． 故选BCE． 【点睛】热力学第二定律，不可能从单一热源吸热而不引起其他变化；液体表面存在张力；空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气压强与相同温度时的水的饱和蒸汽压的比值；布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，固体微粒越大布朗运动越不明显，温度越高运动越明显． 18．ACD 【详解】A．晶体在熔化过程中温度保持不变，食盐具有这样的特点，则说明食盐是晶体，A正确； B．浸润与不浸润的现象不是液体分子作用的表现，是由于液体的表面层与固体表面的分子之间相互作用的结果，B错误； C．由于水结冰要放热，故一定质量的0℃的水的内能大于等质量的0℃的冰的内能，C正确； D．小昆虫可以停在水面上，是由于水表面存在表面张力的缘故，D正确。 故选ACD。 19．因为雨水会在孔隙形成向下弯曲的水面，弯曲水面的表面张力大于孔隙内雨水的重力，所以雨水不会从孔隙漏下。 【详解】因为雨水会在孔隙形成向下弯曲的水面，弯曲水面的表面张力大于孔隙内雨水的重力，所以雨水不会从孔隙漏下。 20．在液体表面层中，液体分子间距大于平衡距离，液体分子之间的相互作用总体上表现为引力，它的作用是使液体表面紧绷，宏观上表现为液体的表面张力，表面张力给水黾以向上的弹力，因此水黾可以在水面上如此活动不会掉进水里。 【详解】在液体表面层中，液体分子间距大于平衡距离，液体分子之间的相互作用总体上表现为引力，它的作用是使液体表面紧绷，宏观上表现为液体的表面张力，表面张力给水黾以向上的弹力，因此水黾可以在水面上如此活动不会掉进水里。 21．（1）（2）（3） 【详解】（1）由于液体表面层分子引力，使得液体表面具有收缩的趋势，雨滴表面张力使表面面积收缩到最小，几乎成球形； （2）吹出来的肥皂泡由于表面张力的作用使其呈球形； （3）毛笔蘸水拿出水面后，外层的笔毛受水的表面张力作用，总要使其表面收缩到最小，因而会收拢在一起； （4）船舶能漂浮在水面上是由于浮力和重力相平衡。 故与液体表面张力有关的现象是（1）（2）（3）。 学科网（北京）股份有限公司 $$