内容正文:
课时测评8 表面张力和毛细现象 材料及其应用
(时间:30分钟 满分:60分)
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(选择题1-9题,每题5分,共45分)
1.关于液体的表面张力,下列说法中正确的是( )
A.液体表面张力是液体各部分之间的相互吸引力
B.液体表面层分子的分布比内部稀疏,分子力表现为零
C.不论是水还是水银,表面张力都会使表面收缩
D.表面张力的方向与液面垂直
答案:C
解析:液体表面张力就是液体表面各部分之间相互吸引的力,A错误;液体的表面层分子要比内部稀疏些,分子间的距离较内部分子间的距离大,表面层分子间表现为引力,B错误;液体的表面张力总使液面具有收缩的趋势,C正确;液体表面张力的方向总是与液面相切,总是跟液面分界线相垂直,D错误。
2.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离开液面,则( )
A.天平仍然平衡
B.由于铁丝离开液面沾上液体,重量增加而使天平平衡破坏,左端下降
C.由于铁丝刚离开液面,和液面间生成一液膜,此液膜的表面张力使天平左端下降
D.以上说法都不对
答案:C
解析:铁丝在刚离开液面时,和液面之间形成一层膜,膜中分子密度小,分子稀疏,分子力表现为引力,对铁丝产生向下的拉力作用,使天平左端下降。故C正确,A、B、D错误。
3.我们在河边会发现有些小昆虫能静止在水面上,这是因为( )
A.小昆虫所受的重力可忽略
B.小昆虫所受的重力与浮力平衡
C.小昆虫所受的重力与水的表面张力平衡
D.表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”,对小昆虫产生一个向上的支持力,小昆虫所受的重力和支持力平衡
答案:D
解析:小昆虫静止在水面上是表面张力在起作用,表面张力使水面收缩形成一个“膜”,正是这个“膜”托住了小昆虫,即膜对小昆虫的支持力与小昆虫所受的重力平衡,故D正确。
4.石墨烯是从石墨中分离出来的单原子层石墨,它具有超强导电、导热的性能。下列关于石墨烯的说法中错误的是( )
A.石墨烯属于一种新型化合物
B.石墨烯的碳原子之间存在间隔
C.石墨烯可作散热材料
D.石墨烯可作电池的电极
答案:A
解析:石墨烯是从石墨中分离出来的单原子层石墨,是一种石墨单质,A错误;根据分子动理论可知,构成石墨烯的碳原子之间存在间隔,并且在永不停息地做无规则的热运动,B正确;石墨烯具有超强导电、导热的性能,可用作散热材料和电池的电极,C、D正确。故A项符合题意。
5.下列不属于液晶性质的是( )
A.流动性 B.各向异性
C.温度效应 D.荧光效应
答案:D
解析:液晶具有流动性、各向异性和温度效应,不具有荧光效应。故D正确,A、B、C错误。
6.日本一位材料研究所的科学家发明了一种“碳纳米管温度计”,这种温度计被认定是世界上最小的温度计。研究人员在长约6~10 nm,直径为7~10 nm的碳纳米管中充入液态的金属镓。当温度升高时,管中的镓就会膨胀,通过电子显微镜就能读取温度值。这种温度计测量的范围可以从18 ℃到490 ℃,精确度较高,可用于检查电子线路是否异常,测定毛细血管的温度等许多方面。由以上信息判断下列推测中不正确的是( )
A.碳纳米管的体积在18 ℃至490 ℃之间随温度变化很小,可忽略不计
B.金属镓的体积在18 ℃至490 ℃之间随温度变化很小,可忽略不计
C.金属镓的体积在18 ℃至490 ℃之间随温度变化比较均匀
D.金属镓的熔点很低,沸点很高
答案:B
解析:由题中信息知这种温度计测温范围为18~490 ℃,精确度高,可以推断,在测温范围内,碳纳米管体积变化很小,而金属镓的体积随温度均匀变化,故错误的选项为B,A、C、D正确。
7.关于液体的表面张力,下列说法中正确的是( )
A.游禽用嘴把油脂涂到羽毛上,其目的是改变水的表面张力
B.透过布制的伞面可以看见纱线缝隙,而伞面不漏雨水,这是由于表面张力的作用
C.液体表面张力产生的原因是液体表面层的分子间距离比较大,分子力表现为引力,其方向指向液体内部
D.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开,这是由于水膜具有表面张力
答案:B
解析:游禽用嘴把油脂涂到羽毛上,其目的是使水不浸润羽毛,A错误;透过布制的伞面可以看见纱线缝隙,而伞面不漏雨水,这是由于液体表面张力的作用,在伞面上形成了水膜,阻碍了雨水的渗透,B正确;液体表面张力产生的原因是液体表面层的分子间距离比较大,分子力表现为引力,故液体表面存在张力,其方向跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直,C错误;当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开,这是由于分子间引力及大气压力的作用,D错误。
8.如图所示,金属圈内阴影部分表示肥皂膜,它被棉线分割成a、b两部分。若将肥皂膜的a部分用热针刺破,棉线的形状是选项图中的( )
答案:D
解析:肥皂膜未被刺破时,作用在棉线两侧的表面张力互相平衡,棉线可以有任意形状。当把肥皂膜的a部分刺破后,在肥皂膜的b部分的表面张力的作用下,棉线将被绷紧,肥皂膜有收缩到面积最小的趋势,故D正确。
9.水能够浸润玻璃。向玻璃鱼缸内注入一定体积的水(图中阴影区域),然后盖上玻璃板,完全密封。如果把这个鱼缸放置在天宫空间站,即处于完全失重的环境中,则稳定后鱼缸内水的形状可能是( )
答案:A
解析:水处于完全失重状态,由于水对玻璃的浸润性,在表面张力的作用下,水应该吸附在容器的内表面呈现A选项所示的形状。故选A。
10.(7分)如图所示,把橄榄油滴入水和酒精的混合液里,当混合液的密度与橄榄油密度相同时,滴入的橄榄油呈球状悬浮在混合液中,为什么?
答案:见解析
解析:滴入混合液中的油滴,受到竖直向下的重力和混合液对它竖直向上的浮力作用。由于油的密度与混合液的密度相同,使得油滴好像处于失重状态。油滴在表面张力的作用下,收缩液面有使液面尽量减小的趋势。因为在同体积的几何体中。球的表面积最小,所以油滴在表面张力作用下收缩成球状悬浮在混合液内。
11.(8分)如图所示,在培养皿内注入清水,让两根细木杆相互平行地浮在水面上,再在细木杆之间轻轻地滴入几滴酒精,两根细木杆会“自动”分离,请你解释这一现象。
答案:见解析
解析:漂浮在水面上的两细木杆,原来两边受到的液体表面张力大小相等、方向相反,处于平衡状态,滴入酒精后,两细木杆之间的液体表面张力减小,使得两细木杆间的液体表面张力比外侧的液体表面张力小,两细木杆就会分离。
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