内容正文:
第2章 固体与液体
第2节 表面张力和毛细现象
基础过关练
题组一 表面张力
1.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.小昆虫的重力可忽略
B.小昆虫的重力与浮力平衡
C.小昆虫的重力与表面张力平衡
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,小昆虫的重力和支持力平衡
2.(2023河北邯郸月考)如图所示,先把一个棉线圈拴在铁丝环上,再把环在肥皂水里浸一下,使环上布满肥皂的薄膜,如果用热针刺破棉线里那部分薄膜,则棉线圈将成为 ( )
A.椭圆形 B.长方形 C.圆形 D.任意形状
3.(2024辽宁辽阳一模)春天来了,雨后荷叶上有很多晶莹剔透的水珠,如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.荷叶上的水珠呈球形是因为水珠受到重力
B.在水珠表面层,水分子间的作用力表现为引力
C.在水珠表面层,水分子间的作用力表现为斥力
D.在水珠表面层,水分子间的作用力为零
4.(2024湖北孝感期中)“天宫课堂”中,王亚平将分别挤有水球的两块板慢慢靠近,直到两个水球融合在一起,再把两板慢慢拉开,水在两块板间形成了一座“水桥”。与“水桥”形成主要原因不相同的现象是 ( )
A.水黾可停在水面上
B.空间站里折纸在水膜中逐渐展开
C.荷叶上的露珠呈扁平球形
D.玻璃上的石蜡熔化呈圆形
5.(多选题)正确佩戴口罩是日常预防飞沫传播和呼吸道感染的有效途径之一。合格的医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的,图为一水滴落在某防护口罩内侧的示意图,以下说法正确的是 ( )
A.图片中的口罩内侧的材料不合格
B.图片中水滴形状的成因与液体表面张力有关
C.图片中水滴与口罩间附着层内水分子比水滴内部分子密集
D.图片中水滴与口罩间附着层内水分子间作用力表现为引力
题组二 浸润与不浸润现象
6.(多选题)下列有关浸润和不浸润现象的解释正确的是 ( )
A.在夏季,人穿棉线衣服感觉舒适是因为棉线能被汗水浸润
B.单杠、双杠运动员上杠表演前,在手及杆上涂镁粉,是因为镁粉能被水浸润
C.布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙,但雨伞不漏雨水是因为伞面不能被水浸润
D.酒精灯的灯芯通常用棉线做成,因为棉线能被酒精浸润
7.(2023山东青岛十七中期中)神舟十二号航天员刘伯明曾在太空中用毛笔写下“理想”二字。在太空舱内使用的毛笔、墨汁和纸张都是特制的,毛笔笔尖内部存在毛细管能够吸墨,笔尖与纸张接触时,墨汁就从笔尖转移到纸上。在太空舱内 ( )
A.使用普通中性笔也能流畅书写
B.墨汁分子间不存在作用力
C.墨汁不浸润毛笔笔尖
D.墨汁浸润纸张
8.(2024上海徐汇期中)在测温装置的槽内分别放入水银和水,液面出现如图所示现象,下列说法正确的是 ( )
A.水不浸润玻璃
B.水银浸润玻璃
C.玻璃分子对附着层内水分子的吸引力大于水内部分子之间吸引力
D.玻璃分子对附着层内水银分子的吸引力大于水银内部分子之间吸引力
题组三 毛细现象
9.(多选题)在下列现象中属于毛细现象的是 ( )
A.水银温度计中液柱的升高
B.植物从土壤中吸收水分
C.人体中血管里的血液循环
D.用棉线作为酒精灯的灯芯
10.用内径很小的玻璃管做成的水银气压计,其读数比实际气压 ( )
A.偏大 B.偏小
C.相同 D.无法解释
11.(2024江苏南通月考)宇航员在“天宫课堂”中演示毛细现象时,将三根内径不同的细管插入水槽,稳定后三根管中液面(忽略液面形状)的高度是下图中的 ( )
12.关于液体,下列说法不正确的是 ( )
A.液体表面张力是液体表面层分子之间的相互作用力,表面张力的方向与液面垂直
B.液体表面层分子的分布比内部稀疏,分子力表现为引力
C.不浸润现象中,附着层里分子间表现出吸引力;浸润现象中,附着层里分子间表现出排斥力
D.毛细管插入跟它浸润的液体中时,管内液面上升,插入跟它不浸润的液体中时,管内液面下降
题组四 液晶
13.液晶电视不断降价,逐步走进了千家万户。液晶电视的关键部件是液晶层,下列关于液晶层的工作原理说法中正确的是 ( )
A.液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向异性
B.液晶的光学性质不随温度的变化而变化
C.液晶的光学性质不随外加电压的变化而变化
D.液晶的光学性质随压力的变化而变化
14.液晶能够显示数码和图像,其原因是 ( )
A.液晶在温度、压力、摩擦、电磁的作用下,其分子排列发生变化,改变了液晶的光学性质
B.有的液晶在电压的作用下能由透明状态变浑浊,可用来显示数码和图像
C.有的液晶可以随温度的变化而改变颜色
D.有的液晶既可以探测温度又可以显示数码
能力提升练
题组 液体的性质
1.(2024广东茂名一中开学联考)两端开口的洁净玻璃管竖直插入液体中,管中液面被阴影部分挡住了。下列说法正确的是 ( )
A.该液体对玻璃是浸润的
B.管中阴影部分液面一定是向上凸起的
C.减小管的直径,管中液面会上升
D.液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用强
2.(2023吉林白城通榆一中期中)下列说法错误的是 ( )
A.浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现
B.一定质量的0 ℃的水的内能等于相同质量的0 ℃的冰的内能
C.干旱天气里锄松土壤,破坏土壤中的毛细管,有利于保存地下水分
D.一些昆虫可以停在水面上,是由于水表面存在表面张力
3.(2023浙江宁波光华学校模拟)如图所示,蜘蛛网的主干纤维上分布着许多纤维凸起,可作为水蒸气凝结为水珠的凝结核,在朝阳下宛如珍珠项链。下列说法正确的是 ( )
A.清晨的露珠格外明亮,这是阳光照射进小水珠后的折射现象
B.由于露珠受到重力作用,所以露珠呈现的是上小下大的近似球状的水滴,与表面张力无关
C.水珠悬挂在蜘蛛网上,说明水可以浸润蜘蛛丝
D.不同的水珠之间靠静电力相互吸引
4.(2023山东临沂莒南一中开学考试)“挤毛巾”和“液桥”都是国际空间站展示的有趣实验。宇航员先将干毛巾一端沾水后能使得整个毛巾完全浸湿,然后再用双手试图拧干,只见毛巾被挤出的水像一层果冻一样紧紧地吸附在毛巾的外表面,宇航员的手也粘有一层厚厚的水。2022年3月23日,我国航天员王亚平在空间站做了“液桥实验”,如图所示。关于这两个现象的描述不正确的是 ( )
A.在地球上能将湿毛巾“拧干”是因为水不能浸润毛巾
B.干毛巾沾水变得完全浸湿是毛细现象
C.水对航天员的手和液桥板都是浸润的
D.“液桥”实验装置脱手后两液桥板最终合在一起,这是水的表面张力在起作用
5.(2024江苏扬州期末)如图所示,水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层,附着在玻璃上;在蜡面上可来回滚动而不会扩展成薄层。下列说法正确的是 ( )
A.水浸润石蜡
B.玻璃面上的水没有表面张力
C.蜡面上水分子间作用力表现为斥力
D.水与玻璃的相互作用比水分子间的相互作用强
答案与分层梯度式解析
第2章 固体与液体
第2节 表面张力和毛细现象
基础过关练
1.D 小昆虫能静止在水面上是因为小昆虫所受的合外力为零,表面张力不是作用于小昆虫上的力,而是液体表面层中的作用力,故选D。
2.C 液体在表面张力的作用下有收缩到最小的趋势,因此棉线圈将成为圆形,故选C。
3.B 荷叶上的水珠呈球形是因为液体的表面张力,故A错误;在水珠表面层,水分子相对于水珠内部分布比较稀疏,水分子间的作用力表现为引力,故B正确,C、D错误。
4.D 水黾可停在水面上、空间站里折纸在水膜中逐渐展开、荷叶上的露珠呈扁平球形与“水桥”形成原因相同,都是由于水的表面张力;玻璃上的石蜡熔化呈圆形是因为玻璃导热的各向同性。故选D。
5.BD 根据题意,合格的医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的,如题图所示,水没有浸润口罩内侧,所以图片中的口罩内侧的材料合格,A错误;如题图所示,小水滴几乎为球形是由液体表面张力造成的,图片中水滴与口罩间附着层内水分子比水滴内部分子稀疏,分子间作用力表现为引力,使液体表面绷紧,B、D正确,C错误。
6.ABD 棉线能被水浸润,棉线衣服吸收汗水后能使汗水很快地蒸发,人才会感觉舒适,故A对;镁粉能被水浸润,所以运动员上杠表演前,在手及杆上涂镁粉,可以带走运动中流出的汗水,防止打滑,故B对;布制雨伞不漏雨水是因为水浸润伞面后水的表面张力作用,C错;酒精灯灯芯通常用棉线做成,是因为酒精对棉线是浸润液体,D对。
7.D 由于太空中处于失重状态,使用普通中性笔不能流畅书写,故A错误;由于分子间相互作用不受重力影响,则墨汁分子间存在相互作用力,故B错误;在太空舱内仍能用毛笔书写的原理是毛细现象,即墨汁能浸润毛笔笔尖和纸张,故C错误,D正确。
8.C 由题图所示现象可知,水浸润玻璃,水银不浸润玻璃,浸润与否关键看附着层的分子间距与液体内部分子间距比较,如果附着层中的分子密度大(原因是容器壁对液体分子的吸引力大于液体内部分子之间的吸引力),则附着层中的分子作用力表现为斥力,使得液面张开,表现为浸润现象。故选C。
9.BD 水银温度计中的液柱升高是由于水银受热膨胀,不是毛细现象,A项错误;植物从土壤中吸收水分是依靠植物中的一些毛细管,是利用了毛细现象,B项正确;人体中的血液在血管中循环是由于心脏的作用,给血液提供动力,不是毛细现象,C项错误;酒精对棉线是浸润的,酒精通过棉线中的小孔由下往上缓慢输送,使酒精灯燃烧,利用了毛细现象,D项正确。
10.B 因为水银不浸润玻璃,所以玻璃管中的水银呈凸形;因为玻璃管很细,会发生毛细现象,使水银柱下降,所以气压计的读数应比实际气压偏小,选项B正确。
11.D 在太空中,完全失重,不考虑重力影响,毛细现象中的表面张力作用使粗细不同的细管中液体充满整个管子,故选D。
12.A 液体表面张力是液体表面层分子之间的相互作用力,表面张力的方向沿液面的切线方向,选项A错误。液体表面层分子的分布比内部稀疏,分子力表现为引力,选项B正确。浸润现象中,附着层里的分子比液体内部密集,附着层里分子间表现出排斥力;不浸润现象中,附着层里的分子比液体内部稀疏,附着层里分子间表现出吸引力,故C正确。毛细管插入跟它浸润的液体中时,管内液面上升,插入跟它不浸润的液体中时,管内液面下降,选项D正确。此题选择不正确的,故选A。
13.D 液晶分子在特定方向排列比较整齐,具有各向异性,但分子的排列是不稳定的,A错误;温度、压力、外加电压等因素变化时,都会改变液晶的光学性质,B、C错误,D正确。
14.B 液晶能够显示数码和图像,主要原因是在电压的作用下能由透明状态变浑浊,B正确;液晶在温度、压力、摩擦、电磁的作用下,其分子排列发生变化,液晶的光学性质发生变化,有的液晶可以随温度的变化而改变颜色,可以用来探测温度,也可以显示数码,但这些不是液晶显示数码和图像的原因,A、C、D错误。
能力提升练
1.B 根据图像可知,液体与玻璃的附着层沿固体表面收缩,则该液体对玻璃是不浸润的,故A错误;不浸润时管内液面是凸起的,故B正确;不浸润液体中,减小管的直径,管中液面会进一步下降,故C错误;在不浸润现象中,液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用弱,故D错误。
2.B 浸润和不浸润现象是液体分子间具有相互作用力的表现,故A正确;水结冰时要释放热量,所以一定质量的0 ℃的水的内能大于相同质量的0 ℃的冰的内能,故B错误;干旱天气里锄松土壤,能破坏土壤中的毛细管,有利于保存地下水分,故C正确;一些昆虫可以停在水面上,是利用了水的表面张力,故D正确。本题要求选择错误的,故选B。
3.C 清晨的露珠格外明亮,是由于露珠内部发生了全反射,经过多次全反射进入人眼,所以看起来格外明亮,故A错误;由于表面张力的作用,露珠呈球形,由于露珠受重力,所以呈上小下大的椭球形,故B错误;水珠悬挂在蜘蛛网上,说明水可以浸润蜘蛛丝,故C正确;不同的水珠之间靠分子间引力相互吸引,故D错误。
4.A 水能浸润毛巾,在地球上能将湿毛巾“拧干”是因为重力的作用,故A错误,符合题意;水可以浸润毛巾,毛巾中有很多的小缝隙,就相当于有很多的毛细管,水会往毛巾缝隙扩散,干毛巾沾水变得完全浸湿是毛细现象,故B正确,不符合题意;浸润指液体与固体发生接触时,液体附着在固体表面或渗透到固体内部的现象,水对航天员的手和液桥板都是浸润的,故C正确,不符合题意;“液桥”实验装置脱手后两液桥板最终合在一起,这是水的表面张力在起作用,故D正确,不符合题意。
5.D 水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层,是浸润现象,说明水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强,玻璃面上的水存在表面张力,水可以在蜡面上来回滚动而不会扩展成薄层,是不浸润现象,水在蜡面上不浸润,则水分子间作用力表现为引力。故选D。
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