内容正文:
第二章 气体、固体和液体
5 液体
基础过关练
题组一 液体的表面张力
1.(2025云南昆明期中)关于液体的表面张力,下列说法正确的是( )
A.液体的表面张力是由于液体表面层分子排列较为密集,从而产生了分子引力
B.表面张力的方向总是垂直于液面
C.蚊虫可以在水面上运动而不会陷入水中是因为水的表面张力
D.将一块玻璃板轻轻贴着水面,发现很难往上拉起来是因为水的表面张力
2.(2025重庆期中)下面的四种现象中,有一项涉及的液体性质与其他三项不同,该项是( )
A.水黾停在水面上而不沉入水中
B.验血时指尖刺出的小血珠沿着采血细管往上升
C.南宋张世南发现真的桐油可以在篾圈上形成油膜,而掺假的桐油不行
D.王亚平在“天宫课堂”中,展示了悬浮在太空舱里的水滴呈现球状
3.(2025江苏镇江期中)如图所示为我国航天员王亚平在空间站中演示“水球气泡实验”时的情景,她往水球中注入一个气泡,气泡静止在水球中,水球悬在空中。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.由于完全失重,气泡中气体压强为零
B.太空中,水分子停止热运动
C.水球是表面张力作用形成的
D.水泡受到水的浮力作用
4.(2025湖北荆门期中)关于液体表面张力,下列说法正确的是( )
A.图甲中的液体表面层分子间作用力表现为引力,所以分子间的距离小于平衡距离
B.图甲中的液体表面层分子间的距离小于液体内部分子间的平均距离,产生表面张力
C.图乙中液体表面张力方向与液面相切
D.图乙中液体表面张力方向与液面垂直
5.(2025北京海淀期中,改编)液体的表面张力会使液体表面总处于绷紧的状态。设想在液面上作一条分界线,表面张力的作用表现:在分界线两边液面以一定的拉力F相互作用,F的大小与分界线的长度l成正比,即F=σl(σ为液体的表面张力系数),F的方向总是与液面相切,并垂直于液面的分界线。小明设计了一个简易装置来测量某液体的表面张力系数。如图所示,间距为l的U形细框上放置一细杆MN,两者间摩擦不计,将装置从肥皂水中取出后水平放置,会形成一水平膜(忽略膜受到的重力),甲、乙分别为俯视图和正视图,由于表面张力作用,膜的上、下表面会对MN产生水平向左的力。小明用一测力计水平向右拉住MN使其保持静止,测力计示数为F0,接着用该肥皂水吹成了球形肥皂泡,如图丙所示。当肥皂泡大小稳定时,测得其球形半径为R。则小明测得肥皂水的表面张力系数和肥皂泡内、外气体对右侧半球膜的压强差分别为( )
A., B.,
C., D.,0
题组二 浸润和不浸润
6.(2025广东韶关期中)一种液体不浸润某种固体的原因是( )
A.液体分子对固体分子的吸引比固体分子之间的吸引弱
B.液体分子对固体分子的吸引比固体分子之间的吸引强
C.固体分子对液体分子的吸引比液体分子之间的吸引弱
D.固体分子对液体分子的吸引比液体分子之间的吸引强
7.(2025江苏南通统考)将蒲公英的球状冠毛泡到水里,表面的绒毛将水撑开形成了一个保护罩,再拿出来,绒毛还能保持干燥,如图所示,原因是( )
A.泡的时间短
B.水浸润绒毛
C.水虽浸润绒毛,但有水的表面张力作用
D.水不浸润绒毛,同时有水的表面张力作用
8.(2025北京东城期末)水能够浸润玻璃。向正方体的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( )
题组三 液晶
9.(2025福建泉州期中)下列关于液晶的说法中正确的是( )
A.液晶是具有液体性质的晶体
B.液晶分子在特定方向排列比较整齐
C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下,能够发光
D.所有物质在一定条件下都能成为液晶
10.(创新题·新情境)(2025江苏苏州期中)如图所示,通电雾化玻璃是将液体高分子晶膜固定在两片玻璃之间,未通电时,看起来像一块毛玻璃,不透明;通电后,看起来像一块普通玻璃,透明。下列说法正确的是( )
A.液晶是液态的晶体
B.液晶具有光学性质的各向同性
C.不通电时,入射光在液晶层发生了全反射,导致光线无法通过
D.通电时,入射光在通过液晶层后按原方向传播
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C
2.B
3.C
4.C
5.C
6.C
7.D
8.A
9.B
10.D
1.C 液体的表面张力是由于液体表面层分子排列较为稀疏,分子间作用力表现为引力,故A错误;表面张力的方向总是与液面相切,故B错误;蚊虫可以在水面上运动而不会陷入水中是因为水的表面张力,故C正确;将一块玻璃板轻轻贴着水面,发现很难往上拉起来是因为大量水分子与玻璃发生吸引的作用,该作用力垂直于接触面,而表面张力与液面相切,故D错误。
2.B 水黾停在水面上而不沉入水中,是因为水的表面张力;验血时指尖刺出的小血珠沿着采血细管上升,这是毛细现象;真的桐油可以在篾圈上形成油膜,而掺假的桐油不行,这与桐油的表面张力有关;悬浮在太空舱里的水滴呈现球状,也是由于表面张力。故选B。
3.C 气体压强是气体分子不停地运动与器壁撞击的结果,与重力无关,气泡中气体压强不为零,故A错误;分子一直在做无规则的热运动,故B错误;水与空气界面处,水分子较为稀疏,分子间作用力表现为引力,产生表面张力,使水的表面趋于最小,形成水球,故C正确;在失重状态下,气泡不会受到浮力作用,故D错误。
4.C 图甲中的液体表面层分子间作用力表现为引力,所以分子间的距离大于平衡距离,故A错误;图甲中的液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的平均距离,表面层分子之间的作用力表现为引力,产生表面张力,故B错误;图乙中液体表面张力方向垂直于分界线MN,与液面相切,故C正确,D错误。
5.C 肥皂膜上下两个表面都存在表面张力,故有F0=2σl,得到肥皂水的表面张力系数为σ=,右侧半球膜受到膜内、外气体的压力和膜边缘的表面张力,如图,根据平衡条件可知F内=F外+F,因肥皂泡的内、外表面都存在表面张力,故肥皂泡内、外气体对右侧半球膜的压力差为F内-F外=F=2σ·2πR=2··2πR=,故压强差为Δp==,故选C。
6.C 液体不浸润固体是由于固体分子对液体分子的吸引力比液体分子之间的吸引力弱,因此,液体分子更倾向于彼此结合而非附着在固体表面,导致液体在固体表面收缩成液滴,形成不浸润现象。故选C。
名师点津
当液体分子受到固体分子的吸引力较强时,附着层内的液体分子比液体内部的密集,附着层内液体分子间的作用力表现为斥力,附着层的液体有扩张的趋势,形成浸润现象。
当液体分子受到固体分子的吸引力较弱时,附着层内的液体分子比液体内部的稀疏,附着层内液体分子间的作用力表现为引力,这时附着层有收缩的趋势,形成不浸润现象。
7.D 将蒲公英的球状冠毛泡到水里,表面的绒毛将水撑开形成了一个保护罩,再拿出来,绒毛还能保持干燥,原因是水不浸润绒毛,同时有水的表面张力作用,故选D。
8.A 水处于完全失重状态,由于水能够浸润玻璃,水吸附在玻璃表面,在表面张力的作用下,中间有球形的气泡,故选A。
9.B 液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态,其既具有液体的流动性,又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质,即液晶分子在特定方向排列比较整齐,故A错误,B正确;在外加电压的影响下,液晶自身并不能发光,而是由于液晶通电时,排列变得更加有秩序,使光线容易通过,故C错误;并不是所有物质都能成为液晶,只有少数物质在特定条件下才能成为液晶,故D错误。
10.D 液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态,分子取向排列的液晶具有光学性质的各向异性,A、B错误。不通电时,即在自然条件下,液晶层中的液晶分子无规则排列,入射光在液晶层发生了漫反射,穿过玻璃的光线少,所以看起来像毛玻璃,不透明;通电时,液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列,入射光在通过液晶层后按原方向传播,C错误,D正确。
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