内容正文:
2.5 液体五种题型(基础卷)
题型一 液晶与液体微观结构
题型二 表面张力及其应用
题型三 浸润、不浸润与毛细现象
题型四 图示现象综合分析
题型五 综合判断与计算
题型一 液晶与液体微观结构
【解题技巧】(液体分子间距与固体接近,分子在平衡位置附近振动一段时间后可移动到别处,因此液体有一定体积却无固定形状,且具有流动性。液晶介于固态与液态之间,既有液体的流动性,又像晶体一样具有光学各向异性,其分子排列对外界温度与电压敏感,显示器正是利用这一特性工作的。非液晶液体表现为各向同性,概念判断紧扣分子排列方式与宏观性质的对应关系即可。)
1.液晶属于( )
A.固态 B.液态 C.气态 D.固态和液态之间的中间态
2.下列关于温度及内能的说法正确的是( )
A.温度升高,物体的内能一定增大
B.温度高的物体比温度低的物体的内能大
C.内能不相同的物体,它们的分子平均动能一定不相同
D.1kg100℃的水的内能小于1kg100℃的水蒸气的内能
3.分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图像如图甲、乙两条曲线所示(对应情况未知,取无穷远处的分子势能)。下列说法正确的是( )
A.图甲为分子势能与分子间距离的关系图像
B.当时,分子势能为零
C.随着分子间距离的增大,分子力先减小后一直增大
D.分子力做正功,分子势能就一定减小
4.固体金属镓在人手上即可熔化为液体,则( )
A.液体镓内部分子间的距离等于平衡距离
B.液体镓表面分子间作用力表现为引力
C.固体镓中原子排列不规则
D.液体镓中原子的运动速率都相同
题型二 表面张力及其应用
【解题技巧】(液体表面层分子比内部稀疏,分子间距离大于平衡距离,分子力表现为引力,使液面像绷紧的弹性膜,有收缩到最小的趋势。表面张力方向与液面相切、垂直于分界线,温度越高表面张力系数越小,掺入杂质一般也会使其减小。解释水黾停驻、肥皂泡呈球形、清晨露珠成球等现象时,统一用液面收缩趋势作答;判断力方向先画分界线再定指向。)
5.下列现象不是液体的表面张力造成的是( )
A.船浮在水面上
B.玻璃管的裂口在火焰上烧熔后尖端变钝
C.水黾停在水面上
D.水珠在荷叶上近似球形
6.在玻璃的蒸发皿中,较小的水银滴接近球形,较大的水银滴呈扁平形,下列说法中正确的是( )
A.较大水银滴呈扁平形,是因为水银浸润玻璃
B.较小水银滴接近球形,是因为液体表面张力
C.太空中水银表面张力消失
D.太空中所有水银滴均呈扁平形
7.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.小昆虫受到的重力可忽略
B.小昆虫受到的重力与浮力平衡
C.小昆虫受到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,小昆虫受到的重力和支持力平衡
8.如图所示,布满了肥皂膜的金属框架上有一段质量不计的棉纱,现将金属框架下部分的肥皂膜刺破,则棉纱呈现的形状最有可能是( )
A. B.
C. D.
9.中国空间站的太空科普课上,有一个实验是航天员在太空拧毛巾,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。关于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
题型三 浸润、不浸润与毛细现象
【解题技巧】(浸润与否由液体与器壁分子间的吸引力同液体内部分子间吸引力的强弱对比决定:前者强则浸润,液面呈凹形且沿壁延展;后者强则不浸润,液面呈凸形并收缩成珠。毛细现象是浸润液体在细管中上升、不浸润液体下降的表现,管越细升降越显著,直至与液柱重力平衡。毛巾吸水、砖块吸潮、土壤返潮都属于毛细现象,解释时先判断浸润性,再说明表面张力与器壁作用。)
10.关于浸润和不浸润及毛细现象,下列说法中正确的是( )
A.水银是浸润液体,水是不浸润液体
B.在内径小的容器里,如果液体能浸润容器壁,则液面呈凹形,且液体在容器内上升
C.如果固体分子对液体分子的引力较强,就会形成不浸润现象
D.两端开口、内径不同的几支细玻璃管竖直插入水中,管内水柱高度相同
11.下面属于毛细现象的是( )
A.昆虫水黾能浮于水面而不下沉 B.两块纯净的铅压紧后难以分开
C.布制的伞面有细孔但不漏雨水 D.压紧土壤可把地下水分引上来
12.合格的医用口罩内侧使用对水不浸润的材料,如图所示为一滴水滴在医用口罩内侧的示意图。以下说法正确的是( )
A.图中水滴与空气接触的表面层的水分子比水滴的内部密集
B.该口罩为不合格产品,其内侧材料对所有的液体都浸润
C.该口罩为合格产品,其内侧材料并非对所有的液体都不浸润
D.图中水滴附着层(即固液接触层)内水分子比水滴内部密集,因为附着层水分子受到的水滴内分子的作用力比受到的口罩内侧固体材料分子的作用力小
13.两端开口的洁净玻璃管竖直插入液体中,管中液面如图所示,则( )
A.该液体可能是水
B.该液体对玻璃是浸润的
C.减小管的直径,管中液面会下降
D.液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用强
14.把粗细不同的三根毛细管插入水和水银中,液柱如图所示,正确的现象应是( )
A. B.
C. D.
题型四 图示现象综合分析
【解题技巧】(图像与示意图题先认清坐标与符号含义:分子力、分子势能随距离变化的图线中,势能最低点对应平衡位置,此处引力与斥力平衡;分子速率分布图反映温度越高峰值越向高速方向移动。对装置示意图,抓住液面形状判断浸润与否、抓住液柱升降判断管径粗细与毛细强弱。作答时先说明图线或图示的物理含义,再逐项比对选项,注意图线弯曲处分子间作用力方向的变化。)
15.对于下列两幅图的说法,正确的是( )
A.甲图中液面的高度差与玻璃管的粗细无关
B.甲图中容器中所装的液体与玻璃是浸润的
C.乙图中液体表面层分子间作用力表现为斥力
D.乙图中液体表面张力的方向总是与液面垂直
16.下列有关热现象说法正确的是( )
A.图甲为布朗运动产生原因的示意图,微粒越大,液体分子沿各方向撞击它的数量越多,布朗运动越明显
B.图乙中,水黾停在水面而不沉,是浮力作用的结果
C.丙图中,在r由r1变到r2的过程中分子力做正功
D.由丁图可知,T1代表的温度大于T2代表的温度
17.下列说法正确的是( )
A.图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图,连线表示小炭粒的运动轨迹
B.图乙是某材料制作的细管竖直插入水中的情景,证明水不浸润该材料
C.图丙是理想气体分子速率的分布规律,气体在②状态下的分子平均动能大于①状态下的分子平均动能
D.图丁中一只水黾能停在水面上,是浮力作用的结果
18.下列四幅图片涉及的物理现象,说法正确的是( )
A.甲图中肥皂泡呈球形,是因为受到大气压强作用
B.乙图中玻璃管内的水银面呈凸形,说明水银不能浸润玻璃
C.丙图中挤压两个铅柱,它们能粘在一起,是因为分子间存在斥力
D.丁图中在一杯热水中滴入红墨水,水很快变红,该现象在冷水中会更明显
19.厨房里蕴藏着丰富的物理知识,下列说法正确的是( )
A.切开的西瓜用保鲜膜封住,可以加快水分的蒸发
B.将冰冻水饺放在沸水里,其中的冰在熔化过程中放出热量
C.从冰箱拿出的冰激凌周围出现“白气”,这是冰升华形成的水蒸气
D.淋上芝麻酱的热干面香气四溢,是由于分子在不停地做无规则运动
20.关于下列各图所对应现象的描述,正确的是( )
A.图甲中水黾可以停在水面,是因为受到水的表面张力作用
B.图乙中玻璃容器中的小水银滴呈椭球形,是因为水银分子之间存在斥力
C.图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降,说明水浸润塑料笔芯
D.图丁中拖拉机锄松土壤,是为加强土壤的毛细现象
21.关于热学知识的理解,下列说法中正确的是( )
A.多晶体的物理性质呈现各向异性
B.液体表面张力产生原因是液体表面层分子间距离比较大,分子力表现为斥力
C.昆虫在表面张力的作用下停在水面上,本质就是受到了水的浮力
D.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度可以保持不变
22.下列说法中错误的是( )
A.物体温度越高,分子平均动能越大
B.液体的表面张力使液面具有收缩的趋势
C.单晶体具有各向异性且外形规则
D.物体的体积越大,分子势能就越大
题型五 综合判断与计算
【解题技巧】(综合题先明确研究对象与物理过程:涉及液面、液柱时先由受力平衡确定内部压强,再结合气体实验定律列方程求解;判断推理类逐项核对概念,把现象归因于表面张力、浸润性与分子引力三类根源。多选类小题善用排除法,先排除概念错误项再比较剩余选项;数值计算注意单位统一,最后把结果代回检验是否符合实际情景与数量级。)
23.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,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(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用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,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,由于表面张力的缘故,膜的上、下表面会对产生水平向左的力。小明用一测力计水平向右拉住使其保持静止,测力计示数为,接着用该肥皂水吹成了球形肥皂泡,如图所示。当肥皂泡大小稳定时,测得其球形半径为R。下列说法正确的是( )
A.表面张力形成的原因是表面层分子相比液体内部更密集些
B.测得肥皂水的表面张力系数为
C.肥皂泡内部气体压强小于外部大气压强
D.肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压力差为
24.(多选)下列情况属于毛细现象的是( )
A.叶面上的露珠呈球形
B.墨水瓶被打翻了,用粉笔可以把墨水吸干
C.植物根部的养分,能升到植物的上部
D.自来水笔灌墨水时,把皮管按几下,墨水就被吸到皮管里去了
25.(多选)下列说法中正确的是( )
A.空中小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
B.液体具有流动性是因为液体分子间没有相互作用力
C.液晶的光学性质具有各向异性,彩色液晶显示器利用了这一特点
D.浸润液体在细管中上升,不浸润液体在细管中下降,此现象称为毛细现象
26.(多选)关于下列四幅图,说法正确的是( )
A.图甲,液晶显示器利用了液晶光学性质具有各向异性的特点
B.图乙,将棉线圈中肥皂膜刺破后扩成一个圆孔,是棉线张力作用的结果
C.图丙,两分子间距离为时,分子力等于0,分子势能最小
D.图丁,是某弹簧振子的振动图像,则该振子做阻尼振动
27.(多选)下列说法正确的是( )
A.晶体都有确定的熔点
B.用油膜法可以估测分子的质量
C.一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用
D.饱和汽的压强与温度无关
28.判断
(1)有无确定的熔点是区分晶体和非晶体比较准确的方法。( )
(2)液晶具有液体的流动性,又具有晶体的光学各向异性。( )
(3)船浮于水面上不是由于液体的表面张力。( )
(4)物理性质各向同性的一定是非晶体。( )
(5)若液体对某种固体是浸润的,当液体装在由这种固体物质做成的细管时,液体跟固体接触的面积有扩大的趋势。( )
29.一间密闭的房间容积为,温度为,相对湿度.端来一盆足量水放在房内,房间温度始终保持不变.求:
(1)有多少水会被蒸发掉?
(2)平衡后的绝对湿度为多大?(已知时水的饱和蒸汽压为)
30.在深为的水池底部产生许多直径为的气泡,当它们等温上升到水面时,这些气泡的直径为多大?已知水的表面张力系数和大气压强分别为。(g取,水的密度)
《2.5 液体五种题型》参考答案
答题卡
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
D
B
A
B
D
D
B
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
C
C
B
B
C
B
B
D
A
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
D
D
D
BC
ACD
AC
AC
题型一 液晶与液体微观结构
1.D
【详解】1.液晶属于固态和液态之间的中间态。
故选D。
2.A.内能与物体的温度、质量、状态、体积等因素有关,仅温度升高,物体的内能不一定增大,A错误;
B.内能与物体的温度、质量、状态有关,温度高的物体不一定比温度低的物体的内能大,B错误;
C.内能不相同的物体,温度可能相同,则它们的分子平均动能可能相同,C错误;
D.1kg100℃的水要变为1kg100℃的水蒸气,吸收热量,温度不变,分子的平均动能不变,由于分子数相同,总动能相同,但内能增大,D正确。
故选D。
3.A.在r=r0时,分子势能最小,则乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线,故A错误;
B.在r=r0时,分子势能最小,但分子势能不为零,为负数,此时分子力为零,故B错误;
C.从平衡位置开始,随着分子间距离的增大,分子间作用力随分子间距离先增大后减小,故C错误;
D.分子力做正功时,分子势能就一定减小,故D正确。
故选D。
4.B
【详解】A.液体镓内部分子间距离不是都等于平衡距离,只是在平衡距离附近不断振动,故A错误;
B.液体表面层的分子间距大于分子平衡距离,分子间作用力表现为引力,故B正确;
C.金属镓是晶体,晶体内部原子是规则周期性排列的,故C错误;
D.液体镓中原子的运动速率遵循分子运动速率分布规律,中等速率的原子较多,故D错误。
故选B。
题型二 表面张力及其应用
5.A
【详解】A.船浮在水面上是受到水的浮力作用,遵循阿基米德原理,与液体表面张力无关,故A符合题意;
B.玻璃管裂口烧熔后成为液态,液体表面张力具有使液体表面积尽可能减小的作用,因此尖端会变钝,属于表面张力造成的现象,故B不符合题意;
C.水黾停在水面上,是液体表面张力使水面形成紧绷的水膜,可承担水黾的重力,属于表面张力造成的现象,故C不符合题意;
D.相同体积的几何体中球形表面积最小,水珠在荷叶上近似呈球形是液体表面张力使液体表面积收缩到最小的结果,属于表面张力造成的现象,故D不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】A.较大水银滴呈扁平形,是由于重力作用,水银不会润湿玻璃,即水银不浸润玻璃,故A错误;
B.表面张力表现为引力,较小水银滴接近球形,是因为液体表面张力,故B正确;
C.表面张力是表面层内分子力的宏观表现,可知,太空中水银表面张力并没有消失,故C错误;
D.太空中的水银滴处于完全失重状态,由于表面张力的作用,太空中所有水银滴均呈球形,故D错误。
故选B。
7.D
【详解】A.小昆虫静止在水面上,所受合力为零,其重力不能忽略,故A错误;
B.小昆虫的足并未浸没在水中,使其保持静止的主要作用力不是浮力,故B错误;
CD.液体表面张力作用于液体表面层,使水面具有收缩趋势。小昆虫使水面发生形变,水面对小昆虫产生向上的支持力,该支持力与重力平衡;表面张力不是直接作用在小昆虫上的力,故C错误,D正确。
故选D。
8.D
【详解】A.肥皂膜下部被刺破后,若棉纱中部向下弯曲,会使上部肥皂膜面积增大,不符合表面张力使液膜收缩的趋势,故A错误;
B.波浪形边界会增加棉纱的起伏和上部液膜的边界长度,不能形成表面张力作用下的稳定最小面积边界,故B错误;
C.倾斜直线未体现上部液膜对棉纱的对称收缩作用,不能成为稳定的圆弧边界,故C错误;
D.下部液膜刺破后,棉纱两侧只受上部液膜的表面张力作用,棉纱向上部液膜一侧弯曲,使液膜面积减小;均匀表面张力下边界趋于圆弧,D图符合,故D正确。
故选D。
9.B
【详解】A.在空间站水滴仍受重力作用,只是重力用来提供向心力,水滴处于失重状态,故A错误;
BC.由题意,拧出的水形成一层水膜,附着在手上,像手套一样,说明水在手表面有扩展趋势,水和手发生浸润现象,且重力影响很小,故B正确,C错误;
D.水在手表面有扩展趋势,而不是收缩趋势,不是水的表面张力变大的缘故,故D错误。
故选B。
题型三 浸润、不浸润与毛细现象
10.B
【详解】A.浸润与不浸润是相对的,是液体相对于特定固体而言的,不存在绝对的浸润/不浸润液体;对玻璃来说水银是不浸润液体,水是浸润液体,故A错误;
B.当液体浸润容器壁时,附着层分子力表现为斥力,液面呈凹形,结合毛细现象规律,浸润液会在内径小的容器内上升,故B正确;
C.固体分子对液体分子的引力强于液体内部分子间引力时,会形成浸润现象,引力较弱时才形成不浸润现象,故C错误;
D.毛细上升高度满足公式,管内径不同,则不同,水柱高度不同,内径越小高度越高,故D错误。
故选B。
11.D
【详解】首先明确毛细现象的定义:毛细现象是浸润液体在细管(或多孔介质的细小孔隙)中上升、不浸润液体在细管中下降的现象,由液体表面张力和浸润/不浸润性质共同作用产生。
A.昆虫水黾浮于水面是水的表面张力的作用,液面收缩产生的支撑力平衡水黾的重力,不存在液体沿细管升降的过程,不属于毛细现象,故A错误;
B.两块纯净的铅压紧后难以分开,是因为铅分子间距达到分子引力的作用范围,分子间引力使铅块结合,属于分子间相互作用力的表现,不属于毛细现象,故B错误;
C.布制伞面有细孔但不漏雨水,是因为水的表面张力作用,表面张力使液面有收缩的趋势,故C错误;
D.压紧土壤后,土壤中的细小孔隙形成大量毛细管,地下水对土壤是浸润的,会沿着毛细管上升到地表,符合毛细现象的特征,故D正确。
故选D。
12.C
【详解】A.液体与空气接触的表面层中,水分子受到的合力指向液体内部,分子间距比液体内部大,水分子较稀疏,故A错误;
BC.水对口罩内侧材料不浸润,符合合格口罩的要求,且水就是液体之一,所以不能说该材料对所有液体都浸润;浸润与不浸润取决于液体和固体两种物质的性质,同一固体对不同液体的浸润情况可以不同,故B错误,C正确。
D.水不浸润口罩内侧材料时,接触层中的水分子受到水滴内部分子的吸引力大于受到口罩内侧材料分子的吸引力,D项把两种作用力的大小关系写反了,故D错误。
故选C。
13.C
【详解】AB.当液体与固体接触时,液体的附着层将沿固体表面收缩的现象叫不浸润,当液体与固体接触时,液体的附着层将沿固体表面延伸的现象叫浸润,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,而水对玻璃是浸润的,则该液体不可能是水,故AB错误;
C.浸润液体在细管中上升的现象与不浸润液体在细管中下降的现象叫毛细现象。而毛细现象中,细管叫毛细管,毛细管直径越小,毛细现象越明显,即不浸润液体中,减小管的直径,管中液面会进一步下降,故C正确;
D.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,附着层内有一部分液体分子进入液体内部,附着层内里的分子比液体内部稀疏,附着层内的液体分子间表现出相互作用的引力效果,使得液体的附着层将沿固体表面收缩,故D错误。
故选C。
14.B
【详解】AB.毛细现象是指液体在细管中因表面张力和附着力/内聚力的相对强弱,导致液面上升或下降的现象。浸润液体(如水对玻璃):液体附着力大于内聚力,液体在毛细管中上升,液面呈凹形。不浸润液体(如水银对玻璃):液体内聚力大于附着力,液体在毛细管中下降,液面呈凸形。管径越细,毛细作用越明显,即液面上升/下降高度越大。水对玻璃是浸润液体,发生浸润现象时,毛细管中液面将上升,液面呈凹形,且管越细,上升高度越高,A错误,B正确;
CD.水银对玻璃是不浸润液体,发生不浸润现象时,毛细管中液面将下降,液面呈凸形,且管越细,下降高度越大,CD错误。
故选B。
题型四 图示现象综合分析
15.B
【详解】A.图甲为毛细现象,毛细管越细,液面的高度差越大,可见液面的高度差与玻璃管的粗细有关,故A错误;
B.图甲中玻璃管内的液面呈凹形,说明容器中所装液体与玻璃是浸润的,故B正确;
C.图乙中液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子间作用力表现为引力,故C错误;
D.液体表面张力的方向总是与液面相切,故D错误。
故选B。
16.C
【详解】A.布朗运动的明显程度与微粒大小负相关。微粒越大,液体分子沿各方向对它的撞击越容易相互抵消,受力越趋于平衡,布朗运动越不明显,故A错误;
B.水黾能停在水面不沉,是液体表面张力的作用,并非浮力,故B错误;
C.分子势能曲线的最低点对应分子间距(平衡距离),丙图的分子势能曲线中,是分子势能最小的位置,对应分子力为0的平衡位置。小于,当分子间距从增大到时,分子力表现为斥力,位移方向与分子力方向一致,因此分子力做正功,分子势能减小。故C正确;
D.麦克斯韦速率分布规律显示:温度越高,分子的平均速率越大,速率大的分子占比越高,分布曲线的峰值会向速率大的方向移动且峰值高度更低。对比丁图,的峰值位置更靠速率大的分子,因此,故D错误。
故选C。
17.B
【详解】A.每隔一定时间记录一次位置,连线不是运动轨迹,故A错误;
B.细管内液面低于管外液面,说明不浸润该材料,故B正确;
C.①状态速率大的分子比较多,则温度比②状态高,气体在②状态下的分子平均动能小于①状态下的分子平均动能,故C错误;
D.水黾能停在水面上,是表面张力作用的结果,故D错误。
故选B。
18.B
【详解】A.肥皂泡呈球形是液体表面张力的作用——表面张力会使液体表面积尽可能缩小,而相同体积下球形的表面积最小,并非大气压强的作用,故A错误;
B.浸润液体在管壁会形成凹形液面,不浸润液体在管壁会形成凸形液面,玻璃管内水银面呈凸形,正说明水银不能浸润玻璃,故B正确;
C.挤压后的铅柱能粘在一起,是因为分子间距离缩小到分子引力的作用范围,体现的是分子间存在引力,而非斥力,故C错误;
D.红墨水使水变红是扩散现象,温度越高分子无规则运动越剧烈,因此该现象在热水中更明显,冷水中会更慢,故D错误。
故选B。
19.D
【详解】A.蒸发快慢受液体表面空气流速、液体温度、液体表面积三个因素影响。用保鲜膜封住切开的西瓜,减小了水分与空气的接触面积,同时减慢了西瓜表面的空气流速,会减慢水分的蒸发,故A错误;
B.熔化是物质从固态变为液态的物态变化过程,该过程需要吸收热量,因此冰冻水饺中的冰熔化时要吸收热量,故B错误;
C.水蒸气是无色透明无法被肉眼观察到的,冰激凌周围的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴;升华是固态直接变为气态的过程,与该现象不符,故C错误;
D.香气四溢是扩散现象,本质是分子在永不停息地做无规则运动,故D正确。
故选D。
20.A
【详解】A.水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故,故A正确;
B.水银的表面张力比较大,同时水银不浸润玻璃,这就导致玻璃容器中的小水银滴会尽可能地减少表面积,从而形成球状,故B错误;
C.液体浸润管壁时管内液面上升,不浸润管壁时管内液面下降;插入水中的塑料笔芯内水面下降,说明水不浸润塑料笔芯,故C错误;
D.土壤中的细小毛细管会将地下水引到地表蒸发,拖拉机锄松土壤可以破坏土壤中的毛细管,阻断毛细现象,减少土壤水分蒸发,故D错误。
故选A。
21.D
【详解】A.单晶体的物理性质呈现各向异性,多晶体由大量无序排列的单晶体组成,整体物理性质为各向同性,故A错误;
B.液体表面层分子间距大于液体内部分子间距,分子力表现为引力,这是表面张力的产生原因,故B错误;
C.昆虫停在水面是表面张力的作用,本质是液体表面分子间引力的宏观效果,浮力的本质是液体对物体的上下压力差,二者本质不同,故C错误;
D.晶体具有固定熔点,熔化过程中吸收的热量用于破坏晶体的空间点阵结构,温度保持不变,故D正确。
故选D。
22.D
【详解】A.物体温度越高,分子平均动能越大,故A正确;
B.液体的表面张力使液面具有收缩的趋势,故B正确;
C.单晶体外形规则,且具有各向异性的物理性质,故C正确;
D.分子势能与物体的体积、物态等因素有关,故物体体积越大,分子势能不一定越大,故D错误。
本题要求选择错误,故选D。
题型五 综合判断与计算
23.D
【详解】A.液体表面层分子比液体内部更稀疏,分子间作用力表现为引力,宏观上形成表面张力,故A错误;
B.肥皂膜有上下两个表面,总张力为两个表面的张力之和,细杆静止平衡时
解得表面张力系数
故B错误;
C.表面张力使肥皂泡有收缩趋势,为平衡表面张力,肥皂泡内部气体压强一定大于外部大气压强,故C错误;
D.肥皂泡有内外两个表面,取右半球肥皂膜受力分析,平衡时内外气体的压力差等于总表面张力
压力差
代入 得
故D正确;
故选D。
24.BC
【详解】A.叶面上的露珠呈球形,是液体表面张力使液体表面收缩形成的,不属于毛细现象,故A错误;
B.粉笔内部有大量细小孔隙,墨水会沿孔隙上升被粉笔吸附,属于毛细现象,故B正确;
C.植物体内的导管是细小管道,根部的水分和养分依靠毛细作用上升到植物上部,属于毛细现象,故C正确;
D.自来水笔灌墨水时,把皮管按几下,墨水就被吸到皮管里去了,这是大气压的作用,故D错误。
故选BC。
25.ACD
【详解】A.表面张力会使液体表面有收缩到最小面积的趋势。在体积相同的情况下,球形的表面积最小。所以空中的雨滴是因为表面张力而呈球形,故A正确;
B.液体具有流动性,是因为液体分子间的作用力比固体弱,不能维持固定的形状,但液体分子间仍然存在相互作用力,故B错误;
C.液晶是介于液态和固态之间的特殊物质,其分子排列有方向性,因此光学性质具有各向异性。彩色液晶显示器(LCD)正是通过电场控制液晶分子的取向,从而改变其透光或遮光特性来显示画面的,利用了各向异性,故C正确;
D.浸润液体在细管中上升,不浸润液体在细管中下降,此现象称为毛细现象。例如,水在玻璃管中上升,水银在玻璃管中下降,都是毛细现象,故D正确。
故选ACD。
26.AC
【详解】A.液晶的光学性质具有各向异性,液晶显示器正是利用这一特性实现对光的偏振、透光性调控,从而显示画面,故A正确;
B.棉线圈中肥皂膜被刺破后扩成圆孔,是肥皂膜剩余部分的液体表面张力作用的结果,并非棉线自身的张力,故B错误;
C.根据分子力和分子势能的变化规律,当两分子间距为时,分子间的引力与斥力大小相等,分子力合力为0;无论分子间距从大于还是小于的方向向靠近,分子力都做正功,分子势能都减小,因此时分子势能最小,故C正确;
D.阻尼振动的核心特征是振动过程中机械能不断损耗,振幅随时间逐渐减小。图丁中弹簧振子的振幅随时间逐渐增大,不属于阻尼振动,故D错误。
故选AC。
27.AC
【详解】A.晶体具有确定的熔点,故A正确;
B.油膜法是利用油酸分子在水面上形成单分子油膜,估测分子的直径,不能估测分子的质量,故B错误;
C.一些小昆虫可以停在水面上,是由于液体表面张力的作用,故C正确;
D.饱和汽压随温度升高而增大,与温度有关,故D错误。
故选AC。
28.(1)正确
(2)正确
(3)正确
(4)错误
(5)正确
【详解】(1)晶体有固定熔点,非晶体没有固定熔点,这是区分晶体、非晶体最可靠的方法。故题干说法正确;
(2)液晶是介于液体和晶体之间的物态,具备液体的流动性;同时分子取向有序,具有晶体的光学各向异性。故题干说法正确;
(3)船漂浮在水面,是浮力作用(阿基米德原理);表面张力是液体表面薄层的作用力,只能托起轻小物体(如回形针),不能支撑大船。故题干说法正确;
(4)多晶体(由大量单晶体杂乱组合而成)物理性质也是各向同性,所以各向同性不一定是非晶体。故题干说法错误;
(5)浸润现象的特点:液体分子与固体分子吸引力强,液体有附着、扩大和固体接触面积的趋势,细管中会发生毛细上升。故题干说法正确。
29.(1)
(2)
【详解】(1)初始时房间内水蒸气的分压为
水蒸气达到饱和时分压的增加量为
由理想气体状态方程得
整理并代入数据得
(2)盆中有足量水,密闭房间内的水蒸气达到平衡时为饱和状态,因此其绝对湿度等于时的饱和汽压,即
30.
【详解】设气泡在池底和水面处的内部压强分别为,,体积分别为,
对直径为的球形气泡取半球研究,由受力平衡得
整理得
水的密度取
由液体压强公式和上述附加压强公式得,
由球形气泡的体积公式得,
气泡等温上升,由玻意耳定律得
代入各量并整理得
令,上式化为
代入数据得
由于时左端随增大而增大,试算得
因此
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