高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册5 液体当堂达标检测题

第二章  气体、固体和液体

5液体

【基础巩固】

1.(多选)下列现象由液体的表面张力引起的是 (　　)

A.水黾站在水面上

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

解析:用熔化的玻璃制成各种器皿,器皿的形状跟各种模具有关,并非液体的表面张力引起的.选项A、B、D符合题意.

答案:ABD

2.下列现象不是由液体的表面张力引起的是 (　　)

A.小缝衣针漂浮在水面上

B.小木船漂浮在水面上

C.不慎洒落在桌面上的水银呈球形(或扁球形)

D.慢慢向小酒杯中注水,即使水面稍高出杯口,水仍不会流出来

解析:运用分子间的作用力跟分子间距离的关系进行分析得选项A、C、D所述现象是液体表面张力的结果,选项B所述现象是液体浮力作用的结果.

答案:B

3.下列说法不正确的是 (　　)

A.浸润液体在细管里能上升

B.不浸润液体在细管里能下降

C.在建筑房屋时,在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,这是为了增加毛细现象使地下水容易上升

D.农田里如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,减少毛细现象的发生

解析:浸润液体沿细管上升;相反当不浸润时,液体在细管中下降.松土是为了切断毛细管,减少毛细现象.建筑房屋时,在砌砖的地基上要铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,同样是为了阻断毛细管,防止毛细现象发生.

答案:C

4.(2022·广东汕头)两根不同材质的细管甲、乙插入水中,管内形成的水面如图所示.下列说法正确的是 (　　)

A.若内径变小,乙管中水面会变低

B.甲管的材质更适合用来制作防水材料

C.甲管中表面层内水分子间作用力表现为斥力

D.乙管中表面层内水分子间作用力表现为斥力

解析:当不浸润液体与毛细管内壁接触时,引起液体附着层收缩,而表面张力也使液面收缩,从而使液面弯曲对液面起压低下降的作用,而且毛细管内径越小,压低下降的高度也越大,当液面弯曲下压的力与被压低的液柱的重力平衡时,管内液面不再下降,选项A正确;甲管中,表现为浸润,甲管中表面层内水分子间作用力表现为引力,选项C错误;乙管中,表现为不浸润,乙管中表面层内水分子间作用力表现为引力,选项D错误.由C、D选项分析可知,乙管的材质更适合用来制作防水材料,故选项B错误.

答案:A

5.下列现象中,不是由液体的表面张力造成的是(　　)

A.船漂浮在水面上

B.硬币或钢针漂浮在水面上

C.绸布伞有缝隙但不漏雨水

D.锋利的玻璃片,用酒精灯烧一定时间后变钝了

解析:船漂浮在水面上是由浮力造成的,故选A.

答案:A

6.如图甲所示,金属框架的A、B间系一个棉线圈,先使框架布满肥皂膜,然后将P和Q两部分的肥皂膜刺破,线的形状将变成图乙中的              (　　)

甲

A B C D

乙

解析:由于液体的表面张力作用,液体表面有收缩到最小的趋势,故C正确.

答案:C

7.(多选)水对玻璃浸润而水银对玻璃不浸润,它们在细玻璃管中将产生上升或下降的现象.现把不同粗细的三根细玻璃管分别插入水和水银中,如图所示,正确的现象应是              (　　)

A B C D

解析:浸润液体在细管中上升以及不浸润液体在细管中下降的现象为毛细现象,管子越细,现象越明显,A、D正确,B、C错误.

答案:AD

8.玻璃烧杯中盛有水银,在太空轨道上运行的宇宙飞船内,水银在烧杯中呈现的形状是 (　　)

A B C D

解析: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,所以最终水银呈球形.

答案:D

【拓展提高】

9.(多选)关于浸润和不浸润现象,下列说法正确的是(　　)

A.水银是浸润液体,水是不浸润液体

B.在内径小的容器里,若液体能浸润容器壁,则液面呈凹形

C.如果固体分子对液体分子的引力较弱,就会形成浸润现象

D.在轨运行的人造卫星中,因为一切物体都处于完全失重状态,所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时,必须用盖子盖紧,否则容器中的液体一定会沿器壁流散

解析:液体对固体是否浸润,是由液体和固体共同决定的,A错误.如果液体浸润容器壁就会形成凹面,B正确.如果固体分子对液体附着层分子的引力大于液体内部分子的引力,附着层内的分子较密,分子间的作用力表现为斥力,会看到液体的浸润现象,C错误.在处于完全失重状态的人造卫星中,如果液体浸润器壁,液体的附着层就会扩张,沿着器壁流散,故必须用盖子盖紧,D正确.

答案:BD

10.(多选)关于液晶的特点及应用,下列说法正确的是(　　)

A.液晶具有流动性,其光学性质具有各向同性

B.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质有各向异性的特点

C.利用液晶在电压变化时由透明变浑浊的特性可制作电子表、电子计算器的显示元件

D.有一种液晶,随着温度的逐渐升高,其颜色按顺序改变,利用这种性质,可用来探测温度

答案:BCD

11.(多选)关于浸润和不浸润,下列说法正确的是 (　　)

A.水是浸润液体,水银是不浸润液体

B.在内径小的容器里,如果液体能浸润器壁,那么液面呈凸形

C.同一种液体对不同的固体,可能是浸润的,也可能是不浸润的

D.鸭子的羽毛上有一层很薄的脂肪,使羽毛不被水浸润

解析:浸润还是不浸润是液体相对某种固体物质而言的.水相对于玻璃是浸润液体,相对于荷叶则是不浸润液体.同样,水银相对于玻璃是不浸润液体,但相对于铅来说是浸润液体.A错误,C正确.在内径小的容器里,若液体能浸润器壁,则液面呈凹形,B错误.鸭子的羽毛上有一层很薄的脂肪,使羽毛不被水浸润,D正确.

答案:CD

12.液体表面张力产生的原因是 (　　)

A.液体表面层内分子比液体内部的紧密,分子间斥力大于引力

B.液体表面层内分子比液体内部的紧密,分子间引力大于斥力

C.液体表面层内分子比液体内部的稀疏,分子间引力大于斥力

D.液体表面层内分子比液体内部的稀疏,分子间斥力大于引力

解析:液体表面层内分子比液体内部的稀疏,液体表面层内分子间的相互作用表现为引力,即分子间的引力比斥力大,故C正确.

答案:C

13.(多选)关于晶体、液晶、液体,下列说法正确的是 (　　)

A.晶体和液晶的性质是完全相同的

B.液晶就是液体,具有液体的所有性质

C.液晶是介于固态与液态之间的一种中间态

D.液晶具有液体的流动性,具有晶体的各向异性

解析:晶体属于典型的固体,其分子排列有一定的规律,而液晶态是介于固态和液态之间的物质状态,液晶像液体一样具有流动性,而在光学等物理性质上又与晶体相似,具有各向异性.

答案:CD

14.在“”形铁丝框架上有一可以自由滑动的细铁丝ab,如图所示,铁丝长l=

20 cm,框上布着液膜.已知液体表面张力系数(液体表面单位长度上的表面张力)α=72×10-3 N/m,摩擦忽略不计.若液膜表面积增加ΔS=200 cm2,则需要做多少功?

解析:液膜的表面张力使液膜有收缩趋势,要使液膜增大,必须有外力克服表面张力做功.由于液膜有两个液面,作用在ab上的表面张力F=2αl=2×72×

10-3×20×10-2 N=0.028 8 N,克服表面张力做功W=Fs'=F=2.88×10-3 J.

答案:2.88×10-3 J

【挑战创新】

15.(2022·广东肇庆)2022年3月23日下午,“天宫课堂”再次开讲!如图甲所示,王亚平老师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”,为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性.“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层,已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图乙所示,能总体反映该表面层里的水分子之间相互作用的是　　　　(选填“A”“B”或“C”)位置,“水桥”表面层中水分子势能与其内部水分子势能相比　　　　(选填“偏大”“偏小”或“相等”).实验结束,王亚平放开双手,两板吸引到一起,该过程分子间作用力做　　　　(选填“正功”“负功”或“功为零”). 

甲                       乙

解析:在小水滴表面层中,水分子间距较大,故水分子之间的相互作用总体上表现为引力,由图可知B点为分子间作用力为0的情况,即B点表示平衡位置,故表现为引力的位置只能为C点;在小水滴表面层中,水分子间距较大,故水分子之间的相互作用总体上表现为引力,内部水分子之间表现为斥力,当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”,其内部分子之间的距离增大,斥力在减小,表面引力在增大,分子之间表现为引力,根据分子势能和分子间距离的关系图像可得“水桥”表面层中水分子势能与内部水分子势能相比偏大.

答案:C　偏大　正功