【導(dǎo)學(xué)練】高中物理魯科版(2019)選擇性必修3：2.2-3 課后素養(yǎng)落實6 表面張力和毛細(xì)現(xiàn)象 材料及其應(yīng)用習(xí)題

課后素養(yǎng)落實(六)(建議用時：40分鐘)題組一液體的表面張力1．下列現(xiàn)象中，不是由液體的表面張力造成的是()A．船浮于水面上B．硬幣或鋼針浮于水面上C．綢布傘有縫隙但不漏雨水D．鋒利的玻璃片，用酒精燈燒一段時間后變鈍了A[船浮在水面上是由于水的浮力作用，與表面張力無關(guān)；水的表面張力作用能使硬幣或鋼針浮在水面上；綢布傘傘面的布料有縫隙但不漏雨水是因為水的表面張力作用；玻璃熔化為液體后，其表面受表面張力作用，使表面收縮為球面，從而使玻璃片變鈍，故本題應(yīng)選A。]2．液體表面具有收縮趨勢的原因是()A．液體可以流動B．液體表面層分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離C．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離D．與液面接觸的容器壁的分子對液體表面層分子有吸引力C[由于蒸發(fā)只在液體表面進(jìn)行，因此液體表面分子比較稀疏，分子間的距離大于平衡距離r0，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢，故C正確，A、B錯誤；液體表面張力與器壁對分子的作用力無關(guān)，故D錯誤。故選C。]3．我國宇航員王亞平在“天宮一號”空間實驗室里完成了一個水球?qū)嶒?，用?xì)金屬環(huán)從水里取出一個水膜，不斷向水膜上注水，水膜逐漸變成一個水球，如圖所示。此實驗中()A．水球受到的重力為零B．水球表面分子間的作用力為零C．水球的形成與液體的表面張力有關(guān)D．宇航員經(jīng)水球表面反射成倒立的像C[水球處于完全失重狀態(tài)，但是受到的重力不為零，A錯誤；水球表面分子間的作用力表現(xiàn)為引力，B錯誤；液體的表面張力作用使液體的表面積最小化，而在體積相同的情況下，球形的面積最小，C正確；由于水球類似于凸透鏡，所以宇航員經(jīng)水球折射成倒立的像，D錯誤。]4．清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成的水珠。這一物理過程中，水分子間的作用力的下列說法正確的是()A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大C．引力、斥力都減小 D．引力、斥力都增大D[當(dāng)水汽凝結(jié)成水珠時，水分子之間的距離減小，分子間的引力和斥力同時增大，只是斥力比引力增加得更快一些，D正確。]題組二浸潤和不浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象、液晶5．下列對浸潤與不浸潤現(xiàn)象的認(rèn)識正確的是()A．水是浸潤液體，水銀是不浸潤液體B．浸潤現(xiàn)象中，附著層里分子比液體內(nèi)部稀疏C．不浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子受到固體分子的吸引較液體內(nèi)部分子的吸引強(qiáng)D．不浸潤現(xiàn)象中，附著層里分子間表現(xiàn)出吸引力；浸潤現(xiàn)象中，附著層里分子間表現(xiàn)出排斥力D[一種液體是否浸潤某種固體，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)均有關(guān)，不能肯定哪種液體是浸潤液體或不浸潤液體，選項A錯誤；在浸潤現(xiàn)象中，附著層內(nèi)分子受到固體分子吸引力較液體內(nèi)部分子吸引力大，分子分布比液體內(nèi)部更密，因而在附著層里液體分子表現(xiàn)出相互排斥的力，附著層有擴(kuò)展的趨勢，不浸潤現(xiàn)象則相反，選項B、C錯誤，選項D正確。]6．關(guān)于液晶的說法正確的是()A．有些液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化B．液晶是液體和晶體的混合物C．液晶分子保持固定的位置和取向，同時具有位置有序和取向有序D．液晶具有流動性，光學(xué)性質(zhì)各向同性A[液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化，故A正確；液晶既具有液體的流動性和連續(xù)性，又具有光學(xué)性質(zhì)各向異性的特點，故分子的位置不是固定的，故B、C、D錯誤。]7．液晶電視不斷降價，逐步走進(jìn)了千家萬戶。液晶電視的關(guān)鍵部件是液晶層，下列關(guān)于液晶層的工作原理說法中正確的是()A．液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的，具有各向異性B．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化C．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而不變D．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化D[液晶分子在特定方向排列比較整齊，具有各向異性，但分子的排列是不穩(wěn)定的，選項A錯誤；外界條件的微小變化都會引起液晶分子排列的變化，從而改變液晶的某些性質(zhì)。溫度、壓力、外加電壓等因素變化時，都會改變液晶的光學(xué)性質(zhì)。液晶電視依據(jù)的是液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化工作的，選項D正確，B、C錯誤。]8．(2020·山東臨沂一中月考)在密閉的容器內(nèi)，放置一定量的液體，如圖甲所示，若將此容器置于在軌道上正常運行的人造地球衛(wèi)星上，則容器內(nèi)液體的分布情況應(yīng)是()(a)(b)(c)(d)甲乙A．仍然如圖甲所示B．只能如圖乙中(a)所示C．可能如圖乙中(c)或(d)所示D．可能如圖乙中(a)或(b)所示D[容器與液體所受重力均提供容器與液體做勻速圓周運動的向心力，液體僅受表面張力的作用，其表面收縮到面積最小的狀態(tài)，所以如果液體對于容器是浸潤的，那么將出現(xiàn)題圖乙中(b)的情況；如果液體對于容器是不浸潤的，那么就表現(xiàn)為題圖乙中(a)的情況，故選項D正確。]9．把水或油灌入小口瓶時，常在瓶口插入一根竹筷或玻璃棒，水或油就沿著竹筷或玻璃棒流入瓶中，不致于流到瓶子外面，這是什么道理？如果要將水銀灌入小口瓶中，能否采用竹筷或是玻璃棒？你能想出其他的方法嗎？[解析]水和油對竹筷或玻璃棒是浸潤液體；不能；因為水銀對竹筷或玻璃棒是不浸潤液體，浸潤銅或鋅，所以用銅棒或鋅棒引流即可。[答案]見解析10．(多選)(2020·遼寧本溪滿族自治縣高級中學(xué)高二期末)液晶在現(xiàn)代生活中扮演著重要的角色，下列對于液晶的認(rèn)識，正確的是()A．液晶態(tài)就是固態(tài)和液態(tài)的混合物B．液晶具有各向異性的性質(zhì)C．液晶既有液體的流動性，又有晶體的各向異性D．天然存在的液晶很多，如果這種物質(zhì)是液晶，那么它在任何條件下都是液晶BC[液晶是介于液態(tài)與結(jié)晶態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)，不是固態(tài)和液態(tài)的混合物，故A錯誤；液晶具有與晶體相似的性質(zhì)，如具有光學(xué)各向異性，液晶顯示器利用了液晶對光具有各向異性的性質(zhì)，故B正確；液晶像液體一樣可以流動，又具有某些晶體結(jié)構(gòu)特征的一類物質(zhì)，所以液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，故C正確；天然存在的液晶并不多，多數(shù)液晶是人工合成的，如果這種物質(zhì)是液晶，那么它在加熱的條件下可能變成液體，故D錯誤。故選BC。]11．(多選)在裝滿水的玻璃杯內(nèi)，可以不斷地輕輕投放一定數(shù)量的涂有油的大頭針，大頭針漂浮在水面上，水也不會流出，下列說法正確的是()A．大頭針填充了水內(nèi)分子間的空隙B．水分子進(jìn)入了大頭針內(nèi)的空隙C．水面凸起，也不流出，是表面張力作用的結(jié)果D．水的表面張力在起作用CD[水對涂有油的大頭針是不浸潤的，故水與大頭針接觸的表面具有收縮的趨勢。隨著水與大頭針接觸面積的增大，使得大頭針附近的水面呈彎月形，大頭針與水面的接觸處受到彎曲水面的表面張力作用，如圖：由于表面張力的豎直分量可與大頭針的重力保持平衡，故大頭針可漂浮在水面上，故D正確，A、B錯誤；水面凸起水也不會流出，是因為表面張力的作用，使水面收縮，故C正確。]12．(1)用紙折一只小船，船尾粘一小塊肥皂，輕輕放在清水盆中，紙船會自動前進(jìn)一小段距離，為什么？(2)李曉同學(xué)到某風(fēng)景區(qū)爬山，山上有一水潭，水潭中的水是富含礦物質(zhì)的礦泉水。李曉發(fā)現(xiàn)水潭底部有許多硬幣，可能是游客投擲的，令人驚奇的是，居然還有硬幣浮在水面上，這是怎么回事，誰能幫李曉解開心中的謎團(tuán)？[解析](1)船尾粘有肥皂，每單位長度的表面張力減小，船四周水面收縮的表面張力的合力向前，使船自動前進(jìn)。(2)一般來說，當(dāng)水中溶有一些溶質(zhì)后，其表面張力系數(shù)會發(fā)生變化。一般無機(jī)物如氯化鈉、硝酸鉀、鹽酸、氫氧化鈉等，溶于水后會使溶液的表面張力系數(shù)隨著溶液濃度的增加而緩慢增大。因此純水“托”不住硬幣，而一些富含礦物質(zhì)的礦泉水能“托”住硬幣。[答案]見解析13．兩個完全相同的空心玻璃球殼，其中一個盛有一半體積的水，另一個盛有一半體積的水銀，將它們封閉起來用航天飛機(jī)送到繞地球做勻速圓周運動的空間實驗站中，在如圖所示的四個圖中(圖中箭頭指向地球中心，陰影部分為水或水銀)。ABCD(1)水在玻璃球殼中分布的情況，可