2024-2025学年粤教版（2019）选择性必修第三册 2.4液体的表面张力 同步作业（含解析）
一、单选题
1．如图所示，铁丝环上布满肥皂液的薄膜，系在环上的棉线呈现松弛状态，细线上A点受到右侧薄膜张力F的方向可能正确的是( )
A.① B.② C.③ D.④
2．两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
3．将两端开口的玻璃管竖直插在水中，现象如图所示，则( )
A.水不浸润玻璃
B.现象与液体的表面张力无关
C.换成直径更小的玻璃管，管内外液面的高度差将变大
D.水分子与玻璃分子间的相互作用比水分子之间的相互作用弱
4．如图所示，a、b是航天员在“天宫一号”实验舱做水球实验时水球中形成的气泡。a、b两气泡温度相同且a的体积大，气泡内的气体视为理想气体，则( )
A.该水球内的水分子之间只有引力 B.水球呈球形是表面张力作用的结果
C.a内气体的分子平均动能比b的小 D.a、b两气泡的内能相等
5．根据你所学过的知识判断以下说法不正确的是( )
A.在图1中，向上拉动下表面紧贴水面的玻璃板时，拉力大于重力，主要是分子力作用的影响
B.在图2中，随着活塞上砝码个数的增加，气缸内封闭的气体越来越难压缩（始终为气体状态），主要原因是由于随着气体体积的减小，分子间的斥力越来越大
C.用烧热的针尖接触表面涂有蜂蜡层的云母片，蜂蜡层形成了如图3所示的熔化区域，说明云母片对于导热性存在着各向异性
D.图4为热机能流图，随着机械制造工艺、机械材料等科学技术的不断发展，热机的效率仍无法达到100%
6．将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入盛有某种液体的玻璃容器里，下列各图中可能正确的是( )
A. B. C. D.
7．关于液体的性质，下列说法正确的是( )
A.钢针能浮在水面上主要是由于水的浮力作用
B.液体的表面张力垂直于液面指向液体的内部
C.玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是分子表面张力作用的结果
D.唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”句，诗中荷叶和露水表现为浸润
8．下列关于物理现象的说法正确的是( )
A.轮船能漂浮在水面上因为液体表面张力的作用
B.空间站内可以做出很大的水球，是因为水的表面张力明显增大
C.水的表面张力方向垂直液面向上
D.液体表面张力有使液面收缩到最小的趋势
二、多选题
9．下列说法正确的是( )
A.蜻蜓能停在水面上，是由于水表面存在表面张力
B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为水能浸润油脂
C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由漂浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
D.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类有关，和毛细管的材质无关
10．喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂。其原理是防水剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜，形成类似于荷叶外表的效果，水滴与玻璃接触时呈椭球形，无法停留在玻璃上，从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清晰，如图所示。下列说法正确的是( )
A.雨水分子在永不停息地无规则运动
B.照片中的玻璃和水滴之间发生了浸润现象
C.水滴呈椭球形是液体表面张力和重力共同作用的结果
D.照片中水滴与玻璃表面接触的附着层中水分子间距比水滴内部的水分子间距小
11．如图是分别装有水和水银的两个玻璃杯，下列说法正确的是( )
A.水不浸润玻璃
B.水银不浸润玻璃
C.水的表面层中的水分子之间的作用力表现为引力
D.水银的表面层中的水银分子之间的作用力为零
三、计算题
12．如图所示，水黾被喻为“池塘中的溜冰者”，它在水面上行走时，既不会划破水面，也不会浸湿自己的腿，而且还能像溜冰运动员一样优雅地跳跃和玩耍。请你解释一下，水黾为什么不会掉进水里？
13．液体表面具有收缩趋势的原因是什么？
参考答案
1．答案：A
解析：作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一层薄膜，叫做表面层，表面层里的分子比液体里的分子稀疏，分子间距离比液体内部大一些，分子间的相互作用力表现为引力。所以由于薄膜分子间的相互作用力表现为引力，使右侧薄膜产生收缩效果，则细线上A点受到右侧薄膜张力F的方向可能是①。故选A。
2．答案：B
解析：A.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；B.不浸润时管内液面是凸起的，故B正确；C.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；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，故D错误。故选B。
3．答案：C
解析：A.毛细作用，是液体表面对固体表面的吸引力，当毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外，可知，水浸润玻璃，故A错误；B.水可以浸润玻璃，说明附着层内分子间的作用表现为斥力，现象与液体的表面张力有关，故B错误；C.换成直径更小的玻璃管，毛细作用更明显，管内外液面的高度差将变大，故C正确；D.水能浸润玻璃，是因为水分子之间的相互作用弱于玻璃与水分子之间的相互作用，故D错误，故选C。
4．答案：B
解析：A.分子之间同时存在引力和斥力，故A错误；B.液体表面张力是分子间相互作用的结果。就水来说，内部的水分子处于其他水分子的包围之中，各个方向分子的引力会相互抵消。但是表层水分子受到的内部水分子引力远大于外部空气分子的引力。所以，表面的水分子永远受到指向液体内部的力，总是趋向内部移动。这样，液体总是会力图缩小其表面积。而同样体积的物体，球体的表面积最小，所以水球呈球形是表面张力作用的结果，故B正确；CD.温度是分子平均动能的标志，a、b两气泡温度相同，则a内气体的分子平均动能与b的相等，内能是指所有分子的动能与势能之和，气体只考虑分子动能，但是由于气泡体积不同，所以分子数目不同，故内能不同，故CD错误。故选B。
5．答案：B
解析：A.玻璃板被拉起时，要受到水分子间的躬引力，所以拉力大于玻璃板的重力，A正确；
B.压缩气体越来越费力，是因内气体的件积减小，单位体积内的分子数增多，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增参，气体的压强增大，需要用的外力增大，B错误；
C.烧热的针尖，接触涂上蜂蜡层的云母片上某点，经一段时间后形成图丙的形状，由于是椭圆，见则说明云母具有各向异性，是单晶体，C正确；
D.根据热力学第二定律，热机把内能转化为机械能时，能量的耗散是不可以着免的，所以热机的效率不可以达到100%，D正确。
故选B。
6．答案：D
解析：液体不浸润固体，就不会附着在这种固体的表面，则边界形成凸面。同时不浸润液体在毛细管中会下降，液面呈凸月面型，液体不附着在器壁，表面张力使其凸出。故选D。
7．答案：C
解析：A.钢针能浮在水面上主要是由于水的表面张力作用，故A错误；B.液体的表面张力表现为引力效果，方向平行于液面，故B错误；C.玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，由于烧熔后的液体的表面张力的作用使其尖端变钝，可知，这是分子表面张力作用的结果，故C正确；D.唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”句，诗中荷叶和露水表现为不浸润，故D错误。故选C。
8．答案：D
解析：A.轮船能漂浮在水面上是水的浮力作用，故A错误；B.在空间站微重力环境下，重力的影响很小，可以做出很大的水球，并非表面张力增大的原因，故B错误；C.水的表面张力方向与液面相切，故C错误；D.液体表面层内分子间的距离大于液体内部分子间的距离，表面层内分子间表现为引力，使液面有收缩的趋势，故D正确。故选D。
9．答案：AC
解析：A.蜻蜓能停在水面上，这是由于水表面存在表面张力的缘故，故A正确；B.由于油脂将水及玻璃隔开，而水与油脂是不浸润的，故水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，故B错误；C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由漂浮的水滴处于完全失重状态，故水滴由于表面张力的原因而呈球形，故C正确；D.由于不同物质之间的分子作用力性质不同，可能是引力也可能是斥力，故有毛细管中的液面有的升高，有的降低，与液体的种类和毛细管的材质有关，故D错误。故选AC。
10．答案：AC
解析：A.所有分子都在永不停息的做无规则运动，故A正确;B.浸润即液体在与固体表面接触时能够弥散进入固体表面的现象，而照片中的玻璃和水不浸润，故B错误;C.由于液体表面张力的作用使水滴呈球形，但在重力的作用下水滴呈椭球形，故C正确;D.照片中水滴表面分子比水滴的内部稀疏，水滴与玻璃表面接触的附着层中水分子间距比水滴内部的水分子间距大，内部分子对表面层分子为引力的作用，使表面层分子有收缩的趋势，从而形成球形，故D错误。故选AC。
11．答案：BC
解析：A.由题图知冰浸润玻璃，故A错误；B.由题图知水银不浸润玻璃，故B正确；CD.表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大，分子间作用力表现为引力，故C正确，D错误。故选BC。
12．答案：见解析
解析：在液体表面层中，液体分子间距大于平衡距离，液体分子之间的作用力总体上表现为引力，分子力使液体表面紧绷，宏观上表现为液体的表面张力，表面张力给水黾向上的弹力，因此水黾可以在水面上自由活动而不会掉进水里。
13．答案：见解析
解析：在液体表面层中，由于液体分子间距离大于液体内部分子间距离且大于平衡距离，所以液体表面层中分子之间的相互作用表现为引力，即为表面张力，表面张力使得液体表面具有收缩趋势。
