2019-2020学年高中物理 第二章 固体、液体和气体 第四节 固体新材料 第五节 液体的表面张力

[随堂检测]1．液体与固体具有的相同特点是()A．都具有确定的形状B．体积都不易被压缩C．物质分子的位置都确定D．物质分子都在固定位置附近振动解析：选B.液体没有确定的形状，不易被压缩，物质分子的位置不确定；固体有确定的形状，不易被压缩，物质分子在固定位置附近振动．因此液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩，选项B正确．2．(多选)以下说法正确的是()A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体表面的张力作用B．小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果C．缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果D．喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果解析：选AD.仔细观察可以发现，小昆虫在水面上站定或行进过程中，其脚部位置比周围水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韧性非常好的膜上一样，因此，这是液体的表面张力在起作用．浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样，故A选项正确，C选项错误．小木块浮于水面上时，木块的下部实际上已经陷入水中(排开一部分水)，受到水的浮力作用，是浮力与重力平衡的结果，而非表面张力在起作用，因此，B选项错误．喷泉喷射到空中的水分散时，每一小部分的表面都有表面张力在起作用且又处于失重状态，因而形成球状水珠(体积一定情况下以球形表面积为最小，表面张力的作用使液体表面有收缩到最小面积的趋势)，故D选项正确．3．如图所示是一个肥皂泡的截面，用F1、F2、F3、F4表示力，能表示肥皂泡右半部amb在a处受到的表面张力的方向是()A．F1B．F2C．F3D．F4解析：选B.液体表面张力的方向一定与液面相切，肥皂泡是球形液面，故在a处受到的表面张力的方向沿球面的切面向左，即沿F2方向，B正确，A、C、D错误．4．(多选)关于液晶分子的排列，下列说法正确的是()A．液晶分子在特定方向排列整齐B．液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化C．液晶分子的排列整齐而稳定D．液晶的物理性质稳定解析：选AB.液晶分子的排列是不稳定的．外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化，因而改变其某些性质，例如：温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异性等，都可以改变液晶的光学性质，即物理性质，故A、B正确．5．水的密度比沙的密度小，为什么沙漠中的风能刮起大量沙子，而海洋上的风却只带有少量的水沫？答案：由于海水水面有表面张力的作用，水分子之间相互吸引着，风很难把水珠刮起．只能形成海浪，所以海洋上的风只带有少量的水沫，而沙漠中的沙子却不一样，沙粒之间作用力很小，几乎没有，所以风很容易刮起大量沙子．[课时作业]一、单项选择题1．处于液体表面层中的分子比液体内部的分子有()A．较小的势能B．较大的势能C．相同的势能D．较大的动能解析：选B.液体表面层的分子间距相比液体内部分子间距离大些，结合分子动理论知识可分析B项正确．2．下列有关液晶的一些性质的说法中，不正确的是()A．液晶分子的排列是稳定的B．液晶的光学性质随温度而改变C．液晶的光学性质随所加电场的变化而变化D．液晶的光学性质随所加压力的变化而变化解析：选A.液晶分子既有排列的有序性，又可以自由移动，故A错误，B、C、D均正确．3．将一枚硬币轻轻地平放在水面上，可以不下沉，此时与硬币重力相平衡的力是()A．水面的支持力B．水的表面张力C．水的浮力和表面张力的合力D．水的浮力和空气浮力的合力解析：选A.硬币受到重力和水面给予的支持力作用而平衡，表面张力是水面上各部分之间的作用力的合力，而不是硬币受到的力；当然支持力的产生是由于水的表面张力．硬币并没有浸入水中，故不受浮力作用．4．如图甲所示，金属框架的A、B间系一棉线圈，先使金属框架布满肥皂膜，然后将P和Q两部分肥皂膜刺破后，线的形状将如图乙中的()解析：选C.刺破P肥皂膜时，下方的薄膜就会收缩，使棉线向下弯成弧形；刺破Q肥皂膜后，棉线圈外的薄膜就会收缩，使棉线圈张紧，因周长一定时圆形的面积最大，故选项C正确，A、B、D错误．5．液体表面具有收缩趋势的原因是()A．液体可以流动B．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离C．与液面接触的容器壁的分子对液体表面分子有吸引力D．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离解析：选D.由于液体表面层里分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以表面层里分子间的相互作用力表现为引力；这种引力使液体表面层的相邻部分之间有相互吸引的力(即表面张力)．表面张力使液体表面具有收缩的趋势．选项D正确．6．做这样的实验：如图所示，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂水里浸一下，使环上布满肥皂水的薄膜．如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜，则棉线圈将成为()A．椭圆形B．长方形C．圆形D．任意形状解析：选C.由于表面张力的作用，当刺破棉线圈里的薄膜时，棉线圈外的薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成圆形．7.在天平的左盘挂一根铁丝框，右盘放一砝码，且铁丝框浸于液体中，此时天平平衡，如图所示，现将左端液体下移使铁丝框刚刚露出液面，则()A．天平仍然平衡B．由于铁丝框离开水面沾上液体，重量增加而使天平平衡被破坏，左端下降C．由于铁丝框刚离开液面，和液面间生成一液膜，此液膜的表面张力使天平左端下降D．以上说法都不对解析：选C.由于铁丝框刚好离开液面，和液面间生成一液膜，此液膜的表面张力使铁丝框受到向下的作用力，所以天平左端下降．二、多项选择题8．下列现象中，表面张力起了作用的是()A．小缝衣针漂浮在水面上B．小木船漂浮在水面上C．荷叶上的小水珠呈球形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：选ACD.小缝衣针漂浮在水面上，针并没有浸入液体中，只受到水表面的作用力，故是表面张力现象，A正确．小船漂浮在水面上，受到的是水的浮力，B错误．表面张力的作用效果可以使液面收缩，C、D正确．9．关于液体和固体，以下说法正确的是()A．液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的B．液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强C．液体分子的热运动没有长期固定的平衡位置D．液体的扩散比固体的扩散慢解析：选AC.液体分子同固体分子一样也是密集在一起的，但分子间作用力要比固体小，故A正确，B错误；液体分子不会在一个平衡位置附近振动，所以分子在液体内部移动比在固体中容易得多，液体的扩散比固体要快．故C正确，D错误．10．下列有关液晶的说法中正确的是()A．液晶具有流动性B．液晶具有各向同性C．液晶的光学性质随所加压力的变化而变化D．液晶就是液态的晶体解析：选AC.液晶是介于固态和液态之间的中间态，具有和液体、晶体相似的性质，但液晶不是液态的晶体．11．关于液晶的结构和性质，下列说法正确的是()A．液晶分子空间排列是稳定的B．长丝状液晶是分层呈旋转结构排列的，常用于液晶显示屏C．螺旋状液晶是分层呈旋转结构排列的，可以用来测温度D．液晶的化学性质可以随温度、所加电压的变化而变化解析：选CD.液晶分子的排列是不稳定的，外界条件(如温度、电压)的微小变化都会改变其性质，故A错误，D正确；只有螺旋状液晶是分层呈旋转结构排列的，且可以测量温度，长丝状液晶是长棒形排列的，故B错误，C正确．12．关于表面张力，下列说法中正确的是()A．表面张力产生在液体的表面层，它的方向跟液面垂直B．表面张力产生在液体的表面层，它的方向跟液面平行C．作用在任何一部分液面上的表面张力，总是跟这部分液面的分界线垂直D．表面张力就是表面层分子间的斥力解析：选BC.表面张力产生在液体的表面层，是引力，如果在液体表面任意画一条线，表面张力和这条线垂直．三、非选择题13.如图所示，在培养皿内注入清水．让两根细木杆相互平行地浮在水面上，然后在细木杆之间轻轻地滴入几滴酒精，细木杆会“自动”散开．请你解释这一现象．解析：漂浮在水面上的细木杆，原来两边受到大小相等、方向相反的表面张力作用而处于平衡状态，滴入酒精后，细木杆之间液体的表面张力减小，使得内侧的表面张力比外侧的表面张力小，细木杆就被“拉”开了．答案：见解析14．有一种液晶，温度改变时会改变颜色，利用这种液晶可以检查电路中的短路点．为什么？答案：电路中的短路点处电流较大，温度较高，所以把液晶涂在线路板上，短路点处的液晶显示的颜色就与其他地方不同，从而能很方便地找到短路点．