高中人教版 (2019)5 液体练习题

5.液体

A级 必备知识基础练

1.如图所示,金属框上阴影部分表示肥皂膜,它被棉线分割成a、b两部分。若肥皂膜的a部分用热针刺破,棉线的形状是下图中的哪一个              (　　)

2.(多选)(2022山西长治第二中学高二期末)关于液体的表面张力,下列说法正确的是(　　)

A.表面张力是液体各部分间的相互作用

B.液体表面层分子分布比液体内部稀疏,分子间相互作用表现为引力

C.表面张力的方向总是垂直于液面,指向液体内部的

D.液体表面张力使液体表面有收缩的趋势

3.(2022江苏扬州江都大桥高级中学高二阶段练习)液体的附着层具有收缩趋势的情况发生在(　　)

A.液体不浸润固体的附着层

B.液体浸润固体的附着层

C.所有液体的附着层

D.都不可能发生

4.(多选)下列说法正确的是(　　)

A.把一枚曲别针轻放在水面上,它会浮在水面上,这是由于水表面存在表面张力

B.形成液体表面张力的原因是液体表层的分子分布比内部密集

C.在围绕地球飞行的空间站中,自由飘浮的水滴呈球形,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,这与液体的种类和毛细管的材质有关

5.(2022江苏徐州高二期末)护肤乳液在一定条件下能形成层状液晶,则(　　)

A.所有物质都能形成层状液晶

B.层状液晶的光学性质具有各向异性

C.层状液晶是液体与晶体的混合物

D.层状液晶不会随温度升高发生变化

6.合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的,图为一滴水滴在某一次性防护口罩内侧的照片,对此以下说法正确的是(　　)

A.照片中的口罩一定为不合格产品

B.照片中附着层内分子比水的内部稀疏

C.照片中水滴表面分子比水的内部密集

D.水对所有材料都是不浸润的

7.(2022河北高三学业考试)夏天的清晨某同学发现小型水生昆虫水黾不仅能在水面上滑行,而且还能在水面上优雅地跳跃和玩耍,如图甲所示,这是由　　　　导致的物理现象。如图乙所示,荷叶上滚动着一个个晶莹剔透的小露珠,甚是好看。这些小露珠都呈现为近似的球形,这是　　　　共同作用的结果。 

B级 关键能力提升练

8.(2022江苏南通高三期末)立方体玻璃容器内盛有一定体积的水,盖上玻璃盖后置于完全失重环境下,则容器内水(图中阴影区域)的形状可能是(　　)

9.水对玻璃是浸润液体,而水银对玻璃是不浸润液体,它们在毛细管中将发生上升或下降的现象,现把粗细不同的三根毛细管插入水和水银中,液柱如图所示,其中正确的现象应是(　　)

10.(多选)通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间,经过特殊工艺胶合一体成型的新型光电玻璃产品,被广泛应用于高档办公室、计算机机房、医疗机构、商业展示等领域,能够实现玻璃的通透性和保护隐私的双重要求。我们将其工作原理简化为如图所示的模型,在自然条件下,液晶层中的液晶分子无规则排列,玻璃呈乳白色,即不透明,像一块毛玻璃;通电以后,弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列,整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃。结合以上内容和你所学知识,关于通电雾化玻璃,你认为下列叙述不合理的是              (　　)

A.不通电时,入射光在液晶层发生了全反射,导致光线无法通过

B.不通电时,入射光在液晶层发生了干涉,导致光线无法通过

C.通电时,入射光在通过液晶层后方向发生了改变

D.通电时,入射光在通过液晶层后按原有方向传播

11.用金属丝制成一个U形架,一段细长棉线两端系在U形架两臂上A、B两点,细线中点O处有一扣。将U形架浸入肥皂液中再取出,U形架上形成的肥皂液膜如图所示,细线被绷紧是因为液体表面层存在表面张力,表面张力的作用是使得液面有　　　　　　　(选填“扩张到最大”或“收缩到最小”)的趋势;用力拉动细线中点的扣至图中虚线位置(肥皂液膜未发生破损,忽略肥皂液膜的蒸发影响且温度不变),肥皂液膜的内能将　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。 

5.液体

1.A　液体表面的分子数目较少,分子间距大于r0,分子间表现为引力,即液体的表面张力,表面张力的作用效果是使液体的表面积减小,因此若将肥皂膜的a部分用热针刺破,b部分液体由于表面张力作用,表面积缩小将细线绷紧,故呈现A所示的形状,故A正确,B、C、D错误。

2.BD　液体表面层分子分布比液体内部稀疏,分子间相互作用力表现为引力,表面张力是表面分子引力的宏观表现,A错误,B正确;表面张力的方向与液体表面平行,C错误;液体表面张力使液体表面有收缩的趋势,尽可能使表面积最小,D正确。

3.A　液体表面具有收缩的趋势,即液体表面表现为张力,是液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,密度较小,且液面分子间表现为引力。因此液体不浸润固体时的附着层中具有收缩趋势。故选A。

4.ACD　一枚曲别针浮在水面上,浮力很小,可以忽略不计,是由于水的表面存在表面张力,故A正确;形成液体表面张力的原因是液体表层的分子分布比液体内部稀疏,故B错误;在围绕地球飞行的空间站中,自由飘浮的水滴处于失重状态,形状呈球形,这是表面张力作用的结果,故C正确;在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这是由于液体的表面张力以及浸润和不浸润造成的,这与液体的种类和毛细管的材质有关,故D正确。

5.B　并不是所有物质都能形成层状液晶,只有少数物质在特定条件下才能成为液晶,故A错误;层状液晶的光学性质具有各向异性,故B正确;层状液晶并不是指液体和晶体的混合物,是一种特殊的物质,液晶像液体一样可以流动,又具有晶体各向异性的特性,故C错误;层状液晶是不稳定的,外界影响的微小变化,例如温度、电场等,都会引起液晶分子排列变化,改变它的光学性质,故D错误。

6.B　合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都不浸润的,照片中的口罩正好发生了不浸润现象,A错误;根据照片所示,水发生了不浸润现象,则附着层内分子比水的内部稀疏,B正确;照片中水滴为球形,水滴表面分子比水的内部分子间距大,分子之间的作用力为引力,则照片中水滴表面分子应比水的内部稀疏,C错误;水不是对所有材料都是不浸润的,比如水可以浸润玻璃,D错误。

7.答案 水的表面张力　液体表面张力和不浸润现象

解析 在液体表面层中,液体分子间距大于平衡距离,液体分子之间的相互作用总体上表现为引力,它的作用是使液体表面紧绷,宏观上表现为液体的表面张力,水黾可以在水面上如此活动是因为水的表面张力。露珠由于液体表面张力的作用总要收缩成球体,当露珠与荷叶接触时,液体的附着层内分子间表现为引力,即小露珠都呈现为近似的球形是液体表面张力和不浸润现象共同作用的结果。

8.A　水处于完全失重状态,由于水对玻璃的浸润性,在表面张力的作用下,水应该吸附在容器的内表面呈现A的形状。故选A。

9.A　水对玻璃是浸润液体,浸润液体在毛细管附着层内液体的分子密度较大,液体分子间距较小(小于r0),分子相互作用表现为斥力,液面呈现扩散的趋势,在毛细管内上升,而且毛细管越细,浸润液体在毛细管内上升的高度越大,故A正确,B错误;水银对玻璃是不浸润液体,不浸润液体在毛细管内附着层液体的分子密度较小,液体分子间距较大(大于r0),此时附着层内的分子相互作用表现为引力,液面呈现收缩的趋势,不浸润液体在毛细管内下降,而且毛细管越细,不浸润液体在毛细管内下降的高度越大,故C、D错误。

10.ABC　由题意,在自然条件下,液晶层中的液晶分子无规则排列,像一块毛玻璃,可知入射光在液晶层发生漫反射,光线可以通过,但通过量较少,而且没有规律,故A、B错误,符合题意;由题意,通电以后,弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列,整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃,可知通电时,入射光在通过液晶层后按原有方向传播,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。

11.答案 收缩到最小　增大

解析 细线被绷紧是因为液体表面层存在表面张力,表面张力的作用是使得液面有收缩到最小的趋势;用力拉动细线中点的扣至图中虚线位置的过程中,拉力F对肥皂液膜做正功,分子间的相互作用表现的引力做负功,分子势能增大,所以肥皂液膜的内能将增大。