1.如圖所示,金屬框上陰影部分表示肥皂膜,它被棉線(xiàn)分割成a、b兩部分。若肥皂膜的a部分用熱針刺破,棉線(xiàn)的形狀是下圖中的哪一個(gè)(　　)
解析 液體表面的分子數(shù)目較少,分子間距大于r0,分子間表現(xiàn)為引力,即液體的表面張力,表面張力的作用效果是使液體的表面積減小,因此若將肥皂膜的a部分用熱針刺破,b部分液體由于表面張力作用,表面積縮小將細(xì)線(xiàn)繃緊,故呈現(xiàn)A所示的形狀,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。
2.(多選)關(guān)于液體的表面張力,下列說(shuō)法正確的是(　　)A.表面張力是液體各部分間的相互作用B.液體表面層分子分布比液體內(nèi)部稀疏,分子間相互作用表現(xiàn)為引力C.表面張力的方向總是垂直于液面,指向液體內(nèi)部的D.液體表面張力使液體表面有收縮的趨勢(shì)
解析 液體表面層分子分布比液體內(nèi)部稀疏,分子間相互作用力表現(xiàn)為引力,表面張力是表面分子引力的宏觀(guān)表現(xiàn),A錯(cuò)誤,B正確;表面張力的方向與液體表面平行,C錯(cuò)誤;液體表面張力使液體表面有收縮的趨勢(shì),盡可能使表面積最小,D正確。
3.(2023江西九江高二模擬)下列說(shuō)法正確的是(　　)A.竹筏漂浮在水面上,是分子表面張力作用的結(jié)果B.液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更小的分子勢(shì)能C.在夏季,人穿棉線(xiàn)衣服感覺(jué)舒適是因?yàn)楹顾畬?duì)棉線(xiàn)浸潤(rùn)D.布制的雨傘傘面能明顯看到線(xiàn)的縫隙,但雨傘不漏雨水是因?yàn)樗畬?duì)傘面不浸潤(rùn)
解析 竹筏漂浮在水面上,是因?yàn)樗畬?duì)竹筏的浮力等于竹筏的重力,故A錯(cuò)誤;液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,分子間作用力表現(xiàn)為引力,分子勢(shì)能隨著分子距離的增大而增大,所以液體表面層的分子有更大的分子勢(shì)能,故B錯(cuò)誤;在夏季,人穿棉線(xiàn)衣服感覺(jué)舒適是因?yàn)楹顾畬?duì)棉線(xiàn)浸潤(rùn),汗水可以通過(guò)棉線(xiàn)衣服蒸發(fā)出去,故C正確;布制的雨傘傘面能明顯看到線(xiàn)的縫隙,但雨傘不漏雨水是由于雨水的表面張力的作用,故D錯(cuò)誤。
4.(2023山東淄博高二期末)2022年3月23日,天宮號(hào)空間站上的三名航天員給全國(guó)的觀(guān)眾帶來(lái)了一堂精彩的天宮授課。在天宮授課中,航天員們做了“液橋”實(shí)驗(yàn)。將水分別擠在兩塊透明板上,水球狀似倒扣著的碗,如圖甲所示。將兩板慢慢靠近,兩個(gè)水球“碗底”挨“碗底”,形成一座中間細(xì)、兩頭粗的“液橋”將兩塊板相連,如圖乙所示;再將兩塊板拉遠(yuǎn),液橋變得更細(xì)、更長(zhǎng),仍然沒(méi)有斷開(kāi)。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.日常生活中地球上不可能有“液橋”現(xiàn)象B.由圖甲可以推斷水和透明板是不浸潤(rùn)的C.液體表面張力有使液體表面積擴(kuò)大的趨勢(shì)D.液橋形成的根本原因是水的表面張力的作用
解析 “液橋”形成的根本原因是水的表面張力的作用,在地球上也可以有“液橋”現(xiàn)象,只是因?yàn)橹亓τ绊憳虻拈L(zhǎng)度較短,A錯(cuò)誤,D正確;水能附著在透明板上,由此可推斷水和透明板是浸潤(rùn)的,B錯(cuò)誤;液體表面分子間間距大于內(nèi)部分子間間距,表現(xiàn)為引力,有使液體表面積縮小的趨勢(shì),C錯(cuò)誤。
5.護(hù)膚乳液在一定條件下能形成層狀液晶,則(　　)A.所有物質(zhì)都能形成層狀液晶B.層狀液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性C.層狀液晶是液體與晶體的混合物D.層狀液晶不會(huì)隨溫度升高發(fā)生變化
解析 并不是所有物質(zhì)都能形成層狀液晶,只有少數(shù)物質(zhì)在特定條件下才能成為液晶,故A錯(cuò)誤;層狀液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性,故B正確;層狀液晶并不是指液體和晶體的混合物,是一種特殊的物質(zhì),液晶像液體一樣可以流動(dòng),又具有晶體各向異性的特性,故C錯(cuò)誤;層狀液晶是不穩(wěn)定的,外界影響的微小變化,例如溫度、電場(chǎng)等,都會(huì)引起液晶分子排列變化,改變它的光學(xué)性質(zhì),故D錯(cuò)誤。
6.合格的一次性醫(yī)用防護(hù)口罩內(nèi)側(cè)所用材料對(duì)水都是不浸潤(rùn)的,圖為一滴水滴在某一次性防護(hù)口罩內(nèi)側(cè)的照片,對(duì)此以下說(shuō)法正確的是(　　)A.照片中的口罩一定為不合格產(chǎn)品B.照片中附著層內(nèi)分子比水的內(nèi)部稀疏C.照片中水滴表面分子比水的內(nèi)部密集D.水對(duì)所有材料都是不浸潤(rùn)的
解析 合格的一次性醫(yī)用防護(hù)口罩內(nèi)側(cè)所用材料對(duì)水都不浸潤(rùn)的,照片中的口罩正好發(fā)生了不浸潤(rùn)現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;根據(jù)照片所示,水發(fā)生了不浸潤(rùn)現(xiàn)象,則附著層內(nèi)分子比水的內(nèi)部稀疏,B正確;照片中水滴為球形,水滴表面分子比水的內(nèi)部分子間距大,分子之間的作用力為引力,則照片中水滴表面分子應(yīng)比水的內(nèi)部稀疏,C錯(cuò)誤;水不是對(duì)所有材料都是不浸潤(rùn)的,比如水可以浸潤(rùn)玻璃,D錯(cuò)誤。
7.(多選)下列說(shuō)法正確的是( 　　)A.把一枚曲別針輕放在水面上,它會(huì)浮在水面上,這是由于水表面存在表面張力B.形成液體表面張力的原因是液體表層的分子分布比內(nèi)部密集C.在圍繞地球飛行的空間站中,自由飄浮的水滴呈球形,這是表面張力作用的結(jié)果D.在毛細(xì)現(xiàn)象中,毛細(xì)管中的液面有的升高,有的降低,這與液體的種類(lèi)和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)
解析 一枚曲別針浮在水面上,浮力很小,可以忽略不計(jì),是由于水的表面存在表面張力,故A正確;形成液體表面張力的原因是液體表層的分子分布比液體內(nèi)部稀疏,故B錯(cuò)誤;在圍繞地球飛行的空間站中,自由飄浮的水滴處于失重狀態(tài),形狀呈球形,這是表面張力作用的結(jié)果,故C正確;在毛細(xì)現(xiàn)象中,毛細(xì)管中的液面有的升高,有的降低,這是由于液體的表面張力以及浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)造成的,這與液體的種類(lèi)和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān),故D正確。
8.夏天的清晨,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)小型水生昆蟲(chóng)水黽不僅能在水面上滑行,而且還能在水面上優(yōu)雅地跳躍和玩耍,如圖甲所示,這是由　　　 　導(dǎo)致的物理現(xiàn)象。如圖乙所示,荷葉上滾動(dòng)著一個(gè)個(gè)晶瑩剔透的小露珠,甚是好看。這些小露珠都呈現(xiàn)為近似的球形,這是　　　　 　　　　　　　　共同作用的結(jié)果。?
液體表面張力和不浸潤(rùn)現(xiàn)象
解析 在液體表面層中,液體分子間距大于平衡距離,液體分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為引力,它的作用是使液體表面緊繃,宏觀(guān)上表現(xiàn)為液體的表面張力,水黽可以在水面上如此活動(dòng)是因?yàn)樗谋砻鎻埩?。露珠由于液體表面張力的作用總要收縮成球體,當(dāng)露珠與荷葉接觸時(shí),液體的附著層內(nèi)分子間表現(xiàn)為引力,即小露珠都呈現(xiàn)為近似的球形是液體表面張力和不浸潤(rùn)現(xiàn)象共同作用的結(jié)果。
9.立方體玻璃容器內(nèi)盛有一定體積的水,蓋上玻璃蓋后置于完全失重環(huán)境下,則容器內(nèi)水(圖中陰影區(qū)域)的形狀可能是(　　)
解析 水處于完全失重狀態(tài),由于水對(duì)玻璃的浸潤(rùn)性,在表面張力的作用下,水應(yīng)該吸附在容器的內(nèi)表面呈現(xiàn)A的形狀。故選A。
10.(多選)(2023寧夏銀川高二期末)液體在器壁附近的液面會(huì)發(fā)生彎曲,如圖所示。關(guān)于此現(xiàn)象,下列幾種解釋正確的是(　 　)A.表面層Ⅰ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部稀疏B.表面層Ⅱ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部稀疏C.液體在器壁Ⅰ內(nèi)的高度變高D.液體在器壁Ⅱ內(nèi)的高度變高
解析 液體表面具有收縮的趨勢(shì),即液體表面表現(xiàn)為張力,液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,密度較小,且液面分子間表現(xiàn)為引力;故表面層Ⅰ、Ⅱ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部稀疏,故A、B正確。附著層Ⅰ內(nèi)分子與容器壁間引力大于內(nèi)部液體分子引力,液體表現(xiàn)為浸潤(rùn),在器壁Ⅰ內(nèi)的高度變高,故C正確。附著層Ⅱ內(nèi)分子與容器壁間吸引力小于內(nèi)部液體分子引力,液體表現(xiàn)為不浸潤(rùn),在器壁Ⅱ內(nèi)的高度變低,故D錯(cuò)誤。
11.(多選)通電霧化玻璃是將液晶膜固化在兩片玻璃之間,經(jīng)過(guò)特殊工藝膠合一體成型的新型光電玻璃產(chǎn)品,被廣泛應(yīng)用于高檔辦公室、計(jì)算機(jī)機(jī)房、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、商業(yè)展示等領(lǐng)域,能夠?qū)崿F(xiàn)玻璃的通透性和保護(hù)隱私的雙重要求。我們將其工作原理簡(jiǎn)化為如圖所示的模型,在自然條件下,液晶層中的液晶分子無(wú)規(guī)則排列,玻璃呈乳白色,即不透明,像一塊毛玻璃;通電以后,彌散分布的液晶分子迅速?gòu)臒o(wú)規(guī)則排列變?yōu)橛幸?guī)則排列,整個(gè)液晶層相當(dāng)于一塊普通的透明玻璃。結(jié)合以上內(nèi)容和你所學(xué)知識(shí),關(guān)于通電霧化玻璃,你認(rèn)為下列敘述不合理的是(　　)
A.不通電時(shí),入射光在液晶層發(fā)生了全反射,導(dǎo)致光線(xiàn)無(wú)法通過(guò)B.不通電時(shí),入射光在液晶層發(fā)生了干涉,導(dǎo)致光線(xiàn)無(wú)法通過(guò)C.通電時(shí),入射光在通過(guò)液晶層后方向發(fā)生了改變D.通電時(shí),入射光在通過(guò)液晶層后按原有方向傳播
解析 由題意,在自然條件下,液晶層中的液晶分子無(wú)規(guī)則排列,像一塊毛玻璃,可知入射光在液晶層發(fā)生漫反射,光線(xiàn)可以通過(guò),但通過(guò)量較少,而且沒(méi)有規(guī)律,故A、B錯(cuò)誤,符合題意;由題意,通電以后,彌散分布的液晶分子迅速?gòu)臒o(wú)規(guī)則排列變?yōu)橛幸?guī)則排列,整個(gè)液晶層相當(dāng)于一塊普通的透明玻璃,可知通電時(shí),入射光在通過(guò)液晶層后按原有方向傳播,故C錯(cuò)誤,符合題意,D正確,不符合題意。
12.(2023山東濰坊高二模擬)神舟十二號(hào)航天員劉伯明曾在空間站用毛筆寫(xiě)下“理想”二字。在空間站內(nèi)使用的毛筆、墨汁和紙張都是特制的,毛筆筆尖內(nèi)部存在毛細(xì)管能夠吸墨,筆尖與紙張接觸時(shí),墨汁就從筆尖轉(zhuǎn)移到紙上。在空間站內(nèi)(　　)A.使用普通中性筆也能流暢書(shū)寫(xiě)B(tài).墨汁分子間不存在作用力C.墨汁不浸潤(rùn)毛筆筆尖D.墨汁浸潤(rùn)紙張
解析 由于空間站處于完全失重狀態(tài),使用普通中性筆不能流暢書(shū)寫(xiě),故A錯(cuò)誤;由于分子間相互作用不受重力影響,則墨汁分子間存在相互作用力,故B錯(cuò)誤;空間站仍能用毛筆的原理就是毛細(xì)現(xiàn)象,則墨汁浸潤(rùn)毛筆筆尖、浸潤(rùn)紙張,故C錯(cuò)誤,D正確。
13.用金屬絲制成一個(gè)U形架,一段細(xì)長(zhǎng)棉線(xiàn)兩端系在U形架兩臂上A、B兩點(diǎn),細(xì)線(xiàn)中點(diǎn)O處有一扣。將U形架浸入肥皂液中再取出,U形架上形成的肥皂液膜如圖所示,細(xì)線(xiàn)被繃緊是因?yàn)橐后w表面層存在表面張力,表面張力的作用是使得液面有　　　　　　　(選填“擴(kuò)張到最大”或“收縮到最小”)的趨勢(shì);用力拉動(dòng)細(xì)線(xiàn)中點(diǎn)的扣至圖中虛線(xiàn)位置(肥皂液膜未發(fā)生破損,忽略肥皂液膜的蒸發(fā)影響且溫度不變),肥皂液膜的內(nèi)能將　　　　(選填“增大”“減小”或“不變”)。?

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