高中物理 第3章 固體和液體 3 液晶 4 液體的表面張力學業(yè)分層測評 教科版選修3-3

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液晶 液體的表面張力 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．下列現(xiàn)象中，是由于液體的表面張力造成的有(　　) A．船浮于水面上 B．硬幣或鋼針浮于水面上 C．肥皂泡呈球形 D．游泳時弄濕了的頭發(fā)粘在一起 E．熔化的鐵水注入內(nèi)空且為球形的沙箱，冷卻后鑄成一個鐵球 【解析】　選項A中船浮于水面是浮力造成的；選項E中鐵球的形狀決定于沙箱的形狀，故選B、C、D. 【答案】　BCD 2．下列有關表面張力的說法中，正確的是(　　) A．表面張力的作用是使液體表面伸張 B．表面張力的作用是使液體表面收縮 C．溫度變化時，液體的表面張力不會變化 D．有些小昆蟲能在水面自由行走，這是由于有表面張力的緣故 E．用滴管滴液滴，滴的液滴總是球形，這是由于表面張力的緣故 【解析】　表面張力的作用效果是使液體表面收縮；由于表面張力，被壓彎的液面收縮，使小昆蟲浮在液面上；由于表面張力使液滴收縮成球形；表面張力也與溫度有關，故B、D、E正確． 【答案】　BDE 3．下列說法正確的是(　　) A．表面張力就是分子力 B．表面張力是表面層分子力的宏觀表現(xiàn) C．水面托起縫衣針表明表面張力與縫衣針的重力相平衡 D．表面張力的大小跟液面上分界線的長短有關 E．液體表面好像張緊的橡皮膜具有收縮趨勢 【解析】　表面張力是液體表面層內(nèi)分子引力的宏觀表現(xiàn)，不能說表面張力就是分子力，故A選項錯誤，B正確；縫衣針在水面上靜止是液膜對其彈力與重力平衡，選項C錯誤；表面張力的大小與液面上分界線的長短有關，且表面張力有使液面收縮的趨勢，因此D、E選項正確． 【答案】　BDE 4．下列有關液晶的說法中正確的是(　　) 【導學號：74320047】 A．液晶具有流動性 B．液晶具有各向異性 C．液晶的光學性質(zhì)隨所加壓力的變化而變化 D．液晶就是液態(tài)的晶體 E．液晶態(tài)的分子排列是穩(wěn)定的 【解析】　液晶具有液體的流動性和晶體的各向異性．它是一種處于液晶態(tài)的物質(zhì)，其光學性質(zhì)隨壓力的變化而變化，故D、E錯誤，A、B、C均正確． 【答案】　ABC 5．將一枚硬幣輕輕地平放在水面上，可以不下沉，下列關于與硬幣重力相平衡的力的說法，不正確是(　　) A．水面的支持力 B．水的表面張力 C．水的浮力和表面張力的合力 D．水的浮力和空氣浮力的合力 E．水面支持力的產(chǎn)生是由于水的表面張力 【解析】　硬幣受到重力和水面給予的支持力作用而平衡，表面張力是水面上各部分水之間的作用力的合力，而不是硬幣受到的力；當然支持力的產(chǎn)生是由于水的表面張力；硬幣并沒有浸入水中，故不受浮力作用．故A、E正確，B、C、D錯誤． 【答案】　BCD 6．(2016福州高二檢測)下列關于液晶的說法，不正確的是(　　) A．液晶是液體和晶體的混合物 B．液晶分子在特定方向排列比較整齊，但不穩(wěn)定 C．電子手表中的液晶在外加電壓的影響下，能夠發(fā)光 D．所有物質(zhì)在一定條件下都能成為液晶 E．液晶的光學性質(zhì)隨溫度的變化而變化 【解析】　液晶是某些特殊的化合物，在某些方向上分子排列規(guī)則，某些方向上雜亂．液晶本身不能發(fā)光，所以選項A、C、D錯，選項B、E正確． 【答案】　ACD 7．如圖332所示，把橄欖油滴入水和酒精的混合液里，當混合液的密度與橄欖油的密度相同時，滴入的橄欖油呈球狀懸浮在液體中，為什么？ 圖332 【解析】　當橄欖油懸浮在液體中時，橄欖油由于表面張力的作用，使其表面收縮到最小狀態(tài)，所以橄欖油呈球形． 【答案】　見解析 [能力提升] 8．關于液體的表面張力，下列說法正確的是(　　) A．表面張力是液體表面層中兩個分子間的相互吸引力 B．表面張力是表面層中任一分界線一側(cè)的分子對另一側(cè)的分子作用力的合力 C．表面張力的方向與液面相切并與分界線垂直 D．表面張力沿液體表面各個方向都有 E．表面張力的方向與液面垂直豎直向上 【解析】　由于液體的表面層中分子稀疏，分子力表現(xiàn)為引力，表面張力為這些分子的合力，并非某兩個分子間的引力，故A錯誤；若在液面上畫一直線，表面張力沿液面切線并與該直線垂直，又由于各個方向分子間均有分子力，因此表面張力沿各個方向都存在，由此可知B、C、D正確，E錯誤． 【答案】　BCD 9．(2016紹興高二檢測)在水中浸入兩個同樣的毛細管，一個是直的，另一個彎的，如圖333所示，水在直管中上升的高度比在彎管中的最高點還要高，那么彎管中的水，下列判斷不正確的是(　　) 圖333 A．會不斷地噴出 B．不會流出 C．不一定會流出 D．水滴在彎管處受到表面張力豎直向上的合力不小于其重力 E．無法判斷會不會流出 【解析】　水滴在彎管口處受重力的作用而向下凸出，這時表面張力的合力豎直向上，使水不能流出，故選項B、D正確． 【答案】　ACE 10．如圖334所示，在培養(yǎng)皿內(nèi)注入清水．讓兩根細木桿相互平行地浮在水面上，再在細木桿之間輕輕地滴入幾滴酒精，細木桿會“自動”散開．請你解釋這一現(xiàn)象. 【導學號：74320048】 334 【解析】　漂浮在水面上的細木桿，原來兩邊受到大小相等、方向相反的表面張力作用而處于平衡狀態(tài)．滴入酒精后，細木桿之間液體的表面張力減小，使得內(nèi)側(cè)的表面張力比外側(cè)的小，細木桿就被“拉”開了． 【答案】　見解析 11．如圖335所示，把一根金屬絲水平地懸掛在靈敏彈簧測力計的下端，然后將盛著液體的容器放在金屬絲下面，使金屬絲水平地浸入液體中，這時如果把靈敏彈簧測力計慢慢地向上移動，讓金屬絲水平地從液體里露出來，就可以看到金屬絲和液面之間出現(xiàn)了一層液體的薄膜，同時金屬絲本身也被薄膜包圍著．由于表面張力的作用，薄膜向下拉金屬絲，而使測力計的彈簧伸長，繼續(xù)移動測力計，直到金屬絲和液面之間的薄膜剛要斷開為止．設此時測力計的讀數(shù)為F，金屬絲的重量為mg，求薄膜每一面上平行于金屬絲的分界線上的表面張力的大?。? 圖335 【解析】　設液體表面張力為F1，由平衡條件得 mg＋2F1－F＝0. 解得F1＝(F－mg)． 【答案】　(F－mg)