1.下列关于布朗运动的叙述,正确的是( )
- 格式:docx
- 大小:140.57 KB
- 文档页数:4
分子动理论练习题分子动理论练习题1.关于布朗运动的下列说法中正确的是A.所谓布朗运动是指液体分子的无规则运动B.所谓布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动 C.布朗运动产生的条件是液体温度足够高D.布朗运动产生的条件是悬浮的固体微粒足够小2.分子间的相互作用力由引力f引和斥力f斥两部分组成,下列说法中正确的是A. f引和f斥总是同时存在的B. f引总是大于f斥,因此其合力总表现为引力C.当分子间距离减小时,f引减小而f斥增大D.当分子间距离增大时,f引增大而f斥减小3.两个分子甲、乙相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略)。
设甲固定不动,乙逐渐向甲靠近,直到不能再靠近为止的过程中,下列说法正确的是A.分子力总是对乙做正功B.乙总是克服分子力做功C.先是乙克服分子力做功,然后是分子力对乙做正功D.先是分子力对乙做正功,然后是乙克服分子力做功4.设处于平衡状态时相邻分子间的距离是r0,则关于分子力的下列说法中错误的是A.分子间距离由r0逐渐减小时,分子力表现为斥力并逐渐增大B.分子间距离由r0逐渐增大时,分子力表现为引力力并逐渐增大C.当分子间距离大于10 r0以后,分子力变得十分微弱,可以忽略不计了D.分子间的这样复杂的作用力其本质是组成分子的带电粒子间的电场力引起的5.若以μ表示水的摩尔质量,v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为表示在标准状态下水蒸气的密度,NA为阿伏加德罗常数,m、Δ分别表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式:① ②③ ④ ,其中A.①和②都是正确的B.①和③都是正确的C.②和④都是正确的D.①和④都是正确的6.分子间具有由它们间相对位置决定的势能。
规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为零。
设分子a固定不动,分子b以某一初速度从无穷远处向a运动,直至它们之间的距离最小,在此过程中,a、b之间的势能A.先减小,后增大,最后小于零B.先减小,后增大,最后大于零C.先增大,后减小,最后小于零D.先增大,后减小,最后大于零7.某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m和V0,则阿伏加德罗常数为NA可表示为A. B. C. D.8.下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是A.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小。
一、选择题1.关于布朗运动,下列说法中正确的是( )A .布朗运动是微观粒子的运动,牛顿运动定律不再适用B .布朗运动是微粒内分子无规则运动的反映C .固体微粒越小,温度越高,布朗运动就越明显D .因为布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也叫作热运动2.在国际单位制中,阿伏加德罗常数是N A ,铜的摩尔质量是μ,密度是ρ,则下列说法正确的是( )A .一个铜原子的质量为A N μB .一个铜原子所占的体积为μρC .1m 3铜中所含的原子数为AN μ D .m kg 铜所含有的原子数为m N A 3.在油膜实验中,体积为V 的某种油,形成直径为d 的圆形油膜,则油分子的直径近似为( )A .22V dπ B .22V d π C .24d V π D .24V d π 4.如图所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是( )A .铅分子做无规则热运动B .铅柱受到大气压力作用C .铅柱间存在万有引力作用D .铅柱间存在分子引力作用5.分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质.据此可判断下列说法中错误的是 A .显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性B .分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C .分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大D .在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素6.下列关于分子间的相互作用力的说法中正确的是 ( )A .当分子间的距离r =r 0时,分子力为零,说明此时分子间不存在作用力B .当r >r 0时,随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大,但引力比斥力增大得快,故分子力表现为引力C .当r <r 0时,随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大,但斥力比引力增大得快,故分子力表现为斥力D .当分子间的距离r >10-9 m 时,分子间的作用力可以忽略不计7.氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示.下列说法正确的是( )A .图中虚线对应于氧气分子平均动能较大的情形B .图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形C .图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目D .与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大8.已知阿伏伽德罗常数为N A ,水的摩尔质量为M ,密度为ρ,则一个水分子的质量可表示为A .AM N B .A N M C .A MN ρ D .A N M ρ9.下列说法中正确的是( )A .布朗运动越显著,说明悬浮在液体中的微粒质量越小B .将红墨水滴入一杯清水中,水的温度越高整杯清水都变成红色的时间越短C .将体积相同的水和酒精混在一起,发现总体积小于混合前水和酒精的体积之和,说明分子间存在引力D .向气球内吹气,气球的体积变大,这是气体分子间有斥力的缘故10.一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为( )A .气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B .单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C .气体分子的总数增加D .单位体积内的分子数目不变11.物理打开了微观世界的大门,使人们对自然界有了更清晰的认知,下列说法正确的是( )A .液体和固体难于被压缩,是由于它们的分子之间只存在斥力B .布朗运动实际上就是液体分子的运动C .分子间距离等于平衡位置距离时,分子势能一定最小D.只要知道阿伏伽德罗常数和物质的摩尔体积就可以估算分子的大小12.下列叙述中正确的是()A.两个平整的铅块挤压后能“粘”在一起,说明分子间有引力作用B.分子间距离越大,分子势能越大,分子间距离越小,分子势能越小C.布朗运动就是液体分子的热运动D.压缩理想气体时需要用力,说明理想气体的分子间有斥力作用13.下列现象中,最能恰当地说明分子间有相互作用力的是()A.气体容易被压缩B.高压密闭的钢管中的油从筒壁渗出C.两块纯净的铅块紧压后合在一起D.滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动14.氧气分子在0°C和100°C温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。
第1讲分子动理论内能A组基础题组1.(2015山东济宁质检)关于布朗运动,以下说法正确的是( )A.布朗运动就是液体分子的扩散现象B.布朗运动就是固体小颗粒中分子的无规则运动,它说明分子永不停息地做无规则运动C.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,它是液体分子无规则运动的反映D.扫地时,在阳光照射下,看到尘埃飞舞,这是尘埃在做布朗运动2.(多选)下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中,正确的是( )A.扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动B.扩散现象与布朗运动没有本质的区别C.扩散现象突出说明了物质的迁移规律,布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律D.扩散现象和布朗运动都与温度有关3.(2013北京理综,13,6分)下列说法正确的是( )A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.物体从外界吸收热量,其内能一定增加D.物体对外界做功,其内能一定减少4.(2015江苏连云港质检)关于分子运动,下列说法中正确的是( )A.布朗运动可能是液体分子的热运动,也可能是固体颗粒的运动B.布朗运动图中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹C.当分子间的距离变小时,分子间作用力可能减小,也可能增大D.物体温度改变时,物体分子的平均动能不一定改变5.下列说法中正确的是( )A.温度低的物体内能小B.温度低的物体分子运动的平均速率小C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大D.外界对物体做功时,物体的内能不一定增加6.(2016内蒙古赤峰宁城统考)(多选)下列说法中正确的是( )A.布朗运动并不是液体分子的运动,但它说明分子在永不停息地做无规则运动B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点D.当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越小7.[2015山东理综,37(1)]墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀。
三十六分子动理论内能(40分钟100分)一、选择题(共9小题,每小题7分,共63分)1.关于布朗运动,下列说法正确的是( )A.布朗运动只能在液体中发生B.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动C.布朗研究悬浮在水中的花粉颗粒时,用放大镜看到了花粉的无规则运动D.我们把墨汁滴在水中,不能用肉眼看到炭粒做布朗运动【解析】选D。
布朗运动产生的原因是周围液体(或气体)分子对悬浮颗粒撞击的不均衡造成的,在气体中也能发生,A错误。
从阳光中看到的尘埃,其尺寸往往比布朗运动中固体微粒的尺寸大得多,它们在空中的无序翻滚主要是在重力、浮力和气流的共同影响下形成的,不是布朗运动,B错误。
要观察布朗运动必须借助于显微镜,用放大镜不能看到,更不可能用肉眼直接观察到,故C错误,D正确。
2.清晨,草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠,这一物理过程中,水分子间的( )A.引力消失,斥力增大B.斥力消失,引力增大C.引力、斥力都减小D.引力、斥力都增大【解析】选D。
露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠,液化过程中,分子间的距离变小,引力与斥力都增大,D正确。
3.(2021·太原模拟)如图所示为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线。
下列说法中正确的是( )A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力C.当r等于r1时,分子间的作用力为零D.当r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功【解析】选B。
因为当分子间相互作用力为零时,分子势能最小,从图中可知分子势能最小时,分子间的距离为r2,故当r等于r2时分子间作用力为零,C错误;当r小于r1时,随着距离的减小,分子势能增大,即减小分子间距离分子力做负功,所以表现为斥力,B正确;当r大于r1而小于r2时分子力表现为斥力,故r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做正功,当r大于r2时分子力表现为引力,A、D错误。
第七章单元测试题一、选择题1.下列事物中,说明大量分子永不停息地做无规则运动的是 ( )A.衣箱里的卫生球,时间长了会变小B.教室里扫除时,灰尘满屋飞扬C.冬天大雪纷飞,天地一片白茫茫D.夏天,水坑里有许多小虫乱动,毫无规律2.关于布朗运动,下列说法正确的是( )A.在完全失重的情况下,布朗运动也停止B.布朗运动虽然不是液体分子的运动,但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动C.液体温度越高,布朗运动越剧烈D.悬浮微粒越小,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少,布朗运动越不明显3.从下列一组物理量可以算出氧气的摩尔质量( )A.氧气的密度和阿伏加德罗常数B.氧气分子的体积和阿伏加德罗常数C.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数D.氧气分子的体积和氧气分子的质量4.如图1所示,a是一个铁丝圈,中间较松地系一根棉线;图b是浸过肥皂水的铁丝圈;图c表示用手指轻碰一下棉线的左边;图d表示棉线左边的肥皂膜破了,棉线被拉向右边,这个实验说明了()A.物质是由大量分子组成的B.分子间存在引力C.组成物质的分子不停地做无规则运动D.分子之间有空隙5.严冬,湖面上结了厚厚的冰,为了测出冰下水的温度,徐强同学在冰上打了一个洞,拿来一支温度计,用下列四种方法测水温,正确的做法是( ) A.用线将温度计拴牢从洞中放入水里,待较长时间后从水中提出,读出示数B.取一塑料饮水瓶,将瓶拴住从洞中放入水里,水灌满瓶后取出,再用温度计测瓶中水的温度C.取一塑料饮水瓶,将温度计悬吊在瓶中,再将瓶拴住从洞中放入水里,水灌满瓶后待较长时间,然后将瓶提出,立即从瓶外观察温度计的示数D.手拿温度计,从洞中将温度计插入水中,待较长时间后取出立即读出示数6.如图2所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子沿x轴运动,两分子间的分子势能E p与两分子间距离的关系如图中曲线所示。
图中分子势能的最小值为-E0。
若两分子所具有的总能量为0,则下列说法中正确的是() 图2A .乙分子在P 点(x =x 2)时,加速度最大B .乙分子在P 点(x =x 2)时,其动能为E 0C .乙分子在Q 点(x =x 1)时,处于平衡状态D .乙分子的运动范围为x ≥x 17.某同学在用油膜法估测分子直径的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于( )A .油酸未完全散开B .油酸中含有大量酒精C .计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格D .求每滴体积时,1 mL 溶液的滴数误多记了10滴8.如图3所示,关于布朗运动的实验,下列说法正确的是( )A .上图记录的是分子无规则运动的情况B .上图记录的是微粒做布朗运动的轨迹C .实验中可以看到,微粒越大,布朗运动越明显D .实验中可以看到,温度越高,布朗运动越激烈 二、填空题9.对于固体和液体来说,其内部分子可看成是一个挨一个紧密排列的小球,若某固体的摩尔质量为M ,密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A 。
2024-2025学年吉林省长春市物理高一上学期复习试卷与参考答案一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、关于布朗运动,下列说法正确的是( )A. 布朗运动就是分子的无规则运动B. 布朗运动是由液体分子对固体颗粒的撞击不平衡引起的C. 布朗运动反映了液体分子的无规则运动D. 布朗运动的剧烈程度与温度高低无关答案:B;C解析:A选项,布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动,它并不是液体分子的无规则运动,而是液体分子无规则运动的反映,故A错误。
B选项,布朗运动是由液体分子对固体颗粒的撞击不平衡引起的,这是布朗运动产生的根本原因,故B正确。
C选项,如前所述,布朗运动反映了液体分子的无规则运动,故C正确。
D选项,布朗运动的剧烈程度与温度和颗粒的大小有关,温度越高,颗粒越小,布朗运动越剧烈,故D错误。
2、关于物体的动量,下列说法中正确的是 ( )A. 物体的动量越大,其惯性也越大B. 同一物体的动量越大,其速度一定越大C. 物体的动量越大,受到的作用力一定越大D. 动量是矢量,它的方向与速度的方向相同答案:B;D解析:A选项,惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与物体的动量无关,故A 错误。
B选项,根据动量的定义式P=mv(m是质量,v是速度),同一物体的质量m一定,动量P越大,其速度v一定越大,故B正确。
C选项,动量越大,只能说明物体的质量和速度的乘积大,但并不能说明物体受到的作用力一定大,因为物体受到的作用力还与作用时间有关,故C错误。
D选项,动量是矢量,它的方向与速度的方向相同,故D正确。
3、下列说法正确的是( )A.物体速度为零时,加速度一定为零B.物体速度变化率大,加速度一定大C.物体加速度为零时,速度一定为零D.物体加速度增大时,速度一定增大答案:B解析:A选项:速度为零时,加速度不一定为零。
高中物理分子动理论课后习题答案及解析1.把铜块中的铜分子看成球形,且它们紧密排列,试估算铜分子的直径。
铜的密度为8.9×103 kg/m3,铜的摩尔质量为6.4×10-2 kg/mol。
解析:2.标准状态下氧气分子间的平均距离是多少?氧气的摩尔质量为3.2×10-2 kg/mol,1 mol气体处于标准状态时的体积为2.24×10-2 m3。
解析:3.以下关于布朗运动的说法是否正确?说明理由。
(1)布朗运动就是分子的无规则运动。
(2)布朗运动证明,组成固体小颗粒的分子在做无规则运动。
(3)向一锅水中撒一点胡椒粉,加热时发现水中的胡椒粉在翻滚。
这说明温度越高布朗运动越剧烈。
(4)在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动,这说明煤油分子在做无规则运动。
解析:(1)此说法错误;布朗运动是悬浮微粒的运动,不是分子的运动,它只是液体分子无规则运动的具体表现。
(2)此说法错误;布朗运动是固体颗粒的运动,它间接证明液体分子在做无规则运动。
(3)此说法错误;胡椒粉的运动不是布朗运动,因为水不是静止的,另外布朗运动用肉眼是看不到的。
(4)此说法正确;小粒粉尘就是在煤油分子的不停地无规则撞击下,才做的布朗运动.4.小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。
他把小颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上(图1.1-8),于是得出结论:固体小颗粒的无规则运动证明水分子的运动是无规则的。
小李不同意小张的结论,他认为:“小颗粒沿着笔直的折线运动,说明水分子在短时间内的运动是规则的,否则小颗粒怎么会沿直线运动?”对此,说说你的看法。
解析:小李的观点是错误的.图中的折线,并非粉笔末小颗粒的运动轨迹,而是每隔一定时间粉笔末图1.1-8小颗粒所在位置的连线,即使在这段时间内,小颗粒的运动也是极不规则的,绝不是沿折线运动的,我们根本不能够画出小颗粒运动的轨迹.正因为小颗粒在水分子不停地碰撞下所做的运动是无规则的,才能说明水分子运动的无规则性.5.请描述:当两个分子间距离由r0逐渐增大,直至远大于r0时,分子间的作用力表现为引力还是斥力?当两个分子间距离由r0逐渐减小,分子间的作用力表现为引力还是斥力?解析:分子引力和斥力是同时存在的,当分子之间的距离为r0时,分子力为0,是因为分子引力和斥力刚好大小相等方向相反,合力为0;当两个分子间距离小于r0时,分子间斥力大于引力,所以合力表现为斥力;当分子间距离大于r0时,分子间引力大于斥力,所以合力表现为引力;所以当分子距离从,。
《分子动理论》单元测试可能用到的摩尔质量:O2-32g/mol C-12 g/mol一、选择题1.下列关于布朗运动的说法中正确的是()A.将碳素墨水滴入清水中,观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映B.布朗运动是否显著与悬浮在液体中的颗粒大小无关C.布朗运动的激烈程度与温度有关D.微粒的布朗运动的无规则性,反映了液体内部分子运动的无规则性2.下列可算出阿伏加德罗常数的一组数据是A.水的密度和水的摩尔质量B.水的摩尔质量和水分子的体积C.水分子的体积和水分子的质量D.水分子的质量和水的摩尔质量3.下列说法正确的是A.分子间的作用力表现为引力时,分子间的距离增大,则分子间的作用力减小B.分子间的作用力表现为引力时,分子间的距离增大,分子势能增大C.知道某物质摩尔体积和阿伏加德罗常数,可估算其分子直径D.知道某物质摩尔质量和阿伏加德罗常数,可求其分子质量4.关于布朗运动,下列说法中正确的是A.布朗运动就是液体分子的热运动B.布朗运动间接表明液体分子的热运动C.悬浮的小颗粒越大,撞击它的分子数越多,布朗运动越激烈D.液体的温度越低,悬浮的小颗粒越大,布朗运动越激烈5.所有分子都在做无规则运动,这种运动之所以称为热运动,其原因是A.分子的运动只有热时才有,冷时即停止B.分子的运动在温度高时剧烈,而在0℃以下则停止C.分子的运动在温度高时剧烈,在趋近绝对零度时停止D.分子的运动永不停止,但温度越高越剧烈6.关于分子间相互作用力的以下说法中,正确的是()A.当分子间的距离r=r0时,分子力为零,说明此时分子间既不存在引力,也不存在斥力B.分子力随分子间的距离的变化而变化,当r>r0时,随着距离的增大,分子间的引力和斥力都增大,但引力比斥力增大的快,故分子力表现为引力C.当分子间的距离r<r0时,随着距离的减小,分子间的引力和斥力都增大,但斥力比引力增大的快,故分子力表现为斥力D.当分子间的距离大于10 r0时,分子间的作用力可以忽略不计7.关于分子动理论,下列说法中错误..的是A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素8.用r表示两个分子间的距离,E p表示两个分子间的相互作用的势能,当r=r0时两分子间的斥力等于引力,下列说法正确的是A.当r>r0时,E P随r的增大保持不变B.当r<r0时,E P随r的增大而增大C.当r>r0时,E P随r的减小而增大D.当r<r0时,E P随r的减小而增大9.两个分子从靠近的不能再近的位置开始,使二者之间的距离逐渐增大,直到大于分子直径的10倍以上,这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中正确的是A.分子间的引力和斥力都在减小B.分子间的斥力在减小,引力在增大C.分子间相互作用的合力在逐渐减小D.分子间相互作用的合力,先减小后增大,再减小到零10.两个分子从相距很远(分子力忽略)开始靠近,直到不能再靠近的过程中()A.分子力先做负功后做正功B.分子力先做正功后做负功C.分子间的引力和斥力都增大D.两分子从r0处再靠近,斥力比引力增加得快二、填空题11.组成物质的分子是很小的,一种粗测分子大小的方法是,设一滴油酸体积为V,油酸在水面上延展的最大面积为S,油膜的厚度等于,油膜的厚度即为分子的直径。
第三节分子的热运动[目标定位]1。
了解扩散现象及产生原因.2.知道什么是布朗运动,理解布朗运动产生的原因。
3。
知道什么是分子的热运动,理解分子热运动与温度的关系.一、扩散现象[导学探究]1.生活中常会见到下列几种现象:(1)在墙角打开一瓶香水,很快整个房间都会弥漫着香气.(2)滴一滴红色墨水在一盆清水中,过一段时间整盆水会变成浓度相同的红色.(3)炒菜时,在锅里放一撮盐,整锅菜都会具有咸味.以上现象说明什么问题?它们属于什么现象?答案说明不同物质能够彼此进入对方.它们属于扩散现象.2.在上述(2)中,整盆水变为均匀的红色时,扩散现象停止了吗?答案扩散现象不会停止.[知识梳理]1.扩散现象:由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象.2.影响扩散现象的因素:(1)物态:气态物质的扩散现象最容易发生,液态物质次之,固态物质的扩散现象在常温下短时间内不明显.(2)温度:温度越高,扩散现象越显著.(3)浓度差:当浓度差大(填“大”或“小”)时,扩散现象较为显著.3.产生扩散现象的原因:扩散现象是分子无规则运动的直接结果,是分子无规则运动的宏观反映.二、布朗运动[导学探究]用显微镜观察放在水中的花粉,追踪几粒花粉,每隔30 s记下它们的位置,用折线分别依次连接这些点,如图1所示.(1)从图中可看出花粉微粒运动的特点是什么?(2)花粉微粒为什么会做这样的运动?(3)这种运动反映了什么?图1答案(1)花粉微粒的运动是无规则的.(2)花粉微粒受到液体分子不平衡的撞击作用,在某一瞬间,微粒在某个方向受到的撞击作用较强,在下一瞬间,微粒受到另一方向的撞击作用较强,这样就引起了花粉微粒的无规则运动.(3)这种运动反映了液体分子运动的无规则性.[知识梳理]1.布朗运动:悬浮在液体或气体中的微粒的无规则运动.2.产生布朗运动的原因:悬浮微粒受到液体或气体分子不平衡撞击.3.影响布朗运动的因素:(1)悬浮的微粒越小,布朗运动越明显.(2)温度越高,布朗运动越激烈.4.注意:(1)布朗运动是悬浮在液体或气体中固体颗粒的运动,而不是固体分子的运动,也不是液体或气体分子的运动,但它反映了液体或气体分子的无规则运动.(2)布朗运动是永不停息的,说明液体或气体分子的运动是永不停息的.[延伸思考]1.阳光从狭缝中射入教室,透过阳光看到飞舞的尘埃,这些尘埃颗粒的运动是布朗运动吗?答案不是.布朗颗粒很小,只能在显微镜下观察,无法用肉眼直接看到.2.图1中的折线是微粒的运动轨迹吗?答案折线是微粒每隔30 s所处位置的连线.在每个30 s内,微粒的运动轨迹都是无规则的,不一定和线段重合.三、热运动[导学探究]在扩散现象中,温度越高,扩散越快;在布朗运动中,温度越高,布朗运动越明显.而这两种现象又都反映了分子的运动,那么分子的运动与温度有什么关系呢?分子的运动又有哪些特点?答案温度越高,分子的运动越激烈.特点:(1)永不停息;(2)无规则.[知识梳理]1.温度越高,分子的运动越激烈.物理学中把物体内部大量分子的无规则运动叫热运动.2.热运动的特点是:(1)永不停息;(2)无规则.3.布朗运动和热运动的区别与联系:区别:布朗运动是悬浮微粒的运动,而悬浮微粒是很多固体分子组成的一个“集体",虽然肉眼看不到,但可以在显微镜下看到;热运动即使在显微镜下也看不到.联系:(1)都在做永不停息的无规则运动,都是温度越高运动越激烈.(2)周围液体或气体分子的热运动是布朗运动产生的原因,布朗运动反映了液体或气体分子的热运动.[延伸思考]高速运动的物体,其内部分子的热运动一定更激烈,对吗?答案不对.物体宏观运动的速度大小与分子的热运动无关.一、扩散现象例1(多选)如图2所示,一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上,中间用玻璃板隔开,当抽去玻璃板后所发生的现象(已知二氧化氮的密度比空气的密度大),下列说法正确的是()图2A.过一段时间可以发现上面瓶中的气体变成了淡红棕色B.二氧化氮由于密度较大,不会跑到上面的瓶中,所以上面瓶不会出现淡红棕色C.上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中,于是将下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分,所以会发现上面瓶中的瓶口处显淡红棕色,但在瓶底处不会出现淡红棕色D.由于气体分子在运动着,所以上面的空气会运动到下面的瓶中,下面的二氧化氮也会自发地运动到上面的瓶中,所以最后上下两瓶气体的颜色变得均匀一致答案AD解析由于扩散现象,上面的空气分子与下面的二氧化氮分子会彼此进入对方,直到最后混合均匀,颜色变得一致,应选A、D。
一、单选题(选择题)1. 用r表示两分子之间的距离,E P表示两个分子间的相互作用势能,当r=r0时,两个分子之间引力等于斥力,设两个分子间相距较远时,E P=0,则()A.当分子间距r变小时,引力减小,斥力增大B.当r>r0时,引力大于斥力,r增大时分子力做负功,E P增加C.当r<r0时,引力小于斥力,r减小时分子力做正功,E P减小D.当r=r0时,E P=02. 下列说法中正确的是()A.的冰和的铁,它们的分子平均速率相同B.已知氧气的摩尔质量、密度及阿伏加德罗常数,可以算出一个氧气分子的体积C.当分子间斥力与引力大小相等时,分子势能为极小值D.花粉微粒在液体中的布朗运动,是由花粉微粒内部分子无规则运动引起的3. 关于布朗运动,下列叙述中正确的是()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.布朗运动就是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动C.布朗运动的激烈程度与温度无关D.悬浮在液体中的颗粒越小,它的布朗运动就越显著4. 下列选项不正确的是()A.物质由大量的分子组成,分子间有间隙B.所有分子永不停息地做无规则运动C.分子间存在着相互作用的引力和斥力D.布朗运动就是分子的运动5. 关于分子动理论,下列说法不正确的是()A.气体温度升高,分子的平均动能一定增大B.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大C.分子动理论是在一定实验基础上提出的D.布朗运动的实质就是分子热运动6. 下列说法正确的是()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.当分子间的距离r<r0时,分子间的作用力表现为引力C.扩散现象可以作为物质分子永不停息地做无规则运动的证据D.甲比乙温度高,则甲的所有分子都会比乙的所有分子速率大7. 装满冷水的玻璃杯静置于桌面上,若将一滴墨水轻轻滴到水中,过一会墨水逐渐散开,直到整杯水都变黑。
下列说法正确的是()A.这一现象是由于水分子的布朗运动产生B.这一现象主要是由于墨水受到重力产生C.这一现象主要是由于水的对流形成的D.将杯中的冷水换成热水,这一过程会进行的更迅速8. 关于分子动理论,下列说法正确的是()A.知道1摩尔气体的体积就可以求出每个分子的体积B.用显微镜观察到花粉颗粒在水中做布朗运动,反映了花粉分子在不停地做无规则运动C.在一杯热水中放几粒盐,整杯水很快会变咸,这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果D.存放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒,说明煤分子在做布朗运动9. 对于热学现象的相关认识,下列说法正确的是()A.水流速度越大,水分子的热运动越剧烈B.水凝结成冰后,水分子的热运动仍然没有停止C.花粉颗粒在水中做布朗运动,反映了花粉分子在不停地做无规则运动D.在较暗的房间里,看到的透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动10. 布朗运动实验中记录的折线表示()A.花粉颗粒运动的轨迹B.液体分子运动的轨迹C.花粉颗粒各时刻位置的连线D.花粉颗粒的位置—时间图像11. 下列关于布朗运动的说法正确的是()A.液体或气体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B.液体或气体分子的无规则运动称为布朗运动C.液体或气体中悬浮微粒分子的无规则运动称为布朗运动D.布朗运动反映了悬浮微粒的无规则运动12. 关于布朗运动,下列说法正确的是()A.布朗运动就是分子的无规则运动B.布朗运动是悬浮微粒的无规则运动C.布朗运动反映固体分子的无规则运动D.小颗粒无规则运动的轨迹就是分子无规则运动的轨迹二、多选题(选择题)13. 已知铜的摩尔质量为M,铜的密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A。
1.下列关于布朗运动的叙述,正确的是()
A.固体小颗粒做布朗运动是由于固体小颗粒内部的分子运动引起的
B.液体的温度越低,悬浮小颗粒的运动越缓慢,当液体的温度降到零摄氏度时,固体小颗粒的运动就会停止
C.被冻结在冰块中的小炭粒,不能做布朗运动是因为冰中的水分子不运动
D.固体小颗粒做布朗运动是由于液体分子对小颗粒的碰撞引起的
解析:选D.固体小颗粒的布朗运动是由于液体分子的无规则运动引起的,故A错误,D正确;温度越低,小颗粒的运动由于液体分子的运动减慢而减慢,但即使降到零摄氏度,液体分子还是在运动的,布朗运动是不会停止的,故B项错误;被冻结在冰块中的小炭粒不能做布朗运动是因为受力平衡,而不是由于水分子不运动(水分子不可能停止运动,因为热运动是永不停息的),故C项错误.
2.(2011年高考四川理综卷)气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外()
A.气体分子可以做布朗运动
B.气体分子的动能都一样大
C.相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动
D.相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大
解析:选C.布朗运动是指悬浮颗粒因受分子作用力不平衡而引起的悬浮颗粒的无规则运动,选项A错误;气体分子因不断相互碰撞其动能瞬息万变,因此才引入了分子的平均动能,选项B错误;气体分子不停地做无规则热运动,其分子间的距离大于10r0,因此气体分子间除相互碰撞的短暂时间外,相互作用力十分微弱,分子的运动是相对自由的,可以充满所能达到的整个空间,故选项C正确;气体分子在不停地做无规则运动,分子间距离不断变化,故选项D错误.
3.做布朗运动实验,得到某个观测记录如图1-3-3.图中记录的是()
图1-3-3
A.分子无规则运动的情况
B.某个微粒做布朗运动的轨迹
C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线
D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
解析:选D.图中的折线记录的是某个做布朗运动的微粒按相等时间间隔依次记录的位置连线,不是分子无规则运动的情况,也不是微粒做布朗运动的轨迹,更不是微粒运动的v t 图线,故D对,A、B、C错.
4.我们知道分子热运动的速率是比较大的,常温下能达几百米/秒.将香水瓶盖打开后,离瓶较远的人,为什么不能立刻闻到香味呢?
解析:分子热运动的速率虽然比较大,但分子之间的碰撞是很频繁的,由于频繁的碰撞使得分子的运动不再是匀速直线运动,香水分子从瓶子到鼻孔走过了一段曲折的路程,况且引起人的嗅觉需要一定量的分子,故将香水瓶盖打开后,离得较远的人不能立刻闻到香味.答案:见解析
一、选择题
1.下列关于布朗运动的说法中正确的是()
A.布朗运动就是分子的无规则运动
B.布朗运动是扩散现象的一种特殊情形
C.悬浮的颗粒越大,布朗运动越剧烈
D.布朗运动是永不停息且无规则的
解析:选D.布朗运动并不是分子的运动,而是悬浮在液体中的固体颗粒的运动,故A错;布朗运动和扩散现象是两种不同的现象,故B错;悬浮的颗粒越大,布朗运动越不显著,故C错;布朗运动是由分子的无规则运动造成的,由于分子的无规则运动是永不停息的,所以布朗运动也是永不停息无规则的,故D对.
2.(2011年陕西延安高二检测)下面所列举的现象,哪些能说明分子是不断运动着的() A.将香水瓶盖打开后能闻到香味
B.汽车开过后,公路上尘土飞扬
C.洒在地上的水,过一段时间就干了
D.悬浮在水中的花粉做无规则的运动
解析:选ACD.扩散现象和布朗运动都能说明分子在不停地做无规则运动.香水的扩散、水分子在空气中的扩散以及悬浮在水中花粉的运动都说明了分子是不断运动的,故A、C、D 均正确;而尘土不是单个分子,是颗粒,所以尘土飞扬不是分子的运动.
3.把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察如图1-3-4所示,下列说法中正确的是()
图1-3-4
A.在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒,且水分子不停地撞击炭粒
B.小炭粒在不停地做无规则运动,这就是所说的布朗运动
C.越小的炭粒,运动越明显
D.在显微镜下看起来连成一片的液体,实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的解析:选BC.在光学显微镜下,只能看到悬浮的小炭粒,看不到水分子,故A错;在显微镜下看到小炭粒不停地做无规则运动,这就是布朗运动,且看到的炭粒越小,运动越明显,故B、C正确,D显然是错误的.
4.较大的悬浮颗粒不做布朗运动,其可能的原因是()
A.液体分子不一定与颗粒相撞
B.各个方向的液体分子对颗粒的撞击力相互平衡
C.颗粒的质量大,运动状态难改变
D.颗粒分子与液体分子相互作用力达到平衡
解析:选BC.较大的悬浮颗粒不做布朗运动是因为液体分子对它的碰撞在各个方向上是均匀的,碰撞力相互平衡.另外颗粒的质量大,相同冲击力下产生的加速度较小,因此质量越大,布朗运动越不明显.
5.如图1-3-5所示是关于布朗运动的实验,下列说法中正确的是()
图1-3-5
A.图中记录的是分子无规则运动的情况
B.图中记录的是粒子做布朗运动的轨迹
C.实验中可以看到,粒子越大,布朗运动越明显
D.实验中可以看到,温度越高,布朗运动越激烈
答案:D
6.关于热运动的说法中,下列正确的是()
A.热运动是物体受热后所做的运动
B.温度高的物体中的分子的无规则运动
C.单个分子的永不停息的无规则运动
D.大量分子的永不停息的无规则运动
解析:选D.物体的温度高低与其内部分子无规则运动的剧烈程度直接相关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈,因此,物理学中把物体内部大量分子的无规则运动称为热运动.7.下列哪些现象属于热运动()
A.把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上,经相当长的一段时间把它们再分开,会看到它们相接触的面都是灰蒙蒙的
B.把胡椒粉末放入菜汤中,最后胡椒粉末会沉在汤碗底,而我们喝汤时尝到了胡椒的味道C.含有泥沙的水经一定时间会澄清
D.用砂轮打磨而使零件的温度升高
解析:选ABD.本题考查扩散现象、布朗运动、热运动之间的关系及应用.热运动在微观上是指分子的运动,如扩散现象;在宏观上表现为温度的变化,如“摩擦生热”、物体的热传递等.而水的澄清过程是由于泥沙在重力作用下的沉淀,不是热运动,C错误.故正确答案为ABD.
二、非选择题
8.“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴.”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗,描写春晴天暖、鸟语花香的山村美景.对于前一句,从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子速度加快,说明当时周边的气温突然________,属于________现象.
解析:从诗句中可知,“花气袭人”说明发生了扩散现象,而造成扩散加快的直接原因是“骤暖”,即气温突然升高造成的.从物理学的角度看就是当周围气温升高时,花香扩散加剧.
答案:升高扩散
9.(1)往一杯清水中滴入一滴红墨水,一段时间后,整杯水都变成了红色.这一现象在物理学中称为________现象,是由于分子的________而产生的.
(2)若向一杯清水中滴入一滴墨汁,待混合均匀后,用显微镜观察炭粒的运动,发现炭粒也做无规则运动,这种运动是________,它说明液体分子在做永不停息的无规则运动.
答案:(1)扩散无规则运动(热运动)
(2)布朗运动
10.要使布朗运动越显著,颗粒是越大越好还是越小越好?温度是越高越好还是越低越好?解析:布朗运动是大量液体或气体分子对固体小颗粒撞击的集体行为的结果.个别分子对固体小颗粒的碰撞不会产生布朗运动.影响布朗运动的因素有两个:即固体颗粒的大小和液体或气体温度的高低.具体解释如下:
颗粒很小时,
分子沿各个
方向对它的
撞击不平衡
(1)在相同温度下,悬浮颗粒越小,它的线度越小,表面积越小,在某一瞬间跟它相撞的分
子数越少,颗粒受到来自各个方向的冲击力越不平衡;另外,颗粒线度越小,它的质量越小,由冲击力引起的加速度越大.因此,在相同温度下,悬浮颗粒越小,布朗运动就越显著.如图所示.
(2)相同的颗粒悬浮在同种液体或气体中,液体或气体的温度升高,分子运动的平均速率越大,对悬浮颗粒的撞击作用也越大,颗粒受到来自各个方向的冲击力越不平衡,由冲击力引起的加速度越大,所以温度越高,布朗运动就越显著.
答案:见解析。