2019-2020学年高中物理第七章分子动理论2分子的热运动课后检测含解析新人教版选修3-3

2019-2020学年高中物理第七章分子动理论2分子的热运动课后检测含解析新人教版选修3-3

‎2　分子的热运动 记一记 分子的热运动知识体系 一个比较——比较布朗运动和扩散现象 三点认识——布朗运动的运动本质，影响因素、产生原因 三个概念——扩散现象、布朗运动、热运动 ‎ 辨一辨 ‎1.将沙子倒入石块中，沙子要进入石块的空隙属于扩散现象．(×)‎ ‎2．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸属于扩散现象．(√)‎ ‎3．悬浮微粒的布朗运动说明了微粒内部分子做无规则热运动．(×)‎ ‎4．看到射进教室的一缕阳光中的灰尘在上下飞舞的运动是布朗运动．(×)‎ ‎5．温度升高，物体分子的热运动变剧烈．(√)‎ ‎6．热运动是物体受热后所做的运动．(×)‎ 想一想 ‎1.在显微镜下追踪一个小炭粒的运动，每隔30 s把炭粒的位置记录下来，把位置按时间连接起来，如图所示，这说明小炭粒轨迹是折线正确吗？‎ 提示：不正确，在每段时间内炭粒做的是无规则运动，不是直线运动．‎ ‎2．请问布朗运动、扩散现象也是热运动吗？‎ 提示：不是，分子永不停息的无规律运动叫热运动，布朗运动反映了分子热运动，分子的热运动是扩散现象形成的原因．‎ ‎3．单个分子永不停息地无规则运动叫热运动，正确吗？‎ 提示：不正确，热运动是对大量分子而言的，对个别分子无意义．‎ 思考感悟：　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ 练一练 ‎1.下列关于扩散现象的说法正确的是(　　)‎ - 8 -‎ A．扩散现象只能发生在气体与气体间 B．扩散现象只能发生在液体与液体间 C．扩散现象只能发生在固体与固体间 D．任何物态的物体间都可发生相互扩散现象 解析：不同物态的物体之间，由于分子的运动，总会存在着扩散现象，只是有着快慢差别(受温度、物质形态等因素影响)．如墙角放一堆煤，墙及墙体内都会变黑，所以扩散现象不仅存在于液体与液体、气体与液体、气体与气体之间，同样也存在于固体与固体、气体与固体、液体与固体之间．‎ 答案：D ‎2．扩散现象说明了(　　)‎ A．气体没有固定的形状和体积 B．分子间相互排斥 C．分子在运动 D．不同分子间可相互转换 解析：扩散现象是两种物体的分子彼此进入对方的现象是分子热运动的有力证明，所以只有C项正确．‎ 答案：C ‎3．[2019·嘉峪关高二检测](多选)关于布朗运动，下列说法正确的是(　　)‎ A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．液体温度越高，布朗运动越剧烈 C．布朗运动是由液体各部分温度不同而引起的 D．布朗运动反映了液体或气体分子运动的无规则性 解析：布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒的运动，A项错误；布朗运动是液体分子或气体分子对悬浮在液体或气体中微粒碰撞作用的不平衡引起的，温度越高分子对微粒碰撞的作用越强，不平衡性也就越明显，微粒的布朗运动也就越剧烈，故布朗运动反映了液体或气体分子运动的无规则性，B、D两项正确，C项错误．‎ 答案：BD ‎4．做布朗运动实验，得到某个观测记录如图．图中记录的是(　　)‎ 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 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：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误；微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误；对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度—时间图线，故C项错误，D项正确．‎ 答案：D 要点一 对扩散现象的理解 ‎1.下列四种现象中属于扩散现象的是(　　)‎ - 8 -‎ ‎①海绵状塑料可以吸水　②揉面团时，加入小苏打，小苏打可以揉进面团内　③放一匙食糖于一杯开水中，水会变甜　④把盛开的腊梅放入室内，会满室生香 A．①② B．③④‎ C．①④ D．②③‎ 解析：海绵状塑料吸水是水滴进入塑料间隙，不是扩散；小苏打揉进面团，是机械外力作用的结果；食糖溶于开水中、腊梅香气释放是扩散现象．故B项正确．‎ 答案：B ‎2．(多选)如图所示，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．对于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(　　)‎ A．当过一段时间可以发现上面瓶中的气体也变成了淡红棕色 B．二氧化氮由于密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶中不会出现淡红棕色 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，所以会出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 解析：抽去玻璃板后，空气与二氧化氮两种气体相互接触，发生扩散现象，过一段时间，空气、二氧化氮气体会均匀分布在上下两广口瓶当中，颜色均匀一致，都呈淡红棕色，A、D两项正确，B、C两项错误．‎ 答案：AD ‎3．(多选)同学们一定都吃过味道鲜美的烤鸭，烤鸭的烤制过程没有添加任何调料，只是在烤制之前，把烤鸭放在腌制汤中腌制一定时间，盐就会进入肉里．则下列说法正确的是(　　)‎ A．如果让腌制汤温度升高，盐分子进入鸭肉的速度就会加快 B．烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力，把盐分子吸进鸭肉里 C．在腌制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面出来 D．把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉 解析：盐分子进入鸭肉是因为盐分子的扩散，温度越高扩散得越快，A项正确；盐分子进入鸭肉是因为盐分子的无规则运动，并不是因为分子引力，B项错误；盐分子永不停息地做无规则运动，有的进入鸭肉，有的离开鸭肉，C项正确；冷冻后，仍然会有盐分子进入鸭肉，只不过速度慢一些，D项错误．‎ 答案：AC 要点二 对布朗运动的理解 ‎4.(多选)关于布朗运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A．悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动就是分子的无规则运动 B．布朗运动反映了液体分子的无规则运动 C．温度越低时，布朗运动就越明显 D．悬浮在液体或气体中的颗粒越小，布朗运动越明显 解析：布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒，受到液体分子或气体分子的撞击作用形成的，温度越高，颗粒越小，布朗运动越明显，综上所述B、D两项正确．‎ 答案：BD - 8 -‎ ‎5．在较暗的房间里，从射进来的阳光中，可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动，这些微粒的运动是(　　)‎ A．布朗运动 B．曲线运动 C．自由落体运动 D．无法确定 解析：能用肉眼直接看得到的微粒是很大的颗粒，在同一时刻它们受到来自各个方向的空气分子撞击的合力几乎为零，微小的作用不能使这么大的颗粒做布朗运动，A项错误；微粒的运动是空气对流和重力作用下的结果，微粒做曲线运动，B项正确，C、D两项错误．‎ 答案：B ‎6．(多选)把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是(　　)‎ 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，实际上是由许许多多的静止不动的水分子组成的 解析：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项错误；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两项正确，D项是错误的．‎ 答案：BC 要点三 热运动 ‎7.物体内分子运动的快慢与温度有关，在‎0°C时冰块内的水分子的运动状态是(　　)‎ A．仍然是运动的 B．处于静止状态 C．处于相对静止状态 D．大部分分子处于静止状态 解析：分子的运动虽然受温度影响，但永不停息，A对，B、C、D错．‎ 答案：A ‎8．下列关于热运动的说法，正确的是(　　)‎ A．热运动是物体受热后所做的运动 B．温度高的分子的无规则运动 C．单个分子永不停息地做无规则运动 D．大量分子永不停息地做无规则运动 解析：物体内部分子做无规则运动的剧烈程度与温度的高低直接相关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，因此，物理学中把分子永不停息的无规则运动叫做热运动，其中的分子指大量分子，而不是单个分子，故D项正确．‎ 答案：D ‎9．(多选)下列事例中，属于分子不停地做无规则运动的是(　　)‎ A．秋风吹拂，树叶纷纷落下 B．在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑的气味 C．烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡 D．把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，而我们喝汤时却尝到了胡椒的味道 解析：树叶、黑烟(颗粒)都是由若干分子组成的固体微粒，它们的运动都不是分子运动，A、C两项错误，B、D两项正确．‎ - 8 -‎ 答案：BD 基础达标 ‎1.布朗运动是说明分子热运动的重要实验事实，布朗运动是指(　　)‎ A．液体分子的运动 B．悬浮在液体中的固体分子的运动 C．液体分子与固体分子的共同运动 D．悬浮在液体中的固体微粒的运动 解析：布朗运动是固体微粒的无规则运动，不是液体分子的运动，但能反映液体分子的无规则运动，A、B、C三项错误，D项正确．‎ 答案：D ‎2．放在房间一端的香水，打开瓶塞后，位于房间另一端的人将(　　)‎ A．立即嗅到香昧，因为分子热运动速率很大，穿过房间所需要的时间极短 B．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率不大，穿过房间需要一段时间 C．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽大，但由于是无规则运动，且与空气分子不断碰撞，要嗅到足够多的香水分子必须经过一段时间 D．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽大，但必须有足够多的香水分子，才能引起嗅觉 解析：属扩散现象，是由于两种不同物质分子运动引起的，B项对．‎ 答案：B ‎3．在长期放着煤的墙角处，地面和墙角有相当厚的一层染上黑色，这说明(　　)‎ A．分子是在不停地运动 ‎ B．煤是由大量分子组成的 C．分子间没有空隙 ‎ D．分子运动有时会停止 解析：煤分子不停地运动，进入地面和墙角，正确选项为A.‎ 答案：A ‎4．A、B两杯水中均有微粒在做布朗运动，经显微镜观察后，发现A杯中微粒的布朗运动比B杯中微粒的布朗运动激烈，则下列判断中正确的是(　　)‎ A．A杯中的水温高于B杯中的水温 B．A杯中的水温等于B杯中的水温 C．A杯中的水温低于B杯中的水温 D．条件不足，无法判断两杯水温的高低 解析：布朗运动的激烈程度跟液体的温度和微粒的大小两个因素都有关，因此根据布朗运动的激烈程度不能判断哪杯水的温度高，故D项对．‎ 答案：D ‎5．(多选)关于布朗运动，下列说法不正确的是(　　)‎ 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做无规则运动的反映 C．强烈的阳光射入较暗的房间内，在光束中可以看到有浮在空气中的微尘不停地运动，这不是布朗运动 D．因为布朗运动的剧烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动 解析：布朗运动是固体小颗粒的运动，不是微观粒子的运动，牛顿运动定律仍然适用，A项错误；布朗运动反映了小颗粒周围液体(或气体)分子的无规则运动，并不反映小颗粒内分子的运动，B项错误；浮在空气中的微尘不停地运动是微尘周围的气体对流的结果，不是布朗运动，C项正确；热运动是大量分子的无规则运动，布朗运动不是热运动，D项错误．‎ 答案：ABD - 8 -‎ ‎6．关于分子的热运动，以下叙述正确的是(　　)‎ A．布朗运动就是分子的热运动 B．同种物质的分子的热运动激烈程度相同 C．气体分子的热运动不一定比液体分子激烈 D．物体运动的速度越大，其内部的分子热运动就越激烈 解析：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒做的无规则运动，由于小颗粒是由大量分子构成的，所以布朗运动不是分子的运动，故A项错误．同种物质的分子若温度不同，其热运动的剧烈程度也不同，故B项错误．温度是分子热运动激烈程度的反映，温度越高，分子热运动越激烈，与物体运动的速度无关，由于气体和液体的温度高低不确定，所以气体分子的热运动不一定比液体分子激烈，故C项正确，D项错误．‎ 答案：C ‎7．(多选)观察不到悬浮在液体中的微粒做布朗运动，是由于(　　)‎ A．液体分子不一定与微粒相撞 B．各个方向的液体分子对微粒的撞击力相互平衡 C．微粒的质量大，运动状态不易改变 D．微粒分子本身的热运动缓慢 解析：悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞击的分子越多，撞击作用的不平衡性就表现得越不明显，可以认为撞击作用力互相平衡，因此布朗运动不明显，甚至观察不到．悬浮微粒质量越大，在相同力的作用下，速度越不容易改变，布朗运动越不明显，B、C两项正确．‎ 答案：BC ‎8．关于布朗运动，下列说法正确的是(　　)‎ A．布朗运动就是分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止 B．微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部的分子不停地做无规则运动 C．布朗运动的无规则性，说明了液体分子的运动也是无规则的 D．布朗运动的无规则性，是由于外界条件不断变化引起的 解析：布朗运动是指悬浮在液体(或气体)中的微粒的运动，它不是指分子的运动，布朗运动的无规则性是液体或气体分子对微粒的撞击引起的，不是微粒内部的分子无规则运动引起的．布朗运动间接反映了液体(或气体)分子运动的无规则性．布朗运动的无规则性，是由液体(或气体)分子的无规则运动决定的，并不是由外界条件变化引起的，因此只有C项正确．‎ 答案：C ‎9．在显微镜下观察稀释了的碳素墨水，将会看到(　　)‎ A．水分子的运动情况 B．碳分子的运动情况 C．水分子对炭粒的作用 D．炭粒的无规则运动 解析：布朗运动不是做布朗运动的固体分子的热运动，也不是悬浮固体颗粒的液体分子的热运动，但布朗运动间接地反映了液体分子的热运动．在显微镜下观察到的布朗运动是大量分子的集合体——炭粒的无规则运动，而不是水分子和碳分子的运动．‎ 答案：D ‎10．(多选)墨滴入水，扩散开来，慢慢混匀．关于该现象的分析正确的是(　　)‎ A．混合均匀主要是由于炭粒受重力作用 B．混合均匀的过程中，水分子和炭粒都做无规则运动 C．使用炭粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速 D．墨汁的扩散运动是由于炭粒和水分子发生化学反应引起的 解析：混合均匀根本原因是分子的无规则热运动，而不是受重力的影响，A项错误；水分子永不停息的热运动，水中的小炭粒是布朗运动，它们都是无规则的运动，B项正确；由于布朗运动的剧烈程度与颗粒的大小和温度有关，使用炭粒更小的墨汁，布朗运动会更明显，C项正确；扩散现象中没有新的物质生成，不是化学反应，D项错误．‎ 答案：BC ‎11．(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是(　　)‎ A．温度越高，扩散进行得越快 - 8 -‎ B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 解析：温度越高，分子运动越剧烈，扩散进行得越快，A项正确；扩散现象是不同物质相互进入到间隙中，不是化学反应，B项错；扩散现象说明分子是无规则运动的，C项正确；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，D项正确；液体中的扩散现象与对流没有关系，E项错．‎ 答案：ACD ‎12．(多选)下列关于布朗运动、扩散现象和对流的说法正确的是(　　)‎ A．三种现象在月球表面都能进行 B．三种现象在宇宙飞船里都能进行 C．布朗运动、扩散现象在月球表面能够进行，而对流则不能进行 D．布朗运动、扩散现象在宇宙飞船里能够进行，而对流则不能进行 解析：布朗运动和扩散现象都是分子无规则热运动的结果，而对流需要在重力作用的条件下才能进行．由于布朗运动、扩散现象是由分子热运动而形成的，所以二者在月球表面、宇宙飞船里均能进行，由于月球表面仍有重力存在，宇宙飞船里的微粒处于完全失重状态，故对流可在月球表面进行而不能在宇宙飞船内进行，故选A、D两项．‎ 答案：AD 能力达标 ‎13．[2019·山西模拟](多选)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动．从A点开始，他把小颗粒每隔20 s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D等这些点，把这些点连线形成如图所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是(　　)‎ A．该折线图是粉笔末的运动轨迹 B．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动 C．经过B点后10 s，粉笔末应该在BC的中点处 D．粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度 E．若改变水的温度，再记录一张图，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高 解析：该折线图不是粉笔末的实际运动轨迹，任意两点之间的运动也是无规则的，A项错误；粉笔末受到水分子的碰撞，做无规则运动，所以粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，B项正确；由于热运动的无规则性，所以经过B点后10 s，不能确定粉笔末在哪个位置，C项错误；任意两点之间的时间间隔是相等的，所以位移间隔越大，平均速度就越大，故粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，D项正确；由于运动的无规则性，所以我们无法仅从图上就确定哪一张图的温度高，E项正确．‎ 答案：BDE ‎14．[2019·西安中学模拟]雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果．雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10 μm、2.5 μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)．某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化．据此材料，以下叙述正确的是(　　)‎ A．PM10表示直径小于或等于1.0×10－‎6 m的悬浮颗粒物 B．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力 - 8 -‎ C．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D．PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大 解析：PM10表示直径小于或等于1.0×10－‎5 m的悬浮颗粒物，选项A错误；PM10的运动是由于气体分子频繁撞击的不平衡造成的，由于气体分子撞击的无规律性，导致颗粒运动无规律，撞击的合力与重力的大小无关系，可能大于重力也可能小于重力，选项B错误；PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动，选项C正确；题中没有说明PM2.5的浓度变化情况，选项D错误．‎ 答案：C - 8 -‎