初中物理分子的运动综合题

小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到 ${64}^{°}\text{C}$时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。小益用初温 ${20}^{°}\text{C}$，质量 $1\mathit{kg}$的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为 $220V$恒定不变，不计导线的电阻。求：

豆浆机铭牌
最大容积	$2L$
额定频率	$50\mathit{Hz}$
额定电压	$220V$
加热器功率	$880W$
电动机功率	$120W$

（1）从物理学的角度解释热气腾腾的豆浆散发出香味的原因：

（2）加热器单独工作时电路中的电流；

（3）质量为 $1\mathit{kg}$的水从 ${20}^{°}\text{C}$加热到 ${64}^{°}\text{C}$需要吸收的热量 $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$；

（4）本次制作豆浆共计用了 $9\mathit{min}$的时间。如果在温控开关闭合前加热器产生的热量 $70\%$被水吸收，且不计豆子吸收的热量。求本次制作豆浆共消耗的电能。

小丽和小亮在学习了“分子热运动”的知识后，知道“一切物质的分子都在不停地做无规则运动”。为此，小丽说：“放在我家衣柜里的樟脑丸过几天就变小甚至消失，就是这个原因。”小亮说：“阳光照到屋子里，有时能看到许多的灰尘在空中飞舞，也是这个道理。”

请分别判断小丽和小亮的说法正确吗？并分别说出理由

运用知识解决问题：
（1）感冒冲剂在热水中比在冷水中溶解得快，是因为温度越高，分子热运动越____。
（2）请画出入射光线并标出入射角的大小．

（3）某液体的沸腾图象如图所示，该液体的质量为0.2kg，前4min吸收的热量是6．72×10⁴J，则此液体的沸点为     ，比热容为       。

买买提骑自行车回家，途中闻到烤肉店扑鼻而来的香味，停了下来。

（1）烤肉散发出香味，这是      现象。
（2）如图1，他捏闸停车，是通过增大闸皮与车轮间      来增大摩擦；图2中手阐相当于     杠杆。（选填“省力”或“费力”）
（3）穿烤肉用的铁签尖而细，这是为了增大        。
（4）烤肉过程中，是通过        的方式增大了烤肉的内能。

洋湖湿地公园是长沙市的“绿肺”和天然氧吧。它位于长沙市城区的西南角。周末，小张同学和家人一起到洋湖湿地公园游玩，一进公园，扑面而来的是各种花草的清香；泛舟湿地湖泊，放眼望去，湖边花划、树木、房屋的倒影如画，湖中的小鱼在水草中愉快的穿梭；远处广场上的天空中高高低低飞着各种样式的风筝，一位父亲和孩子接着线迎风慢跑，手中的风筝随着春风扶摇直上；傍晚时分，公园内华灯初上，璀璨的夜空更焕发出迷人的色彩，据介绍整个洋湖湿地公园的照明系统全部采用太阳能和LED节能新技术，可可降耗90%┄
（1）按要求填写表中空白。

	物理现象（提取原文）	物理知识
①		重力势能的变化
②	扑面而来的是各种花草的清香

（2）请根据文中所提供的信息提出一个有关力学、热学、光学、电学或能量转化等方面的物理问题。并作出回答。
注：不与上表中的内容重复。
问题：                                                          。
答：                                                                   。

现在不少学校里放置了如图甲所示的能自动盖上盖子的垃圾桶，它能有效阻隔垃圾散发的气味。

（1）裸露的垃圾不断向四周散发难闻的气味，说明分子_________________。
（2）请你在图乙中画出重力G的力臂和作用在桶盖上最小动力的示意图。

把一块面积为10×10cm²厚玻璃板挂在弹簧测力计的下面，测得示数为2.5N，手持弹簧秤的上端，把玻璃板往下全部放入水一定深度处，测得弹簧秤示数为1.5N，再慢慢提起弹簧秤，当玻璃板即将离开水面时，弹簧测力计的示数如图，玻璃板完全脱离水面后，弹簧秤示数回到2.5N。试回答下列问题：

（1）玻璃板浸没在水中时受到的浮力是     N。
（2）小明发现，玻璃板即将离开水面时，弹簧秤的示数比玻璃板的重力大______N，这说明此时玻璃还受到方向向_____的一个力。
（3）关于这个力的来历，小明开展了探究。一开始小明猜想是所受的是大气压力，但他很快否定了自己的想法，原因是玻璃板上表面所受的大气压力约为_________N，但上、下表面受到的大气压力平衡。
（4）小明仔细观察了玻璃板即将离开水面时，玻璃板与水面的接触情况，如图，由此他想到这个力可能是             。

某次上课前，老师在黑板上用蘸过酒精的棉球写了一个清晰的字，过了一会，字不见了，同学们闻到了一股酒精的气味。
（1）针对以上这些现象，你能提出哪些问题？
（2）思考你提出的问题，你对组成物质的分子有什么新的想法？写出你的猜想。
（3）你能找到生活中的一些实例支持你的猜想吗？

阅读下面短文，回答问题
雾霾天气——空气中含较多的细颗粒物。PM2.5表示大气中粒径小于或等于2.5μm的细颗粒物的含量，这个值越高，就代表空气污染越严重。
细颗粒物的形成，人为的因素是各种燃料的不完全燃烧，其来源包括发电、冶金、纺织印染等各种工业过程中排放的烟尘以及各类交通工具排放的尾气。细颗粒物粒径小，含大量的有毒、有害物质，且在大气中可以长时间、大范围的漫游、悬浮，吸人人体会对呼吸系统、心肺甚至大脑造成伤害。
世界卫生组织规定：每立方米PM2.5小于10μg（1μg=10^-6g）为安全值。
(1)PM2.5在大气中漫游   （填“是”或“不是”）分子无规则运动。
(2)某地市区监测到雾霾天气PM2.5为107μg/m³，即相当于100m³空气中细颗粒物的质量为___g，市区笼罩在浮尘中，给出行的市民带来不便。
(3)请你结合生活体验，提出两条改善雾霾天气的措施。
①                                                                       
②                                                                        

太阳发出的可见光、红外线等光线具有能量，照射到物体上，部分被吸收转化为内能（其中红外线尤其显著）。许多车主为了隔热给汽车玻璃贴上太阳膜。某兴趣小组对市场5种品牌隔热性能进行如下探究：

①如图，在暗室中将一侧贴有品牌太阳膜的玻璃板竖直放在水平桌面上，在距离玻璃板左侧20厘米放置一个红外线灯，玻璃板右侧放置一个光能风车（光能风车的风叶在红外线照射下，转动快慢能反映接收到的红外线的强弱）。
②打开红外线灯，观察并记录30秒内光能风车风叶转动的圈数。
③改变红外线灯的位置，使之距离玻璃板的距离分别为40厘米、60厘米、80厘米，重复步骤②。         
④在玻璃板上依次更换其他4种品牌的太阳膜，重复上述实验。
（1）本实验需要的测量工具有             。（写出2种）
（2）透过太阳膜红外线的强弱无法用肉眼直接观察，本实验用光能风车转动快慢来反映红外线的强弱。下列实验或活动所用得方法与本实验相同的有             （可多选）。
（3）为了使本实验的结果更可靠，还需改变哪些变量进行多次实验？       （写出2点）。

基本实验回顾.
⑴ 在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面(二氧化氮的密度大于空气密度)，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，两瓶口之间用一块玻璃板隔开(图甲)．抽掉玻璃板后，最终发现两瓶内气体颜色基本相同(图乙)．这是一种       现象，它说明了                       ．

⑵在探究“导体的电阻大小与横截面积有什么关系”的实验中，请你根据下表所提供的信息，选出合适的金属丝．答：　 和　 ．（填编号）

编号	材料	长度/m	横截面积/mm^2
A	镍铬合金	0.5	0.5
B	镍铬合金	1.0	0.5
C	镍铬合金	0.5	1.0
D	锰铜合金	0.5	0.5

⑶在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮进行实验．实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起止位置，这是为了              和               ．

⑷如图所示，用滑轮组将物块从位置A匀速拉到位置B，请在图中画出最省力的绕线方法．

“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，设计的最大下潜深度为7000米级，对我国开发利用深海资源具有重要意义．

（1）潜水器在深海与海面上的母船是通过水声通讯系统传递信息的，其声波是通过　 　这种介质传播的．其传播速度　  　（大于、小于或等于）340m/s．海面上的母船与北京指挥中心是通过　  　波传递信息的，该波的传播　   　（需要、不需要）介质．
（2）潜水器在7000m海底静止时，其外壳中的分子是　  　（静止、运动）的；潜水器的外壳具有很强的抗压性，说明分子之间存在　  　（引力、斥力）．潜水器密封舱的内壁上形成了许多小水滴，这一过程中发生的物态变化是　  　，该过程　  　（吸收、放出）热量．
（3）潜水器中的工作人员通过均匀、透明的特殊材质制成的观察窗，看到深海五彩斑斓的世界．当光进入观察窗时发生了　  　（折射或小孔成像）现象，光在这种特殊材质中是沿　  　（直线、曲线）传播的．通过观察窗看到游动的“鱼”其实是鱼的　  　（实像、虚像），鱼成黄色是因为鱼只　  　（吸收、反射）黄色光．
（4）潜水器从海底匀速上升过程中（不考虑海水温度变化、密度的变化），浮力　  　（变大、变小或不变），由于存在海水阻力，潜水器受到的浮力　  　（大于、小于或等于）其重力．潜水器每上浮1m，海水对它的压强减小　  　个大气压（保留一位小数），潜水器上浮至5000m时，面积为成人一只手掌大小的潜水器外壳上，承受的海水压力相当于　  　t（50、500或5000）物体的重力．

在自然界和生活中，有许多需要我们探究的物理现象，通过实验来观察这些现象我们还会发现许多有趣和意想不到的问题．(1)将一小勺白糖慢慢地加入满满一杯水中，杯中水不会溢出,原因是分子间有               ．(2)取一只杯子，在杯中倒满水，若将一只回形针轻轻地放入水中，杯中水不会溢出，实验表明：在水不溢出的情况下，最多可放入好多回形针．细心的小雨同学发现：水虽然没有溢出，但是水面却向上凸起．请教老师后，她明白了：原来水的表面分子间距离较大，分子力表现为     （填“引力”或“斥力”），在这种分子力作用下，水不至于溢出．(3)将一长一短两只蜡烛点燃后，用玻璃罩罩住，结果不同的实验小组发现了截然不同的实验现象：有的是长蜡烛先熄灭，有的是短蜡烛先熄灭．那么，影响蜡烛熄灭的先后顺序的可能因素是什么呢？          （填一种因素即可）．

1827年，布朗把花粉放入水中，然后放在显微镜下观察，发现花粉小颗粒在水中像着了魔似的不停运动，而且每个小颗粒的运动方向和速度大小都改变得很快，不会停下来．这些小颗粒实际上是由上万个分子组成的分子团，由于受液体分子撞击不平衡，从而表现出无规则运动的状况．这就是著名的布朗运动．
（1）布朗运动中花粉颗粒的运动是       运动．
　A．分子 　　　　　  B．原子 　　　　　   C．物体
（2）分子很小，看不见摸不着，但正如布朗运动一样，我们可以通过一些直接感知的现象，经过合理的推测来认识．下列推测既合理又符合事实的是（   ）
A．现象：压缩密闭在注射器内的空气，感觉越推越吃力；推测：分子之间只有斥力没有引力．
B．现象：磁铁吸住了很多铁屑；推测：分子间有引力作用．
C．现象：等体积水和酒精混合，总体积变小；推测：分子之间有空隙．
D．现象：将墨水滴入水中，可以看到墨水在沿途拉成一长串墨迹；推测：分子在永不停息地运动．
（3）小明将烧杯放在酒精灯上加热，在加热过程中发现花粉颗粒的运动加剧并上下翻滚，于是小明推理得出：温度越高，分子的运动越剧烈．你认为小明得出的结论        （选填“可靠”或“不可靠”），原因是                                             ．
（4）①从微观上看，蒸发就是由分子的无规则运动带来的．由于分子的无规则运动和相互碰撞，在任何时刻总有一些分子具有比平均动能还大的动能．这些动能大的分子，如处于液面附近，其动能大于飞出时克服液体内分子间的         （选填“引力”或“斥力”）所需的功时，这些分子就能脱离液面而向外飞出，变成这种液体的气态形式，飞出去的分子在和其他分子碰撞后，有可能再回到液面上或进入液体内部．如果同时间内飞出的分子数多于飞回的分子数，液体就在蒸发．这就是蒸发现象．如果飞出去的分子数等于飞回来的分子数，则达到一种动态平衡．
②暴露在空气中的水蒸发越快，表明空气越      （选填“干燥”或“潮湿”）．
③根据上面提供的信息推断，当蒸发已经达到动态平衡后，继续提高水温，那么水将
       蒸发（选填“继续”或 “不再”），原因是                       ．

现在不少学校里放置了如图甲所示的能自动盖上盖子的垃圾桶，
它能有效阻隔垃圾散发出来的气味。
（1）裸露的垃圾不断向四周散发难闻的气味，说明分子____________。
（2）请你在答题卷的图乙中画出果皮A停留在桶盖的斜面上时受到
的力的示意图。
（3）桶盖的相关尺寸如图丙所示，且已知桶盖中心偏离转轴距离2cm。若要让质量为10g以上的果皮在桶盖的斜面上下滑时能压翻桶盖自动落入桶中，在不计摩擦力的情况下，请你估算桶盖的最大质量应不超过多少？（请写出必要的计算过程）