能力提升练
15．盈盈同学设计一组实验（如图所示），请同学们一起观察实验并完成填空。
（1）如图甲所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，晃动几下玻璃管，观察液面的位置，发现液体的总体积变小，表明分子间存在；
（2）如图乙所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气瓶子应放置在（选填“上”或“下”）方；
（3）抽开玻璃板一段时间后，观察到两瓶都变为红棕色。若在冬天做该实验，则静置的时间较 （选填“短”或“长”）才能看到此现象。说明分子无规则运动快慢与有关；
（4）如图丙所示，盈盈同学使一块玻璃板水平接触水面，然后稍用力向上拉玻璃板弹簧测力计示数会（选填“变大”、“变小”或“不变”），说明了 。
16．在探究物质微观结构模型的活动中，把相同体积的水和酒精充分混合，发现混合后的总体积小于混合前两液体的体积之和。为了确定减小的体积与酒精和水混合比例的关系，小红所在的学习小组进行了如下探究：
A．把一端封口的细玻璃管固定在米尺上，封口端和零刻度线对齐；
B．在玻璃管中注入一定体积的水，读出水面的刻度L1；
C．然后注入适量酒精，使酒精上表面达到100cm 刻度线处；
D．封闭管口，将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，读出混合后液面对应的直尺刻度L；
（1）水和酒精充分混合后的总体积减小，这一现象表明。
A．分子间有引力B．分子间有斥力C．分子间有间隙D．分子是运动的
（2）学习小组进行了多次实验，测出水柱的长度L1和混合后液柱的总长度L，并计算出液柱减小的长度ΔL。数据如表所示：
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
水柱长度L1/cm 10 20 30 40 50 60 70 80 90
混合后液柱的长度L/cm 98.9 98.3 97.7 97.2 96.7 97.3 97.9 98.1 99.0
液柱减小的长度ΔL /cm 1.1 2.3 2.8 3.3 2.7 2.1 1.9 1.0
①第2次实验液柱减小的长度为cm。
②小红发现第次实验数据存在明显偏差，经了解是小明在实验过程中玻璃管翻转次数过少，水和酒精没有充分混合所致，随后重新实验修正了数据。
③当水和酒精混合前的总体积相同时，水柱长度L1 越大，混合后液柱减小的长度ΔL。
（3）小刚由表格数据得到，第五次实验时酒精和水等体积混合液柱减小的长度最大，你认为他的判断准确吗？（选填“准确”或“不准确”）。
17．在学习了“分子动理论”后，小宇进行了以下几个小实验：
（1）如图甲所示，在量筒中依次倒入蓝色的硫酸铜溶液和无色的水，放置一段时间后，液体变为均匀的淡蓝色，这种现象可以用理论来解释，先倒入密度较大的硫酸铜溶液是为了排除对实验的影响；
（2）如图乙所示，先后将50mL 水和50mL的酒精倒入玻璃管中，反复翻转几次后，可发现水和酒精的总体积（选填“大于”“小于”或“等于”）100mL，这说明分子间有；
（3）如图丙所示，用细线拴住玻璃板的四个角，用弹簧测力计挂着细线，将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触，向上拉弹簧测力计时，发现弹簧测力计的示数变大了，这说明分子间有。这个理由可以用来解释固体很难被（选填“拉伸”或“压缩”）。
18．如图所示林红同学通过实验来认识分子的热运动与分子间的作用力.
（1）林红将两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中，如图甲所示，可观察到 （选填“冷水”或“热水”）中的墨水扩散的更快，这说明温度越高，分子无规则运
动；
（2）林红将一段粗熔丝用刀斜着切成两段，再使两端粗熔丝的平滑表面紧密接触，然后把一端悬挂起来，在另一端挂个较轻的物体，如图乙所示，两端粗熔丝（选填“会”或“不会”）被拉开，这说明分子间存在；
（3）林红用注射器抽取半筒水，然后用手指封闭注射器的筒口，接着推压注射器的活塞，如图丙所示，会感觉到水（选填“容易”或“很难”）被压缩，此现象直接说明分子间存
在，间接说明分子间存在.
19．根据分子动理论相关知识，回答下列问题。
（1）图甲，酒精和水混合后总体积变小，说明分子间有；
（2）图乙，学校牡丹园里的牡丹悉数绽放，学生闻到牡丹花香，说明分子在；
（3）图丙，将两个表面光滑的铅块相互紧压后，很难被拉开，说明分子间存在。铅块很难被压缩，说明分子间还存在。
20．肉眼看不到又小又轻的分子，那么，怎样才能知道分子是否在运动呢？于是实验小组的同学们设计了图中的甲、乙两种实验方案进行探究：将2 个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体的玻璃瓶口对口连接，中间用玻璃板隔开。实验时抽开玻璃隔板，保持两瓶口紧贴静置一段时间后进行观察。（p二氧化氮>p空气）
（1）你认为甲、乙两种方案中，合理的是（选填“甲”或“乙”），其原因是；
（2）若在上述实验中，把红棕色二氧化氮换成另一种密度未知的有色气体，只要将图中的方案稍作改进，也能观察到同样的实验现象并得出了正确的结论，你的改进意见是。
21．在学习了有关分子的知识后，小明提出了一个问题：分子这么多又这么小，分子之间有没有间隙呢？于是，他做了如图所示的实验。
（1）观察实验过程及实验现象，可得出的结论是；
（2）在此基础上，小明又进一步思考：分子间的距离与温度有什么关系呢？于是，他又做了下面的实验。用水、食用油、熔化的蜡烛、洗发精分别装满四个相同的小玻璃杯并放进冰箱的冷冻室，待它们全部凝固后取出，观察体积的变化。结果发现，只有水结冰后表面向外鼓出来，其余液体降温后，表面都向内凹。
由此可知，水结冰后体积变，说明降温后分子间的距离变；其余液体降温后体积变，说明降温后分子间的距离变；
（3）在物理学中，有时需要研究看不见的或不明显的物质现象，这时就必须将研究方向转移到该物质产生的各种可见的效应上，这种研究方法叫作转换法。在前面的物理学习中，我们已经用过该方法，请举一例：。
22．如图所示，把一只装有空气的瓶子倒放在装有密度较大的红棕色二氧化氮气体的瓶子上，使两瓶子的瓶口相对，两瓶之间用一块玻璃板隔开。
（1）抽去玻璃板后，我们可以观察到；
（2）这一现象说明；
（3）若装有空气的瓶子在下、装二氧化氮气体的瓶子在上，抽去玻璃板后（选填“能”或“不能”）观察到与上面相同的现象；看到的现象（选填“能”或“不能”）说明（2）
中的观点，你判断的依据是。
23．如图所示是三个热学实验。请根据实验现象回答相关问题：
甲图 A 瓶中装有无色的空气、B 瓶中装有红棕色的二氧化氮气体；
乙图用弹簧测力计拉玻璃板，玻璃板的下表面与水面接触未分开，发现弹簧测力计的示数大于玻璃板的重力；
丙图加热使水沸腾，水蒸气冲起软木塞；
（1）甲实验中两个瓶口上下相对，然后抽掉玻璃板。上面放置（选填“A”或“B”）瓶，说明气体扩散现象；
（2）其中乙实验现象表明分子间存在力；
（3）丙实验展示了内燃机的工作原理。燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气；塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的能转化为塞子的动能。
拓展培优练
24．验证“气体分子做无规则运动”实验时，小华用一个玻璃瓶装有空气，另一个相同大小玻璃瓶装有红棕色二氧化氮气体（已知p二氧化氮>p空 ），口对口对接，中间用玻璃片隔开（如图）。抽去玻璃片后，红棕色二氧化氮会逐渐向下与空气混合。小李认为二氧化氮分子可以自发地进入空气中，就验证了气体分子做无规则运动。
12.1 分子动理论分层练习（学生版）
（1）你同意小李的意见吗?（选填“同意”或“不同意”）；理由是；
（2）若要求只利用现有器材，通过实验证明“气体分子做无规则运动”。请你写出:
①主要实验操作:；
②相应实验现象:。
25．观察如图所示的实验，回答下列问题：
（1）A图中，抽掉玻璃板后，两瓶中气体会混合在一起，颜色逐渐变；（选填“均匀” 或“不均匀”）
（2）B图中，红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子无规则运动快慢与有关；
（3）C图中，压紧两铅柱使它们合在一起，下面可以悬挂钩码，这说明固体分子间存在；
（4）如图D 所示，在量筒里装入清水和密度比它大的硫酸铜溶液，则量筒的下方最好装入的是 （清水，硫酸铜溶液），静放一小段时间后，会观察到的现象是：水和硫酸铜溶液的（分界面，整体）变模糊了；
（5）如图E 所示，小华和小琴两个探究小组在进行酒精和水混合实验中，分别采用了两种不同的器材，小华小组用的是甲图所示的上下一致的容器，小琴小组用的是乙图所示的下大上小的容器；两组同学在进行实验时，然后将酒精注满，最后用食指堵住容器口并，发现容器中的液面降低，这说明了，通过比较你觉得（选填“小华”或“小琴”）小组的实验现象更明显。
26．在学习分子热运动的知识时，小明在老师的帮助下完成了以下实验。
（1）他想利用甲图A 装置来探究气体扩散现象，两个集气瓶分别装有红棕色NO2气体和透明的空气，用玻璃板隔开。老师指出，这个装置（选填“能”或“不能”）用来说明气体的扩散现象，原因是；
（2）经老师提示，小明交换两瓶位置，如B图，取走玻璃板，静置一段时间，观察两个瓶中的颜色变得，说明气体发生了扩散现象，若环境温度更高，观察到此现象所需时间更；
（3）小明用细线拴住玻璃板四角，用弹簧测力计钩住细线并读数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图乙所示。可以观察到，测力计的示数，此现象说明分子间存在力。
27．在课外活动中，小明在老师的指导下制作了一艘“油墨小船”（如图是它的示意图）：在树叶尾部边缘滴一滴圆珠笔油，然后将它缓缓放进水面，树叶便在水面上像小船一样运动起来。老师告诉小明，这是由于油墨中存在一种表面活性剂，当它与水接触时，就会对水产生推力，“油墨小船” 便运动了起来。小明在“玩”的过程中发现“油墨小船”在不同的情境下速度时快时慢，于是，冒出一连串的问题来：“哪些因素会影响到小船的速度呢？”“会是水的温度吗？”“会不会是油墨的浓度
呢？”……他决定一探究竟。
实验一：小明将同一艘“油墨小船”分别放入冷水、温水、热水中认真实验和观察，并作了如下记录。
水的冷热 “油墨小船”运动的快慢
1 冷水 慢
2 温水 较快
3 热水 快
实验二：小明用不同浓度的油墨做了三艘“油墨小船”，先后放入同一盆冷水中认真实验和观察，并作了如下记录。
油墨的浓度 “油墨小船”运动的快慢
1 浓 慢
2 较浓 较快
3 淡 快
请你根据上述过程，回答以下问题：
（1）“哪些因素会影响到小船的速度呢？”属于科学探究的哪个环节？
（2）“会是水的温度吗？”“会不会是油墨的浓度呢？”属于科学探究的哪个环节？
（3）小明在实验中主要采用了哪种科学方法？
（4）实验一的结论是：
（5）实验二的结论是：
28．请根据材料，回答下列问题：
“幽灵粒子”——中微子
构成物质世界最基本的粒子有12 种，包括6 种夸克、3 种带电轻子和3 种中微子。3 种中微子包括电子中微子、缪中微子和陶中微子。作为一种不带电的粒子，中微子质量小于电子的百万分之一，以接近光速的速度运动，只参与非常微弱的弱相互作用，且具有极强的穿透力，能够轻松穿过地球或者太阳。一直以来，对中微子的检测非常困难，因此中微子也被称为“幽灵粒子”。
2024 年11月20 日，位于地下700 米的广东省江门中微子探测器主体建成。有效质量为2万吨的低本底、高透明度的球形液体闪烁体探测器，也就是中心探测器“大玻璃球”，是世界上最大的单体有机玻璃球，如图甲所示。玻璃球外面的主支撑结构是不锈钢网壳，被2万只直径50 厘米的光电倍增管和2.5万只直径不到7.6 厘米的光电倍增管和反射膜包拢。安装完成后，玻璃球内部将灌满液体闪烁体，外面浸泡在一个44 米深的圆柱形水池中，池内灌装超纯水，图乙为其示意图。
光电倍增管就像是探测器的眼睛，眼睛越多，看得就越细。探测器内部紧密排布的光电倍增管用于探测中微子与液体闪烁体相互作用时产生的微弱的光，并将其转换为电信号并放大千万倍，以便后续分析。探测器外部的光电倍增管主要用于探测宇宙射线产生的背景信号，排除了这些信号的干扰，有助于区分中微子信号，从而提升探测精度。
所有物理学的重大突破，最终全部推动了文明的发展。例如，利用中微子穿透力强的特点，我们可以对地球进行“CT”扫描，地球内部情况一扫便知。未来的中微子实验，将让人类突破认知极限，更好地理解宇宙和物质世界，中微子应用将会融入到人们生活的方方面面。
（1）构成物质世界最基本的粒子有夸克、带电轻子和。
（2）如果去掉探测器外部的光电倍增管，就不能确定观测到的是中微子信号还是宇宙射线信号。因此，对于实验中的干扰因素要尽量避免或消除，以下实验中消除或减弱干扰因素运用合理的是
________。（至少有一个选项正确）
A．观察气体扩散现象时，需将上方瓶中装二氧化氮气体，下方瓶中装空气
B．用“土电话”验证固体能传播声音时，处于话筒一端的同学需放大音量；
C．观察激光在水中沿直线传播时，需在较暗环境中进行实验
D．观察小磁针在地磁场中的指向时，需远离用电器
（3）利用中微子穿透能力极强的特点，未来可以在哪些领域发挥其作用，请列举一例。
29．随着环保意识的增强，人们对可吸入颗粒物PM2.5的关注度日益提高，PM2.5 是直径小于或等于2.5 微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中浓度越高，就代表空气污染越严重。综合实践小组的同学对学校边的污染情况进行了调查，并到环保监测部门获取了学校附近某监测站记录的数据（空气监测仪上每隔两小时记录的PM2.5 参数）如表所示：
时间 6 ∶00 8 ∶00 10 ∶00 12 ∶00 14 ∶00 16 ∶00 18 ∶00 20∶00 22：00
PM2.5/(μg / m3 )
40
80
100
140
110
120
140
90
80
（1）PM2.5 在大气中漫游（选填“是”或“不是”）分子的无规则运动；
（2）请你根据表中的数据，在图中绘出PM2.5 参数随时间t 变化的图像；
（3）分析图像，可以获取的信息有（写出一条即可）。
30．2021 年12 月 9 日，航天员王亚平在中国空间站里把一个金属圈插入饮用水袋中，慢慢抽出金属圈，形成了一个水膜。接着，她往水膜表面贴上一片和女儿一起完成的花朵折纸。在水膜试验中，如图甲，这朵花在太空中“绽放”。
液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层（如图乙），表面层里的分子比液体内部稀疏，表面层分子间的相互作用表现为引力。就像你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。由于分子间作用，液体会产生使表面尽可能缩小的力，这个力称为“表面张力”，水膜形成的本质原因是液体的表面张力。
液体与固体接触处，也有奇妙的现象。先后向一块洁净的璃板上和一块涂了石蜡的玻璃上滴一滴水，晃动玻璃板，洁净的玻璃板上这滴水散开，石蜡上的则是滚来滚去（如图丙）。像这种液体会润湿
某种固体并附着在固体的表面上的现象叫作浸润；如果液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫作不浸润。所以水能浸润玻璃，但水不能浸润石蜡。当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固体。反之，液体则不浸润固体。
（1）液体表面比内部的分子距离（选填“大”、“小”）。
（2）水滴在石蜡表面时，水和石蜡的相互作用（选填“大于”、“小于”、“等于”）水分子之间的相互作用。
（3）如图所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜。它被棉线分割成 a、b 两部分。若将肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是下列选项中的___________。
A． B． C． D．
（4）下列说法正确的是___________。
A． 小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是由于液体的表面张力
B． 清晨的露珠看起来近似球状主要是因为液体内部分子之间的相互作用力
C． 小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
（5）如图丁是酱油滴在A、B 两种材料表面的油滴形状。小明发现倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流到瓶子外面，他认为选用材料 B 做酱油瓶的瓶口就能保持瓶子清洁。结合材料，他选择的理由是。