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【题目】阅读短文,回答问题.

布朗运动

1826年,英国植物学家布朗用显微镜观察水中悬浮的花粉.发现这些花粉颗粒不停地做无规则的运动,这种运动后来被称为布朗运动.颗粒越小,这种运动越显著.不只是花粉,对液体中其他各种不同的悬浮微粒都可以观察到布朗运动.例如取一滴稀释了的墨汁放在1 000倍左右的普通显微镜下进行观察,就可以看到布朗运动.图甲给出了每隔0.5 min所记录下来的3个布朗颗粒的位置.然后用直线依次连接这些位置,就得到布朗运动的轨迹示意图.

产生布朗运动的原因是什么呢?原来,悬浮在水中的花粉颗粒体积很小,来自各个方向的水分子与小颗粒发生碰撞.当撞击不平衡时,小颗粒就会沿着冲力大的方向运动;在另一瞬间,若来自另一个方向的撞击作用较强,小颗粒又会向另一方向运动.这样不断地撞击,使得小颗粒发生了无规则运动.图乙描绘了一个小颗粒受到它周围液体分子撞击时的情景.可以想像,颗粒较小时,某一瞬间与它撞击的分子数就较少,撞击的不平衡性就较大,无规则运动就越显著;而颗粒较大时,不但颗粒自身的惯性大,而且在任一瞬间撞击它的分子数很多,它在各个方向受到的撞击基本上相互平衡,因此颗粒能保持原有的状态.可见,布朗运动本身并不是分子的运动,而是固体小颗粒的无规则运动,但布朗运动的无规则性,则反映了液体分子运动的无规则性.虽然布朗运动并非是分子的直接运动,但它却证实了我们不能直接看到的分子无规则运动的存在.

(1)图甲中描绘的运动轨迹不可能是____

A.花粉的 B.墨汁的

C.分子的 D.固体小颗粒的

(2)不论是白天还是黑夜,冬天还是夏天.我们总可以在显微镜下看到布朗运动.这表明分子是在____________做无规则运动.

(3)如何使布朗运动加快?_______________(至少写出两种方法)

【答案】C 永不停息地 提高水的温度或者使悬浮花粉的颗粒更小些

【解析】

1)根据短文内容可知,布朗运动并不是分子的运动,而是固体小颗粒的无规则运动;

2)无论体积条件,总可以在显微镜下看到布朗运动.这表明分子是在永不停息地做无规则运动;

3)根据分子运动与温度有关,以及固体小颗粒越小,分子撞击的不平衡性越显著的特点进行分析解答。

1)由题意知,不只是花粉,对液体中其他各种不同的悬浮微粒都可以观察到布朗运动.所以图象反映了小颗粒运动,不是分子运动,故ABD正确,C错误;故选C.

2)不论是白天还是黑夜,冬天还是夏天,我们总可以在显微镜下看到布朗运动,这表明分子是在永不停息地做无规则运动;

3)温度越高,分子无规则运动越剧烈,导致微粒运动越明显,即布朗运动加快;

或者使悬浮花粉的颗粒更小些,某一瞬间与它撞击的分子数就较少,撞击的不平衡性就较大,无规则运动就越显著,即布朗运动加快.

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【题目】阅读《无翅飞奔﹣﹣磁悬浮列车》回答问题.

无翅飞奔——磁悬浮列车

磁悬浮列车(如图所示)是现代新型的轨道交通工具,是对传统轮轨铁路技术的一次革新.磁悬浮列车不使用机械力,主要靠电磁力使车体浮离轨道.由于轨道的磁力作用使列车悬浮在空中,行走时无需接触地面,因此我们叫它“会飞的列车”.因没有轨道摩擦,其阻力只有空气阻力,所以,磁悬浮列车车速有了较大的提升.轮轨普通列车的速度约为120 km/h,轮轨高速列车的速度约为300 km/h,而磁悬浮列车的最高速度可以达到500 km/h,比高铁还要快,是当今世界上最快的地面客运交通工具之一.

磁悬浮列车具有速度快、爬坡能力强、能耗低、噪声小、安全舒适、不燃油、污染少等优点;采用高架方式,占用的耕地很少;与普通的轮轨列车相比还具有性价比高、寿命长、维修费用低、节能环保等优点.在整个运行过程中,它是在无接触、无摩擦的状态下实现高速行驶的,因而具有“地面飞行器”及“超低空飞行”的美誉.

磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统.它是利用磁极相互作用,即“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的原理,让磁铁对列车产生向上的磁力来抗拒地心引力,使车体完全脱离轨道,悬浮在轨道上方,腾空行驶.

由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种不同的磁作用,因此磁悬浮列车也有两种相应的工作形式:一是利用磁铁同性相斥原理设计的电磁运行的磁悬浮列车,它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相互斥力,使车体在悬浮的铁路上运动.二是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形轨道的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁铁和导轨间保持10 mm左右的间隙,并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于导轨面上运行.

磁悬浮列车上装有电磁体,铁路底部则安装线圈.通电后,地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同,两者“同性相斥”,排斥力使列车悬浮起来.铁轨两侧也装有线圈,交流电使线圈变为电磁体.它与列车上的电磁体相互作用,使列车前进,列车上某点的电磁体(N极)被轨道上靠前一点的电磁体(S极)所吸引,同时被轨道上稍后一点的电磁体(N级)所排斥,结果一“拉”一“推”,这样,列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰.

请根据上述材料,回答下列问题:

(1)磁悬浮列车是利用____________的原理实现悬浮;

(2)利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车,其高速运行时,导轨钢板对列车的吸引力和列车________相等;

(3)简述磁悬浮列车在设计时,为提高运行速度,采取了哪些措施.__________

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