第十章　从粒子到宇宙 拔尖测评2023－2024学年初中物理（沪粤版）八年级下册：

第十章　从粒子到宇宙 第十章拔尖测评 一、 选择题(每小题4分,共32分) 1. 关于粒子和宇宙,下列说法正确的是 (　　) A. 杨柳絮漫天飞舞,是分子运动引起的 B. 地球等行星围绕太阳运行,太阳是宇宙的中心 C. 在研究物质内部结构时,常用建立模型的方法 D. 海绵容易被压缩,说明分子间有空隙 C [解析]杨柳絮漫天飞舞,是物质的机械运动,不是分子在运动,分子运动是肉眼看不见的,故A错误;地球是太阳系的一颗行星,绕太阳公转,太阳是宇宙中的一颗恒星,并不是宇宙的中心,故B错误;科学家常采用建立模型的方法对物质结构进行研究,例如用光线描述光的传播特点,故C正确;海绵里有气孔,用手捏海绵,空气跑出来,则海绵的体积变小了,但不能说明分子间有空隙,故D错误。 2. 原子结构模型的建立,经过了几代科学家的艰辛努力,直到现在仍在探索中。其中,行星模型的提出标志着原子结构现代模型的问世,如图所示为锂原子结构的行星模型,图中原子核内有3个质子、4个中子。不能根据原子结构的行星模型得出的结论是 (　　) A. 原子呈电中性 B. 原子核由质子和中子组成 C. 原子始终在做无规则的运动 D. 原子核的体积只占整个原子体积的很小部分 C [解析]根据原子结构的行星模型图可以看出原子核的体积占原子体积的很小部分,原子核是由质子和中子组成的,质子带正电,中子不带电;原子核所带的正电荷和电子所带的负电荷电量相等,则整个原子对外不显电性;但是看不出原子始终在做无规则运动,只可以看出电子绕原子核沿一定轨道运动。故选C。 3. 如图所示为用来说明原子内部结构的示意图,由图可知,下列选项中的最小粒子是 (　　) A. 原子 B. 夸克 C. 中子 D. 原子核 B [解析]原子由位于原子中心带正电的原子核与绕原子核运动的带负电的电子组成;原子核由带正电的质子与不带电的中子组成;质子和中子又是由更小的粒子夸克组成的。因此,图中粒子中最小的应该是夸克。故选B。 4. 关于太阳系的描述,下列说法正确的是 (　　) A. 小行星带位于木星和土星之间 B. 除了太阳外,其他个别天体也能自身发光 C. 太阳是太阳系的中心天体 D. 太阳系是银河系的中心 C [解析]小行星带位于火星和木星之间,故A错误;宇宙中与太阳一样的恒星都是自身能发光的,数量非常多,但太阳是太阳系中唯一会自身发光的天体,故B错误;太阳质量非常大,是太阳系的中心天体,周围天体都围绕太阳运动,故C正确;太阳系是银河系中的一个恒星系,不是银河系的中心,故D错误。故选C。 5. “天问一号”在距火星约220万千米处传回首幅火星图像,火星属于 (　　) A. 行星 B. 恒星 C. 卫星 D. 彗星 A 6. 下列是有关宇宙中“黑洞”的说法,其中正确的是 (　　) A. 黑洞没有质量,所以相当于不存在 B. 黑洞运动得极快,宇宙中唯有它的速度超过光速 C. 黑洞是天文学家假想的天体,目前没有证据表明它的存在 D. 黑洞是宇宙间最神秘的天体之一,它能吸引附近所有物质 D [解析]现代天文学理论认为,黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后,发生引力坍缩产生的,它有无限的密度和质量,故A错误;黑洞的速度没有超过光速,故B错误;科学家已经获得了黑洞的照片,从而证明其确实存在,故C错误;黑洞能够吸引附近一切物质,包括光,故D正确。 7. (2023·荆州)对下列事实的微观解释错误的是 (　　) A. 气体可压缩存储于钢瓶中——分子之间有间隔 B. 花园里百花盛开,香气四溢——分子在不停运动 C. 一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同——分子的大小不同 D. 金刚石与石墨的物理性质差异很大——碳原子排列方式不同 C [解析]气体可压缩存储于钢瓶中,说明分子之间有间隔,故选项A正确;花园里百花盛开,香气四溢,说明分子在不停运动,故选项B正确;一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同,是因为分子的组成不同,与分子大小无关,故选项C错误;金刚石与石墨都是由碳原子组成的,其物理性质差异很大,是因为碳原子排列方式不同,故选项D正确。 8. 下列关于如图所示的四个演示实验的描述,正确的是 (　　) A. 图甲:紧压在一起的铅柱结合在一起,说明分子间存在引力 B. 图乙:由于空气的密度大,抽去玻璃板,两瓶中气体 逐渐混合均匀 C. 图丙:黄豆与芝麻混合,混合后的总体积小于混合 前的总体积,说明分子之间有空隙 D. 图丁:将红墨水小心滴入热水中,过一会儿整杯水 变红,说明温度越高,分子运动越快 A [解析]紧压在一起的铅柱结合在一起,还能吊重物,说明分子间存在着相互作用的引力,故选项A正确。红棕色的二氧化氮的密度比空气大,抽去玻璃板后,两瓶中气体的颜色变得均匀属于扩散现象,说明分子在不停地运动,故选项B错误。黄豆与芝麻属于宏观物体,混合后的总体积小于混合前的总体积,不能说明分子之间有空隙,故选项C错误。将红墨水小心滴入热水中,过一会儿整杯水变红,属于扩散现象;本实验缺少将红墨水滴入冷水中的对照实验,所以单凭本实验还不能说明温度越高,分子运动越快,故选项D错误。 二、 填空题(每空2分,共26分) 9. 在探索微观世界的历程中,1897年汤姆孙发现阴极射线是由高速的带负电的粒子组成的,这种粒子是　　　　;1911年卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子　　　　结构模型。 电子 核式 [解析]1897年汤姆孙发现阴极射线是由高速的带负电的粒子组成的,这种粒子是电子;卢瑟福所做的α粒子散射实验否定了汤姆孙的枣糕模型,据此实验卢瑟福提出了原子的核式结构模型。 10. “黄河故道芳菲天,大套梨花来相见”,2021年中国滨海梨花节如约而至。满园梨花香扑鼻而来,这是　　　　现象。中午时香味更加浓郁,这表明了 　　　　越高,分子运动越剧烈。 扩散 温度 [解析]空气中弥漫着梨花的香气是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;分子运动与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈。 11. 如图所示为比较水和酒精混合前后总体积变化的实验,为使实验现象更明显,应选用内径较　　　　(选填“粗”或“细”)的长玻璃管;正确操作后发现水和酒精混合后总体积变小了,说明分子间有　　　　。 细 空隙 [解析]比较水和酒精混合前后总体积的变化时,为使实验现象更明显,应选用内径较细的长玻璃管;正确操作后发现水和酒精混合后总体积变小了,说明分子间有空隙。 12. 焊接金属的方法有两种:一是仿照荷叶上的水珠自动结合进行焊接,通过高温熔化金属,从而使分子间的距离足够近,金属冷却后就焊接到一起;二是爆破焊接技术,它是将金属表面清洁后靠在一起,然后靠爆炸产生的巨大压力,将两金属压接在一起。这两种方法都是利用分子间间距　　　(选填“较大”或“较小”)时,分子间存在　　　　力来实现焊接的。 较小 引 [解析]焊接金属就是利用高温或者压力使金属的分子互相渗透,产生足够大的引力。 13. 分子十分微小,它的直径的数量级一般为10-10m,合　　　　nm。一般分子用肉眼是不能看到的,用显微镜可以帮助我们观察到它。分子由原子组成,原子由　　　　和带负电的电子组成。请将下列事物按由小到大的顺序排列:　　　　　　(选填字母)。  A. 原子 B. 电子 C. 分子 D. 地球 E. 生物体 F. 宇宙 0.1 原子核 BACEDF [解析]1nm=10-9m,分子直径的数量级一般为10-10m,合0.1nm;电子和原子核构成原子,原子构成分子,分子构成生物体,地球上有很多的生物体和其他物质,地球又是宇宙中的一员。 14. (2023·常州期末)如图所示,宇宙大爆炸理论认为:宇宙一开始是一个“原始火球”,原始的火球发生了大爆炸,导致宇宙空间处处膨胀,温度　　　(选填“上升”或“下降”)到一定程度时,逐步形成了超星系团、星系团、星系及恒星和　　　　等。 下降 行星 [解析]现代宇宙大爆炸理论:整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中,后来发生了大爆炸,碎片向四面八方散开,形成了我们的宇宙。物理学家伽莫夫提出了热大爆炸宇宙学模型:宇宙开始于高温、高密度的原始物质,最初的温度超过几十亿摄氏度,随着温度的继续下降,宇宙开始膨胀,到一定程度时,逐步形成了超星系团、星系团、星系及恒星和行星等。 三、 实验题(共14分) 15. (6分)用力将端面已锉平的两块铅柱紧压在一起,然后将它们悬挂起来,并在下方挂一重物,发现两铅柱不分开(如图甲)。对此现象,小金有疑惑:两铅柱不分开是由大气压力造成还是由其他引力造成?于是小金将如图甲所示的铅柱与重物固定在一个玻璃钟罩内(如图乙),逐渐抽出钟罩内的空气。 (1) 在抽气的过程中,钟罩内气体的压强　　　 　(选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“一直不变”)。  (2) 若在抽气的过程中,钟罩内两铅柱分开了,则　　　　(选填“能”或“不能”)确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。  (3) 若在抽成真空时,钟罩内两铅柱也不分开,则　　　　(选填“能”或“不能”)确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。 逐渐变小 不能 能 [解析](1) 逐渐抽走玻璃钟罩里的空气,玻璃钟罩内的空气逐渐减少,但体积不变,所以钟罩内气体的压强逐渐变小。(2) 在抽气的过程中,钟罩内气体的压强逐渐变小,下方铅柱受到向上的气体压力和上方铅柱受到向下的气体压力都变小,若在抽气的过程中,钟罩内两铅柱分开了,可能是由受到的气体压力减小造成的,不能说明图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。(3) 如果抽成真空,那么两铅柱不受气体压力的作用,由钟罩内两铅柱也不分开可知图甲所示的两铅柱间一定有其他引力存在。 16. (8分)人们为揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。自1897年汤姆孙发现电子后,1911年著名物理学家卢瑟福等人为探索原子的内部结构,在用一束带正电、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔(如图甲所示)时发现:① 大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;② 一小部分α粒子改变了原来的运动方向;③ 有极少数α粒子被反弹回来。 (1) 卢瑟福在分析实验结果的基础上,提出了类似行星绕日的核式结构模型,如图乙所示,卢瑟福的这一研究过程是一个　　　　(选填字母)。  A. 建立模型的过程 B. 得出结论的过程 C. 提出问题的过程 D. 验证证据的过程 (2) 原子结构的行星绕日模型中,原子核位于原子的　　　　,虽然占有的体积很　　　　,但它几乎占据了原子的全部质量。  A 中央 小 (3) 卢瑟福通过实验发现有极少数α粒子被反弹回来。卢瑟福通过进一步的研究发现,这些被反弹回来的α粒子是因为撞击到质量较大的某种粒子而返回的,这种粒子最可能是　　　　(选填字母)。  A. 核外电子 B. 原子核 C. 原子核或核外电子 D. 夸克 B [解析](1) 卢瑟福提出了原子核式结构模型,这种研究方法属于建立模型的过程。(2) 原子核式结构模型理论认为,原子核位于原子中心,虽然占有的空间体积非常小,但原子的质量几乎全部集中在原子核内,核外电子绕原子核高速旋转,电子的质量相对于原子核来说很小。(3) 因为α粒子带正电,而少数α粒子发生较大角度偏转,极少数α粒子被反弹回来,说明α粒子是因为撞击到所带电荷与α粒子相同且质量较大的某种粒子而返回的,这种粒子就是原子核。故选B。 四、 解答题(28分) 17. 阅读短文,回答下列问题。 神秘的宇宙 2021年5月15日,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器成功登陆火星,在火星上首次留下中国印迹,迈出了我国星际探测征程的重要一步,标志着我国从航天大国走向航天强国。飞出地球,到宇宙深处,充满了神秘。小明同学想探究其中的神秘,查阅了以下资料: 第一宇宙速度,也叫环绕速度,其速度大小是7.9km/s,人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动;第二宇宙速度,也叫脱离速度,其大小等 于或大于11.2km/s,人造地球卫星就可以挣脱地球引力,成为绕太阳运动的人造行星;第三宇宙速度,也叫逃逸速度,其大小等于或大于16.7km/s,物体就可以挣脱太阳引力,飞到太阳系以外的宇宙。 要是一旦失去重力,我们的生活又会变成什么样子呢?这是一个很有趣的问题。有了宇宙飞船和航天飞机,航天员们体验到了人在失去重力的情况下生活,物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象叫失重。宇宙飞船和航天飞机上的航天员,也还是受到重力的,只不过由于他们高速围绕地球飞行,就好像不受重力似的,这种状态叫完全失重状态。在失重状态下, 人可以飘浮在空中,要举起笨重的物体,也不用费力气,真是“轻而易举”。航天员要睡觉、躺着、站着都行,没有不同的感觉。实际上,航天员是钻进固定在舱壁上的睡袋里去睡的,就像虫茧挂在树枝上那样。在太空中吃、喝也很特别,不能吃碎渣飞溅的饼干。早先航天员的食物是装在像牙膏一样的管里,吃的时候往嘴里挤。现在有了很大改善,也可以吃普通的饭菜,但需在外面加一层包装。在失重状态下,杯里的水倒不进嘴里,航天员喝水时要把水挤到嘴里去。 (1) 地球表面的物体要离开地球,物体的速度至少要达到　　　　km/s。  7.9 (2) “天问一号”探测器到达火星,它的速度要达到第　　　　宇宙速度,如果某物体在太空中的速度达到18km/s,那么它　　　　(选填“能”或“不能”)到达太阳系以外的宇宙空间。  (3) 坐在加速下降的电梯中,按你对短文的理解,这种状态就是　 　　状态。 (4) 在失重状态下,下列仪器不能使用的是　　　　(选填字母)。  A. 停表 B. 弹簧测力计 C. 天平 D. 刻度尺 二 能 失重 C (5) 如果不考虑重力或引力影响,航天员在太空中向外抛出一个物体,那么这个物体将会　　　　(选填字母)。  A. 停下来 B. 做匀速直线运动 C. 静止 D. 以上都有可能 (6) 完全失重状态下,航天员对睡袋的压力为　　　　(选填字母)。  A. 0 B. 约500N C. 约50kg D. 条件不足,无法确定 B A (7) 根据你刚才学到的知识,试给要走出飞船进入太空行走的航天员提出一点建议:______________________________________________________ 　 。  走出飞船进入太空行走的航天员要借助工具保持与太空舱的 联系(合理即可) [解析](1) 由短文可知:地球表面的物体要离开地球,物体的速度至少要达到7.9km/s。(2) “天问一号”探测器到达火星,需要挣脱地球引力,它的速度要达到第二宇宙速度;如果某物体在太空中的速度达到18km/s,大于第三宇宙速度,那么它能到达太阳系以外的宇宙空间。(3) 在加速下降的电梯中,人对电梯底板的压力小于人的重力,这种状态就是失重状态。(4) 停表和刻度尺的使用都与重力无关,在失重状态下可以使用,故A、D不符合题意;弹簧测力计不用来测量重力时,与重力无关,在失重状态下可以使用,故B不符合题意;天平是通过物体对托盘的压力来反映物体质量的,在失 重状态下,物体对托盘的压力消失,不能使用,故C符合题意。(5) 在太空中,如果不考虑重力或引力影响,那么物体将保持原有的匀速直线运动状态或静止状态,航天员向外抛出一个物体,有初速度,所以物体做匀速直线运动,故选B。(6) 完全失重状态下,航天员对睡袋的压力为0,故选A。(7) 因为在太空中无处借力,故建议走出飞船进入太空行走的航天员要借助工具保持与太空舱的联系。 $$