第十四章　宇宙和微观世界 素养综合检测　课件 -2024--2025学年北京课改版初中物理九年级

第十四章　宇宙和微观世界 素养综合检测 (满分100分, 限时45分钟) 初中数学 一、单项选择题(每小题5分,共40分) 1.下列星球空间尺度最大的是 (　    ) A.地球　    B.月球　    C.火星　    D.太阳 D 解析　选项中的星球按空间尺度由大到小的顺序排列为太 阳、地球、火星、月球,故选D。 初中数学 2.(2022陕西中考)核能是原子核裂变或聚变释放出的能量。 下列说法正确的是 (　    ) A.原子核由质子和中子构成 B.原子核带负电 C.当前的核电站是利用核聚变原理工作的 D.核能是可再生能源 A 初中数学 解析　原子由原子核和核外电子组成,而原子核由质子和中 子构成,故A正确;原子核内的质子带正电,中子不带电,所以 原子核带正电,故B错误;当前的核电站是利用可控的核裂变 工作的,故C错误;核能是不可再生能源,故D错误;故选A。 初中数学 3.(2023江苏常州一模)依据卢瑟福的原子核式模型理论,在 原子中绕核高速旋转的是 (　    ) A.质子　    B.中子　     C.电子　    D.核子 C 解析　卢瑟福在进行了α粒子散射实验后,提出了原子核式 模型。原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成 的,核外电子绕原子核高速运转,故选C。 初中数学 4.(2024广东广州增城期末)小明对一些概念和知识进行归类 整理如图,对于大圈Q与小圈O和P的关系,说法正确的是  (　    ) A.Q为地月系,O为太阳系,P为人类 B.Q为太阳系,O为地月系,P为银河系 C.Q为原子,O为原子核中的质子,P为核外电子 D.Q为原子核,O为原子核中的质子,P为核外电子 C 初中数学 解析　人类生存在地球上,地月系是太阳系中的一小部分,而 太阳系又是银河系中的一部分,故A、B错误;原子是由原子 核和核外电子组成的,原子核又是由质子和中子组成的,故C 正确,D错误。故选C。 初中数学 5.(2023北京大兴期中)如图所示的示意图中,符合原子核式 结构的是 (　    )  　       　      C 初中数学 解析　原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成 的,核外电子绕原子核高速运动,且原子核的体积比原子小很 多,故选C。 初中数学 6.(2023北京石景山二模)下列物体,按空间尺度由小到大的 顺序排列正确的是 (　    ) A.原子—电子—地球—银河系—太阳系 B.电子—原子—地球—太阳系—银河系 C.原子—电子—地球—太阳系—银河系 D.电子—原子—地球—银河系—太阳系 B 初中数学 解析　人类生存在地球上,地月系是太阳系中的一小部分,而 太阳系又是银河系中的一部分;原子由原子核和核外电子组 成,原子核由质子和中子构成。故按空间尺度由小到大的顺 序排列应是:电子—原子—地球—太阳系—银河系,故B正确, A、C、D错误,故选B。 初中数学 7.(2023广东阳江江城二模)卢瑟福用α粒子(带正电)轰击金箔 实验为现代原子理论打下了基础,如图所示是α粒子在该实 验中的运动轨迹,能说明原子核带正电且质量较大的是(     )   A.a　     B.b　     C.c　     D.d D 初中数学 解析　原子核带正电荷,α粒子也带正电荷,同种电荷相互排 斥,因为原子核质量很大,当α粒子与原子核撞击时就会被反 弹回来,D正确,故选D。 初中数学 8.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,其他个别天体自身也能发光 C.太阳是太阳系的中心天体 D.太阳系是银河系的中心 C 初中数学 解析　小行星带位于火星和木星之间,A错误;太阳是太阳系 中唯一自身发光的天体,B错误;太阳质量大,在太阳系中位置 不变,周围天体都围绕太阳运动,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,D错误。 初中数学 二、多项选择题(每小题5分,共10分。每小题选项全选对得5 分,选对但不全得3分,有错选不得分) 9.(2021江苏无锡中考改编)关于“宇宙和粒子”的认识,下 列说法中正确的是 (　    ) A.太阳是宇宙的中心 B.原子核是由质子和中子构成的 C.宇宙是一个有层次的天体结构系统 D.电子的发现说明原子是可分的 BCD 解析　太阳是太阳系的中心,而不是宇宙的中心,A不正确,故选B、C、D。 初中数学 10.(新素材·现代科技)(2022四川成都中考改编)新能源的开 发和利用在中国发展势头强劲,是东方巨龙腾飞的助推器,如 图是我国生产的某品牌氢动力汽车。关于新能源,下列说法 正确的是 (　     ) A.核燃料、氢燃料和天然气都属于新能源 B.核电站利用核裂变释放的能量来发电 C.氢燃料发动机将化学能转化为机械能 D.新能源的开发可以有效缓解能源危机 BCD 初中数学 解析　天然气属于常规能源,不属于新能源,故A不符合题意, 选B、C、D。 初中数学 三、实验解答题(每空1分,共18分) 11.(国防教育)(2023山东德州中考)1988年,中国“核潜艇之 父”黄旭华设计的第一代核潜艇成功下潜至水下300 m处, 此处的液体压强是　　    Pa,核潜艇是利用　　    (选填“核 裂变”或“核聚变”)提供动力的。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3) 3×106　 　核裂变 解析　水下300 m处的压强为p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg× 300 m=3×106 Pa,核潜艇是利用核裂变提供动力的。 初中数学 12.(中华优秀传统文化) 19世纪末,科学家汤姆孙发现原子中 存在着带负电的粒子,人们后来把这种粒子称为　　    。他 的发现打破了　　 　　    的观念。图中“一尺之棰,日取其 半,万世不竭……”的思想,是我国古代思想家庄子提出的, 其中包含了物质　　　    的哲理。   电子　 　原子不可再分　 　连续可分 初中数学 解析    1897年,科学家汤姆孙发现阴极射线是由速度很高的 带负电的粒子组成的,这种粒子就是电子,他的发现表明原子 是可分的。“一尺之棰,日取其半,万世不竭……”说明物质 是连续可分的,即使再小的微粒都可以分割。 初中数学 13.(2023北京昌平二模改编)如图所示,这是　　　    提出的 原子核式结构模型,它揭示了原子并不是微观世界中的最小 粒子,它是由　　    和绕核运动的电子组成的,在1919年卢瑟 福用α粒子轰击氮核,发现了带正电的　　    , 在1932年查德 威克发现了不带电的　　    ,由此确定了原子核的组成,人类 利用核聚变的原理制成了　　　    。   卢瑟福　 原子核　 质子　 　中子　 　氢弹 初中数学 解析　卢瑟福提出了原子核式结构模型,他认为原子是由带 正电的原子核和核外绕原子核运动的电子组成的,在1919年 卢瑟福用α粒子轰击氮核,发现了带正电的质子,在1932年查 德威克发现了不带电的中子,人类利用核聚变的原理制成了 氢弹。 初中数学 14.如今,人类已经发现组成物质世界的基本粒子可以分为三 大家族:　    家族、　    家族,以及与相互作用有关的　　         家族。 夸克　 轻子　 　规范玻色子 初中数学 解析　人类已经发现组成物质世界的基本粒子分为三大家 族,分别为夸克家族、轻子家族以及与相互作用有关的规范 玻色子家族。 初中数学 15.随着科技的进步,霍金提出的黑洞理论和宇宙无边界的设 想,正逐步得到证实。如图所示,a、b、c、d四个星系离银河 系的距离与它们的运动速度之间的关系。由图可知,星系离 我们越远,运动的速度　　    ;可推知宇宙处在　    之中。 越快　 膨胀 初中数学 解析　从题图可以看出,离银河系距离越远的星系运动速度 越快。宇宙大爆炸理论是指宇宙诞生于大爆炸,并且爆炸引 起了宇宙膨胀,而这种膨胀还在继续。 初中数学 16.(新素材·现代科技)(2021浙江台州中考)我国在航天领域 取得了伟大成就,如2013年12月14日,“嫦娥”三号探测器登 陆月球;2021年5月15日,“天问”一号探测器登陆火星。 (1)图1是太阳系八大行星示意图,甲、乙、丙、丁中,表示火 星的是　　　    。   乙   初中数学   (2)“天问”一号探测器登陆的“乌托邦平原”面积巨大,是 一望无际的乱石荒原,但其形成原因和月球上的　　　    一 样,本质上都是陨石坑。 (3)“天问”一号探测器登陆前,科学家需要结合火星对探测 器的引力大小,确定探测器进入火星大气层时的速度。图2 环形山     初中数学 是地球、火星上物体受到的重力与其质量的关系图像。由 图2可知,探测器在火星上受到的重力大小比在地球上要     　　　    。 小 初中数学 解析    (1)由图1可知,甲是水星,乙是火星,丙是土星,丁是海 王星。(2)“乌托邦平原”是一望无际的乱石荒原,则其形成 原因与月球上的环形山一样,本质都是陨石坑。(3)观察图像 可知,在质量相同的情况下,物体在地球上受到的重力要大于 其在火星上受到的重力。 初中数学 四、科普阅读题(10分) 17.(2024北京海淀期末)阅读《宇宙大爆炸》,回答问题。 宇宙大爆炸 宇宙由何而来?是困扰着现代物理学和天文学的一个难题。1946年,有科学家提出,宇宙起源于大约137亿年以前的一次 大爆炸。大爆炸理论是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙在不断地膨胀,使物质从密到稀地演化,如同一次规模巨大的爆炸,但是科学家一直没有找到支持大爆炸理论的直接证据。 初中数学 　　后来,科学家注意到,从我们所处的银河系观察,银河系 外的星系(即河外星系)发出的光,绝大部分颜色会偏“红”, 个别也有几个颜色偏“蓝”,分别称为“红移”和“蓝 移”。理论分析表明,发生红移的河外星系,表示它在远离我 们。蓝移则表示相应的星系在靠近我们。我们(银河系)之 外的其他星系群和星系团中的星系几乎都表现出红移,而且 离我们越远的星系,红移量越大。这似乎表明,绝大多数星系 都在远离我们,而且离我们越远的星系,远离越快。天文学家 通过反复观测,得出一条规律:河外星系远离我们的速度v与 初中数学 它到我们的距离s成正比,这条规律被称为哈勃定律,其数学 表达式为v=Hs,式中H称为哈勃常数。哈勃定律的发现,有力 支持了宇宙大爆炸学说。 根据上述材料,回答下列问题: (1)如果我们看到某个星系发出的光的颜色偏“红”,说明这 个星系正在　　　    我们。 (2)类比得出速度、密度单位的方法,可推理得出哈勃常数H 的单位是 (　    ) A.米(m)　    B.秒(s) 远离     D 初中数学 C.米-1( m-1)　    D.秒-1( s-1) (3)若距离我们约33亿光年的“长蛇Ⅱ星系团”远离我们的 速度约为6×104 km/s,则距离我们约22亿光年的“牧夫座星 系团”远离我们的速度约为　　　    km/s。 (4)小明根据哈勃定律,认为若以我们(银河系)为参照物,那么 河外星系做匀速运动。你是否同意他的观点,并说明理由。 4×104  答案  (4)见解析 初中数学 解析    (1)出现“红移”现象说明该星系在远离银河系。(2) 根据哈勃定律得H= ,得出哈勃常数H的单位是秒-1(s-1),故选 D。(3)河外星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成 正比,则有 = 即 = ,解得“牧夫座 星系团”远离我们的速度约为4×104 km/s。(4)按照哈勃定 律,所有的河外星系都在远离我们,而且离我们越远的河外星 系,远离得越快。若以我们(银河系)为参照物,河外星系不做 匀速运动,所以不同意小明的观点。 初中数学 五、计算题(18题13分,19题9分;共22分) 18.[答案含评分细则](2022山东枣庄中考改编)太阳能是21世 纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走进千家 万户。如图所示,某家庭太阳能热水器被阳光照射时,平均每 小时吸收7.0×106 J的太阳能,若热水器吸收8 h的太阳能,可以 使质量为100 kg的水温度升高50 ℃。已知水的比热容c水=4. 2×103 J/(kg·℃),天然气的热值q=3.5×107 J/m3。   初中数学 (1)太阳能是一种　　    (选填“常规能源”或“新能 源”)。 (2)求水吸收的热量。 (3)求该太阳能热水器的效率。 (4)若这些水吸收的热量由天然气来提供,假设天然气完全燃 烧放出的热量全部被水吸收,则需要多少立方米的天然气。 新能源 答案         (2)2.1×107 J    (3)37.5%    (4)0.6 m3 初中数学 解析    (1)太阳能是新能源; (2分) (2)水吸收的热量: Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×50 ℃= 2.1×107 J; (3分) (3)太阳能热水器在8 h内吸收的热量: Q吸总=8×7.0×106 J=5.6×107 J, (1分) 所以,太阳能热水器的效率: η= ×100%= ×100%=37.5%; (3分) 初中数学 (4)若这些热量由天然气提供,则Q放=Q吸=2.1×107 J, (1分) 则所需天然气的体积V气= = =0.6 m3。 (3分) 初中数学 19.[答案含评分细则]某公司正在设计一款太阳能无人驾驶 汽车,其设计方案中有这样一段描述: ◆整车质量为500 kg,最高时速10 m/s。当该车在平直公路 上以最高时速匀速行驶时,所受阻力为车重的0.02。 ◆所铺设太阳能电池板面积为8 m2,该太阳能电池的能量转 化效率为20%,太阳能电池可直接给电机供电,也可将产生的 电能全部充入蓄电池中。 ◆电机可将输入电功率的80%转化为汽车行驶所需的机械功率。 初中数学 当该车在晴好的白天以最高时速在平直公路上匀速行驶1 h 时,求:(g取10 N/kg) (1)该车所受的阻力。 (2)维持该车行驶所需的机械功率。 (3)若在此次行驶过程中,太阳能电池板每平方米面积上接收 的太阳辐射平均功率为 1 000 W,则可向蓄电池充入多少电 能。 初中数学 解析    (1)由题意知,该车在平直公路上以最高时速匀速行驶 时,所受阻力为车重的0.02,则阻力为:f=0.02G=0.02×500 kg×1 0 N/kg=100 N; (2分) (2)因为汽车匀速直线行驶,由二力平衡可知, 牵引力:F=f=100 N, (1分) 维持该车行驶所需的机械功率:P= = =Fv=100 N×10 m/s =1000 W; (2分) (3)已知太阳能电池板面积为8 m2,该太阳能电池的能量转化 初中数学 效率为20%,则发电总功率:P总=1 000 W×8×20%=1 600 W,  (1分) 已知电机可将输入电功率的80%转化为汽车行驶所需的机 械功率,则电机消耗的电功率:P1= =1 250 W, (1分) 可向蓄电池充入的电能:W=P2t= (1 600 W-1 250 W)×3 600 s= 1.26×106 J。 (2分) 初中数学 谢谢观看 初中数学 $$