期末强基训练：宇宙和粒子 2024-2025学年鲁科版（2024）物理上册

期末强基训练：宇宙和粒子 一、单选题 1．2021年4月，科学家在印度发现了新冠病毒的双突变毒株，用科学战胜病毒就要对微观领域进行深入研究，病毒是由核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的非细胞形态。下列微粒按空间尺度从小到大排列正确的是（　　） A．病毒、原子、质子、夸克 B．夸克、原子、质子、病毒 C．夸克、质子、病毒、原子 D．夸克、质子、原子、病毒 2．关于粒子和宇宙，下列认识正确的是（　　） A．宇宙诞生于一次大爆炸，星系之间的距离在不断变小 B．电子的发现说明原子核是可再分的 C．原子是由质子和中子组成的，其中质子带正电荷，中子不带电 D．在电子、质子和原子中，尺度最小的是电子 3．下列说法错误的是（　　） A．分子是微观世界最小的微粒 B．固体很难被压缩，表明固体分子间存在斥力 C．原子核由质子和中子组成 D．卢瑟福建立了原子的核式结构模型 4．关于小粒子和大宇宙，下列认识中正确的是（　　） A．原子核是不可再分的粒子 B．宇宙的中心是太阳，恒星是绝对不动的 C．在水分子、氢原子和电子中，尺度最小的是分子 D．宇宙是一个有层次的天体系统结构 5．下列粒子尺度由大到小排列的是（　　） A．原子核、质子、分子 B．质子、原子核、原子 C．质子、原子核、中子 D．原子、原子核、质子 6．科学家探索物质微观结构的过程中，按照不同的层次提出了分子、原子、质子等微粒的名称。下列微粒中，从空间尺度来看最小的是（　　） A．原子 B．夸克 C．中子 D．分子 7．为了揭示微观世界的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。下列说法错误的是（　　） A．汤姆生发现了电子，表明原子不是最小的微粒 B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型 C．科学家发现原子核由质子和中子构成 D．质子和中子是组成物质世界的最小微粒，不可再分 8．下列关于宇宙的认识正确的是（　　） A．太阳是宇宙的中心 B．我们认识到，宇宙是一个没有层次的天体结构系统 C．“谱线红移”现象说明星系在离我们越来越远 D．恒星的位置是固定不变的，太阳是银河系中数以千亿计恒星中的一颗普通的恒星 二、填空题 9．在宇宙探索的过程中， （托勒密/哥白尼）创立了“日心说”。现代天文学研究表明，太阳不是宇宙的中心。天体之间相距很远，天文学常用 做长度单位。 如图所示，向粘有金属小颗粒的气球中打气时，任一金属小颗粒与周围的其他小颗粒都相互远离。同理，我们观察到所有的星系正在远离我们而去，我们就会得出宇宙正在 （膨胀/收缩）的结论。 10．从太阳发出的带电粒子流在地球两极，与地磁场相互作用，使高层大气分子或原子激发，就会形成绚丽多彩的极光现象，则引起极光现象的微粒中一定不会是 （选填“质子”、“电子”或“中子”）；在探索宇宙的历程中，大多数科学家认为：宇宙诞生于距今约137亿年前的一次 。 11．中医博大精深，是我国的四大国粹之一，中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。熬制中药的过程中，闻到浓浓的药味儿，说明分子在 。 12．物理学家汤姆生发现了 ，从而揭示了原子是可分的；质子、中子、电子中不带电的是 ；光年是 （填物理量名称）的单位。 13．1911年，著名科学家 在进行了α粒子散射实验后，提出了原子核式结构模型。 14．物理学家卢瑟福通过实验建立了类似行星绕日的核式结构模型，他认为原子由位于中心的原子核和绕核高速运动的 构成，而原子核是由带 电的质子和不带电的 组成。 15．当声源远离我们的时候，声音的音调会变低；反过来，如果声源向我们靠拢，声音的音调则会逐渐变高，这种效应称为声波的多普勒效应。实验证明光也像声波一样具有多普勒效应。人们通过研究发现从某恒星传播过来的光有向红光偏移的规律（红光波频率较低），由此可猜想该恒星的运动应该是 （选填“靠拢”或“远离”）地球的，猜想的依据是 。 16．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 （填“上升”、“下降”或“不变”）到一定程度时，逐步形成了超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星等若用如图所示黏有小金属粒的气球来类比宇宙，小金属粒可看成宇宙中的 ，气球膨胀时，任一小金属粒周围的其他金属粒都在运动，此理论被 现象所证实。 三、实验题 17．静电现象在生产、生活中有许多应用，但有时也会给人们的生产和生活带来困扰。如图所示，是利用身边的素材来简单模拟静电复印原理。操作步骤如图： A．找一块塑料板，用丝绸快速摩擦整个板面； B．用干燥的手指在塑料板上写上一个“大”字； C．将塑料板平放，上面均匀地撒上一层干木屑，再将塑料板缓慢竖起，随着静止在塑料板上木屑的滑落，一个“大”字就在塑料板上显现出来了。 (1)步骤A的意图，是为了通过摩擦使塑料板 。 (2)步骤B的意图，是借助人体将“大”字部分的电荷导走，因为人是 。 (3)步骤C的过程中，除“大”字部位的干木屑滑落，其他部位的干木屑被吸引是因为 。 (4)请你说出生活中哪些做法可以防止静电带来的危害： 。 四、简答题 18．如图所示为卢瑟福提出的原子核式结构的模型示意图，请用语言描述原子核式结构的大概内容。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D A D D B D C 1．D 【详解】A．病毒由原子组成，故病毒比原子大，故A错误； B．原子由质子和中子组成，故原子比质子大，故B错误； C．质子可以分为夸克，故夸克最小，其次是质子，但是病毒比原子大，故C错误； D．大小顺序，最小的是夸克，其次是质子，原子，最大的是病毒，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】A．通过红移现象可以知道宇宙在不断膨胀，故A错误； B．物质由分子组成，分子由原子组成，而原子又包括原子核和核外电子两部分。电子的发现说明原子是可再分的，故B错误； C．原子核由质子和中子组成，其中，质子带正电，中子不带电，故C错误； D．在电子、质子和原子中，尺度最小的是电子，故D正确。 故选D。 3．A 【详解】A．分子不是微观世界最小的微粒，分子是可以再分的，故A错误，符合题意； B．由于分子间存在着斥力，所以固体很难被压缩，故B正确，不符合题意； C．原子是可再分的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核由质子和中子组成，故C正确，不符合题意； D．1911年，卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型，故D正确，不符合题意。 故选A。 4．D 【详解】A．原子是由原子核和核外电子组成，原子是可以再分的，故A错误； B．太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，恒星不是绝对静止的，宇宙中没有绝对静止不动的物体，故B错误； C．原子核和电子构成原子，原子构成分子，尺度由大到小排列：水分子、氢原子、电子，故C错误； D．随着人类对宇宙的认识，现在普遍认识宇宙是一个有层次的天体系统结构，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核又由质子和中子组成，故分子的尺度大于原子，而原子的尺度大于原子核，原子核的尺度大于质子和中子，故ABC符合题意，D符合题意。 故选D。 6．B 【详解】分子是由原子组成的，所以分子比原子大；原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，所以原子比中子大；而夸克则是比质子更小的微粒，在这几种微粒中夸克是最小的。 故选B。 7．D 【详解】A．汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的，即原子不是最小的微粒，故A正确，不符合题意； B．卢瑟福建立了原子结构的行星模型，即原子的核式结构，故B正确，不符合题意； C．原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，故C正确，不符合题意； D．质子和中子是由夸克组成，后来又发现400余种粒子，所以，质子和中子不是组成物质世界的最小微粒，故D错误，符合题意。 故选D。 8．C 【详解】A．宇宙广阔无垠，是没有中心的。故A错误； B．宇宙是由各个星系组成，星系中的恒星系统也是有着相似的结构。故B错误； C．我们观察到的星系发出的光发生红移现象，说明光源离我们越来越远。故C正确。 D．宇宙中的各种星都在运动，没有绝对静止的星。故D错误。 故选D。 9． 哥白尼 光年 膨胀 【详解】[1]在宇宙探索的过程中，托勒密创立了“地心说”，哥白尼创立了“日心说”。 [2]天体之间相距很远，天文学常用光年，即光在真空中一年传播的路程，做长度单位。 [3]类比气球变大，任一金属小颗粒与周围的其他小颗粒都相互远离，我们观察到所有的星系正在远离我们而去，我们就会得出宇宙正在膨胀。 10． 中子 大爆炸 【详解】[1]由题意知，人们看到的极光，其发生是由于太阳带电粒子流进入地球磁场中造成的，因电子带负电、质子带正电，中子不带电，所以中子不是高能带电粒子，不会引起极光现象。 [2]科学家用仪器观察星系发出的光，发现星系的光谱向长波方向偏移，称之为谱线红移，这一现象说明星系在远离我们而去。根据这一现象，大多数科学家认为：宇宙诞生于距今137亿年的一次大爆炸。 11．见解析 【详解】熬制中药的过程中，闻到浓浓的药味儿，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 12． 电子 中子 长度 【详解】[1][2]原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成。物理学家汤姆生发现了电子，电子带负电，中子不带电。 [3]光年是光在真空中传播一年通过的距离，光年是长度单位。 13．卢瑟福 【详解】1911 年，卢瑟福通过α粒子散射实验证明了原子中的正电球（原子核）集中了原子的绝大部分质量，并且它的直径比原子直径小得多，为此提出了原子的有核模型。 14． 电子 正 中子 【详解】[1][2]组成分子的原子结构与太阳系相似，中心是原子核，带负电的电子绕原子核高速运动。 [3]原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。 15． 远离 从该恒星发出的光频率变小 【详解】[1][2]多普勒效应告诉我们：发声的物体远离我们时，我们感到声音的频率变小，发光物体远离我们时，物体发出光的频率变小；因为从某恒星传播过来的光有向红光偏移的规律，即恒星发出的光传到地球时频率变小，由多普勒效应可知，该恒星正远离地球而去。 16． 下降 天体 谱线红移 【详解】[1]1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始火球”中，后来发生了大爆炸，导致宇宙空间处处膨胀，温度下降，碎片向四面八方散开，形成了宇宙。 [3]红移说明宇宙的星体之间在互相远离，据此逆向推断，宇宙中的物质在若干年前应该是聚合在一起的，是一次特殊事件使得原始的物质团向外扩散（即大爆炸）。图中黏有小金属粒的气球来类比宇宙，小金属粒可看成宇宙中的天体，气球膨胀时，任一小金属粒周围的其他金属粒都在运动，此理论被谱线红移现象所证实。 17．(1)带电 (2)导体 (3)带电体能吸引轻小物体 (4)油罐车车底用铁链接地可以释放静电，可以防止静电带来的危害 【详解】（1）用丝绸快速摩擦整个塑料板面，由于摩擦使整块塑料板带电，即用丝绸快速摩擦整个塑料板面的目的是为了通过摩擦使塑料板带电。 （2）由于人是导体，可以将电荷导走，因此用干燥的手指在塑料板上写“大”字时，人将“大”字区域内的电荷导走。 （3）人将“大”字区域内的电荷导走，“大”字区域外的塑料板仍带电，由于带电体能吸引轻小物体，所以除“大”字部位的干木屑滑落，其他部位的干木屑被吸引。 （4）油罐车车底用铁链接地可以释放静电，可以防止静电带来的危害。 18．见解析 【详解】原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$