内容正文:
专题检测卷(五) 从粒子到宇宙
一、 填空题(每小题2分,共20分)
1. 我国从2011年12月份开始,发布主要城市空气质量指数中的PM2.5监测数据。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,由此可判断PM2.5颗粒 不是 (选填“是”或“不是”)单个分子。
2. 物质是由分子或原子构成的,若一个原子的直径是10-10m,我国科学家制造的纳米碳纤维管的直径是33nm,相当于 330 个原子一个一个排列起来的长度。
不是
330
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3. 1911年,卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子 核式 结构模型。
4. 如图所示的淮南牛肉汤具有鲜醇、清爽、浓香的特色。浓郁的汤汁“粘”在勺子上,这说明分子间存在 引力 。
第4题
核式
引力
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5. 装在钢管内的油在巨大压力下,能从钢管壁渗出(钢管无裂缝),此现象说明分子之间存在着 空隙 (选填“引力”“斥力”或“空隙”)。
6. 如图所示,中药是中华文化的瑰宝,打开中药包会闻到淡淡的药香味,这是由于分子 在不停地做无规则运动 。
第6题
空隙
在不停地做无规则运动
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7. 把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起,在室温下放置5年后再将它们切开,可以看到它们互相渗入约1mm深,表明固体之间也能发生 扩现象。
第10题
扩散
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8. 率先用望远镜观察天空,由此得到的关于天体运行的结果支持了哥白尼的“日心说”,并做了著名的比萨斜塔实验,被誉为经典力学和实验物理学先驱的是 伽利略 。
9. 宇宙大千世界,从宏观到微观,从天体到原子,似乎都有那么多惊人的相同规律。哥白尼认为地球围绕太阳公转,与卢瑟福的原子核式结构模型十分相似,其中原子核相当于太阳,绕核运动的 电子 就相当于行星。
10. 宇宙在膨胀,我们可以用如图所示的实验来理解这一事实:在一只气球上黏一些小金属粒,这些小金属粒可看成宇宙中的 天体 。
伽利略
电子
天体
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二、 选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 关于物质的组成,下列说法中错误的是( B )
A. 首先发现电子的科学家是汤姆孙
B. 分子是微观粒子中最小的微粒
C. 原子核位于原子中心,核外电子绕原子核旋转
D. 原子的质量几乎全部集中在原子核内
B
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12. 盛夏时节,百花绽放。四溢的花香引来了蜜蜂吸食花蜜,表明( D )
A. 分子间有斥力 B. 分子间有空隙
C. 分子间有引力 D. 分子是运动的
D
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13. 如图所示,热熔法连接PPR管时,用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层,然后把细管推进粗管,冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了,这个现象说明( C )
A. 分子是由原子构成的
B. 分子是运动
C. 分子间存在引力
D. 分子间存在斥力
C
第13题
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14. 如图为香薰石,也称纳米香石,是由具有纳米级多孔性结构的矿石染色制成,使用时在石子上滴上适量的香薰油,静置一会儿使精油渗透到石内。香薰石能够快速清除空气中的异味分子,同时营造出怡人且持久的香气氛围。下列有关说法正确的是( B )
A. 人们通常以纳米为单位来量度分子大小,1μm=10nm
B. 香薰石发出香味是由于分子在不停地做无规则运动
C. 矿石能被染成各种颜色,说明分子间存在引力
D. 环境温度升高,香薰石发出的香气浓度不变
第14题
B
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15. 下列说法正确的是( C )
A. 气体很容易被压缩,证明分子间有引力
B. 用手捏面包,面包的体积缩小了,证明分子间有空隙
C. 打开香水瓶后,很远的地方都能闻到香味,证明分子在不停地运动
D. 用锉刀锉铁件时,得到很多细小的铁粉,每一粒铁粉就是一个铁原子
C
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16. 关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( B )
A. 宇宙是一个有层次的天体结构系统,恒星是绝对不动的
B. 物理学家汤姆孙发现了电子从而揭示了原子是可分的
C. “破镜难以重圆”说明了分子间存在空隙
D. 固体、液体很难被压缩是因为分子间存在吸引力
B
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17. 宇宙蕴藏着无穷的奥秘。下列说法错误的是( C )
A. 河外星系谱线红移可以推断星系之间正在相互退行远离
B. 从侧面看,银河系的主体像一个中间凸起的大透镜
C. 太阳黑子、日珥等太阳活动对人类的生产、生活没有影响
D. “天宫二号”“天舟一号”等都是探索宇宙奥秘的航天器
C
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三、 实验题(第18小题3分,第19小题8分,第20小题6分,共17分)
18. 用力将端面已磨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:两铅柱不分开是大气压力造成的还是其他引力造成的?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。
第18题
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(1) 在抽气的过程中钟罩内气体的压强 逐渐变小 (选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“一直不变”)。
逐渐变小
(2) 如果在抽气的过程中,钟罩内两铅柱分开了,那么 不能 (选填“能”或“不能”)确定如图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。
(3) 如果在抽成真空时,钟罩内两铅柱也不分开,那么 能 (选填“能”或“不能”)确定如图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。
不能
能
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19. 如图所示为一组实验,观察实验完成填空。
(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。封闭管口,并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分 混,观察液面的位置,混合后与混合前相比,总体积变 小 。
甲
混合
小
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(2) 图乙是扩散现象,说明 分子在永不停息地做无规则运动 。
图丙是把墨水滴入冷水和热水中的情况,此实验说明温度越 高 ,分子无规则运动越剧烈。
乙 丙
分子在永不停息地做无规则运动
高
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(3) 如图丁所示,把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面,在离开水面时,观察到弹簧测力计示数变 大 ,离开水面后变 小 ,说明了 分子间存在引力 。固体和液体很难被压缩说明 分子间存在斥力 。
丁
大
小
分子间存在引力
分子间存在斥
力
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20. 证明液体、气体在做杂乱无章运动的最著名实验,是英国植物学家布朗发现的布朗运动。1827年,布朗把花粉放在水中,然后取出一滴这种悬浮液放在显微镜下观察,发现花粉小颗粒在水中像“着了魔”似的不停运动,而且每个小颗粒的运动方向和速度大小都改变得很快,不会停下来。这些小颗粒实际上是上万个分子组成的分子团,由于受液体分子撞击不平衡,从而表现出无规则运动的状况。
(1) 做布朗运动的是 小颗粒 (选填“分子”“原子”或“小颗粒”)。
小颗粒
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(2) 花粉小颗粒加快运动实质上反映了 液体 (选填“液体”或“固体”)分子的运动。
(3) 加快布朗运动的方法有:① 提高液体的温度 ;② 将颗粒变得更小一点 。
(4) 天然气液化后,其分子间的作用力 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。蒸发可以发生在任何温度下,是因为一切物质的分子都在做 无规则 运动。
液体
提高液体的温度
将颗粒
变得更小一点
变大
无规则
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四、 综合应用题(第21小题4分,第22小题4分,第23小题6分,第24小题5分,共19分;解答第24小题要有必要的公式和过程)
21. 阅读短文,回答问题。
α粒子散射实验
为了探测原子结构,20世纪初,人们发展了一种实验方法:用一些已知的粒子,如电子、α粒子等轰击很薄的金属箔,它们与金属原子会产生相互作用而发生偏转。通过观察这些粒子穿过箔片时的偏转情况,可以获得原子内部的信息,这种实验叫散射实验。 α粒子
是一种带2个单位正电荷的粒子,质量约为电子质量的7300倍。
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1909~1911年,英国科学家卢瑟福等人无数次地用高速α粒子流轰击金箔,发现多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向,极少数α粒子发生了较大角度的偏转,如图所示。实验表明α粒子与金属原子会产生相互作用而发生偏转,原子中带正电的物质只占很小的体积,但密度很大,几乎集中了原子的全部质量。后来,人们称它为原子核。
第21题
(1) 原子的中心有一个体积很小,但密度很大
的 原子核 。
(2) 当α粒子轰击金箔时,图中四条运动轨迹不
可能出现的是 C (选填字母)。
原子核
C
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22. 阅读短文,回答问题。
第22题
宇宙大爆炸
宇宙由何而来?这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。它的主要观点是认为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。
后来,科学家注意到,从我们所处的银河系观察,银河系外的
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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被称为哈勃常数。哈勃定律的发现,有力支持了宇宙大爆炸学说。
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(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 远离 我们。
(2) 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 非匀速 (选填“匀速”或“非匀速”)运动。
(3) 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 D 。
A. 米(m) B. 秒(s)
C. 米-1(m-1) D. 秒-1(s-1)
远离
非匀速
D
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(4) 由“v=Hs”及我们所学的速度公式,假设某星体在宇宙大爆炸后远离我们的时间为t,其计算式为t= (用“哈勃常数H”表示)。
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23. 分析α粒子散射实验的结果,讨论下面几个问题,你对原子的结构有什么想法?
(1) 1μm厚的金箔大约有3300个原子层,但绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,这能说明什么?
解:(1) 原子内部绝大部分是空的,α粒子穿过金箔时,几乎不受阻挡
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(2) 散射的α粒子极少数偏转角度超过90°,有的甚至被弹回,偏转角度达180°,这可能是什么原因?
解:(2) α粒子遇到了质量较大的粒子,而且粒子间不接触就发生了偏转,说明原子内有粒子带正电荷。综上所述,说明α粒子受到一个质量较大、带有正电荷的粒子的力的作用
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24. 体积为1cm3的水,含有3.35×1022个水分子,如果将这些分子一个紧挨一个排列成长列,那么这列队可以绕地球多少圈?(已知地球半径约为6400km,水分子直径约为4×10-10m,π取3.14)
解:地球的周长C=2πr≈2×3.14×6400×103m≈4×107m,可绕地球的圈数n==3.35×105
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