内容正文:
第十章 从粒子到宇宙 寒假作业
一、单选题
1.在原子中,绕核高速运转的粒子是( )
A.质子 B.中子 C.电子 D.核子
2.关于粒子与宇宙,下列认识中正确的是( )
A.“谱线红移”现象说明星系在离我们远去
B.宇宙是有层次的,太阳是宇宙的中心
C.面包可以被捏扁,说明分子间有空隙
D.在天文学中,用“光年”作为时间单位
3.如图所示,“好奇号”火星车成功登陆火星。科学家发现:太空中的某些带电粒子会对探测器产生影响。下列粒子因不带电,不影响探测器的是( )
A.原子核 B.电子 C.质子 D.中子
4.下列说法正确的是( )
A.铜导线越粗、越长,它的电阻就越大
B.0的水变成0的冰,温度不变,内能不变
C.常见的物质是由大量的分子构成的,分子间只有引力或斥力
D.冬天房屋的积雪没有熔化,但是会逐渐减少是发生了升华,该过程吸收热量
5.关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.宇宙是一个有层次的天体结构系统
B.在天文学中,用“光年”作为时间单位
C.漫天飞舞的柳絮说明分子在不停地做无规则运动
D.破镜不能重圆,是因为分子向存在排斥力
6.关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是( )
A.原子是由质子和中子构成的
B.“地心说”提出太阳是宇宙的中心
C.一个带正电的物体吸引轻小物体,说明轻小物体原来一定带负电
D.两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起,说明分子间存在引力
二、填空题
7.宇宙诞生于距今约137亿年的一次 , 的核式结构模型与太阳系相似,其中原子的质量主要集中在 上。织女星与地球的距离为24.5光年,我们在地球上所看到的织女星的星光是织女星在 年前发出的光,光年是 单位。
8.卢瑟福的粒子散射实验是近代科学发展史上最重要的物理实验之一,他为建立原子的核式结构模型奠定了实验基础,如图所示是实验中粒子通过金原子核附近时的运动轨迹示意图代表粒子,通过示意图可以判断出粒子带 电。
9.小南根据“宏观世界中物体由于运动而具有的能量叫做动能”的知识,类比得出:微观世界中组成物体的分子具有分子动能。
①请写出小南类比得出分子具有分子动能的依据是: ;
②类比宏观世界中物体的动能有大小,微观世界中的分子动能也有大小;
(a)如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况(箭头越长代表分子运动越快), 图的分子动能较大(选填“A”或“B”);
(b)如果要衡量某一物体中所有分子动能的大小,可以用宏观世界中的物理量 来反映。
10.夏季,公园荷花盛开,荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴,是因为分子间存在 ,走在荷塘边的人闻到花香,这是 现象。宇宙是一个 (选填“有”或“无”)层次的天体结构系统,天体之间相距遥远,天文学中常用 做长度单位。
11.古人通过观察和猜想,建立了不同的宇宙模型,近代波兰科学家哥白尼提出以 为中心的宇宙模型,简称“日心说”,这个观点在今天看来是 (正确/错误)的。
三、实验题
12.神舟航天员在空间站先后进行了两次“太空授课”,激发了青少年学习科学的热情。
(1)如图甲,航天员往一个水球中注入适量的蓝色颜料,观察到整个水球很快就变蓝了,这属于 现象,说明 ;
(2)如图乙,在“液桥”实验中,将两块透明板上的水球接触后变成一个,说明分子间存在 ;然后将两块透明板分开,中间形成一个长约10cm的液桥;
(3)如图丙,为航天员翟志刚和叶光富展示特制的“企鹅服”。“企鹅服”的拉链由两条柔性的可互相啮合的连接件构成,如果打上蜡可以 (选填“增大”或“减小”)摩擦;
(4)如图丁,“太空抛物”实验,由于在空间站舱内,物体几乎不受重力作用,且物体受到微弱的空气阻力忽略不计,无论往哪个方向抛,王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件,由于具有 ,被抛出后的冰墩墩近似 (选填“静止”“竖直下落”或“做匀速直线运动”),最后被叶光富用手拦住停止运动,说明力可以 ;
(5)如图戊,2022年4月16日,神舟十三号载人飞船圆满完成任务返回地球,当返回舱高速进入大气层时,速度急剧减小,会受到座椅对他巨大的压力,宇航员只有平躺在座椅上,才能尽量减小座椅对人体的 ;当返回舱降至离地面高时,装在底部的火箭向下点火,喷出高温高压的燃气,利用物体间 的原理,使返回舱受到向 (选填“上”或“下”)的力,保证飞船安全落地,此过程中,返回舱受到的这个力的施力物体是 。(选填“火箭”或“燃气”)
13.把50cm3的染色酒精倒入装有50cm3的水的试管中,加盖后颠倒几次使其混合,如图所示:
(1)完全倒入并混合后,观察试管中混合液体的体积,你会发现 。这一现象说明 ;
(2)分子运动的剧烈程度与 有关,混合液体不能被无限压缩是因为 ;
(3)如把50cm3的水倒入装有50cm3的酒精的试管中,此操作 (不合理/合理),原因是 。
四、简答题
14.如图,伽利略1607年进行了世界上第一次测量光速的尝试。方法是:让两个人分别站在相距1.5km的两座山上,每个人拿一个灯,第一个人先举起灯,当第二个人看到一个人的灯时立即举起自己的灯,从第一个人举起灯到他看到第二个人的灯的时间间隔就是光传播3km的时间。但这种方法根本行不通。伽利略的实验未能成功。这个方法在原理上对不对?请你分析伽利略失败的原因。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
A
D
D
A
D
1.C
【详解】卢瑟福的原子行星模型理论中正电荷集中在原子核,带负电的电子在原子中绕核高速旋转。
故选C。
2.A
【详解】A.光谱向长波方向移动,说明我们接收到的光波波长在变长,由c=λf知道,频率变小;例如当汽车迎向面开来时,我们听到的声音频率变大;而当汽车远离我们时,频率减小;而光和声音一样也具有这种效应,故说明星系在远离我们,故A正确;
B.人类生活在广阔的宇宙里,太阳是银河系中一颗普通的恒星,不是宇宙的中心,故B错误;
C.面包可以被捏扁是由于力改变了物体的形状,不能说明分子间有空隙,故C错误;
D.在天文学中,用“光年”作为长度单位,故D错误。
故选A。
3.D
【详解】在原子中,质子带正电,电子带负电,而中子不带电;原子核是由质子和中子组成,所以原子核带正电;由此可知,粒子中不带电的是中子。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.D
【详解】A.铜导线越长电阻越大,但是越粗电阻越小,故A错误;
B.0的水变成0的冰,是凝固过程,凝固过程中,放出热量内能减小,但温度保持不变,故B错误;
C.分子间的引力和斥力是同时存在的,故C错误;
D.冬天房屋的积雪没有熔化,但是会逐渐减少由固态变为了气态,是升华现象,升华吸热,故D正确。
故选D。
5.A
【详解】A.研究表明,宇宙是一个有层次的天体结构系统,故A正确;
B.光年指光在一年内通过的距离,所以光年是长度单位,故B错误;
C.漫天飞舞的柳絮是宏观物体的运动,故C错误;
D.破镜难以重圆是因为破碎的镜片之间的距离大于分子间的作用距离,故D错误;
故选A。
6.D
【详解】A.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构成的,故A错误;
B.“地心说”提出地球是宇宙的中心,“日心说”提出太阳是宇宙的中心,故B错误;
C.由于带电体能吸引轻小物体,所以一个带正电的物体吸引轻小物体,则轻小物体可能定带负电,也可能不带电,故C错误;
D.两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起,通过挤压使铅原子靠近,建立分子间的引力,然后会粘在一起,所以分子间存在引力,故D正确。
故选D。
7. 大爆炸 原子 原子核 24.5 长度
【详解】[1][2][3]宇宙大爆炸理论认为,宇宙产生于约137亿年的大爆炸,并且宇宙是有层次的,太阳系中,行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转,这与原子的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,原子的质量主要集中在原子核上。
[4][5]织女星离地球的距离约24.5光年,即光从织女星到地球要走24.5年,所以我们在地球上所看到的织女星的星光是约24.5年前发的光,光年指的是光在真空中行走一年的距离,是长度单位。
8.正
【详解】原子核带正电,由图知,粒子靠近原子核时由于被排斥而改变运动方向。由于同种电荷相互排斥,所以可以判断出粒子带正电。
9. 分子具有质量且分子在运动 B 温度
【详解】①[1]物体由于运动而具有的能量叫动能,大小与物体质量和速度有关,类似的,分子也具有一定的质量且分子在不停地运动,所以分子也具有动能。
②[2]在质量相同时,分子速度越大,分子动能越大。由图可知,图B中分子速度大于图A中分子速度,所以图B中分子动能较大。
[3]由图可知,A图中温度较低,分子运动的慢,动能较小;B图中温度较高,分子运动的快,动能较大,所以在质量不变时,可以用温度衡量某一物体中所有分子动能的大小。
10. 引力 扩散 有 光年
【详解】[1]分子间存在引力和斥力,荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴,说明分子间存在引力。
[2][3]走在荷塘边的人闻到荷花香,这是扩散现象,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
[4]宇宙是一个有层次的天体结构系统,天文学中常用光年做长度单位,光年是光在一年内通过的路程。
11. 太阳 错误
【详解】[1]近代波兰著名科学家自然科学先驱哥白尼提出以太阳为中心的宇宙模型,简称“日心说”,用“日心说”否定了托勒密的“地心说”。
[2]“日心说”的观点太阳是太阳系的中心。宇宙是有层次的天体系统,宇宙没有中心,“日心说”这个观点在今天看来是错误的。
12. 扩散 分子处在永不停息的无规则运动中 引力 减小 惯性 做匀速直线运动 改变物体运动状态 压强 力的作用是相互的 上 燃气
【详解】(1)[1][2]将蓝颜料滴入水中,由于分子都在不停地做无规则运动,所以过一会儿水会变蓝了,这是由于分子在不停做无规则运动,属于扩散现象。
(2)[3]分子之间存在相互作用的引力和斥力,两块透明板上的水球接触后变成一个,说明分子之间存在相互作用的引力。
(3)[4]蜡可以使接触面光滑,所以在拉链上打蜡可以减小摩擦。
(4)[5][6]一切物体都具有惯性,所以水平向前抛出“冰墩墩”摆件将保持原有的运动状态,以抛出时的速度做匀速直线运动。
[7]被叶光富用手拦住后,“冰墩墩”摆件才停止运动,其运动状态由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
(5)[8]宇航员平躺在座椅上,增大受力面积,根据可知,压力大小一定,受力面积越大,压强越小。
[9][10][11]返回舱底部的反推发动机瞬间点火,对燃气有一个向下的推力,根据力的作用是相互的,燃气对返回舱有一个向上的推力,施力物体是空气,利用了物体间力的作用是相互的原理。
13. 总体积变小 分子间有空隙 温度 分子间有斥力 不合理 见解析
【详解】(1)[1][2]完全倒入并混合后,观察试管中混合液体的体积,会发现混合液体的体积小于酒精和水的总体积100cm3;这一现象说明分子之间存在间隙。
(2)[3]分子的运动与温度有关,温度越高,分子运动约剧烈。
[4]分子间存在分子引力和斥力,混合液体不能被无限压缩是因为分子间有斥力。
(3)[5][6]如把50cm3的水倒入装有50cm3的酒精的试管中,此操作不合理;该实验是证明微粒间有间隙的实验,原因一,若先倒酒精,因为水的密度比酒精的密度大,再倒水时就已经将水和酒精混合,影响实验效果。原因二,若先倒酒精,酒精在空气中搁置的时间较长,酒精易挥发,导致酒精减少,影响实验效果。
14.见解析
【详解】伽利略的测量原理是正确的,但这种方法是行不通的,原因有两个:
一是光的传播速度很快,大约是3×108m/s即3×105km/s,光传播3km的时间为
这个时间是非常短的,用我们日常生活中的测量时间工具是测不出来的;
二是没有考虑到人的反应时间,第二个人看到第一个人的灯时再举起自己的灯有一定的时间间隔,第一个人看到第二个人举起的灯再计时也需要一定的时间。
答案第1页,共2页
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