内容正文:
第十章 从粒子到宇宙
一、单选题
1.蜜蜂能循着花香四处采蜜,表明( )
A.分子间有斥力 B.分子间有间隙
C.分子间有引力 D.分子是运动的
2.如图所示,将两个底面平整,干净的铅柱紧压后,两个铅柱就会结合在一起,即使在下面挂一个较重的物体也不会将它们拉开,这个实验表明( )
A.分子间存在斥力 B.分子间有间隙
C.分子间存在引力 D.分子间既有斥力,又有引力
3.小明在厨房里发现了几种物态变化现象,其中正确的是( )
A.打开锅盖,看到上方冒出了大量的“白气”是锅内的水汽化产生的
B.将糖罐里的盐放入盛有水的碗中内变成了盐水,这是熔化现象
C.打开冰箱看到里面结了厚厚的一层霜,这是水蒸气凝固而成的
D.从冰箱里拿出来的鸡蛋一会儿表面上湿湿的,这是空气中的水蒸气液化形成的
4.济南,一个拥有“山、泉、湖、河、城”独特风貌的古老城市,下列关下济南的自然景观中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.千佛山,山间云雾缭绕 B.趵突泉,泉水清澈见底
C.大明湖,湖面荷花飘香 D.解放阁,红色教育基地
5.有四种物质:①细胞,②电子,③原子,④质子.按从大到小排列的顺序是( )
A.①②③④ B.①③④② C.②①④③ D.②④③①
6.中华民族传统文化源远流长,下列属于扩散现象的是( )
A.大风起兮云飞扬 B.柳絮飞时花满城
C.酒香不怕巷子深 D.秋雨梧桐叶落时
7.端午节期间,小明煮粽子时,家里弥漫着粽子的清香,这说明( )
A.物质是由分子构成的 B.分子很小
C.分子在不停地做无规则运动 D.温度越高,分子运动越缓慢
8.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,如图线条中,可能是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
9.下列有关人类探索宇宙过程中的说法不正确的是( )
A.早在1609年,伽利略就用自制的望远镜观察天体
B.牛顿第一个观察到了木星的卫星、太阳黑子
C.1990年,科学家把“哈勃”太空望远镜送入太空
D.目前,人类观测到的最远的天体距离我们约130亿光年
10.目前航天飞船的飞行轨道都是近地轨道,一般在地面上方300km左右的轨道上绕地飞行,环绕地球飞行一周的时间约为90min左右.若飞船在赤道上空飞行,则飞船里的航天员在24h内可以看到的日落次数最接近( )
A.2次 B.4次 C.8次 D.16次
二、多选题
11.下列粒子尺度由大到小排列正确的是( )
A.原子、原子核、质子 B.原子核、质子、电子
C.质子、原子核、中子 D.质子、原子核、原子
12.下列说法中正确的是( )
A.长时间压在一起的铅板和金板互相渗入,这种现象是扩散现象
B.晶体在熔化过程中吸收热量,温度升高
C.组成物质的分子之间,只存在引力,不存在斥力
D.组成物质的大量分子无规则运动的剧烈程度与温度有关
13.关于原子及其结构,下列说法中正确的是( )
A.通常情况下,原子整体不显电性
B.原子是由原子核和核外电子构成的
C.原子核带负电,核外电子带正电
D.不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同
14.关于卢瑟福提出的原子核式结构模型,下列说法正确的是( )
A.原子核由质子和中子组成,质子和中子都带正电
B.原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成
C.原子的所有质量几乎全部集中在所有核外电子上
D.原子核位于原子的中心,核外电子绕其高速旋转
三、填空题
15.如图所示为我国古老的医疗技法----刮痧,刮痧时要在皮肤上涂一些药油,在刮痧的过程中人们能闻刺鼻的药味,从分子动理论的角度解释是因为 。
16.大部分元素的原子核是牢固而稳定的,而有些原子核会按照一定的规律发出射线,变成新的原子核,从原子核内部发出的射线有 、 和γ射线.
17.铁观音原产于福建省泉州市安溪县,因其清香雅韵的风味而被很多人喜欢,冲泡茶叶时会闻到阵阵茶香,这是因为分子在永不停息地做 ,用热水冲泡时会比冷水冲泡时茶香更浓厚,说明温度越高这种运动会越 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
18.如图所示的实验中,抽去中间的玻璃板,过一会儿下方玻璃杯中的二氧化氮气体颜色变浅,上方玻璃杯中的空气颜色变深,由此现象主要说明气体分子
19.夏日荷花盛开飘来阵阵花香,表明分子在不停的 ;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在 力。
20.物质是由 组成,分子又由 组成的,原子又由 和 组成.
21.如图所示,在进行酒精和水混合实验中,通过比较应选择 (甲/乙)玻璃管,并先倒入 (酒精/水)。若将1L酒精和1L水混合后液体密度 0.9g/cm3(ρ酒精=0.8g/cm3,选填“>”“<”或“=”)。
22.物理课上,小明把两个铅柱的端面削平,将削平的端面相对并用力压紧,使两个铅柱合在一起。如图所示,在铅柱下面悬吊一个小重物,两个铅柱也不会分开,因此小芸认为两个铅柱没有被重物拉开是由于铅柱的分子之间存在引力。小楠不同意这个观点,他认为是铅块端面削平后用力压紧使接触面间的空气被排空,由于大气压把两个铅柱压在一起没有被重物拉开。小芸想为自己的观点提供充分的证据,请你帮小芸设计个实验方案: 。如果 ,则说明两个铅柱没有被重物拉开是铅柱的分子之间存在引力。
23.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 (选填“分子”“原子”或“小颗粒”)
(2)布朗运动实质上反映了 分子的运动(选填:“液体”或“固体”)
(3)如何使布朗运动加快、至少说出两种说法.
四、计算题
24.有一种估算分子直径的方法叫做“油膜法”,方法是将一小滴油滴到水面上,形成一层油膜,认为这层油膜仅由单层分子构成,想办法算出该油膜的厚度,即油分子的直径.若一滴2mm3的石油浮于水面上,其扩展的面积最大等于3m2,请根据以上数据,估计石油分子直径的大小.
五、作图题
25.如图甲所示,把干净的玻璃板吊在测力计下面,读出示数。使玻璃板水平接触水面,稍稍用力向上拉玻璃板,测力计示数发生了变化。请在图乙中作出玻璃板在测力计示数发生变化时的受力示意图。
26.如图甲所示,两个压紧在一起的铅块能吊着钩码不动,说明分子间存在相互作用的 力,如图乙所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间以后,塞子被试管内水蒸气推出,说明液体变成气体后分子间距离 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
27.图是卢瑟福建立的原子结构模型,画出模型里电子和原子核的位置。
28. 如图所示,水和酒精的混合实验中为了使实验效果更明显,请在图中玻璃管右侧括号里标注上“水”或“酒精”。
六、实验探究题
29.用如图所示的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。
(1)应选择 (选填“甲”或“乙”)实验装置更合理。抽掉玻璃板,过一段时间后的现象是另一瓶内出现红棕色气体。
(2)扩散现象说明气体分子 。
(3)若实验温度分别为①0℃、②6℃、③25℃、④32℃,则在 (填序号)温度下气体扩散最快。
30.在“走进分子世界”探究选择一种分子模型的活动中,张老师向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,然后再注入染成红色的酒精直至充满,可以观察到分层现象(图a)。用食指堵住管口,将玻璃管反复翻转,使酒精和水充分混合,发现刚开始时管内出现大量小“气泡”逐渐聚集成一个大“气泡”,“气泡”上升时会越来越大(图b)。最后张老师松开手,发现玻璃管被“吸”挂在食指上(图c)。
(1)将酒精染成红色,目的是为了 ;
(2)“气泡”越来越大,说明混合后酒精和水的总体积 (选填“大于”或“等于”或“小于”)混合前酒精和水的总体积;此实验 (选填“能”、“不能”)说明分子在不断的无规则运动;
(3)为了便于学生了解分子模型,张老师分别用细颗粒小米和大颗粒鹰嘴豆分别装满两个杯子(图d),接着将小米和鹰嘴豆混合后再分装,发现装不满两杯(图e),该实验 (选填“模拟”或“证明”)了分子之间有空隙,这里张老师运用了 (选填“控制变量”、“转换”或“类比”)的方法。
31.小明为了研究分子动理论的知识,进行了几个实验:
(1)如图实验是水和酒精混合前后的实验现象,主要说明了 ;
(2)如图实验,a是一个铁丝圈,中间较松弛的系着一根棉线,图中是浸过肥皂水的铁丝网,图c表示用手指轻碰一下棉线的左边,图d表示棉线左边的肥皂膜破了,棉线被拉向右边,这个实验说明了 ;
(3)如图实验时,先在量筒里装一半清水,再在水下面注入硫酸铜溶液。如图所示,是小明观察到的溶液在“实验开始时”、“静放10日后”、“静放30日后”所呈现的现象,其中 (选填标号“甲、乙、丙”)量筒是表示溶液静放30日后的实验现象。
七、综合题
32.元宵节,又称上元节、小正月、元夕或灯节,是中国的传统节日之一,时间为每年农历正月十五、甲辰年正月十五上午,阿克苏市举办了热闹的社火表演,晚上举行了精彩的烟花秀表演,社火表演中的踩高跷备受人们欢迎。
(1)小明在表演踩高跷时,发现自己站得越高,越容易失去平衡。这是因为随着高度的增加,小明的 (填“重力”或“重心”)会相应上移,导致稳定性下降;
(2)高跷对地面的压强比小明正常行走时对地面的压强 (填“大”“小”或“相等”)。高跷表演 (填“适合”或“不适合”)在沙漠中表演;
(3)烟花秀表演时,烟花在空中所形成的五彩缤纷的色光是由红、 、蓝三种色光混合而成的。烟花在空中爆炸时,我们总是先看到爆炸的闪光,然后才听到爆炸声,这是因为光的传播速度比声音的传播速度要 (填“快”或“慢”)。烟花秀表演结束后,我们能闻到一些刺鼻的气味,这是 现象。
33.人们为了揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。1911年物理学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔。实验发现:多数α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向,绝少数α粒子发生了较大角度的偏转。
(1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型,认为原子的中心有一个很小的 ;
(2)当α粒子轰击金属箔时,图中四条运动轨迹不可能出现的是 (填字母)。
34.阅读以下材料,并回答问题:
证明液体、气体分子做无规则运动的最著名的实验是英国植物学家布朗发现的布朗运动。1827年,布朗把花粉放入水中,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魔似的不停地运动,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由上万个分子组成的分子团,由于受液体分子的无规则撞击而不平衡,从而表现出无规则运动。
(1)布朗运动是_____的运动。
A.分子 B.原子 C.小颗粒
(2)布朗运动的实质是反映了 (选填“水”或“花粉”)分子的运动是 (选填“有规则”或“无规则”)的。
(3)如何使布朗运动加快?
方法一: ;方法二: 。
答案解析
1.【答案】D
【解析】【解答】蜜蜂能循着花香四处采蜜,是因为花香分子在不停地作无规则运动,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】闻到气味,说明分子在不停的无规则运动。
2.【答案】C
【解析】【解答】将两个底面平整、干净的铅柱紧压后,两个铅柱的底面分子之间表现为引力,使两个铅柱结合在一起,即使下面吊一个重物也不会将它们拉开,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】分子间存在引力。
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】B
【解析】【解答】解:物质由分子或原子组成.原子可以分为原子核和电子,电子非常小.原子核可以分为质子和中子.现在可以发现的最小微粒是夸克.按照从大到小的顺序排列为:细胞,原子,质子,电子.
故选B
【分析】根据科学家的先后研究,物质的组成越分越细,现在可以发现的最小微粒是夸克.
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】B
【解析】【解答】 A、早在1609年,伽利略就用自制的望远镜观察天体,故该选项说法正确;
B、伽利略是第一个观察到了木星的卫星、太阳黑子的科学家,故该选项说法错误;
C、1990年,科学家把“哈勃”太空望远镜送入太空,该说法正确
D、目前,人类观测到的最远的天体距离我们约130亿光年,该说法正确.
故选B.
【分析】本题依据的史实有:①1609年8月21日,意大利科学家伽利略展示出了人类历史上第一架按照科学原理制造出来的望远镜,对土星进行了细致地观察研究.②1610年,伽利略便使用他自制的望远镜观测到了木星的四颗卫星,其中艾奥是最靠近木星的一颗卫星.③哈勃空间望远镜是1990年4月发射的,设置在大气层之外,地球轨道上的望远镜,专门用于探测宇宙目标.④从最新的观测资料看,人们已观测到的离我们最远的星系是130亿光年.也就是说,如果有一束光以每秒30万千米的速度从该星系发出,那么要经过130亿年才能到达地球.
10.【答案】D
【解析】【解答】 24小时内看见日落的次数n=24h/1.5h=16次.
故选:D.
【分析】在飞船绕地球转动时,每当飞船转动一周则飞船一定会看到一次太阳落山,则可知宇航员在24h内看到的日落的次数.
11.【答案】A,B
【解析】【解答】A.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,故最大的是原子,其次是原子核,最后是质子,A选项正确;
B.原子核的尺度大于质子,质子又大于电子,B选项正确;
C.原子核比质子大,C选项错误;
D.原子核比质子大,D选项错误。
故答案为:AB。
【分析】物质是由原子或分子组成,原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,电子带负电,原子核由带正电的质子和不带电的中子组成,质子和中子是由夸克组成的。
12.【答案】A,D
【解析】【解答】A.不同物质相互接触,彼此进入对方的现象叫扩散现象。长时间压在一起的铅板和金板互相渗入,这种现象就是扩散现象,A符合题意;
B.晶体有固定的熔点,在熔化过程中吸收热量,但温度不变,B不符合题意;
C.组成物质的分子之间存在相互的引力和斥力,引力和斥力是同时存在的,C不符合题意;
D.组成物质的大量分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈,所以分子的无规则运动也叫热运动,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】分子在不停息的做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈,扩散现象是分子运动形成的;分子间存在引力和斥力;
13.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A.原子核所带的电荷数与核外电子所带的电荷数相等,电性相反,所以整个原子不显电性,A符合题意;
BC.原子由带正电荷的原子核和核外带负电的电子构成,原子核是由带正电的质子与不带电的中子构成,B符合题意、C不符合题意;
D.不同物质的原子核束缚电子的本领不同,两个物体互相摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】原子由带正电荷的原子核和核外带负电的电子构成;不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
14.【答案】B,D
15.【答案】分子永不停息做无规则运动
【解析】【解答】因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动,所以在刮痧的过程中人们能闻到刺鼻的药味,这属于扩散现象。
【分析】扩散:不同物质相互接触,彼此进入对方现象。说明一切物体的分子都永不停息地做无规则运动。
16.【答案】α;β
【解析】【解答】解:大部分元素的原子核是牢固而稳定的,但有些原子核会按照一定的规律发出射线,变成新的原子核,从原子核内部发出的射线有α、β和γ射线.
故答案为:α、β.
【分析】从原子核内部发出的射线有α、β和γ射线.
17.【答案】无规则运动;剧烈
【解析】【解答】冲泡茶叶时会闻到阵阵茶香,这是因为分子在永不停息地做无规则运动。物体内部分子运动的剧烈程度和温度有关系,物体温度越高分子运动越剧烈。
【分析】组成物体的分子在不停的做无规则运动,温度越高,分子运动越距离。
18.【答案】在不停的做无规则运动
【解析】【解答】解:如图所示的实验中,抽去中间的玻璃板,过一会儿下方玻璃杯中的二氧化氮气体颜色变浅,上方玻璃杯中的空气颜色变深,说明空气分子运动到下面的瓶子中,下面的二氧化氮分子运动到上面的瓶子中,表明气体分子在不停的做无规则运动.
故答案为:在不停的做无规则运动
【分析】要解答本题需掌握扩散现象的特点:分子在永不停息做无规则运动,注意“无规则”的理解.
19.【答案】做无规则运动;引
【解析】【解答】解:(1)荷花盛开飘来阵阵花香,是花香分子发生的扩散现象,说明分子在不停息地做无规则运动;(2)清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在引力。
故答案为:做无规则运动;引。
【分析】一切物体的分子都永不停息地做无规则运动;分子间存在相互作用的引力和斥力.
20.【答案】分子;原子;原子核;核外电子
【解析】【解答】解:物质是由分子组成,分子又由原子组成的,原子又由原子核和核外电子组成.
故本题答案为:分子;原子;原子核、核外电子.
【分析】根据物质、分子、原子、原子核、电子的关系填写.
21.【答案】乙;水;>
22.【答案】将图示的装置放置在密封较好的玻璃罩内,用抽气机将玻璃罩内空气向外抽出,观察两个铅柱是否分开(合理即可);玻璃罩内被抽成(或近似)真空状态时两个铅柱也不会分开(合理即可)
23.【答案】(1)小颗粒
(2)液体
(3)提高水的温度;将花粉变得更小一点
【解析】【解答】(1)由题文可知,做布朗运动的是小颗粒.(2)这些小颗粒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.所以布朗运动实质上反映了液体分子的运动.(3)温度越高分子运动越剧烈,因此为了使布朗运动加快可以①提高水的温度 ②使花粉变得更小一些.
故答案为:(1)小颗粒;(2)液体;(3)提高水的温度;将花粉变得更小一点
【分析】本题考查了分子的热运动,扩散现象表明分子在永不停息地做无规则运动,温度越高,分子热运动越剧烈.
24.【答案】解:石油的体积V=2mm3=2×10﹣9m3,扩展面积S=3m2,
石油分子的直径即油层的厚度:
答:油分子的直径为0.67×10﹣9m.
【解析】【分析】该操作是油膜法测分子直径的实验步骤,油散开后,油膜的厚度为一个油分子的直径,知道一滴油的体积和充分扩展后的最大面积,利用V=Sh求解.
25.【答案】
26.【答案】引;变大
【解析】【解答】两个压紧在一起的铅块能吊着钩码而不分开,是分子间存在引力;如图乙,加热试管中的水,水沸腾后,塞子被试管内水蒸气推出,是液体变成气体后分子间距离变大。
【分析】分子间存在引力;液体变为气体,分子间距离变大。
27.【答案】解:带正电的原子核位于原子的中心;带负电的电子在原子核的外围绕原子核高速旋转.由此可以原子结构中电子好原子核的位置.答案如下图所示:
【解析】【分析】原子是由位于原子中心的带正电的原子核和绕着原子核高速旋转的带负电的电子组成的,它是一种核式结构,与太阳系的结构相似。
28.【答案】
【解析】【解答】酒精密度小于水的密度,为了水和酒精的混合实验中为了使实验效果更明显,密度小的在上,如图:
【分析】密度小的在上方,更加方便记录混合前的体积。
29.【答案】(1)乙
(2)在永不停息地做无规则运动
(3)32℃
30.【答案】便于观察实验现象;小于;不能;模拟;类比
31.【答案】(1)分子间有空隙
(2)分子间有引力
(3)甲
【解析】【解答】(1)水和酒精混合后总体积变小,说明了分子间有空隙。(2)观察图可知:用手轻轻地碰一下附着肥皂泡棉线的任意一侧,这一侧的肥皂液薄膜破了,棉线被拉向了另一侧,这是由于分子间存在引力。(3)如图实验,先在量筒里装一半清水,再在水下面注入硫酸铜溶液。由于分子在不停地做无规则运动,发生扩散现象。如果时间足够长,硫酸铜溶液会充满整个量筒。所以其中甲量筒是表示溶液静放30日后的实验现象。
【分析】当天平再次平衡后,物体的质量等于砝码的质量加上游码的示数,用量筒测量液体的体积,观察量筒的分度值读数即可,利用排水法,即末状态的体积减初状态的体积即为石块的体积;利用密度公式求解物体的密度即可。
32.【答案】重心;大;不适合;绿;快;扩散
【解析】【解答】(1) 小明在表演踩高跷时,发现自己站得越高,越容易失去平衡。这是因为随着高度的增加,小明的重心会相应上移,导致稳定性下降。
(2)高跷表演时,高跷对地面的压力等于人与高跷的总重力,受力面积比较小,压强大。高跷在沙漠中表演时,压强较大,导致高跷会陷入沙子中,不适合在沙漠中表演。
(3)烟花由红、绿、蓝三种色光混合而成的。光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度要快,我们总是先看到爆炸的闪光,然后才听到爆炸声。能闻到一些刺鼻的气味,这是分子在不停地做无规则运动,即扩散现象。
综上 第1空、 重心; 第2空、大; 第3空、不适合; 第4空、绿; 第5空、块; 第6空、扩散。
【分析】1、压强的计算公式:P=,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
33.【答案】(1)原子核
(2)C
【解析】【解答】(1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型,认为原子的中心有一个很小的原子核;
(2)当α粒子轰击金属箔时,题图中四条运动轨迹不可能出现的是C,是因为粒子都带正电荷,轨迹应该远离带正电的原子核,C为靠近,故不可能出现。
【分析】(1)原子的中心有一个很小的原子核;
(2)带电体中同种电荷相互排斥。
34.【答案】(1)C
(2)水;无规则
(3)把花粉颗粒弄得细小些;升高水的温度
【解析】【解答】(1)布朗运动是花粉小颗粒在水中的运动,而花粉是物体,不是分子,
故答案为:C.(2)小颗粒由于受液体分子撞击受力不平衡,从而表现出无规则运动的状况;可见花粉小颗粒的运动是由于受到水分子的运动所致;故布朗运动实质上反映了分子的运动.(3)方法一:分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,故提高水温,可使布朗运动加快.方法二:把花粉颗粒弄得细小些也可以使布朗运动加快.
【分析】物体的内能与温度有关:物体的温度越高,分子运动速度越快,内能就越大.
热运动:物体内部大量分子的无规则运动.
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