专题03 从原子到星系（专项训练）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

专题03 从原子到星系（原卷版） 目录 A题型建模・专项突破 题型一、判断粒子电性 1 题型二、判断星球类型 2 题型三、物理人物及其贡献 3 题型四、粒子与宇宙辨析Ⅰ；粒子与宇宙综合填空 5 题型五、比较空间尺度的大小 5 题型六、粒子与宇宙辨析Ⅱ 7 题型七、粒子模型分析 10 题型八、气球膨胀模型 11 题型九、综合能力题 12 B综合攻坚・能力跃升 14 题型一、判断粒子电性 1．下列粒子中不带电的是（　　） A．电子 B．质子 C．中子 D．原子核 【答案】C 【详解】原子是由电子和原子核组成，电子带负电，原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成的（即原子核带正电）。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．在原子核中，带正电的粒子是（　　） A．质子 B．中子 C．电子 D．核子 【答案】A 【详解】在原子结构中，原子是由原子核和带负电的核外电子构成的，原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成的。根据原子结构的相关知识可知，原子中带正电的微粒是质子。 故选A。 3．下列各种微观粒子中，带负电的粒子是（　　） A．原子 B．电子 C．质子 D．中子 【答案】B 【详解】原子是由带正电的原子核和带等量负电的核外电子构成的，整个原子呈中性，对外不显电性；原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。故ACD不符合题意；B符合题意。 故选B。 题型二、判断星球类型 4．在太阳系中，属于恒星的是（　　） A．太阳 B．地球 C．天王星 D．月球 【答案】A 【详解】能够自身发光发热的星体称为恒星，太阳是离我们最近的恒星，地球为围绕太阳转动的行星，天王星属于远日行星，月球是地球的一颗卫星。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．我们居住的地球是什么星（　　） A．恒星 B．行星 C．卫星 D．彗星 【答案】B 【详解】宇宙是由众多的星系组成的，银河系是其中一个星系；而银河系中有包含了很多类似于太阳系的恒星系；太阳系是由位于中心的太阳及围绕太阳转动的八大行星组成的系统；地球是太阳系中的一颗行星，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．在太阳系内，土星属于（　　） A．恒星 B．行星 C．彗星 D．卫星 【答案】B 【详解】太阳系的行星有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。可知土星属于行星。 故选B。 7．下列星球中，属于卫星的是（   ） A．金星 B．月球 C．火星 D．太阳 【答案】B 【详解】AC．金星、火星绕着太阳运动，是行星，故AC不符合题意； B．月球绕着地球运动，是卫星，故B符合题意； D．太阳自身能够发光，是恒星，故D不符合题意。 故选D。 8．在太阳系内，属于行星的是（　　） A．月球 B．木星 C．太阳 D．陨石 【答案】B 【详解】太阳系总共有八大行星，分别是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星；太阳是恒星，月球是地球的卫星，陨石不属于行星，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．地球的唯一一颗自然卫星是（    ） A．太阳 B．金星 C．火星 D．月球 【答案】D 【详解】太阳自己能发光，地球、金星、火星等行星都围绕太阳转，太阳是恒星，月球围绕地球转，是地球的唯一一颗自然卫星，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 题型三、物理人物及其贡献 10．发现中子的人是（     ） A．汤姆逊 B．卢瑟福 C．查德威克 D．盖尔曼 【答案】C 【详解】中子是剑桥大学卡文迪许实验室的英国物理学家查德威克发现的，中子是一种电中性的粒子，具有与质子大约相同的质量，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 11．建立了原子核式结构模型的科学家是（　　） A．卢瑟福 B．帕斯卡 C．伽利略 D．汤姆生 【答案】A 【详解】卢瑟福提出原子的核式结构模型，原子由带正电的原子核与带负电的电子组成，电子绕原子核旋转运动。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12．率先用望远镜观察天体运动，由此得到的关于天体运行的结果支持了哥白尼的“日心说”的科学家是（　　） A．伽利略 B．普朗克 C．爱因斯坦 D．霍金 【答案】A 【详解】A．伽利略是近代物理实验的先驱者，改进了望远镜用于观察天体的运行规律，率先用望远镜观察天体运行，得到的关于天体运行的结果支持了哥白尼的“日心说”，故A符合题意； B．普朗克在解决黑体辐射问题时提出了量子理论，为后来的量子力学奠定了基础，故B不符合题意； C．爱因斯坦创立了相对论，并为核能开发奠定了理论基础，故C不符合题意； D．霍金的主要领域是黑洞和宇宙论，故D不符合题意。 故选A。 13．下列说法错误的是（　　） A．1911年，物理学家卢瑟福建立了类似行星绕日的核式结构模型 B．19世纪末，英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的粒子——电子，从而说明原子是可分的 C．中子的发现者是查德威克 D．夸克的提出者是夸克 【答案】D 【详解】A．1911年，卢瑟福建立了类似行星绕日的核式结构模型，他认为原子是由带正电的原子核和电子构成的，故A正确，不符合题意； B．十九世纪末，英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电的粒子即电子，故B正确，不符合题意； C．查德威克，英国实验物理学家，发现了中子，故C正确，不符合题意； D．夸克的提出者是盖耳曼，故D错误，符合题意。 故选D。 14．粒子与宇宙中隐藏着众多的秘密需要人类去探索，下列人物与其贡献搭配正确的是（　　） A．卢瑟福发现了电子，从而说明原子是可分的 B．托勒玫提出了“地心说” C．汤姆生建立了类似行星绕日的核式结构模型 D．伽利略发明了电子显微镜观察到了分子结构 【答案】B 【详解】A．汤姆生发现了电子，从而说明原子是可分的，故A错误； B．公元2世纪，古希腊天文学家托勒玫提出了以地球为宇宙中心的“地心说”，故B正确； C．卢瑟福建立了类似行星绕日的核式结构模型，故C错误； D．伽利略自制了天文望远镜用以观察天体，证明了哥白尼的“日心说”，故D错误。 故选B。 题型四、粒子与宇宙辨析Ⅰ；粒子与宇宙综合填空 15．依据卢瑟福的原子模型理论，在原子中绕核高速旋转的是 A．原子 B．质子 C．中子 D．电子 【答案】D 【分析】根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子行星模型理论，他认为原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上，带负电的电子在原子核外绕核做圆周运动，据此回答问题． 【详解】卢瑟福的原子结构模型认为：原子由原子核与核外电子组成，原子的全部正电荷与几乎全部质量集中在原子核上，带负电的电子在原子核外，绕原子核高速旋转．故选D. 16．原子核的组成是由（ ） A．质子和中子 B．质子和电子 C．电子和中子 D．核子和电子 【答案】A 【分析】根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子行星模型理论，他认为原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上，带负电的电子在原子核外饶核做圆周运动．后来的研究表明原子核由带正电的质子与不带电的中子组成．据此回答问题． 【详解】依据卢瑟福的原子行星模型理论，原子核由质子与中子组成． 故选A． 17．天文学中采取一些特殊的距离单位作为天体间的距离单位，光在真空中行进一年所经过的距离称为 ，符号为 ． 【答案】 1光年 1y 【详解】在天文学中，特别是大尺度的宇宙观察和探究过程中，距离非常大，所以采取一些特殊的距离单位作为天体间的距离单位，光年是其中之一，符号为ly，表示光在真空中行进一年所经过的距离． 故答案为(1). 1光年    (2). 1y 18．19世纪末，英国物理学家汤姆生发现了 ，从而证明 是可分的，它是由带正电的 和带负电的电子组成。 【答案】 电子 原子 原子核 【详解】[1][2]1897年，英国物理学家汤姆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，它的发现表明原子是可分的。 [3]原子是由原子核和核外电子组成的。 19．1897年，汤姆孙发现了 ，从而揭示了原子是可分的；1909年，卢瑟福在成功地进行了α粒子散射实验后，提出原子的 结构模型，带负电的电子在不同的轨道上绕着 运动。 【答案】 电子 核式 原子核 【详解】[1]1897年，英国物理学家汤姆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，它的发现表明原子是可分的。 [2][3]1909年，著名科学家卢瑟福在进行了α粒子 散射实验后，提出了原子核式模型，原子是由处于核心的带正电的原子核和带负电核外电子构成的，且核外电子绕原子核运动。 20．下列说法正确的是（　　） A．宇宙是指由太阳、地球、月球这几个天体所运行的空间 B．银河系只有一个恒星——太阳 C．月球是地球唯一的天然卫星 D．太阳系就是由太阳和八大行星组成的系统 【答案】C 【详解】A．宇宙是由所有空间、时间、物质和能量构成的统一体，范围远大于太阳、地球、月球等少数天体所运行的空间，太阳系只是宇宙中极小的一部分，故A错误； B．银河系是一个包含数千亿颗恒星的庞大星系，太阳只是其中一颗普通的恒星，并非唯一，故B错误； C．月球是地球唯一的天然卫星，其绕地球公转的轨道稳定，且目前未发现地球有其他天然卫星存在，故C正确； D．太阳系由太阳、八大行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星和星际物质等共同组成，行星仅是其中一部分，故D错误。 故选C。 21．下面是小明笔记知识梳理的部分内容，请帮助小明补图中的空缺： （1） ；（2） ；（3） 【答案】 正 电子 汤姆孙 【详解】[1]1911年，卢瑟福提出了原子的核式模型，认为原子由原子核和核外电子组成，原子核带正电是由于其核内的质子带正电，中子不带电，因此原子核所带的正电荷量与质子所带电荷量相等。 [2][3]1897年，约瑟夫·约翰·汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，并证明了电子带负电。 题型五、比较空间尺度的大小 22．下列四种粒子，空间尺度最大的是（   ） A．原子 B．原子核 C．质子 D．分子 【答案】D 【详解】分子由原子组成，原子由原子核和电子组成，原子核由质子和中子组成，质子和中子又是由更小的夸克组成，因此，四个粒子中，空间尺度最大的是分子，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 23．下列微观粒子按尺度从小到大排列的是（　　） A．电子-原子核-原子 B．原子-原子核-电子 C．原子核-原子-电子 D．原子-电子-原子核 【答案】A 【详解】原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，其中电子的直径小于原子核。因此按尺度从小到大排列是电子-原子核-原子。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 24．下列按照尺度从大到小排列的是（　　） A．银河系、太阳系、地球、电子、原子 B．银河系、太阳系、地球、原子、电子 C．太阳系、银河系、地球、电子、原子 D．银河系、地球、太阳系、电子、原子 【答案】B 【详解】太阳系是银河系中的一个星系，地球是太阳系中绕着太阳转动的一颗行星，地球有许多物体，物体由分子构成，分子由原子组成，原子由原子核与电子组成，因此尺度从大到小排列的是银河系、太阳系、地球、原子、电子，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 题型六、粒子与宇宙辨析Ⅱ 25．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．中子的发现说明原子是可分的 B．质子带正电荷，中子不带电 C．地球是宇宙的中心 D．太阳是恒星，在宇宙中的位置固定不变 【答案】B 【详解】AB．电子的发现表明原子是由电子和另一些物质组成的，说明原子是可分的，原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，故A错误，B正确； CD．宇宙是一个有层次的天体结构系统，地球不是宇宙的中心，恒星也是运动的，故 CD错误。 故选B。 26．人类从未停止过对粒子与宇宙的探索。关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．原子是由中子和质子构成 B．电子带负电 C．太阳是恒星，静止不动 D．光年是时间单位 【答案】B 【详解】AB．物质是由大量的分子、原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成，原子核由中子和质子组成，质子带正电、电子带负电，故A错误，B正确； C．太阳是一颗恒星，其位置并不固定，故C错误； D．光年是指光在真空中传播一年的距离，是长度单位，故D错误。 故选B。 27．关于粒子与宇宙，下列事实与对应的推论正确的是（　　） A．汤姆生发现电子——原子是可分的 B．星系离地球远去——宇宙正在收缩 C．固体很难被压缩——分子间没有间隙 D．地球绕太阳运动——太阳是宇宙中心 【答案】A 【详解】A．原子是由更小的结构原子核和核外电子构成的，说明原子是可分的，这个现象最早是由科学家汤姆森发现的，故A正确； B．星系离地球远去，说明宇宙体积在逐渐变大，宇宙正在膨胀，故B错误； C．固体很难被压缩，那是因为分子间存在相互作用的斥力，故C错误； D．太阳只是银河系中的一颗恒星，不是宇宙的中心，故D错误。 故选A。 题型七、粒子模型分析 28．在20世纪上半叶，科学家提出了许多原子结构的模型。下列四幅图中，与卢瑟福提出的原子核式结构模型最相似的是（    ） A．行星模型 B．枣糕模型 C．实心球模型 D．西瓜模型 【答案】A 【详解】卢瑟福提出了原子的核式结构模型，原子由原子核和核外电子组成，原子核位于原子中心，核外电子绕原子核运动，其结构与行星模型相似，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 29．题图是氦的原子模型示意图，原子核是 ，核外电子是 ，其中带负电的是 。（均选填“A”或“B”）    【答案】 B A A 【详解】[1][2][3]原子是由原子核和核外电子组成，核外电子绕着原子核运动，原子核是由质子和中子组成的，其中质子带正电，中子不带电，电子带负电。 30．20世纪初，科学家发现原子是由原子核和电子构成的。如图是原子核式结构模型，其中，A是 ，B是 。通常情况下，一个原子所带的正、负电荷数是 的，原子整体不显电性，物体对外也不显电性。 【答案】 电子 原子核 相等 【详解】[1][2]原子是由位于原子中心的原子核及核外绕核转动的电子组成的，A是电子，B是原子核。 [3]原子在通常情况下，由于原子核的正电荷跟核外电子总共带的负电荷数量相等，故整个原子呈中性，对外不显电性。 31．如图所示是用来说明原子及原子核结构情况的示意图。原子是由原子核和核外带 电的电子组成的，原子核内的 带正电。 【答案】 负 质子 【详解】[1][2]根据原子结构和其中各种粒子带电的电性可知，原子是由原子核和核外带负电的电子组成的，原子核内质子带正电，中子不带电。 32．人类对物质结构的认识是不断进步的，汤姆生在1897年发现电子，认识到 是可分的，进而提出原子结构的“枣糕”模型（如图甲）；1911年，卢瑟福通过实验发现原子核的存在，进而建立类似行星绕日结构（如图乙），原子核相当于太阳系中的 。 【答案】 原子 太阳 【详解】[1]汤姆生发现电子，证明了原子可分。 [2]卢瑟福发现原子核，建立了原子核式结构模型，它相当于太阳系中的太阳。 题型八、气球膨胀模型 33．20世纪20年代科学家发现星系的光谱向长波方向偏移（谱线“红移”）。为了模拟这一现象，我们可用粘有小塑料粒的气球类比宇宙，小塑料粒可看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任意两颗小塑料粒之间的距离都在 ，说明星系在 （选填“远离”或“靠近”）我们。根据这一现象，大多数科学家认为：宇宙诞生于距今约137亿年前的一次 。 【答案】 增大 远离 大爆炸 【详解】[1][2][3]模拟实验中，用粘有小塑料粒的气球类比宇宙，小塑料粒可看成是宇宙的天体，气球膨胀时，随着体积的增大，任意两棵小塑料粒之间的距离都在变大，说明星系之间的距离在变大，即星系在远离我们。根据这一现象，提出了宇宙大爆炸学说，大多数科学家认为宇宙诞生于距今约137亿年前的一次大爆炸。 34．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。 【答案】 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。 35．如图所示，当黏有小金属粒的气球膨胀时，任一小金属粒周围的其他金属粒子都在相互 (远离/靠近) ，这个实验可模拟 (分子的运动/宇宙的膨胀)． 【答案】 远离 宇宙的膨胀 【详解】[1][2]气球膨胀时，任一小金属粒周围的其他金属粒都在相互远离, 把小金属粒看成宇宙中的天体，这个实验可模拟宇宙的膨胀。 题型九、综合能力题 36．探究原子结构的奥秘 1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电）轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 (1)根据实验现象，卢瑟福提出“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，卢瑟福所说的“很小的结构”指的是 。 (2)1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，该现象可以说明下列两种说法中的   （选填A或B）； A．原子的质量是均匀分布的          B．原子内部绝大部分空间是空的 (3)科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为图中的 。 A．不可再分的实心球体 B．正负电荷均匀分布 C． 核位于原子中心，质量集中在核上 【答案】 原子核 B C 【分析】本题考查原子结构，应用所学知识结合材料所给信息求解。 【详解】原子是由原子核和核外电子构成的，原子核体积很小，质量大，原子的质量主要集中在原子核上，原子核外有一个非常大的空间，核外电子围绕原子核作高速运动。 (1)[1]若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就不会发生偏转，而大多数发生了偏转，说明原子的质量主要集中在原子核上，这里的“很小的结构”指的是原子核。 (2)[2]原子核外有一个非常大的空间，使绝大多数α粒子穿过后方向不变，所以A项不符合题意，B项符合题意。 故选B。 (3)[3]通过上述实验，能说明原子结构是：原子核位于原子的中心，质量主要集中在原子核上，所以C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 37．探究原子结构的奥秘． 【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°， 有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来： 【猜想与假设】α粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变，而结果却出乎意料，除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的散射是不可能的： 【解释与结论】 （1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就 （填“会”或“不会”）发生大角度散射．卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是 ． （2） 1um金箔包含了30000 层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明 ： A原子的质量是均匀分布的                B．原子内部绝大部分空间是空的 （3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为以下的( ) A．不可再分的实心球体 B．正负电荷均匀分布 C．核位于原子中心，质量集中在核上 【答案】 不会 原子核 B C 【详解】(1)[1]若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子通过原子间间隙，就不会发生偏转，大多数被反弹发生偏转； [2]极少数发生了偏转，说明原子的质量主要集中在原子核上，且正电荷不是均匀分布的，“很小的结构”指的是原子核； (2)[3]绝大多数α粒子穿过后方向不变，这是由于它们穿过了原子内部的空间，这也说明原子内部绝大部分空间是空的； (3)[4]由α粒子散射实验可推断，原子是由具有原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成，与C描述最相符． 38．阅读下列短文，回答问题. 宇宙从何而来 关于宇宙的起源，大多数宇宙科学家都认定:宇宙诞生于约137亿年前的一次大爆炸。大爆炸理论认为，宇宙起始于一个“原始火球”。在“原始火球”里，温度和密度都高得无法想象，这时物质的状态至今还无法描述。这种状态可能极不稳定.最终，“原始火球”发生爆炸，这种爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间.爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降。温度降到一定程度时，逐步形成了行星和恒星、星系、星系团和超星系团等。 星际介质在某些条件下形成恒星后会进入称为主序星的稳定期。太阳目前正处于主序星演化阶段，它主要由正、负电子和质子、氦的原子核构成.地球上几乎所有的能量都来自太阳，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，其反应是四个质子聚变为一个氦原子核和两个正电子并释放出大量的能量，这些释放出的核能最后转化为辐射能，并同时以每秒4.2×109 kg向外抛出大量物质，将来会发展到红巨星阶段并最终塌陷为密度很大的白矮星。 根据哈勃发现的谱线红移现象推断，星系仍在远离我们而去，它提供了宇宙膨胀的证据。 我们可用粘有小塑料粒的气球类比宇宙，小塑料粒可看成是宇宙中的天体.气球膨胀时，任意小塑料粒周围的其他小塑料粒都在离它远去（如图所示）。 （1）太阳内部进行的 反应是四个质子聚变为一个氦原子核和两个正电子并释放出能量； （2）宇宙大爆炸理论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说.宇宙大爆炸理论认为宇宙诞生于大爆炸，爆炸引起宇宙膨胀，并认为 ； A．目前宇宙仍在不断地膨胀 B．目前宇宙膨胀已结束且开始收缩 C．目前宇宙已处于既不膨胀也不收缩的稳定状态 D．宇宙膨胀早已结束，目前处于静态 （3）用一个粘有小塑料粒的气球做演示实验类比宇宙空间膨胀过程的特点。下列研究方法与此相同的是 ； A．探究物质的质量与体积的关系 B．用两个相同的蜡烛探究平面镜成像特点 C．把发声的音叉放入水中探究声音产生的原因 D．用照相机成像原理研究人眼的成像原因 （4）太阳演化过程中经历的几个阶段先后顺序正确的是 ； A．主序星    红巨星   白矮星   星际介质 B．星际介质  主序星   红巨星   白矮星 C．星际介质  红巨星   主序星   白矮星 D．白矮星    红巨星   主序星  星际介质 （5）太阳从开始演化到最终，经历的几个阶段相比，其密度随时间的变化情况大致是 。 A．一直变大　　　　    B．一直变小　　   C．先变小后变大　　　　D．先变大后变小 【答案】 核聚变 A D B C 【详解】(1)[1]太阳内部进行的核反应是四个质子聚变为一个氦原子核和两个正电子，并释放出能量。 (2)[2]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。 故选A。 (3)[3]A．为了形象地说明宇宙大爆炸，将一个黏有小金属粒的气球看作宇宙，金属粒看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任一小金属粒都在离它远去，这里运用的是主要一种思维方法类比法。A中探究物质质量与体积的关系时采用了控制变量法，故A不符合题意； B．用两个相同的蜡烛探究平面镜成像特点时采用了等效替代法， B不符合题意； C．把发声的音叉放入水中探究声音产生的原因时采用了科学推理法，故C不符合题意； D．用照相机成像原理研究人眼的成像原因时采用了类比法，故D符合题意。 故选D。 (4)[4]根据题意知太阳的最终演化过程为：星际介质→主序星→红巨星→白矮星。 故选B。 (5)[5]太阳从开始演化到最终，经历的几个阶段相比，其密度的变化情况大致是先变小后变大。 故选C。 一、单选题 1．下列关于物质的结构和物质世界的尺度，说法正确的是（　　） A．物质都是由分子组成的 B．一般分子的直径大约为10-10m C．静止的物体，其内部的分子也是静止的 D．通常情况下，原子带正电 【答案】B 【详解】A．物质是由分子或原子组成的，故A错误； B．测量得，一般分子的直径大约为10﹣10m，故B正确； C．静止的物体，其内部的分子在不停地做无规则运动，故C错误； D．原子核内所带的正电量与核外所带的负电量相等，通常情况下，原子是不显电性的，故D错误。 故选B。 2．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 【答案】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。 二、填空题 3．移动物质表面的原子可以拼出图案或文字，如图是用铁原子拼成的“原子”字样，一个铁原子的直径为，合 ，若要用铁原子紧密排列成长为的汉字“一”，需要 个原子。 【答案】 1.25×10-8 8×107 【详解】[1]因为1nm=10-7cm，所以一个铁原子的直径 0.125nm=0.125×10-7cm=1.25×10-8cm [2]若要用铁原子紧密排列成长为的汉字“一”，需要的原子个数为      4．为了探测原子结构，20世纪初，科学家用粒子（一种带正电的粒子）轰击很薄的金属，它们与金属原子会产生相互作用而发生偏转。原子核是由 和 组成的；当用粒子轰击金箔时，根据电荷间的相互作用，图中三个粒子的运动轨迹不可能出现的是 （填字母）。 【答案】 质子 中子 C 【详解】[1][2]原子是由原子核和核外电子组成，原子核又由质子和中子组成，其中质子带正电（原子核带正电），核外电子带负电，中子不带电。 [3]因为α粒子和原子核都是带正电的，同种电荷相互排斥，所以α粒子的散射实验中，图中三条运动轨迹不可能出现的是C。 5．探究原子结构的奥秘。 【实验过程】 1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电）轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 【解释与结论】 （1）卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是 ； （2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明 ； A．原子的质量是均匀分布的           B．原子内部绝大部分空间是空的 （3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为以下的 。    【答案】 原子核 B C 【详解】（1）[1]若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就不会发生偏转，而大多数发生了偏转，说明原子的质量主要集中在原子核上，这里的“很小的结构”指的是原子核。 （2）[2]原子核外有一个非常大的空间，使绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明原子内部绝大部分空间是空的，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[3]通过上述实验，能说明原子结构是：原子核位于原子的中心，质量主要集中在原子核上，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 从原子到星系（原卷版） 目录 A题型建模・专项突破 题型一、判断粒子电性 1 题型二、判断星球类型 2 题型三、物理人物及其贡献 3 题型四、粒子与宇宙辨析Ⅰ；粒子与宇宙综合填空 5 题型五、比较空间尺度的大小 5 题型六、粒子与宇宙辨析Ⅱ 7 题型七、粒子模型分析 10 题型八、气球膨胀模型 11 题型九、综合能力题 12 B综合攻坚・能力跃升 14 题型一、判断粒子电性 1．下列粒子中不带电的是（　　） A．电子 B．质子 C．中子 D．原子核 2．在原子核中，带正电的粒子是（　　） A．质子 B．中子 C．电子 D．核子 3．下列各种微观粒子中，带负电的粒子是（　　） A．原子 B．电子 C．质子 D．中子 题型二、判断星球类型 4．在太阳系中，属于恒星的是（　　） A．太阳 B．地球 C．天王星 D．月球 5．我们居住的地球是什么星（　　） A．恒星 B．行星 C．卫星 D．彗星 6．在太阳系内，土星属于（　　） A．恒星 B．行星 C．彗星 D．卫星 7．下列星球中，属于卫星的是（   ） A．金星 B．月球 C．火星 D．太阳 8．在太阳系内，属于行星的是（　　） A．月球 B．木星 C．太阳 D．陨石 9．地球的唯一一颗自然卫星是（    ） A．太阳 B．金星 C．火星 D．月球 题型三、物理人物及其贡献 10．发现中子的人是（     ） A．汤姆逊 B．卢瑟福 C．查德威克 D．盖尔曼 11．建立了原子核式结构模型的科学家是（　　） A．卢瑟福 B．帕斯卡 C．伽利略 D．汤姆生 12．率先用望远镜观察天体运动，由此得到的关于天体运行的结果支持了哥白尼的“日心说”的科学家是（　　） A．伽利略 B．普朗克 C．爱因斯坦 D．霍金 13．下列说法错误的是（　　） A．1911年，物理学家卢瑟福建立了类似行星绕日的核式结构模型 B．19世纪末，英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的粒子——电子，从而说明原子是可分的 C．中子的发现者是查德威克 D．夸克的提出者是夸克 14．粒子与宇宙中隐藏着众多的秘密需要人类去探索，下列人物与其贡献搭配正确的是（　　） A．卢瑟福发现了电子，从而说明原子是可分的 B．托勒玫提出了“地心说” C．汤姆生建立了类似行星绕日的核式结构模型 D．伽利略发明了电子显微镜观察到了分子结构 题型四、粒子与宇宙辨析Ⅰ；粒子与宇宙综合填空 15．依据卢瑟福的原子模型理论，在原子中绕核高速旋转的是 A．原子 B．质子 C．中子 D．电子 16．原子核的组成是由（ ） A．质子和中子 B．质子和电子 C．电子和中子 D．核子和电子 17．天文学中采取一些特殊的距离单位作为天体间的距离单位，光在真空中行进一年所经过的距离称为 ，符号为 ． 18．19世纪末，英国物理学家汤姆生发现了 ，从而证明 是可分的，它是由带正电的 和带负电的电子组成。 19．1897年，汤姆孙发现了 ，从而揭示了原子是可分的；1909年，卢瑟福在成功地进行了α粒子散射实验后，提出原子的 结构模型，带负电的电子在不同的轨道上绕着 运动。 20．下列说法正确的是（　　） A．宇宙是指由太阳、地球、月球这几个天体所运行的空间 B．银河系只有一个恒星——太阳 C．月球是地球唯一的天然卫星 D．太阳系就是由太阳和八大行星组成的系统 21．下面是小明笔记知识梳理的部分内容，请帮助小明补图中的空缺： （1） ；（2） ；（3） 题型五、比较空间尺度的大小 22．下列四种粒子，空间尺度最大的是（   ） A．原子 B．原子核 C．质子 D．分子 23．下列微观粒子按尺度从小到大排列的是（　　） A．电子-原子核-原子 B．原子-原子核-电子 C．原子核-原子-电子 D．原子-电子-原子核 24．下列按照尺度从大到小排列的是（　　） A．银河系、太阳系、地球、电子、原子 B．银河系、太阳系、地球、原子、电子 C．太阳系、银河系、地球、电子、原子 D．银河系、地球、太阳系、电子、原子 题型六、粒子与宇宙辨析Ⅱ 25．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．中子的发现说明原子是可分的 B．质子带正电荷，中子不带电 C．地球是宇宙的中心 D．太阳是恒星，在宇宙中的位置固定不变 26．人类从未停止过对粒子与宇宙的探索。关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．原子是由中子和质子构成 B．电子带负电 C．太阳是恒星，静止不动 D．光年是时间单位 27．关于粒子与宇宙，下列事实与对应的推论正确的是（　　） A．汤姆生发现电子——原子是可分的 B．星系离地球远去——宇宙正在收缩 C．固体很难被压缩——分子间没有间隙 D．地球绕太阳运动——太阳是宇宙中心 题型七、粒子模型分析 28．在20世纪上半叶，科学家提出了许多原子结构的模型。下列四幅图中，与卢瑟福提出的原子核式结构模型最相似的是（    ） A．行星模型 B．枣糕模型 C．实心球模型 D．西瓜模型 29．题图是氦的原子模型示意图，原子核是 ，核外电子是 ，其中带负电的是 。（均选填“A”或“B”）    30．20世纪初，科学家发现原子是由原子核和电子构成的。如图是原子核式结构模型，其中，A是 ，B是 。通常情况下，一个原子所带的正、负电荷数是 的，原子整体不显电性，物体对外也不显电性。 31．如图所示是用来说明原子及原子核结构情况的示意图。原子是由原子核和核外带 电的电子组成的，原子核内的 带正电。 32．人类对物质结构的认识是不断进步的，汤姆生在1897年发现电子，认识到 是可分的，进而提出原子结构的“枣糕”模型（如图甲）；1911年，卢瑟福通过实验发现原子核的存在，进而建立类似行星绕日结构（如图乙），原子核相当于太阳系中的 。 题型八、气球膨胀模型 33．20世纪20年代科学家发现星系的光谱向长波方向偏移（谱线“红移”）。为了模拟这一现象，我们可用粘有小塑料粒的气球类比宇宙，小塑料粒可看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任意两颗小塑料粒之间的距离都在 ，说明星系在 （选填“远离”或“靠近”）我们。根据这一现象，大多数科学家认为：宇宙诞生于距今约137亿年前的一次 。 34．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。 35．如图所示，当黏有小金属粒的气球膨胀时，任一小金属粒周围的其他金属粒子都在相互 (远离/靠近) ，这个实验可模拟 (分子的运动/宇宙的膨胀)． 题型九、综合能力题 36．探究原子结构的奥秘 1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电）轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 (1)根据实验现象，卢瑟福提出“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，卢瑟福所说的“很小的结构”指的是 。 (2)1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，该现象可以说明下列两种说法中的   （选填A或B）； A．原子的质量是均匀分布的          B．原子内部绝大部分空间是空的 (3)科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为图中的 。 A．不可再分的实心球体 B．正负电荷均匀分布 C． 核位于原子中心，质量集中在核上 37．探究原子结构的奥秘． 【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°， 有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来： 【猜想与假设】α粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变，而结果却出乎意料，除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的散射是不可能的： 【解释与结论】 （1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就 （填“会”或“不会”）发生大角度散射．卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是 ． （2） 1um金箔包含了30000 层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明 ： A原子的质量是均匀分布的                B．原子内部绝大部分空间是空的 （3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为以下的( ) A．不可再分的实心球体 B．正负电荷均匀分布 C．核位于原子中心，质量集中在核上 38．阅读下列短文，回答问题. 宇宙从何而来 关于宇宙的起源，大多数宇宙科学家都认定:宇宙诞生于约137亿年前的一次大爆炸。大爆炸理论认为，宇宙起始于一个“原始火球”。在“原始火球”里，温度和密度都高得无法想象，这时物质的状态至今还无法描述。这种状态可能极不稳定.最终，“原始火球”发生爆炸，这种爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间.爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降。温度降到一定程度时，逐步形成了行星和恒星、星系、星系团和超星系团等。 星际介质在某些条件下形成恒星后会进入称为主序星的稳定期。太阳目前正处于主序星演化阶段，它主要由正、负电子和质子、氦的原子核构成.地球上几乎所有的能量都来自太阳，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，其反应是四个质子聚变为一个氦原子核和两个正电子并释放出大量的能量，这些释放出的核能最后转化为辐射能，并同时以每秒4.2×109 kg向外抛出大量物质，将来会发展到红巨星阶段并最终塌陷为密度很大的白矮星。 根据哈勃发现的谱线红移现象推断，星系仍在远离我们而去，它提供了宇宙膨胀的证据。 我们可用粘有小塑料粒的气球类比宇宙，小塑料粒可看成是宇宙中的天体.气球膨胀时，任意小塑料粒周围的其他小塑料粒都在离它远去（如图所示）。 （1）太阳内部进行的 反应是四个质子聚变为一个氦原子核和两个正电子并释放出能量； （2）宇宙大爆炸理论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说.宇宙大爆炸理论认为宇宙诞生于大爆炸，爆炸引起宇宙膨胀，并认为 ； A．目前宇宙仍在不断地膨胀 B．目前宇宙膨胀已结束且开始收缩 C．目前宇宙已处于既不膨胀也不收缩的稳定状态 D．宇宙膨胀早已结束，目前处于静态 （3）用一个粘有小塑料粒的气球做演示实验类比宇宙空间膨胀过程的特点。下列研究方法与此相同的是 ； A．探究物质的质量与体积的关系 B．用两个相同的蜡烛探究平面镜成像特点 C．把发声的音叉放入水中探究声音产生的原因 D．用照相机成像原理研究人眼的成像原因 （4）太阳演化过程中经历的几个阶段先后顺序正确的是 ； A．主序星    红巨星   白矮星   星际介质 B．星际介质  主序星   红巨星   白矮星 C．星际介质  红巨星   主序星   白矮星 D．白矮星    红巨星   主序星  星际介质 （5）太阳从开始演化到最终，经历的几个阶段相比，其密度随时间的变化情况大致是 。 A．一直变大　　　　    B．一直变小　　   C．先变小后变大　　　　D．先变大后变小 一、单选题 1．下列关于物质的结构和物质世界的尺度，说法正确的是（　　 ） A．物质都是由分子组成的 B．一般分子的直径大约为10-10m C．静止的物体，其内部的分子也是静止的 D．通常情况下，原子带正电 2．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 二、填空题 3．移动物质表面的原子可以拼出图案或文字，如图是用铁原子拼成的“原子”字样，一个铁原子的直径为，合 ，若要用铁原子紧密排列成长为的汉字“一”，需要 个原子。 4．为了探测原子结构，20世纪初，科学家用粒子（一种带正电的粒子）轰击很薄的金属，它们与金属原子会产生相互作用而发生偏转。原子核是由 和 组成的；当用粒子轰击金箔时，根据电荷间的相互作用，图中三个粒子的运动轨迹不可能出现的是 （填字母）。 5．探究原子结构的奥秘。 【实验过程】 1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电）轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 【解释与结论】 （1）卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是 ； （2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明 ； A．原子的质量是均匀分布的           B．原子内部绝大部分空间是空的 （3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为以下的 。    1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $