内容正文:
第12章 我们的物质世界 1 宇宙演化 2 地球上的物质 3 智慧创造新物质 初中物理 1 宇宙的演化 1.2024年1月9日,我国发射了爱因斯坦探针卫星,用于探索变 幻莫测的宇宙。下列星球中空间尺度最大的是 ( ) A.地球 B.太阳 C.火星 D.月球 B 基础夯实 解析 地球和火星处在太阳系中,月球是地球的卫星,太阳系 中太阳空间尺度最大,故B符合题意。 初中物理 2.(2025江苏无锡期末)科学家用仪器观察星系发出的光,可以 看到它的光谱。20世纪20年代,天文学家哈勃发现星系的光 谱向长波方向偏移,称之为谱线“红移”。这一现象说明宇 宙在膨胀,即别的星系与我们 ( ) A.逐渐靠近 B.逐渐远离 C.距离不变 D.无法判断 B 解析 哈勃发现了星系光谱红移现象,就是指天体的光谱向 红端,即长波方向移动,说明别的星系在远离地球,故选B。 初中物理 3.(2025江苏宿迁模拟)下列说法中正确的是 ( ) A.恒星是指宇宙中静止不动的星球 B.太阳是银河系中一颗普通的恒星 C.宇宙是一个有层次的天体结构系统,其空间尺度约九百光 年 D.银河系是一个仅仅由群星组成的天体系统 B 初中物理 解析 恒星是指自己发光发热的天体,恒星也在无时无刻地 运动着,故A错误;太阳是银河系中的一颗普通的恒星,故B正 确;宇宙是一个有层次的天体结构系统,其空间尺度为930亿光 年,有千亿个银河系那么庞大,故C错误;银河系内包含恒星与 行星系统、星际物质和暗物质,故D错误。故选B。 初中物理 4.(2024江苏苏州期中)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。如图所示,是太阳系 模拟图,行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转这与 _(填科学家)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_就相当于行星,原 子核内部有带正电的_。 质子 电子 卢瑟福 初中物理 解析 原子核式结构模型是由科学家卢瑟福提出的,原子的 结构与太阳系十分相似,位于原子中心的原子核相当于太阳, 原子核带正电,电子相当于绕太阳运行的行星,电子是带负电 的;原子核内部由质子和中子组成,质子是带正电的,中子不带 电。 初中物理 地球上的物质 5.【跨地理 地貌的形成】(2024黑龙江哈尔滨月考)火山爆发时,炽 热的熔岩喷出地表,像炼钢炉流出的钢水一样流淌。岩浆是包 含多种成分的液体,流淌过程中,在火山口周围向外依次形成一 系列的矿物:橄榄石 辉石 角闪石 黑云母 正长石 白云 母 石英。这一顺序反映了岩浆在流动过程中温度逐渐降低 的_(填物态变化名称)过程,火山周围形成 的这些矿石的熔点_(选填“依 次由高到低”“依次由低到高”或“相同”)。 依次由高到低 凝固 初中物理 解析 岩浆是多种成分组成的液体,在流淌过程中,逐渐地变 为各种矿石,这种物态变化叫凝固。在岩浆流动的过程中,岩 浆的温度是逐渐降低的,先凝固的矿石凝固点高,熔点高;后凝 固的矿石凝固点低,熔点低。 初中物理 材料的利用与开发 6.【新课标 物理观念】(2025黑龙江牡丹江月考)如图所示,西 安交通大学研究团队研制出一种柔而强的陶瓷气凝胶,它弹 性好、韧性好、不易断裂、绝缘性好、隔热性好、耐高温。 这种材料不宜用来制作 ( ) A.高压锅内胆 B.防火涂料 A C.消防服 D.飞机舱门 初中物理 解析 新型陶瓷气凝胶材料隔热性好,但高压锅内胆需要导 热性好的材料,故A符合题意;新型陶瓷气凝胶材料隔热性 好、耐高温,因此适合用来做防火涂料和消防服,故B、C不符 合题意;新型陶瓷气凝胶材料弹性好、韧性好、不易断裂,适 合做飞机舱门,故D不符合题意。故选A。 初中物理 7.超导体的出现为未来的科技发展开辟了新的道路。超导体 在特定温度下,展现出令人惊叹的两大特性:零电阻和完全抗 磁性。下列实例中对超导体不再适用的是 ( ) A.磁悬浮列车 B.电饭煲 C.高速计算机的集成电路芯片 D.探测与通信 B 初中物理 解析 超导现象不适合应用于电饭煲,电饭煲利用电流的热 效应来加热食物,而超导体的电阻几乎为零,无法产生足够的 热量来加热食物。 初中物理 8.(2024山东滕州一模)我国优秀青年科学家曹原研究发现:当 两层平行石墨烯堆成约1.1 的微妙角度时,石墨烯的电阻会突 然变为0。此时的石墨烯材料属于 ( ) A.超导体 B.绝缘体 C.半导体 D.导体 A 解析 超导材料是一种电阻为零的材料,当两层平行石墨烯 堆成约1.1 的角度时,石墨烯的电阻突然变为0,故知此现象中 的石墨烯是超导体,A正确。 初中物理 9.(2025贵州黔西期中改编)首届世界5G大会在北京举行,以推 进国内外5G应用发展为主线,推出了“智慧城市”“智慧交 通”“智能制造”“智慧医疗”等六大主题展览。自动驾驶 是市场焦点之一,车辆利用5G通信网络可在一、两千米之外 提前感知交通信号灯,为无人驾驶提供支持,红、黄、绿指示 灯的连接方式是_联;智能机器人也是展览的亮点之 一,由于机器人工作时间过长导致全身发烫,发生这一现象的 能量转化情况是_。 电能转化为内能 并 初中物理 解析 并联电路的最大特点是电路中的元件独立工作,互不 影响,交通指示灯中的三个灯不会同时亮,单独工作、互不影 响,是并联的。当电流通过导体时,电流做功消耗电能,产生了 热量,所以机器人工作时间过长导致全身发烫,发生这一现象 的能量转化情况是电能转化为内能。 初中物理 10.【新课标 科学思维】(2025江苏扬州中考改编, )对 宇宙的相关内容进行梳理,图中①②位置内容填写正确的是 ( ) A.宇宙大爆炸、中国天眼 A 能力提升 B.星系远离我们、中国天眼 C.宇宙大爆炸、开普勒望远镜 D.星系远离我们、开普勒望远镜 初中物理 解析 现代宇宙观核心理论是宇宙大爆炸理论,星系远离我 们是证明宇宙膨胀的直接观测证据而不是理论;开普勒望远 镜并非现代探测宇宙的核心设备;中国天眼是500米口径球面 射电望远镜,是目前世界最大单口径射电望远镜,属于现代探 测宇宙的前沿设备,故A符合题意。 初中物理 11.【跨学科 工程实践】(2024新疆乌鲁木齐头屯河模拟, )“纳米(nm)”是长度单位,假设一根头发的直径是0.05 mm,把它径向平均剖成5万根,每根的厚度大约就是一纳米。 0.05 mm=_nm。纳米技术研究结构尺寸在1纳米的材料,强度和硬度大大高于原来的材料,且有良好的韧性。如 图是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化 的曲线,其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线_(选填“a”“b”或“c”); c 5 104 初中物理 由于纳米尺度的特殊性,纳米粒子进入人体的途径可能是 _(选填“A”“B”“C”或“D”)。 ①皮肤直接接触纳米粒子; ②呼吸时把纳米粒子吸入肺部; ③进食含有纳米粒子的食物。 A.只有①和② B.只有①和③ C.只有②和③ D.①②③ D 初中物理 解析 0.05 mm=0.05 106 nm=5 104 nm;分析题图中的曲线, 在相同的时间内,c的磨损程度最小,即其硬度最大,所以它代 表的就是纳米陶瓷刀的磨损特点;a被磨损的程度最大,即其硬 度最小,所以它代表的是普通菜刀的磨损特点。由于纳米粒 子非常小,因此纳米粒子可以通过各种途径进入人体。 初中物理 12.( )如图所示,在吹一个表面画有许多斑点的气球时 会发现,随着气球的鼓起,斑点间的距离在不断地变化。从任 何一点出发,其他的点都可以视为以它为中心向周围散开,并 且距离越远散开的速度越快。如果我们把这个气球比作宇 宙,请试着回答问题。 初中物理 (1)把气球上的斑点看作一个个星系,并选定一个作为太阳系。我们观测到的星系都在_(选填“远离”或“靠近”)太阳系,并且距太阳系越远的星系移动的速度越_(选填 “快”或“慢”)。 (2)实验说明星系之间的距离都在_,由此可以推断 宇宙正在_。 膨胀 增大 快 远离 初中物理 解析 (1)(2)随着气球越来越大,我们可以看到气球上各斑点 间的距离越来越大,这说明了以太阳系为中心,星系都在远离 太阳系,并且距离太阳系越远移动速度越快,由此可推断出宇 宙正在膨胀。 初中物理 13.【新特色 教材变式】( )如图所示,这是《天工开 物》中记录的“生熟炼铁”情景。其中的“淬火”工艺:工 匠将高温工件浸入冷水中,使其快速冷却以提高工件硬度。 请用物理知识说明使用水能让工件快速冷却的原因。 初中物理 解析 水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,升高 相同的温度,水吸收的热量较多,能达到让工件快速冷却的效 果。 初中物理 14.(2025云南昆明三模)阅读《宇宙大爆炸》,回答问题。 宇宙大爆炸 宇宙由何而来?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138亿年以前的一次大 爆炸。大爆炸理论是现代宇宙学中最有影响力的一种学说。 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,但是科学家一直没有找到支持大爆炸理 素养提优 论的直接证据。 初中物理 后来,科学家注意到,从我们所处的银河系观察,银河系外的星 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表示它在远离我们。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 初中物理 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称为哈勃常数。哈勃定律的发现,有力地支持了宇宙大爆 炸学说。 (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_我们。 (2)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 ( ) A.米(m) B.秒(s) C.米-1(m-1) D.秒-1(s-1) D 远离 初中物理 (3)若距离我们约33亿光年的“长蛇 星系团”远离我们的 速度约为6 104 km/s,则距离我们约22亿光年的“牧夫座星系 团”远离我们的速度约为_km/s。 (4)小明根据哈勃定律,认为若以我们(银河系)为参照物,那么 河外星系做匀速运动。你是否同意他的观点,并说明理由。 4 104 初中物理 解析 (1)科学家们发现了红移现象,理论分析表明,发生红移 的河外星系表示它在远离我们。 (2)根据哈勃定律得H= ,得出哈勃常数H的单位是秒-1(s-1),故 选D。 (3)恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正 比,则有 = ,代入数据有 = ,解得“牧 夫座星系团”远离我们的速度约为4 104 km/s。 初中物理 (4)按照哈勃定律,绝大多数河外星系都在远离我们,而且离我 们越远的河外星系,远离得越快。若以我们(银河系)为参照 物,河外星系不做匀速运动,所以不同意小明的观点。 初中物理 $