内容正文:
专题17 从粒子到宇宙
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 1
02·时空导航·网络构建 3
03·考点通关·靶向突破 3
考点1 走进分子世界 3
考点2 静电现象 5
考点3 探索更小的微粒 7
考点4 日心说与地心说 宇宙探秘 8
04·素养拓展·思维进阶 11
科普阅读 11
05·优题精选·练能提分 12
考点要求
考查形式
2025年
分子动理论
☑选择题
☑非选择题
南京卷:分子之间存在间隙 带电体可以吸引轻小物体
无锡卷:分子的热运动 扩散现象
苏州卷: 分子的热运动
连云港:分子动理论解释生活现象 分子间作用力的现象
盐城卷:分子之间存在间隙 分子的热运动
宿迁卷:分子之间存在间隙 物质是由分子、原子构成的 分子间作用力的现象
静电现象
☑选择题
☑非选择题
南京卷: 带电体可以吸引轻小物体
徐州卷:摩擦起电的实质
常州卷:分子的热运动 分子动理论解释生活现象
苏州卷:两种电荷的相互作用规律
南通卷:两种电荷的相互作用规律
淮安卷:两种电荷的相互作用规律 摩擦起电的实质
扬州卷:两种电荷的相互作用规律 摩擦起电现象
镇江卷:带电体可以吸引轻小物体 两种电荷的相互作用规律 判断物体带何种电荷
更小的微粒
☑选择题
☑非选择题
苏州卷: 认识原子
宿迁卷:物质是由分子、原子构成的
日心说与地心说
宇宙探秘
☑选择题
☑非选择题
苏州卷: 星空世界
扬州卷:星空世界
考察趋势
中考命题中,该部分内容考察难度比较小,主要考察的是分子动理论与静电现象居多。更小的微粒与宇宙探秘考察的较少。
考察的题型都是选择题与填空题。
命题预测
1.结合中考考察的方向,应该以分子动理论和静电现象的知识点为主。
考点1 走进分子世界
1、 分子间存在间隙
科学家发现,物质是可分的,许多现象都能用物质的微粒模型来解释。他们还发现,物质被分到一定程度后,就不再保持其原有的性质了。科学家把能保持物质化学性质的最小微粒称为分子。
常见的物质是由大量分子组成的,分子间有空隙。
现象:水和酒精混合后,总体积变小。
结论:水和酒精并不是连成一片的,水和酒精之间都有空隙。
二、分子在永不停息的做无规则运动
结论:分子处在永不停息的无规则运动中。
生活中支持猜想的证据:把盐放入水中,水变咸了;春天各种花开的时候,闻到花香。
扩散现象: 不同的物质在互相接触时,彼此进入对方的现象, 叫做扩散。
固体、液体、气体之间可以发生扩散现象。
分子运动的快慢与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快。
由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子热运动。
三、分子间存在着相互作用力
实验中两个铅块粘在了一起。大量的事实和研究表明,分子间不仅存在引力,而且还存在斥力。
固体分子间作用力较大,能够将固体分子有规律地排列在一起,并且绝大多数分子只能在固定位置附近振动。因此,固体有一定的体积和形状。固体分子间距离的数量级一般为 10-10 m。
液体分子间作用力比固体小,因此无法将液体分子紧密束缚在一起。液体分子间距离比固体分子间距离略大,液体分子可以在一定范围内运动。因此,液体有一定的体积,但没有一定的形状。
气体分子间作用力最小,所以气体分子能自由地在空间运动,并充满它所能到达的全部空间。气体分子间距离通常为固体分子间距离的 10 倍左右。因此,气体既没有固定的形状,也没有固定的体积。
1.(2025·江苏省宿迁市·)如图所示,将两个端面平整的铅块相互紧压,它们会“粘”在一起,主要原因是( )
A.分子间有吸引力 B.分子间有排斥力
C.分子间有空隙 D.分子直径很小
2.(2025·江苏省连云港市·)煮粽子时,小明闻到了粽子的香味,是因为 。水很难被压缩,表明分子间存在 。
考点2 静电现象
一、摩擦起电
摩擦起电:用摩擦的方式使物体带电。
物体带电:物体经过摩擦后能够吸引轻小物体,我们就说它带了电,或者说带了电荷。
带电体的基本性质:能够吸引不带电的轻小物体。
1.用尺子摩擦头发后靠近小纸片,观察到小纸片被尺子吸引;
用摩擦过的气球靠近碎纸屑,发现小纸屑被吸引;
2.将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,塑料绳的细丝纷纷散开。
二、电荷间的相互作用
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷。
负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷。
(2) 电荷间相互作用的规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
三、静电的应用与危害
静电的应用
静电的危害
1.(2025·江苏省无锡市·)如图所示,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的不带电铝箔条水平架在针的顶端。现用塑料棒靠近铝箔条的一端时,发现铝箔条偏转,则塑料棒( )
A.一定带电 B.一定不带电 C.一定带正电 D.一定带负电
2.(2025·江苏省镇江市·)如图所示,把一根中间戳有小孔的吸管放在转轴上,吸管能在水平面上自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将用毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管a端附近,吸管转离橡胶棒,则( )
A.吸管带正电
B.餐巾纸带负电
C.吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸失去电子,吸管得到电子
D.用玻璃棒靠近a端,吸管转向玻璃棒,说明玻璃棒带正电
3.(2025·江苏省常州市·)《氢气使用安全技术规程》规定:民用气球不得充装氢气,违反规定会引发危险,曾有人用干抹布擦拭正在漏气的氢气球,擦拭导致 (微观粒子名称)转移,使得干抹布与气球带 种电荷,随之发生的放电现象引发氢气爆燃。
考点3 探索更小的微粒
1911年,卢瑟福在实验的基础上提出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带负电的电子构成的,且正负电荷数量相等;原子核位于原子的中心,电子受原子核吸引,绕核做高速运动。若把原子核看成一个小球,则它的半径约为 10-15 m。如果把原子比作一个足球,那么原子核只有针尖般大小。
微观粒子的层次结构示意
1.(2024·江苏省徐州市·)2023年诺贝尔物理学奖授予阿秒激光的研究,1阿秒等于10-18秒,阿秒激光可以帮助科学家观测原子中做超快速运动的( )
A.原子核 B.质子 C.中子 D.电子
2.(2024·江苏省南通市·)太阳喷射大量带电微粒进入大气层会引起地磁暴,影响通信、导航的运行。太阳喷射的带电微粒可能是( )
A.中子、电子 B.质子、中子 C.分子、原子 D.质子、电子
考点4 日心说与地心说 宇宙探秘
一、从“地心说”到“日心说”
公元 2 世纪,古罗马天文学家托勒玫,总结前人的成就,结合自己的天文观测,提出了“地心说”。他认为,地球静止不动,位于宇宙的中心,日月星辰都围绕地球旋转,如图 10-23 所示。他的这一观念在天文学中统治了1 300多年。
16 世纪,文艺复兴思想和艺术的繁荣,解除了束缚人们思想的枷锁。以波兰天文学家哥白尼(图 10-24)为代表的许多科学家,在长期天文观测和大量计算的基础上,对托勒玫的“地心说”提出了质疑。哥白尼在《天体运行论》中向人们描述了一个全新的宇宙。他认为太阳才是宇宙的中心,所有行星都在绕太阳运动,人们称其为“日心说”,如图 10-25 所示。“日心说”的提出一举解决了“地心说”所不能解决的许多问题,引发了天文学革命,开创了科学史上的新时代。但哥白尼还没有彻底摆脱行星做圆周运动的传统观念。
在以后的几个世纪中,众多天文学家和物理学家在探究中不断有新的发现。伽利略将望远镜应用于天文学研究,为“日心说”提供了有力的观测证据。开普勒则进一步指出,太阳系中行星的运动不是匀速的,其轨道也不是圆,而是以太阳为其中一个焦点的椭圆。后来,在牛顿创立的万有引力理论指导下,人们用统一的观念认识神秘的天体运动,并发现了新的行星。
20 世纪以来,天文观测技术迅速发展,哈勃空间望远镜、500 m 口径球面射电望远镜 (亦称“中国天眼”) 等大型天文观测装置的使用,极大地丰富了人类对宇宙的认识。从发现天体按固有规律运动建立“地心说”,到否定“地心说”建立“日心说”,再到现代宇宙观的建立,人类经历了漫长的探索过程。随着航天技术的发展,载人航天和深空探测活动大大拓展了人类活动的疆域,人类对宇宙的认识还将不断深化。
太阳系概貌
研究表明,太阳系主要是由太阳、八大行星及其卫星、彗星和小行星等组成的。根据离太阳由近及远的顺序排列,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,如图 10-26 所示。其中质量最大的是木星,其质量约为地球的 318 倍;离地球最近的是金星,其次是火星。火星离地球的最近距离约 5.6×107 km。在太阳系中,行星绕太阳旋转,卫星绕行星旋转,月球是地球唯一的卫星。
二、宇宙探秘
银河系的形状和大小:
好似一个中央凸起、四周扁平的旋转铁饼,直径大约为10万光年。太阳系直径约1光年(以奥尔特云为界)。
层级关系
行星 → 恒星系统 → 星团/星云 → 星系 → 星系群/团 → 超星系团 → 宇宙纤维网 → 可观测宇宙
物质世界的时空尺度
1.(2025·江苏省扬州市·)对《宇宙探秘》相关内容进行梳理,图中①、②位置内容填写正确的是( )
A.宇宙大爆炸、中国天眼 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
结合材料考察相关的知识点:
1.阅读短文,回答问题。
水膜的奥秘
2021年12月9日,航天员王亚平在中国空间站里把一个金属圈插入饮用水袋中,慢慢抽出金属圈,形成了一个水膜。接着,她往水膜表面贴上一片和女儿一起完成的花朵折纸。在水膜试验中,如图甲,这朵花在太空中“绽放”。
液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层(如图乙),表面层里的分子比液体内部稀疏,表面层分子间的相互作用表现为引力。就像你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势。由于分子间作用,液体会产生使表面尽可能缩小的力,这个力称为“表面张力”,水膜形成的本质原因是液体的表面张力。
液体与固体接触处,也有奇妙的现象。先后向一块洁净的玻璃板上和一块涂了石蜡的玻璃上滴一滴水,晃动玻璃板,洁净的玻璃板上这滴水散开,石蜡上的则是滚来滚去(如图丙)。像这种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象叫作浸润;如果液体不会润湿某种固体,也就不会附着在这种固体的表面,这种现象叫作不浸润。所以水能浸润玻璃,但水不能浸润石蜡。当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时,液体能够浸润固体。反之,液体则不浸润固体。
(1)液体表面比内部的分子距离 (大/小);
(2)水滴在石蜡表面时,水和石蜡的相互作用 (大于/小于/等于)水分子之间的相互作用;
(3)如图所示,金属框上阴影部分表示肥皂膜。它被棉线分割成a、b两部分。若将肥皂膜的a部分用热针刺破,棉线的形状是下图中的( );
A. B. C. D.
(4)下列说法正确的是( );
A. 小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用
B. 清晨的露珠看起来近似球状主要是因为液体内部分子之间的相互作用力
C. 回形针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果
D. 小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
(5)如图是酱油滴在A、B两种材料表面的油滴形状。小明发现倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流到瓶子外面,他认为选用材料B做酱油瓶的瓶口就能保持瓶子清洁。他选择的理由是 。
1.(2025·湖南省长沙市·)金秋十月,走进果园,远远就闻到了成熟果实散发的香甜气味。这个现象主要说明( )。
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力
C.分子间有空隙 D.分子在不停地做无规则运动
2.(2025·广东省汕头市·三模)在原子中,带负电的粒子是( )
A.原子核 B.质子 C.中子 D.电子
3.(2025·湖南省长沙市·)如图是国家级非物质文化遗产滩头木版年画.制作过程中用颜料涂抹时,能闻到其散发出的独特气味,与上述现象原理相似的是( )
A.春日,柳絮飞扬 B.夏夜,荷花飘香
C.深秋,落叶飘零 D.寒冬,雪花飘飘
4.(2025·安徽省蚌埠市·模拟)有A、B两个轻质小球,分别用绝缘细线悬挂起来,它们之间的相互作用情况如图所示。已知B球所带的电荷是由与毛皮摩擦过的橡胶棒接触后而形成的,下列判断正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒摩擦创造了电荷,使橡胶棒带电
B.橡胶棒与B球接触的瞬间电流方向是由橡胶棒流向B球
C.A、B球的作用原理与验电器的工作原理相同
D.图中A球带电的原因是失去了电子
5.下列天体中空间尺度最小的是( )
A.宇宙 B.太阳 C.地球 D.月球
6.(2025·江苏省镇江市丹阳市·二模)用塑料梳子梳理干燥的头发时,发现头发会随着梳子飘起来,而且越梳头发越蓬松。此现象中,梳子和头发摩擦时发生转移的粒子是( )
A.原子 B.质子 C.中子 D.电子
7.(2025·江苏省镇江市市·二模)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.扩散现象说明分子间有引力 B.汤姆生发现了电子说明原子可分
C.气体易压缩是因为分子在运动 D.宇宙起源于一次大爆炸且正在收缩
8.(2022·江苏省连云港市·二模)关于“粒子和宇宙”的认识,下列说法中正确的是( )
A.“地心说”认为太阳是宇宙的中心
B.丝绸摩擦过的玻璃棒带的是负电荷
C.在水分子、氢原子和电子中,尺度最小的是氢原子
D.电子的发现说明原子是可分的
9.(2025·江苏省宿迁市·三模)关于粒子和宇宙,下列认识正确的是( )
A.电子带负电荷,中子不带电
B.水与酒精混合后总体积变小,可说明分子间有引力
C.汤姆生发现电子,并建立了原子核式结构模型
D.地球等行星围绕太阳转动,太阳是宇宙的中心
10.(2025·安徽省淮北市·模拟)当你走进合肥市宁国路龙虾美食街,可以感受到各种做法的小龙虾香气四溢,这个现象可以说明 。
11.如图所示,用“静电除尘掸”扫除书本上的灰尘。
(1)使除尘掸带电的方式是________;
A.接触起电 B.摩擦起电 C.感应起电
(2)带电的除尘掸能吸附灰尘,是利用了带电体能 的性质。
12.1897年英国物理学家汤姆生发现了电子,说明 是可以再分的。小明用干燥的塑料梳子为奶奶梳头发,通过摩擦的方式使头发带上了 (选填“异种”或“同种”)电荷,导致头发越梳越蓬松,在这个过程中 (选填“电子”或“质子”)发生了转移。
13.(2024·河南省南阳市·一模)物理来源于生活,只要细心观察、思考,处处皆是物理。伽利略在教堂里看到随风摆动的吊灯。而最终发现了单摆的等时性:他还率先用 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 。
14.在太阳系中,地球属于 (选填“恒星”或“行星”)。如图所示的是氦原子的行星模型示意图,在原子核外绕核高速旋转的是 (选填“电子”或“质子”),它带 电荷(选填“正”或“负”)。
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专题17 从粒子到宇宙
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 1
02·时空导航·网络构建 3
03·考点通关·靶向突破 3
考点1 走进分子世界 3
考点2 静电现象 6
考点3 探索更小的微粒 8
考点4 日心说与地心说 宇宙探秘 9
04·素养拓展·思维进阶 12
科普阅读 12
05·优题精选·练能提分 14
考点要求
考查形式
2025年
分子动理论
☑选择题
☑非选择题
南京卷:分子之间存在间隙 带电体可以吸引轻小物体
无锡卷:分子的热运动 扩散现象
苏州卷: 分子的热运动
连云港:分子动理论解释生活现象 分子间作用力的现象
盐城卷:分子之间存在间隙 分子的热运动
宿迁卷:分子之间存在间隙 物质是由分子、原子构成的 分子间作用力的现象
静电现象
☑选择题
☑非选择题
南京卷: 带电体可以吸引轻小物体
徐州卷:摩擦起电的实质
常州卷:分子的热运动 分子动理论解释生活现象
苏州卷:两种电荷的相互作用规律
南通卷:两种电荷的相互作用规律
淮安卷:两种电荷的相互作用规律 摩擦起电的实质
扬州卷:两种电荷的相互作用规律 摩擦起电现象
镇江卷:带电体可以吸引轻小物体 两种电荷的相互作用规律 判断物体带何种电荷
更小的微粒
☑选择题
☑非选择题
苏州卷: 认识原子
宿迁卷:物质是由分子、原子构成的
日心说与地心说
宇宙探秘
☑选择题
☑非选择题
苏州卷: 星空世界
扬州卷:星空世界
考察趋势
中考命题中,该部分内容考察难度比较小,主要考察的是分子动理论与静电现象居多。更小的微粒与宇宙探秘考察的较少。
考察的题型都是选择题与填空题。
命题预测
1.结合中考考察的方向,应该以分子动理论和静电现象的知识点为主。
考点1 走进分子世界
1、 分子间存在间隙
科学家发现,物质是可分的,许多现象都能用物质的微粒模型来解释。他们还发现,物质被分到一定程度后,就不再保持其原有的性质了。科学家把能保持物质化学性质的最小微粒称为分子。
常见的物质是由大量分子组成的,分子间有空隙。
现象:水和酒精混合后,总体积变小。
结论:水和酒精并不是连成一片的,水和酒精之间都有空隙。
二、分子在永不停息的做无规则运动
结论:分子处在永不停息的无规则运动中。
生活中支持猜想的证据:把盐放入水中,水变咸了;春天各种花开的时候,闻到花香。
扩散现象: 不同的物质在互相接触时,彼此进入对方的现象, 叫做扩散。
固体、液体、气体之间可以发生扩散现象。
分子运动的快慢与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快。
由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子热运动。
三、分子间存在着相互作用力
实验中两个铅块粘在了一起。大量的事实和研究表明,分子间不仅存在引力,而且还存在斥力。
固体分子间作用力较大,能够将固体分子有规律地排列在一起,并且绝大多数分子只能在固定位置附近振动。因此,固体有一定的体积和形状。固体分子间距离的数量级一般为 10-10 m。
液体分子间作用力比固体小,因此无法将液体分子紧密束缚在一起。液体分子间距离比固体分子间距离略大,液体分子可以在一定范围内运动。因此,液体有一定的体积,但没有一定的形状。
气体分子间作用力最小,所以气体分子能自由地在空间运动,并充满它所能到达的全部空间。气体分子间距离通常为固体分子间距离的 10 倍左右。因此,气体既没有固定的形状,也没有固定的体积。
1.(2025·江苏省宿迁市·)如图所示,将两个端面平整的铅块相互紧压,它们会“粘”在一起,主要原因是( )
A.分子间有吸引力 B.分子间有排斥力
C.分子间有空隙 D.分子直径很小
【答案】A
【详解】将两个端面平整的铅块相互紧压,铅块表面分子之间的距离减小,表现为分子间引力作用,它们会“粘”在一起,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(2025·江苏省连云港市·)煮粽子时,小明闻到了粽子的香味,是因为 。水很难被压缩,表明分子间存在 。
【答案】 分子在永不停息的无规则运动 斥力
【详解】[1]由于构成物体的分子处在永不停息的无规则运动,所以在很远处就能闻到粽子的香味,是扩散现象。
[2]分子存在相互作用的引力和斥力,水很难被压缩,表明分子间存在相互作用的斥力。
考点2 静电现象
一、摩擦起电
摩擦起电:用摩擦的方式使物体带电。
物体带电:物体经过摩擦后能够吸引轻小物体,我们就说它带了电,或者说带了电荷。
带电体的基本性质:能够吸引不带电的轻小物体。
1.用尺子摩擦头发后靠近小纸片,观察到小纸片被尺子吸引;
用摩擦过的气球靠近碎纸屑,发现小纸屑被吸引;
2.将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,塑料绳的细丝纷纷散开。
二、电荷间的相互作用
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷。
负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷。
(2) 电荷间相互作用的规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
三、静电的应用与危害
静电的应用
静电的危害
1.(2025·江苏省无锡市·)如图所示,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的不带电铝箔条水平架在针的顶端。现用塑料棒靠近铝箔条的一端时,发现铝箔条偏转,则塑料棒( )
A.一定带电 B.一定不带电 C.一定带正电 D.一定带负电
【答案】A
【详解】带电体具有吸引轻小物体的性质。铝箔条不带电,用塑料棒靠近铝箔条的一端时,发现铝箔条偏转,铝箔条被塑料棒吸引,说明塑料棒一定带电,但电性无法确定。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(2025·江苏省镇江市·)如图所示,把一根中间戳有小孔的吸管放在转轴上,吸管能在水平面上自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将用毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管a端附近,吸管转离橡胶棒,则( )
A.吸管带正电
B.餐巾纸带负电
C.吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸失去电子,吸管得到电子
D.用玻璃棒靠近a端,吸管转向玻璃棒,说明玻璃棒带正电
【答案】C
【详解】A.用毛皮摩擦过的橡胶棒通常带负电,带电吸管被橡胶棒排斥,说明吸管与橡胶棒同种电荷,故吸管也带负电,故A不符合题意;
BC.吸管和餐巾纸摩擦时,吸管得到电子带负电,则餐巾纸失去电子带正电,故B不符合题意,C符合题意;
D.带负电的吸管靠近玻璃棒会被吸引而转向玻璃棒,说明玻璃棒可能带正电,也可能不带电,因为带电体可以吸引轻小物体,当带电体较轻时也可以被不带电的物体吸引,故D不符合题意。
故选C。
3.(2025·江苏省常州市·)《氢气使用安全技术规程》规定:民用气球不得充装氢气,违反规定会引发危险,曾有人用干抹布擦拭正在漏气的氢气球,擦拭导致 (微观粒子名称)转移,使得干抹布与气球带 种电荷,随之发生的放电现象引发氢气爆燃。
【答案】 电子 异
【详解】[1][2]干抹布与氢气球表面摩擦时,电子从一个物体转移到另一个物体,导致两个物体分别带上等量的异种电荷;由于两个物体分别带上了正电和负电,当电荷积累到一定程度时,就会发生放电现象,产生电火花,从而引燃氢气,造成危险。
考点3 探索更小的微粒
1911年,卢瑟福在实验的基础上提出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带负电的电子构成的,且正负电荷数量相等;原子核位于原子的中心,电子受原子核吸引,绕核做高速运动。若把原子核看成一个小球,则它的半径约为 10-15 m。如果把原子比作一个足球,那么原子核只有针尖般大小。
微观粒子的层次结构示意
1.(2024·江苏省徐州市·)2023年诺贝尔物理学奖授予阿秒激光的研究,1阿秒等于10-18秒,阿秒激光可以帮助科学家观测原子中做超快速运动的( )
A.原子核 B.质子 C.中子 D.电子
【答案】D
【详解】原子是由原子核与核外电子组成的,核外电子绕原子核高速运动;原子核由质子和中子构成,则阿秒激光可以帮助科学家观测原子中做超快速运动的核外电子,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(2024·江苏省南通市·)太阳喷射大量带电微粒进入大气层会引起地磁暴,影响通信、导航的运行。太阳喷射的带电微粒可能是( )
A.中子、电子 B.质子、中子 C.分子、原子 D.质子、电子
【答案】D
【详解】AB.中子不带电,故AB不符合题意;
C.分子和原子不显电,故C不符合题意;
D.质子带正电,电子带负电,故D符合题意。
故选D。
考点4 日心说与地心说 宇宙探秘
一、从“地心说”到“日心说”
公元 2 世纪,古罗马天文学家托勒玫,总结前人的成就,结合自己的天文观测,提出了“地心说”。他认为,地球静止不动,位于宇宙的中心,日月星辰都围绕地球旋转,如图 10-23 所示。他的这一观念在天文学中统治了1 300多年。
16 世纪,文艺复兴思想和艺术的繁荣,解除了束缚人们思想的枷锁。以波兰天文学家哥白尼(图 10-24)为代表的许多科学家,在长期天文观测和大量计算的基础上,对托勒玫的“地心说”提出了质疑。哥白尼在《天体运行论》中向人们描述了一个全新的宇宙。他认为太阳才是宇宙的中心,所有行星都在绕太阳运动,人们称其为“日心说”,如图 10-25 所示。“日心说”的提出一举解决了“地心说”所不能解决的许多问题,引发了天文学革命,开创了科学史上的新时代。但哥白尼还没有彻底摆脱行星做圆周运动的传统观念。
在以后的几个世纪中,众多天文学家和物理学家在探究中不断有新的发现。伽利略将望远镜应用于天文学研究,为“日心说”提供了有力的观测证据。开普勒则进一步指出,太阳系中行星的运动不是匀速的,其轨道也不是圆,而是以太阳为其中一个焦点的椭圆。后来,在牛顿创立的万有引力理论指导下,人们用统一的观念认识神秘的天体运动,并发现了新的行星。
20 世纪以来,天文观测技术迅速发展,哈勃空间望远镜、500 m 口径球面射电望远镜 (亦称“中国天眼”) 等大型天文观测装置的使用,极大地丰富了人类对宇宙的认识。从发现天体按固有规律运动建立“地心说”,到否定“地心说”建立“日心说”,再到现代宇宙观的建立,人类经历了漫长的探索过程。随着航天技术的发展,载人航天和深空探测活动大大拓展了人类活动的疆域,人类对宇宙的认识还将不断深化。
太阳系概貌
研究表明,太阳系主要是由太阳、八大行星及其卫星、彗星和小行星等组成的。根据离太阳由近及远的顺序排列,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,如图 10-26 所示。其中质量最大的是木星,其质量约为地球的 318 倍;离地球最近的是金星,其次是火星。火星离地球的最近距离约 5.6×107 km。在太阳系中,行星绕太阳旋转,卫星绕行星旋转,月球是地球唯一的卫星。
二、宇宙探秘
银河系的形状和大小:
好似一个中央凸起、四周扁平的旋转铁饼,直径大约为10万光年。太阳系直径约1光年(以奥尔特云为界)。
层级关系
行星 → 恒星系统 → 星团/星云 → 星系 → 星系群/团 → 超星系团 → 宇宙纤维网 → 可观测宇宙
物质世界的时空尺度
1.(2025·江苏省扬州市·)对《宇宙探秘》相关内容进行梳理,图中①、②位置内容填写正确的是( )
A.宇宙大爆炸、中国天眼 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
【答案】A
【详解】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。开普勒望远镜是早期光学望远镜,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BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
结合材料考察相关的知识点:
1.阅读短文,回答问题。
水膜的奥秘
2021年12月9日,航天员王亚平在中国空间站里把一个金属圈插入饮用水袋中,慢慢抽出金属圈,形成了一个水膜。接着,她往水膜表面贴上一片和女儿一起完成的花朵折纸。在水膜试验中,如图甲,这朵花在太空中“绽放”。
液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层(如图乙),表面层里的分子比液体内部稀疏,表面层分子间的相互作用表现为引力。就像你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势。由于分子间作用,液体会产生使表面尽可能缩小的力,这个力称为“表面张力”,水膜形成的本质原因是液体的表面张力。
液体与固体接触处,也有奇妙的现象。先后向一块洁净的玻璃板上和一块涂了石蜡的玻璃上滴一滴水,晃动玻璃板,洁净的玻璃板上这滴水散开,石蜡上的则是滚来滚去(如图丙)。像这种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象叫作浸润;如果液体不会润湿某种固体,也就不会附着在这种固体的表面,这种现象叫作不浸润。所以水能浸润玻璃,但水不能浸润石蜡。当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时,液体能够浸润固体。反之,液体则不浸润固体。
(1)液体表面比内部的分子距离 (大/小);
(2)水滴在石蜡表面时,水和石蜡的相互作用 (大于/小于/等于)水分子之间的相互作用;
(3)如图所示,金属框上阴影部分表示肥皂膜。它被棉线分割成a、b两部分。若将肥皂膜的a部分用热针刺破,棉线的形状是下图中的( );
A. B. C. D.
(4)下列说法正确的是( );
A. 小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用
B. 清晨的露珠看起来近似球状主要是因为液体内部分子之间的相互作用力
C. 回形针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果
D. 小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
(5)如图是酱油滴在A、B两种材料表面的油滴形状。小明发现倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流到瓶子外面,他认为选用材料B做酱油瓶的瓶口就能保持瓶子清洁。他选择的理由是 。
【答案】 大 小于 D A 酱油与B材料不浸润
【详解】(1)[1]表面层里的分子比液体内部稀疏,所以液体表面比内部的分子距离大。
(2)[2]当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时,液体能够浸润固体。反之,液体则不浸润固体。水不能浸润石蜡,说明水和石蜡的相互作用小于水分子之间的相互作用。
(3)[3]由于分子间有引力,液体会使表面尽可能缩小,所以若将肥皂膜的a部分用热针刺破,b部分会在分子间引力的作用下收缩,故选D。
(4)[4]A.小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用,由于表面张力,水面上形成一层有弹性的薄膜,昆虫的重量还不足以压破这层膜,所以可以在水面上自由来往,故A正确;
B.由于分子间有引力,液体会使表面尽可能缩小,所以清晨的露珠看起来近似球状主要是因为液体表面分子之间的相互作用力,故B错误;
C.回形针浮在水面上不下沉,也是靠的是液体的表面张力作用,由于表面张力,水面上形成一层有弹性的薄膜,回形针的重量还不足以压破这层膜,所以可以在水面上不下沉,故C错误;
D.小木块浮于水面上,是因为受到的浮力和重力构成一对平衡力,故D错误。
故选A。
(5)[5]由图可知酱油与B材料不浸润,所以选用材料B做酱油瓶的瓶口就能保持瓶子清洁。
1.(2025·湖南省长沙市·)金秋十月,走进果园,远远就闻到了成熟果实散发的香甜气味。这个现象主要说明( )。
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力
C.分子间有空隙 D.分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【详解】远远就闻到了成熟果实散发的香甜气味,这属于扩散现象,说明了分子在不停地做无规则运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(2025·广东省汕头市·三模)在原子中,带负电的粒子是( )
A.原子核 B.质子 C.中子 D.电子
【答案】D
【详解】AB.原子核、质子带正电,故AB不符合题意;
C.中子不带电,故C不符合题意;
D.电子带负电,故D符合题意。
故选D。
3.(2025·湖南省长沙市·)如图是国家级非物质文化遗产滩头木版年画.制作过程中用颜料涂抹时,能闻到其散发出的独特气味,与上述现象原理相似的是( )
A.春日,柳絮飞扬 B.夏夜,荷花飘香
C.深秋,落叶飘零 D.寒冬,雪花飘飘
【答案】B
【详解】能闻到颜料的独特气味,是因为颜料的分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。“柳絮飞扬”、“落叶飘零”、“雪花飘飘”都是宏观物体的机械运动,不是分子的运动;“荷花飘香”是荷花的香气分子做无规则运动扩散到空气中。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(2025·安徽省蚌埠市·模拟)有A、B两个轻质小球,分别用绝缘细线悬挂起来,它们之间的相互作用情况如图所示。已知B球所带的电荷是由与毛皮摩擦过的橡胶棒接触后而形成的,下列判断正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒摩擦创造了电荷,使橡胶棒带电
B.橡胶棒与B球接触的瞬间电流方向是由橡胶棒流向B球
C.A、B球的作用原理与验电器的工作原理相同
D.图中A球带电的原因是失去了电子
【答案】C
【详解】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,而不是创造了电荷。毛皮与橡胶棒摩擦时,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电,故A错误;
B.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,橡胶棒与B球接触时,电子从橡胶棒转移到B球,使B球带负电。电流方向规定为正电荷定向移动的方向,与电子定向移动的方向相反,所以橡胶棒与B球接触的瞬间电流方向是由B球流向橡胶棒,故B错误;
C.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。图中A、B两球相互排斥,说明它们带同种电荷,其作用原理与验电器的工作原理相同,故C正确;
D.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,B球与其接触后带负电;A、B 相互排斥,故A也带负电。物体带负电是因为得到电子,而不是失去了电子,故D错误。
故选C。
5.下列天体中空间尺度最小的是( )
A.宇宙 B.太阳 C.地球 D.月球
【答案】D
【详解】给出的天体中空间尺度从大到小的排列顺序为宇宙、太阳、地球、月球,空间尺度最小的是月球,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.(2025·江苏省镇江市丹阳市·二模)用塑料梳子梳理干燥的头发时,发现头发会随着梳子飘起来,而且越梳头发越蓬松。此现象中,梳子和头发摩擦时发生转移的粒子是( )
A.原子 B.质子 C.中子 D.电子
【答案】D
【详解】摩擦起电的实质是电子的转移。当塑料梳子与干燥的头发摩擦时,由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同,束缚电子能力弱的一方会失去电子,束缚电子能力强的一方会得到电子,从而使梳子和头发带上异种电荷,相互吸引,导致头发随梳子飘起;而头发之间因带同种电荷相互排斥,变得蓬松,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.(2025·江苏省镇江市市·二模)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.扩散现象说明分子间有引力 B.汤姆生发现了电子说明原子可分
C.气体易压缩是因为分子在运动 D.宇宙起源于一次大爆炸且正在收缩
【答案】B
【详解】A.扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,故A错误;
B.汤姆生发现电子是人类认识原子结构的里程碑,它直接证明了原子并非不可再分,故B正确;
C.气体易压缩是因为分子存在间隙,故C错误;
D.宇宙起源于一次大爆炸且正在膨胀,故D错误。
故选B。
8.(2022·江苏省连云港市·二模)关于“粒子和宇宙”的认识,下列说法中正确的是( )
A.“地心说”认为太阳是宇宙的中心
B.丝绸摩擦过的玻璃棒带的是负电荷
C.在水分子、氢原子和电子中,尺度最小的是氢原子
D.电子的发现说明原子是可分的
【答案】D
【详解】A.“地心说”认为地球处于宇宙的中心静止不动,故A错误;
B.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,故B错误;
C.分子由原子组成,原子由原子核与核外电子组成,所以在水分子、氢原子和电子中,尺度最小的是电子,故C错误;
D.物理学家汤姆生发现了电子,从而提出原子是可以再分的,即有结构的,故D正确。
故选D。
9.(2025·江苏省宿迁市·三模)关于粒子和宇宙,下列认识正确的是( )
A.电子带负电荷,中子不带电
B.水与酒精混合后总体积变小,可说明分子间有引力
C.汤姆生发现电子,并建立了原子核式结构模型
D.地球等行星围绕太阳转动,太阳是宇宙的中心
【答案】A
【详解】A.根据原子结构可知,原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成,原子核带正电是由于核内的质子带正电,中子不带电,所以原子核所带正电荷量与质子所带正电荷量相同,由上述分析可知,电子带负电荷,中子不带电,故A正确;
B.水与酒精混合后总体积变小,是由于构成物质的分子间存在间隙,混合后补足对方的间隙,导致体积不会叠加而变小,故B错误;
C.卢瑟福根据α粒子散射实验的结果,提出了原子核式结构模型,故C错误;
D.太阳可以看作是太阳系的中心,但太阳系本身也在围绕银河系的中心运转,因此太阳不是宇宙的中心,故D错误。
故选A。
10.(2025·安徽省淮北市·模拟)当你走进合肥市宁国路龙虾美食街,可以感受到各种做法的小龙虾香气四溢,这个现象可以说明 。
【答案】分子在永不停息地做无规则运动
【详解】小龙虾的香气分子会从食物中扩散到空气中,由于分子始终处于无规则的热运动状态,这些香气分子会向四周传播,最终被人的嗅觉感知到,因此呈现“香气四溢”的现象。
11.如图所示,用“静电除尘掸”扫除书本上的灰尘。
(1)使除尘掸带电的方式是________;
A.接触起电 B.摩擦起电 C.感应起电
(2)带电的除尘掸能吸附灰尘,是利用了带电体能 的性质。
【答案】(1)B
(2)吸引轻小物体
【详解】(1)用“静电除尘掸”扫除书本上的灰尘时,发生摩擦起电现象,电子发生了转移,使除尘掸变成了带电体。故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(2)带电体具有吸引轻小物体的性质,所以灰尘会被带电的除尘掸吸附。
12.1897年英国物理学家汤姆生发现了电子,说明 是可以再分的。小明用干燥的塑料梳子为奶奶梳头发,通过摩擦的方式使头发带上了 (选填“异种”或“同种”)电荷,导致头发越梳越蓬松,在这个过程中 (选填“电子”或“质子”)发生了转移。
【答案】 原子 同种 电子
【详解】[1]19世纪末,英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多且带负电荷的粒子电子,从而说明原子是可分的。
[2]用干燥的塑料梳子梳头发,头发越梳越蓬松,这是因为塑料梳子与头发摩擦使头发带上了同种电荷,同种电荷相排斥。
[3]摩擦起电的本质为电子发生了转移,得电子的带负电,失电子的带正电。
13.(2024·河南省南阳市·一模)物理来源于生活,只要细心观察、思考,处处皆是物理。伽利略在教堂里看到随风摆动的吊灯。而最终发现了单摆的等时性:他还率先用 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 。
【答案】 望远镜 日心说
【详解】[1][2]伽利略是经典力学和实验物理学的先驱,他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。
14.在太阳系中,地球属于 (选填“恒星”或“行星”)。如图所示的是氦原子的行星模型示意图,在原子核外绕核高速旋转的是 (选填“电子”或“质子”),它带 电荷(选填“正”或“负”)。
【答案】 行星 电子 负
【详解】[1]由太阳系中九大行星可得,地球是行星。
[2]在原子内部,电子绕原子核高速旋转,质子是原子核的组成部分。
[3]质子带正电,电子带负电,中子不带电。
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