第十章 从粒子到宇宙(综合题30道) 【刷好题】2025-2026学年八年级物理下册热点题型专练(2024苏科版)
2026-03-05
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内容正文:
第十章 从粒子到宇宙(综合题30道)
1.请补充以下实验内容:
(1)如图甲所示,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两个铅柱就会结合起来,下面吊一个重物都不能把它们拉开,这说明分子间存在___________力。若铅块压得不够紧,实验很难成功,这说明分子间作用力的大小与分子间的___________有关;
(2)如图乙所示,温度计的示数是___________℃;
(3)如图丙所示,测量物体质量前,首先调节天平横梁平衡,把游码拨至标尺最左端的零刻度线处,静止时发现指针情形如图丙所示,应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡。
2.小明同学学习了电荷之后,在成长笔记中记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
有甲、乙、丙三个轻质小球,用细线悬挂起来,它们之间的相互作用情况如图1、2所示,已知甲球带正电荷,请分析乙、丙两个小球的带电情况。
解:已知甲球带正电荷,由图1可知,甲、乙两球相互排斥,根据电荷间相互作用规律可知乙球带正电;由图2可知,乙、丙两球相互吸引,根据电荷间相互作用规律可知丙球一定带负电荷。
错误之处:______。
错因分析:______。
正确答案:______。
3.阅读短文,回答问题。
材料1:天然气是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。在石油地质学中,通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主,并含有非烃气体。它是优质燃料和化工原料,由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料,运输天然气的罐车常常连接一根铁链接地,这样可以将运输过程因摩擦起电而使罐体带上的正电中和掉,防止火灾发生。
材料2:“页岩气”是指附存于有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气,其中甲烷的含量为80%~99.9%,主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃口和化工生产等,用途广泛。我国“页岩气”可采储量大,生产周期长,一般为30~50年,具有较高的工业经济价值。
(1)“页岩气”的主要成分是______;
(2)运输天然气罐体容易_______(选填“得到”或“失去”)电子,运输过程中铁链接地,因为大地是______(选填“导体”或“绝缘体”),中和过程中其电流方向______________(选填“从罐车到大地”或“从大地到罐车”);
(3)在一标准大气压下,1m3的“页岩气”中甲烷完全燃烧至少放出的热量为________)。(甲烷的热值取
4.民间艺人将玻璃熔化后,可制作出如图所示的工艺品,请据此回答下列问题.
(1)坚硬的玻璃在熔化前,很难被压缩,说明分子间有 _______ ;很难被拉伸,说明分子间有 _______ 。
(2)玻璃熔化成液体后具有流动性,说明液体分子间的作用力比固体的 _____ (填“大”或“小”)。
(3)如图所示工艺品“小马”在不小心被摔断后,断裂部位不能复原,是因为________(填选项前的字母)。
A.分子间存在斥力
B.分子间作用力微弱
5.下列生活中的物理知识中
(1)电视机的遥控器是利用____来控制电视机的;
(2)浴室里有热水管道和冷水管道,现发现一根管道有“出汗”现象,这是物态变化中____现象,由此可判断该管道是____管道(选填“热水”或“冷水”);
(3)在高档的腈纶地毯中,加入金属丝,让人们在冬天也能舒适使用地毯,这是主要是防止____现象对人们的影响。
6.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)。
7.壁虎之所以能吸附在物体表面,是因为壁虎的脚掌上长满了被称为“刚毛”的细微绒毛,每根刚毛末端又有成百上千个直径仅0.25微米的凸出物。这种精细表面结构使刚毛和物体分子距离极近,从而产生了分子引力。鉴于此,科学家研发了“纳米微吸胶”,这种粘胶材料的表面类似平面“绒”布,把这种材料如图(a所示贴在手机支架上,当“纳米微吸胶”接触到手机的平滑背面,就能如图(b)所示牢牢的“粘”住手机。根据上述信息:
①“纳米微吸胶”能“粘”住手机,是由于_____________的作用;
A.大气压力 B.分子引力 C.磁力
②请判断:“纳米微吸胶”________________(能/不能)“粘”牢帆布笔袋。
8.“电”给我们的生活提供了许多便利,也需要我们细心观察与防范。
(1)通常情况下,下列厨房用品属于导体的是( )
A.玻璃碗 B.金属勺 C.塑料杯 D.陶瓷盘
(2)教室里的电风扇叶片上有不少灰尘,这是因为风扇叶片转动时与空气___________起电,所以灰尘容易附着在风扇叶片上。
9.阳光明媚的春天,漫步在公园中:
(1)空气中弥漫着花香,这是________现象。公园里鲜花的生长________(选填“属于”或“不属于”)分子的热运动。
(2)为了防花粉,我们戴的N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布,在生产过程中通过处理,熔喷布携带大量电荷,能够________(选填“吸引”或“排斥”)空气中的轻小物体。这类口罩使用后通过水洗________(选填“能”或“不能”)继续使用。
(3)水杯中装有质量为1kg的水,水很难被压缩说明分子间存在________,如果将水杯中的水倒去一半后,剩余水的比热容________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.经科学研究发现,两个带电小球所带电荷量分别为q1、q2,当它们之间的距离为r(远大于小球直径)时,它们之间的作用力,其中常量k=9×109N·m2/C2。
(1)如图1,将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上,若甲球带正电荷、乙球带负电荷,则它们之间的作用力为______力(选填“引”或者“斥”),此时两球将相互______(选填“靠近”或者“远离”)。
(2)如图2,为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球的球心连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止。则丙球应该带______电荷(选填“正”或者“负”),且丙球的电荷量q3______(选填“>”、“<”或者“=”)乙球的电荷量q2。
11.当人们烤昭通小肉串时,小肉串散发出扑鼻的香味儿,这是__________现象;我们走进公园能闻到花的香味,说明分子在__________。
12.唐朝诗人李白的《夜宿山寺》写到“危楼高百尺,手可摘星辰。不敢高声语,恐惊天上人。”我们看到的星光绝大多数都来自宇宙中的恒星。除太阳外,距离我们最近的恒星是比邻星。太阳只是银河系中几千亿颗恒星中的一员,尽管光在真空中传播速度是,太阳发出的光,要经过才能到达地球。即便一束光穿越银河系也需要十万年的时间。求:
(1)光在真空中1年里传播的距离叫做光年,光年是_____(选填“时间”或“长度”)的单位;“不敢高声语”指的是声音的_____(选填“音调”“音色”或“响度”)小。高声说话也不可能传到天上人的耳朵,因为_____;
(2)计算太阳到地球的距离是多少?
(3)为实现我国的探月计划、已知地球和月球间的平均距离约是千米,则向月球发射的激光到达月球表面再返回到地球的时间需要多少秒?
13.学习了电荷间的相互作用之后,小沈同学大胆地猜想,电荷间相互作用力的大小是否与两电荷所带的电荷量和它们之间的距离有关呢?于是他用如图甲所示装置,做起了实验,Q是一个带正电的物体,把系在细线上的带正电的小球先后挂在A、B、C三处,比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小。回答下列问题:
(1)这个力的大小是通过_______显示出来的。
(2)为使实验现象更明显,悬挂在细线上的小球应用_______(选填“小钢球”或“塑料泡沫小球”)。
(3)根据实验现象,可得出结论:电荷量一定时,_______,电荷间相互作用力越大。
(4)做完以上实验后,用另一个小球靠近带正电的物体Q时,情景如图乙所示,则另一个小球的带电情况可能是_______。
14.按要求填空。
(1)如图甲所示,用天平测量小球的质量时,操作错误的是___________;
(2)如图乙所示,弹簧测力计的示数为___________N;
(3)如图丙所示,压紧两铅柱使它们压在一起,在下面悬挂一钩码也不能把两铅柱分开,说明固体分子间存在___________;
(4)如图丁所示,当用带电的塑料棒靠近铝箔条的一端时,塑料棒和铝箔条相互吸引,则塑料棒和铝箔条带___________(选填“同种”或“异种”)电荷。
15.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,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。
【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______,该结构带______电;
(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
C.原子内部有一个体积特别大的中心结构
(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.道耳顿模型特点:不可再分的实心球体
B.汤姆生模型特点:正负电荷均匀分布
C.卢瑟福模型特点:核位于原子中心,质量集中在核上
16.雾霾天气的主要污染物是PM2.5,PM2.5是大气中直径小于等于2.5μm的颗粒悬浮物,它们在空中浮动,很难自然沉降到地面,吸入后会进入血液对人体形成危害。某公司的科研队伍成功研制出PM2.5净化器,其原理如图所示。则:闭合开关S1、S2后:
(1)风扇旋转吸入空气,气流外侧A处的颗粒物也被吸入净化器。颗粒物很快会被金属网C吸引,这是因为___________。颗粒物接触金属网C后会带上负电。带电颗粒物很快又会离开金属网C,这是因为___________。离开金属网C后,颗粒物很快又被带有正电荷的棉芯D牢牢粘住,这是因为___________。
(2)PM2.5在空气中的运动属于___________(选填“机械运动、分子热运动”);
17.长春54路文旅专列,以长春有轨电车为载体,融合了城市多种文化元素,传播美好生活方式。
(1)专列上的扶手做的较宽大,这样可以__________压强。咖啡的香味弥漫整节车厢,这是__________现象;
(2)专列驶离站台时,若以专列为参照物,站台是__________的;专列匀速转弯时,其运动状态__________;
(3)专列上讲解员的讲解,让游客对沿途景点的文化有了更多的了解,说明声能传递__________;
(4)专列运行全长15.28km,运行时间60min,则专列运行全程的平均速度为__________m/s(小数点后保留两位数字);
(5)傍晚,专列内的小飞通过玻璃窗看到的桌面上的“台灯”,是由于光的__________形成的__________像。
18.小智同学在错题笔记中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处,分析错因并写出正确的解答过程。
错题记录
错题改正
“金箔工艺”是国家级非物质文化遗产,手工打造的金箔轻薄柔软,不便用手直接拿取。正确拿取的方法是,先手持羽毛扫过纸垫,如图甲所示;再将羽毛靠近工作台上方不带电的金箔,羽毛即可将金箔吸住,如图乙所示。请分析羽毛吸起金箔的原因。
答:手持羽毛轻轻扫过纸垫,羽毛与纸垫摩擦,正电荷在两者间发生转移,使得羽毛带了电,由于带电体会吸引轻小物体,靠近金箔,便可将金箔吸往。
错误之处:____;
错因分析:_____;
正确解答:__________。
19.我们知道组成物质的分子很小,肉眼看不见,那么我们如何通过身边的器材来估测下分子的直径呢?实验步骤和原理如下:
(1)实验的研究对象是油酸分子,我们在实验前可以通过注射器测量出每一滴油酸的体积为7.6×10-6cm3;
(2)把一滴油酸滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后形成单层分子油膜,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓。随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图2所示;坐标纸中正方形方格的边长为2cm;我们可以数出轮廓内的方格数(格子未满半个的不计入格数,超过半个的算一格)从而估测出这个油膜的面积是 _____cm2;
(3)假设这层油膜是按如图1所示,由每个油酸分子紧密排列组成的,则我们就可以估测出油酸分子的直径大约为 _____cm。
20.某同学在错题记录本上记录了如下错题,请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
我们知道,不同物质的原子核束缚电子的本领不同,当两个物体摩擦时,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。下图是部分物质的原子核对电子束缚本领强弱的排序,当用丝绸摩擦过的石蜡棒靠近一个轻质小球时,小球被吸引。请你推测该轻质小球的带电情况,并说明理由。
答:该轻质小球不带电。由图可知,石蜡原子核对电子的束缚本领比丝绸强,石蜡棒与丝绸摩擦后,石蜡棒得到电子带负电。因为带电体可以吸引轻小物体,所以被石蜡棒吸引的轻质小球不带电。
错误之处:_______
错因分析:_______
正确解答:_______
21.如图所示,用与丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器的金属球,验电器的金属箔片张开一定的角度。请你从上述情景中提出一个物理问题,要求运用电学知识进行解释。不要与示例重复。
(示例)问题:验电器的金属箔片张开的瞬间,为什么其电流方向从玻璃棒到金属箔片?
解释:物理学上规定,正电荷定向移动的方向为电流方向。
问题:_____?
解释:_____。
22.扩散现象跟人们的生活密切相关,它有时对人们有益,有时对人们有害。如:A.冲泡咖啡时,会闻到香味;B.进入有人吸烟的房间,会闻到烟味;C.用盐水腌制鸭蛋,鸭蛋变咸。
(1)上述实例中,有害的是_________。
(2)扩散现象表明,一切物质的分子在__________。
(3)用热水和冷水冲泡咖啡时,闻到的香味浓度不同,这是因为_________。
23.为了说明分子之间有引力,小明在实验室用两个紧压在一起的铅柱做实验。如图所示,铅柱A和铅柱B所受的重力均为2N,两个铅柱接触面的面积为;当悬挂重物所受的重力为25N时,两个铅柱没有被拉开,于是小明认为这个实验说明了分子之间存在引力。小华观测到该实验室的大气压为,于是她认为两个铅柱之所以没被拉开,是因为大气压的作用。请你利用所学知识和上述数据判断小明做的铅柱实验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推理过程和结论,并画出相应的受力分析图。
24.汤姆生在1898年提出:带正电的物质均匀地分布在整个原子球体之中,而带负电的电子则均匀镶嵌其中。汤姆生的这个原子模型我们称之为______(选填字母)。
A.葡萄干蛋糕模型
B.行星模型
C.电子云模型
卢瑟福在1909年用如图所示的实验装置,把带正电的氢原子核(又称α粒子)射向厚度为10-6米的金箔,发现绝大多数α粒子穿过金箔后几乎沿原方向前进,而平均的α粒子会发生大角度的偏转或被弹回。
从汤姆生提出的原子模型进行推理:在α粒子进入原子后,由于电子的质量只有α粒子的,它对α粒子的影响如同灰尘撞枪弹。而正电荷均匀分布在整个原子中,α粒子穿过原子时受到各方向正电荷对它的斥力会相互平衡。
基于以上推理,对于“α粒子会发生大角度的偏转或被弹回”的现象:均匀镶嵌的电子______产生这一现象原因,均匀分布的正电荷______产生这一现象原因。(均选填“是”或“不是”)因此,汤姆生的原子模型理论______(选填“能”或“不能”)解释上述现象。
25.如下图是反映某种物质在固、液、气三种状态的微观模型。
(1)寒冷的清展,北方窗户上经常看到玻璃上有美丽的冰花,它是由图的___________状态直接变成图的___________状态,发生的物态变化名称为___________,此过程需要___________(填“吸收”或“放出”)热量,一般出现在窗户___________(填“内侧”或“外侧”)。
(2)下列事例中所发生的物态变化与这一过程相同的是___________(填序号)。
①固体清香剂用了一段时间后变小
②打开冰箱冷冻室的门,可看到有“白气”冒出
③新鲜的蔬菜放置两天后因失去水分而萎缩
④冰棍拿出冰柜后,包装袋上出现了一层雪白的“霜”
(3)若我们用潮湿的抹布去擦这片窗户,抹布会粘在上面又是为什么呢?请用物理知识解释原因:___________。
26.随着环保意识的增强,人们对可吸入颗粒物PM2.5的关注度日益提高,PM2.5是直径小于或等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中浓度越高,就代表空气污染越严重。综合实践小组的同学对学校边的污染情况进行了调查,并到环保监测部门获取了学校附近某监测站记录的数据(空气监测仪上每隔两小时记录的PM2.5参数)如表所示:
时间
6:00
8:00
10:00
12:00
14:00
16:00
18:00
20:00
22:00
PM2.5/(μg/m3)
40
80
100
140
110
120
140
90
80
(1)PM2.5在大气中漫游______(选填“是”或“不是”)分子的无规则运动。
(2)请你根据表中的数据,在图中绘制出PM2.5参数随时间t变化的图象。
(3)分析图象,可以获取的信息有______(写出一条即可)。
27.2024年1月9日,我国成功发射首颗宇宙黑洞探测卫星——“爱因斯坦探针”卫星,该卫星主要是用来揭示作为宇宙黑洞主体的、各种尺度上的宁静“潜伏”黑洞,是国际上首个真正的宽视场X射线聚焦成像望远镜,比其他X射线聚焦成像望远镜的观测范围扩大了100倍或更多。该卫星能探测到距离地球8亿光年的类星体的X射线,是我国打造出的又一个“太空利器”。
(1)在人造地球卫星上安装天文望远镜,用来进行天文观测,这样做是为了使观测的数据更为精确些。请你用学过的知识解释,为什么会更精确些?
(2)已知光在真空中每秒传播3.0×108m,1年按3.1×107s计算,则距离地球8亿光年的类星体发出的光到达地球时,在太空传播了约多少km?
28.人类认识电荷来源于身边的静电现象。
(1)毛皮摩擦过的橡胶棒带_____________(“正”或“负”)电荷;
(2)下列物体不能被该橡胶棒吸引的是( )
A.头发 B.纸屑 C.一整块橡皮 D.细小水流
(3)静电复印的原理是使墨粉和纸张同时带上异种电荷相互______实现的(“吸引”或“排斥”)。
(4)小华出去游玩的途中观察到高速公路上运送汽油的油罐车都有一条拖地的铁链,请用相关知识解释这样做的道理。_____________。
29.如图所示为交警检测驾驶员是否酒驾、醉驾所用的酒精测试仪的原理图,其中R0是定值电阻,R1是酒精气体传感器,它的阻值随酒精气体浓度变化的图像如图乙所示,当对着R1呼气时,由电压表改装的仪表既可显示出被侧者呼出的酒精气体浓度大小。
(1)在一次交通勘察时,交警还未打开出门,就闻到了浓浓的酒味,从物理学的角度来说,这属于_____现象;若酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,交警在对驾驶员进行呼气测试时,显示其酒精气体浓度为0.4mg/mL。则该司机_____(选填“是”或“不是”)酒驾。
(2)请分析:随着酒精气体浓度的变化,测试仪(电压表)的示数如何变化?__________ 。
30.秋天的夜晚可以在东北方向的天空找一个亮斑,看起来像个纺锤,那就是仙女座大星云,如图所示。它是北半球唯一可用肉眼看到的银河外星系,与我们的距离是225万光年。我国天琴团队成功实现了地月距离的激光精确测量,并且获得了月面上五个反射镜的回波信号,因此,我国成为第五个实现地月激光测量的国家。根据以上材料回答下面问题。
(1)光年是 ___________的单位,它等于光在 ___________传播的 ___________;
(2)假设我国天琴团队在测量地月距离时,某次测量中发射的激光束经过2.56s返回地球,则地球到月球的距离是多少?( )
(3)如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑,它要经过多少时间才能跑完这段路程?( )
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第十章 从粒子到宇宙(综合题30道)
1.请补充以下实验内容:
(1)如图甲所示,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两个铅柱就会结合起来,下面吊一个重物都不能把它们拉开,这说明分子间存在___________力。若铅块压得不够紧,实验很难成功,这说明分子间作用力的大小与分子间的___________有关;
(2)如图乙所示,温度计的示数是___________℃;
(3)如图丙所示,测量物体质量前,首先调节天平横梁平衡,把游码拨至标尺最左端的零刻度线处,静止时发现指针情形如图丙所示,应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡。
【答案】 引 距离 8 右
【详解】(1)[1][2]将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,说明分子间存在引力,若铅块压得不够紧,分子间的距离较大,分子间作用力小,实验很难成功,这说明分子间作用力的大小与分子间的距离有关。
(2)[3]图乙中温度计的分度值为1℃,因此图乙中的温度值为8℃。
(3)[4]静止时图丙中指针在分度盘中央的左侧,则右盘高,平衡螺母应向右调节。
2.小明同学学习了电荷之后,在成长笔记中记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
有甲、乙、丙三个轻质小球,用细线悬挂起来,它们之间的相互作用情况如图1、2所示,已知甲球带正电荷,请分析乙、丙两个小球的带电情况。
解:已知甲球带正电荷,由图1可知,甲、乙两球相互排斥,根据电荷间相互作用规律可知乙球带正电;由图2可知,乙、丙两球相互吸引,根据电荷间相互作用规律可知丙球一定带负电荷。
错误之处:______。
错因分析:______。
正确答案:______。
【答案】 见详解 见详解 见详解
【详解】[1][2]根据电荷间相互作用规律可知,相互排斥一定是同种电荷;相互吸引可能是异种电荷相互吸引,也可能是带电体吸引轻小物体;题干中,乙、丙两球相互吸引,丙球一定带负电荷,是错误的。
[3]乙球带正电,乙、丙两球相互吸引,由于异种电荷相互吸引,所以丙球可能带负电;由于带电体可以吸引轻小物体,所以丙球还可能不带电;综上所述,丙球可能带负电,也可能不带电。
3.阅读短文,回答问题。
材料1:天然气是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。在石油地质学中,通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主,并含有非烃气体。它是优质燃料和化工原料,由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料,运输天然气的罐车常常连接一根铁链接地,这样可以将运输过程因摩擦起电而使罐体带上的正电中和掉,防止火灾发生。
材料2:“页岩气”是指附存于有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气,其中甲烷的含量为80%~99.9%,主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃口和化工生产等,用途广泛。我国“页岩气”可采储量大,生产周期长,一般为30~50年,具有较高的工业经济价值。
(1)“页岩气”的主要成分是______;
(2)运输天然气罐体容易_______(选填“得到”或“失去”)电子,运输过程中铁链接地,因为大地是______(选填“导体”或“绝缘体”),中和过程中其电流方向______________(选填“从罐车到大地”或“从大地到罐车”);
(3)在一标准大气压下,1m3的“页岩气”中甲烷完全燃烧至少放出的热量为________)。(甲烷的热值取
【答案】(1)甲烷
(2) 失去 导体 从罐车到大地
(3)3.36×107J
【详解】(1)“页岩气”中甲烷的含量为80%~99.9%,所以其主要成分是甲烷。
(2)[1]摩擦起电的实质是电子的转移,得电子的物体带负电,失电子的物体带正电,故运输天然气罐体容易失去电子而带正电。
[2][3]由于铁链和大地是导体,大地上的电子通过铁链转移到带正电的罐体上,正负电荷中和,防止放电产生火灾。电流方向规定为正电荷定向移动的方向,而正电荷定向移动的方向与负电荷(电子)定向移动的方向相反,可知中和过程中其电流方向是从罐车到大地。
(3)在一标准大气压下,1m3的“页岩气”中甲烷完全燃烧至少放出的热量为
Q=qV=4.2×107J/m7×1m3×80%=3.36×107J
4.民间艺人将玻璃熔化后,可制作出如图所示的工艺品,请据此回答下列问题.
(1)坚硬的玻璃在熔化前,很难被压缩,说明分子间有 _______ ;很难被拉伸,说明分子间有 _______ 。
(2)玻璃熔化成液体后具有流动性,说明液体分子间的作用力比固体的 _____ (填“大”或“小”)。
(3)如图所示工艺品“小马”在不小心被摔断后,断裂部位不能复原,是因为________(填选项前的字母)。
A.分子间存在斥力
B.分子间作用力微弱
【答案】(1) 斥力 引力
(2)小
(3)B
【详解】(1)[1][2]分子间同时存在引力和斥力。当分子间距离很小时,表现为斥力;当分子间距离稍大时,表现为引力。坚硬的玻璃在熔化前,很难被压缩,这是因为分子间距离较小,此时分子间表现为斥力,所以说明分子间有斥力;很难被拉伸,是因为分子间存在引力来阻碍被拉伸,所以说明分子间有引力。
(2)固体分子间的作用力较大,分子排列紧密,有固定的形状和体积;液体分子间的作用力较小,分子可以在一定范围内自由移动,具有流动性。玻璃熔化成液体后具有流动性,这表明液体分子间的作用力比固体的小。
(3)当分子间距离很大时,分子间的作用力非常微弱。工艺品“小马”在不小心被摔断后,断裂部位的分子间距离很大,分子间作用力微弱,所以不能复原,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
5.下列生活中的物理知识中
(1)电视机的遥控器是利用____来控制电视机的;
(2)浴室里有热水管道和冷水管道,现发现一根管道有“出汗”现象,这是物态变化中____现象,由此可判断该管道是____管道(选填“热水”或“冷水”);
(3)在高档的腈纶地毯中,加入金属丝,让人们在冬天也能舒适使用地毯,这是主要是防止____现象对人们的影响。
【答案】 红外线 液化 冷水 静电
【详解】[1]据红外线和紫外线在生活中的应用可知,家里的电视机遥控器是利用来红外线实现对电视机的遥控的。
[2]在充满大量水蒸气的浴室内,因为浴室内大量温度较高的水蒸气,当其遇到温度较低的冷水管会液化成小水滴附着在管上,所以有“出汗”现象出现的是冷水管。
[3]在冬天,腈纶地毯容易摩擦,产生静电,加入金属丝,可有效防止静电现象对人们的影响。
6.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)。
【答案】 原子核 C
【详解】(1)[1]由材料可知,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)[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C,是因为粒子都带正电荷,轨迹应该是和D相似,向上偏转。
7.壁虎之所以能吸附在物体表面,是因为壁虎的脚掌上长满了被称为“刚毛”的细微绒毛,每根刚毛末端又有成百上千个直径仅0.25微米的凸出物。这种精细表面结构使刚毛和物体分子距离极近,从而产生了分子引力。鉴于此,科学家研发了“纳米微吸胶”,这种粘胶材料的表面类似平面“绒”布,把这种材料如图(a所示贴在手机支架上,当“纳米微吸胶”接触到手机的平滑背面,就能如图(b)所示牢牢的“粘”住手机。根据上述信息:
①“纳米微吸胶”能“粘”住手机,是由于_____________的作用;
A.大气压力 B.分子引力 C.磁力
②请判断:“纳米微吸胶”________________(能/不能)“粘”牢帆布笔袋。
【答案】 B 不能
【详解】①[1]“纳米微吸胶”与手机的平滑背面相接触,“纳米微吸胶”与手机表面分子间的距离非常近,“纳米微吸胶”分子和手机分子之间存在相互作用的引力,所以能“粘”住手机,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
②[2]“纳米微吸胶”与平滑面相接触,分子间的距离小,引力较大,但帆布笔袋的表面粗糙,分子间的距离较远,分子间的引力较小,不能“粘”牢帆布笔袋。
8.“电”给我们的生活提供了许多便利,也需要我们细心观察与防范。
(1)通常情况下,下列厨房用品属于导体的是( )
A.玻璃碗 B.金属勺 C.塑料杯 D.陶瓷盘
(2)教室里的电风扇叶片上有不少灰尘,这是因为风扇叶片转动时与空气___________起电,所以灰尘容易附着在风扇叶片上。
【答案】(1)B
(2)摩擦
【解析】【小题1】导体是指容易导电的物质,如金属、人体、大地、电解质溶液等,而绝缘体则是不容易导电的物质,如塑料、玻璃、陶瓷、橡胶等,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小题2】风扇叶片高速旋转时,会与空气发生摩擦。摩擦过程中,叶片和空气之间发生电子转移,使叶片带电(通常是静电)。这种现象称为摩擦起电。带电的叶片会吸引轻小的物体,如灰尘(带电体能吸引不带电的轻小物体),所以灰尘容易附着在叶片上。
9.阳光明媚的春天,漫步在公园中:
(1)空气中弥漫着花香,这是________现象。公园里鲜花的生长________(选填“属于”或“不属于”)分子的热运动。
(2)为了防花粉,我们戴的N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布,在生产过程中通过处理,熔喷布携带大量电荷,能够________(选填“吸引”或“排斥”)空气中的轻小物体。这类口罩使用后通过水洗________(选填“能”或“不能”)继续使用。
(3)水杯中装有质量为1kg的水,水很难被压缩说明分子间存在________,如果将水杯中的水倒去一半后,剩余水的比热容________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 扩散 不属于
(2) 吸引 不能
(3) 斥力 不变
【详解】(1)[1]空气中弥漫着花香,这是花香分子进入到空气中,发生了扩散现象
[2]公园里鲜花的生长不涉及植物整体位置的移动,故不属于分子热运动。
(2)[1]带电体具有吸引轻小物体的性质,当熔喷布携带大量电荷后会吸引空气中的轻小物体。
[2]生活用水是导体,水洗后使带电的口罩不带电,导致口罩失去过滤效果的功能,故不能继续使用。
(3)[1]水很难被压缩,是由于分子间存在斥力。
[2]比热容是物质的一种特性,与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关,故将1kg的水倒去一半后,剩余水的比热容不变。
10.经科学研究发现,两个带电小球所带电荷量分别为q1、q2,当它们之间的距离为r(远大于小球直径)时,它们之间的作用力,其中常量k=9×109N·m2/C2。
(1)如图1,将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上,若甲球带正电荷、乙球带负电荷,则它们之间的作用力为______力(选填“引”或者“斥”),此时两球将相互______(选填“靠近”或者“远离”)。
(2)如图2,为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球的球心连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止。则丙球应该带______电荷(选填“正”或者“负”),且丙球的电荷量q3______(选填“>”、“<”或者“=”)乙球的电荷量q2。
【答案】 引 靠近 正 >
【详解】(1)[1][2]甲球带正电荷、乙球带负电荷,因异种电荷相互吸引,所以它们之间的作用力为引力,相互靠近。
(2)[3][4]甲球受到乙球的引力向右,甲球要静止,则应受到丙球向左的排斥力,甲球带正电荷,所以丙球也应带正电荷,因为乙对甲引力和丙对甲斥力大小相等,丙和甲距离大于乙和甲距离,根据可知,丙电量要大于乙。
11.当人们烤昭通小肉串时,小肉串散发出扑鼻的香味儿,这是__________现象;我们走进公园能闻到花的香味,说明分子在__________。
【答案】 扩散 做无规则运动
【详解】[1][2]小肉串散发出扑鼻的香味儿为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
12.唐朝诗人李白的《夜宿山寺》写到“危楼高百尺,手可摘星辰。不敢高声语,恐惊天上人。”我们看到的星光绝大多数都来自宇宙中的恒星。除太阳外,距离我们最近的恒星是比邻星。太阳只是银河系中几千亿颗恒星中的一员,尽管光在真空中传播速度是,太阳发出的光,要经过才能到达地球。即便一束光穿越银河系也需要十万年的时间。求:
(1)光在真空中1年里传播的距离叫做光年,光年是_____(选填“时间”或“长度”)的单位;“不敢高声语”指的是声音的_____(选填“音调”“音色”或“响度”)小。高声说话也不可能传到天上人的耳朵,因为_____;
(2)计算太阳到地球的距离是多少?
(3)为实现我国的探月计划、已知地球和月球间的平均距离约是千米,则向月球发射的激光到达月球表面再返回到地球的时间需要多少秒?
【答案】(1) 长度 响度 真空不能传声
(2)
(3)
【详解】(1)[1]光在真空中1年里传播的距离叫做光年,因此光年是长度单位。
[2]“不敢高声语”指声音的强弱,响度表示声音的强弱,因此“不敢高声语”指的是声音的响度小。
[3]由于真空不能传声,因此高声说话也不可能传到天上的人耳中。
(2)太阳到地球的距离为
(3)已知地球和月球间的距离
由可得,向月球发射的激光到达月球再返回到地面需要时间为
13.学习了电荷间的相互作用之后,小沈同学大胆地猜想,电荷间相互作用力的大小是否与两电荷所带的电荷量和它们之间的距离有关呢?于是他用如图甲所示装置,做起了实验,Q是一个带正电的物体,把系在细线上的带正电的小球先后挂在A、B、C三处,比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小。回答下列问题:
(1)这个力的大小是通过_______显示出来的。
(2)为使实验现象更明显,悬挂在细线上的小球应用_______(选填“小钢球”或“塑料泡沫小球”)。
(3)根据实验现象,可得出结论:电荷量一定时,_______,电荷间相互作用力越大。
(4)做完以上实验后,用另一个小球靠近带正电的物体Q时,情景如图乙所示,则另一个小球的带电情况可能是_______。
【答案】(1)细线偏离竖直方向的角度
(2)塑料泡沫小球
(3)电荷间距离越小
(4)带负电或者不带电
【详解】(1)在小球质量一定的情况下,细线与竖直方向的夹角越大,小球受到的电荷间作用力越大,这个力的大小可以通过细线与竖直方向的夹角大小显示出来,这种研究方法称之为转换法。
(2)为使实验现象更明显,悬挂在丝线上的小球应选用质量较小的塑料泡沫小球。
(3)由图知,A处小球偏转角度最大,C处小球偏转角度最小,故可得出结论:在电荷量一定的情况下,电荷间的距离越小,电荷间的作用力越大。
(4)电荷间的相互作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,相互排斥的一定是同种电荷,但相互吸引的可能是异种电荷,也可能一个带电,另一个不带电。
14.按要求填空。
(1)如图甲所示,用天平测量小球的质量时,操作错误的是___________;
(2)如图乙所示,弹簧测力计的示数为___________N;
(3)如图丙所示,压紧两铅柱使它们压在一起,在下面悬挂一钩码也不能把两铅柱分开,说明固体分子间存在___________;
(4)如图丁所示,当用带电的塑料棒靠近铝箔条的一端时,塑料棒和铝箔条相互吸引,则塑料棒和铝箔条带___________(选填“同种”或“异种”)电荷。
【答案】 用手拿砝码 2.4 引力 异种
【详解】(1)[1]砝码需要用镊子夹取;由图甲可知,用天平测量小球的质量时,操作错误的是用手拿砝码。
(2)[2]由图乙可知,该弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为2.4N。
(3)[3]分子间存在引力和斥力;压紧两铅柱使它们压在一起,在下面悬挂一钩码也不能把两铅柱分开,说明固体分子间存在引力。
(4)[4]由异种电荷相互吸引可知,塑料棒和铝箔条相互吸引,则塑料棒和铝箔条带异种电荷。
15.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,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。
【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______,该结构带______电;
(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
C.原子内部有一个体积特别大的中心结构
(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.道耳顿模型特点:不可再分的实心球体
B.汤姆生模型特点:正负电荷均匀分布
C.卢瑟福模型特点:核位于原子中心,质量集中在核上
【答案】 原子核 正 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,大多数发生偏转,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,因为α粒子带正电,能使α粒子偏转甚至弹回,说明原子核带正电,同种电荷相互排斥。
(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,故AC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,故图C符合题意。
16.雾霾天气的主要污染物是PM2.5,PM2.5是大气中直径小于等于2.5μm的颗粒悬浮物,它们在空中浮动,很难自然沉降到地面,吸入后会进入血液对人体形成危害。某公司的科研队伍成功研制出PM2.5净化器,其原理如图所示。则:闭合开关S1、S2后:
(1)风扇旋转吸入空气,气流外侧A处的颗粒物也被吸入净化器。颗粒物很快会被金属网C吸引,这是因为___________。颗粒物接触金属网C后会带上负电。带电颗粒物很快又会离开金属网C,这是因为___________。离开金属网C后,颗粒物很快又被带有正电荷的棉芯D牢牢粘住,这是因为___________。
(2)PM2.5在空气中的运动属于___________(选填“机械运动、分子热运动”);
【答案】(1) 带电物体具有吸引轻小物体的性质 同种电荷互相排斥 异种电荷相互吸引
(2)机械运动
【详解】(1)[1]已知带电物体能够吸引轻小的物体,由图可知金属网C带电,所以能够吸引这些微小颗粒物。
[2]由图可知金属网带负电,所以颗粒物与金属网接触后与金属网带同种电荷,即带负电;根据同种电荷相互排斥的原理,它们会很快分开。
[3]颗粒物带负电,棉芯D带正电,颗粒物向带有正电荷的棉芯D运动,这是因为异种电荷相互吸引。
(2)分子很小,而PM2.5颗粒物比分子大很多,所以PM2.5在空中做无规则运动不属于分子的运动,属于机械运动。
17.长春54路文旅专列,以长春有轨电车为载体,融合了城市多种文化元素,传播美好生活方式。
(1)专列上的扶手做的较宽大,这样可以__________压强。咖啡的香味弥漫整节车厢,这是__________现象;
(2)专列驶离站台时,若以专列为参照物,站台是__________的;专列匀速转弯时,其运动状态__________;
(3)专列上讲解员的讲解,让游客对沿途景点的文化有了更多的了解,说明声能传递__________;
(4)专列运行全长15.28km,运行时间60min,则专列运行全程的平均速度为__________m/s(小数点后保留两位数字);
(5)傍晚,专列内的小飞通过玻璃窗看到的桌面上的“台灯”,是由于光的__________形成的__________像。
【答案】(1) 减小 扩散
(2) 运动 改变
(3)信息
(4)4.24
(5) 反射 虚
【解析】【小题1】[1]专列上的扶手做的较宽大,这是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
[2]咖啡的香味弥漫整节车厢,属于扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
【小题2】[1]专列驶离站台时,若以专列为参照物,站台相对于列车的位置发生改变是运动的。
[2]专列匀速转弯时,运动方向发生了变化,即运动状态改变。
【小题3】声音可以传递信息也可以传递能量;专列上讲解员的讲解,说明声能传递信息。
【小题4】专列运行全长15.28km,运行时间60min,则全程的平均速度为
【小题5】[1][2]玻璃窗相当于平面镜,平面镜成像原理是光的反射,因此通过玻璃窗看到的桌面上的“台灯”是由于光的反射形成的虚像。
18.小智同学在错题笔记中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处,分析错因并写出正确的解答过程。
错题记录
错题改正
“金箔工艺”是国家级非物质文化遗产,手工打造的金箔轻薄柔软,不便用手直接拿取。正确拿取的方法是,先手持羽毛扫过纸垫,如图甲所示;再将羽毛靠近工作台上方不带电的金箔,羽毛即可将金箔吸住,如图乙所示。请分析羽毛吸起金箔的原因。
答:手持羽毛轻轻扫过纸垫,羽毛与纸垫摩擦,正电荷在两者间发生转移,使得羽毛带了电,由于带电体会吸引轻小物体,靠近金箔,便可将金箔吸往。
错误之处:____;
错因分析:_____;
正确解答:__________。
【答案】 正电荷在两者间发生转移 不明确摩擦起电的实质 手持羽毛轻轻扫过纸垫,羽毛与纸垫摩擦,电子在两者间发生转移,使得羽毛带了电,由于带电体会吸引轻小物体,靠近金箔,便可将金箔吸往
【详解】[1][2][3]在摩擦起电的过程中,发生转移的电荷是电子,即负电荷,因此错误之处是正电荷在两者间发生转移,错误的原因是不明确摩擦起电的实质,是电子的转移,因此改正后的正确解答应是手持羽毛轻轻扫过纸垫,羽毛与纸垫摩擦,电子在两者间发生转移,使得羽毛带了电,由于带电体会吸引轻小物体,靠近金箔,便可将金箔吸往。
19.我们知道组成物质的分子很小,肉眼看不见,那么我们如何通过身边的器材来估测下分子的直径呢?实验步骤和原理如下:
(1)实验的研究对象是油酸分子,我们在实验前可以通过注射器测量出每一滴油酸的体积为7.6×10-6cm3;
(2)把一滴油酸滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后形成单层分子油膜,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓。随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图2所示;坐标纸中正方形方格的边长为2cm;我们可以数出轮廓内的方格数(格子未满半个的不计入格数,超过半个的算一格)从而估测出这个油膜的面积是 _____cm2;
(3)假设这层油膜是按如图1所示,由每个油酸分子紧密排列组成的,则我们就可以估测出油酸分子的直径大约为 _____cm。
【答案】 228 3.3×10-8
【详解】(2)[1]由图可知,面积超过正方形一半的正方形个数为57个,一个小正方形的面积
S1=2cm×2cm=4cm2
则油酸膜的面积
S=57×4cm2=228cm2
(3)[2]每一滴油滴的体积为7.6×10-6cm3,把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,油膜的厚度近似等于油酸分子的直径
20.某同学在错题记录本上记录了如下错题,请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
我们知道,不同物质的原子核束缚电子的本领不同,当两个物体摩擦时,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。下图是部分物质的原子核对电子束缚本领强弱的排序,当用丝绸摩擦过的石蜡棒靠近一个轻质小球时,小球被吸引。请你推测该轻质小球的带电情况,并说明理由。
答:该轻质小球不带电。由图可知,石蜡原子核对电子的束缚本领比丝绸强,石蜡棒与丝绸摩擦后,石蜡棒得到电子带负电。因为带电体可以吸引轻小物体,所以被石蜡棒吸引的轻质小球不带电。
错误之处:_______
错因分析:_______
正确解答:_______
【答案】 该轻质小球不带电 见解析 见解析
【详解】[1]错误之处:该轻质小球不带电
[2]错因分析:错误地认为带电体只可以吸引轻小物体,没有考虑到异种电荷相互吸引
[3]正确解答:该轻质小球不带电或带正电。由图可知,石蜡原子核对电子的束缚本领比丝绸强,石蜡棒与丝绸摩擦后,石蜡棒得到电子带负电。因为带电体可以吸引轻小物体且异种电荷相互吸引,所以被石蜡棒吸引的轻质小球可能不带电或带正电。
21.如图所示,用与丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器的金属球,验电器的金属箔片张开一定的角度。请你从上述情景中提出一个物理问题,要求运用电学知识进行解释。不要与示例重复。
(示例)问题:验电器的金属箔片张开的瞬间,为什么其电流方向从玻璃棒到金属箔片?
解释:物理学上规定,正电荷定向移动的方向为电流方向。
问题:_____?
解释:_____。
【答案】 验电器的金属箔片为什么会张开? 金属箔片因带同种电荷相互排斥而张开。
【详解】[1][2]观察到的现象是金属箔张开了,故可以从这个现象出发,提出问题,进行解答。丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,它与金属球接触时,金属球也带上正电荷。金属是导体,电荷可以传导到两片金属箔上。两片金属箔都带正电,相互排斥而张开。
问题:验电器的金属箔片为什么会张开?
解释:金属箔片因带同种电荷相互排斥而张开。
22.扩散现象跟人们的生活密切相关,它有时对人们有益,有时对人们有害。如:A.冲泡咖啡时,会闻到香味;B.进入有人吸烟的房间,会闻到烟味;C.用盐水腌制鸭蛋,鸭蛋变咸。
(1)上述实例中,有害的是_________。
(2)扩散现象表明,一切物质的分子在__________。
(3)用热水和冷水冲泡咖啡时,闻到的香味浓度不同,这是因为_________。
【答案】(1)B
(2)做无规则运动
(3)温度越高分子运动越剧烈
【详解】(1)进入有人吸烟的房间,会闻到烟味,烟味会危害人体健康,是有害的。
(2)不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散现象。扩散现象表明,一切物质的分子在不停地做无规则运动。
(3)分子的热运动与温度有关,温度越高运动越剧烈。用热水和冷水冲泡咖啡时,闻到的香味浓度不同, 这是因为温度越高分子运动越剧烈。
23.为了说明分子之间有引力,小明在实验室用两个紧压在一起的铅柱做实验。如图所示,铅柱A和铅柱B所受的重力均为2N,两个铅柱接触面的面积为;当悬挂重物所受的重力为25N时,两个铅柱没有被拉开,于是小明认为这个实验说明了分子之间存在引力。小华观测到该实验室的大气压为,于是她认为两个铅柱之所以没被拉开,是因为大气压的作用。请你利用所学知识和上述数据判断小明做的铅柱实验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推理过程和结论,并画出相应的受力分析图。
【答案】见解析
【详解】以铅柱B为对象受力分析如图所示:
已知实验室的大气压为,两个铅柱接触面的面积为,则大气压对铅柱的压力为
悬挂重物所受的重力为,铅柱的重力为,铅柱B与物体的总重力为
因为,所以小明做的铅柱实验不能说明分子之间存在引力。
24.汤姆生在1898年提出:带正电的物质均匀地分布在整个原子球体之中,而带负电的电子则均匀镶嵌其中。汤姆生的这个原子模型我们称之为______(选填字母)。
A.葡萄干蛋糕模型
B.行星模型
C.电子云模型
卢瑟福在1909年用如图所示的实验装置,把带正电的氢原子核(又称α粒子)射向厚度为10-6米的金箔,发现绝大多数α粒子穿过金箔后几乎沿原方向前进,而平均的α粒子会发生大角度的偏转或被弹回。
从汤姆生提出的原子模型进行推理:在α粒子进入原子后,由于电子的质量只有α粒子的,它对α粒子的影响如同灰尘撞枪弹。而正电荷均匀分布在整个原子中,α粒子穿过原子时受到各方向正电荷对它的斥力会相互平衡。
基于以上推理,对于“α粒子会发生大角度的偏转或被弹回”的现象:均匀镶嵌的电子______产生这一现象原因,均匀分布的正电荷______产生这一现象原因。(均选填“是”或“不是”)因此,汤姆生的原子模型理论______(选填“能”或“不能”)解释上述现象。
【答案】 A 不是 不是 不能
【详解】[1]如图所示,汤姆生的这个原子模型,电子均匀分布其中,与葡萄干蛋糕相似,是葡萄干蛋糕模型,故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
[2][3]产生该现象的原因既不是均匀镶嵌的电子也不是均匀分布的正电荷,而是原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上。
[4]汤姆生建立的原子模型,电子和正电荷都是均匀分布的,所以汤姆生的原子模型理论不能解释这个现象。
25.如下图是反映某种物质在固、液、气三种状态的微观模型。
(1)寒冷的清展,北方窗户上经常看到玻璃上有美丽的冰花,它是由图的___________状态直接变成图的___________状态,发生的物态变化名称为___________,此过程需要___________(填“吸收”或“放出”)热量,一般出现在窗户___________(填“内侧”或“外侧”)。
(2)下列事例中所发生的物态变化与这一过程相同的是___________(填序号)。
①固体清香剂用了一段时间后变小
②打开冰箱冷冻室的门,可看到有“白气”冒出
③新鲜的蔬菜放置两天后因失去水分而萎缩
④冰棍拿出冰柜后,包装袋上出现了一层雪白的“霜”
(3)若我们用潮湿的抹布去擦这片窗户,抹布会粘在上面又是为什么呢?请用物理知识解释原因:___________。
【答案】 丙 甲 凝华 放出 内侧 ④ 见解析
【详解】(1)[1][2][3][4][5]冰花的形成是屋内温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃内表面放热凝华而形成的小冰晶,即冰花是由图的丙状态直接变成图甲的状态,发生的物态变化名称为凝华,此过程需要放出热量,一般出现在窗户内侧。
(2)[6]①固体清香剂用了一段时间后变小是因为固态的清香直接变成气态,属于升华现象;
②打开冰箱冷冻室的门,冷冻室门附近的水蒸气遇冷放出热量液化成小水滴,即看到有“白气”冒出;
③新鲜的蔬菜放置两天后就会变蔫是因为蔬菜中的水分蒸发了,属于汽化现象。
④霜是水蒸气遇冷直接由气态变为固态的水冰晶,属于凝华现象。
故①②③不符合题意,④符合题意。
故选④。
(3)[7]室内温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃,放热凝华成小冰晶,附着在玻璃上形成冰花。湿抹布上有较多的水,当水遇到温度较低的玻璃时,水放热量发生凝固现象,使抹布与玻璃粘在一起。
26.随着环保意识的增强,人们对可吸入颗粒物PM2.5的关注度日益提高,PM2.5是直径小于或等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中浓度越高,就代表空气污染越严重。综合实践小组的同学对学校边的污染情况进行了调查,并到环保监测部门获取了学校附近某监测站记录的数据(空气监测仪上每隔两小时记录的PM2.5参数)如表所示:
时间
6:00
8:00
10:00
12:00
14:00
16:00
18:00
20:00
22:00
PM2.5/(μg/m3)
40
80
100
140
110
120
140
90
80
(1)PM2.5在大气中漫游______(选填“是”或“不是”)分子的无规则运动。
(2)请你根据表中的数据,在图中绘制出PM2.5参数随时间t变化的图象。
(3)分析图象,可以获取的信息有______(写出一条即可)。
【答案】(1)不是
(2)
(3)12:00和18:00时PM2.5的浓度最高
【详解】(1)PM2.5是指空气中直径小于或等于2.5μm的固体颗粒,不是分子,所以PM2.5在大气中的漫游,不是分子无规则运动,属于机械运动。
(2)根据表格中的数据在坐标系中描点画出图象,如下图:
(3)分析图象可知,12:00和18:00时PM2.5的浓度最高;在上午时,随着温度的升高,PM2.5的浓度增大;傍晚以后PM2.5的浓度减小。
27.2024年1月9日,我国成功发射首颗宇宙黑洞探测卫星——“爱因斯坦探针”卫星,该卫星主要是用来揭示作为宇宙黑洞主体的、各种尺度上的宁静“潜伏”黑洞,是国际上首个真正的宽视场X射线聚焦成像望远镜,比其他X射线聚焦成像望远镜的观测范围扩大了100倍或更多。该卫星能探测到距离地球8亿光年的类星体的X射线,是我国打造出的又一个“太空利器”。
(1)在人造地球卫星上安装天文望远镜,用来进行天文观测,这样做是为了使观测的数据更为精确些。请你用学过的知识解释,为什么会更精确些?
(2)已知光在真空中每秒传播3.0×108m,1年按3.1×107s计算,则距离地球8亿光年的类星体发出的光到达地球时,在太空传播了约多少km?
【答案】(1)可以避免光经过大气层时因为折射而发生偏折
(2)7.44×1021km
【详解】(1)来自太空的光传播到地球表面时会经过大气层发生折射,从而使观测结果产生较大的偏差,而人造地球卫星在太空中,避免了这种现象的出现,所以观测的数据更精确。
(2)由题意可知,光年与km之间的换算关系为
1光年=3.0×108m/s×3.1×107s=9.3×1015m=9.3×1012km
则可得该类星体发出的光到达地球时传播的距离为
L=8×108×9.3×1012km=7.44×1021km
28.人类认识电荷来源于身边的静电现象。
(1)毛皮摩擦过的橡胶棒带_____________(“正”或“负”)电荷;
(2)下列物体不能被该橡胶棒吸引的是( )
A.头发 B.纸屑 C.一整块橡皮 D.细小水流
(3)静电复印的原理是使墨粉和纸张同时带上异种电荷相互______实现的(“吸引”或“排斥”)。
(4)小华出去游玩的途中观察到高速公路上运送汽油的油罐车都有一条拖地的铁链,请用相关知识解释这样做的道理。_____________。
【答案】(1)负
(2)C
(3)吸引
(4)见解析
【详解】(1)摩擦起电中,毛皮与橡胶棒摩擦时,毛皮的部分电子转移到橡胶棒上,橡胶棒得到电子,因此带负电。
(2)带电体的特性是吸引轻小物体(质量较小的物体)。头发、纸屑、细小水流均属于轻小物体,会被带电的橡胶棒吸引;而一整块橡皮质量较大,不属于“轻小物体”,无法被橡胶棒吸引。
故选C。
(3)静电复印时,墨粉和纸张会带上异种电荷。根据电荷间的相互作用规律(异种电荷相互吸引),墨粉会被吸附到纸张上,从而完成复印过程。
(4)油罐车在运输汽油时,汽油与油罐内壁摩擦会产生静电,静电积累到一定程度可能引发火花,进而点燃汽油,造成爆炸等危险。拖地的铁链是导体,能将油罐车产生的静电及时传导到大地,避免静电积聚,从而消除安全隐患。
29.如图所示为交警检测驾驶员是否酒驾、醉驾所用的酒精测试仪的原理图,其中R0是定值电阻,R1是酒精气体传感器,它的阻值随酒精气体浓度变化的图像如图乙所示,当对着R1呼气时,由电压表改装的仪表既可显示出被侧者呼出的酒精气体浓度大小。
(1)在一次交通勘察时,交警还未打开出门,就闻到了浓浓的酒味,从物理学的角度来说,这属于_____现象;若酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,交警在对驾驶员进行呼气测试时,显示其酒精气体浓度为0.4mg/mL。则该司机_____(选填“是”或“不是”)酒驾。
(2)请分析:随着酒精气体浓度的变化,测试仪(电压表)的示数如何变化?__________ 。
【答案】 扩散 是 随着酒精气体浓度的增大,测试仪(电压表)的示数将变大
【详解】(1)[1]交警还未打开出门,就闻到了浓浓的酒味,这是因为酒精分子在不停地做无规则运动,这属于扩散现象。
[2]驾驶员进行呼气测试时,显示其酒精气体浓度为0.4mg/mL,酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,因为0.2mg/mL<0.4mg/mL<0.8mg/mL,所以该司机是酒驾。
(2)[3]根据图乙图像可知,当酒精气体浓度增加时,酒精气体传感器R1的电阻变小,由图甲可知,R1和R0串联,故总电阻变小,由欧姆定律可知,总电流将增大,而电压表测量的R0两端的电压,在R0不变的情况下,电流变大则其两端的电压变大,即测试仪(电压表)的示数将变大;反之,即测试仪(电压表)的示数将变小。
30.秋天的夜晚可以在东北方向的天空找一个亮斑,看起来像个纺锤,那就是仙女座大星云,如图所示。它是北半球唯一可用肉眼看到的银河外星系,与我们的距离是225万光年。我国天琴团队成功实现了地月距离的激光精确测量,并且获得了月面上五个反射镜的回波信号,因此,我国成为第五个实现地月激光测量的国家。根据以上材料回答下面问题。
(1)光年是 ___________的单位,它等于光在 ___________传播的 ___________;
(2)假设我国天琴团队在测量地月距离时,某次测量中发射的激光束经过2.56s返回地球,则地球到月球的距离是多少?( )
(3)如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑,它要经过多少时间才能跑完这段路程?( )
【答案】 长度 真空中一年内 距离 3.84×105km 768h
【详解】(1)[1][2][3]“光年”指光在真空中一年内传播的距离,所以是长度的单位。
(2)[4]激光从月球传到地球所用的时间
地球到月球的距离
s=vt=3×108m/s×1.28s=3.84×108m=3.84×105km
(3)[5]赛车跑完这段路程的时间
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