内容正文:
10.1探索微观
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于粒子与宇宙说法正确的是( )
A.卢瑟福的原子核式结构模型中,电子、质子、中子是均匀分布的
B.宇宙是一个有层次的天体结构系统,太阳是宇宙的中心
C.气体很容易被压缩,说明气体分子间距离较大,分子间作用力较小
D.春天漫天飞舞的柳絮,说明分子处在永不停息的无规则运动中
2.新冠病毒具有极强的传播与复制能力,由于人与人之间的近距离交流,飞沫可能携带病毒传播成为其重要的传播方式之一,下面关于飞沫、新冠病毒、原子核、分子,按照空间尺度最小的是( )
A.新冠病毒 B.飞沫 C.分子 D.原子核
3.小明在学完“从粒子到宇宙”的知识后,有以下认识,其中正确的是( )
A.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒因得到电子而带正电
B.摩擦起电是通过摩擦的方法创造了电荷
C.太阳系、银河系、电子、质子是按空间尺度由大到小排序的
D.人们常用光年量度宇宙距离,用纳米量度分子大小
4.下列关于粒子和宇宙的说法中正确的是( )
A.摩擦起电的过程中,带正电的物体失去电子
B.地球等行星绕太阳运动,说明太阳是宇宙的中心
C.面包容易被压缩说明分子间有间隙
D.在氧原子、质子、水分子中空间尺度最小的是氧原子
5.关于粒子,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电可以产生电子
B.原子核是由质子和电子组成的
C.分子是组成物质的最小微粒
D.与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷
6.下列有关物质的尺度,最小的是( )
A.原子 B.银河系 C.地月系 D.原子核
7.下列关于物理量的估测,符合实际的是( )
A.铁原子的直径约 B.一节新的蓄电池电压为15V
C.曹慧家里的台灯正常发光的电流大约5A D.一节干电池的电压大约是1.5V
8.如题图所示,下列关于氢原子的核式结构模型示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
9.在原子中,绕核高速运转的粒子是( )
A.质子 B.中子 C.电子 D.核子
10.美国布朗大学物理学家在一项新研究中观察到一种名为“分数激子”的新型量子粒子,研究聚焦于分数量子霍尔效应,量子霍尔效应发生在极低温度和极高磁场下,这种横向电压以清晰且独立的跳跃方式增加。而在分数量子霍尔效应中,这种增加方式变得更为奇特,仅为电子电荷的一小部分。未来可能应用于量子计算领域。下列粒子中,与该激子带电性质相同的是( )
A.电子 B.原子 C.质子 D.中子
二、填空题
11.人类认识到原子也有内部结构,始于发现了________; 原子核非常小且十分牢固,但却蕴含着巨大的能量——核能,利用_________(选填“核裂变”或“核聚变”)时产生的核能来发电是人们和平利用核能的一个重要方向。
12.构成物质世界的各种原子都有相似的结构,原子中心的原子核由______和中子组成,原子核被周围带负电的______绕核运动。
13.物理学的每一次重大发现,都为人类的文明和发展做出了杰出贡献。如丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现了电流的______效应,揭开了电磁联系和应用的序幕;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的粒子——______,从而证明原子是可再分的。
14.1911年,卢瑟福在α粒子散射实验的基础上,提出的原子结构模型与图中 _____(选填“A”或“B”)相似,他认为原子是由带正电的原子核和带负电的 _____构成的。
15.电子的发现证明______是可分的,关于原子的内部结构卢瑟福提出______,首先测量出大气压值的是物理学家______,标准大气压的数值是______Pa。宋代诗人王安石的“墙角数枝梅,凌寒独自开,遥知不是雪,为有暗香来。”从物理学的角度来分析“为有暗香来”这是______现象;落下的花瓣漂于水面,说明花瓣的密度比水______。
三、综合题
16.山东省“无废城市”建设工作专项小组办公室发布2025年山东省“无废细胞”典型案例。其中,全省共10所学校入选“无废学校”典型案例,为齐鲁“无废细胞”培育提供了可复制、可推广的教育实践经验。小组践行无废理念,设计了下列活动。
(1)收集材料,小组发现收集到的碎镜片无法“重圆”,是因为________。
(2)甲组利用废旧玻璃管和酒精,进行实验探究,在一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精至充满。封闭管口,将玻璃管反复翻转,发现水和酒精混合后总体积将变小,说明分子之间存在________
(3)乙组仿照简易汽轮机的原理,用玻璃瓶、未点完的蜡烛设计了一个简易的蒸汽船模型。玻璃瓶中装有适量的水,点燃蜡烛。当吸管有大量水蒸气喷出时,船会向左运动,该过程的能量转化与四冲程汽油机的________冲程相似。
(4)丙组用橡皮泥、旧卡纸制作氧原子模型示意图,能代表整个原子核的是________(选填图中字母)
17.阅读短文,回答问题
氢燃料电池
如图所示为新能源氢燃料电池工作原理图。将氢气通入燃料电池负极,在催化剂(铂)作用下分解成电子和氢离子(质子),电子从电池负极通过外电路流向正极过程中输出电能;氢离子则通过电池内部的通道直接到达电池正极,和从外电路过来的电子及从外部通入的氧气反应(非燃烧),变成水被排出。
(1)氢分解成的电子带__________电荷,氢离子带__________电荷;
(2)氢燃料电池工作时将__________能转化为__________能;
(3)通过汽车的电流方向为__________到__________。(选填“A”或“B”)
18.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)。
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《10.1探索微观》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
A
D
D
D
D
C
A
1.C
【详解】A.瑟福首先提出的原子的核式结构,原子是由原子核和电子组成,原子核由中子和质子组成;质子和中子都是由更小的微粒夸构成的,原子核在中心,电子绕核运动,故A错误;
B.由于古代人类的认识能力有限,故认为地球是宇宙的中心,所有星球绕地球转动;后来哥白尼提出了日心说,认为太阳才是宇宙的中心;而随着人类对宇宙的认识,现在普遍认为宇宙是一个有层次的天体结构系统,银河系只是其中的一部分,故B错误;
C.气体容易被压缩,是因为气体分子间距离较大,分子间的作用力较小,故C正确;
D.柳絮漫天飞舞,说明分子在做永不停息的无规则运动,柳絮飞舞属于宏观物体运动不是分子运动,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】飞沫是肉眼可以看到的,它的空间尺度最大;新冠病毒是由分子组成的,需要借助显微镜观察;分子由原子构成,原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。所以按照空间尺度由大到小正确的排序是:飞沫、新冠病毒、分子、原子核,则按照空间尺度最小的是原子核,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.D
【详解】A.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒因得到电子而带负电,故A错误;
B.摩擦起电实质上并不是创造了电,只是电荷从一个物体转移到了另一个物体,故B错误;
C.太阳系的空间尺度大于银河系,质子的空间尺度大于电子,所以按空间尺度由大到小排序应该为银河系、太阳系、质子、电子,故C错误;
D.光年和纳米都是长度的单位,常用光年量度宇宙距离,用纳米量度分子大小,故D正确。
故选D。
4.A
【详解】A.摩擦起电的过程中,是因为电子发生了转移,失去电子带正电,得到电子带负电,故A正确;
B.宇宙是一个有层次的天体结构系统,太阳是太阳系的中心,并不是宇宙的中心,故B错误;
C.因为面包蓬松多孔所以很容易被压缩,属于宏观现象,不能说明分子间有间隙,故C错误;
D.在氧原子、质子、水分子中尺度最小的是质子,故D错误。
故选A。
5.D
【详解】A.摩擦起电过程是得到和失去电子的过程,因此其实质是电子的转移,不是产生电子,故A错误;
B.原子是由位于中心的原子核和绕原子核转动的电子组成,原子核由带正电的质子和不带电的中子组成的,故B错误;
C.物质是由分子组成的,分子又是由原子组成的,原子又由更小的微粒组成,所以分子不是组成物质的最小微粒,故C错误;
D.物理学中把丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷称为正电荷,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】原子由原子核和核外电子构成,原子核的尺度约为,原子的尺度约为,原子核的尺度小于原子;地月系是由地球和月球组成的天体系统,银河系是包括众多恒星和星际物质的庞大星系,两者都是宏观的天体系统,尺度远大于原子和原子核,所以尺度最小的是原子核,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D 。
7.D
【详解】A.由于原子直径约0.1nm,所以铁原子的直径约,故A不符合题意;
B.一节新的蓄电池电压为2V,故B不符合题意;
C.家用电灯电流约0.2A,所以曹慧家里的台灯正常发光的电流大约0.2A,故C不符合题意;
D.一节新干电池的电压是1.5V,故D符合题意。
故选D。
8.D
【详解】原子是由处于原子中心的带正电的原子核与核外带负电的电子组成,电子绕原子核做圆周运动;氢原子的中心是一个带正电的原子核,一个带负电的电子在原子核外绕原子核做圆周运动,如下图所示:
故ABC错误,D正确。
故选D。
9.C
【详解】卢瑟福的原子行星模型理论中正电荷集中在原子核,带负电的电子在原子中绕核高速旋转。
故选C。
10.A
【详解】原子是由原子核和核外电子构成,原子核带正电,电子带负电,整体呈电中性;原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电。由题干中“仅为电子电荷的一小部分”可推断,该粒子带负电,所以与该激子带电性质相同的是电子,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. 电子 核裂变
【详解】[1]1879年,英国物理学家汤姆逊首先发现了电子,从而揭开了人们对原子内部的认识,即原子是由原子核和核外电子组成的。
[2]当原子核发生变化时,要释放出大量的能量,即原子能。得到原子能的方式有两种:一个较大的原子核裂变为较小原子核;两个较小的原子核聚变为一个较大的原子核。原子核的聚变人类。现在还无法控制其中原子核的裂变称为链式反应可以控制,核电站就是利用原子核的裂变反应来工作的。
12. 质子 电子
【详解】[1][2]由物质的微观结构可知,原子中心的原子核由质子和中子组成,原子核周围带负电的电子绕核运动。
13. 磁 电子
【详解】[1]1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,他是世界上第一个发现电与磁之间有联系的科学家。
[2]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;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。
14. B 电子
【详解】[1][2]卢瑟福通过α粒子散射实验发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了较大的偏转,并有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°而被反弹回来,卢瑟福认为产生这种现象的原因只有一个可能,那就是原子质量绝大部分都集中在一个很小的原子核中,原子核带正电,原子核周围围绕着带负电的核外电子,这就是原子核式结构模型。
15. 原子 原子核式结构 托里拆利 扩散 小
【详解】[1]1897年,英国物理学家汤姆逊在研究稀薄气体放电的实验中,证明了电子的存在,电子的发现证明了原子是可分的。
[2]1911年,英国物理学家、诺贝尔化学奖获得者卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型。
[3][4]1643年,意大利科学家托里拆利首次进行测量大气压的值实验,实验测出1个标准大气压的值为。
[5]为有暗香来说明花香分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象。
[6]花瓣漂于水面,根据物体沉浮条件可知,花瓣的密度比水的密度小。
16.(1)分子间存在距离,超出了分子间作用力的范围
(2)间隙
(3)做功
(4)c
【详解】(1)破碎的镜片边缘分子间存在较大的距离,远远超出了分子间作用力的范围,使得相互之间无法被引力所吸引重新复原。
(2)分子间存在一定间隙,水和酒精混合后,相互之间进入对方分子的空隙中,使得混合后的溶液总体积变小。
(3)水蒸气推动船向左移动,说明水蒸气的内能转化为了船的机械能,水蒸气内能减小,温度降低,和四冲程汽油机的做功冲程原理类似。
(4)图中a标上了“+”符号,代表带了正电荷,是质子,b不带电荷,是中子,而c代表整个原子核,较小的d则是核外电子。
17. 负 正 化学 电 B A
【详解】(1)[1][2]原子不带电,原子中的电子带负电,失去电子后形成的氢离子带正电。
(2)[3][4]氢燃料电池工作时,将氢燃料储存的化学能转化为电能。
(3)[5][6]电子定向移动形成的电流,其方向与电子定向移动的方向相反,电子由A向B移动,故电流方向由B向A。
18. 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。
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