第十九章 宇宙与微观世界（单元培优提升卷）物理新教材北师大版（北京）九年级全一册

**基本信息** 本单元卷聚焦九年级物理第十九章“宇宙与微观世界”，以中国天眼、纳米气凝胶等科技前沿及三星堆黄金面具等文化素材为情境，覆盖天体尺度、微观结构及物质属性等核心知识，适配单元复习的培优提升需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|12题/36分|宇宙层次（如月球尺度）、微观粒子（如原子结构）|结合亚冬会石墨烯考查导热性，体现物质观念| |多选题|4题/16分|太阳系组成、物质微观结构|辨析光年单位及宇宙模型，培养科学思维| |填空题|8题/24分|卢瑟福模型、宇宙速度、密度延展性|以根雕制作考物态变化，联系生活实际| |科普阅读题|2题/14分|全碳气凝胶特性、形状记忆合金|通过新材料阅读理解，提升科学探究能力| |简答题|3题/10分|嫦娥三号着陆、日心说|结合航天案例考运动观念，强化科学态度|

2026-2027学年九年级全一册物理单元自测 第十九章 宇宙与微观世界·培优提升 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题 1．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 2．我国用自己的火箭把探测器送上火星，根据所学的知识可知，火星属于太阳系中的（    ） A．卫星 B．行星 C．恒星 D．彗星 3．第9届亚洲冬季运动会在黑龙江省哈尔滨市成功举办，由于东北地区气候寒冷，本次亚冬会服装的内胆添加“神秘材料”石墨烯，只要衣服某一处加热，石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身。这利用了石墨烯的（   ） A．导热性好 B．导电性好 C．透明度高 D．柔韧性好 4．下列事物出现的先后顺序排列正确的是（　　） A．石器、金属铜、青铜器、铁 B．石器、青铜器、金属铜、铁 C．青铜器、石器、金属铜、铁 D．青铜器、铁、石器、金属铜 5．物理学研究的空间尺度从微观粒子到宇宙天体，范围非常广阔。下列物体中，空间尺度最大的是（　　） A．太阳系 B．原子 C．地球 D．电子 6．人类对浩瀚宇宙的探索从未停止，南仁东带领科学家团队苦心钻研20余载，终于攻克重重难关，建造了接收来自遥远星空电子“信件”的国之重器，它是（　　） A．中国天眼 B．嫦娥号卫星 C．玉兔号月球车 D．祝融号火星车 7．关于小粒子和大宇宙，人类从未停止过探索，下列相关说法中正确的是（　　） A．宇宙是一个有层次的天体结构，恒星是绝对不动的 B．原子是由原子核和电子组成的 C．卢瑟福发现了电子从而揭示了原子是可分的 D．哥白尼提出了“地心说”，牛顿创立了万有引力定律 8．下列物体中，空间尺度最大的是（　　） A．太阳系 B．人 C．原子核 D．地球 9．随着科学技术的进步，我国在航天领域取得了举世瞩目的成就，对宇宙的探索在不断深入。以下所述的航天器或星体中距离地球最远的是（  ） A．执行导航任务的北斗系列卫星 B．月球上行走的“玉兔”月球车 C．在轨运行的“天宫二号”空间站 D．“天眼FAST”探测到的太阳系外的脉冲星 10．图（甲）是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了图（乙）所示的原子核式结构。下列说法正确的是（       ） A．卢瑟福在研究过程中采用了控制变量法 B．α粒子可能是某种原子的核外电子 C．原子核占据了原子内部大部分空间 D．图（乙）所示原子核式结构是一种模型 11．地球绕太阳一周的时间为1个“地球年”，水星、金星、火星、木星、土星绕太阳一周的时间依次为0.24、0.62、1.88、11.86、29.46个“地球年”。火星绕太阳一周的时间为1个“火星年”，若以“火星年”为时间单位，绕太阳一周时间最短的是（　　） A．水星 B．地球 C．木星 D．土星 12．纳米技术是现代科学技术的前沿，在国际上备受重视．有关纳米科学技术说法不正确的是 A．纳米科学技术是纳米尺度内(0.1nm～100nm)的科学技术，研究的对象是一小堆分子或单个的原子、分子 B．“分子人”表明人类可以操纵原子、分子技术 C．纳米科学技术将会应用在电子、通讯、医疗及制造业等各个领域 D．分子间的距离通常是1nm～9nm 二、多选题 13．从“神舟”到“天宫”，从“嫦娥”到“天问”，我国一代代科学家为探索宇宙付出了巨大的努力。下列对宇宙认识错误的是（　　） A．在天文学中，用“光年”作为时间单位 B．宇宙的大小是固定的，不再改变 C．宇宙是一个有层次的天体结构系统 D．太阳是宇宙的中心 14．小明复习时对知识进行梳理，下面四种知识的排序正确的是（   ） A．太阳系行星距离太阳的远近（从近到远）：水星→金星→地球→火星→木星 B．宇宙的结构层次（从小到大）：太阳系→银河系→河外星系→宇宙 C．物质的微观层次结构（从小到大）：夸克→质子（或中子）→原子核→原子→分子 D．大恒星的演化过程：大恒星→红巨星→超新星→中子星（或黑洞） 15．物质世界多姿多彩，从浩瀚宇宙到微观世界，存在着各种各样的物质。以下与物质有关的说法，不正确的是（　　） A．物质是由分子组成的，分子不能再分割 B．纳米技术的研究对象是比原子更小的微粒 C．分子由原子组成，各种原子都有相似的结构 D．物质的不同物态表现出不同的性质是由分子的排列决定的 16．“天问一号”火星探测器和火星车都使用了一种新型材料一一纳米气凝胶，该材料的使用极大地减小了火星车的负担，并且能在“极热”和“极寒”环境下保证工作平台正常工作。下列说法正确的是（　　） A．纳米气凝胶隔热，耐高温 B．能减小火星车的负担，利用了纳米气凝胶密度小的特性 C．火星探测器通过超声波与地面取得联系 D．火星探测器从地球到达火星质量将减小 三、填空题 17．人类在探索微观世界的过程中，提出了很多模型。如图所示是卢瑟福提出的核式结构模型，其中A是__________，带__________电。摩擦的物体之所以能够带电是由于__________（选填“摩擦创造了电荷”或“电子发生了转移”）。 18．太阳系主要是由______、______、______和______等组成的。 19．人类对物质结构的探索永无止境，如分子由原子构成，原子又由更小的结构构成。如图是氦的原子模型示意图，A是______，B是原子核，原子核基本上是由______和中子构成，比质子、中子更小的粒子是______。 20．v=7.9km/s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫做______速度。v=11.2km/s是物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的速度，叫做______速度。v=16.7km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度，叫做______速度。 21．如图所示是常见物质的微观结构导图。一定带正电的是质子和________（填字母，下同），正常情况下不带电的核子是________。在探索微观粒子的历程中，人们首先发现了________，进而认识到原子可分。 22．如图所示为三星堆出土的黄金面具，工匠将金块加工成黄金面具的过程中，金的密度_______（选填“增大”、“不变”或“减小”），金块能被加工成厚度很薄的面具，说明金的_______性好，用天平测量该面具质量时，如果所用砝码磨损，则测量值与真实值相比_______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”） 23．黄金可以锻制成薄如蝉翼的金箔，说明它具有较好的______（填“弹性”或“延展性”）。如图甲，手持羽毛扫过纸垫，再将羽毛靠近金箔，羽毛能轻松吸起金箔（图乙），说明带电体能吸引________。现有一块面积为0.5m²、厚度为4mm的金板，若将其锻造成厚度为0.1μm的金箔，其质量_______（填“变大”、“变小”或“不变”），其面积是原来的_______倍。 24．如图所示的根雕是我国的非物质文化遗产之一，制作过程经历了锯木、风干、雕刻、打磨、油漆等环节，每一环节都讲究科学的工艺流程。木头风干时，成垛交叠，留有空隙，可以加快木头中水分的______（填物态变化名称）。切割木头时工人要带上降噪耳塞，这是在______处减弱噪声。工人雕刻时，采用的刀具有______大的特性（填物质的物理属性）。 四、科普阅读题 25．阅读短文，回答问题。 全碳气凝胶 全碳气凝胶是世界上最轻的固体之一，其密度可低至（约是空气密度的），一块体积相当于足球场大小的全碳气凝胶，其质量也不过。 全碳气凝胶具有出色的弹性和韧性。它可以承受其自身重力数千倍的压力，并能从大变形中完全恢复。其微观结构类似于一个由无数碳“弹簧”和“韧带”组成的网络。 全碳气凝胶对有机溶剂（如油）具有极强的吸附能力，吸附量可达自身质量的数百倍，且吸附后易于回收。 全碳气凝胶的纳米网络结构可以有效地束缚空气分子，阻断热传导和对流，是已知隔热性能最好的固体材料之一。 全碳气凝胶具有良好的导电性，这使其在储能、传感器领域有巨大潜力。 (1)全碳气凝胶是世界上最轻的固体材料之一，因为它拥有极低的________，可低至________。 (2)全碳气凝胶在环境治理上大显身手，因为它对有机物具有极强的________能力，可用于高效处理海上原油泄漏。 (3)全碳气凝胶具有较好的________性，所以可用于制作隔热材料。 (4)全碳气凝胶具有良好的________性，这使其在储能、传感器领域有巨大潜力。 (5)如果航天员把全碳气凝胶带到月球上，其质量会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 26．阅读探究： 神奇的“大力士”——形状记忆合金起重机 形状记忆合金起重机具有动力大、噪声小等优点，在生活中有着广泛应用。形状记忆合金是由两种及以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金起重机的动力主要来自形状记忆合金，如图甲所示，常温下发生形变的记忆合金。在受热超过某一温度时，完全恢复到原来的形状，此过程中产生很大的力，将重物提起。依据不同记忆合金材料特性，可制成记忆压缩弹簧和记忆拉伸弹簧。如图乙所示为记忆压缩弹簧，在常温时较小的外力即可使其处于压缩状态，在高温时会自动恢复到原来的伸长状态。记忆拉伸弹簧则与其不同，在常温时较小的外力可使其处于伸长状态，在高温时会自动恢复到原来的压缩状态记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大。      （1）形状记忆合金是由___________种及以上金属元素所构成的材料； （2）对记忆拉伸弹簧来说，高温状态长度比低温状态___________（选填“长”或“短”）； （3）如图丙是一个简易的阀门，为了可以控制浴室水管的水温：在热水温度过高时通过“记忆”功能，调节或关闭水供水管道，避免烫伤。则记忆弹簧应选用___________（选填“记忆压缩弹簧”或“记忆拉伸弹簧”）。 五、简答题 27．阅读文章，回答题 2013年12月14日，“嫦娥三号”月球探测器（“玉兔”号月球车和着陆器）以近似为零的速度实现了月面软着落．如图为“嫦娥三号”运行的轨道示意图． 由于月球表面无大  气，因此，嫦娥三号无法利用气动减速的方法着陆，只能靠自身推进系统不断 减速以便在预定区域安全着陆．为了保证着陆过程可控，研制团队经过反复论证，提出“变推力推进系统”的设计方案，研制出推力可调的7500N变推力发动机，经过多次点火试车和相关试验验证，破解着陆减速的难题． 探测器动力下降过程是一个时间较短、速度变化很大的过程，无法依靠地面实时制．为确保探测器在着陆段自主制导、导航与控制．研制团队充分考虑了月壤物理力学特性对着陆冲击、稳定性等影响，研制出全新的着陆缓冲系统，确保探测器实施软着陆过程中，在一定姿态范围内不翻倒、不陷落，并为探测器工作提供牢固的支撑． （1）观察图可知，嫦娥三号在运行过程中至少经历____次轨道修正； （2）动力下降过程是一个时间_______、速度变化_______的过程． 28．原子和原子核的尺寸究竟有多大？研究表明，若把它们都看成一个球体，原子半径的数量级为m，原子核半径的数量级为m。打个比方，如果原子的大小跟北京奥运会“鸟巢”体育场一样大，那么原子核该有多大？是相当于篮球、垒球、乒乓球？或者是蚕豆、还是绿豆？ 29．每天清晨，太阳从东方升起，傍晚，太阳从西方落下，日复一日，年复一年，从古至今，直至永远，太阳是何等辛苦．何止是太阳，我们看到的月亮和星星，不也是围绕我们地球团团转吗？据此，公元2世纪，托勒密认为地球是宇宙的中心，其他星星围绕地球转动，教会还认为这是上帝为了地球上的人类而特意创造的。请问：     （1）日出日落现象是否因太阳绕地球运转而产生？_____，如果不是，又是什么原因引起的？_____   （2）1543年，哥白尼提出一个与上述不同的学说，叫什么？____ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级全一册物理单元自测 第十九章 宇宙与微观世界·培优提升 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题 1．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。 2．我国用自己的火箭把探测器送上火星，根据所学的知识可知，火星属于太阳系中的（    ） A．卫星 B．行星 C．恒星 D．彗星 【答案】B 【分析】根据“火星属于太阳系中的”可知，本题考查宇宙间各星球了解情况，根据太阳系中的九大行星有哪些进行求解． 【详解】太阳系的八大行星有：水星；金星；地球；火星；木星；土星；天王星；海王星．故选B． 3．第9届亚洲冬季运动会在黑龙江省哈尔滨市成功举办，由于东北地区气候寒冷，本次亚冬会服装的内胆添加“神秘材料”石墨烯，只要衣服某一处加热，石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身。这利用了石墨烯的（   ） A．导热性好 B．导电性好 C．透明度高 D．柔韧性好 【答案】A 【详解】根据题意分析可知，因为石墨烯复合材料能把热量均匀传递到全身，这体现了其良好的导热能力，所以说明石墨烯具有很好的导热性，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A 。 4．下列事物出现的先后顺序排列正确的是（　　） A．石器、金属铜、青铜器、铁 B．石器、青铜器、金属铜、铁 C．青铜器、石器、金属铜、铁 D．青铜器、铁、石器、金属铜 【答案】A 【详解】人类社会发展先后经过石器时代，青铜时代，铁器时代。青铜是人类学会从矿石中冶炼铜，并加入锡而制成的。因此人类社会器物出现先后顺序排列：石器、金属铜、青铜器、铁。故A正确，BCD错误。 故选A。 5．物理学研究的空间尺度从微观粒子到宇宙天体，范围非常广阔。下列物体中，空间尺度最大的是（　　） A．太阳系 B．原子 C．地球 D．电子 【答案】A 【详解】电子是原子的组成部分，原子是构成物质的微观粒子；地球是太阳系中的一颗行星，太阳系是包含地球在内的宏大天体系统。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．人类对浩瀚宇宙的探索从未停止，南仁东带领科学家团队苦心钻研20余载，终于攻克重重难关，建造了接收来自遥远星空电子“信件”的国之重器，它是（　　） A．中国天眼 B．嫦娥号卫星 C．玉兔号月球车 D．祝融号火星车 【答案】A 【详解】A．中国天眼是世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，能够接收来自遥远星空的射电信号，就像接收电子“信件”一样，故A符合题意； B．嫦娥号卫星主要用于月球探测，进行月球的环绕、着陆等任务，并非接收来自遥远星空的电子“信件”，故B不符合题意； C．玉兔号月球车是在月球表面进行探测和考察的设备，不是接收遥远星空信号的，故C不符合题意； D．祝融号火星车是在火星表面进行探测任务的，不是接收遥远星空电子“信件”的设备，故D不符合题意。 故选A。 7．关于小粒子和大宇宙，人类从未停止过探索，下列相关说法中正确的是（　　） A．宇宙是一个有层次的天体结构，恒星是绝对不动的 B．原子是由原子核和电子组成的 C．卢瑟福发现了电子从而揭示了原子是可分的 D．哥白尼提出了“地心说”，牛顿创立了万有引力定律 【答案】B 【详解】A．宇宙是有层次的天体结构，但运动是绝对的，恒星也在运动，不是绝对不动的，故A错误； B．原子由位于中心的原子核（带正电）和核外绕核运动的电子（带负电）组成，这是原子结构的基本模型，故B正确； C．汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是可分的，不是卢瑟福，故C错误； D．哥白尼提出的是 “日心说”，不是 “地心说”，牛顿创立了万有引力定律，故D错误。 故选B。 8．下列物体中，空间尺度最大的是（　　） A．太阳系 B．人 C．原子核 D．地球 【答案】A 【详解】太阳系包含地球等天体，空间尺度极大； 人是地球上的生物个体，空间尺度远小于地球； 原子核是原子的核心部分，空间尺度极小； 地球是太阳系中的行星，空间尺度小于太阳系。 所以空间尺度最大的是太阳系，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．随着科学技术的进步，我国在航天领域取得了举世瞩目的成就，对宇宙的探索在不断深入。以下所述的航天器或星体中距离地球最远的是（  ） A．执行导航任务的北斗系列卫星 B．月球上行走的“玉兔”月球车 C．在轨运行的“天宫二号”空间站 D．“天眼FAST”探测到的太阳系外的脉冲星 【答案】D 【详解】执行导航任务的北斗系列卫星、月球上行走的“玉兔”月球车、在轨运行的“天宫二号”空间站都在太阳系内，“天眼 FAST”探测到的太阳系外的脉冲星在太阳系外，故脉冲星离地球最远。故选 D。 10．图（甲）是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了图（乙）所示的原子核式结构。下列说法正确的是（       ） A．卢瑟福在研究过程中采用了控制变量法 B．α粒子可能是某种原子的核外电子 C．原子核占据了原子内部大部分空间 D．图（乙）所示原子核式结构是一种模型 【答案】D 【详解】AD．卢瑟福在分析实验结果的基础上，他提出了图乙所示的原子核式结构，采用的是模型法，即图乙所示原子核式结构是一种核式结构模型，故A错误，D正确； B．由于原子核撞击的粒子的轨迹看，它们与原子核相互排斥，带正电，可能是某种原子的原子核，故B错误； C．粒子的散射现象的实验结果表明，绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，说明原子核外有一个非常大的空间，原子核占据了原子内部小部分空间，故C错误。 故选D。 11．地球绕太阳一周的时间为1个“地球年”，水星、金星、火星、木星、土星绕太阳一周的时间依次为0.24、0.62、1.88、11.86、29.46个“地球年”。火星绕太阳一周的时间为1个“火星年”，若以“火星年”为时间单位，绕太阳一周时间最短的是（　　） A．水星 B．地球 C．木星 D．土星 【答案】A 【详解】火星年与地球年的关系为：1火星年=1.88地球年。 水星的火星年为 地球的火星年为 木星的火星年为 土星的火星年为 所以若以“火星年”为时间单位，绕太阳一周时间最短的是水星，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12．纳米技术是现代科学技术的前沿，在国际上备受重视．有关纳米科学技术说法不正确的是 A．纳米科学技术是纳米尺度内(0.1nm～100nm)的科学技术，研究的对象是一小堆分子或单个的原子、分子 B．“分子人”表明人类可以操纵原子、分子技术 C．纳米科学技术将会应用在电子、通讯、医疗及制造业等各个领域 D．分子间的距离通常是1nm～9nm 【答案】D 【详解】A. 纳米科学技术是指在纳米尺度内的科学技术，研究的对象缩小到了原子、分子级别，故A正确； B. “分子人”表明人类可以操纵原子、分子技术，从面实现纳米技术的应用和发展，故B正确； C. 纳米科学技术将会应用在电子、通讯、医疗及制造业等各个领域，给这些领域带来革命性的变化和进步，故C正确； D. 分子件的距离是0.1nm--1nm之间，故D错误； 故选D． 二、多选题 13．从“神舟”到“天宫”，从“嫦娥”到“天问”，我国一代代科学家为探索宇宙付出了巨大的努力。下列对宇宙认识错误的是（　　） A．在天文学中，用“光年”作为时间单位 B．宇宙的大小是固定的，不再改变 C．宇宙是一个有层次的天体结构系统 D．太阳是宇宙的中心 【答案】ABD 【详解】A．光年是光在真空中一年内通过的距离，在天文学中，用“光年”作为长度单位，故A错误，符合题意； BC．宇宙是由物质组成的，宇宙中有很多的星系，星系中又有很多星体，宇宙是一个有层次的天体结构系，并且处于不断的膨胀演化过程中，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，故D错误，符合题意。 故选ABD。 14．小明复习时对知识进行梳理，下面四种知识的排序正确的是（   ） A．太阳系行星距离太阳的远近（从近到远）：水星→金星→地球→火星→木星 B．宇宙的结构层次（从小到大）：太阳系→银河系→河外星系→宇宙 C．物质的微观层次结构（从小到大）：夸克→质子（或中子）→原子核→原子→分子 D．大恒星的演化过程：大恒星→红巨星→超新星→中子星（或黑洞） 【答案】ACD 【详解】A．太阳系里的行星从近到远依次为：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，故A正确； B．宇宙分为河外星系和银河系两大类：宇宙→银河系→太阳系→地月系。宇宙只是一个具有时间、空间、物质、反物质、组成的系统，故B错误； C．夸克组成质子和中子，质子和中子可以组成原子核，再加上核外电子可以形成原子，单个或多个原子组成分子，故C正确； D．大恒星其实是指这个大恒星的主序星阶段，按演变阶段来分后面红巨星，有可能成为超新星，然后有可能成为中子星或黑洞，故D正确。 故选ACD。 15．物质世界多姿多彩，从浩瀚宇宙到微观世界，存在着各种各样的物质。以下与物质有关的说法，不正确的是（　　） A．物质是由分子组成的，分子不能再分割 B．纳米技术的研究对象是比原子更小的微粒 C．分子由原子组成，各种原子都有相似的结构 D．物质的不同物态表现出不同的性质是由分子的排列决定的 【答案】AB 【详解】A．分子可再分为原子，原子还能再分（如原子核、电子等），故A错误，符合题意； B．纳米技术研究对象是纳米尺度（1−100nm）的微粒，原子直径约0.1nm，纳米技术研究对象包含原子及更大尺度的微粒，不是比原子更小，故B错误，符合题意。 C．分子由原子组成，原子都有原子核和核外电子等相似结构，故C正确，不符合题意； D．物质不同物态（固、液、气）性质不同，是因分子排列不同，故D正确，不符合题意。 故选 AB。 16．“天问一号”火星探测器和火星车都使用了一种新型材料一一纳米气凝胶，该材料的使用极大地减小了火星车的负担，并且能在“极热”和“极寒”环境下保证工作平台正常工作。下列说法正确的是（　　） A．纳米气凝胶隔热，耐高温 B．能减小火星车的负担，利用了纳米气凝胶密度小的特性 C．火星探测器通过超声波与地面取得联系 D．火星探测器从地球到达火星质量将减小 【答案】AB 【详解】A．由题意知纳米气凝胶能在“极热”和“极寒”环境下保证工作平台正常工作，这说明纳米气凝胶具有良好的隔热性能，能够在高温环境下防止热量快速传递到工作平台，同时在极寒环境下也能减少热量散失，保证工作平台的温度稳定，即纳米气凝胶具有隔热、耐高温的特性，故A正确； B．由密度公式可得m=ρV。在体积V一定的情况下，材料的密度ρ越小，其质量m就越小。纳米气凝胶密度小，使用它制作火星车的部件，在相同体积下质量更轻，从而极大地减小了火星车的负担，故B正确； C．超声波是一种频率高于20000Hz的声波，它的传播需要介质，在真空中无法传播。而火星与地球之间是真空环境，超声波不能在真空中传播，所以火星探测器不能通过超声波与地面取得联系。故C错误； D．质量是物体所含物质的多少，它是物体的一种基本属性，不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。火星探测器从地球到达火星，只是位置发生了变化，其所含物质的多少并没有改变，所以质量不变，故D错误。 故选AB。 三、填空题 17．人类在探索微观世界的过程中，提出了很多模型。如图所示是卢瑟福提出的核式结构模型，其中A是__________，带__________电。摩擦的物体之所以能够带电是由于__________（选填“摩擦创造了电荷”或“电子发生了转移”）。 【答案】 电子 负 电子发生了转移 【详解】[1][2]卢瑟福提出的核式结构模型，中间是原子核，核外电子在绕原子核旋转，电子带负电。 [3]摩擦起电的实质是电子的转移，得到电子的物体带负电荷，失去电子的物体带正电荷。 18．太阳系主要是由______、______、______和______等组成的。 【答案】 太阳 八大行星及其卫星 彗星 小行星 【详解】[1][2][3][4]太阳系是一个受太阳引力约束在一起的天体系统，包括太阳、八大行星及其卫星、彗星、小行星、等。 19．人类对物质结构的探索永无止境，如分子由原子构成，原子又由更小的结构构成。如图是氦的原子模型示意图，A是______，B是原子核，原子核基本上是由______和中子构成，比质子、中子更小的粒子是______。 【答案】 电子 质子 夸克 【详解】[1][2][3]原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的，从氦的原子模型示意图可知，A在原子核外，所以A是电子；原子核是由质子和中子构成；而质子和中子又由更小的夸克组成，即比质子、中子更小的粒子是夸克。 20．v=7.9km/s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫做______速度。v=11.2km/s是物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的速度，叫做______速度。v=16.7km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度，叫做______速度。 【答案】 第一宇宙 第二宇宙 第三宇宙 【详解】[1]第一宇宙速度为7.9km/s，是航天器最小发射速度、航天器环绕地球最大运行速度。 [2]第二宇宙速度为11.2km/s，是人造天体无动力脱离地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小速度。 [3]第三宇宙速度为16.7km/s，若要使在地球表面的物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去，则必须使它的初速度大于或等于16.7km/s。 21．如图所示是常见物质的微观结构导图。一定带正电的是质子和________（填字母，下同），正常情况下不带电的核子是________。在探索微观粒子的历程中，人们首先发现了________，进而认识到原子可分。 【答案】 B A C 【详解】1897年汤姆生发现了电子，证明原子可以再分，原子由带正电的原子核和带负电的电子组成，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，所以A是中子，B是原子核，C是电子，D是原子。 [1]则一定带正电的是质子和原子核B。 [2]正常情况下不带电的核子是中子A。 [3]人们首先发现了电子C，进而认识到原子可分。 22．如图所示为三星堆出土的黄金面具，工匠将金块加工成黄金面具的过程中，金的密度_______（选填“增大”、“不变”或“减小”），金块能被加工成厚度很薄的面具，说明金的_______性好，用天平测量该面具质量时，如果所用砝码磨损，则测量值与真实值相比_______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”） 【答案】 不变 延展 偏大 【详解】[1][2]密度是物质的特性，打造过程中，只是形状发生改变，金的质量和体积不变，由可知，金的密度不变；该面具制作精美，厚度很薄，这主要利用了金具有较好的延展性。 [3]用天平测量该面具质量时，如果所用砝码磨损，砝码的质量减小，需多加砝码或多移动游码，则测量值与真实值相比偏大。 23．黄金可以锻制成薄如蝉翼的金箔，说明它具有较好的______（填“弹性”或“延展性”）。如图甲，手持羽毛扫过纸垫，再将羽毛靠近金箔，羽毛能轻松吸起金箔（图乙），说明带电体能吸引________。现有一块面积为0.5m²、厚度为4mm的金板，若将其锻造成厚度为0.1μm的金箔，其质量_______（填“变大”、“变小”或“不变”），其面积是原来的_______倍。 【答案】 延展性 轻小物体 不变 【详解】[1]薄如蝉翼说明非常薄，黄金可以锻造制成非常薄的金箔，说明它具有较好的延展性。 [2]手持羽毛轻轻扫过纸垫，羽毛与纸垫摩擦，使得羽毛带了电，当羽毛靠近金箔，便可将金箔吸往，说明带电体会吸引轻小物体。 [3]质量是物体的一种属性，与形状、位置、状态无关，所以将4mm的金板锻造成厚度为0.1μm的金箔，其质量不变。 [4]0.1μm=1×10-7m，4mm=4×10-3m，金板锻造成的金箔过程中体积不变时，根据V=Sh可得，0.5m2×4×10-3m =S×1×10-7m 解得S=2×104m2 故面积是原来的倍。 24．如图所示的根雕是我国的非物质文化遗产之一，制作过程经历了锯木、风干、雕刻、打磨、油漆等环节，每一环节都讲究科学的工艺流程。木头风干时，成垛交叠，留有空隙，可以加快木头中水分的______（填物态变化名称）。切割木头时工人要带上降噪耳塞，这是在______处减弱噪声。工人雕刻时，采用的刀具有______大的特性（填物质的物理属性）。 【答案】 汽化 人耳 硬度 【详解】[1]木头中的水分变成水蒸气散发到空气中，这是液态水变为气态水蒸气的过程，物态变化名称是汽化。成垛交叠留有空隙，是为了增大空气流通速度，从而加快水分的汽化。 [2]防治噪声污染可以从噪声的产生、传播及接收这三个环节进行防治。切割木头时工人戴降噪耳塞，是防止噪声进入人耳，这是在人耳处减弱噪声。 [3]雕刻时，刀具需要在木头上进行切削等操作，这就要求刀具的硬度要大于木头，才能顺利地对木头进行加工，所以采用的刀具有大的硬度特性。 四、科普阅读题 25．阅读短文，回答问题。 全碳气凝胶 全碳气凝胶是世界上最轻的固体之一，其密度可低至（约是空气密度的），一块体积相当于足球场大小的全碳气凝胶，其质量也不过。 全碳气凝胶具有出色的弹性和韧性。它可以承受其自身重力数千倍的压力，并能从大变形中完全恢复。其微观结构类似于一个由无数碳“弹簧”和“韧带”组成的网络。 全碳气凝胶对有机溶剂（如油）具有极强的吸附能力，吸附量可达自身质量的数百倍，且吸附后易于回收。 全碳气凝胶的纳米网络结构可以有效地束缚空气分子，阻断热传导和对流，是已知隔热性能最好的固体材料之一。 全碳气凝胶具有良好的导电性，这使其在储能、传感器领域有巨大潜力。 (1)全碳气凝胶是世界上最轻的固体材料之一，因为它拥有极低的________，可低至________。 (2)全碳气凝胶在环境治理上大显身手，因为它对有机物具有极强的________能力，可用于高效处理海上原油泄漏。 (3)全碳气凝胶具有较好的________性，所以可用于制作隔热材料。 (4)全碳气凝胶具有良好的________性，这使其在储能、传感器领域有巨大潜力。 (5)如果航天员把全碳气凝胶带到月球上，其质量会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 密度 (2)吸附 (3)隔热 (4)导电 (5)不变 【详解】（1）[1][2]由短文原句“全碳气凝胶是世界上最轻的固体之一，其密度可低至（约是空气密度的）”可知，它拥有极低的密度，可低至 （2）由短文原句“全碳气凝胶对有机溶剂（如油）具有极强的吸附能力”可知应填“吸附”。 （3）由短文原句“全碳气凝胶的纳米网络结构可以有效地束缚空气分子，阻断热传导和对流，是已知隔热性能最好的固体材料之一”可知应填“隔热”。 （4）由短文原句“全碳气凝胶具有良好的导电性，这使其在储能、传感器领域有巨大潜力”可知应填“导电”。 （5）质量是物体所含物质的多少，它不随物体的位置、形状、状态的改变而改变，航天员把全碳气凝胶带到月球上，只是位置发生了变化，气凝胶所含物质的多少没有改变，所以其质量会不变。 26．阅读探究： 神奇的“大力士”——形状记忆合金起重机 形状记忆合金起重机具有动力大、噪声小等优点，在生活中有着广泛应用。形状记忆合金是由两种及以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金起重机的动力主要来自形状记忆合金，如图甲所示，常温下发生形变的记忆合金。在受热超过某一温度时，完全恢复到原来的形状，此过程中产生很大的力，将重物提起。依据不同记忆合金材料特性，可制成记忆压缩弹簧和记忆拉伸弹簧。如图乙所示为记忆压缩弹簧，在常温时较小的外力即可使其处于压缩状态，在高温时会自动恢复到原来的伸长状态。记忆拉伸弹簧则与其不同，在常温时较小的外力可使其处于伸长状态，在高温时会自动恢复到原来的压缩状态记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大。      （1）形状记忆合金是由___________种及以上金属元素所构成的材料； （2）对记忆拉伸弹簧来说，高温状态长度比低温状态___________（选填“长”或“短”）； （3）如图丙是一个简易的阀门，为了可以控制浴室水管的水温：在热水温度过高时通过“记忆”功能，调节或关闭水供水管道，避免烫伤。则记忆弹簧应选用___________（选填“记忆压缩弹簧”或“记忆拉伸弹簧”）。 【答案】 两/2 短 记忆压缩弹簧 【详解】（1）[1]从材料信息可知，形状记忆合金是由两种及以上金属元素所构成的材料。 （2）[2]对记忆拉伸弹簧来说，高温时会自动恢复到原来的压缩状态，在常温时较小的外力可使其处于伸长状态，故记忆拉伸弹簧高温状态长度比低温状态短。 （3）[3]在热水温度过高时通过“记忆”功能，调节或关闭水供水管道，避免烫伤，此时传热杆活塞要被拉伸，故应选用记忆压缩弹簧。 五、简答题 27．阅读文章，回答题 2013年12月14日，“嫦娥三号”月球探测器（“玉兔”号月球车和着陆器）以近似为零的速度实现了月面软着落．如图为“嫦娥三号”运行的轨道示意图． 由于月球表面无大  气，因此，嫦娥三号无法利用气动减速的方法着陆，只能靠自身推进系统不断 减速以便在预定区域安全着陆．为了保证着陆过程可控，研制团队经过反复论证，提出“变推力推进系统”的设计方案，研制出推力可调的7500N变推力发动机，经过多次点火试车和相关试验验证，破解着陆减速的难题． 探测器动力下降过程是一个时间较短、速度变化很大的过程，无法依靠地面实时制．为确保探测器在着陆段自主制导、导航与控制．研制团队充分考虑了月壤物理力学特性对着陆冲击、稳定性等影响，研制出全新的着陆缓冲系统，确保探测器实施软着陆过程中，在一定姿态范围内不翻倒、不陷落，并为探测器工作提供牢固的支撑． （1）观察图可知，嫦娥三号在运行过程中至少经历____次轨道修正； （2）动力下降过程是一个时间_______、速度变化_______的过程． 【答案】 3 较短 很大 【详解】（1）图中所示嫦娥三号在运行过程中至少经历3次轨道修正； （2）由题干可知：动力下降过程是一个时间较短、速度变化很大的过程，无法依靠地面实时控制． 28．原子和原子核的尺寸究竟有多大？研究表明，若把它们都看成一个球体，原子半径的数量级为m，原子核半径的数量级为m。打个比方，如果原子的大小跟北京奥运会“鸟巢”体育场一样大，那么原子核该有多大？是相当于篮球、垒球、乒乓球？或者是蚕豆、还是绿豆？ 【答案】见详解 【详解】答：原子核的半径与原子半径相差105的数量级，“鸟巢”的半径约为200m，对应的原子核半径为 故对应原子核的大小相当于绿豆的大小。 29．每天清晨，太阳从东方升起，傍晚，太阳从西方落下，日复一日，年复一年，从古至今，直至永远，太阳是何等辛苦．何止是太阳，我们看到的月亮和星星，不也是围绕我们地球团团转吗？据此，公元2世纪，托勒密认为地球是宇宙的中心，其他星星围绕地球转动，教会还认为这是上帝为了地球上的人类而特意创造的。请问：     （1）日出日落现象是否因太阳绕地球运转而产生？_____，如果不是，又是什么原因引起的？_____   （2）1543年，哥白尼提出一个与上述不同的学说，叫什么？____ 【答案】 日出日落现象不是因太阳绕地球运转而产生的 是由地球自转造成的 日心说 【详解】（1）[1][2]日出日落现象不是因太阳绕地球运转而产生的，是由地球自转造成的。地球绕着地轴不停的自西向东的旋转，让我们每天看到太阳从东方升起，由西方落下，从而产生了昼夜更替。 （2）[3]哥白尼的贡献是提出了日心说，用“日心说”否定了托罗密的“地心说”。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $