16.2 探索微观世界的历程（分层作业）物理新教材北师大版九年级全一册

16.2 探索微观世界的历程（分层作业） 目录 【A 基础巩固题】 一、微观尺度与纳米尺度 二、基本粒子及其发现 三、原子结构及模型演变 四、科学探索历程与证据 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础巩固题】 一、微观尺度与纳米尺度 1．（2026·江西·中考真题）人类认识物质世界的空间尺度，反映了人类科学探索的水平。下列4个选项中的物体空间尺度最小的是（　　） A. 原子核 B. 地球 C. 月球 D. 分子 【答案】A 【详解】地球、月球都是天体，尺度远大于微观物体；物质由分子组成，分子由原子组成，因此原子核的尺度比分子更小，所以选项中空间尺度最小的是原子核。故选A。 2．（2026·山东·中考真题）下列物体空间尺度最小的是（        ） A. 水滴 B. 电子 C. 细胞 D. 原子 【答案】B 【详解】根据物质微观结构及宏观物体尺度关系，各选项物质尺度从大到小排序为：水滴>细胞>原子>电子，因此空间尺度最小的是电子。 故选B。 3．阅读材料，回答问题。 纳米材料可以制作具有特定性质的新材料，用纳米级金属微粉制成的材料强度和硬度更高，韧性良好，且熔点随粒子直径减小而降低。例如金的熔点为但10 nm金粉熔点降低到金粉熔点降低到，因而烧制温度可以大大降低。 2023年12月，武汉理工大学用磁性纳米粒子研制出可溶栓纳米机器人，通过静脉注射磁性纳米粒子，在磁力作用下形成棒状机器人疏通血管进行溶栓，如图甲所示。这些机器人在完成任务后可自动分解，可避免在血管内聚集和器官损伤。磁性纳米粒子尺寸在之间，结合了纳米材料的特性和磁性。 （1）纳米材料的优点是　　　　　　（写出一点）。 （2）纳米材料的熔点随着材料细粉直径的减小而　　　　　　。 （3）某种用于血管清理的纳米机器人，直径仅为20 nm，合　　　　　　。 （4）溶栓纳米机器人是拆分后从静脉注射入人体，在　　　　　　作用下形成棒状机器人，进行溶栓。 （5）假设一个磁性纳米粒子的质量为，则一个质量为的纳米机器人由　　　　　　个磁性纳米粒子组成。 （6）图乙是纳米陶瓷刀、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曲线是　　　　　　（填字母）。 【答案】（1）韧性好（合理即可）     （2）降低     （3）     （4）磁力     （5）     （6）c      【详解】(1)小问详解： 由材料可知，纳米材料可以制作具有特定性质的新材料，用纳米级金属微粉制成的材料强度和硬度更高，韧性良好，且熔点随粒子直径减小而降低。 (2)小问详解： 由材料可知，纳米材料的熔点随粒子直径减小而降低，例如金的熔点为1064℃，但10nm金粉熔点降低到940℃，5nm金粉熔点降低到830℃，因而烧制温度可以大大降低。 (3)小问详解： 因为，所以20nm=20×10-9m=2×10-8m (4)小问详解： 由材料可知，溶栓纳米机器人通过静脉注射磁性纳米粒子，在磁力作用下形成棒状机器人疏通血管进行溶栓。 (5)小问详解： 一个质量为的纳米机器人所含磁性纳米粒子个数为 (6)小问详解： 纳米级微粉烧制成的陶瓷不但强度高，并且有良好的韧性，纳米级陶瓷刀的硬度很高。合金钢刀、普通菜刀的硬度是比较接近的，所以二者的磨损曲线也会比较类似，由此可知，图中a、b曲线是普通菜刀、合金钢刀的磨损曲线，c是纳米级陶瓷刀的磨损曲线。 二、基本粒子及其发现 4．（2025·山东济南·中考真题）汤姆孙发现阴极射线是由高速运动的带负电粒子组成的，这种带负电的粒子是（　　） A. 分子 B. 原子 C. 质子 D. 电子 【答案】D 【详解】原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成的，原子核是由不带电的中子和带正电的质子组成的。1897年汤姆孙发现阴极射线是由高速运动的带负电的粒子组成，这种粒子是电子。 故选D。 5．（2025·山东东营·中考真题）在原子中，带负电的微观粒子是（　　） A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 原子核 【答案】C 【详解】原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，其中质子带正电，中子不带电，则原子核带正电；电子带负电，所以在原子中，带负电的微观粒子是电子，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 三、原子结构及模型演变 6．（2026·陕西·中考真题）从微观世界到宏观宇宙，人类探索的脚步从未停止。下列说法正确的是（        ） A. 分子、原子核、地球、太阳是按照由小到大的空间尺度排序的 B. 地球等行星绕太阳运动，说明太阳是宇宙的中心 C. 电子的发现，说明原子是可分的 D. 面包疏松多孔，说明分子间有空隙 【答案】C 【详解】A．分子由原子组成，原子是由原子核和核外电子组成，故分子比原子核大，故A错误； B．太阳只是太阳系的中心，宇宙没有确定的中心，地球绕太阳运动不能说明太阳是宇宙的中心，故B错误； C．汤姆生发现电子，证明原子内部存在更小粒子，原子能够再分，故C正确； D．面包疏松多孔是宏观可见的空隙，并非分子间的微观空隙，分子间空隙无法用肉眼直接观察到，故D错误。 故选 C。 7．（2026·上海·中考真题）原子的结构与太阳系结构有相似之处。 （1）地球绕着太阳旋转，太阳是____________； A. 卫星 B. 行星 C. 恒星 （2）原子核外绕着原子核旋转的是_______________； A. 电子 B. 中子 C. 质子 D. 原子 【答案】（1）C     （2）A      【详解】(1)小问详解： 地球是太阳系八大行星之一，按离太阳由近及远的次序排第三，太阳自身发光，是恒星，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 (2)小问详解： 卢瑟福提出的原子模型像一个太阳系，带正电的原子核像太阳，带负电的电子像绕着太阳转的行星，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．（2025·广东广州·中考真题）如图是氦原子的结构示意图，则氦原子（　　） A. 核外有2个电子 B. 整体有4个电子 C. 核外有2个正电荷 D. 整体有4个正电荷 【答案】A 【详解】根据氦的原子结构示意图可知，圆圈内的数字为+2，表示氦的原子核内有2个质子，质子带正电荷，质子数等于核外电子数，整个原子呈电中性，因此核外电子带负电荷，数量为2个，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 四、科学探索历程与证据 9．（25-26八年级下·福建漳州·期末）按照物质世界的大致尺度，从大到小顺序正确的是（        ） A. 太阳系、地球、原子、夸克 B. 地球、夸克、分子、原子核 C. 太阳系、地球、夸克、分子 D. 地球、分子、夸克、原子核 【答案】A 【详解】宏观尺度，太阳系是包含地球的恒星系统，因此太阳系＞地球。 微观尺度，物质由分子或原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子、中子构成，质子和中子由夸克构成，因此微观粒子的尺度大小关系是分子＞原子＞原子核＞质子（中子）＞夸克。 故选A。 10．（2026·江苏南通·中考真题）下列关于科学家及对应科学贡献的描述正确的是（        ） A. 汤姆孙提出了原子核式结构模型 B. 帕斯卡创立摄氏温标 C. 奥斯特最早发现电磁感应现象 D. 沈括最早发现磁偏角 【答案】D 【详解】A．原子核式结构模型由卢瑟福提出，汤姆孙的贡献是发现电子，故A错误； B．摄氏温标由摄尔修斯创立，帕斯卡的贡献为帕斯卡定律等，故B错误； C．电磁感应现象由法拉第最早发现，奥斯特最早发现电流的磁效应，故C错误； D．我国宋代科学家沈括是世界上最早发现磁偏角的人，故D正确。 故选D。 11．（2026·贵州·中考真题）原子曾被认为是不可分割的最小微粒，但随着探索的不断深入，人们发现在原子内部还有质子、　　　　　　　　　　　等比原子更小的粒子。（填写一种微观粒子名称） 【答案】电子##中子 【详解】原子并非不可分割的最小微粒，它由原子核和核外电子构成，原子核又由质子和中子组成，因此质子、中子、电子都是比原子更小的微观粒子，任选其一填入答题空即可。 12．（2026·辽宁·中考真题）将低碳钢工件置于高温富碳环境中，碳原子会渗入工件表层，这是　　　　　　　　　　　现象，碳原子中带负电的粒子是　　　　　　　　　　　。 【答案】① 扩散    ② 电子 【详解】碳原子进入工件表层，是分子或原子不停运动，彼此进入对方的扩散现象； 碳原子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成，因此带负电的粒子是电子。 【B 能力提升题】 13．（24-25八年级下·山东济南商河县·期末）（多选）从古至今，人们一直在探究物质构成的奥秘。科学研究发现，任何物质都是由很多极其微小的粒子构成的。关于微观粒子，下列说法正确的是（　　） A. 原子结构与西瓜很相似，西瓜子就如同分布在原子中的电子 B. 卢瑟福认为原子结构与太阳系很相似，电子绕原子核高速旋转 C. 原子核由质子和中子构成，质子和中子则由更小的粒子构成 D. 汤姆孙发现了电子，证明了原子可再分 【答案】BCD 【详解】A．原子结构与西瓜相似是汤姆孙提出的“枣糕模型”，该模型已被更新的原子模型替代，故A错误； B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，认为原子结构与太阳系很相似，电子绕原子核高速旋转，故B正确； C．原子核由质子和中子构成，而质子和中子由更小的粒子构成，即质子和中子还可以再分，故C正确； D．英国物理学家汤姆孙发现了电子，证明了原子可再分，这一发现对原子物理学的发展产生了深远的影响，故D正确。 故选BCD。 14．（25-26八年级·山东济南历城区·期末）在探索微观世界的历程中，汤姆孙发现了电子，使人们意识到　　　　　　　　　　　　（选填“原子”或“原子核”）还可以再分；能正确反映卢瑟福所提出的原子核式结构模型的是图　　　　　　　　　　　　（选填“A”或“B”）。 A．B． 【答案】① 原子    ② B 【详解】汤姆孙发现电子，证明原子内部存在更小的微粒，说明原子可以再分；图A是汤姆孙的 “枣糕模型”（葡萄干面包模型），卢瑟福原子核式结构模型：原子中心有体积很小、质量很大的原子核，电子绕原子核高速运动，对应图B。 15．（2026·贵州遵义新蒲新区第二次·适应性）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。 【答案】B 【详解】卢瑟福根据α粒子散射实验，提出原子核式结构模型，原子中心有原子核，核外电子绕核运动。原子核式结构模型特点是中心有体积小、质量大的原子核，电子在核外空间绕核运动，对应选B。 16．物理学中一个基本的观念是“世界是由物质组成的”。 （1）1911年，著名物理学家卢瑟福在进行了粒子散射实验后，提出了原子核式结构模型，该模型认为，原子是由原子核和　　　　　　　　构成； （2）以氢原子为例，下面四个图中能正确示意氢原子核式结构的是________ A.  B.  C.  D.  【答案】（1）核外电子     （2）C      【详解】(1)小问详解： 著名科学家卢瑟福提出了原子核式结构模型，原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成。 (2)小问详解： 氢原子是由位于中心的原子核和绕原子核高速运动的核外电子构成，且原子核相对于原子，其体积比较小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【C 拓展培优题】 17．（2026·江苏苏州·中考真题）关于“粒子与宇宙”，下列说法中正确的是（        ） A. 月球是太阳的行星 B. 汤姆孙发现电子，表明原子可再分 C. 光年是时间单位 D. 原子核由中子和电子组成 【答案】B 【详解】A．行星是绕恒星运转的天体，月球绕地球运转，是地球的卫星，不是太阳的行星，故A错误； B．汤姆孙通过实验发现了电子，电子是原子内部的更小微粒，证明原子不是不可分割的实心球体，原子可以再分，故B正确； C．光年是光在一年内传播的距离，属于长度单位，不是时间单位，故C错误； D．原子核由质子和中子组成，电子在原子核外绕核运动，故D错误。 故选B。 18．（2026·江苏徐州·中考真题）卢瑟福提出的原子核式结构模型和行星绕日类似。原子核式结构模型中和行星对应的是（        ） A. 电子 B. 质子 C. 中子 D. 原子核 【答案】A 【详解】卢瑟福的原子核式结构模型认为，原子的中心是体积很小、质量很大的原子核，带负电的电子在核外空间绕着原子核高速运动；而行星绕日模型里，质量很小的行星围绕中心的太阳运转。二者类比时，太阳对应原子核，和行星对应的是核外的电子。 故选A。 19．（2026·山东烟台·中考真题）下列微观粒子的空间尺度最小的是（　　） A. 夸克 B. 质子 C. 原子 D. 原子核 【答案】A 【详解】根据初中物理的微观粒子结构，空间尺度从大到小排序为：原子＞原子核＞质子＞夸克。原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，质子又是由更小的微粒夸克构成，因此尺度最小的是夸克。故选A。 20．（2026·山东济南·中考真题）下列微观粒子按照空间尺度从大到小排列正确的是（        ） A. 原子、原子核、夸克 B. 原子核、夸克、原子 C. 原子、夸克、原子核 D. 原子核、原子、夸克 【答案】A 【详解】原子由原子核与核外电子构成，因此原子尺度大于原子核；原子核由质子、中子构成，质子、中子由夸克构成，因此原子核尺度大于夸克，故从大到小排序为原子、原子核、夸克。 故选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 16.2 探索微观世界的历程（分层作业） 目录 【A 基础巩固题】 一、微观尺度与纳米尺度 二、基本粒子及其发现 三、原子结构及模型演变 四、科学探索历程与证据 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础巩固题】 一、微观尺度与纳米尺度 1．（2026·江西·中考真题）人类认识物质世界的空间尺度，反映了人类科学探索的水平。下列4个选项中的物体空间尺度最小的是（　　） A. 原子核 B. 地球 C. 月球 D. 分子 2．（2026·山东·中考真题）下列物体空间尺度最小的是（        ） A. 水滴 B. 电子 C. 细胞 D. 原子 3．阅读材料，回答问题。 纳米材料可以制作具有特定性质的新材料，用纳米级金属微粉制成的材料强度和硬度更高，韧性良好，且熔点随粒子直径减小而降低。例如金的熔点为但10 nm金粉熔点降低到金粉熔点降低到，因而烧制温度可以大大降低。 2023年12月，武汉理工大学用磁性纳米粒子研制出可溶栓纳米机器人，通过静脉注射磁性纳米粒子，在磁力作用下形成棒状机器人疏通血管进行溶栓，如图甲所示。这些机器人在完成任务后可自动分解，可避免在血管内聚集和器官损伤。磁性纳米粒子尺寸在之间，结合了纳米材料的特性和磁性。 （1）纳米材料的优点是　　　　　　（写出一点）。 （2）纳米材料的熔点随着材料细粉直径的减小而　　　　　　。 （3）某种用于血管清理的纳米机器人，直径仅为20 nm，合　　　　　　。 （4）溶栓纳米机器人是拆分后从静脉注射入人体，在　　　　　　作用下形成棒状机器人，进行溶栓。 （5）假设一个磁性纳米粒子的质量为，则一个质量为的纳米机器人由　　　　　　个磁性纳米粒子组成。 （6）图乙是纳米陶瓷刀、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曲线是　　　　　　（填字母）。 二、基本粒子及其发现 4．（2025·山东济南·中考真题）汤姆孙发现阴极射线是由高速运动的带负电粒子组成的，这种带负电的粒子是（　　） A. 分子 B. 原子 C. 质子 D. 电子 5．（2025·山东东营·中考真题）在原子中，带负电的微观粒子是（　　） A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 原子核 三、原子结构及模型演变 6．（2026·陕西·中考真题）从微观世界到宏观宇宙，人类探索的脚步从未停止。下列说法正确的是（        ） A. 分子、原子核、地球、太阳是按照由小到大的空间尺度排序的 B. 地球等行星绕太阳运动，说明太阳是宇宙的中心 C. 电子的发现，说明原子是可分的 D. 面包疏松多孔，说明分子间有空隙 7．（2026·上海·中考真题）原子的结构与太阳系结构有相似之处。 （1）地球绕着太阳旋转，太阳是____________； A. 卫星 B. 行星 C. 恒星 （2）原子核外绕着原子核旋转的是_______________； A. 电子 B. 中子 C. 质子 D. 原子 8．（2025·广东广州·中考真题）如图是氦原子的结构示意图，则氦原子（　　） A. 核外有2个电子 B. 整体有4个电子 C. 核外有2个正电荷 D. 整体有4个正电荷 四、科学探索历程与证据 9．（25-26八年级下·福建漳州·期末）按照物质世界的大致尺度，从大到小顺序正确的是（        ） A. 太阳系、地球、原子、夸克 B. 地球、夸克、分子、原子核 C. 太阳系、地球、夸克、分子 D. 地球、分子、夸克、原子核 10．（2026·江苏南通·中考真题）下列关于科学家及对应科学贡献的描述正确的是（        ） A. 汤姆孙提出了原子核式结构模型 B. 帕斯卡创立摄氏温标 C. 奥斯特最早发现电磁感应现象 D. 沈括最早发现磁偏角 11．（2026·贵州·中考真题）原子曾被认为是不可分割的最小微粒，但随着探索的不断深入，人们发现在原子内部还有质子、　　　　　　　　　　　等比原子更小的粒子。（填写一种微观粒子名称） 12．（2026·辽宁·中考真题）将低碳钢工件置于高温富碳环境中，碳原子会渗入工件表层，这是　　　　　　　　　　　现象，碳原子中带负电的粒子是　　　　　　　　　　　。 【B 能力提升题】 13．（24-25八年级下·山东济南商河县·期末）（多选）从古至今，人们一直在探究物质构成的奥秘。科学研究发现，任何物质都是由很多极其微小的粒子构成的。关于微观粒子，下列说法正确的是（　　） A. 原子结构与西瓜很相似，西瓜子就如同分布在原子中的电子 B. 卢瑟福认为原子结构与太阳系很相似，电子绕原子核高速旋转 C. 原子核由质子和中子构成，质子和中子则由更小的粒子构成 D. 汤姆孙发现了电子，证明了原子可再分 14．（25-26八年级·山东济南历城区·期末）在探索微观世界的历程中，汤姆孙发现了电子，使人们意识到　　　　　　　　　　　　（选填“原子”或“原子核”）还可以再分；能正确反映卢瑟福所提出的原子核式结构模型的是图　　　　　　　　　　　　（选填“A”或“B”）。 A．B． 15．（2026·贵州遵义新蒲新区第二次·适应性）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。 16．物理学中一个基本的观念是“世界是由物质组成的”。 （1）1911年，著名物理学家卢瑟福在进行了粒子散射实验后，提出了原子核式结构模型，该模型认为，原子是由原子核和　　　　　　　　构成； （2）以氢原子为例，下面四个图中能正确示意氢原子核式结构的是________ A.  B.  C.  D.  【C 拓展培优题】 17．（2026·江苏苏州·中考真题）关于“粒子与宇宙”，下列说法中正确的是（        ） A. 月球是太阳的行星 B. 汤姆孙发现电子，表明原子可再分 C. 光年是时间单位 D. 原子核由中子和电子组成 18．（2026·江苏徐州·中考真题）卢瑟福提出的原子核式结构模型和行星绕日类似。原子核式结构模型中和行星对应的是（        ） A. 电子 B. 质子 C. 中子 D. 原子核 19．（2026·山东烟台·中考真题）下列微观粒子的空间尺度最小的是（　　） A. 夸克 B. 质子 C. 原子 D. 原子核 20．（2026·山东济南·中考真题）下列微观粒子按照空间尺度从大到小排列正确的是（        ） A. 原子、原子核、夸克 B. 原子核、夸克、原子 C. 原子、夸克、原子核 D. 原子核、原子、夸克 / 学科网（北京）股份有限公司 $