难点详解沪科版八年级物理第十一章 小粒子与大宇宙综合训练试题（有解析）

沪科版八年级物理第十一章 小粒子与大宇宙综合训练
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、下列关于分子热运动的说法中错误的是（　　）
A．物质是由极其微小的分子、原子构成的
B．一切物质的分子都在不停地做无规则的运动
C．分子间同时存在引力和斥力
D．由于分子间有引力，所以固体可以压缩体积变小
2、教育部发布通知，明确通知“禁止在中小学幼儿园内吸烟”等禁令。因为吸烟有害健康，只要有人吸烟，旁边的人就会闻到烟味，这是由于（　　）
A．分子在不停地运动 B．分子的尺度非常小
C．分子之间存在斥力 D．分子之间存在引力
3、下列事例，不能说明分子永不停息做无规则运动的是（　　）
A．炒菜时加点盐，菜就有了咸味 B．教室里打扫卫生时飘在空中的灰尘
C．排放工业废水，污染整个水库 D．房间里放一箱苹果，满屋飘香
4、学习了分子动理论之后，小明总结了很多生活中与分子动理论有关的现象，下列总结中不正确的是（　　）
A．“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
B．人造木板黏结剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染
C．“破镜不能重圆”是分子间的斥力大于引力
D．用粉笔在黑板上写字能留下字迹是因为分子间的引力
5、下列现象中，能说明分子不停地做无规则运动的是（　　）
A．细雨濛濛 B．雪花飞舞
C．桂花飘香 D．树叶飘落
6、对下列现象的解释，错误的是（　　）
A．氧气被压缩装入钢瓶——分子间有间隙
B．夏天丁香花花香气扑鼻——分子不停地做无规则运动
C．两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来——分子间存在引力
D．破碎的玻璃无法复原——由于分子间斥力作用的结果
7、下列现象中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（　　）
A．花开时，花香满园 B．擦黑板时，粉尘飞舞
C．下雪时，雪花飘飘 D．刮风时，黄沙扑面
8、下列现象不能说明分子不停做无规则运动的是（　　）
A．炒菜时香飘满屋 B．长期堆煤的墙内变黑
C．河水变浑浊 D．水中加糖，整杯水变甜
9、气体容易被压缩，是因为（　　）
A．气体分子间没有作用力 B．气体分子间隙大，分子间作用力很小
C．气体分子间的引力大 D．气体分子之间没有斥力
10、下列现象中能说明分子在不停地做无则运动的是（　　）
A．煮稀饭时米粒在水中翻滚
B．给车加油时，能闻到汽油味
C．擦黑板时，粉笔灰在空中飞舞
D．用高速旋转的砂轮磨刀火花四溅
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题2分，共计10分）
1、如图所示，把一块表面很干净的玻璃片挂在弹簧测力计下面，手持弹簧测力计上端，让玻璃片浸没在水中，发现弹簧测力计的示数变小，这是由于玻璃片受到水对它向上的浮力作用；慢慢向上提起弹簧测力计，观察到玻璃片刚要离开水面时弹簧测力计的示数比离开水面后的示数要___（选填“大”或“小”），原因是分子之间存在___。
2、如图所示为分子间作用力与距离关系的图像，r0表示引力和斥力大小相等时分子间的距离，F斥表示斥力曲线，F引表示引力曲线，F表示合力曲线。当r＞r0时，分子间的作用力表现为______。固体和液体很难被压缩，说明分子之间存在______，分子间的F斥和F引，都随r的增大而______。
3、如图所示的两只集气瓶，一瓶装有无色透明的空气，另一瓶装有红棕色二氧化氮气体（密度比空气大）。为了研究扩散现象应选择________图所示的方案，抽去玻璃隔板后，上瓶中气体颜色逐渐变___________（选填“深”或“浅”），下瓶中气体颜色________（选填“变化”或“不变”），从微观角度，这说明气体内部__________。
4、往盛有一半水的试管中注满酒精，封闭管口，反复翻转几次，发现水和酒精的总体积减小，说明 _____；电冰箱里的食物容易变干和相互“串味”，请你从物理角度分析，食物“串味”属于 _____现象。
5、电冰箱里的食物容易相互“窜味”，从物理角度分析，食物“窜味”属于______现象；如图把两块表面平整且干净的铅块压紧后两块铅就结合在一起，甚至下面挂一个重物都不能把它们拉开，这一现象说明分子间存在______。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、小明同学家里的微波炉的铭牌如下表所示，请问：
(1)这种型号的微波炉的微波波长为多少？
(2)用它来烹饪食品时，食品被极化的水分子1 s内振动多少次？
(3)如果食物吸收微波能量的效率为90%，那么将食品加热3 min后，食品吸收了多少能量？
2、阅读下面一段关于“热转印技术”的说明，然后完成问题.
“热转印技术”是近年来发展起来的特种印刷技术，其主要特点是转印图像色彩鲜艳，层次丰富，其效果可与印刷相媲美，与印刷不同之处在于热转印是在高温下使热转印油墨受热渗入物体表面后形成色彩亮丽的图像.所以，热转印产品经久耐用，图像不会脱落、龟裂和褪色.可以将任何图案、照片烤制在杯子、盘子、瓷砖等物体上面，只需要几分钟时间.
(1)仔细分析“高温下使热转印油墨受热渗入物体表面后形成色彩亮丽的图像”这句话，你认为固态的油墨经过怎样的物态变化过程才能进入物体的表面并形成亮丽的图案
(2)要制作一个带有自己喜爱的图片的茶杯，需要经过一些什么工序 想想看，也许你能成为这方面的工程师.
3、分子的直径太小了，物理学家就想到一种测量分子直径的方法﹣﹣单分子油膜法，即把一滴油滴在水面上，形成单分子油膜．小宇同学把煤油装在滴定管里，记录到煤油滴了400滴时，管内煤油减少了0.4cm3， 其中一滴油滴在水面上形成的油膜面积是3m2，试粗略估算煤油分子的直径．
4、地球半径R＝6.4×103千米，原子核半径r＝1×10﹣8厘米。地球半径是原子半径的多少倍。
5、在研究分子模型时，把相同体积的水和酒精充分混合，发现混合后的总体积小于混合前两液体的体积之和．为了确定减小的体积和酒精含量的关系，学习小组进行了如下探究：
A．把一端封口的细玻璃管固定在米尺上，封口端和零刻度线对齐；
B．在玻璃管中注入一定体积的水，读出水面的刻度L1；
C．然后快速注入酒精到100cm刻度线；
D．封闭管口，将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，读出液面的刻度L．
（1）水和酒精充分混合后的总体积减小，这一现象表明_____
A．分子间有引力 B．分子间有斥力
C．分子间有空隙 D．分子是运动的
（2）学习小组进行了多次实验，测出水柱的长度L1和混合后液柱的总长度L，并计算出混合后酒精质量的含量β和液柱减小的长度△L．部分数据如下表所示：
实验序号 水柱长度L1/cm 混合后液柱的长度L/cm 液柱减小的长度△L/cm 酒精质量的含量β/%
1 76.2 98.1 1.9 20
2 96.8 3.2 40
3 44.0 96.4 3.6
4 35.0 97.4 60
5 16.7 98.4 1.6 80
①第2次实验水面对刻度如图所示，读出水面的刻度_____cm．根据试题中信息，计算第3次实验后酒精质量的含量为_____%；第4次实验液柱减小的长度为_____cm．（酒精密度0.8g/cm3）
②根据有关数据，请在如图坐标系中描点作出△L﹣β的关系图线．由图线可知，在水和酒精混合前的总体积相同的前提下，混合后的体积减小量（△L）随着酒精质量含量（β）的增大而_____．
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、学过分子动理论后，请你用生活中常见物品来探究“分子热运动与温度的关系”，写出你选择的实验器材、实验步骤、现象及得到的实验结论。
（1）需要器材：______；
（2）实验步骤以及可能发生的现象：______；
（3）实验结论：______。
2、小明和同学在研究分子动理论的相关实验。
(1)如图，小明把一块表面干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面，测得示数为2.5N，手持弹簧测力计的上端，把玻璃板往下全部放入水中一定深度处，再慢慢提起弹簧测力计，当玻璃板即将离开水面时，弹簧测力计的示数F______2.5N（大于/小于/等于），其中的原因是______；
(2)小华和小琴两个探究小组在进行酒精和水混合实验中，分别采用了两种不同的设备，小华小组用的是甲图所示的一端开口的直玻璃管，小琴小组用的是乙图所示的下大上小的容器。两组同学在进行实验时，都应先注入一半体积的水，然后将另外一种液体注满设备。最后用食指堵住容器口并上下颠倒几次，发现容器中的液面降低，这说明了______。通过比较你觉得______小组的实验效果更好。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．一切物质都是由分子或原子构成的，故A正确，不符合题意；
B．不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，故B正确，不符合题意；
C．分子间存在相互作用的引力和斥力，故C正确，不符合题意；
D．由于分子间有间隙，所以固体可以压缩体积变小，故D错误，符合题意。
故选D。
2、A
【详解】
根据分子动理论，一个人吸烟，由于烟分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，所以别人会闻到烟味。故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
3、B
【详解】
A．炒菜时加点盐，菜有了咸味是扩散现象，证明了分子不停地做无规则运动，故A不符合题意；
B．飘在空中的灰尘是固体小颗粒，它包含很多的分子，物体机械的运动不属于扩散，故B符合题意；
C．工业废水污染整个水库，是扩散现象，说明分子不停地做无规则运动，故C不符合题意；
D．房间里放一箱苹果，整个房间里能闻到香味是扩散现象，能说明分子永不停息地做无规则运动，故D不符合题意。
故选B。
4、C
【详解】
A．“花气袭人知骤暖”说明温度越高，分子无规则运动越剧烈，故A正确，A不符合题意；
B．家庭装修用的人造木板黏结剂中的甲醛扩散在空气中造成环境污染，这说明甲醛分子在不停地做无规则运动，故B正确，B不符合题意；
C．分子间距离越大，分子间作用力越小，当分子间的间距大于分子直径的10倍时，分子间的作用力已经微弱到几乎可以忽略，所以破镜不能重圆，故C错误，C符合题意；
D．用粉笔在黑板上写字能留下字迹是因为分子间的引力，故D正确，D不符合题意。
故选C。
5、C
【详解】
不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动。分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现。
A．细雨濛濛属于宏观物体的运动，是机械运动，故A不符合题意；
B．雪花飞舞属于宏观物体的运动，是机械运动，故B不符合题意；
C．桂花飘香是花香分子不停地做无规则运动，分子运动到空气中，人们就闻到了香味，故C符合题意；
D．树叶飘落属于宏观物体的运动，是机械运动，故D不符合题意。
故选C。
6、D
【详解】
A．氧气被压缩装入钢瓶，氧气体积变小，说明分子之间由间隙，故A正确，A不符合题意；
B．夏天丁香花花香气扑鼻，是扩散现象，是因为分子在不停的做无规则运动，故B正确，B不符合题意；
C．两块表面平滑的铅块紧压后，分子间间距较小，因为分子之间引力作用结合起来，故C正确，C不符合题意；
D．由于玻璃破裂处的绝大数分子间距离较大，大于分子直径的10倍，分子间的作用力就十分微弱，所以无法复原，不是因为分子之间的斥力，故D错误，D符合题意。
故选D。
7、A
【详解】
A．花香满园，是因为花香中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到花香，能表明分子在不停地做无规则运动，故A符合题意；
B．粉尘飞舞属于固体颗粒的机械运动，不是分子的运动，故B不符合题意；
C．雪花飘飘是雪花的机械运动，不是分子的运动，故C不符合题意；
D．黄沙扑面是黄沙颗粒的机械运动，并非分子运动，故D不符合题意。
故选A。
8、C
【详解】
A．炒菜时香飘满屋，属于扩散现象，是香味分子无规则运动的结果，故A不符合题意；
B．堆煤的墙角因时间久而变黑都是扩散现象，能说明分子在不停地做无规则运动，故B不符合题意；
C．河水变浑浊，是泥沙等微小物体的机械运动，不能说明分子不停做无规则运动，故C符合题意；
D．水中加糖，糖分子扩散到水中，使整杯水变甜，是分子分子的无规则运动的结果，故D不符合题意。
故选C。
9、B
【详解】
由于气体分子间距很大，分子间的作用力很小，所以气体容易被压缩，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
10、B
【分析】
【详解】
A．煮稀饭时，米粒在水中上下翻滚，是米粒在水中的机械运动，它不能说明分子在不停地做无规则运动，故A不符合题意；
B．给车加油时，油的分子扩散到空气中，扩散现象说明分子在不停地做无则运动，故B符合题意；
C．擦黑板时，粉笔灰在空中飞舞，是固体颗粒的运动，不能说明分子运动，故C不符合题意；
D．用高速旋转的砂轮磨刀火花四溅，是固体颗粒的运动，不能说明分子运动，故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、大 引力
【详解】
[1][2]如图所示，慢慢向上提起弹簧测力计，观察到玻璃片刚要离开水面时弹簧测力计的示数比离开水面后的示数要大，说明玻璃板除了受到竖直向下的重力外，还受到向下的作用力，所以，原因是分子之间存在引力。
2、引力 斥力 减小
【详解】
[1]由图得，当
时，分子引力大于斥力，分子力间的作用力表现为引力。
[2]分子间存在斥力，因此固体和液体很难被压缩。
[3]分子间同存在的引力与斥力，分子引力和斥力都随距离r增大而减小。
3、乙 深 变化 分子不停做无规则运动
【详解】
[1]因二氧化氮的密度比空气大，若用甲图所示的方案，则在重力的作用下，二氧化氮气体也会向下扩散，故为了研究扩散现象，应选择乙图所示的方案。
[2][3]抽去玻璃隔板后，因分子在永不停息地做无规则运动，故上瓶中的空气分子会逐渐扩散到下瓶中，下瓶中的二氧化氮分子也会逐渐扩散到上瓶中，故上瓶中气体颜色逐渐变深，下瓶中的气体颜色逐渐变浅。
[4]因两瓶中气体颜色发生变化，故从微观角度说明，气体内部的分子在永不停息地做无规则运动。
4、分子间有间隙 扩散
【详解】
[1]水和酒精混合后的总体积减小，说明分子间有间隙，水分子和酒精分子互相进入对方的空隙中，使得总体积减小。
[2]电冰箱里的食物容易变干和相互“串味”，是因为分子在不停地做无规则运动造成的，属于扩散现象。
5、扩散 引力
【详解】
[1][2]食物“窜味”是两种不同物质彼此进入对方的现象，属于扩散现象；两块表面平整且干净的铅块相互接触的部位分子间距小，分子引力大，所以下面挂一个重物都不能把它们拉开，这一现象说明分子间存在引力。
三、计算题
1、 (1) 0.1224 m(2) 2.45×109次(3) 1.296×105 J
【解析】
【详解】
(1)微波频率为：f＝2450MHz＝2.45×109Hz，故波长为：λ＝＝0.122 m；(2) (2)用它来烹饪食品时，食品被极化的水分子1 s内振动2.45×109次;(3) ）根据P＝得到食品吸收的能量W＝Pt＝800W×3×60s＝1.44×105J. 食品吸收的能量为：1.44×105J90＝1.296×105 J.
【点睛】
（1）已知频率和电磁波速度，根据c＝λf求解电磁波的波长；（2）食品被极化的水分子1 s内振动的次数等于额定微波频率；（3）已知输出功率和加热时间，根据公式W＝Pt可求释放的热量，释放的热量乘以吸收效率等于食品吸收的内能．
2、 (1)固态的油墨在加热的过程中，升华为气体就容易渗入物体的表面，然后降低温度凝华成固态，就形成了色彩亮丽的图案了. (2)首先在纸上画好图案，然后按色彩的实际需要在图案上着色，再将有色彩的纸张图案紧贴在茶杯上相应的位置，再高温加热即可实现热转印了.
【解析】
解答： (1)热转印技术又叫热升华技术，热转印技术是在高温下使固态的油墨受热升华，变成蒸气，这样容易渗入物体的表面，温度降低后会凝华成固体，即形成色彩亮丽的图象。(2)升华是吸热过程，所以工艺过程中要对油墨加热，使油墨升华进入物体表面。首先在纸上画好图案，然后按色彩的实际需要在图案上着色，再将有色彩的纸张图案紧贴在茶杯上相应的位置，再高温加热即可实现热转印了。
3、3.3×10﹣10m
【解析】
【分析】
油膜法测分子直径的实验原理是：测出一滴油的体积V，把油滴在水面上，形成单分子油膜，油膜的厚度就是分子直径，求出油膜的面积S，分子直径为。
【详解】
油在水面上形成单分子薄层，油膜的厚度等于分子直径，只要测算出一滴油的体积V和在水面上形成的油膜面积S，就可以估测出分子直径的大小，这种粗略测定分子大小的方法叫单分子油膜法，分子直径的表达式：。
4、6.4×1016倍
【解析】
【分析】
已知地球半径和原子核半径，两者之比就是倍数关系。
【详解】
地球半径为R＝6.4×103km＝6.4×106m，原子核半径r＝1×10﹣8厘米＝1×10﹣10米，地球半径是原子核半径的。＝＝6.4×1016
5、C 55.0 50 2.6 先增大后减小
【解析】
(1)酒精和水都是由分子构成的物质，它们的分子之间都存在一定的间隔．当把酒精和水混合以后，两种分子不发生化学反应，两种物质的分子相互穿插渗透，进入彼此的分子间隔，所以总体积会小于二者的体积之和，故选C；(2)①由图1可知，刻度尺的分度值为1cm，则第2次实验水面水面的刻度55.0cm.设细玻璃管的横截面积为S，水柱的质量m水＝ρ水V水＝ρ水SL1，酒精柱的质量m酒精＝ρ酒精V酒精＝ρ酒精SL2，则酒精质量的含量：β＝×100% ＝×100%＝×100%，由表格数据可知,第3次实验水柱长度L1＝44.0cm，酒精柱的长度L2＝100cm 44.0cm＝56.0cm，代入上式可解得：β≈50%.第4次实验液柱减小的长度为：△L＝100cm 97.4cm＝2.6cm.②将表中的数据(1.9,20)、(3.2,40)、(3.6,50)、(2.6,60)、(1.6,80)在图2坐标系中描点连线如图所示：
由图线可知,在水和酒精混合前的总体积相同的前提下,混合后的体积减小量(△L)随着酒精质量含量(β)的增大而先增大后减小．
点睛（1）物质是由大量分子组成的，分子体积小，组成物体的分子间存在间隙；（2）①使用刻度尺时要明确其分度值，起始端从0开始，读出末端刻度值，就是物体的长度；起始端没有从0刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；设细玻璃管的横截面积为S，根据密度公式分别表示出水柱和酒精柱的质量，利用β＝×100%求出第3次实验后酒精质量的含量；用100cm减去混合后液柱的长度即为液柱减小的长度△L；②将表中的数据分别描点，然后用平滑的曲线将其连接起来即可得出△L-β的关系图线；根据图线可知，在水和酒精混合前的总体积相同的前提下，混合后的体积减小量（△L）随着酒精质量含量（β）的变化规律．
四、实验探究
1、红墨水，两个相同的杯子，热水，冷水 分别往两个杯子中倒入相同质量的热水和冷水，同时滴入一滴红墨水，观察红墨水的扩散速度，最后会发现热水先变红 温度越高，分子热运动越剧烈
【详解】
（1）[1] 要探究“分子热运动与温度的关系”，需要改变温度，其它因素控制相同，所以需要用到两个相同杯子，红墨水来观察热运动快慢，热水和冷水来改变温度。
（2）[2]该实验要用到控制变量法，只改变水温，所以要往两个相同的杯子倒入相同质量的热水和冷水，滴入相同体积的红墨水，通过观察红墨水的扩散速度来探究实验，会发现温度高的热水里面红墨水扩散速度快。
（3）[3]通过实验现象温度高的热水里面红墨水扩散速度快，得出结论分子无规则运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越快，温度越低，分子热运动越慢。
2、＞ 水分子和玻璃分子之间有引力 分子间有间隙 小琴
【详解】
(1)[1][2]向上提起弹簧测力计时，由于水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，所以弹簧测力计的示数会大一些，即
F＞2.5N
(2)[3][4]在进行实验时，都应先注入一半体积的水，然后将另外一种液体注满设备，其目的是密度大的液体在下方。最后用食指堵住容器口并上下颠倒几次，发现容器中的液面降低，这说明了水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的间隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了；小琴小组的实验更好，理由是水和酒精混合后的总体积变小，乙图中容器中液体变化明显。