第十章 时间:40分钟 分值:100分]
一、选择题(每题3分,共30分)
1.将50 mL的水与50 mL的酒精混合,所得液体体积小于100 mL。下列对此现象的解释合理的是 ( )
A.分子间是有间隙的 B.分子是由原子构成的
C.分子的质量和体积都很小 D.分子在不停地做运动
2.东亚文化之都——泉州,风景秀丽。如图所示的情景,能说明分子在做无规则运动的是 ( )
3.如图所示,将两个表面磨平的铅块压紧后可吊起台灯,这说明 ( )
A.分子间存在斥力
B.分子间存在引力
C.分子间存在间隙
D.分子在不停地做无规则运动
4.如图所示是物质在三种不同状态下的分子模型,下列说法正确的是 ( )
A.图甲中的物质具有流动性,但较难被压缩
B.图乙中分子相距最近,分子间的作用力最小
C.图乙中分子静止,甲、丙两图中分子在做热运动
D.图甲、乙、丙分别表示固体、液体、气体分子的排列情况
5.关于物质的组成,下列说法中错误的是 ( )
A.物质是由大量的分子、原子组成的 B.原子是由原子核和中子组成的
C.原子核是由质子和中子组成的 D.质子和中子是由更小的微粒组成的
6.下列粒子按空间尺度由大到小排列正确的是 ( )
A.夸克、质子、原子核、原子 B.原子、原子核、质子、夸克
C.原子、质子、原子核、夸克 D.质子、夸克、原子、原子核
7.19世纪末,汤姆生发现了电子,人们开始研究原子内部结构。科学家提出了许多原子结构的模型,最为大家接受的原子结构与中哪个模型最相似 ( )
8.下列现象中用分子动理论的相关知识解释错误的是 ( )
A.酒香不怕巷子深——分子在永不停息地做无规则运动
B.近朱者赤,近墨者黑——分子在永不停息地做无规则运动
C.春江水暖鸭先知——温度越高,分子无规则运动越剧烈
D.花气袭人知骤暖——温度越高,分子无规则运动越剧烈
9.在近代原子学说的发展过程中,有下列观点:①物质都是由原子构成的;②原子都是实心球体;③正电荷均匀分布在整个原子内。1911年卢瑟福用带正电的α粒子轰击原子,发现多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向,但有极少数α粒子发生了较大角度的偏转,如图所示。分析实验结果,可以否定上述观点中的 ( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
10.关于宇宙、物体、物质以及物质的组成有下列说法,其中正确的是 ( )
A.宇宙是由物质组成的,物质都处于不停地运动和发展中
B.用铁可以制成铁锅,也可以制成铁钉,这里铁锅和铁钉称为物质,铁称为物体
C.任何物质都是由微小粒子组成的,这些粒子保持了物质原来的性质,被称为原子
D.原子的结构与太阳系十分相似,位于中心的原子核是由质子、中子和电子组成的
二、填空题(每空2分,共20分)
11.山西老陈醋已有3000余年的历史,素有“天下第一醋”的盛誉,以色、香、醇、浓、酸五大特征著称于世。小明周末参观醋厂,远远就闻到了浓郁的醋香,这是 现象,这种现象说明 。
12.热熔胶是一种在常温下为固态的黏合剂,使用时先用热熔胶枪加热使其熔化,再凝固来黏合物体。用如图所示的一款热熔胶枪给热熔胶加热时,会闻到熔胶的气味,这是
现象。热熔胶被胶枪挤出,并“粘”在物体上,说明分子间存在 力。
13.通过学习物理我们认识了宇宙。构成物质世界的各种原子都有相似的结构,居于原子中心的原子核由 和中子组成,原子核周围带负电的 绕核运动。
14.哥白尼通过长期观察和研究提出了太阳中心说宇宙模型,即 (选填“地心说”或“日心说”),但他没有告诉我们地球为什么会绕着太阳旋转,直到牛顿发现了 定律,才解释了这一现象。
15.为了形象地说明宇宙扩张学说,课堂上老师用一个粘有小金属粒的气球做演示实验,该实验将粘有小金属粒的气球看成宇宙, 看成宇宙中的天体,气球膨胀时,任一小金属粒周围的其他小金属粒都在离它远去。这里主要运用的一种思维方法是 (选填“等效法”“类比法”或“转换法”)。
三、实验探究题(共28分)
16.(4分)学习了《从粒子到宇宙》后,我们知道组成物体的分子很小,肉眼是看不见的,那么我们如图何通过身边的器材来估测分子的直径呢 在这里,我们来学习用油膜法估测分子的直径。实验步骤和原理如图下:
(1)实验的研究对象是油酸分子,我们在实验前测量出一滴油酸的体积为7.5×10-6 cm3。
(2)把一滴油酸滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,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,其形状如图甲所示,坐标纸中正方形方格的边长为2 cm。我们可以数出轮廓内的方格数(未满半格的不计入个数,超过半格的算一格),从而估测出油膜的面积是 cm2。
(3)如图图乙所示,假设这层油膜是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。
17.(10分)学习分子的有关知识之后,小明想知道分子运动的快慢与什么因素有关,进行了如图下实验:如图所示,取来两个相同的杯子,在其中放质量相同的冷水和热水,各滴入一滴红墨水。小明通过分析、归纳、总结,得出分子的运动快慢和温度之间的关系。
(1)实验中观察到的现象是 (选填“热水”或“冷水”)杯中的颜色变化得快,由此得出的结论是: 越高,分子的无规则运动越剧烈。
(2)实验过程中,用相同的烧杯,放质量相同的冷水和热水,各滴入一滴红墨水,所运用的物理研究方法是: 。
(3)实验过程中, (选填“能”或“不能”)用玻璃棒搅动杯中的水。
(4)如图果将上面的实验改成能研究“分子运动的快慢与物质的种类有关”的实验,那么,除了物质的质量相同,实验中还要控制物质的 相同。
18.(8分)如图所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶,下瓶中气体颜色逐渐变淡,最后两瓶中气体颜色变得均匀。
(1)此实验中二氧化氮的作用是 。
(2)此现象表明: 。
(3)实验结束后,小阳建议把装有二氧化氮气体的瓶子放在装有空气的瓶子的上面,认为这样也可以完成此实验。他的建议 (选填“可以”或“不可以”)采纳,因为 。
19.(6分)把一块表面干净边长为10 cm的正方形薄玻璃板挂在弹簧测力计的下面,如图甲所示把玻璃板没入水面以下一定深度处,再慢慢提起玻璃板,整个过程中弹簧测力计的示数F与玻璃板上表面上升的高度h的关系图像如图图乙所示。(大气压强取105 Pa)
(1)玻璃板即将离开水面时,弹簧测力计的示数最大,可推测玻璃板此时除了受到重力外还受到一个大小约为 N的力。
(2)关于这个力的来历,小明开展了探究:一开始小明猜想所受的力是大气压力,但他很快否定了自己的想法,这是因为据计算玻璃板上表面所受的大气压力约为 N,且上、下表面受到的大气压力相互抵消,则这个力是 。
四、作图与简答题(共12分)
20.(6分)如图所示,已知氢原子只有一个质子,一个电子,虚线表示氢原子核外电子的运动轨道。请在此图上完成氢原子的核式结构模型示意图,要求:用“+”“-”分别表示原子核、电子,并标出原子核、电子的大致位置。
21.(6分)在新型冠状病毒性肺炎流行期间,不少家庭或单位为了保持清洁,除了定期消毒外还配备了浓度为75%的酒精湿巾,在使用湿巾时,远远就能闻到酒精味,这是为什么 这种现象在我们生活中随处可见,请根据上述现象,试举出一个发生在我们生活中的类似例子。
五、计算题(10分)
22.通过对下面数据的简单处理,我们可以体会分子的体积究竟小到什么程度,科学家发现,
18 mL纯净水即18 g水,常温下约有6.02×1023个水分子,1 mL水约有20滴水,问:
(1)1滴水中约有多少个水分子
(2)如图果平均每秒能数1个水分子,那么24 h不停地数,数完一滴水中的水分子,需要多少年 (一年按365天计算)
答案
自我综合评价(五)
1.A 2.B 3.B
4.A 图甲中的物质为液态物质,具有流动性,但是较难被压缩,故A正确;图乙中分子相距最近,分子间的作用力较大,故B错误;一切物质的分子都在不停地做无规则运动,故C错误;甲、乙、丙三图分别表示液体、固体、气体分子的排列情况,故D错误。
5.B
6.B 原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的;原子核是由质子和中子组成的;质子和中子又是由更小的微粒——夸克组成的;所以按照从大到小的顺序排列:原子、原子核、质子、夸克,故B正确。
7.D
8.C “酒香不怕巷子深”,是指酒分子扩散到空气中,在很远处就可以闻到酒香,说明分子在永不停息地做无规则运动,故A选项正确;“近朱者赤,近墨者黑”,是分子发生扩散的结果,说明分子在永不停息地做无规则运动,故B选项正确;“花气袭人知骤暖”说明温度越高,分子无规则运动越剧烈,故D选项正确。
9.C 用带正电的α粒子轰击原子,发现多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向,说明带正电的原子核周围有较大空间,因此原子不是实心球体,故可否定观点②;极少数粒子发生了较大角度的偏转,说明正电荷分布在原子核上,较大空间内没有带正电的粒子,故可否定观点③;该实验与“物质是由原子构成的”没有任何关系,故不可以否定观点①。
10.A 宇宙是由物质组成的,物质都处于不停地运动和发展中,故A选项正确;用铁可以制成铁锅,也可以制成铁钉,这里铁锅和铁钉称为物体,铁称为物质,故B选项不正确;任何物质都是由微小粒子组成的,这些粒子保持了物质原来的性质,被称为分子,故C选项不正确;原子的结构与太阳系十分相似,位于中心的原子核是由质子、中子组成的,故D选项不正确。
11.扩散 分子在不停地做无规则运动
12.扩散 引 热熔胶枪给热熔胶加热时,会闻到熔胶的气味,这是熔胶的气味分子做无规则运动的结果,属于扩散现象;热熔胶被胶枪挤出,并“粘”在物体上,说明分子间存在引力。
13.质子 电子
14.日心说 万有引力
15.小金属粒 类比法
16.(2)228 (3)3.3×10-8
(2)读图可知,面积超过半格的方格数为57个,一个小方格的面积为2 cm×2 cm=4 cm2,则油膜的面积为S=57×4 cm2=228 cm2。(3)每一滴油酸的体积为7.5×10-6 cm3,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径:d==≈3.3×
10-8 cm。
17.(1)热水 温度 (2)控制变量法
(3)不能 (4)温度
18.(1)显示分子的运动(或便于观察扩散现象) (2)分子在不停地做无规则运动
(3)不可以 二氧化氮气体的密度大于空气的密度,在重力作用下也会出现相同的现象,不能说明分子在不停地做无规则运动
19.(1)1 (2)1000 水分子对玻璃板的引力
(1)玻璃板即将离开水面时,弹簧测力计的示数最大,可推测玻璃板此时除了受到重力外还受到一个方向向下的力,由图乙可知,玻璃板刚离开水面时弹簧测力计的示数为3.5 N,离开水面后弹簧测力计的示数为2.5 N,玻璃板受到水分子的吸引力:F=3.5 N-2.5 N=1 N。(2)正方形玻璃板的面积:S=10 cm×10 cm=100 cm2=0.01 m2,由p=可得,玻璃板上表面所受的大气压力:F=pS=105 Pa×0.01 m2=1000 N;玻璃板即将离开水面时,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最大。
20.如图图所示
21.因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动,当使用酒精湿巾时,大量酒精分子会运动到空气中,进入鼻孔,从而闻到酒精味。生活中的类似例子有:
(1)打开醋瓶盖,闻到酸酸的醋味。
(2)途经香油坊远远闻到香油味。
22.(1)一滴水中水分子的个数:n=××6.02×1023个≈1.67×1021个。
(2)一年数水分子的个数:n'=365×24×60×60=3.1536×107个,
一滴水中的水分子要数完,需要的时间:t==5.3×1013年。