第十一章 小粒子与大宇宙
1.关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.原子核、分子、地球、银河系是按照由小到大的尺度排序的
B.破镜难圆,是因为分子间存在斥力
C.海绵能吸水,说明分子间有空隙
D.地球绕太阳运动,说明太阳是宇宙的中心
2.关于“粒子和宇宙”的认识,下列说法中错误的是( )
A.太阳是宇宙的中 B.带电体能吸引轻小物体
C.常见的物质是由大量分子组成的 D.电子的发现说明原子是可分的
3.关于小粒子和大宇宙,人类从未停止过探索,下列认识中正确的是( )
A.固体、液体很难被压缩是因为分子间存在引力
B.宇宙是一个有层次的天体结构,恒星是绝对不动的
C.电子、原子、新冠病毒是按空间尺度从大到小排列的
D.物理学家汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是可分的
4.下列各种说法错误的是( )
A.电子的发现使人们认识到原子核也有内部结构
B.质子和中子仍然是由更小的粒子组成
C.原子是由原子核和核外电子组成
D.原子核的质量基本上等于原子的质量
5.下列事例中,不是扩散现象的是( )
A.打开香水瓶,不久满屋子都能闻到香气
B.衣柜里的卫生球,过一段时间后体积变小了
C.打扫教室时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞
D.将一滴红墨水轻轻滴入热水中,一会儿后整杯水变红了
6.如图所示,四溢的花香引来了长喙天蛾,该现象主要说明( )
A.分子是不断运动的
B. 分子是由原子构成的
C.分子间有引力和斥力
D. 分子具有一定的质量
7.下列说法正确的是( )
A.固体不易被压缩,说明分子间无空隙
B.水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有引力
C.烧菜时在远处能闻到香味,说明分子是运动的
D.折断的粉笔很难合成一个整体,说明分子间有斥力
8.按照物体尺度由大到小的顺序,下列排列正确的是( )
A.原子→原子核→中子 B.生物体→电子→原子→原子核
C.宇宙→太阳系→银河系→地月系 D.生物体→地球→太阳系→银河系
9.下列关于粒子和宇宙的说法中正确的是( )
A.太阳是宇宙的中心 B.原子是由原子核和电子构成的
C.固体的分子是静止不动的 D.分子间只存在吸引力
10.如图,甲、乙、丙三个相同的烧杯中盛有等量、等温的水,用一支滴管分别在水面、水中、水底滴一滴红墨水,记录整杯水变红所用的时间。这项活动要探究的问题是红墨水扩散快慢是否( )
A.与墨水滴的大小有关 B.与滴墨水的位置有关
C.与烧杯的容积有关 D.与水的温度有关
11.宇宙大爆炸理论认为,宇宙一开始是一个“原始火球”,原始的火球发生了大爆炸,导致宇宙空间处处膨胀,温度______填“上升”、“下降”或“不变”到一定程度时,逐步形成了超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星等若用如图所示黏有小金属粒的气球来类比宇宙,小金属粒可看成宇宙中的______,气球膨胀时,任一小金属粒周围的其他金属粒都在______,此理论被______现象所证实.
12.1911年著名物理学家卢瑟福提出了原子核式结构模型:原子的中心叫原子核;原子核几乎集中了原子的全部________,它由带正电的质子和不带电的________组成;原子核周围带负电的电子绕核________.
13.分子是保持_______的微小粒子,直径一般为________。纳米是一个_______单位,1纳米=________米,头发丝的直径大约是________微米。
14.电冰箱里的食物容易变干和相互“窜味”,请你从物理角度分析,食物“窜味”属于 ________现象,这个现象说明了________.
15.两小滴水靠在一起,就会变成一大滴水,这说明水分子间存在_____力;水不易被压缩,这说明分子间存在_____力;炒菜时把盐放在菜里,菜一会儿就变咸了,这是_____现象。
16.东东同学学习了分子的热运动之后,做了以下的一些实验。
(1)实验一:在比较一定量的水和酒精混合前后总体积大小的实验中,在直玻璃管中先后注入100 mL的水和100 mL的酒精,两种液体完全混合之后的总体积________(选填“大于”“等于”或“小于”)200 mL,这是因为分子之间________。为了使实验的现象更加明显,应选用内径较________(选填“粗”或“细”)的玻璃管。
(2)实验二:东东为了研究液体的扩散现象,先在量筒里装一半清水,然后再用细管在水下面注入硫酸铜溶液。如图所示,是小明观察到的溶液在“实验开始时”“静放10日后”“静放30日后”所呈现的现象。其中________图是表示溶液静放30日后的实验现象。扩散现象说明________。如果这个实验在温度比较高的环境里进行,扩散的速度将________(选填“比较快”“比较慢”或“一样”)
(3)实验三:将很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下,使玻璃板水平接触水面,如图甲所示。然后稍稍用力向上拉动玻璃板,玻璃板并未与水面分离,却发现其边缘处的水面稍微向上弯曲,如图乙所示,此时弹簧测力计示数________(选填“大于”“等于”或“小于”)玻璃板自身重力,这是因为________。
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答案以及解析
1.答案:A
解析:原子核、分子、地球、银河系是按照由小到大的尺度排序的,故A正确;破镜难圆,是因为分子间的距离太大,引力和斥力都基本可以忽略不计了,故B错误;海绵能吸水,说明是海绵这种物质有孔隙,不能说明分子间有空隙,故C错误;地球绕太阳运动,说明太阳是太阳系的中心,不是宇宙的中心,故D错误。
2.答案:A
解析:太阳是太阳系的中心,不是宇宙的中心,故A错误;带电体有吸引轻小物体的性质,故B正确;常见物质是由大量分子组成的,故C正确;电子是原子的组成部分,电子的发现说明原子还可以再分,故D正确。
3.答案:D
解析:固体、液体很难被压缩是因为分子间存在斥力,故A错误;宇宙是一个有层次的天体结构,但恒星不是绝对不动的,绝对不动的物体是不存在的,故B错误;新冠病毒是由分子组成,因此新冠病毒的尺度比原子大,原子由原子核和核外电子构成,故原子的尺度大于电子,故C错误;物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的粒子——电子,从而揭示了原子是可分的,故D正确。
4.答案:A
解析:原子是由原子核和核外电子组成的,电子的发现说明原子是可以再分的,不能说明原子核有内部结构,故A错误,C正确;原子核由质子和中子组成,质子和中子则是由更小的粒子——夸克组成,故B正确;原子的质量主要集中在原子核上,所以原子核的质量基本上等于原子的质量,故D正确。
5.答案:C
6.答案:A
解析:四溢的花香引来了长喙天蛾采蜜,是由于花香分子在不停的做无规则运动,扩散到空气之中,它们能闻到阵阵的花香,说明分子是不断运动的。
7.答案:C
解析:试题分析:A.固体不易被压缩,说明固体微粒之间的空隙小,故A错误.
B.水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有间隙,故B错误;
C.烧菜时在远处能闻到香味,说明分子是运动的,故C正确;
D.折断的粉笔很难合成一个整体,说明分子间力的作用在一定范围内起作用,故D错误。
故选C。
8.答案:A
9.答案:B
解析:太阳是太阳系的中心,其他八个行星绕着太阳转,但太阳不是宇宙的中心,A错误;原子是由原子核和核外电子构成的,B正确;分子总是不断运动的,构成固体的分子也是不断运动的,C错误;分子间同时存在相互作用的引力和斥力,D错误。故选B。
10.答案:B
解析:三个相同的烧杯中盛有等量、等温的水,用一支滴管分别在水面、水中、水底滴一滴红墨水,记录整杯水变红所用的时间。根据控制变量法的思路,这项活动要探究的问题是红墨水扩散快慢是否与滴墨水的位置有关。
11.答案:下降;天体;运动;谱线红移
解析:1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论:整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中,后来发生了大爆炸,碎片向四面八方散开,形成了我们的宇宙美籍俄国天体物理学家伽莫夫第一次将广义相对论融入到宇宙理论中,提出了热大爆炸宇宙学模型:宇宙开始于高温、高密度的原始物质,最初的温度超过几十亿度,随着温度的继续下降,宇宙开始膨胀红移说明宇宙的星体之间在互相远离,据此逆向推断,宇宙中的物质在若干年前应该是聚合在一起的,是一次特殊事件使得原始的物质团向外扩散即大爆炸.
12.答案:质量;中子;运动
13.答案:物质原有性质;(0.3-0.4)纳米;长度;10-9;70
14.答案:扩散;一切物质的分子在不停地做无规则运动
15.答案:引;斥;扩散
解析:两小滴水靠在一起,由于分子引力的作用,就会变成一大滴水;水不易被压缩是因为分子之间存在斥力;炒菜时把盐放在菜里,菜一会儿就变咸了,这是扩散现象。
16.答案:(1)小于;有间隙;细
(2)甲;分子在不停地做无规则运动;比较快
(3)大于;分子间有引力
解析:(1)分子间存在着间隙,所以将100 mL的水和100 mL的酒精混合之后总体积小于200 mL,为了更清楚地观察混合后体积的变化,应选用内径较细的玻璃管,因为在体积变化相同的情况下,内径较小的玻璃管液面降低的高度更大,便于观察。
(2)把硫酸铜溶液注入清水下方,硫酸铜溶液和水之间发生扩散现象,因为分子始终不停地做无规则热运动,随着时间的增加,扩散现象越明显,时间越久,硫酸铜溶液和水的界限越模糊,所以“实验开始时”是图乙,“静放10日后”是图丙,“静放30日后”是图甲,温度越高,分子热运动越剧烈,扩散的速度也会越快。
(3)玻璃板和水接触,二者分子间的距离在引力作用的范围内,故存在相互作用的引力,故向上拉玻璃时,弹簧测力计的读数将大于玻璃板的重力。