第7章:从粒子到宇宙
一、单选题
1.(2022春·江苏宿迁·八年级统考期末)下列现象中,能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A.沙尘飞舞 B.落叶纷飞 C.饭菜飘香 D.细雨蒙蒙
2.(2022春·江苏常州·八年级统考期末)如图所示,将两个底面平整、干净的铅柱紧压后,两个铅柱就会结合在一起,即使在下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,这是因为( )
A.分子间有间隙
B.分子在永不停息地运动
C.分子间存在斥力
D.分子间存在引力
3.(2022春·江苏南通·八年级统考期末)一百多年来,科学家们一直在微观世界领域不懈地探索着.下列微粒按空间尺度从大到小排列的顺序是( )
A.分子、夸克、质子、电子 B.分子、原子、电子、原子核
C.分子、原子核、质子、夸克 D.原子核、电子、质子、分子
4.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)如图所示,女孩触摸“静电球”时头发会“飞”起来,关于这个现象,下面说法正确的是( )
A.“飞”起来的每根头发带的是同种电荷
B.头发与静电球带的是异种电荷
C.“飞”起来的头发上产生了电荷
D.头发“飞”起来是由于静电球的吸引
5.(2022春·江苏常州·八年级统考期末)甲、乙两种物体,甲物质的原子核对电子的束缚能力强于乙物质的原子核对电子的束缚能力,将它们相互摩擦后分开,下列分析中错误的是( )
A.甲得到了电子带负电 B.乙失去了电子带正电
C.甲、乙靠近会相互吸引 D.甲、乙靠近会相互排斥
6.(2022春·江苏盐城·八年级校考期末)用毛皮摩擦过的气球靠近原本竖直下落的细水流,观察到细水流偏向了气球一侧(如图所示),关于这一现象下列说法正确的是( )
A.细水流因带电而被气球吸引 B.细水流与气球带有同种电荷
C.细水流与气球带有异种电荷 D.气球由于带电而吸引细水流
7.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)为了揭示大自然的奥秘,无数科学家进行了不懈的探索,下列说法正确的是( )
A.汤姆生发现了电子,从而揭示了原子核是可分的
B.卢瑟福建立了类似行星绕日的核式结构模型
C.在干燥的天气里,用塑料梳子梳头发,头发会随着梳子飘起来,因为梳子是带电体可以吸引轻小物体
D.“破镜不能重圆”是因为玻璃分子间存在较大排斥力
8.(2022春·江苏镇江·八年级统考期末)下列微粒中,不带电的是( )
A.电子 B.原子核 C.中子 D.质子
9.(2022春·江苏苏州·八年级统考期末)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.海绵容易被压缩,说明分子间有空隙
B.宇宙是一个有层次的天体系统,太阳是宇宙的中心
C.汤姆生建立了类似于行星绕日的原子核式结构模型
D.银河系、地球、分子、原子核是按照尺度由大到小的顺序排列的
10.(2022春·江苏宿迁·八年级统考期末)为了揭示大自然的奥秘,无数科学家进行了不懈的探索。从科学的角度分析,下列说法中错误的是( )
A.汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是可以再分的
B.卢瑟福建立了原子结构的核式模型
C.哥白尼提出了地球是宇宙真正的中心的学说
D.哈勃发现的哈勃定律推断星系在远离我们而去
11.(2022春·江苏常州·八年级统考期末)关于宇宙,下列说法中正确的是( )
A.宇宙是指以地球为中心的地、月系统
B.宇宙是指以太阳为中心的太阳系
C.宇宙是指银河系
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统
二、填空题
12.(2022春·江苏宿迁·八年级统考期末)学校为了做好疫情防疫工作,进行了全面消杀。同学们走进校园,就闻到了一股酒精的味道,而且气温越高这种味道就越浓,说明分子的___________与___________有关。
13.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)2022年有很多振奋人心的消息。
(1)图甲,3月23日第二次太空授课王亚平做的“液桥”实验,将两块透明板上的水球互相靠近、接触,慢慢将两块透明板分开,水形成一个长约10cm的“液桥”,此过程中“液桥”的质量___________(选填“变大”“不变”或“变小”),若在地球上完成该实验,液桥的长度会 ___________(选填“变长”“不变”或“变短”);
(2)图乙,6月17日上午,我国第三艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”下水,满载排水量8万余吨。当满载的福建舰从长江行驶向大海,在江面上时受到的浮力F1为 ___________N(以满载排水量8万吨计算),在海面上时受到的浮力F2,两者的大小关系为:F1___________F2.(g取10N/kg)
14.(2022春·江苏南通·八年级统考期末)如图丙,实验时应先向试管中注入水至一半位置,再注入酒精直至充满,封闭管口,并将试管反复翻转,使水和酒精充分混合,观察液面位置,发现混合后与混合前相比,总体积___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。另一小组用的是图丁所示的上小下大的容器完成水和酒精混合实验,你觉得图___________(填“丙”或“丁”)的实验效果更好。
15.(2022春·江苏南通·八年级期末)如图甲,将针插在绝缘底座上,把铝箔条架在针顶端,用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒由于______(选填“得到”或“失去”)电子而带正电。用这根玻璃棒靠近静止的铝箔条端时,铝箔条会旋转起来,这表明:带电物体能______轻小物体。乙验电器的工作原理是______。
16.(2022春·江苏盐城·八年级统考期末)在探究摩擦起电的实验中。用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引轻小纸屑,说明橡胶棒带了电,根据你掌握的原子结构的知识,下列关于带电原因的猜想,你认为正确的是___________(选填序号):
①摩擦创造了电荷;②是由于电子发生了转移;③是由于质子发生了转移。
17.(2022春·江苏无锡·八年级统考期末)如图是“静电章鱼”实验,用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管,然后把塑料丝往空中抛出后将塑料管放在下面,此时塑料丝可以静止在空中,形状像章鱼。摩擦起电过程中______(选填“有”或“没有”)电荷产生,由于毛皮比塑料更容易失去电子,毛皮与塑料管摩擦后毛皮带______电;塑料丝呈章鱼状是因为______。
18.(2022春·江苏泰州·八年级统考期末)在探索更小的微粒历程中,19世纪末,英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带 _____电的粒子_____,从而说明原子是可分的;原子内部的原子核是由 _____和 _____组成的。
19.(2022春·江苏南京·八年级统考期末)图甲,溧水三叶园林樱花飘香,这是___________现象,图乙将两个表面光滑的铅块相互紧压会粘在一起,这个现象证实了分子间有___________;若把分子看成一个小球,则一般分子直径的数量级为,合___________nm;图丙中的汤姆生发现了___________(填写粒子名称);图丁为___________(填科学家名)建立的原子核式结构模型。
三、实验题
20.(2022春·江苏无锡·八年级统考期末)如图所示的实验,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验;
图a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,若干天之后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力大于玻璃板的重力;
图c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;
图d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;
图e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
(1)图 a和图 d两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:___________,图a为尽快达到实验目的,实验过程中___________(选填“可以”或“不可以”)搅动量筒里的液体;
(2)图b和图___________两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在___________;
(3)图c实验表明,___________。
21.(2022春·江苏扬州·八年级统考期末)学习了电荷间的相互作用之后,小沈同学大胆地猜想,电荷间相互作用力的大小是否与两电荷所带的电荷量和它们之间的距离有关呢?于是他用如图甲所示装置,做起了实验,Q是一个带正电的物体,把系在丝线上的带正电的小球先后挂在A、B、C三处,比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小。回答下列问题:
(1)这个力的大小是通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来的,这种研究问题的科学方法称之为___________ (选填“类比法”“等效替代法”或“转换法”)。
(2)为使实验现象更明显,悬挂在丝线上的小球应用___________ (小钢球/塑料泡沫小球)
(3)根据实验现象,可得出结论:电荷量一定时, ___________,电荷间相互作用力越大。
(4)做完以上实验后,用另一个小球靠近带正电的物体Q时,情景如图乙所示,则另一个小球的带电情况是___________。
参考答案:
1.C
【详解】沙尘飞舞、落叶纷飞、细雨蒙蒙三种情况都是宏观物体的机械运动而非分子热运动,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.D
【详解】将两个底面平整、干净的铅柱紧压后,两个铅柱就会结合在一起,即使在下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,原因是两个铅柱的底面分子之间表现为较大的引力,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.C
【详解】A.由大到小排列应为分子、质子、电子、夸克,故A不符合题意;
B.由大到小排列应为分子、原子、原子核、电子,故B不符合题意;
C.分子由原子组成,原子内有原子核,核内有质子,质子由夸克组成,故C符合题意;
D.由大到小排列应为分子、原子核、质子、电子,故D不符合题意。
故选C。
4.A
【详解】A.每根头发因带同种电荷互相排斥而“飞”起来,故A正确;
B.女孩触摸“静电球”,头发与静电球带的是同种电荷,故B错误;
C.“飞”起来的头发上并没有产生电荷,只是发生了电荷的转移,故C错误;
D.头发“飞”起来是因为带同种电荷互相排斥,不是由于静电球的吸引,故D错误。
故选A。
5.D
【详解】AB.甲的原子核对核外电子的束缚能力较强,乙的原子核对核外电子的束缚能力较弱,将它们相互摩擦,甲物质得到电子,因多余电子带负电;乙物质失去电子,因缺少电子带正电,故AB正确,不符合题意;
CD.分开后再让甲乙相互接触,根据异种电荷相互吸引,甲乙会相互吸引,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
6.D
【详解】ABC.气球与头发摩擦,气球和头发都带电,细水流不带电,故ABC错误;
D.由于带电体能够吸引轻小物体,所以气球能够吸引水流,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】A.汤姆逊发现了电子,从而揭示了原子是可以再分的,故A错误;
B.卢瑟福建立了原子的核式结构模型,故B正确;
C.用塑料梳子梳头发时,塑料梳子与头发相互摩擦,发生了电子的转移,使梳子和头发带上异种电荷而相互吸引,故C错误;
D.“破镜不能重圆”是因为分子之间间隔过大,而使分子之间的引力和斥力都太小,所以“破镜不能重圆”,故D错误。
故选B。
8.C
【详解】原子是由原子核和带负电的核外电子构成,其中原子核由质子和中子构成,质子带正电荷,中子不带电,所以原子核带正电。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.D
【详解】A.海绵容易被压缩,是因为海绵的多孔结构,不能说明分子间有空隙,故A错误;
B.太阳是太阳系的中心,但不是宇宙的中心,故B错误;
C.汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是可再分的,卢瑟福根据a粒子散射实验,提出了类似于行星绕日的原子核式结构模型,故C错误;
D.原子核构成原子,原子构成分子,分子构成物质,物质在地球上,地球在银河系中,所以银河系、地球、分子、原子核是按照尺度由大到小的顺序排列的,故D正确。
故选D。
10.C
【详解】A.汤姆生发现了原子内部包含电子,从而揭示了原子是可以再分的,故A正确,不符合题意;
B.卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子结构的核式模型,故B正确,不符合题意;
C.哥白尼提出了太阳是宇宙真正的中心的学说,故C错误,符合题意;
D.根据哈勃提出的哈勃定律推断,星系在远离我们而去,故D正确,不符合题意。
故选B。
11.D
【详解】A.宇宙是无限的,地球只不过是宇宙中普通的一颗行星,并不是宇宙的中心,故A错误;
B.太阳是太阳系的中心,太阳系中所有的行星都绕着太阳旋转,宇宙中像太阳这样的恒星还有很多,故B错误;
C.银河系只是宇宙中的一个星系,宇宙中像银河系这样的星系还有很多,故C错误;
D.宇宙浩瀚无边,宙是一个有层次的天体结构系统,整个宇宙是在运动和变化的,故D正确。
故选D。
12. 无规则运动的快慢 温度
【详解】[1][2]酒精的味道随着气温升高而变浓,说明酒精分子的无规则运动随着温度的提升而变得越来越快,即分子的无规则运动与温度高低有关。
13. 不变 变短 8×108 =
【详解】(1)[1]质量是物体的一种属性,与位置改变无关。此过程中“液桥”其质量将不变。
[2]因为太空中的液体处于失重状态,液桥不受其他外力的作用,而在地球上液体会受到重力的作用,因此液桥会向下弯曲,分子间的引力不足以维持较长的液桥,故如果这个实验在地球上完成,液桥的长度会变短。
(2)[3]福建舰受到的浮力
F浮=G排=m排g=80000×103kg×10N/kg=8×108N
[4]福建舰不管是在海面上还是在江面上,都是漂浮,故有
F浮=G物
所以两者的大小关系为
F1=F2
14. 变小 丁
【详解】[1]将等体积的水和酒精充分混合后,由于分子间有间隙,酒精分子和水分子彼此进入对方,导致总体积变小。
[2]用图丁所示的上小下大的容器完成水和酒精混合实验,由可知,减小相同的体积,容器的横截面积越小,液面下降的高度越大,更方便观察。
15. 失去 吸引 同种电荷相互排斥
【详解】[1]玻璃对电子的束缚能力弱于丝绸,玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒会失去电子,从而带正电。
[2]铝箔条的旋转是因为受到了玻璃棒对其产生的吸引力的作用,这个现象说明了带电物体可以吸引轻小物体。
[3]验电器的工作原理:当带电体体接触验电器顶端的导体时,自身所带的电荷会传到金属箔片上,或金属箔上的电子发生转移,从而金属箔带同种电荷。由于同种电荷相互排斥,箔片将自动分开,张成一定角度。
16.②
【详解】摩擦起电的实质是电子发生了转移,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电,因此不是创造了电荷,不是质子发生了转移,而是电子发生了转移,故①③不符合题意,②符合题意。
故选②。
17. 没有 正 同种电荷相斥
【详解】[1][2]摩擦起电的实质是:电荷的转移;两个物体相互摩擦时,原子核束缚本领强的物体得到电子而带负电,原子核束缚本领弱的的电子失去电子而带正电。所以摩擦起电过程中没有电荷产生。由于毛皮比塑料更容易失去电子,毛皮与塑料管摩擦后毛皮失去电子而带正电。
[3]电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。塑料丝呈章鱼状是因为同种电荷相互排斥。
18. 负 电子 质子 中子
【详解】[1][2][3][4]19世纪末,英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电的粒子:电子,从而揭示了原子是有结构的,即原子是可再分的。原子内部的原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的。
19. 扩散 引力 0.1 电子 卢瑟福
【详解】[1]溧水三叶园林樱花飘香,说明花香分子在做无规则运动,是扩散现象。
[2]两个表面光滑的铅块相互紧压后,它们会粘在一起,说明了分子间有引力。
[3]因为1m=109nm,所以
[4]汤姆生发现了原子中存在一种带负电荷的粒子,这种粒子就是电子。
[5]卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,他认为:原子的全部正电荷与几乎全部质量都集中在原子核上,带负电的电子绕原子核运动,类似于行星绕日的运动。
20. 分子在不停的做无规则运动 不可以 e 引力 分子之间有间隙
【详解】(1)[1]图a和图d两个实验形成实验现象的原因相同,都是由于分子无规则运动产生的现象。
[2]图a中,为尽快达到实验目的,实验过程中不可以搅动量筒里的液体,因为有了外力的作用,不能证明分子的无规则运动。
(2)[3][4]图b的实验现象:玻璃很难从水面拉起来,说明分子之间存在引力;同时图e中削平的两个铅块很难被拉开同样说明分子之间存在引力。
(3)[5]图c中,水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积,说明分子之间有间隙。
21. 转换法 塑料泡沫小球 电荷间距离越小 带负电或不带电
【详解】(1)[1]将不方便测量的力的大小转换成便于测量的丝线偏离竖直方向的角度,运用的是转换法。
(2)[2]为使实验现象更明显,悬挂在丝线上的小球应选用质量较小的塑料泡沫小球,受力时丝线可以偏离更大的角度。
(3)[3]由图甲所示,丝线偏离竖直方向的角度大小为A>B>C,电荷间距离越小,丝线偏离竖直方向的角度越大,即受力越大,所以,可得出结论:电荷量一定时,电荷间的距离越小,电荷间的相互作用力越大。
(4)[4]由图乙可以看出,小球被带电体吸引;带电体能够吸引轻小物体;电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,同种电荷相互吸引。由题可知,Q是一个带正电的物体,所以小球的带电情况:带负电或不带电。