第十章从粒子到宇宙 自我测评卷
一、填空题（每小题2分，共20分）
1.唐代黄巢的《不第后赋菊》有诗句“冲天香阵透长安，满城尽带黄金甲”，描述的是阵阵菊花香弥漫长安城，好像整个长安城到处都是金黄如铠甲般的菊花的美丽景象.从物理学的角度来看，它描述的物理现象是 现象，这种现象说明，构成物质的分子在不停地做 运动.
2.（2024·六安期末）通过卢瑟福提出的原子核式结构模型，可知原子是由带正电的 和带负电的 组成.
3.1911年，科学家建立了原子的核式结构模型，原子核位于原子的中心.原子内部空间分布上，原子核占据了 （选填“绝大部分”或“很小部分”）空间；质量分布上，原子核占据了 （选填“绝大部分”或“很小部分”）质量.
4.原子核式结构模型如图所示，图中，A表示的是 ；提出此模型的科学家是 .
5.波兰天文学家 认为，太阳是宇宙的中心；牛顿发现了 定律，使人们第一次用统一的理论来认识神秘的天体运动.
6.清晨荷叶上的两颗露珠接触后成了更大的一颗水珠，表明分子之间存在 力.
7.1 g水含有3.35×1022个分子，1 g蔗糖含有1.8×1021个分子，这些都说明物质是由 组成的.春季人们容易感染流行性感冒，感染病人咳嗽所产生的飞沫直径约为1×10－6 m～5×10－6 m，由此可以判断飞沫 （选填“是”或“不是”）分子.
8.木工师傅用木胶粘木质构件，能闻到胶的味道，这是 现象；当木胶干了（凝固）才粘牢，这是因为液体变成固体后，分子间距离 ，而分子间引力 .（均选填“增大”“减小”或“不变”）
9.在探索微小粒子的历程中，人们首先发现了电子，进而认识到 （选填“原子”或“原子核”）是有结构的，科学家对其结构进行猜想和实验，提出了原子核式模型.在探索宇宙的历程中，20世纪20年代科学家发现星系的光谱向长波方向偏移（谱线“红移”），这一现象说明星系在 （选填“远离”或“靠近”）我们.
10.黑洞是宇宙中质量很大的天体.如图所示，两恒星1、2发出的光在经过某黑洞附近时发生了弯曲，之后射向地球，地球上的人类观测到恒星1的位置比原位置 （选填“偏高”“偏低”或“不变”）；若在黑洞的位置用一个光学元件代替它对光的作用（光学元件的尺寸可大于黑洞），该光学元件为 .
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
11.下列现象属于扩散现象的是（ ）
A.乡村里炊烟袅袅升起
B.腌制鸭蛋时将蛋泡在盐水中，几天后蛋变咸了
C.风起时花粉在花朵间传播
D.冬天里雪花漫天飞舞
12.氢原子是由原子核和一个电子构成的，关于氢原子的原子结构模型，下列图中正确的是（ ）
13.传统文化古诗词是中华传统文化的瑰宝，其中蕴含着丰富的物理知识，下列古诗词中加点的字能够说明分子不停地做无规则运动的是（ ）
A.流水落花春去也，天上人间
B.零落成泥碾作尘，只有香如故
C.城阙辅三秦，风烟望五津
D.野马也，尘埃也，生物之以息相吹也
14.下列有关微观粒子的说法，正确的是（ ）
A.分子是微观世界中最小的粒子
B.电子带负电，中子不带电，质子带正电
C.电子绕着不带电的原子核做高速运动
D.固体分子间只存在引力，气体分子间只存在斥力
15.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会造成环境污染
C.用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸之间有相互作用的斥力
D.“破镜不能重圆”是因为分子间的距离太大，作用力变得十分微弱
16.关于物质的构成，下列说法正确的是（ ）
A.分子的直径很小，一般为10－10 cm
B.可以借助光学显微镜观察到分子
C.常见物质是由分子、原子构成的
D.PM2.5是指能较长时间悬浮在空气中，直径小于或等于2.5 μm的尘埃，这些尘埃就是一个个小分子
17.在舞台上用干冰可以塑造出宛如仙境一般烟雾缭绕的奇妙效果.干冰升华吸热，使空气中的水蒸气冷凝形成白雾.在利用干冰制造烟雾效果的过程中，发生改变的是（ ）
A.水分子的质量
B.二氧化碳分子间的间隔
C.CO2分子的体积
D.构成水分子的原子种类
三、实验题（第18小题4分，第19小题5分，第20小题7分，共16分）
18.用如图所示的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气.
（1）为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是 （选填“A”或“B”）瓶.过一段时间后的现象是另一瓶内出现红棕色气体.
（2）扩散现象说明气体分子 .
（3）若实验温度分别为①0 ℃、②4 ℃、③20 ℃、④30 ℃，则在 （选填序号）温度下气体扩散最快.
（4）若A瓶内是二氧化氮气体，会因为二氧化氮气体的密度大于空气的密度，导致 ，不能充分说明扩散现象.
19.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时界面十分清晰，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： .
20.如图所示，小明用注射器做了两个小实验.
（1）第一次将活塞推到底端后，用橡皮帽堵住小孔，向外拉动活塞要用很大的力，说明了 的存在.
（2）第二次拔去橡皮帽，将活塞拉到顶端后，再用橡皮帽堵住小孔，向内压活塞，开始较易后来很难，是因为分子之间的 变大.
（3）根据第二次的实验现象，小明猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越大.为了验证自己的猜想，小明用了25 mL注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得注射器内空气体积及胎压计示数如下表，则当小明不推拉活塞（此时气压为标准大气压）时，注射器内的空气体积为 mL.（3分）
V/mL 3 5 8 10 12
p/kPa 200 120 75 60 50
四、解答题（第21小题10分，第22小题10分，共20分）
21.阅读以下材料，并回答问题：
黑洞与宇宙
“事件视界望远镜”项目由全球多个国家和地区的科研人员组成，包括中国科学院上海天文台在内的一些国内机构参与了此次国际合作，他们利用分布在世界各地的射电望远镜，组成一台巨大的虚拟望远镜，其口径相当于地球直径，该望远镜“拍照”重点，黑洞是对象之一，就是位于银河系中心的“人马座A”.北京时间2019年4月10日晚9时许，包括中国在内，全球多地天文学家同步公布了首张黑洞真容，如图所示.黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程：某一个恒星在准备灭亡，核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸，当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间.但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，连中子间的排斥力也无法阻挡.中子身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质，由于高质量而产生的引力，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去.
黑洞是宇宙众多天体的一种，“宇宙大爆炸”理论认为，宇宙是由一个致密炽热的点，于一次大爆炸后膨胀形成的.不同星体的远离速度和离我们的距离s成正比，即“v＝Hs”，公式中H为一常数，称为哈勃常数（已由天文观察测定）.假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远.
（1）在银河系中心的天体是 （选填字母）.
A.中子星 B.太阳 C.黑洞 D.恒星
（2）假设一艘宇宙飞船靠近黑洞，飞船的质量将 （选填“变大”“不变”或“变小”）.
（3）在黑洞的形成过程中，密度 （选填“变大”“不变”或“变小”）.
（4）关于宇宙的起源，下列说法中与大多数宇宙科学家的观点不一致的是 （选填字母）.
A.谱线红移现象说明所有星系都在靠近我们
B.大爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间
C.大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降
D.宇宙温度下降至一定程度，逐步形成超星系团、星系团、星系及恒星、行星等
（5）由“v＝Hs”及我们所学的速度公式，假设某星体在宇宙大爆炸后远离我们的时间为t，其计算式为t＝用“哈勃常数H”
表示）.
22.阅读短文，回答问题.
水膜的奥秘
2021年12月9日，航天员在中国空间站里把一个金属圈插入饮用水袋中，慢慢抽出金属圈，形成了一个水膜.接着，她往水膜表面贴上一片和女儿一起完成的花朵折纸.在水膜试验中，如图甲，这朵花在太空中“绽放”.
液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层（如图乙），表面层里的分子比液体内部稀疏，表面层分子间的相互作用表现为引力.就像你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势.由于分子间作用，液体会产生使表面尽可能缩小的力，这个力称为“表面张力”，水膜形成的本质原因是液体的表面张力.
液体与固体接触处，也有奇妙的现象.先后向一块洁净的璃板上和一块涂了石蜡的玻璃上滴一滴水，晃动玻璃板，洁净的玻璃板上这滴水散开，石蜡上的则是滚来滚去（如图丙）.像这种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象叫作浸润；如果液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫作不浸润.所以水能浸润玻璃，但水不能浸润石蜡.当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固体.反之，液体则不浸润固体.
（1）液体表面比内部的分子距离 （选填“大”或“小”）.
（2）水滴在石蜡表面时，水和石蜡的相互作用 （选填“大于”“小于”或“等于”）水分子之间的相互作用.
（3）如图所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜.它被棉线分割成a、b两部分.若将肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是下列选项中的 （选填字母）.
（4）下列说法正确的是 （多选，选填字母）.
A.图1，小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用
B.图2，清晨的露珠看起来近似球状主要是因为液体内部分子之间的相互作用力
C.图3，回形针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果
D.图4，小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
（5）如图丁是酱油滴在A、B两种材料表面的油滴形状.小明发现倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流到瓶子外面，他认为选用材料B做酱油瓶的瓶口就能保持瓶子清洁.他选择的理由是 .第十章从粒子到宇宙 自我测评卷
一、填空题（每小题2分，共20分）
1.唐代黄巢的《不第后赋菊》有诗句“冲天香阵透长安，满城尽带黄金甲”，描述的是阵阵菊花香弥漫长安城，好像整个长安城到处都是金黄如铠甲般的菊花的美丽景象.从物理学的角度来看，它描述的物理现象是 扩散 现象，这种现象说明，构成物质的分子在不停地做 无规则 运动.
2.（2024·六安期末）通过卢瑟福提出的原子核式结构模型，可知原子是由带正电的 原子核 和带负电的 电子 组成.
3.1911年，科学家建立了原子的核式结构模型，原子核位于原子的中心.原子内部空间分布上，原子核占据了 很小部分 （选填“绝大部分”或“很小部分”）空间；质量分布上，原子核占据了 绝大部分 （选填“绝大部分”或“很小部分”）质量.
4.原子核式结构模型如图所示，图中，A表示的是 原子核 ；提出此模型的科学家是 卢瑟福 .
5.波兰天文学家 哥白尼 认为，太阳是宇宙的中心；牛顿发现了 万有引力 定律，使人们第一次用统一的理论来认识神秘的天体运动.
6.清晨荷叶上的两颗露珠接触后成了更大的一颗水珠，表明分子之间存在 引 力.
7.1 g水含有3.35×1022个分子，1 g蔗糖含有1.8×1021个分子，这些都说明物质是由 大量分子 组成的.春季人们容易感染流行性感冒，感染病人咳嗽所产生的飞沫直径约为1×10－6 m～5×10－6 m，由此可以判断飞沫 不是 （选填“是”或“不是”）分子.
8.木工师傅用木胶粘木质构件，能闻到胶的味道，这是 扩散 现象；当木胶干了（凝固）才粘牢，这是因为液体变成固体后，分子间距离 减小 ，而分子间引力 增大 .（均选填“增大”“减小”或“不变”）
9.在探索微小粒子的历程中，人们首先发现了电子，进而认识到 原子 （选填“原子”或“原子核”）是有结构的，科学家对其结构进行猜想和实验，提出了原子核式模型.在探索宇宙的历程中，20世纪20年代科学家发现星系的光谱向长波方向偏移（谱线“红移”），这一现象说明星系在 远离 （选填“远离”或“靠近”）我们.
10.黑洞是宇宙中质量很大的天体.如图所示，两恒星1、2发出的光在经过某黑洞附近时发生了弯曲，之后射向地球，地球上的人类观测到恒星1的位置比原位置 偏高 （选填“偏高”“偏低”或“不变”）；若在黑洞的位置用一个光学元件代替它对光的作用（光学元件的尺寸可大于黑洞），该光学元件为 凸透镜 .
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
11.下列现象属于扩散现象的是（ B ）
A.乡村里炊烟袅袅升起
B.腌制鸭蛋时将蛋泡在盐水中，几天后蛋变咸了
C.风起时花粉在花朵间传播
D.冬天里雪花漫天飞舞
12.氢原子是由原子核和一个电子构成的，关于氢原子的原子结构模型，下列图中正确的是（ D ）
13.传统文化古诗词是中华传统文化的瑰宝，其中蕴含着丰富的物理知识，下列古诗词中加点的字能够说明分子不停地做无规则运动的是（ B ）
A.流水落花春去也，天上人间
B.零落成泥碾作尘，只有香如故
C.城阙辅三秦，风烟望五津
D.野马也，尘埃也，生物之以息相吹也
14.下列有关微观粒子的说法，正确的是（ B ）
A.分子是微观世界中最小的粒子
B.电子带负电，中子不带电，质子带正电
C.电子绕着不带电的原子核做高速运动
D.固体分子间只存在引力，气体分子间只存在斥力
15.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.下列总结不正确的是（ C ）
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会造成环境污染
C.用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸之间有相互作用的斥力
D.“破镜不能重圆”是因为分子间的距离太大，作用力变得十分微弱
16.关于物质的构成，下列说法正确的是（ C ）
A.分子的直径很小，一般为10－10 cm
B.可以借助光学显微镜观察到分子
C.常见物质是由分子、原子构成的
D.PM2.5是指能较长时间悬浮在空气中，直径小于或等于2.5 μm的尘埃，这些尘埃就是一个个小分子
17.在舞台上用干冰可以塑造出宛如仙境一般烟雾缭绕的奇妙效果.干冰升华吸热，使空气中的水蒸气冷凝形成白雾.在利用干冰制造烟雾效果的过程中，发生改变的是（ B ）
A.水分子的质量
B.二氧化碳分子间的间隔
C.CO2分子的体积
D.构成水分子的原子种类
三、实验题（第18小题4分，第19小题5分，第20小题7分，共16分）
18.用如图所示的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气.
（1）为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是 B （选填“A”或“B”）瓶.过一段时间后的现象是另一瓶内出现红棕色气体.
（2）扩散现象说明气体分子 在永不停息地做无规则运动 .
（3）若实验温度分别为①0 ℃、②4 ℃、③20 ℃、④30 ℃，则在 ④ （选填序号）温度下气体扩散最快.
（4）若A瓶内是二氧化氮气体，会因为二氧化氮气体的密度大于空气的密度，导致 二氧化氮气体进入B瓶 ，不能充分说明扩散现象.
19.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时界面十分清晰，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： 分子在不停地做无规则运动 .图a为尽快达到实验目的，实验过程中 不可以 （选填“可以”或“不可以”）搅动量筒里的液体.
（2）图b和图 e 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 引力 .
（3）图c实验表明： 分子之间有空隙 .
20.如图所示，小明用注射器做了两个小实验.
（1）第一次将活塞推到底端后，用橡皮帽堵住小孔，向外拉动活塞要用很大的力，说明了 大气压 的存在.
（2）第二次拔去橡皮帽，将活塞拉到顶端后，再用橡皮帽堵住小孔，向内压活塞，开始较易后来很难，是因为分子之间的 斥力 变大.
（3）根据第二次的实验现象，小明猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越大.为了验证自己的猜想，小明用了25 mL注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得注射器内空气体积及胎压计示数如下表，则当小明不推拉活塞（此时气压为标准大气压）时，注射器内的空气体积为 6 mL.（3分）
V/mL 3 5 8 10 12
p/kPa 200 120 75 60 50
四、解答题（第21小题10分，第22小题10分，共20分）
21.阅读以下材料，并回答问题：
黑洞与宇宙
“事件视界望远镜”项目由全球多个国家和地区的科研人员组成，包括中国科学院上海天文台在内的一些国内机构参与了此次国际合作，他们利用分布在世界各地的射电望远镜，组成一台巨大的虚拟望远镜，其口径相当于地球直径，该望远镜“拍照”重点，黑洞是对象之一，就是位于银河系中心的“人马座A”.北京时间2019年4月10日晚9时许，包括中国在内，全球多地天文学家同步公布了首张黑洞真容，如图所示.黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程：某一个恒星在准备灭亡，核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸，当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间.但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，连中子间的排斥力也无法阻挡.中子身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质，由于高质量而产生的引力，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去.
黑洞是宇宙众多天体的一种，“宇宙大爆炸”理论认为，宇宙是由一个致密炽热的点，于一次大爆炸后膨胀形成的.不同星体的远离速度和离我们的距离s成正比，即“v＝Hs”，公式中H为一常数，称为哈勃常数（已由天文观察测定）.假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远.
（1）在银河系中心的天体是 C （选填字母）.
A.中子星 B.太阳 C.黑洞 D.恒星
（2）假设一艘宇宙飞船靠近黑洞，飞船的质量将 不变 （选填“变大”“不变”或“变小”）.
（3）在黑洞的形成过程中，密度 变大 （选填“变大”“不变”或“变小”）.
（4）关于宇宙的起源，下列说法中与大多数宇宙科学家的观点不一致的是 A （选填字母）.
A.谱线红移现象说明所有星系都在靠近我们
B.大爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间
C.大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降
D.宇宙温度下降至一定程度，逐步形成超星系团、星系团、星系及恒星、行星等
（5）由“v＝Hs”及我们所学的速度公式，假设某星体在宇宙大爆炸后远离我们的时间为t，其计算式为t＝用“哈勃常数H”
表示）.
22.阅读短文，回答问题.
水膜的奥秘
2021年12月9日，航天员在中国空间站里把一个金属圈插入饮用水袋中，慢慢抽出金属圈，形成了一个水膜.接着，她往水膜表面贴上一片和女儿一起完成的花朵折纸.在水膜试验中，如图甲，这朵花在太空中“绽放”.
液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层（如图乙），表面层里的分子比液体内部稀疏，表面层分子间的相互作用表现为引力.就像你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势.由于分子间作用，液体会产生使表面尽可能缩小的力，这个力称为“表面张力”，水膜形成的本质原因是液体的表面张力.
液体与固体接触处，也有奇妙的现象.先后向一块洁净的璃板上和一块涂了石蜡的玻璃上滴一滴水，晃动玻璃板，洁净的玻璃板上这滴水散开，石蜡上的则是滚来滚去（如图丙）.像这种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象叫作浸润；如果液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫作不浸润.所以水能浸润玻璃，但水不能浸润石蜡.当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固体.反之，液体则不浸润固体.
（1）液体表面比内部的分子距离 大 （选填“大”或“小”）.
（2）水滴在石蜡表面时，水和石蜡的相互作用 小于 （选填“大于”“小于”或“等于”）水分子之间的相互作用.
（3）如图所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜.它被棉线分割成a、b两部分.若将肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是下列选项中的 D （选填字母）.
（4）下列说法正确的是 AB （多选，选填字母）.
A.图1，小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用
B.图2，清晨的露珠看起来近似球状主要是因为液体内部分子之间的相互作用力
C.图3，回形针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果
D.图4，小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
（5）如图丁是酱油滴在A、B两种材料表面的油滴形状.小明发现倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流到瓶子外面，他认为选用材料B做酱油瓶的瓶口就能保持瓶子清洁.他选择的理由是 酱油不能浸润材料B .
