第十二章 小粒子与大宇宙
一、选择题(每题3分，共45分)
1．中国散裂中子源加速器和中国环流器二号M装置(人造太阳)的研发成功，使我国在微观粒子的研究中取得了巨大的成就．下列微观粒子中，尺度最小的是( )
A．分子 B．原子 C．原子核 D．电子
2．甲型流感是由甲型流感病毒引起的一种急性呼吸道传染病，如图所示是在电子显微镜下拍摄到的甲型流感病毒，该病毒直径在100 nm左右，可通过飞沫传播．把它和电子、原子核、分子等粒子一起按照空间尺度由小到大排序，以下排列正确的是( )
第2题图
A．电子 原子核 分子 甲型流感病毒
B．甲型流感病毒 电子 原子核 分子
C．电子 分子 原子核 甲型流感病毒
D．电子 原子核 甲型流感病毒 分子
3．自从汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子内部结构．由卢瑟福提出的核式结构模型与下列哪个图最相似( )
4．下列物体的空间尺度最大的是( )
A．原子半径 B．人的身高 C．地球半径 D．银河系半径
5．1911年，他在α粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型，即原子的中心叫原子核，带正电，占很小的体积，却集中了原子的全部质量，带负电的电子在不同的轨道上绕着原子核运动．他就是( )
A．居里夫人 B．道尔顿 C．汤姆孙 D．卢瑟福
第6题图
6．图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了图乙所示的原子核式结构，卢瑟福的这一研究过程是一个( )
A．验证证据的过程
B．得出结论的过程
C．提出问题的过程
D．建立模型的过程
7．小高帮妈妈做饭时发现：切土豆时有一半土豆“粘”在刀上了，这个现象说明( )
A．分子间存在间隙 B．分子间存在引力
C．分子间存在斥力 D．分子不停地运动
第8题图
8．如图所示是由微颗粒(直径为1～50 nm)制备得到的新型防菌“纳米纸”，在“纳米纸”的表面，细菌无法停留且“油水不沾”．下列与此现象有关的判断正确的是( )
A．“纳米纸”的分子是静止的
B．油分子与“纳米纸”分子间既有斥力，又有引力
C．“油水不沾”的原因是组成“纳米纸”的分子间没有间隙
D．“油水不沾”的原因是所有的液体分子和固体分子之间都不会发生扩散现象
9．古诗文中常常蕴含着物理知识，下列古诗文画线字能够说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A．夹岸数百步，中无杂树，芳草鲜美，
B．城阙辅三秦，
C．野马也， ，生物之以息相吹也
D．零落成泥碾作尘，只有
10．如图所示是用来说明原子内部结构的示意图，由图可知，最小的粒子是( )
第10题图
A．夸克 B．原子核 C．电子 D．质子
11．如图所示是小军同学为同学表演“铁树开花”魔术的装置：利用氨水能使酚酞变红的特性，装浓氨水和浸有酚酞溶液的棉团放在大烧杯中一段时间后，可观察到棉团由白色变为红色．该魔术利用了以下哪个物理知识( )
第11题图
A．分子间有引力 B．分子在不停地运动
C．分子间的间隔变小 D．分子由原子构成
12．人类对于宇宙的探索是在一次次挫折中不断向前发展的，比如俄罗斯“福布斯——土壤”火星探测器在地球近地轨道上因主发动机启动失败而无法变轨．经查，是太空中的带电粒子对机载计算机系统产生影响导致程序出错．下列粒子中，首先可以排除对计算机系统产生影响的粒子是( )
A．电子 B．质子 C．中子 D．原子核
13．下列现象中不能用分子动理论的观点来解释的是( )
A．酒香不怕巷子深
B．金块和铅块紧压在一起，过几年后发现铅中有金，金中有铅
C．衣橱里的樟脑球逐渐变小
D．沙尘暴起，尘土满天
14．科学研究需要进行实验，得到事实，并在此基础上进行必要的推理，因此，在学习科学的过程中，我们需要区分事实与推论．则关于表述：①在气体扩散实验中，打开装有香水的瓶盖，香味四处飘逸；②在液体扩散实验中，红墨水滴入热水中，热水很快变红；③扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动；④温度越高，分子的无规则运动越剧烈．其中正确的是( )
A．①②是事实，③④是推论 B．①②④是事实，③是推论
C．①是事实，②③④是推论 D．③④是事实，①②是推论
15．下列现象和诗句不能用分子动理论解释的是( )
①一滴水大约有1.5×1022个水分子；②为有暗香来；③千里冰封，万里雪飘；④海绵很容易被压缩；⑤水和酒精混合后体积变小；⑥长期放煤的墙角，泥土是黑的；⑦尘土飞扬；⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物．
A．①③⑤ B．③④⑦ C．②④⑧ D．①⑤⑥
二、填空题(每空1分，共15分)
16．1897年，汤姆孙发现了 ，从而揭示了原子是可分的；1909年，卢瑟福在成功地进行了α粒子散射实验后，提出原子的 结构模型，带负电的电子在不同的轨道上绕着 运动．
第17题图
17．如图所示，2023年4月小艺同学到江南新区参观梨花，满园花香扑鼻而来，这说明分子在永不停息地做 运动；她看到一个小朋友正在玩泡泡枪，当手按动开关时，枪膛内的小风扇就会转动，下方容器内的皂液会流入枪膛形成液膜，由于分子间存在 ，不易破裂，就形成了美丽的泡泡．
18．如图所示，在机械制造行业，常在齿轮、轴等表面层中渗碳、渗硅，来改善其表面性能，这是利用一切物质的分子 ，为了加快渗透速度，通常采用提高温度的方式，这是由于分子运动的剧烈情况与 有关．
第18题图
19．疫情防控期间，同学们每天走进教学楼，都会闻到消毒液的气味，这一现象说明分子 ；夏天比冬天更易闻到消毒水的味道，说明分子 ．
第20题图
20．为了形象地说明宇宙扩张学说，物理课本上用一个黏有小金属粒的气球做演示实验，该实验将黏有小金属粒的气球看成宇宙， 看成是宇宙中的天体，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，这主要运用的一种思维方法是 (填“等效法”“类比法”或“转换法”)．科学家用仪器可以看到星系的光谱，20世纪20年代，天文学家哈勃发现星系的光谱向 方向偏移，称之为谱线“红移”，这一现象说明星系在 ．
21．在宇宙探索的过程中， (填“托勒密”或“哥白尼”)创立了“日心说”．现代天文学研究表明，太阳不是宇宙的中心．天体之间相距很远，天文学常用 做长度单位．
三、实验探究题(每空2分，共20分)
22．某实验小组进行了如图所示实验：
第22题图
(1)如图甲所示，在比较一定量的水和酒精混合前后总体积大小的实验中，均匀混合后总体积 ，此现象说明 ．
(2)如图乙所示是一种 现象，说明分子 ．
(3)如图丙所示是把墨水滴入冷水和热水中的情况，实验现象是 ，此现象说明 ．
(4)如图丁所示，把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到弹簧测力计示数 ，说明了分子间有 ．固体和液体很难被压缩说明分子间有 ．
(5)如图戊所示装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气密度大的二氧化氮气体，另一瓶装有空气，为了让实验更可靠，装二氧化氮气体的应是 (填“A”或“B”)瓶．
四、简答题(每题10分，共20分)
23．“小饼烤炉加蘸料、灵魂烧烤三件套”成为网红城市淄博的标配，烤肉串时，随着肉串温度的升高，香味越来越浓．如图所示是厨师用来炸丸子用的筷子，为了防止油溅到手上，这种筷子比普通筷子长很多．请回答：
(1)为什么肉串的温度越高香味越浓？
第23题图
肉串的香味分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，所以肉串的温度越高香味越浓．
(2)长筷子比普通筷子更省力还是更费力？为什么？
用于炸肉串的筷子与普通筷子相比，夹取相同的肉串时，阻力相同、动力臂相同，阻力臂更长，由杠杆平衡条件可知，需要动力更大，更费力．
24．将两块完全相同的铅柱A、B底部削平后紧紧压在一起，铅柱B不掉落，如图甲所示，这说明分子之间存在引力．小明对此有些疑惑：这个实验能说明分子之间存在引力吗？是不是大气的压力托住了铅柱B？于是他设计了以下实验方案：如图乙所示，先将紧压在一起的两铅柱放入真空罩，抽走空气，真空罩接近真空状态．你认为上述实验方案能不能证实分子间存在引力？请阐述理由．
第24题图第十二章 小粒子与大宇宙
一、选择题(每题3分，共45分)
1．中国散裂中子源加速器和中国环流器二号M装置(人造太阳)的研发成功，使我国在微观粒子的研究中取得了巨大的成就．下列微观粒子中，尺度最小的是( D )
A．分子 B．原子 C．原子核 D．电子
2．甲型流感是由甲型流感病毒引起的一种急性呼吸道传染病，如图所示是在电子显微镜下拍摄到的甲型流感病毒，该病毒直径在100 nm左右，可通过飞沫传播．把它和电子、原子核、分子等粒子一起按照空间尺度由小到大排序，以下排列正确的是( A )
第2题图
A．电子 原子核 分子 甲型流感病毒
B．甲型流感病毒 电子 原子核 分子
C．电子 分子 原子核 甲型流感病毒
D．电子 原子核 甲型流感病毒 分子
3．自从汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子内部结构．由卢瑟福提出的核式结构模型与下列哪个图最相似( D )
4．下列物体的空间尺度最大的是( D )
A．原子半径 B．人的身高 C．地球半径 D．银河系半径
5．1911年，他在α粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型，即原子的中心叫原子核，带正电，占很小的体积，却集中了原子的全部质量，带负电的电子在不同的轨道上绕着原子核运动．他就是( D )
A．居里夫人 B．道尔顿 C．汤姆孙 D．卢瑟福
第6题图
6．图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了图乙所示的原子核式结构，卢瑟福的这一研究过程是一个( D )
A．验证证据的过程
B．得出结论的过程
C．提出问题的过程
D．建立模型的过程
7．小高帮妈妈做饭时发现：切土豆时有一半土豆“粘”在刀上了，这个现象说明( B )
A．分子间存在间隙 B．分子间存在引力
C．分子间存在斥力 D．分子不停地运动
第8题图
8．如图所示是由微颗粒(直径为1～50 nm)制备得到的新型防菌“纳米纸”，在“纳米纸”的表面，细菌无法停留且“油水不沾”．下列与此现象有关的判断正确的是( B )
A．“纳米纸”的分子是静止的
B．油分子与“纳米纸”分子间既有斥力，又有引力
C．“油水不沾”的原因是组成“纳米纸”的分子间没有间隙
D．“油水不沾”的原因是所有的液体分子和固体分子之间都不会发生扩散现象
9．古诗文中常常蕴含着物理知识，下列古诗文画线字能够说明分子在不停地做无规则运动的是( D )
A．夹岸数百步，中无杂树，芳草鲜美，落英缤纷
B．城阙辅三秦，风烟望五津
C．野马也，尘埃也，生物之以息相吹也
D．零落成泥碾作尘，只有香如故
10．如图所示是用来说明原子内部结构的示意图，由图可知，最小的粒子是( A )
第10题图
A．夸克 B．原子核 C．电子 D．质子
11．如图所示是小军同学为同学表演“铁树开花”魔术的装置：利用氨水能使酚酞变红的特性，装浓氨水和浸有酚酞溶液的棉团放在大烧杯中一段时间后，可观察到棉团由白色变为红色．该魔术利用了以下哪个物理知识( B )
第11题图
A．分子间有引力 B．分子在不停地运动
C．分子间的间隔变小 D．分子由原子构成
12．人类对于宇宙的探索是在一次次挫折中不断向前发展的，比如俄罗斯“福布斯——土壤”火星探测器在地球近地轨道上因主发动机启动失败而无法变轨．经查，是太空中的带电粒子对机载计算机系统产生影响导致程序出错．下列粒子中，首先可以排除对计算机系统产生影响的粒子是( C )
A．电子 B．质子 C．中子 D．原子核
13．下列现象中不能用分子动理论的观点来解释的是( D )
A．酒香不怕巷子深
B．金块和铅块紧压在一起，过几年后发现铅中有金，金中有铅
C．衣橱里的樟脑球逐渐变小
D．沙尘暴起，尘土满天
14．科学研究需要进行实验，得到事实，并在此基础上进行必要的推理，因此，在学习科学的过程中，我们需要区分事实与推论．则关于表述：①在气体扩散实验中，打开装有香水的瓶盖，香味四处飘逸；②在液体扩散实验中，红墨水滴入热水中，热水很快变红；③扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动；④温度越高，分子的无规则运动越剧烈．其中正确的是( A )
A．①②是事实，③④是推论 B．①②④是事实，③是推论
C．①是事实，②③④是推论 D．③④是事实，①②是推论
15．下列现象和诗句不能用分子动理论解释的是( B )
①一滴水大约有1.5×1022个水分子；②为有暗香来；③千里冰封，万里雪飘；④海绵很容易被压缩；⑤水和酒精混合后体积变小；⑥长期放煤的墙角，泥土是黑的；⑦尘土飞扬；⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物．
A．①③⑤ B．③④⑦ C．②④⑧ D．①⑤⑥
二、填空题(每空1分，共15分)
16．1897年，汤姆孙发现了电子，从而揭示了原子是可分的；1909年，卢瑟福在成功地进行了α粒子散射实验后，提出原子的核式结构模型，带负电的电子在不同的轨道上绕着原子核运动．
第17题图
17．如图所示，2023年4月小艺同学到江南新区参观梨花，满园花香扑鼻而来，这说明分子在永不停息地做无规则运动；她看到一个小朋友正在玩泡泡枪，当手按动开关时，枪膛内的小风扇就会转动，下方容器内的皂液会流入枪膛形成液膜，由于分子间存在引力，不易破裂，就形成了美丽的泡泡．
18．如图所示，在机械制造行业，常在齿轮、轴等表面层中渗碳、渗硅，来改善其表面性能，这是利用一切物质的分子都在不停地做无规则运动，为了加快渗透速度，通常采用提高温度的方式，这是由于分子运动的剧烈情况与温度有关．
第18题图
19．疫情防控期间，同学们每天走进教学楼，都会闻到消毒液的气味，这一现象说明分子永不停息地做无规则运动 ；夏天比冬天更易闻到消毒水的味道，说明分子运动与温度有关．
第20题图
20．为了形象地说明宇宙扩张学说，物理课本上用一个黏有小金属粒的气球做演示实验，该实验将黏有小金属粒的气球看成宇宙，金属粒看成是宇宙中的天体，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，这主要运用的一种思维方法是类比法(填“等效法”“类比法”或“转换法”)．科学家用仪器可以看到星系的光谱，20世纪20年代，天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称之为谱线“红移”，这一现象说明星系在远离我们而去．
21．在宇宙探索的过程中，哥白尼(填“托勒密”或“哥白尼”)创立了“日心说”．现代天文学研究表明，太阳不是宇宙的中心．天体之间相距很远，天文学常用光年做长度单位．
三、实验探究题(每空2分，共20分)
22．某实验小组进行了如图所示实验：
第22题图
(1)如图甲所示，在比较一定量的水和酒精混合前后总体积大小的实验中，均匀混合后总体积变小，此现象说明分子间有间隙．
(2)如图乙所示是一种扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动．
(3)如图丙所示是把墨水滴入冷水和热水中的情况，实验现象是墨水在热水扩散得快，此现象说明温度越高，分子热运动越剧烈．
(4)如图丁所示，把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到弹簧测力计示数变大，说明了分子间有引力．固体和液体很难被压缩说明分子间有斥力．
(5)如图戊所示装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气密度大的二氧化氮气体，另一瓶装有空气，为了让实验更可靠，装二氧化氮气体的应是B(填“A”或“B”)瓶．
四、简答题(每题10分，共20分)
23．“小饼烤炉加蘸料、灵魂烧烤三件套”成为网红城市淄博的标配，烤肉串时，随着肉串温度的升高，香味越来越浓．如图所示是厨师用来炸丸子用的筷子，为了防止油溅到手上，这种筷子比普通筷子长很多．请回答：
(1)为什么肉串的温度越高香味越浓？
第23题图
肉串的香味分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，所以肉串的温度越高香味越浓．
(2)长筷子比普通筷子更省力还是更费力？为什么？
用于炸肉串的筷子与普通筷子相比，夹取相同的肉串时，阻力相同、动力臂相同，阻力臂更长，由杠杆平衡条件可知，需要动力更大，更费力．
24．将两块完全相同的铅柱A、B底部削平后紧紧压在一起，铅柱B不掉落，如图甲所示，这说明分子之间存在引力．小明对此有些疑惑：这个实验能说明分子之间存在引力吗？是不是大气的压力托住了铅柱B？于是他设计了以下实验方案：如图乙所示，先将紧压在一起的两铅柱放入真空罩，抽走空气，真空罩接近真空状态．你认为上述实验方案能不能证实分子间存在引力？请阐述理由．
第24题图
先将紧压在一起的两铅柱放入真空罩，抽走空气，若铅柱B不掉落，则能证实分子之间存在引力，若铅柱B掉落，则不能证实分子之间存在引力．
