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学案
第十二章 小粒子与大宇宙
单元复习
【单元知识建构】
【重点问题辨析】
1. 分子运动和机械运动的区分
（2023 湘潭）下列现象能说明分子在做无规则运
动的是（ ）
A. 瑞雪飘飘 B. 花香袭人
C. 柳絮飞舞 D. 稻浪起伏
答案：B
（2024 宜宾）下列描述中属于扩散现象的是
（ A ）
A. 桂花花香四溢 B. 雪花漫天飘舞
C. 灰尘空中飞扬 D. 江面雾气弥漫
A
目前我国许多城市已经开始进行PM2.5的环境监
测，PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 （选
填“毫米”或“微米”）的颗粒物，也称之为可入肺颗
粒物；PM2.5在空中的运动属于 （选填
“分子运动”或“机械运动”）。
微米
机械运动
2. 分子间引力和大气压力的区分
将两个完全相同的铅柱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个铅
柱放入真空罩，抽走空气，真空罩接近真空状态。则上
述实验方案能不能证实分子间存在引力？请阐述理由。
答案：先将紧压在一起的两个铅柱放入真空罩，抽走空
气，真空罩接近真空状态，这时可以排除大气压的作
用，但AB两个铅柱依然粘在一起，故该实验可以证明分
子间有引力。
关于如图所示的四个演示实验现象，下列说法中不正确的是（ B ）
B
A. 图甲：墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
B. 图乙：悬挂很重的重物后两个铅块仍没有被拉开，是由于大气压的作用
C. 图丙：用力推入活塞，活塞内的水很难被压缩，说明分子间存在相互作用的斥力
D. 图丁：水与酒精混合时，总体积比混合前的要小，说明分子之间有空隙
如图所示，把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下
面，读出弹簧测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，
然后稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数
（选填“变大”“变小”或“不变”），原因
是 。
变
大
分子间存在引力
3. 距离的单位——光年
（2025 达州改编）下列物理量及其单位匹配错误的
是（ ）
A. 质量—千克 B. 时间—光年
C. 压强—帕斯卡 D. 功率—瓦特
答案：B
（2023 南充改编）关于粒子和宇宙，下列说法
中正确的是（ A ）
A. 物理学家通过研究建立了原子核式结构模型，原子是
由原子核和核外电子构成的
B. 用手捏海绵，海绵的体积变小，说明分子间存在空隙
C. 柳絮飘扬表明分子在不停地做无规则运动
D. 光从牛郎星传播到织女星的时间约为16光年
A
物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认
识。研究发现，常见的物质是由大量的
构成的。在天文观测中，人们通常用光年表示
单位。
分子、原子
长度
（距离）
【中考范题追踪】
1. （2024 福建）神舟飞天，探梦苍穹。2024年4月25
日，神舟十八号载人飞船发射成功。飞船与地面间的通
信是利用（ B ）
A. 空气 B. 电磁波
C. 超声波 D. 次声波
B
2. 中国航天从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，从“天
问”探火到“羲和”追日，一步步迈进探索星辰大海的
伟大征程。下列星球中空间尺度最大的是（ D ）
A. 地球 B. 月球
C. 火星 D. 太阳
D
3. 小华在家学做菜，厨房里菜香四溢，这个现象说明
（ D ）
A. 分子间存在空隙
B. 分子间存在引力
C. 分子间存在斥力
D. 分子不停地做无规则运动
D
4. 用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，稳定时记下弹簧测力计示数，即玻璃板所受重力大小。使玻璃板下表面接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，直到刚好离开水面，不计玻璃板离开水面沾的少许水。关于此过程弹簧测力计的最大示数，实验之前同学们展开猜想：小杨认为示数小于玻璃板所受重力，因为玻璃板会受到浮力作用；小瑞认为示数等于玻璃板所受重力，
因为二力平衡；小楠认为示数大于玻璃板所受重力，因为大气压对玻璃板有力的作用；三位同学的分析是否正确？说出判断结果，并解释产生这个现象的原因。
答：都不正确；因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分
子和水分子间的距离在分子引力作用的范围内，故水分
子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃
板时，弹簧测力计最大示数大于玻璃板受到的重力。
5. 阅读短文，回答问题。
α粒子散射实验
为了探测原子结构，20世纪初，人们发展了一种实
验方法：用一些已知的粒子，如电子、α粒子等轰击很薄
的金属箔，它们与金属原子会产生相互作用而发生偏
转。通过观察这些粒子穿过箔片时的偏转情况，可以获
得原子内部的信息，这种实验叫散射实验。
α粒子是一种带2个单位正电荷的粒子，质量约为电
子质量的7 300倍。1909～1911年，英国科学家卢瑟福等
人无数次地用高速α粒子流轰击金箔，发现多数α粒子穿
过金箔后仍保持原来的运动方向，少数α粒子发生了较大
角度的偏转。实验表明α粒子与金属原子会产生相互作用
而发生偏转，原子中带正电的物质只占很小的体积，但
密度很大，几乎集中了原子的全部质量。后来，人们称
它为原子核。
（1）原子的中心有一个体积很小，但密度很大的
。
（2）当α粒子轰击金箔时，右图中四条运动轨迹不可能
出现的是 （填字母）。
原子
核
C
6. （2024 北京节选）阅读材料，并回答问题。
宇宙灯塔——脉冲星
截至2024年5月，有“中国天眼”之称的500 m口径
球面射电望远镜（FAST）发现的新脉冲星数量突破900
颗，这些发现，极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。
“中国天眼”紧盯的脉冲星是什么？脉冲星是一类
高速自转的天体，具有极强的磁场，它高速自转时就在
两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束（如图甲所
示）。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一
起转动，它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空
间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望
远镜就会收到一个脉冲信号（如图乙所示），脉冲星便
以此而得名。
脉冲星具有极其稳定的自转周期（自转一圈所用的
时间），部分脉冲星的自转周期约3亿年仅变化0.1 ms，
因此可将脉冲星作为计时基准。
脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力
波。宇宙中的超大质量天体加速运动时，会产生引力
波。引力波信号极其微弱，特别是纳赫兹（10－9 Hz）引
力波，难以直接观测。但是，引力波会使我们收到的脉
冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多
个脉冲星脉冲信号的变化，于2023年6月找到了纳赫兹引
力波存在的关键证据。
越来越多被发现的脉冲星，犹如宇宙中不断被点亮
的灯塔，引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。
（1）电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会
收到一个 ，脉冲星便以此而得名。
（2）脉冲星能够作为计时基准是因为它具有
。
脉冲信号
极其稳定
的自转周期(共18张PPT)
学案
第十二章 小粒子与大宇宙
随着环保意识的不断增强，我们发现进入刚装修完
的房屋，常常会闻到一种刺鼻的气味，这种气味随温度
的升高而加重，这种气味主要来自装修材料中的甲醛，
这是一种对人体有害的化学物质。请解释发生这种现象
的原因。
1. 走进微观。
（1）物质空间尺度从大到小排列： →银河系→太阳系→太阳→地球→月球→生物体→分子→原子 →质子、中子→电子。
（2）物质的组成：物质由大量 或 组
成，分子由 构成。
宇宙
原子核
分子
原子
原子
（3） 原子核式结构。
①原子由 和 组成， 原子核由带正电
的 和不带电的 组成，质子和中子都是
由更小的粒子 组成。
②带 电的原子核位于原子中心，体积小，但几乎
集中了原子的全部质量，带 电的电子在不同轨道
上绕核运动，就像行星绕着 运动一样，类似于
太阳系的结构。
原子核
电子
质子
中子
夸克
正
负
太阳
（4）相关物理学史： 1897年英国物理学家汤姆孙发现
了 ；1911年卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出
了 。
电子
原子核式结构模型
2. 看不见的运动。
（1）分子动理论：物质由大量分子组成，物质中的分子
在永不停息地做 ；分子间存在着
；分子间存在 相互力（引力和斥力） 。
（2）扩散现象：不同的物质在互相接触时彼此进入对方
的现象，叫做 现象；扩散现象说明分子在
运动，且分子间有空隙；温度越高，扩
散越 ，说明分子运动越 。
无规则运动
空
隙
相互
扩散
不
停地做无规则
显著
剧烈
（3）物质中分子的状态。
状
态 分子间
距离 分子间作
用力 有无一定
形状 有无一定
体积 能否流
动
固
体 ① 较强 有 有 不能
液
体 较大 ② 无 有 能
气
体 很大 很弱 无 ③ 能
较小
较弱
无
3. 探索宇宙。
（1）“地心说”：公元140年前后，托勒密在前人观测
和理论研究基础上，发展了“地心说” ，认为
位于中心，太阳和其他行星绕地球转动。
（2）“日心说”：16世纪中期，哥白尼提出“日心
说”，他认为太阳在宇宙中心是不动的，地球和其他行
星都围绕 运动，月亮环绕地球运行。
地球
太阳
知识点一：分子间的作用力
关于分子动理论的基本内容，下列说法中错误的
是（ ）
A. 物体是由大量分子组成的
B. 分子都在不停地做无规则运动
C. 分子间存在着引力和斥力
D. 分子间只存在引力，不存在斥力
答案：D
分子引力和斥力同时存在，同时增大或减小。在
不同的变化过程中，引力和斥力的变化快慢不一样，
导致最后引力和斥力的大小不一样，最终表现为引力
或斥力。
关于分子间的作用力的说法中，正确的是
（ D ）
A. 两分子处于平衡距离时，合力为零，分子不受引力也
不受斥力的作用
B. 两分子间距由平衡间距增大时，分子间的引力增大，
斥力减小，合力表现为引力
C. 两分子间距由平衡间距减小时，分子间的引力减小，
斥力增大，合力表现为斥力
D. 只要分子间距增大，引力斥力都减小；间距减小，引
力斥力都增大
D
知识点二： 分子运动
（2025 徐州）将一勺砂糖放入一杯水中，过一会
儿砂糖“消失了”。这种现象叫做 ，说明分子
在做永不停息的无规则 。如果杯中水的温度更
高，那么砂糖“消失”的速度更 。
答案：扩散 运动 快
属于“现象”则填扩散；讲扩散原因或讲分子，则
填分子运动。
1. （2025 吉林）下列物体中，空间尺度最大的是
（ A ）
A. 太阳系 B. 人
C. 原子核 D. 地球
A
2. （2025 长春）以下描述中属于扩散现象的是
（ B ）
A. 水鸟齐飞 B. 花香四溢
C. 落叶纷飞 D. 白雪飞舞
B
3. （2023 陕西）人类在探索微观世界的历程中，认识到
原子由原子核和电子构成，而原子核又是由
和 构成的。
4. 夏天荷花盛开，荷花花香四溢是因为分子在永不停息
地做 运动；当荷叶上的两滴水珠相遇时，能
汇合成一滴较大的水珠，是因为分子之间存在
（选填“引力”或“斥力”）。
质子
中子
无规则
引力
5. （2023 吉林）“生活就像剥圆葱，只要一直剥，总有
一片会使你落泪。”请用分子动理论的观点说明剥圆葱
会落泪的原因。
答：因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动，当
剥圆葱时，大量的辛辣刺激分子会运动到空气中，进入
眼睛，刺激眼睛落泪。
