第十一单元 小粒子与大宇宙（基础卷）——2022-2023学年八年级下学期物理单元卷（沪科版）（原卷版+解析版）

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第十一单元  小粒子与大宇宙（A卷·知识通关练）解析版

一．选择题（共6小题）

1．卢瑟福的a粒子轰击金箔实验推翻了汤姆生在1903年提出的原子结构模型，为建立现代原子理论打下了基础。如图线条中，可能是a粒子在该实验中的运动轨迹，其中最能说明原子核带正电且质量较大的是（　　）

A．a B．b C．c D．d

【解答】A、α粒子带正电，原子核带正电，应相互排斥，a的运动轨迹错误的，故A不符合题意；

B、b运动轨迹是直线，说明原子内部大部分是空心的，故B不符合题意；

C、c的运动轨迹发生偏转，说明原子核带正电，不能说明原子核的质量大，故C不符合题意；

D、d的运动轨迹发生了最大角度的偏转，说明d撞击的原子核被弹回，同时同种电荷相互排斥，故D符合题意；

故选：D。

2．如图所示是铍原子（元素符号为Be）的结构示意图。从空间尺度的角度判断，以下微观粒子中尺度最大的是（　　）

A．中子 B．原子 C．电子 D．原子核

【解答】物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，所以原子比原子核大；原子核是由质子和中子组成的，所以原子核比质子大，在这几种微粒中原子是最大的。

故选：B。

3．杜甫在《绝句》中，用“迟日江山丽，春风花草香”描绘了春暖花开的景象。闻到“花草香”的原因是（　　）

A．分子间有相互作用力 B．分子做无规则运动 

C．分子间引力大于斥力 D．分子之间没有间隙

【解答】人们能够闻到茶香，是因为花香中含有的分子是在不断地运动的，向四周扩散，使人们闻到花香，是分子做无规则运动的结果，与分子间作用力、分子间的间隙无关。

故选：B。

4．如图所示的现象能说明分子在不停运动的是（　　）

A．“柠檬黄”色素让白开水变成鲜亮的“橙汁” 

B．截断后重新紧密接触的粗熔丝能够吊起一本书 

C．封闭在注射器中的水很难被压缩 

D．分子非常小，要利用扫描隧道显微镜才能看到

【解答】A、“柠檬黄”色素让白开水变成鲜亮的“橙汁”，这是扩散现象，是分子运动的结果，故A符合题意；

B、截断后重新紧密接触的粗熔丝能够吊起一本书，说明分子间存在相互作用的引力，故B不符合题意；

C、封闭在注射器中的水很难被压缩是因为分子间存在斥力，故C不符合题意；

D、分子非常小，要利用扫描隧道显微镜才能看到，并不能说明分子在不停运动，故D不符合题意。

故选：A。

5．如图所示是在电子显微镜下观察到的2019新型冠状病毒变种一奥密克戎（英文名：Omicron）。最早于2021年11月9日在南非首次检测到，最长潜伏期是8天。该病毒一般呈球形，直径在60～140nm之间，是由分子构成的，属于单链RNA病毒。下列关于该病毒的说法不正确的是（　　）

A．温度升高时，构成奥密克戎病毒的分子无规则运动更剧烈 

B．温度一定时，构成奥密克戎病毒的所有分子的运动速度大小不一定相同 

C．奥密克戎病毒可通过患者咳嗽或打喷嚏喷出的飞沫传播，说明分子在永不停息地运动             

D．佩戴口罩可有效预防奥密克戎病毒感染是因为口罩具有吸附和过滤的作用

【解答】A、温度升高时，构成奥密克戎病毒的分子无规则运动更剧烈，故A正确。

B、温度一定时，分子在做无规则运动，故构成奥密克戎病毒的所有分子的运动速度大小不一定相同，故B正确。

C、奥密克戎病毒直径在60～140nm之间，它是由分子构成的，故它的运动不属于分子运动，故C错误。

D、佩戴口罩可有效预防奥密克戎病毒感染是因为口罩具有吸附和过滤的作用，故D正确。

故选：C。

6．关于分子间作用力的说法正确的是（　　）

A．分子间既有引力又有斥力 

B．分子间距离变小时，表现为引力 

C．分子间距离变大时，表现为斥力 

D．分子间距离很大时，作用力很大

【解答】A、分子间斥力与引力是同时存在，而分子力是斥力与引力的合力，故A正确；

B、当分子间的距离变小时，作用力表现为斥力，故B错误；

C、分子间距离变大时，表现为引力，故C错误；

D、分子间距离很大时，分子间作用力很小，故D错误。

故选：A。

二．多选题（共2小题）

（多选）7．下列现象中不是分子运动的是（　　）

A． B． 

C． D．

【解答】A、医护人员通过喷洒酒精消毒，从而人能闻到酒精消毒液的气味是因为分子不停地做无规则运动，故A不符合题意；

B、汽车的运动是物体位置的变化，属于机械运动，故B符合题意；

C、鲜花散发出的气味，是气体分子的扩散运动，属于分子运动，故C不符合题意；

D、分子很小，一般直径在10﹣10m，直接用肉眼看不到，而病毒的传播一般是靠飞沫来传播的，属于机械运动，故D符合题意。

故选：BD。

（多选）8．如图所示是彭丽媛在北师大附中应学生邀请，欣然提笔，挥毫写下“厚德载物”，并赠送予前任美国总统夫人米歇尔的场景，下列涉及的物理知识说法正确的是（　　）

A．“磨墨”可以通过做功的方式改变墨汁的内能 

B．“墨迹”沾到纸上，说明分子间存在引力 

C．“墨香”四溢，说明分子在做无规则运动 

D．“墨汁”变干后，分子将不再运动

【解答】

A、“磨墨”过程中要克服摩擦力做功，是通过做功的方式改变墨汁的内能，故A正确；

B、“墨迹”沾到纸上，是墨分子和纸分子相互吸引的结果，说明分子间存在引力，故B正确；

C、“墨香”四溢，是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；

D、一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，所以“墨汁”变干后，分子仍然在运动，故D错误。

故选：ABC。

三．填空题（共5小题）

9．如图所示，是固体、液体、气体的分子结构示意图。其中 　甲　图是固体分子结构示意图。某一冰块在确定的状态下，　有　（选填“有”“无”）一定的形状，　有　（选填“有”“无”）一定的体积。

【解答】分析图可知，甲图分子排列十分紧密，是固体分子的排列模型；冰块是固态，有一定的形状，有一定的体积。

故答案为：甲；有；有。

10．封丘卷尖是封丘县的特色美食，味香而清爽。小聪应用劳动课上学习的烹饪技能，用天然气灶为家人们制作美味卷尖，煎制蛋饼时满屋飘香，这是 　扩散　现象，说明分子在不停息地做 　无规则运动　。当蛋饼放凉后，很难闻到香味，说明分子的热运动与 　温度　有关。

【解答】煎制蛋饼时满屋飘香，这是扩散现象，说明分子在不停息地做无规则运动。当蛋饼放凉后，很难闻到香味，说明分子的热运动与温度有关。

故答案为：扩散；无规则运动；温度。

11．把两铅块表面削平、削干净，然后把它们紧紧地压在一起，两个铅块就会结合起来，甚至还能吊起一个大钩码，如图所示。在压紧的过程中，两个铅块表面的分子间的距离 　变小　（选填“变大”、“不变”或“变小”），由于铅块分子间产生较大的 　引力　（选填“引力”或“斥力”），使得两铅块没有分开。

【解答】在压紧的过程中，两个铅块表面的分子间的距离变小，铅块分子间产生较大的引力，使得两铅块没有分开。

故答案为：变小；引力。

12．有人吸烟，其他人即使离他有一定距离也能闻到烟味，这是 　扩散　现象（在公共场合不能吸烟）；一定量的水和酒精混合后总体积变小，是由于 　分子之间有间隙　。

【解答】一切物质的分子在不停地做无规则运动，有人吸烟，烟分子不停地做无规则运动造成的，这是扩散现象，所以其他人即使离他有一定距离也能闻到烟味。

将一定量的水和酒精混合，由于分子之间有间隙，水分子和酒精分子彼此进入对方的分子间隙中，所以混合后总体积变小。

故答案为：扩散；分子之间有间隙。

13．如图是禁止吸烟的标志，在空气不流通的房间里，只要有一个人吸烟，整个房间都会充满烟味，这是因为分子在不停地做 　无规则运动　，使其他人都被动吸烟，危害身体健康。把适量的酒精和水在长玻璃管中混合后，发现总体积变小，该现象说明分子间存在 　间隙　。

【解答】一个人在房间吸烟，由于烟分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，所以整个房间充满烟味。

把适量的酒精和水在长玻璃管中混合后，发现总体积变小，这是因为分子间存在间隙。

故答案为：无规则运动；间隙。

四．作图题（共2小题）

14．如图所示，已知氢原子只有一个质子，一个电子，虚线表示氢原子核外电子的运动轨道。请在此图上完成氢原子的核式结构模型示意图，要求：用“+”、“﹣”分别表示原子核、电子，并标出原子核、电子的大致位置。

【解答】

氢原子的中心是一个带正电的原子核，一个带负电的电子在原子核外绕原子核做圆周运动，如图所示：

15．如图所示是氦原子的核式结构模型，其核外有两个电子绕核旋转，请你在图中用“⊕”表示质子，根据电子数在相应位置画出数量对应的质子。

【解答】原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成；

原子不显电性的原因是原子核所带正电荷的数目与核外电子所带负电荷的数目相等；

原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子组成，所以质子数与电子数相同，如图所示：

五．简答题（共3小题）

16．夏天常用电蚊香器驱蚊。接通电源后发热体给药片加热，使卧室中充满蚊香片的气味。加热温度越高，蚊香片的气味越浓。请说明产生这种现象的原因。

【解答】卧室中充满蚊香片的气味，是气体分子运动的结果，电蚊香片由于扩散现象会散发出较浓的气味；气温越高时，分子运动越剧烈，气味更浓。

17．新冠病毒疫情期间，科学家为了说明戴口罩防护的重要性，拍下打喷嚏的照片（如图）。打喷嚏喷出的数万个几微米到几十微米的小液滴，喷出距离最远可达8米，大量病毒随小液滴传播开来。有人认为喷出的小液滴向四周飞散是扩散现象。你认为这种看法正确吗？请说明理由。

【解答】病毒随喷嚏向四周飞散不是扩散现象，因为：小液滴不是分子，小液滴的运动属于物体的机械运动。

18．很多宏观现象都能反映微观本质，如：将一滴红墨水滴入清水中，一段时间后，整杯水都变红了，说明分子在不停地做无规则运动。请写出下列宏观现象所反映的微观本质。

（1）酒精和水混合后，总体积变小； 　分子之间有间隙　。

（2）密闭在针筒内的水很难被压缩。 　分子之间存在相互作用的斥力　。

【解答】（1）酒精和水混合后，总体积变小，说明分子之间有间隙。

（2）密闭在针筒内的水很难被压缩，说明分子之间存在相互作用的斥力。

故答案为：分子之间有间隙；分子之间存在相互作用的斥力。

六．实验探究题（共2小题）

19．请观察以下四幅图，将下列表述填写完整。

（1）图甲铁钉在石蜡上刻下划痕，这种方法可以比较出物质的 　硬度　是不同的；

（2）图乙两个铅块磨光后，压在一起就会粘住，这个现象证实了 　分子之间存在引力　；

（3）图丙实验是水和酒精混合前后的实验现象，主要说明了 　分子之间有间隙　；

（4）如图丁，弹簧测力计的示数为 　2.6N　。

【解答】（1）图甲铁钉在石蜡上刻下划痕，这种方法可以比较出物质的硬度是不同的；

（2）图乙两个铅块磨光后，压在一起就会粘住，这个现象证实了分子间存在相互的引力；

（3）实验说明水和酒精的混合物体积小于水和酒精混合前的体积和，说明分子间有间隙；

（4）弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是2.6N。

故答案为：（1）硬度；（2）分子之间存在引力；（3）分子之间有间隙；（4）2.6N。

20．亲爱的同学，请你应用所学的物理知识解答如图所示中的问题。

（1）如甲所示的天然气表，该表的示数是 　3.9　m3。

（2）如乙所示，用弹簧测力计把一块玻璃板拉出水面，在离开水面时，观察到弹簧测力计的示数 　变大　（选填“变大”、“不变”或“变小”），原因是分子间存在 　引力　。

（3）如丙所示，利用针筒抽取半筒水，用食指按住针筒嘴，然后用力推活塞，发现水 　不容易　（选填“容易”或“不容易”）被压缩，说明水分子间存在 　引力　。

（4）如丁所示，分别在冷水和热水中滴入相同的红墨水，观察到 　热　（选填“冷”或“热”）水中墨水扩散得快，这说明分子的热运动快慢跟 　温度　有关。

【解答】（1）由图甲可知天然气表的示数是3.9m3。

（2）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，弹簧测力计的示数变大。

（3）利用针筒抽取半筒水，用食指按住针筒嘴，然后用力推活塞，水很难被压缩时因为压缩水时，水分子间的距离小于平衡距离，表现为斥力。

（4）将墨水滴入热水和冷水中，墨水在水中散开是分子无规则运动的结果，说明分子在永不停息地做无规则运动；热水的温度高，分子运动剧烈，墨水在热水中扩散得快，说明温度越高，分子运动越剧烈。

故答案为：（1）3.9；（2）变大；引力；（4）热；温度。

七．计算题（共4小题）

21．1cm3纯水的质量是1g，1cm3水中有3.34×1022个水分子。试计算：

（1）1个水分子的质量约为多少千克？

（2）若水分子的直径约为40nm，将1cm3水中的水分子紧密排列成一条直线，共有多长？

【解答】（1）1个水分子的质量：

m＝＝0.299×10﹣22g＝2.99×10﹣26kg；

（2）将1cm3水中的水分子紧密排列成一条直线，其长度：

L＝40nm×3.34×1022＝133.6×1022nm＝1.336×1015m。

答：（1）1个水分子的质量约为2.99×10﹣26kg；

（2）将1cm3水中的水分子紧密排列成一条直线，共有1.336×1015m。

22．小明学习物质结构的过程中完成了下面几组小实验。

（1）如图甲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　（选填“A”或“B”）瓶，为了观察到明显的现象，抽掉玻璃板后需要等待约 　10min　（选填“1min”或“10min”）。

（2）如图（1）实验是水和酒精混合前后的实验现象，主要说明了 　分子间有间隙　。

（3）图（2）实验中，图a是一个铁丝圈，中间较松弛地系着一根棉线，图b是浸过肥皂水的铁丝圈，图c表示用手指轻碰一下棉线的左边，图d表示棉线左边的肥皂膜破了，棉线被拉向右边，这个实验说明了 　分子间存在引力　。

（4）如图B所示，分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水，可以看到 　热　水瓶中墨水扩散的快，这说明 　分子无规则运动　跟温度有关。

【解答】（1）二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大，因此必须放在下面的瓶子中，避免由于重力使气体向下落，分不清是重力还是扩散。将两个瓶口对在一起，二氧化氮气体分子会向空气中运动，所以下面瓶内的气体颜色会变淡，上瓶内的气体颜色会变红，最终颜色变均匀；常温下分子的运动较慢，需要较长的时间变均匀，故选10min。

（2）图1实验说明水和酒精的混合物体积小于水和酒精混合前的体积和，说明分子间有间隙；

（3）图c中用手指轻碰一下棉线的左边，图d中棉线左边的肥皂膜破了，棉线被拉向右边，这是由于分子间存在引力造成的；

（4）由于热水的温度高，故分子无规则运动剧烈，在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨水扩散的快。

故答案为：（1）B；10min；（2）分子间有间隙；（3）分子间存在引力；（4）热；分子无规则运动。

23．为了说明分子之间有引力，小明在实验室用两个紧压在一起的铅柱做实验，如图所示，铅柱A和铅柱B所受的重力均为2N，两个铅柱接触面的面积为3cm2，当悬挂重物所受的重力为20N时，两个铅柱没有被拉开。于是，小明认为这个实验说明了分子之间存在引力。小华观测到该实验室的大气压为1×105Pa，于是她认为两个铅柱之所以没被拉开，是因为大气压的作用。请你利用所学知识和上述数据，判断小明做的铅柱实验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推理过程和结论。

【解答】以B为对象受力分析如图

①F气＝P气S＝1×105Pa×3×10﹣4m2＝30N

②GB+G物＝2N+20N＝22N

③因为F气＞GB+G物；仅靠大气压也能使铅块无法被拉开，所以小明的实验无法证明分子间存在引力。

24．如图所示，将两个半径约为1cm的铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就像被粘在了一起，下面吊上5kg的重物都不能把它们拉开。

（1）两个铅柱没有被重物拉开是因为铅柱的分子之间存在 　引力　。

（2）小红是一个爱思考的学生，她认为与铅柱底面接触的大气会对铅柱有向上托的力，这个力足以保证两个铅柱不被重物拉开。你是否同意小红的观点？请通过估算该力的大小来证明。（大气压p0取1×105Pa）

（3）请设计一个实验并自选器材来验证小红的猜想。

【解答】（1）将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个钩码都不能把它们拉开，说明了分子之间存在引力；

（2）由公式p＝得，铅柱横截面受到大气的压力，即对铅柱的托力为：F＝pS＝p0×πr2＝1×105Pa×3.14×（1×10﹣2m）2＝31.4N，

由于重物的重力为：G＝mg＝5kg×10N/kg＝50N，

托力小于物体的重力，所以与铅柱底面接触的大气无法托住物体；

（3）选一个大小适中的吸盘，排净空气吸住铅柱，竖直悬挂，在铅柱下面吊上5kg的重物，如果铅柱从吸盘上掉下来，说明小红的观点是错误的，若没有掉下来，说明小红的观点是正确的。

故答案为：（1）引力；（2）不同意；与铅柱底面接触的大气对铅柱的托力约31.4N，小于重物的重力；（3）选一个大小适中的吸盘，排净空气吸住铅柱，竖直悬挂，在铅柱下面吊上5kg的重物，如果铅柱从吸盘上掉下来，说明小红的观点是错误的，若没有掉下来，说明小红的观点是正确的。