第十二章小粒子与大宇宙
一、单选题
1．给盛油的厚壁钢瓶内加压，当压强相当于大气压的1万到2万倍时，即使钢瓶壁无裂痕，瓶内的油依然能从瓶壁里渗透出来，这是因为( )
A．构成钢瓶的分子间有空隙
B．油分子被压小了
C．油分子间有斥力
D．金属原子在不停地做无规则运动
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
3．下列说法正确的是
A．原子由原子核和核外电子构成
B．原子核外的电子是固定不动的
C．分子是微观世界中的最小微粒
D．组成物质的分子都是完全固定不动的
4．小荷是太白湖区某中学的学生，她发现生活中物理无处不在。下列说法不正确的是（ ）
A．周一升国旗，小荷站立时对地面的压力大约为
B．防溺水安全教育课上，小荷屏住呼吸，可以静静地浮在水面上，此时她受的浮力大约为
C．在某农场，将两个笨鸡蛋从地面拿到1米高的竹篮时，小荷对这两个鸡蛋做的功大约为
D．暖春时节，渔皇路上樱花盛开，花香四溢，花香四溢说明分子在不停地做无规则运动
5．如图是一瓶眼药水，下列说法错误的是（ ）
A．盖子上的条纹是为了增大摩擦
B．挤压瓶身滴出药水是由于瓶内气压小于大气压
C．挤出的液滴为球形是因为分子间有引力
D．挤压瓶身会变形是因为力能使物体发生形变
6． 通过可直接感知的现象，推测无法直接感知的物理规律，是物理学中常用的探究方法。下列根据所列现象进行的推测既合理又符合事实的是
A．空气中沙尘飞舞——分子在做无规则运动
B．用手捏海绵，海绵的体积变小了——分子之间有空隙
C．破镜不能重圆——分子之间存在排斥力
D．将两块表面平滑的的铅块压紧后，它们会粘在一起——分子间存在吸引力
7． 在如图所示的原子模型中，a是（ ）
A．原子核 B．质子 C．中子 D．电子
8．下列四种家用工具中，吸附东西时涉及到的物理原理与其他三个不同的是（ ）
A．吸尘器把灰尘垃圾吸入管内 B．粘毛器把细碎灰尘粘走
C．吸盘挂钩“吸附”在墙上 D．抽油烟机把烟雾吸走
9．两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色的二氧化氮气体，用玻璃板隔开后按图示放量，抽去玻璃板，保持两瓶口紧贴静置较长时间后，两瓶中气体颜色变得相同。已知瓶中二氧化氮气体的密度比空气的密度大，下列说法正确的是（ ）
A．此现象能说明分子间存在相互作用的引力
B．此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同
C．颜色变得相同后，瓶中气体分子停止运动
D．颜色变得相同后，上方瓶中气体密度比空气大
10．在太空中用钢笔书写，墨水不会自动往下流，导致书写断断续续。为此，设计了出如图所示的“太空圆珠笔”，使用时利用压缩的氮气推动活塞使墨水由笔尖流出。关于“太空圆珠笔”下列说法正确的是（ ）
A．使用时，笔芯内的墨水质量不变
B．使用时，笔芯内氮气的密度变小
C．使用时，笔尖与纸张间的摩擦是滑动摩擦
D．笔迹能留在纸上是因为分子间有斥力
二、填空题
11．在甲、乙、丙三幅示意图中，形象地反映气态物质的是 图，反映固态物质的是 图．
12．五一假期，南阳的月季大观园成为花海，6000多个品种的月季花竞相开放。花香四溢，这是 现象；小雨天，月季花更显娇艳，花瓣上相邻的两个小水滴靠近时，便会聚集在一起形成更大的水滴，是因为分子间存在 力。
13．两块表面磨平、干净的铅块，压紧后在它下面能挂较重的物体而不被拉开，说明分子之间存在 。
14．按要求完成填空。
（1）如图1所示，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有 ；
（2）如图2所示，先后将50mL的水和50mL的酒精倒入玻璃管中，反复翻转几次后，可发现水和酒精的总体积 （选填“大于”“小于”或“等于”）100mL，这说明分子间有 。为使实验现象更明显，应选用内径较 （选填“细”或“粗”）的玻璃管。
15．亲身体验和深入思考是学习物理的重要方法。将底面削平、削干净的铅柱A、B压紧后能吊起质量为200g的大钩码，若每个铅柱的质量为100g，则铅柱B对铅柱A的引力为 N；此时铅柱AB间 （选填“存在”或“不存在”）斥力。（g取10N/kg）
16．物理课上，小明把两个铅柱的端面削平，将削平的端面相对并用力压紧，使两个铅柱合在一起。如图所示，在铅柱下面悬吊一个小重物，两个铅柱也不会分开，因此小芸认为两个铅柱没有被重物拉开是由于铅柱的分子之间存在引力。小楠不同意这个观点，他认为是铅块端面削平后用力压紧使接触面间的空气被排空，由于大气压把两个铅柱压在一起没有被重物拉开。小芸想为自己的观点提供充分的证据，请你帮小芸设计个实验方案： 。如果 ，则说明两个铅柱没有被重物拉开是铅柱的分子之间存在引力。
三、简答题
17．小雪同学在探究分子间的作用力时，在注射器筒内先吸入适量的水，推动活塞将筒内空气排除后，用手指堵住注射器嘴，再用力推活塞，如图所示，结果她发现筒内水的体积几乎未改变，这一实验表明了什么？她又将一匙白糖慢慢加入满满的一杯水里，糖熔化，整杯水变甜了，可是水却没有溢出来，这是为什么？
四、综合题
18．人们为揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程．自1897年汤姆生发现电子后，1911年著名物理学家卢瑟福等人为探索原子的内部结构，在用一束带正电、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔时发现：①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向；②一小部分α粒子改变了原来的运动方向；③有极少数α粒子被反弹回来．
（1）卢瑟福在分析实验结果的基础上，提出了类似行星绕日的核式结构模型，如图（b）所示，卢瑟福的这一研究过程是一个
A.建立模型的过程 B.得出结论的过程 C.提出问题的过程 D.验证证据的过程
（2）原子结构的行星绕日模型，原子核位于原子的 ，虽然占有的体积很 （填“大”或“小”），但它几乎占据了原子的全部质量．
（3）卢瑟福通过实验发现有极少数α粒子被反弹回来．卢瑟福通过进一步的研究发现，这些被反弹回来的α粒子是因为撞击到质量较大的某种粒子而返回的，这种粒子最可能的是
A.核外电子 B.原子核 C.原子核或核外电子 D.夸克
五、作图题
19．用细线绑住干净的玻璃板，将玻璃板吊在弹测力计的下面，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，且没有离开水面，如图所示，请画出此时玻璃板在竖直方向所受的力（除重力外）的示意图。
六、实验探究题
20．在学习分子动理论时，同学们做了如图1所示的水和酒精混合的实验。
（1）实验时先注入水至一半位置，然后再注入酒精直至充满，封闭管口，下一步的操作是： ，使水和酒精充分混合，可以看见混合液体的体积 （选填“<”“=”或“>”）混合前体积之和，这说明 ；
（2）如图2所示甲和乙玻璃管容积相同、粗细均匀，甲粗乙细，重复上面实验，为使实验现象更明显，应选择 玻璃管。
七、科普阅读题
21．1827年，英国植物学家布朗准备用显微镜观察微生物的活动特征，然而，他发现水中悬浮的花粉颗粒似乎在不停地运动。起初布朗还以为花粉是有生命的个体，所以在水中游动。当他把水换成酒精，又把花粉晒干，折腾数次后，希望能够彻底地杀死花粉，却发现液体中的花粉颗粒还是在不停地运动。换做其他无机小颗粒，也是运动不止。他把颗粒运动的轨迹给记录了下来，这些轨迹简直是一团乱糟糟的线，毫无规律可言，而且温度越高运动越剧烈，显然这并不是生命体的运动方式，作为科学家，他把花粉颗粒的运动写入了论文，后来人们把这种微小颗粒的无规则运动称作布朗运动。
布朗运动发现后的50余年里，科学家一直没有很好地理解其中的奥秘，直到原子和分子的概念被人们广泛地接受之后，才有人指出，布朗运动其实是花粉颗粒受水分子的不均匀撞击所致。因为液体是由大量分子组成的，分子会不停地做无规则运动，从而不断撞击悬浮颗粒。当悬浮颗粒足够小时，它受到的液体分子撞击难以达到平衡，于是朝某个方向运动。由于分子运动是无规则的，反映到颗粒的运动也是无规则的。温度越高分子运动越剧烈，颗粒运动也越剧烈．颗粒越大受到的撞击更容易达到平衡，故小颗粒的布朗运动更明显。
（1）布朗运动是指____________的运动；
A．水分子的运动 B．花粉颗粒的运动
（2）布朗运动说明分子不停做 的运动；
（3）分子运动是看不见、摸不着的，其运动特征不容易研究，但科学家可以通过布朗运动认识它；这种方法叫做_________；
A．控制变量法 B．等效替代法 C．转换法 D．实验推理法
（4）花粉颗粒的质量越大，则其 越大，运动状态不容易改变；
（5）如果把分子看成球形，其直径很小，约为 m。
参考答案
1．A
2．B
3．A
4．A
5．B
6．D
7．D
8．B
9．D
10．B
11．丙；乙
12．扩散；引
13．引力
14．（1）引力
（2）小于；间隙；细
15．3；存在
16．将图示的装置放置在密封较好的玻璃罩内，用抽气机将玻璃罩内空气向外抽出，观察两个铅柱是否分开（合理即可）；玻璃罩内被抽成（或近似）真空状态时两个铅柱也不会分开（合理即可）
17．在注射器筒内先吸入适量的水，推动活塞降筒内空气排除后，用手指堵住注射器嘴，再用力推活塞，发现筒内水的体积几乎未改变，这是因为分子间存在着相互作用的斥力．
糖放入水中变没有了，是因为发生了扩散现象，说明分子在不停地运动；糖放入后水没有溢出，是因为分子间存在着空隙，糖分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和糖混合后的总体积变小了．
18．A；中心；小；B
19．
20．（1）上下颠倒几次；<；分子间存在间隙
（2）乙
21．（1）B
（2）无规则
（3）C
（4）惯性
（5）10-10
