北师大版（2024）九年级全册第十六章 粒子和宇宙一 探索微观世界的历程优秀练习

这是一份北师大版（2024）九年级全册第十六章 粒子和宇宙一 探索微观世界的历程优秀练习，共7页。试卷主要包含了认识原子，纳米材料等内容，欢迎下载使用。

课时1 探索微观世界的历程
知识点一 认识原子
1．下列关于原子结构的相关说法中，正确的是（ ）
A．原子核由质子和中子组成
B．原子核占据了原子内大部分空间
C．电子静止在原子核周围
D．原子由带正电的电子和带负电的原子核组成
2．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，是造成雾霾天气的主要原因之一。把PM2.5和分子、原子、电子等一起按照空间尺度排序，最大的是（ ）
A．电子B．分子C．原子D．PM2.5
3．氧原子、氧原子核、质子是按照 （选填“从小到大”或“从大到小”）的尺度排列的；将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起，说明分子间存在 ；若把分子看成一个小球，则一般分子直径的数量级为10﹣10m，合 nm。
4．如图所示，这是物理学家 提出的原子的核式结构模型；原子中间的原子核内有带正电的质子和不带电的 。

5．如图，是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，并由此提出了原子的核式结构模型。图中的四条线表示α粒子运动的轨迹，请在图中完成第3条α粒子的运动可能轨迹（大致运动方向）。 建立物理模型是物理研究中的一种重要方法，我们学习过的物理模型有 （举一例）。

6．汤姆生发现了电子，说明 是可分的：卢瑟福通过粒子撞击金箔的实验建立了原子的 模型。
知识点二 纳米材料
7．新材料的研发和利用极大促进了现代科技的发展，也密切影响整个人类社会生活方式的变化，下面关于各种新材料的叙述中错误的说法是（ ）
A．提到纳米材料，所指的“纳米”实际上是一种很小的微粒
B．用超导材料制造的电子元件，可不必考虑元件的散热问题
C．智能手机芯片等体积的微型化得益于一种纳米材料的研发
D．计算机芯片制造所用的材料与发光二极管都是半导体材料
8．我们常说“铁比木头重”是指铁的 比木头大；纳米材料是由纳米颗粒经过特殊制备得到的，室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这表明纳米铜具有较好的 （硬度/延展性/磁性）。
9．实现人工智能、“云”技术、虚拟连接现实，无人驾驶汽车物联网、量子计算等新应用，都离不开芯片技术的进步。中美芯片之争已经促使中国芯片产业奋力追赶。芯片制作主要难在材料和工艺，芯片材料离不开硅晶片，其原始材料是高纯度的硅，硅从导电性来讲是一种 ，芯片制作工艺随着其材料加工尺度越来越小，其中个叫栅极的部件、制造尺寸达到了8nm左右，这个尺度大约是物理课本一张纸厚度的 （选填“百分之一”或“万分之一”）。
10．阅读以下材料完成试题
碳纳米管
碳纳米管是一种具有特殊结构的材料。碳纳米管具有良好的力学性能。它的硬度与金刚石相当，却拥有良好的柔韧性，可以拉伸。碳纳米管的强度比同体积钢的强度高100倍，质量却只有后者的。碳纳米管因而被称为“超级纤维”。
研究人员曾将碳纳米管置于巨大的水压下（相当于水下1×104m深处的压强），由于巨大的压力，碳纳米管被压扁。撤去压力后，碳纳米管像弹簧一样立即恢复了原状，表现出良好的韧性。这启示人们可以利用碳纳米管制造轻薄的弹簧，用在汽车、火车上作为减震装置，能够大大减轻重量。
由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，所以具有很好的电学性能。碳纳米管表现出良好的导电性，导电能力通常可达铜的1万倍。
碳纳米管具有良好的传热性能，由于具有非常大的长径比，因而其沿着长度方向的热交换性能很高，相对其垂直方向的热交换性能较低，通过合适的取向，碳纳米管可以合成各向异性的热传导材料。
(1)跟铜相比，碳纳米管的导电能力更 ；
(2)通过合适的取向，碳纳米管可以合成各向异性的 材料。
参考答案：
1．A
【详解】A．原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，故A正确；
B．原子核占据了原子内很小的一部分空间，故B错误；
C．电子在原子核外做高速的绕核运动，故C错误；
D．原子由带负电的电子和带正电的原子核组成，故D错误。
故选A。
2．D
【详解】PM2.5指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，属于物体，因此它的尺度最大；物质由分子构成，分子由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成；原子核在中间像太阳一样，电子则在原子核周围，围着他运动，就像太阳周围的行星一样，原子核大于电子。所以尺度最小的是电子，最大的是PM2.5，所以按照空间尺度从大到小的排列是：PM2.5、分子、原子、电子。
故选D。
3． 从大到小 引力 0.1
【详解】[1]原子是由原子核和电子组成，原子核由质子和中子组成，因此，氧原子、氧原子核、质子是按照从大到小的尺度排列的。
[2]因为分子间存在引力，所以两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会粘在一起。
[3]因为，所以
4． 卢瑟福 中子
【详解】[1]1911年卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，认为在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。
[2]1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现了带正电的质子。1932年，卢瑟福的学生查德威克发现了不带电的中子。由此确定了原子中间的原子核内有带正电的质子和不带电的中子。
5． 光线
【详解】[1]卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，该实验的现象为：绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大的角度偏转，极少数α粒子如图第3条α粒子发生了大角度偏转，被反弹回来，运动轨迹如下图：

[2]建立物理模型是物理研究中的一种重要方法，例如：研究光的传播方向时，引入了光线；磁感线实际不存在，是科学家为形象地描述磁场分布规律而假想出来的物理模型。
6． 原子 核式结构
【详解】[1]汤姆生发现了电子，说明原子是可分的，原子可以分为核外电子和原子核。
[2]卢瑟福通过粒子撞击金箔的实验建立了原子核式结构模型。核式原子结构认为：原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域，叫原子核，电子在原子核外绕核作轨道运动．原子核带正电，电子带负电。
7．A
【详解】A．纳米材料，纳米科学技术是现代科学技术前沿，“纳米”是一个很小的长度单位，纳米科学的研究对象是原子等微观粒子，故A错误，符合题意；
B．超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零，在制造电子元件时，由于其电阻为零，所以不必考虑散热问题，故B正确，不符合题意；
C．智能手机芯片所占空间体积极小，空间尺度在纳米级，所以属于纳米材料，故C正确，不符合题意；
D．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，计算机芯片制造所用的材料与发光二极管都是半导体材料，故D正确，不符合题意。
故选A。
8． 密度 延展性
【详解】[1]因为铁和木头的质量以及体积都不确定，但相同体积的铁比木头的质量大，所以“铁比木头重”是指铁的密度比木头大。
[2]室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好延展性。
9． 半导体 万分之一
【详解】[1] 硅是半导体材料，广泛用于电子芯片的制作。
[2]题中给出制造尺寸为8nm左右，一张纸的厚度约0.1mm，将8nm换算为以毫米为单位，则
8nm＝0.000008mm
基本为0.1mm的万分之一。
10． 强 热传导
【详解】(1)[1]由“碳纳米管表现出良好的导电性，导电能力通常可达铜的1万倍”可知，跟铜相比，碳纳米管的导电能力更强。
(2)[2]根据“通过合适的取向，碳纳米管可以合成各向异性的热传导材料”可得出结论。