16．在如图所示的原子模型中，a 表示的是。
【答案】核外电子
【详解】原子由原子核与核外电子组成，核外电子围绕原子核转动，由图得，a 表示的是核外电子。
17．不同物质的物理属性一般不同，手持陶瓷勺子一端，另一端在酒精灯上加热，手不感觉烫是因为陶瓷的差，黄金可以锻制成薄如蝉翼的金箔是因为黄金好，大型盾构机刀头不仅 大，而且非常耐磨。
【答案】 导热性延展性硬度
【详解】[1]导热性是指物质传导热的能力。陶瓷导热性差，当陶瓷勺子一端在酒精灯加热时，热不容易快速传递到另一端，所以手不感觉烫。
[2]延展性是物质的一种物理属性，指材料在受力时能产生显著变形而不破裂的性质。黄金具有良好的延展性，所以可以锻制成很薄的金箔。
[3]硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。大型盾构机刀头工作时要面对坚硬的岩石等，需要硬度大，才能保证刀头不易损坏，且耐磨 。
18．俗话说“没有金钢钻，莫揽瓷器活”。雕刻师王凯用金刚钻在瓷器上雕刻，瓷器上， 留下了刻痕，说明金刚钻的比瓷器的大，电影中常有房屋倒塌将演员压在房子下的镜头，这些房屋道具是用小材料制成的。科学家们研制出的一种称为“飞行石墨气凝胶”，是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起的三维网状结构，它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原，说明“飞行石墨气凝胶”具有很好的。 （填物质的物理属性）
【答案】 硬度密度弹性
【详解】[1]金刚钻能在瓷器上留下刻痕，是因为金刚钻的硬度比瓷器大。硬度是指材料抵抗硬物压入或刻划的能力，金刚石是自然界中硬度最大的物质，所以金刚钻可以在硬度相对较小的瓷器上进行雕刻。
[2]电影中房屋道具用密度小的材料制作，是为了减轻道具的质量。这样在拍摄房屋倒塌镜头时，即使压在演员身上，也不会对演员造成伤害。相同体积下，密度小的材料质量轻。
[3]“飞行石墨气凝胶”能在数千次被压缩至原体积的 20%之后迅速复原，这体现了它具有良好的弹性。弹性是指物体在受力发生形变后，撤去外力时能够恢复原状的性质。
19．创立“日心说”的天文学家是；现代天文学研究表明，太阳（选填“是”或“不是”）宇宙的中心。
【答案】 哥白尼不是
【详解】[1]哥白尼是文艺复兴时期的波兰天文学家，在1543 年发表的《天体运行论》中系统提出“日心说”，主张太阳是宇宙的中心，地球与其他行星围绕太阳运行。
[2]现代观测表明，宇宙起源于大爆炸，并持续膨胀，星系均匀远离地球，证明宇宙不存在几何中心，所以太阳不是宇宙的中心。
20．物质由分子或原子构成，原子的结构与太阳系相似，在原子核的周围，有一定数目的电子在绕着原子核运动，在探索微小粒子的历程中，科学家们用一系列高能物理实验证实了大量微小粒子的存在，在原子、原子核、夸克、质子、分子、α 粒子等微观粒子中，空间尺度最小的是。【答案】夸克
【详解】组成物质的分子由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，而质子和中子又是由夸克构成。α 粒子带正电荷，由两个带正电荷的质子和两个不带电的中子组成，相当于一个氦原子核； 在原子、原子核、夸克、质子、分子、α 粒子等微观粒子中，夸克是组成质子和中子的更小粒子，所以夸克的空间尺寸最小。
21．物质是由或原子组成，原子由原子核和电子组成，它们的模型可以用（选填“枣糕模型”或“原子核式结构模型”）描述。
【答案】 分子 原子核式结构模型
【详解】[1][2]物质是由分子或原子组成的，卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子核式结构模型，指出原子由原子核和核外电子组成。
22．如图是氦的原子模型示意图，其中A 为带电的核外电子；B 为原子核，它是由带正电的 和不带电的构成。
【答案】负质子中子
【详解】[1][2][3]原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成的，原子核由带正电的质子和不带电的中子两种微粒组成。如图是氦的原子模型示意图，其中A 为带负电的核外电子；B 为原子核，它是由带正电的质子和不带电的中子构成。
23．小力做了如下实验。
(1)他将50mL酒精和50mL 水充分混合后总体积变为97mL，此现象说明。
(2)他在两个相同的烧杯中分别盛人质量相等的冷水和热水，同时向两烧杯中各滴人一滴相同的红墨水后，观察到如图所示的实验现象，此现象说明了扩散的快慢与有关。
【答案】(1)分子之间存在空隙；(2)温度
【详解】（1）将 50mL 酒精和 50mL 水混合后总体积减少，说明混合时部分分子进入了对方分子之间的空隙，体现了分子之间存在空隙。
（2）同时向盛有质量相同的冷水和热水两个烧杯中各滴入一滴大小相等的红墨水，会发生扩散现象，热水温度高，所以扩散更快，因此我猜想他将会看到的现象是红墨水在热水中扩散更快。
24．查阅资料发现，很多导热、散热器材都选择铝材料，小林所在实验小组想探究“物体导热性的影响因素”。提出来如下猜想：
猜想一：物体的导热性可能与横截面积有关；
猜想二：物体的导热性可能与材料有关；
猜想三：物体的导热性可能与长度有关；
为验证猜想，他们设计了如图甲所示的实验装置，将物体一端浸入烧杯内持续沸腾的水中，另一端浸入盛有25℃水的试管中，每隔相同的时间测一次试管中水的温度并记录。重复以上实验步骤。
(1)实验中，导热性能无法直接测量，他类比所学知识定义了一个物理量k 来衡量物体的导热性能，下列有关k的定义正确的是__________（填字母）；
A．温度 B．温度的变化量C．单位时间内温度的变化量
(2)为完成实验探究，同学们应选取长度和横截面积相同的铜棒和铝棒进行实验来验证猜想；
(3)以铜棒为导热材料时试管内水的温度T 随时间t 变化的关系图线已在图乙中画出，下表是记录的以铝棒为导热材料时的实验数据：
时间/s 0 50 100 150 200 250
试管内的水温/℃ 25 26.5 28 29.5 31 32.5
请你依据表格中的数据在图乙中描点，作出以铝棒为导热材料时试管内水的温度T 随时间t 变化的关系图像；
(4)由温度-时间图像可推断出此实验中（选填“铜棒”或“铝棒”）的导热性能更好；
(5)结合实验结论，实际中很多散热器材使用的是铝材料，你认为导热器材选择铝材料的优点有： （写出一条合理即可）；
(6)接着实验小组要验证猜想三，他们可以采取的做法是：。
【答案】(1)C；(2)二；(3) ；(4)铜棒；(5)性价比高(6)选取横截面积相同、长度不同的铜棒进行实验
【详解】（1）物质的导热性能越好，单位时间内水的温度的变化量越大，所以用单位时间内温度的变化量来衡量物质的导热性能，故C 符合题意，AB不符合题意。故选C。
（2）要探究物体的导热性可能与材料有关，应该控制材料的长度和横截面积相同，但材料的种类不同，所以为完成实验探究，同学们应选取长度和横截面积相同的铜棒和铝棒进行实验来验证猜想二。
（3）根据表格数据描点画出图像，如下图
（4）根据图乙中铜棒和铝棒温度变化情况（温度-时间图像），发现相同时间内，使用铜棒导热时试管内的水升温快，说明铜棒导热性能好。
（5）生活中选用铝做散热器材的材料更好，因为铝的导热性能和铜的相差不大，但铝的价格便宜很多，也就是说：铝的性价比高。
（6）实验小组要验证猜想三：物体的导热性可能与长度有关，应改变物体的长度，其他因素保持不变。所以选取横截面积相同、长度不同的铜棒进行实验。
25．如图所示是“从粒子到宇宙”一章中出现的几个实验，请观察实验并完成相关填空。
(1)如图甲，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直到充满。封闭玻璃管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，混合后水和酒精的总体积（选填“大于”或“等于”或“小于”）混合前水和酒精的总体积，这说明。
(2)如图乙所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压后，发现它们会粘在一起，这说明分子间存在。铅块粘在一起后却很难压短它们，这说明分子间存在。
(3)图丙是实验室常用的验电器的结构示意图，当带电体与金属小球接触时，电荷就会传导到金属杆和金属箔片上，两片金属箔就会张开，此验电器的原理是。
(4)为了形象地说明宇宙大爆炸，课本上将一个粘有小金属粒的气球看成宇宙，如图丁所示，将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。这里主要运用的一种思维方法是（选填“大等效法”或“类比法”或“转换法”）。
【答案】(1) 小于 分子间存在间隙；(2) 引力 斥力；(3)同种电荷相互排斥
(4)小金属粒 类比法
【详解】（1）[1][2]混合后水和酒精的总体积小于混合前水和酒精的总体积。 这是因为分子间存在间隙，水分子和酒精分子可以相互进入对方分子间的间隙，从而导致总体积变小。
（2）[1]将两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起，这说明分子间存在引力。正是由于分子间引力的作用，使得铅块能够粘在一起。
[2]铅块粘在一起后很难压短它们，这说明分子间存在斥力。当试图压缩铅块时，分子间的斥力会阻碍这种压缩。
（3）当带电体与金属小球接触时，电荷传导到金属杆和金属箔片上，两片金属箔张开。验电器的原理是同种电荷相互排斥。因为两片金属箔带上了同种电荷，根据电荷间的相互作用规律，同种电荷相互排斥，所以金属箔会张开。
（4）[1]在这个模型中，把小金属粒看成是宇宙中的天体。因为宇宙是由众多天体组成的，就如同气球上的小金属粒一样。
[2]这里主要运用的一种思维方法是类比法。类比法是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。把粘有小金属粒的气球看成宇宙，小金属粒看成天体，通过气球膨胀时小金属粒的运动来类比宇宙大爆炸时天体的运动。
四、科普阅读题（共12 分）
26．阅读材料，回答问题。
纳米材料
纳米材料可以制作具有特定性质的新材料，用纳米级金属微粉制成的材料强度和硬度更高，韧性良好，且熔点随粒子直径减小而降低，例如金的熔点为1064℃, 但10nm 金粉熔点降低到940℃, 5nm金粉熔点降低到830℃,因而烧制温度可以大大降低。
2023 年12月，武汉理工大学用磁性纳米粒子研制出可溶栓纳米机器人，通过静脉注射磁性纳米粒子，在磁力作用下形成棒状机器人疏通血管进行溶栓，如图甲所示。这些机器人在完成任务后可自动分解，可避免在血管内聚集和器官损伤，其磁性纳米粒子尺寸在1nm 至100nm 之间，结合了纳米材料的特性和磁性。
(1)纳米材料的优点是（写出一点）；
(2)纳米材料的熔点随着材料细粉直径的减小而；
(3)某种用于血管清理的纳米机器人，直径仅为20nm，合m（1m = 109 nm ）；
(4)溶栓纳米机器人是拆分后从静脉注射入人体，在作用下形成棒状机器人，进行溶栓；
(5)假设一个磁性纳米粒子的质量为1×10-18kg，则一个质量为2.04 ×10-5kg的纳米机器人由个磁
性纳米粒子组成；
(6)如图乙是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线，其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线（填字母）。
【答案】(1)见解析；(2)降低；(3)2×10-8；(4)磁力；(5)2.04 ×1013；(6)c
【详解】（1）由材料可知，纳米材料可以制作具有特定性质的新材料，用纳米级金属微粉制成的材料强度和硬度更高，韧性良好，且熔点随粒子直径减小而降低。
（2）由材料可知，纳米材料的熔点随粒子直径减小而降低，例如金的熔点为1064℃,但10nm 金粉熔点降低到940℃,5nm 金粉熔点降低到830℃,因而烧制温度可以大大降低。
（3）因为1m = 109 nm 所以20nm=20×10-9m=2×10-8m
（4）由材料可知，溶栓纳米机器人通过静脉注射磁性纳米粒子，在磁力作用下形成棒状机器人疏通血管进行溶栓。
（5）一个质量为2.04 ×10-5kg的纳米机器人所含磁性纳米粒子个数为
（6）纳米级微粉烧制成的陶瓷不但强度高，并且有良好的韧性，纳米级陶瓷刀的硬度很高。合金钢刀、普通菜刀的硬度是比较接近的，所以二者的磨损曲线也会比较类似，由此可知，图中a、b曲线是普通菜刀、合金菜刀的磨损曲线，c 是纳米级陶瓷刀的磨损曲线。
27．阅读短文，回答问题。
蝴蝶翅膀的启示：超疏水材料的研发与应用
许多昆虫在被雨水淋湿后难以继续飞行，但蝴蝶却是个例外。科学家通过显微镜深入观察发现，蝴蝶翅膀表面布满了排列有序的微小鳞片，这些鳞片整齐地叠加并按前后顺序覆盖在翅膀上，与屋顶瓦片的排列方式颇为相似。进一步放大鳞片结构后，科学家发现其表面呈现出类似齿轮的复杂形态，上面分布着密集的、比针头还细的凸起细线，这些细线就像齿轮上的齿牙一样。当雨滴落在鳞片上时，这些细线能够迅速将雨滴分解成众多微小的水滴，从而显著降低雨水对蝴蝶翅膀的冲击力。同时，鳞片上的这种特殊结构还形成了一种引导坡度，使得水滴能够沿着鳞片之间的微小间隙迅速滑落至翅膀边缘。因此，当雨点打在蝴蝶翅膀上时，它们只会与蝴蝶“擦肩而过”，而不会让蝴蝶淋湿。基于蝴蝶翅膀对水滴的这种独特的“排斥作用”，科学家们成功研发出了超疏水材料。这种材料具有多种卓越的性能，包括出色的防水、防雾、防雪、防污染能力，以及抗粘连、抗氧化、防腐蚀、自清洁和防止电流传导等特性。这些特性使得超疏水材料在纺织、建筑、医疗、厨卫、工业等领域都具有广泛的应用前景。
(1)蝴蝶翅膀表面是（选填“光滑”或“粗糙”）的。
(2)雨点打在蝴蝶身上却不会淋湿蝴蝶的原因之一是翅膀的结构形成了一种坡度。
(3)请你写出一条超疏水材料的优点：。请你举出超疏水材料在生产、生活中可能的一种应用：。
【答案】(1)粗糙；(2)引导；(3) 防水 建筑外墙
【详解】（1）蝴蝶翅膀表面是粗糙的。文中提到“科学家发现其表面呈现出类似齿轮的复杂形态，上面分布着密集的、比针头还细的凸起细线”，由此可知蝴蝶翅膀表面并不光滑，而是粗糙的。
（2）蝴蝶翅膀表面有很多微小的鳞片，鳞片整齐地叠加并按照前后顺序覆盖在翅膀膜上。这样的结构形成了引导坡度，让水滴沿着鳞片之间的间隙快速滚落到翅膀边缘，所以蝴蝶不会被淋湿。
（3）[1][2]根据蝴蝶翅膀对水滴的“排斥作用”，科学家们研制出了超疏水材料。该材料具有防水等重要特点，在生产、生活中有极为广泛的应用前景。我们可以把该材料放在金属表面，防止金属因水而生锈。
28．阅读《宇宙大爆炸》，回答问题。
宇宙大爆炸
宇宙由何而来？是困扰着现代物理学和天文学的一个难题。1946 年，有科学家提出，宇宙起源于大约137 亿年以前的一次大爆炸。大爆炸理论是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点
是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙在不断地膨胀，使物质从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸，但是科学家一直没有找到支持大爆炸理论的直接证据。
后来，科学家注意到，从我们所处的银河系观察，银河系外的星系（即河外星系）发出的光，绝大部分颜色会偏“红”，个别也有几个颜色偏“蓝”，分别称为“红移”和“蓝移”。理论分析表明，发生红移的河外星系，表示它在远离我们。蓝移则表示相应的星系在靠近我们。我们（银河系）之外的其他星系群和星系团中的星系几乎都表现出红移，而且离我们越远的星系，红移量越大。这似乎表明，绝大多数星系都在远离我们，而且离我们越远的星系，远离越快。天文学家通过反复观测，得出一条规律：河外星系远离我们的速度v 与它到我们的距离s 成正比，这条规律被称为哈勃定律，其数学表达式为v = Hs ，式中H称为哈勃常数。哈勃定律的发现，有力支持了宇宙大爆炸学说。
根据上述材料，回答下列问题：
(1)如果我们看到某个星系发出的光的颜色偏“红”，说明这个星系正在我们。
(2)大爆炸理论认为宇宙在，如同一次规模巨大的爆炸。
(3)类比得出速度、密度单位的方法，可推理得出哈勃常数H 的单位是 ()
A．米（m） B．秒（s） C．米-1（m-1 ） D．秒-1（s-1）
(4)若距离我们约33 亿光年的“长蛇Ⅱ星系团”远离我们的速度约为6×104km/s ，则距离我们约22 亿光年的“牧夫座星系团”，远离我们的速度约为km/s。
【答案】(1)远离；(2)不断膨胀；(3)D；(4)4×104
【详解】（1）科学家们发现了红移现象，就是远距离星球射向地球的光以红光为多，近距离的则以蓝光为主，根据红移理论说明了星球在远离地球。
（2）由题意可知，大爆炸理论认为在宇宙在不断地膨胀，如同一次规模巨大的爆炸。
（3）根据哈勃定律得 ，得出哈勃常数H 的单位是秒-1（s-1 ），故选D。
（4）恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比，则有s(v)长蛇(长蛇)=s(v)牧(牧)夫(夫)代入数据有
解得“牧夫座星系团”远离我们的速度约为4×104km/s。
