7.4 宇宙探秘
一、单选题
1．用绳子系着一个小球做圆周运动,当小球速度逐渐加快时,你感受到的拉力( )
A．逐渐变小
B．逐渐变大
C．不变
D．以上情况都有可能
2．关于粒子和宇宙，下列认识中不正确的是（ ）
A．与玻璃棒摩擦过的丝绸带正电
B．谱线“红移”现象说明星系在逐渐远离我们
C．汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的电子，从而说明原子是可分的
D．宇宙、太阳系、地球、分子、质子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的
3．人类从未停止过对粒子与宇宙的探索。关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．原子是由中子和质子构成 B．电子带负电
C．太阳是恒星，静止不动 D．光年是时间单位
4．下列关于光的说法中不正确的是（ ）
A．光传播速度的最大值为3×105m/s
B．光在同一种均匀介质中沿直线传播
C．光能在真空中传播
D．光年是天文学上表示天体距离的单位
5．下列说法正确的是（ ）
A．从静电现象认识到原子核是可分的 B．光年是很大的时间单位
C．分子是微观世界最小的微粒 D．一千克铁与一千克棉花质量相同
6．关于粒子与宇宙，下列认识中正确的是（ ）
A．“谱线红移”现象说明星系在离我们远去
B．宇宙是有层次的，太阳是宇宙的中心
C．面包可以被捏扁，说明分子间有空隙
D．在天文学中，用“光年”作为时间单位
7．关于粒子和宇宙的相关知识，下列说法正确的是（ ）
A．电子的发现证明原子可以再分
B．气体中的分子是运动的，固体中的分子是不运动的
C．大到天体、小到微观粒子都在不停地运动，其中太阳是宇宙的中心
D．银河系、地球、分子、质子、原子核是按照尺度由大到小的顺序排列的
8．微观的分子、原子世界与宏观的宇宙天体之间有很多相似之处。下列说法中错误的是（ ）
A．原子结构与太阳系结构很相似
B．宇宙天体、分子都在永不停息地运动
C．天体之间、分子之间都存在相互作用力
D．宇宙天体、分子的运动都没有规律
9．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．分子非常小，我们通过光学显微镜可以观察到它
B．油滴在水中散开说明分子间有排斥力
C．电子的发现说明原子是可分的
D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，太阳是宇宙的中心
10．第一颗由两岸天文爱好者共同发现的彗星—鹿林彗星，经过地球附近之后逐渐远离太阳系，将永远从太阳系消失。通过研究，鹿林彗星每秒散发出将近3.6吨水。下列关于鹿林彗星的说法正确的（ ）
A．它是太阳系的一颗行星 B．它是地球的一颗卫星
C．它的组成成分中含有冰 D．它绕日公转的周期为76年
二、填空题
11．银河系中有几千亿颗像太阳这样的恒星，除太阳距最近的另一颗恒星比邻星有 4.2 。（填上合适的单位）
12．2016年2 月，人类首次宣布探测到引力波，而爱因斯坦早在100多年前就预言了引力波的存在。此次探测到的引力波是来自距离我们13亿光年处的两个巨大黑洞的“相撞”，则上文提到的光年是 （填写物理量名称）的单位。
13．宇宙是一个 （选填“有”或“无”）层次的天体结构系统，天体之间相距遥远，天文学中常用 做长度单位，火星是太阳系中的一个 （选填“恒”、“行”或“卫”）星。
14．太阳系共有 大行星，我们赖以生存的 是太阳系的行星之一，而太阳系又是 系的成员。
15．在较暗屋子里，把一支点燃的蜡烛放在钻有小孔的纸板前，纸板后面的光屏上就会出现烛焰 （填“倒立”、“正立”）的像。这种现象叫小孔成像。小孔成像的原理是 。光年是 单位。（选填“时间”、“长度”、“速度”）
16．PM2.5监测指标已纳入《环境空气质量标准》。PM2.5是指直径小于或等于2.5μm的细小颗粒物，用科学记数法表示，2.5μm＝ m；空气中PM2.5的运动 （填“属于”或“不属于”）分子热运动。自16世纪后，哥白尼创立了“ ”（填“地心说”或“日心说”）， （填人名）创立了万有引力理论。
17．“坐井观天，所见甚小”说明了光在空气中是沿 传播的；虽然光速非常快，但光的传播也是需要时间的，光年是 的单位。
18．天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都在以各自的速度背离我们而运动．离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀．不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比，即V=Hr，式中H为一常量，称为啥勃常数，H的大小已由天文观察测定．为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的．假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远．这一结果与上述天文 观测一致．由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄T，其计算式为T= （用上述公式中的字母表示）．根据近期观测，哈勃常数H=（3×10-2m/s）光年．注：光年是光在一年中所走的距离，等于光的传播速度3×108m/s与时间的乘积．由此估算宇宙的年龄约为 年（用科学记数法表示）．
19．自 16 世纪后，哥白尼创立了“ ”（选填“地心说”或“日心说”）， （填人名）创立了万有引力理论．
20．夏季，公园荷花盛开，荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴，是因为分子间存在 ，走在荷塘边的人闻到花香，这是 现象。宇宙是一个 （选填“有”或“无”）层次的天体结构系统，天体之间相距遥远，天文学中常用 做长度单位。
三、综合题
21．2019 年 4 月 10 日，人类首张黑洞照片正式出炉！人类对于黑洞的探索已走过很多个年头， 黑洞是一种非常特殊的天体，它是由恒星在准备灭亡时形成的，其质量非常大，体积却非常小．上海科学家率国际科研小组曾利用射电望远镜阵列观察到，有一个黑洞直径与地球相当，质量却至少是太阳的 40 万倍．
(1)查阅表格中的相关数据，可得出该黑洞的质量约为 千克；黑洞的密度约为 千克/米 3．
星球 半径(m) 体积(m3) 质量(kg)
地球 6.4×106 1.1×1021 5.98×1024
太阳 6.9×108 1.4×1027 1.96×1030
(2)请根据所学知识猜测黑洞形成的原因 ．
A．恒星灭亡过程中爆炸产生新的原子，原子个数增加
B．恒星灭亡过程中内部原子吸收爆炸产生的能量，所以原子质量逐渐增大
C．恒星灭亡过程中内部原子之间间隙逐渐减小，最终电子质子中子被挤成一种密度极高的物质
22．哈雷彗星是著名的彗星，它是以英国天文学家哈雷的名字命名的．他在1705年首先指出，1531年、1607年和1682年观测记录到的彗星实际上是同一颗彗星，并预言这颗彗星在1758年会再次出现，结果真如他所料．现在知道，每隔76年左右，哈雷彗星就回归前来访问一次，届时，地球上的人们可以一睹它的芳容，我国对哈雷6的观测记录，始见于《春秋》，记载着“鲁文公十四年（公元前163年），秋七月，有星孛（彗星的古代名称）于北斗”．据考证，这是世界上最早的关于哈雷彗星观测的可靠记录，从春秋战国到清末的二千多年间，我国共保存有31次哈雷彗星的观测记录．1986年4月，哈雷彗星回归时，我国的天文学家也对它进行了成功的观测，取得了许多珍贵的资料（如图所示）
（1）彗星由 、 和 组成．
（2）哈雷彗星回归的周期为 年，下次哈雷彗星回归将在 年．
（3）最早有文字记录哈雷彗星的国家是 ，我国历史考古学家利用当时有关哈雷彗星的记载成功地完成了商周断代工程的研究，你能说出其中的原理吗？
23．根据材料内容完成下列问题．
瑞典皇家科学院2017年10月3日宣布，将2017年诺贝尔物理学奖授予科学家雷纳·韦斯、巴里·巴里什和基普·索恩，以表彰他们为“激光干涉引力波天文台”(LIGO)项目和发现引力波所做的贡献．引力波是一种时空涟漪，能在宇宙中肆意传播，如同石头丢进水里产生的波纹．百年前爱因斯坦在广义相对论中预言了引力波的存在，但他认为引力波难以被探测到，因为相关信号非常微弱．想探测到引力波，要测量到多精密的程度呢？LIGO需要测到原子核直径千分之一长度的变化．而在此之前，人类能测量长度的最好水平，也就是可以测到原子核直径．
此次探测到的引力波频率分布在几十赫兹到几千赫兹之间，它由10亿光年外的两个黑洞相撞产生，有大约3个太阳的质量瞬间变成了能量，而这份巨大的能量挤压了空间，产生了稍许扭曲，以至于让距离这个事件发生地10亿光年远的地球，产生了一个空间上大约是原子核直径千分之一的压缩效果．这就是引力波探测器要探测到的最终目标．
根据短文中的内容可知：
(1)引力波的传播 (填“需要”或“不需要”)介质；
(2)引力波的频率 (填“在”或“不在”)人类的听觉范围内；
(3)由文中内容可知，光年是 (填“时间”或“距离”)单位．
参考答案：
1．B
2．A
3．B
4．A
5．D
6．A
7．A
8．D
9．C
10．C
11．光年
12．长度
13． 有 光年 行
14． 八 地球 银河
15． 倒立 光的直线传播 长度
16． 2.5× 10-6 不属于 日心说 牛顿
17． 直线 长度
18．
19． 日心说 牛顿
20． 引力 扩散 有 光年
21． 7.84×1035kg 7.1×1014 C
22． 彗核 彗发 彗尾 76 2062 中国 哈雷彗星的回归具有周期性，可据此进行年代的推算
23． 不需要 在 距离
