【教科版 (2019) 】5.3宇宙的起源和演化 高中物理必修二 同步课时练（含解析）

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5.3宇宙的起源和演化同步练习教科版（ 2019）高中物理必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择 ( http: / / www.21cnjy.com )题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。21·cn·jy·com
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
1. 流浪地球讲述了极速衰老的太阳威胁到地球的生存环境，人类带着地球逃亡的故事。若太阳变为了红巨星，此时意味着它处于恒星的
A. 诞生期 B. 成长期 C. 存在期 D. 死亡期
2. 一颗恒星的寿命取决于它的
A. 温度 B. 颜色 C. 质量 D. 体积
3. 一颗恒星的寿命取决于它的
A. 温度 B. 体积 C. 质量 D. 颜色
4. 关于天体及其演化，下列说法中正确的是
A. 红色的恒星温度最高
B. 恒星的寿命随其质量的增大而增大
C. 红巨星最终一定会变成中子星
D. 超新星爆发后会形成中子星2·1·c·n·j·y
5. 恒星的颜色取决于恒星的
A. 体积 B. 温度
C. 质量 D. 体积和温度以及它与地球的距离
6. 大爆炸理论认为，宇宙起源于 ( http: / / www.21cnjy.com )亿年前的一次大爆炸．除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙都是膨胀的．若标志宇宙大小的宇宙半径和宇宙年龄的关系如图所示，图中为直线，为向上弯曲的曲线，则以下说法正确的是21·世纪*教育网
A. 和宙在匀速膨胀
B. 和均说明宇宙在加速膨胀
C. 说明宇宙在匀速膨胀，说明宇宙在加速膨胀
D. 说明宇宙在匀速膨胀，说明宇宙在减速膨胀【来源：21cnj*y.co*m】
7. 如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，有一简单模型是三个夸克都在半径为的同一圆周上。给出的四幅图中，能正确表示出夸克所受静电作用力的是 21教育名师原创作品
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com ) C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
8. 恒星的寿命随着质量的变大而
A. 变长 B. 不变 C. 变短 D. 无法确定
9. 关于恒星的描述，下列说法中正确的是
A. 质量越大的恒星，寿命越短
B ( http: / / www.21cnjy.com ). 恒星的质量跟寿命无关
C. 表面温度比太阳高的恒星呈现出比太阳稍红的颜色
D. 表面温度比太阳低的恒星呈现出比太阳稍蓝的颜色21*cnjy*com
10. 温度最高的恒星表面颜色呈现
A. 白色 B. 红色 C. 蓝色 D. 黄色
二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）
11. 年诺贝尔物理奖授 ( http: / / www.21cnjy.com )予佩尔马特等三位科学家，他们的获奖工作是“通过观测遥远的超新星，发现宇宙正在加速膨胀”。物理学家为了解释这一现象，提出了“暗能量”的概念。正是在暗能量的驱动下，宇宙出现了加速膨胀。宇宙中暗能量约占、约有是暗物质，我们能看到的、接触到的普通物质约占。暗能量和暗物质实质至今尚未清楚，但科学家找到了暗物质存在的间接证据，大型星系团中的星系具有极高的运动速度，星系团要束缚住这些星系，它的质量应该是我们观测到质量的倍以上，大量的观测分析证实了这一点。关于上述事实及理论假说，下列结论你认为可能正确的是 www-2-1-cnjy-com
A. 暗能量力的作用表现为斥力
B. ( http: / / www.21cnjy.com )暗物质力的作用表现为引力
C. 从太阳系行星运动与星系团中的星系运动比较可知，宇宙中暗物质分布是均匀的
D. 从太阳系行星运动与宇宙正在加速膨胀比较可知，宇宙中暗能量分布是不均匀的
12. 在以下各种说法中，正确的是
A. 横波在传播过程中， ( http: / / www.21cnjy.com )波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
B. 机械波和电磁波本质上不相同，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
C. 相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
D. 变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
E. 如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长，这说明该星系正在远离我们而去
第II卷（非选择题）
三、填空题（本大题共4小题，共16.0分）
13. 星系是宇宙中的一大群______ 、气体、尘埃等组成的系统，宇宙中的星系大约有亿个以上，银河系以外的星系称为______ ．
14. 恒星的______显示了它的温度 ( http: / / www.21cnjy.com )，温度较低的恒星，在天空中呈现______。恒星的亮度取决于它的体积、______以及离地球的距离。恒星的寿命取决于恒星的______。
15. 恒星的颜色与______有关；恒星的亮度取决于它的体积、温度以及离地球的距离。恒星的相对亮度通常用______来描述。
16. 观测表明，除了银河系附近几个星系外， ( http: / / www.21cnjy.com )几乎所有的星系都在远离银河系，而且远离的速度与距离成正比，这说明______，这一事实为宇宙大爆炸理论奠定了基础。宇宙大爆炸理论，是建立在______基础上的。2-1-c-n-j-y
四、简答题（本大题共2小题，共6.0分）
17. 二十世纪二十年代，天文学家哈 ( http: / / www.21cnjy.com )勃从星光谱的观测中发现宇宙中所有的星系都在彼此远离退行，距离越远，退行速度越大，两者成正比，这个规律称为哈勃定律．一个遥远的超新星以速度远离地球观察者，则地球观察者测量的星系光谱波长______选填“大于”、“等于”或“小于”超新星发出光谱波长；地球观察者测量超新星发出光的传播速度为______光在真空中传播速度为．
太空中有时会发生恒星爆炸，产生所谓的超新星 ( http: / / www.21cnjy.com )。恒星爆炸时会突然变得比以前亮得多。它们离我们很远，所发出的光要经过许多年才能到达地球，因此我们看到的恒星爆炸的光实际上是在很多年以前发出的。从那个时候起，光一直在向地球传播着。我们看到的恒星爆炸的光是白光，而不是在不同时间到达的各种色光，根据这一事实，你可以推断出什么结论？
18.
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：太阳的最终演化过程为：恒星主序星红巨星白矮星，若太阳变为了红巨星，此时意味着它处于恒星的死亡期，故ABC错误，D正确。
故选：。
太阳的最终演化过程为：恒星主序星红巨星白矮星。
本题考查了恒星的演化过程。这是科普知识，难度不大。
2.【答案】
【解析】
【分析】
明确有关恒星的演变规律，知 ( http: / / www.21cnjy.com )道恒星的寿命和它的质量体积有关，质量越大的恒星寿命越短。
质量小的恒星其寿命几乎同宇宙一样长，达一百多亿年；质量大的恒星，其寿命却只有几百万到几千万年。一般来说，质量越大，寿命越短。
【解答】
因为天体大，质量大，万有引力就大，在巨大的引力下原子核之间的距离就更近，更容易引起核聚变，所以越大的恒星他的内部核聚变就越激烈，释放的能量也越大，燃料聚变的速度就越快，恒星死亡的也就越快。故C正确ABD错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查学生对恒星的理解，这要求 ( http: / / www.21cnjy.com )在平时的学习中要对积累相关的知识，做到处处留心。恒星的寿命和它的质量有关，质量越大的恒星寿命越短；与温度、体积以及颜色等无关。21*cnjy*com
【解答】
恒星的寿命和它的质量有关，质量越 ( http: / / www.21cnjy.com )大的恒星寿命越短，这是因为质量越大压力就越大，这种情况下恒星内部的核反应就更加剧烈，故C正确ABD错误。
故选：。

4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查学生对恒星的理解，这要求在平时的学习中要对积累相关的知识，做到处处留心；多加记忆即可．根据有关宇宙规律可知：
质量大的恒星寿命反而越短；恒星的颜色是由温度决定的，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝；
超新星爆发后会形成中子星；而小恒星的演化过程为：原始星云恒星红巨星白矮星．
【解答】
A、恒星的颜色是由温度决定的，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝。故A错误；
B、恒星的寿命和它的质量有关，质量越大的恒星寿命越短。故B错误；
C、小质量恒星的演化过程是：原始星云恒星红巨星白矮星；故C错误；
D、超新星爆发后会形成中子星；故D正确；
故选：。

5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查学生对恒星的理解，这要求在 ( http: / / www.21cnjy.com )平时的学习中要对积累相关的知识，此题极易出错．
【解答】
恒星的表面颜色取决于它的表面温度，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝。恒星表面颜色主要有四种，分别是红、黄、白、蓝。太阳的表面颜色是黄色，属于温度中等偏低的恒星。以下是四种颜色对应的温度。红色：摄氏度；黄色：摄氏度；白色：摄氏度；蓝色：摄氏度。因此恒星的颜色取决于恒星的温度，B正确，、、D错误；
故选：。 21cnjy.com
6.【答案】
【解析】
【分析】
宇宙大爆炸是现在科学家解 ( http: / / www.21cnjy.com )释宇宙形成中最合理的一种理论，其中谱线红移现象是最有力的证明．解答本题应掌握：宇宙大爆炸理论的内容．宇宙大爆炸仅仅是一种学说，是根据天文观测研究后得到的一种设想．大约在亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，我们称之为“原始火球”，“原始火球”不稳定，因而发生了巨大的爆炸．大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙．
【解答】
图象中的纵坐标宇 ( http: / / www.21cnjy.com )宙半径可以看作是星球发生的位移，因而其切线的斜率就是宇宙半径增加的快慢程度。段斜率没变，匀速膨胀，段斜率变大，宇宙加速膨胀。
故选：。

7.【答案】
【解析】
【分析】
每一个夸克都受到其他两个夸克的 ( http: / / www.21cnjy.com )库仑力作用，根据库仑定律和力的合成求解。
解决该题关键要根据库仑定律以及矢量的合成完成，熟练的利用对称性。
【解答】
三个夸克都在半径为的同一圆周，形成了等边三角形，
电荷量为的下夸克受到另一个电荷量为的下夸克的库仑斥力和电荷量为的上夸克库仑引力。
根据库仑定律得
根据力的合成得和的合力方向竖直向上，
据对称性另一个下夸克受静电作用力的方向也是竖直向上。故ACD错误，B正确。
故选B。 21世纪教育网版权所有
8.【答案】
【解析】解：恒星的寿命和它的质量有关，恒星的 ( http: / / www.21cnjy.com )质量越大，寿命越短，所以，恒星的寿命随着质量的变大而变短，故ABD错误，C正确。
故选：。
根据有关宇宙规律可知：恒星的质量越大，寿命越短，来进行解答。
解决本题的关键要掌握有关宇宙规律，知道恒星的质量越大，寿命越短。
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9.【答案】
【解析】
【分析】
恒星的寿命和它 ( http: / / www.21cnjy.com )的质量体积有关，质量越大的恒星寿命越短，这是因为质量越大压力就越大，这种情况下恒星内部的核反应就更加剧烈；恒星的表面颜色取决于它的表面温度，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝；恒星表面颜色主要有四种，分别是红、黄、白、蓝。
本题主要考查恒星的性质，从概念出发即可解答本题。
【解答】
恒星的寿命和它的质量体积有关，质量越大的恒星寿命越短，这是因为质量越大压力就越大，这种情况下恒星内部的核反应就更加剧烈，故A正确，错错误；
恒星的表面颜色取决于它的表面温度，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝，恒星表面颜色主要有四种，分别是红、黄、白、蓝；太阳的表面颜色是黄色，属于温度中等偏低的恒星，故CD错误。
故选A。 【来源：21·世纪·教育·网】
10.【答案】
【解析】解：恒星表面的颜色主要取决于 ( http: / / www.21cnjy.com )它表面的温度，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝，所以温度最高的恒星表面颜色呈现蓝色，故C正确，ABD错误。
故选：。
恒星表面的颜色随温度的升高，依次呈现出红色、橙色、黄色、白色、蓝白色、蓝色，蓝色表面的恒星温度最高。
该题考查了有关于宇宙概观中恒星的基本知识，题目简单，解决该题需要熟记恒星随着温度的变化其表面的颜色，知道温度最高时，恒星是蓝色。
【版权所有：21教育】
11.【答案】
【解析】
【分析】
暗能量它是一种不可见的、能推动宇 ( http: / / www.21cnjy.com )宙运动的能量，宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量与万有引力来推动的。
正是在暗能量的驱动下，宇宙出现了加速膨胀．大型星系团中的星系具有极高的运动速度，星系团要束缚住这些星系，暗物质力的作用表现为引力。
本题主要考查恒星的演化。
【解答】
A.由题意在暗能量的驱动下，宇宙出现了加速膨胀，得暗能量力的作用表现为斥力，故A正确；
B.星系团要束缚住这些星系，说明暗物质力的作用表现为引力，故B正确；
由题知宇宙中暗能量分布是不均匀的，故C错误，D正确。
故选ABD。 www.21-cn-jy.com
12.【答案】
【解析】解：播过程中，波峰运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期，而质点并不随着波传播而迁移，故A错误；
B、机械波和电磁波本质上不相同，前者是机械振动在介质中传播，而电磁波由变化电磁场产生的，可以在真空中传播，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，故B正确；
C、爱因斯坦相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中也都是相同，故C正确；
D、变化的电场一定产生磁场；变化的磁场一定产生电场，可能是均匀变化，也可能非均匀变化．若是均匀变化的，则产生恒定，故D错误；
E、根据多普勒效应，可知，当自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长，由，得接收的频率变小，因此说明该星系正在远离我们而去，故E正确；
故选：
机械波和电磁波本质上不相同，前者不能在真空中传播，而后者可以传播，但都能发生反射、折射、干涉与衍射现象；
质点不会随着波传播而迁移；
电磁场理论：变化的电场产生磁场，而变化的磁场会产生电场；
相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同；
由多普勒效应，接收的波长与频率成反比，从而根据波长的长短来确定距离的远近．
考查机械波与电磁波的区别，掌握电磁场理论，理解质点不随波迁移，知道光速不变原理，理解多普勒效应现象的应用．象这一类的题目虽然简单，但考查的知识点比较多，这就要求我们在学习的过程中要多加积累．
【出处：21教育名师】
13.【答案】恒星 河外星系
【解析】解：星系是由宇宙中的 ( http: / / www.21cnjy.com )恒星、气体和尘埃组成的系统．银河系以外的星系称为河外星系．
故答案为：恒星；河外星系．
在宇宙中，由两颗或两颗以上星球所形成的绕转运动组合体或集合体叫做星系．
本题考查了星系的概念，要知道太阳处于银河系中，是常识．
14.【答案】颜色 红色 温度 质量
【解析】解：恒星的表面颜色取决于它的 ( http: / / www.21cnjy.com )表面温度，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝；
温度较低的恒星，在天空中呈现红色或暗红色；
恒星的亮度取决于它的体积、温度以及离地球的距离，而恒星的相对亮度通常用星等来描述，星等是表示天体相对亮度的数值的量，最早人们把全天人眼可见的星按感觉的亮度分为等，最亮的颗星定为等，亮度随星等数目的增加而降低，等星比等星亮约倍；
恒星的寿命取决于恒星的质量。
故答案为：颜色；暗红色；温度；质量。
恒星的颜色是由温度决定的；我们在地球上观察到的亮度是视亮度，和距离发光度都有关；恒星的寿命和它的质量体积有关，质量越大的恒星寿命越短。
本题考查学生对恒星的理解，知道恒星的颜色、亮度以及平均寿命取决于哪些因素，这要求在平时的学习中要对积累相关的知识。
15.【答案】表面温度 星等
【解析】解：恒星的表面颜色取决于它的表面 ( http: / / www.21cnjy.com )温度，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝；
恒星的亮度取决于它的体积、温度以及离地球的距离，而恒星的相对亮度通常用星等来描述，星等是表示天体相对亮度的数值的量，最早人们把全天人眼可见的星按感觉的亮度分为等，最亮的颗星定为等，亮度随星等数目的增加而降低，等星比等星亮约倍。
故答案为：表面温度，星等；
恒星的颜色是由温度决定的，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝；
恒星的寿命和它的质量体积有关，质量越大的恒星寿命越短；
我们在地球上观察到的亮度是视亮度，和距离发光度都有关。
本题考查学生对恒星的理解，这要求在平时的学习中要对积累相关的知识，做到处处留心。
16.【答案】宇宙不断膨胀 宇宙不断膨胀
【解析】解：现代观测表明，除了银 ( http: / / www.21cnjy.com )河系附近几个星系外，几乎所有的星系都在远离银河系，而且远离的速度与距离成正比，这说明宇宙在膨胀着，这一事实为宇宙大爆炸理论奠定了基础。
故答案为：宇宙不断膨胀，宇宙不断膨胀。
宇宙大爆炸理论认为：宇宙起源于约二百亿年前的一次大爆炸，爆炸初期，宇宙中现在可以看到的所有物质都聚积在一起，宇宙的密度非常大，温度非常高，随着宇宙的不断膨胀，温度逐渐下降。星系、恒星、行星、生命等逐渐形成，直至现在我们所处的这个宇宙。现代观测表明，除了银河系附近几个星系外，几乎所有的星系都在远离银河系，而且远离的速度与距离成正比，这说明宇宙在膨胀着，这一事实为宇宙大爆炸理论奠定了基础。
此题考查宇宙大爆炸理论，需要我们熟记相关知识点。属于基础题目。
17.【答案】大于
【解析】解：根据多普勒效应 ( http: / / www.21cnjy.com )，遥远的超新星以速度远离地球观察者，则地球观察者测量的星系光谱波长大于超新星发出光谱波长；
根据相对论原理，地球观察者测量超新星发出光的传播速度为．
故答案为：大于，
使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论．根据相对论原理解答．
此题考查了运用多谱勒效应研究宇宙的产生等有关天体知识，并考查了模型法的应用．
18.【答案】答：我们看到的恒星爆炸 ( http: / / www.21cnjy.com )的光是白光，而不是在不同时间到达的各种色光，说明各种频率的色光传播过程波速相等，都等于光速。
【解析】我们看到的恒星爆炸的光是白 ( http: / / www.21cnjy.com )光，而不是在不同时间到达的各种色光，可见各种频率的色光光速相等。
真空中的光速虽是常识，但应理解识记，会用这一知识判断一些问题，计算宇宙间的距离。
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