第 36 讲《16.2 浩瀚的宇宙》（分层练习）-2023-2024 学年九
年级物理全一册同步精品课堂北师大版）（原卷版）
一、单选题
1．下列各项排列中，按照尺度的数量级由大到小排列的是（ ）
A．银河系、太阳系、地球、生物体
B．太阳系、银河系、地球、生物体
C．银河系、太阳系、生物体、地球
D．太阳系、银河系、生物体、地球
2．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（ ）
A．分子间只存在引力
B．在分子、原子和电子中，尺度最小的是分子
C．根据银河系的直径大约为 8 万光年，可知光年是时间单位
D．科学家在研究物质内部结构时，常应用建立“模型”的方法
3．20 世纪 40 年代末，著名物理学家伽莫夫提出了大爆炸宇宙模型，认为宇宙起源于
137 亿年前的一个“原始火球”大爆炸，大爆炸模型现在被称为宇宙学的标准理论．下列
有关支持“原始火球”大爆炸理论的观察事实中，说法正确的是 ( )
A．用哈勃望远镜观察到星系光谱的“红移”现象
B．通过科学探究发现宇宙中有数千亿个星系
C．哥白尼提出的“日心说”观点取代“地心说”观点
D．通过科学测量发现不同的星系距离地球的长度不同
4．率先用望远镜观察太空，得出天体运行的相关数据，有力支持了“日心说”的 科学家
是（ ）
A．哥白尼 B．伽利略 C．牛顿 D．爱因斯坦
5．为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。从科学的角度分析，下列
说法中错误的是（ ）
A．汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的
B．卢瑟福建立了原子结构的核式模型
C．哥白尼提出了地球是宇宙真正的中心的学说
D．哈勃发现的哈勃定律推断星系在远离我们而去
6．下列“宇宙层次结构”概念图，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．人类对天体的认识是不断深入、不断完善的。下列天体系统关系图正确的是（ ）
A．
B．
C． D．
8．人类对宇宙的认知是不断地提升、扩展的，古人认为地球是宇宙的中心。直到 16 世
纪波兰著名的天文学家提出了“日心说”，才推翻了这一观点。这个天文学家是（ ）
A．牛顿 B．爱迪生 C．哥白尼 D．爱因斯坦
9．下列关于物理学家及其贡献对应正确的是（ ）
A．哥白尼——地心说 B．伽利略——观察天体运动
C．牛顿——相对论 D．爱因斯坦——量子力学
10．一位意大利物理学家经历了“观察—疑问—猜想—证实”的历程，探究了类似如图的
斜面实验，他通过实验分析得出“物体的运动并不需要力来维持”的结论。这位物理学家
是（ ）
A．亚里士多德 B．伽利略
C．托里拆利 D．哥白尼
二、多选题
11．下列说法正确的是（ ）
A．哥白尼的“日心说”否定了托勒密的“地心说”，有力地推动了人类文明的进程
B．两铅柱接触面削平紧压在一起，下面吊一重物都不能把它们拉开，是因为分子
间存在引力
C．松软多孔的海绵可以压缩是因为海绵分子之间有间隙
D．分子内部居于中心的是原子核，中子在核外绕原子核高速转动
12．不论是宏观世界还是微观世界，与我们的生活都息息相关，下面说法正确的是（ ）
A．银河系中有非常多像太阳这样的恒星，在宇宙中，还有许多像银河系这样的星
系
B．在浩瀚星空中，我们生活的地球是太阳系这个大家庭里唯一一颗很大很大的行
星
C．物质是由分子或原子组成的，现代科技可以使人们观察到构成物质的分子或原
子
D．20 世纪 60 年代，科学家发现质子和中子均由被称为“夸克”的更小的粒子组成
三、填空题
13．创立“日心说”的天文学家是 （选填“托勒密”“哥白尼”或“伽利略”）。现代天文
学研究表明，太阳 （选填“是”或“不是”）宇宙的中心。如图所示，向粘有金属小颗
粒的气球中打气时，任一金属小颗粒与周围的其他小颗粒都相互远离。同理，我们观察
到所有的星系正在远离我们而去，我们就会得出宇宙正在 （选填“膨胀”或“收缩”）
的结论。
14．古人通过观察和猜想，建立了不同的宇宙模型，近代波兰科学家哥白尼提出以
为中心的宇宙模型，简称“日心说”，这个观点在今天看来是 （正确/错误）的。
15．宇宙在膨胀，我们可以用如图的实验来理解这一事实：在一只气球上黏一些小金属
粒，这些小金属粒可看成是宇宙中的 ，对气球打气，当气球膨胀时，任意两个金
属粒间的距离都在 ，这里主要运用的一种思维方法是 （选填“等效法”、“类
比法”或“转换法”）。
16．物理学是研究自然界的物质、 和运动规律的自然科学，如图所示是著名天文
学家、自然科学先驱 ，他用“日心说”否定了影响人类达千年之久的“地心说”，有力
地推动了人类文明的进程。
17．为了形象地说明宇宙大爆炸，课本上将一个黏有小金属粒的气球看成宇宙，如图所
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金属粒都在
离它远去．这里主要运用的一种思维方法是 （等效法/类比法/转换法）．
18．著名的天文学家、自然科学先驱 用“日心说”否定了影响人类数千年之久的“地心
说”。伟大的物理学家 ，他发现日月星辰的运转与苹果下落等有着某些相似，经过长
时间的探索，建立了著名的运动定律。（选填“居里夫人”、“哥白尼”、“牛顿”或“安培”）
四、实验题
19．为了形象地说明宇宙扩张学说，物理课本上用一个黏有小金属粒的气球做演示实验，
该实验将黏有小金属粒的气球看成宇宙， 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，这主要运用的一种思维方法
是 ．（选填“等效法”、“类比法”或“转换法”） 天文学家哈勃发现 星系的光谱向长波
方向偏移，这一现象说明星系在 我们而去．（选填“靠近”或“远离”）
20．看图回答，回答问题：
（1）图（1）中，甲、乙两个相同的透明玻璃水杯中盛有质量相等，温度不同的纯净水，
其中一杯是 80℃的热水，另一杯是 5℃的冷水，它们都静静地放置在水平桌面上，同时
向两个水杯中滴入一滴碳素墨水，过几分钟后观察到如图所示的现象，在甲、乙两个水
杯中，盛有热水的是 ；判断的依据是 ；
（2）如图（2）所示，将两个铅柱的底面削平.削干净，然后紧紧地压在一起，两铅块
就会结合起来，甚至下面吊一个钩码部不能把它们拉开，这个实验现象说明了 ；
（3）如图（3），往装有 50cm3水的量筒中注入 50cm3的酒精，水和酒精混合后的总体
积小于 100cm3，这说明 ；
（4）如图（4）所示，在一只气球上画一些小圆点，充气使气球不断膨胀，观察此过程
中各个小圆点之间的距离变化，该实验模拟的是 。
五、科普阅读题
21．阅读分析题
黑洞与宇宙
由全球多个国家和地区的科研人员组成，包括中国科学院上海天文台在内的一些国内机
构参与了此次国际合作，他们利用分布在世界各地的射电望远镜，组成一台巨大的虚拟
望远镜，其口径相当于地球直径，该望远镜“拍照”重点黑洞对象之一，就是位于银河系
中心的“人马座 A”。北京时间 2019 年 4 月 10 日晚 9 时许，包括中国在内，全球多地天
文学家同步公布了首张黑洞真容，如图所示。
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程：某一个恒星在准备灭亡，核心在自身重力的
作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程
立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况
下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，连中子间的排斥力也无法
阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想
象的物质。由于高质量而产生的引力，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。
黑洞是宇宙众多天体的一种。“宇宙大爆炸”理论认为，宇宙是由一个致密炽热的点，于
一次大爆炸后膨胀形成的。不同星体的远离速度和离我们的距离 s 成正比，即“v=Hs”，
式中 H 为一常数，称为哈勃常数（已由天文观察测定）。假设大爆炸后各星体以不同的
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。
(1)在银河系中心的天体是( )
A．中子星 B．太阳 C．黑洞 D．恒星
(2)假设一艘宇宙飞船靠近黑洞，它的质量将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；
(3)从上述材料可知，黑洞是由 演化形成的；
(4)在黑洞的形成过程中，密度 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；
(5)关于宇宙的起源，下列说法中与大多数宇宙科学家的观点不一致的是( )
A．谱线红移现象说明所有星系都在远离我们
B．大爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间
C．大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降
D．宇宙温度下降至一定程度，逐步形成超星系团、星系团、星系及恒星、行星等
(6)由“v=Hs”及我们所学的速度公式，假设某星体在宇宙大爆炸后远离我们的时间为 t，
其计算式为 t= （用“哈勃常数 H”表示）。第 36 讲《16.2 浩瀚的宇宙》（分层练习）-2023-2024 学年九
年级物理全一册同步精品课堂北师大版）（解析版）
一、单选题
1．下列各项排列中，按照尺度的数量级由大到小排列的是（ ）
A．银河系、太阳系、地球、生物体
B．太阳系、银河系、地球、生物体
C．银河系、太阳系、生物体、地球
D．太阳系、银河系、生物体、地球
【答案】A
【解析】银河系的直径大约是 105光年、太阳系直径约为 5.5 亿千米、地球的直径有 12742
千米、生物体几米，按照尺度的数量级由大到小排列的顺序是：银河系、太阳系、地球、
生物体，故 A 符合题意，BCD 不符合题意。
故选 A。
2．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（ ）
A．分子间只存在引力
B．在分子、原子和电子中，尺度最小的是分子
C．根据银河系的直径大约为 8 万光年，可知光年是时间单位
D．科学家在研究物质内部结构时，常应用建立“模型”的方法
【答案】D
【解析】A.分子间同时存在着引力和斥力，故 A 错误；
B.在分子、原子和电子中，分子由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，所以尺度
最小的是电子，故 B 错误；
C.根据银河系的直径大约为 8 万光年，光年为光走一年的距离，可知光年是长度单位，
故 C 错误；
D.科学家常应用建立“模型”的方法研究物质内部结构，故 D 正确。
故选 D。
3．20 世纪 40 年代末，著名物理学家伽莫夫提出了大爆炸宇宙模型，认为宇宙起源于
137 亿年前的一个“原始火球”大爆炸，大爆炸模型现在被称为宇宙学的标准理论．下列
有关支持“原始火球”大爆炸理论的观察事实中，说法正确的是 ( )
A．用哈勃望远镜观察到星系光谱的“红移”现象
B．通过科学探究发现宇宙中有数千亿个星系
C．哥白尼提出的“日心说”观点取代“地心说”观点
D．通过科学测量发现不同的星系距离地球的长度不同
【答案】A
【解析】A. 光谱的“红移”现象，表明星系在离我们远去，即宇宙仍延续着大爆炸后的
膨胀过程，故 A 符合题意；
B. 通过科学探究发现宇宙中有数千亿个星系，说明宇宙很大，星系很多，与大爆炸理
论没有直接关系，故 B 不符合题意；
C. 哥白尼提出的“日心说”观点取代“地心说”观点，体现了人类认识宇宙的过程以及进
步，不能说明大爆炸理论，故 C 不符合题意；
D. 通过科学测量发现不同的星系距离地球的长度不同，体现了星系的距离不同，及宇
宙的广袤，与大爆炸理论没有直接关系，故 D 错误；
故选 A．
点睛：光谱的红移现象，虽然初中不作过多的要求，但可以和声音进行类比，理解也不
难，当一辆远离我们而去的车鸣笛时，听起来的声音要低沉一些，而走近我们的车鸣笛
时，声音听起来高亢一些，即音调会有变化，光谱的红移与此道理一样，表示星系在离
我们远去．
4．率先用望远镜观察太空，得出天体运行的相关数据，有力支持了“日心说”的 科学家
是（ ）
A．哥白尼 B．伽利略 C．牛顿 D．爱因斯坦
【答案】B
【解析】A．哥白尼提出了“日心说”，故 A 不符合题意；
B．伽利略最先用望远镜观察太空，由此得到的关于天体运行的结果，有力地支持了哥
白尼的日心说，故 B 符合题意；
C．牛顿发现了万有引力定律和三大运动定律，故 C 不符合题意；
D．爱因斯坦提出了“相对论”，故 D 不符合题意；
故选 B。
5．为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。从科学的角度分析，下列
说法中错误的是（ ）
A．汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的
B．卢瑟福建立了原子结构的核式模型
C．哥白尼提出了地球是宇宙真正的中心的学说
D．哈勃发现的哈勃定律推断星系在远离我们而去
【答案】C
【解析】A．汤姆生发现了原子内部包含电子，从而揭示了原子是可以再分的，故 A 正
确，不符合题意；
B．卢瑟福通过a 粒子散射实验提出了原子结构的核式模型，故 B 正确，不符合题意；
C．哥白尼提出了太阳是宇宙真正的中心的学说，故 C 错误，符合题意；
D．根据哈勃提出的哈勃定律推断，星系在远离我们而去，故 D 正确，不符合题意。
故选 B。
6．下列“宇宙层次结构”概念图，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】宇宙是一个层次的天体结构系统，太阳是银河系中数以千亿计的恒星中的一颗，
以太阳为中心的太阳系和其他的恒星系属于银河系；而银河系只是浩瀚宇宙中的普通一
员，除了银河系外还有比如仙女星系等河外星系，综上分析知，故 A 正确，BCD 错误。
故选 A。
7．人类对天体的认识是不断深入、不断完善的。下列天体系统关系图正确的是（ ）
A．
B．
C． D．
【答案】C
【解析】目前的宇宙是指人类目前能够观测的宇宙范围，随着观测手段和技术的提高，
人类观测到的宇宙范围不断拓展，我们所认识宇宙的范围会逐渐增大；根据所学知识可
知，天体系统由小到大依次为地月系<太阳系<银河系<总星系，故 C 正确，ABD 错误。
故选 C。
8．人类对宇宙的认知是不断地提升、扩展的，古人认为地球是宇宙的中心。直到 16 世
纪波兰著名的天文学家提出了“日心说”，才推翻了这一观点。这个天文学家是（ ）
A．牛顿 B．爱迪生 C．哥白尼 D．爱因斯坦
【答案】C
【解析】A．牛顿是英国著名的物理学家、数学家，百科全书式的“全才”。在力学上，
牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理，提出牛顿运动定律等，故 A 不符合题意；
B．爱迪生是世界著名的发明家、物理学家、企业家，被誉为“世界发明大王”。他拥有
超过 2000 项发明，包括对世界极大影响的留声机、电影摄影机、钨丝灯泡等，故 B 不
符合题意；
C．哥白尼是文艺复兴时期波兰天文学家、数学家、教会法博士、神父。在哥白尼 40 岁
时，他提出了日心说，改变了人类对自然对自身的看法，故 C 符合题意；
D．爱因斯坦是一位伟大的现代物理学家，1905 年创立狭义相对论，1915 年创立广义
相对论，故 D 不符合题意。
故选 C。
9．下列关于物理学家及其贡献对应正确的是（ ）
A．哥白尼——地心说 B．伽利略——观察天体运动
C．牛顿——相对论 D．爱因斯坦——量子力学
【答案】B
【解析】A．哥白尼提出了日心说，故 A 错误；
B．伽利略自制望远镜，观察天体运动，故 B 正确；
C．牛顿提出了牛顿运动定律和万有引力定律，建立完整的经典力学体系，故 C 错误；
D．普朗克、玻尔建立了量子力学，故 D 错误。
故选 B。
10．一位意大利物理学家经历了“观察—疑问—猜想—证实”的历程，探究了类似如图的
斜面实验，他通过实验分析得出“物体的运动并不需要力来维持”的结论。这位物理学家
是（ ）
A．亚里士多德 B．伽利略
C．托里拆利 D．哥白尼
【答案】B
【解析】AB．2000 多年前，古希腊学者亚里士多德提出“物体的运动需要力来维持”的
结论，三百多年前意大利物理学家伽利略通过如图的类似斜面实验得出结论“物体的运
动并不需要力来维持”，牛顿是在伽利略观点的基础上，进行了进一步的完善，故 A 不
符合题意，B 符合题意；
C．意大利物理学家托里拆利是伽利略晚年的学生兼助手，做了托里拆利实验，测出了
大气压的值，故 C 不符合题意；
D．波兰天文学家、数学家哥白尼，提出了日心说，改变了人类对自然对自身的看法，
故 D 不符合题意。
故选 B。
二、多选题
11．下列说法正确的是（ ）
A．哥白尼的“日心说”否定了托勒密的“地心说”，有力地推动了人类文明的进程
B．两铅柱接触面削平紧压在一起，下面吊一重物都不能把它们拉开，是因为分子
间存在引力
C．松软多孔的海绵可以压缩是因为海绵分子之间有间隙
D．分子内部居于中心的是原子核，中子在核外绕原子核高速转动
【答案】AB
【解析】A．哥白尼的贡献是提出了日心体系，用“日心说”否定了托勒密的“地心说”，
故 A 正确；
B．分子间存在相互作用的引力和斥力，两铅柱底面削平紧压在一起，下面吊一重物都
不能把它们拉开，说明分子间有引力，故 B 正确；
C．松软多孔的海绵可以压缩是因为海绵内部空隙大小，空隙不是分子之间的间隙，故
C 错误；
D．由物质的微观观结构可知，物体由分子构成，分子由原子构成，原子由原子核和电
子构成，原子核由质子和中子构成；原子核周围带负电的电子绕核高速旋转，故 D 错
误。
故选 AB。
12．不论是宏观世界还是微观世界，与我们的生活都息息相关，下面说法正确的是（ ）
A．银河系中有非常多像太阳这样的恒星，在宇宙中，还有许多像银河系这样的星
系
B．在浩瀚星空中，我们生活的地球是太阳系这个大家庭里唯一一颗很大很大的行
星
C．物质是由分子或原子组成的，现代科技可以使人们观察到构成物质的分子或原
子
D．20 世纪 60 年代，科学家发现质子和中子均由被称为“夸克”的更小的粒子组成
【答案】ACD
【解析】A．银河系中有非常多像太阳这样的恒星，在宇宙中，还有许多像银河系这样
的星系，故 A 正确；
B．在浩瀚星空中，我们生活的地球是太阳系八大行星之一，其中最大的行星是土星，
故 B 错误；
C．物质是由分子或原子组成的，现代科技可以使人们观察到构成物质的分子或原子，
故 C 正确；
D．20 世纪 60 年代，科学家发现质子和中子均由被称为“夸克”的更小的粒子组成，故 D
正确。
故选 ACD。
三、填空题
13．创立“日心说”的天文学家是 （选填“托勒密”“哥白尼”或“伽利略”）。现代天文
学研究表明，太阳 （选填“是”或“不是”）宇宙的中心。如图所示，向粘有金属小颗
粒的气球中打气时，任一金属小颗粒与周围的其他小颗粒都相互远离。同理，我们观察
到所有的星系正在远离我们而去，我们就会得出宇宙正在 （选填“膨胀”或“收缩”）
的结论。
【答案】 哥白尼 不是 膨胀
【解析】[1][2][3]创立“日心说”的科学家是哥白尼；太阳是太阳系的中心，不是宇宙的
中心；各天体在远离，说明宇宙在膨胀。
14．古人通过观察和猜想，建立了不同的宇宙模型，近代波兰科学家哥白尼提出以
为中心的宇宙模型，简称“日心说”，这个观点在今天看来是 （正确/错误）的。
【答案】 太阳 错误
【解析】[1]近代波兰著名科学家自然科学先驱哥白尼提出以太阳为中心的宇宙模型，简
称“日心说”，用“日心说”否定了托勒密的“地心说”。
[2]“日心说”的观点太阳是太阳系的中心。宇宙是有层次的天体系统，宇宙没有中心，“日
心说”这个观点在今天看来是错误的。
15．宇宙在膨胀，我们可以用如图的实验来理解这一事实：在一只气球上黏一些小金属
粒，这些小金属粒可看成是宇宙中的 ，对气球打气，当气球膨胀时，任意两个金
属粒间的距离都在 ，这里主要运用的一种思维方法是 （选填“等效法”、“类
比法”或“转换法”）。
【答案】 天体 变大 类比法
【解析】[1][2]气球表面上的金属粒相当于宇宙中的天体，气球相当于宇宙；向气球充
气时，气球膨胀，可以观察到其表面金属粒之间的距离在变大。即整个宇宙体积的变大，
使恒星之间的距离在变大。
[3]在这个实验中，气球相当于宇宙，金属粒相当于天体。用到的是类比法。
16．物理学是研究自然界的物质、 和运动规律的自然科学，如图所示是著名天文
学家、自然科学先驱 ，他用“日心说”否定了影响人类达千年之久的“地心说”，有力
地推动了人类文明的进程。
【答案】 相互作用 哥白尼
【解析】[1]物理学是研究自然界的物质、物质间的相互作用和运动规律的自然科学。
[2]尼古拉 哥白尼在 40 岁时提出了日心说，更正了人们的宇宙观，解放了人们的思想，
其著作《天体运行论》被认为是现代天文学的起步点，为推动科学革命作出了重要贡献。
17．为了形象地说明宇宙大爆炸，课本上将一个黏有小金属粒的气球看成宇宙，如图所
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金属粒都在
离它远去．这里主要运用的一种思维方法是 （等效法/类比法/转换法）．
【答案】 金属粒 类比
【解析】为了形象地说明宇宙大爆炸，课本上将一个黏有小金属粒的气球看着宇宙，金
属粒看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任一小金属粒都在离它远去，这里运用的是主
要一种思维方法类比法．
点睛：由气球膨胀时体积变大，金属粒之间的距离变大．因此用这个实验可模拟宇宙的
膨胀．运用的一种主要思维方法是类比法．
18．著名的天文学家、自然科学先驱 用“日心说”否定了影响人类数千年之久的“地心
说”。伟大的物理学家 ，他发现日月星辰的运转与苹果下落等有着某些相似，经过长
时间的探索，建立了著名的运动定律。（选填“居里夫人”、“哥白尼”、“牛顿”或“安培”）
【答案】 哥白尼 牛顿
【解析】[1]哥白尼用日心说否定了影响人类达千年之久的托勒密地心说，有力地推动了
人类文明的进程；
[2]伟大的物理学家牛顿，在前人的研究积累上，奠定了具有划时代意义的经典物理学基
础。他发现日月星辰的运转与苹果下落有某些相似之处，建立了物体运动三大定律。
四、实验题
19．为了形象地说明宇宙扩张学说，物理课本上用一个黏有小金属粒的气球做演示实验，
该实验将黏有小金属粒的气球看成宇宙， 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，这主要运用的一种思维方法
是 ．（选填“等效法”、“类比法”或“转换法”） 天文学家哈勃发现 星系的光谱向长波
方向偏移，这一现象说明星系在 我们而去．（选填“靠近”或“远离”）
【答案】 小金属粒 类比法 远离
【解析】为了形象地说明宇宙大爆炸，课本上将一个黏有小金属粒的气球看着宇宙，小
金属粒看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任一小金属粒都在离它远去，这里主要运用
的一种思维方法是类比法；天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，这一现象说
明星系在远离我们而去．
20．看图回答，回答问题：
（1）图（1）中，甲、乙两个相同的透明玻璃水杯中盛有质量相等，温度不同的纯净水，
其中一杯是 80℃的热水，另一杯是 5℃的冷水，它们都静静地放置在水平桌面上，同时
向两个水杯中滴入一滴碳素墨水，过几分钟后观察到如图所示的现象，在甲、乙两个水
杯中，盛有热水的是 ；判断的依据是 ；
（2）如图（2）所示，将两个铅柱的底面削平.削干净，然后紧紧地压在一起，两铅块
就会结合起来，甚至下面吊一个钩码部不能把它们拉开，这个实验现象说明了 ；
（3）如图（3），往装有 50cm3水的量筒中注入 50cm3的酒精，水和酒精混合后的总体
积小于 100cm3，这说明 ；
（4）如图（4）所示，在一只气球上画一些小圆点，充气使气球不断膨胀，观察此过程
中各个小圆点之间的距离变化，该实验模拟的是 。
【答案】 乙 温度越高分子运动越激烈 分子间存在引力 分子间存在
间隙 宇宙膨胀
【解析】（1）[1][2]两个物体彼此进入对方的现象称之为扩散现象，在扩散现象中温度
越高，分子运动越剧烈，扩散越快，所以乙杯是热水。
（2）[3]分子间同时存在相互作用的引力和斥力。将两个铅柱的底面削平、削干净，然
后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，是因为此时分子间表现为引力。
（3）[4]由于分子间存在间隙，往装有 50cm3 水的量筒中注入 50cm3 的酒精，水和酒精
混合后的总体积小于 100cm3。
（4）[5]在一只气球上画一些小圆点，充气使气球不断膨胀，观察此过程中各个小圆点
之间的距离变化，该实验过程类似宇宙膨胀时的现象，故该实验模拟的是宇宙膨胀。
【点睛】在扩散现象中温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快，分子间存在相互作用的
引力和斥力，分子间有间隔。
五、科普阅读题
21．阅读分析题
黑洞与宇宙
由全球多个国家和地区的科研人员组成，包括中国科学院上海天文台在内的一些国内机
构参与了此次国际合作，他们利用分布在世界各地的射电望远镜，组成一台巨大的虚拟
望远镜，其口径相当于地球直径，该望远镜“拍照”重点黑洞对象之一，就是位于银河系
中心的“人马座 A”。北京时间 2019 年 4 月 10 日晚 9 时许，包括中国在内，全球多地天
文学家同步公布了首张黑洞真容，如图所示。
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程：某一个恒星在准备灭亡，核心在自身重力的
作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程
立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况
下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，连中子间的排斥力也无法
阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想
象的物质。由于高质量而产生的引力，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。
黑洞是宇宙众多天体的一种。“宇宙大爆炸”理论认为，宇宙是由一个致密炽热的点，于
一次大爆炸后膨胀形成的。不同星体的远离速度和离我们的距离 s 成正比，即“v=Hs”，
式中 H 为一常数，称为哈勃常数（已由天文观察测定）。假设大爆炸后各星体以不同的
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。
(1)在银河系中心的天体是( )
A．中子星 B．太阳 C．黑洞 D．恒星
(2)假设一艘宇宙飞船靠近黑洞，它的质量将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；
(3)从上述材料可知，黑洞是由 演化形成的；
(4)在黑洞的形成过程中，密度 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；
(5)关于宇宙的起源，下列说法中与大多数宇宙科学家的观点不一致的是( )
A．谱线红移现象说明所有星系都在远离我们
B．大爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间
C．大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降
D．宇宙温度下降至一定程度，逐步形成超星系团、星系团、星系及恒星、行星等
(6)由“v=Hs”及我们所学的速度公式，假设某星体在宇宙大爆炸后远离我们的时间为 t，
其计算式为 t= （用“哈勃常数 H”表示）。
1
【答案】 C 不变 恒星 变大 A
H
【解析】(1)[1]银河系的中心天体是黑洞，故 C 正确。
故选 C。
(2)[2]宇宙飞船靠近黑洞时，宇宙飞船所含的物质没有变化，因此质量也不变。
(3)[3]由题意可知黑洞是由恒星演化形成的。
(4)[4]由题意可知，黑洞形成的过程中，质量不变，体积缩小，因此密度变大。
(5)[5]A．宇宙由物质构成，红移现象更加说明了物质处于不停地运动和发展之中，星系
正在离我们而去；
BCD．关于宇宙的起源，人类现在认同“大爆炸”理论；该理论认为，宇宙在最开始时是
炽热的“原始火球”，距今约 137 亿年前，原始火球发生了大爆炸；大爆炸是整体的嗯，
涉及宇宙的全部物质及时间和空间；宇宙空间在膨胀中，温度相应下降，最终当温度达
到一定程度时，形成了现在的超星系团、星系团、星系及恒星、行星等；故 BCD 与 A
观点不同；
故选 A。
s
(6)[6]速度公式 v= 和 v=Hs 可得，星体在宇宙大爆炸后远离我们的时间
t
s s 1
t= = =
v Hs H
