12.3《探索宇宙》 筑基提能同步分层练习设计(提升版)初中物理八年级下(沪科版2024)
一、单选题
1.(粤沪版物理八年级上册第3章第1节光世界巡行同步检测卷)在太阳系中,太阳是 ( )
A.彗星 B.卫星 C.行星 D.恒星
2.(2023八下·苏州期中)关于粒子与宇宙,下列认识中正确的是( )
A.地球绕太阳运动,太阳是宇宙的中心
B.“破镜不能重圆”,说明分子间有排斥力
C.质子、原子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的
D.根据银河系直径约为8万光年,可知光年是长度的单位
3.(2023八下·惠城期末) 人类对天体的认识是不断深入、不断完善的。如图所示天体系统关系图正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(2023八下·靖江期中)下列说法正确的是( )
A.汤姆生发现电子揭示了原子是有结构的
B.破镜不能重圆是因为分子间存在较大的斥力
C.用力挤压海绵,海绵的体积变小了,说明分子间存在间隙
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,太阳才是宇宙的中心,地球不是
5.(2023八下·盐都期中)中国天文学发展历史非常悠久,如图是陈列在大洋湾景区内的青铜制“浑天仪”,是中国古代天文学重要成就。时至今日,人类从未停止对宇宙的探索。下列说法正确的是( )
A.太阳是银河系中数以亿计恒星中的一颗普通恒星,恒星的位置是固定不变的
B.我们认识到,宇宙是一个没有层次的天体结构系统
C.“谱线红移”现象说明星系在离我们越来越远
D.宇宙中天体在不停地运动,其中地球是宇宙真正的中心
6.(2022八上·合江期中)下列物体的尺度从小到大排列顺序正确的是( )
A.原子核、质子、电子、银河系、太阳、地球、月球
B.质子、原子核、中子、太阳、地球、月球、银河系
C.电子、原子核、原子、月球、地球、太阳、银河系
D.原子、原子核、质子、月球、太阳、地球、银河系
7.(2021八下·江都期末)以下事例中所用科学方法相同的是:①用力的示意图表示力的三要素 ②探究浮力大小与物体排开液体体积的关系 ③探究液体内部压强与深度的关系 ④把原子核式模型与太阳系的行星绕日模型做比较 ⑤研究牛顿第一定律( )
A.①与③ B.②与③ C.②与④ D.①与③与⑤
二、实验填空题
8.天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度远离我们而去,离我们越远的星体,远离我们运动的速度(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.和离我们的距离r成正比,即“v=Hr”式中H为一常数,称为哈勃常数(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“原始火球”发生大爆炸开始形成的.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,这一结果与上述天文观察一致.
由上述理论和天文观察结果,可估算宇宙的年龄T,其计算式为T= .根据近期观察,哈勃常数H=3×10﹣2m/(s l.y.),其中,光年(l.y.)是光在一年中行进的距离,由此可估算得宇宙的年龄约为 亿年.
9.(2023八下·苏州期中)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 (填“等效法”“类比法”或“转换法”)。
10.(2023八下·秦淮期中)春暖花开,游客们远远地闻到阵阵花香,这是 现象;“天宫课堂”航天员老师王亚平用水搭建了一座液体桥(如图),水能在两塑料板间连接成桥,是因为 ;中国航天的伟大征程从“天宫”建站到“嫦娥”奔月,从“天问”探火到“羲和”追日,在地球、月球、火星、太阳中,空间尺度最大的是 ;各种原子都具有相似的结构,处于原子中心的原子核是由 和中子组成的,原子核周围的 绕原子核高速旋转。
11.(粤沪版物理八年级下册第十章第5节宇宙深处同步练习)宇宙是一个有层次的天体结构系统,我们看到的太阳只是银河系中一颗普通的 (选填“行星”、“恒星”或“卫星”),科学家通过对星系光谱的研究发现,所有的星系都在远离我们而去,宇宙中星系间的距离在不断扩大,这说明 .
12.阅读短文,回答问题:
星系在远离我们而去
当一列火车迎面驶来时,我们听到的汽笛声音调会升高(即声波的频率升高);当它离我们远去时,音调降低(即声波的频率降低),这一现象叫多普勒效应.
光同样可以产生多普勒效应,当一个光源靠近我们或离我们远去时,我们观测到它发出的光的频率也会发生变化,变化的规律也会发生变化,变化的规律与声音发生多普勒效应的规律相同.
20世纪天文学家哈勃观察到,几乎所有远处星系发出光的频率都向红光方向偏移,称为“红移”,这一现象说明,星系在远离我们而去,哈勃研究了24个距离已知的星系,由它们进行的速度v与它们离我们的距离r的图象,如图所示,并据此,得出它们退行的速度v与它们离我们的距离r的关系﹣“哈勃定律”.
为解释哈勃定律,科学家提出“宇宙大爆炸”理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的,假设我们就位于其中心,大爆炸后各星系以不同的速度向外匀速运动,远离我们而去.
(1)鸣笛的火车远离我们而去,我们听到汽笛声的频率 (升高/不变/降低);
(2)天文学家哈勃观察到,几乎所有远处星系发出的光的频率都向 (红光/紫光)方向偏移;
(3)由文中“红移”现象推知,红光的频率 (大于/等于/小于)紫光的频率;
(4)根据短文可知,“哈勃定律”的内容是 ;
A.所有星系都在靠近我们而来
B.所有星系都在远离我们而去
C.所有星系都做匀速直线运动
D.星系退行的速度正比于它们离我们的距离
(5)根据哈勃的观察和“宇宙大爆炸”理论,关于短文图象中四种星团,下列说法正确的是 ;
A.四种星团的速度相同
B.长蛇星系团的速度最大
C.室女云星团的速度最大
D.长蛇星系团的速度不断变大.
三、解答与计算题
13.(粤沪版物理八年级下册第十章第5节宇宙深处同步练习)用图形、大括号或表格描述你所认识的宇宙的结构.
14.谈谈我国在航空航天领域所取得的伟大成就.
15.(2017八上·越秀期中) 年观测到,金牛座附近的蟹状星云(如图)对地球的视角正以每年 角秒的速度膨胀,当时的视角为 角秒.似乎巧合的是,我国在宋代至和元年(公元 年),就在同一位置,观测到一颗“客星”(即原来看不见而突然出现的亮星,天文学上叫做新星或超新星).以上数据是否能大致支持这样的结论,即现在的蟹状星云就是在公元 年我国观测到的那颗“客星”爆发后形成的?
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】宇宙
【解析】【解答】太阳能发光,是恒星,行星不发光,我们看到它们很亮是反射的太阳光,彗星自身也是不发光的。
故选D
【分析】恒星是能发光的星体,属于光源。
2.【答案】D
【知识点】分子间相互作用力;原子结构;宇宙
【解析】【解答】A. 地球绕太阳运动 ,太阳是银河系中的一颗恒星,不是宇宙的中心,故A不正确;
B.“破镜不能重圆”,是因为碎片间距离远大于分子力的作用距离,不能说明分子间有排斥力,故B错误。
C. 按照尺度由大到小的顺序排列 ,应该是原子、质子、电子,故C错误;
D.根据银河系直径约为8万光年,可知光年是长度的单位 ,故D正确;
故答案为D。
【分析】A.地球是太阳系中的行星,而太阳是银河系中的一颗恒星。
B.分子间存在引力和斥力;
C.原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。
D.光年——光在一年内传播的距离,长度单位。
3.【答案】C
【知识点】宇宙
【解析】【解答】根据宇宙的构成的知识可知,银河系包括太阳系,太阳系包括地月系,故C正确,而
A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据对宇宙和天体的构成的知识判断。
4.【答案】A
【知识点】分子间相互作用力;原子结构;宇宙
【解析】【解答】A.汤姆生发现电子揭示了原子是有结构的,故A正确;
B.破镜不能重圆是因为分子之间距离太大,不能达到发生作用力的范围,故B错误;
C.用力挤压海绵,海绵的体积变小了,是因为海绵疏松多孔,不能说明分子之间存在空隙,故C错误;
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,而太阳并不是宇宙的中心,故D错误。
故选A。
【分析】(1)根据原子结构的知识判断;
(2)根据分子之间作用力的知识判断;
(3)根据海绵的结构特点判断;
(4)根据对宇宙的认识判断。
5.【答案】C
【知识点】宇宙
【解析】【解答】 A、太阳是银河系中数以亿计恒星中的一颗普通恒星,恒星的位置也在变化之中,故A错误;
B、 宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统 ,故B错误;
C、谱线红移所指的是多普勒的一种效应形式,当发光的时候恒星就会远离, 说明星系在离我们越来越远,故C正确;
D、宇宙中天体在不停地运动,地球不是宇宙真正的中心,故D错误。
故选:C。
【分析】恒星的位置是变化的;宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统;谱线红移现象说明星系在离我们越来越远。
6.【答案】C
【知识点】原子结构;宇宙
【解析】【解答】原子核是由带正电的质子与不带电的中子组成,电子和原子核构成原子,原子构成分子,月球是地球的卫星,地球又是太阳系中的一颗行星,而太阳系是银河系中的一个普通星系,所以从小到大的顺序为:电子、原子核、原子、月球、地球、太阳、银河系,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】原子核是由带正电的质子与不带电的中子组成,电子和原子核构成原子,原子构成分子,月球是地球的卫星,地球又是太阳系中的一颗行星,而太阳系是银河系中的一个普通星系。
7.【答案】B
【知识点】力的三要素及力的示意图;牛顿第一定律;探究液体压强的特点实验;探究浮力大小的实验;宇宙
【解析】【解答】①用力的示意图表示力的三要素,这用到的科学方法是模型法;
②探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,控制液体的密度相同,这用到的科学方法是控制变量法;
③探究液体内部压强与深度的关系,控制液体的密度相同,这用到的科学方法是控制变量法;
④把原子核式模型与太阳系的行星绕日模型做比较,这用到的科学方法是模型法;
⑤研究牛顿第一定律,这用到的科学方法是实验推理法;
综上所述,所用科学方法相同的是②与③。
故答案为:B。
【分析】探究物理量的影响因素时,多会用到控制变量法;牛顿第一定律的探究利用了科学推理法。
8.【答案】;100
【知识点】宇宙
【解析】【解答】解:不同的星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr;
假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动,则有:r=vT;
联立求解可得到时间T=,一光年=3×108m/s 年
代入数据T= =1010年=100亿年.
故答案为:;100.
【分析】不同的星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr;假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动,则有:r=vT;联立求解可得到时间T.
9.【答案】小金属粒;类比法
【知识点】物理学方法;宇宙
【解析】【解答】(1)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,小金属粒看成是宇宙中的天体;
(2)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,使用了类比法。
【分析】根据用气球模拟宇宙的实验过程和现象解答。
(2)类比法也叫“比较类推法”,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。
10.【答案】扩散;分子之间有引力;太阳;质子;电子
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力;原子结构;宇宙
【解析】【解答】游客闻到花香,是因为花朵分子不停做无规则运动,扩散到了空气中。
由于水分子之间存在引力,在太空失重状态下,搭建成了一座“水桥”。
太阳是恒星,地球、火星是太阳的行星,月亮是地球的卫星,所以空间尺度最大的是太阳。
原子的核式结构表明,原子是由原子核和核外电子构成,电子绕原子核高度旋转;原子核是由质子和中子构成。
【分析】闻到气味是分子运动形成的扩散现象;分子间有相互作用的引力;太阳系中,太阳最大;原子核由质子和中子组成;原子核周围有电子。
11.【答案】恒星;宇宙在膨胀
【知识点】宇宙
【解析】【解答】宇宙是一个有层次的天体结构系统,太阳只是银河系中一颗普通的恒星;科学家通过对星系光谱的研究发现,所有的星系都在远离我们而去,宇宙中星系间的距离在不断扩大,这说明宇宙在膨胀.
故答案为:恒星;宇宙在膨胀.
【分析】银河系中有大约2000亿颗恒星,太阳只是银河系中的一颗普通恒星.
星系之间的距离在不断扩大,那么整个宇宙的体积也就在不断的扩大,也就是整个宇宙在不断的膨胀中.
12.【答案】(1)降低
(2)红光
(3)小于
(4)D
(5)B
【知识点】宇宙
【解析】【解答】解:(1)鸣笛的火车离我们远去,距离越来越远,听到的鸣笛声的频率将降低;
(2)天文学家哈勃利用仪器观察星系发出的光,发现星系的光谱向长波方向偏移,称之为谱线“红移”,也就是几乎所有远处星系发出的光的频率都向红光方向偏移,此现象说明星系在远离我们而去;
(3)“红移”现象说明星系的光谱正在变长,频率在减小,即向长波方向偏移,由此推知红光的波长大于紫光的波长,红光的频率小于紫光的频率;
(4)根据短文及图象可知,星系退行的速度v与它们离我们的距离r的图象成正比,据此得出“哈勃定律”;所以说星系退行的速度正比于它们离我们的距离,故选项D正确;
(5)短文图象中四种星团,四种星团的速度不相同,长蛇星系团的速度最大,且是匀速直线运动;故选项B正确.
故答案为:(1)降低;(2)红光;(3)小于;(4)D;(5)B.
【分析】(1)当火车向你驶来的时候,鸣笛的音调变高;当火车离开你向远处驶去时,音调在降低,但若你是坐在警车上,所听到的鸣笛声的音调却始终一样,也就是说实际上鸣笛的频率并没有改变,只是当听者和声源之间发生相对运动时,听者感觉到频率的改变,这种现象称为多普勒效应;当火车向你驶来的时候,鸣笛的音调变高;当火车离开你向远处驶去时,音调在降低;
(2)知道哈勃发现了谱线的红移现象,说明星系在远离我们而去.科学家们又发现了红移现象,就是远距离星球射向地球的光以红光为多,近距离的则以紫光为主;
(3)红光的频率小于紫光的频率,红光的波长大于紫光的波长;
(4)仔细阅读文字内容,总结哈勃定律内容,得出正确选项;
(5)观察图象中各星团速度大小得出结论.
13.【答案】其结构为:
【知识点】宇宙
【解析】【解答】宇宙的组成由小到大可以分为:地月系统——太阳系——银河系——宇宙,宇宙是由很多和银河系类似的星系组成;而银河系中又含有众多和太阳一样大的恒星组成;而太阳系又包含8大行星;地球是其中一个;
故其结构可为:
【分析】解答本题应掌握:宇宙是一个有层次的结构体,是由很多类似于银河系的大的星系组成,我们目前的研究局限在银河系内.
14.【答案】解:建国后,我国在航天领域取得了很多伟大的成就:(1)我国自主研发的长征系列运载火箭成功完成多次卫星的发射任务,并且为外国提供发射服务;
(2)我国研制发射了各种型号的卫星,气象卫星、北斗系列导航卫星、对地观察遥感卫星等;
(3)从2003年起我国多次进行载人航天实验,杨利伟成为第一个飞入太空的中国人,翟志刚成为第一个在太空行走的中国人;
(4)月球探测,我国先后两次发射了嫦娥系列月球探测器,成功对月球表面进行了探测,在不久地将来,还会登上月球.
【知识点】宇宙
【解析】【分析】我国在航空航天领域取得了很多伟大的成就,可以分别就人造卫星、宇宙飞船载人航天等作答.
15.【答案】以上数据能大致支持这样的结论
【知识点】宇宙
【解析】【解答】由以上数据可以计算出:
也就是说,从1054年超新星爆发后到1920年间的866年中,每年膨胀0.21角秒,到1920年正好视角为180角秒,因此结论成立。
【分析】理解题干中所描述的膨胀速度与视角等概念,会计算其膨胀周期,并能结合数据进行推算.
1 / 112.3《探索宇宙》 筑基提能同步分层练习设计(提升版)初中物理八年级下(沪科版2024)
一、单选题
1.(粤沪版物理八年级上册第3章第1节光世界巡行同步检测卷)在太阳系中,太阳是 ( )
A.彗星 B.卫星 C.行星 D.恒星
【答案】D
【知识点】宇宙
【解析】【解答】太阳能发光,是恒星,行星不发光,我们看到它们很亮是反射的太阳光,彗星自身也是不发光的。
故选D
【分析】恒星是能发光的星体,属于光源。
2.(2023八下·苏州期中)关于粒子与宇宙,下列认识中正确的是( )
A.地球绕太阳运动,太阳是宇宙的中心
B.“破镜不能重圆”,说明分子间有排斥力
C.质子、原子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的
D.根据银河系直径约为8万光年,可知光年是长度的单位
【答案】D
【知识点】分子间相互作用力;原子结构;宇宙
【解析】【解答】A. 地球绕太阳运动 ,太阳是银河系中的一颗恒星,不是宇宙的中心,故A不正确;
B.“破镜不能重圆”,是因为碎片间距离远大于分子力的作用距离,不能说明分子间有排斥力,故B错误。
C. 按照尺度由大到小的顺序排列 ,应该是原子、质子、电子,故C错误;
D.根据银河系直径约为8万光年,可知光年是长度的单位 ,故D正确;
故答案为D。
【分析】A.地球是太阳系中的行星,而太阳是银河系中的一颗恒星。
B.分子间存在引力和斥力;
C.原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。
D.光年——光在一年内传播的距离,长度单位。
3.(2023八下·惠城期末) 人类对天体的认识是不断深入、不断完善的。如图所示天体系统关系图正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】宇宙
【解析】【解答】根据宇宙的构成的知识可知,银河系包括太阳系,太阳系包括地月系,故C正确,而
A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据对宇宙和天体的构成的知识判断。
4.(2023八下·靖江期中)下列说法正确的是( )
A.汤姆生发现电子揭示了原子是有结构的
B.破镜不能重圆是因为分子间存在较大的斥力
C.用力挤压海绵,海绵的体积变小了,说明分子间存在间隙
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,太阳才是宇宙的中心,地球不是
【答案】A
【知识点】分子间相互作用力;原子结构;宇宙
【解析】【解答】A.汤姆生发现电子揭示了原子是有结构的,故A正确;
B.破镜不能重圆是因为分子之间距离太大,不能达到发生作用力的范围,故B错误;
C.用力挤压海绵,海绵的体积变小了,是因为海绵疏松多孔,不能说明分子之间存在空隙,故C错误;
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,而太阳并不是宇宙的中心,故D错误。
故选A。
【分析】(1)根据原子结构的知识判断;
(2)根据分子之间作用力的知识判断;
(3)根据海绵的结构特点判断;
(4)根据对宇宙的认识判断。
5.(2023八下·盐都期中)中国天文学发展历史非常悠久,如图是陈列在大洋湾景区内的青铜制“浑天仪”,是中国古代天文学重要成就。时至今日,人类从未停止对宇宙的探索。下列说法正确的是( )
A.太阳是银河系中数以亿计恒星中的一颗普通恒星,恒星的位置是固定不变的
B.我们认识到,宇宙是一个没有层次的天体结构系统
C.“谱线红移”现象说明星系在离我们越来越远
D.宇宙中天体在不停地运动,其中地球是宇宙真正的中心
【答案】C
【知识点】宇宙
【解析】【解答】 A、太阳是银河系中数以亿计恒星中的一颗普通恒星,恒星的位置也在变化之中,故A错误;
B、 宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统 ,故B错误;
C、谱线红移所指的是多普勒的一种效应形式,当发光的时候恒星就会远离, 说明星系在离我们越来越远,故C正确;
D、宇宙中天体在不停地运动,地球不是宇宙真正的中心,故D错误。
故选:C。
【分析】恒星的位置是变化的;宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统;谱线红移现象说明星系在离我们越来越远。
6.(2022八上·合江期中)下列物体的尺度从小到大排列顺序正确的是( )
A.原子核、质子、电子、银河系、太阳、地球、月球
B.质子、原子核、中子、太阳、地球、月球、银河系
C.电子、原子核、原子、月球、地球、太阳、银河系
D.原子、原子核、质子、月球、太阳、地球、银河系
【答案】C
【知识点】原子结构;宇宙
【解析】【解答】原子核是由带正电的质子与不带电的中子组成,电子和原子核构成原子,原子构成分子,月球是地球的卫星,地球又是太阳系中的一颗行星,而太阳系是银河系中的一个普通星系,所以从小到大的顺序为:电子、原子核、原子、月球、地球、太阳、银河系,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】原子核是由带正电的质子与不带电的中子组成,电子和原子核构成原子,原子构成分子,月球是地球的卫星,地球又是太阳系中的一颗行星,而太阳系是银河系中的一个普通星系。
7.(2021八下·江都期末)以下事例中所用科学方法相同的是:①用力的示意图表示力的三要素 ②探究浮力大小与物体排开液体体积的关系 ③探究液体内部压强与深度的关系 ④把原子核式模型与太阳系的行星绕日模型做比较 ⑤研究牛顿第一定律( )
A.①与③ B.②与③ C.②与④ D.①与③与⑤
【答案】B
【知识点】力的三要素及力的示意图;牛顿第一定律;探究液体压强的特点实验;探究浮力大小的实验;宇宙
【解析】【解答】①用力的示意图表示力的三要素,这用到的科学方法是模型法;
②探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,控制液体的密度相同,这用到的科学方法是控制变量法;
③探究液体内部压强与深度的关系,控制液体的密度相同,这用到的科学方法是控制变量法;
④把原子核式模型与太阳系的行星绕日模型做比较,这用到的科学方法是模型法;
⑤研究牛顿第一定律,这用到的科学方法是实验推理法;
综上所述,所用科学方法相同的是②与③。
故答案为:B。
【分析】探究物理量的影响因素时,多会用到控制变量法;牛顿第一定律的探究利用了科学推理法。
二、实验填空题
8.天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度远离我们而去,离我们越远的星体,远离我们运动的速度(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.和离我们的距离r成正比,即“v=Hr”式中H为一常数,称为哈勃常数(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“原始火球”发生大爆炸开始形成的.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,这一结果与上述天文观察一致.
由上述理论和天文观察结果,可估算宇宙的年龄T,其计算式为T= .根据近期观察,哈勃常数H=3×10﹣2m/(s l.y.),其中,光年(l.y.)是光在一年中行进的距离,由此可估算得宇宙的年龄约为 亿年.
【答案】;100
【知识点】宇宙
【解析】【解答】解:不同的星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr;
假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动,则有:r=vT;
联立求解可得到时间T=,一光年=3×108m/s 年
代入数据T= =1010年=100亿年.
故答案为:;100.
【分析】不同的星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr;假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动,则有:r=vT;联立求解可得到时间T.
9.(2023八下·苏州期中)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 (填“等效法”“类比法”或“转换法”)。
【答案】小金属粒;类比法
【知识点】物理学方法;宇宙
【解析】【解答】(1)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,小金属粒看成是宇宙中的天体;
(2)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,使用了类比法。
【分析】根据用气球模拟宇宙的实验过程和现象解答。
(2)类比法也叫“比较类推法”,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。
10.(2023八下·秦淮期中)春暖花开,游客们远远地闻到阵阵花香,这是 现象;“天宫课堂”航天员老师王亚平用水搭建了一座液体桥(如图),水能在两塑料板间连接成桥,是因为 ;中国航天的伟大征程从“天宫”建站到“嫦娥”奔月,从“天问”探火到“羲和”追日,在地球、月球、火星、太阳中,空间尺度最大的是 ;各种原子都具有相似的结构,处于原子中心的原子核是由 和中子组成的,原子核周围的 绕原子核高速旋转。
【答案】扩散;分子之间有引力;太阳;质子;电子
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力;原子结构;宇宙
【解析】【解答】游客闻到花香,是因为花朵分子不停做无规则运动,扩散到了空气中。
由于水分子之间存在引力,在太空失重状态下,搭建成了一座“水桥”。
太阳是恒星,地球、火星是太阳的行星,月亮是地球的卫星,所以空间尺度最大的是太阳。
原子的核式结构表明,原子是由原子核和核外电子构成,电子绕原子核高度旋转;原子核是由质子和中子构成。
【分析】闻到气味是分子运动形成的扩散现象;分子间有相互作用的引力;太阳系中,太阳最大;原子核由质子和中子组成;原子核周围有电子。
11.(粤沪版物理八年级下册第十章第5节宇宙深处同步练习)宇宙是一个有层次的天体结构系统,我们看到的太阳只是银河系中一颗普通的 (选填“行星”、“恒星”或“卫星”),科学家通过对星系光谱的研究发现,所有的星系都在远离我们而去,宇宙中星系间的距离在不断扩大,这说明 .
【答案】恒星;宇宙在膨胀
【知识点】宇宙
【解析】【解答】宇宙是一个有层次的天体结构系统,太阳只是银河系中一颗普通的恒星;科学家通过对星系光谱的研究发现,所有的星系都在远离我们而去,宇宙中星系间的距离在不断扩大,这说明宇宙在膨胀.
故答案为:恒星;宇宙在膨胀.
【分析】银河系中有大约2000亿颗恒星,太阳只是银河系中的一颗普通恒星.
星系之间的距离在不断扩大,那么整个宇宙的体积也就在不断的扩大,也就是整个宇宙在不断的膨胀中.
12.阅读短文,回答问题:
星系在远离我们而去
当一列火车迎面驶来时,我们听到的汽笛声音调会升高(即声波的频率升高);当它离我们远去时,音调降低(即声波的频率降低),这一现象叫多普勒效应.
光同样可以产生多普勒效应,当一个光源靠近我们或离我们远去时,我们观测到它发出的光的频率也会发生变化,变化的规律也会发生变化,变化的规律与声音发生多普勒效应的规律相同.
20世纪天文学家哈勃观察到,几乎所有远处星系发出光的频率都向红光方向偏移,称为“红移”,这一现象说明,星系在远离我们而去,哈勃研究了24个距离已知的星系,由它们进行的速度v与它们离我们的距离r的图象,如图所示,并据此,得出它们退行的速度v与它们离我们的距离r的关系﹣“哈勃定律”.
为解释哈勃定律,科学家提出“宇宙大爆炸”理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的,假设我们就位于其中心,大爆炸后各星系以不同的速度向外匀速运动,远离我们而去.
(1)鸣笛的火车远离我们而去,我们听到汽笛声的频率 (升高/不变/降低);
(2)天文学家哈勃观察到,几乎所有远处星系发出的光的频率都向 (红光/紫光)方向偏移;
(3)由文中“红移”现象推知,红光的频率 (大于/等于/小于)紫光的频率;
(4)根据短文可知,“哈勃定律”的内容是 ;
A.所有星系都在靠近我们而来
B.所有星系都在远离我们而去
C.所有星系都做匀速直线运动
D.星系退行的速度正比于它们离我们的距离
(5)根据哈勃的观察和“宇宙大爆炸”理论,关于短文图象中四种星团,下列说法正确的是 ;
A.四种星团的速度相同
B.长蛇星系团的速度最大
C.室女云星团的速度最大
D.长蛇星系团的速度不断变大.
【答案】(1)降低
(2)红光
(3)小于
(4)D
(5)B
【知识点】宇宙
【解析】【解答】解:(1)鸣笛的火车离我们远去,距离越来越远,听到的鸣笛声的频率将降低;
(2)天文学家哈勃利用仪器观察星系发出的光,发现星系的光谱向长波方向偏移,称之为谱线“红移”,也就是几乎所有远处星系发出的光的频率都向红光方向偏移,此现象说明星系在远离我们而去;
(3)“红移”现象说明星系的光谱正在变长,频率在减小,即向长波方向偏移,由此推知红光的波长大于紫光的波长,红光的频率小于紫光的频率;
(4)根据短文及图象可知,星系退行的速度v与它们离我们的距离r的图象成正比,据此得出“哈勃定律”;所以说星系退行的速度正比于它们离我们的距离,故选项D正确;
(5)短文图象中四种星团,四种星团的速度不相同,长蛇星系团的速度最大,且是匀速直线运动;故选项B正确.
故答案为:(1)降低;(2)红光;(3)小于;(4)D;(5)B.
【分析】(1)当火车向你驶来的时候,鸣笛的音调变高;当火车离开你向远处驶去时,音调在降低,但若你是坐在警车上,所听到的鸣笛声的音调却始终一样,也就是说实际上鸣笛的频率并没有改变,只是当听者和声源之间发生相对运动时,听者感觉到频率的改变,这种现象称为多普勒效应;当火车向你驶来的时候,鸣笛的音调变高;当火车离开你向远处驶去时,音调在降低;
(2)知道哈勃发现了谱线的红移现象,说明星系在远离我们而去.科学家们又发现了红移现象,就是远距离星球射向地球的光以红光为多,近距离的则以紫光为主;
(3)红光的频率小于紫光的频率,红光的波长大于紫光的波长;
(4)仔细阅读文字内容,总结哈勃定律内容,得出正确选项;
(5)观察图象中各星团速度大小得出结论.
三、解答与计算题
13.(粤沪版物理八年级下册第十章第5节宇宙深处同步练习)用图形、大括号或表格描述你所认识的宇宙的结构.
【答案】其结构为:
【知识点】宇宙
【解析】【解答】宇宙的组成由小到大可以分为:地月系统——太阳系——银河系——宇宙,宇宙是由很多和银河系类似的星系组成;而银河系中又含有众多和太阳一样大的恒星组成;而太阳系又包含8大行星;地球是其中一个;
故其结构可为:
【分析】解答本题应掌握:宇宙是一个有层次的结构体,是由很多类似于银河系的大的星系组成,我们目前的研究局限在银河系内.
14.谈谈我国在航空航天领域所取得的伟大成就.
【答案】解:建国后,我国在航天领域取得了很多伟大的成就:(1)我国自主研发的长征系列运载火箭成功完成多次卫星的发射任务,并且为外国提供发射服务;
(2)我国研制发射了各种型号的卫星,气象卫星、北斗系列导航卫星、对地观察遥感卫星等;
(3)从2003年起我国多次进行载人航天实验,杨利伟成为第一个飞入太空的中国人,翟志刚成为第一个在太空行走的中国人;
(4)月球探测,我国先后两次发射了嫦娥系列月球探测器,成功对月球表面进行了探测,在不久地将来,还会登上月球.
【知识点】宇宙
【解析】【分析】我国在航空航天领域取得了很多伟大的成就,可以分别就人造卫星、宇宙飞船载人航天等作答.
15.(2017八上·越秀期中) 年观测到,金牛座附近的蟹状星云(如图)对地球的视角正以每年 角秒的速度膨胀,当时的视角为 角秒.似乎巧合的是,我国在宋代至和元年(公元 年),就在同一位置,观测到一颗“客星”(即原来看不见而突然出现的亮星,天文学上叫做新星或超新星).以上数据是否能大致支持这样的结论,即现在的蟹状星云就是在公元 年我国观测到的那颗“客星”爆发后形成的?
【答案】以上数据能大致支持这样的结论
【知识点】宇宙
【解析】【解答】由以上数据可以计算出:
也就是说,从1054年超新星爆发后到1920年间的866年中,每年膨胀0.21角秒,到1920年正好视角为180角秒,因此结论成立。
【分析】理解题干中所描述的膨胀速度与视角等概念,会计算其膨胀周期,并能结合数据进行推算.
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