11.3 探索宇宙 随堂测试题（含答案）

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《11.3
探索宇宙》测试题
一．选择题（共8小题，各3分，共24分）
1．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（　　）
A．宇宙是一个有层次的天体系统，太阳是宇宙的中心
B．物理学家汤姆生发现了电子从而揭示了原子是可以再分
C．物质是由分子组成的，分子是不可再分的最小粒子
D．只要人的视力足够好，就能凭肉眼就能看到电子
2．小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后，下列认识中正确的是（　　）
A．海绵容易被压缩能说明分子间有空隙
B．炒菜时油烟上升能说明分子在做无规则运动
C．宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的
D．在探索比分子更小的微观粒子的历程中，人们首先发现了中子
3．大爆炸宇宙论已经被大多数科学家所接受。如图所示为大爆炸宇宙模型中宇宙半径、宇宙温度与时间之间的关系。下列相关说法合理的是（　　）
A．宇宙由太阳系和银河系构成
B．大爆炸宇宙论是一个科学结论
C．随着宇宙半径的增大，宇宙温度在升高
D．此模型表示宇宙在不断膨胀
4．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　）
A．电子的发现证明原子可以再分
B．原子核是由质子和电子组成的
C．摩擦起电可以产生电子
D．地球绕太阳转，说明太阳是宇宙的中心
5．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（　　）
A．光年是时间单位，宇宙是一个有层次的天体结构
B．电子的尺度比原子的尺度大；原子核带负电，电子带正电
C．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有引力
D．汤姆生发现了电子，卢瑟福建立了原子核式结构模型
6．不久前，科学家拍摄了人类第一张“黑洞”照片，下列关于宇宙和粒子的说法中，正确的是（　　）
A．行星是运动的，恒星是恒定不动的
B．宇宙是一个有层次的系统，太阳是宇宙的中心
C．卢瑟福发现了电子，并建立了类似行星绕日的原子核式结构模型
D．摩擦起电现象说明：原子是可以再分的
7．随着科技的进步，霍金提出的黑洞理论和宇宙无边界的设想，正逐步得到证实，如图a、b、c、d四点分别表示处女座、大熊座、牧夫座和长蛇座四大星系离银河系的距离s与它们的退行速度v之间的关系若在我们所在的星系1观测，下图能类比宇宙膨胀的是箭头方向和长短分别表示运动方向和快慢）（　　）
A．
B．
C．
D．
8．下列关于宇宙、物质及其结构的说法中正确的是（　　）
A．地球是宇宙的中心，太阳绕地球运动
B．宇宙是由物质组成的，常见物质是由分子、原子构成的
C．太阳内部氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的核能
D．固体有一定的体积和形状，固体分子排列十分紧密，分子间没有间隙
二．填空题（共6小题，各1分，共14分）
9．科学家在通信卫星信号的天线上接收到了来自宇宙的微波段电磁辐射。这一辐射相当于热力学温度3K的热辐射，微波背景辐射为宇宙起源于　
　提供了有力的证据。
10．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　
　（填“等效法”“类比法”或“转换法”）。
11．经典力学和实验物理学的先驱　
　率先用望远镜观察天空得到天体运行的结果有力支持了哥白尼的　
　。
12．（1）宇宙是一个有　
　的天体结构。多数宇宙科学家认为宇宙诞生于距今约137亿年的一次　
　。如图甲所示，是太阳系模拟图，行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转，这与　
　的核式结构模型十分相似，其中，原子核相当于太阳，绕核运动的　
　就相当于行星。
（2）如图乙所示，火箭在发射升空时会受到一个巨大的向上的推力，这个力的施力物体是　
　。火箭在上升过程中，力改变了火箭的　
　。
13．黑洞是宇宙中质量很大的天体。如图，两恒星1、2发出的光在经过某黑洞附近时发生了弯曲之后射向地球，地球上的人类观测到恒星1的位置比原位置　
　（选填“偏高”、“偏低”或“不变”）；若在黑洞的位置用一个光学元件代替它对光的作用（光学元件的尺寸可大于黑洞），该光学元件为　
　。
14．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）。
三．解答题（共2小题，各6分，共12分）
15．请阅读《郭守敬望远镜》并回答问题
郭守敬望远镜
“星汉灿烂，若出其里”。漫天星光绝大多数都来自宇宙中的恒星。怎样知道这些遥远且炽热的恒星的成分呢？用光谱!我们知道，阳光通过三棱镜后会发生色散，形成一条按照一定顺序排列的彩色光带，我们称之为光谱。太阳是恒星，因此太阳的光谱是一种恒星光谱。恒星光谱包含了恒星的很多“户口”信息，比如化学成分、密度、气压、温度、恒星年龄等。恒星光谱除了包含恒星自身的信息之外，还能告诉我们恒星以及它所在的星系是在远离，还是在靠近我们，甚至还能告诉我们远离或靠近的速度有多大。观测表明，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，根据恒星或星系远离我们的速度可以知道这个恒星或星系距离我们有多远。
光谱望远镜是获取恒星光谱的有力工具。目前世界上最好的光谱望远镜是由中国天文学家自主研制的，以元代著名天文学家、数学家、水利工程专家郭守敬名字命名的“郭守敬望远镜”，如图所示，它可以将接收到的恒星的光会聚后通过色散系统形成恒星光谱，进而获取恒星的信息。它能够同时观测4000个天体，是当今世界上光谱获取效率最高的望远镜。在刚刚过去的七年巡天观测中（所谓“巡天观测”，就好比是“给天上的星星做‘人口’普查”），郭守敬望远镜共获取1125万条光谱，成为世界上第一个获取恒星光谱数突破千万量级的天文望远镜。我国科学家通过对这些恒星光谱的分析，绘制成了一个包含636万组恒星光谱参数的星表，重新确立了银河系晕（音yún）的内扁外圆的结构，并取得了其他一些令世界瞩目的重大发现，这在某种程度上增强了人类寻找另一个“地球”和地外生命的信心!
日前，郭守敬望远镜已开启新一轮的“霸气”巡天观测征程。使用郭守敬望远镜可以“普查”银河系更多的恒星，以它的观测能力，北半球天空仍然有约一亿颗星可观测，可以让“普查”资料更全面、更详细，更好地帮助我们了解银河系的历史、现状和未来。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）恒星发出的光经郭守敬望远镜的光学系统形成恒星光谱的现象属于光的　
　现象。
（2）我国科学家通过分析恒星光谱确立了　
　的内扁外圆新结构。
（3）已知“长蛇星Ⅱ系团“距离我们约33亿光年，它远离我们的速度约为6×104km/s，请你根据文中信息，估算远离我们的速度约为4×104km/s的“牧夫座星系团”距离我们约　
　亿光年。
16．
物质的结构和尺度
宇宙万物，从浩瀚星空到我们生活的地球，从莽莽大山到滔滔江河，从高大的建筑物到构成物质的微小的分子、原子，都有一定的尺度，都要占据一定的空间。
我们生活的地球是太阳系这个大家庭里一颗相对很小的行星。太阳系除了包括太阳这颗唯一的恒星外，至今已发现还有八大行星、66颗卫星、2000多颗有正式命名或编号的小行星，以及数量可观的彗星和流星。
在太阳系所处的银河系中，有非常多像太阳这样的恒星。除太阳以外，距地球最近的恒星是半人马座的比邻星，它与地球之间的距离约是40万亿km，光从比邻星出发大约需要4.2年才能到达地球。
在浩瀚的宇宙中，还有许多像银河系这样的星系。其中仙女座河外星系是离银河系比较近的一个星系。从仙女座发出的光需要200万年才能到达地球，也就是说，我们在夜空中所见到的仙女座已是200万年以前的仙女座了。
从古至今，人类从未停止对看不见的微观世界的探索，不懈的追寻构成整个世界的最小粒子正是这种探索的集中体现。在中国科技馆“物质之妙”展区，通过如图甲、乙所示的展品能够使我们了解一些人类探索微观粒子的历程。
图甲的展品中，当同学按动启动按钮，然后旋转磁铁转盘，我们会发现管中的射线（绿色的光）并观察到射线（绿色的光）的路径随着磁铁转盘而发生变化。早在1897年，汤姆生就根据阴极射线在电场和磁场作用下的轨迹确定出阴极射线中的粒子带负电，并测出其荷质比，为人类认识微观世界迈出了坚实的一步。
图乙的展品中，圆形展台的正前方是一个接收屏，后面是一个玻璃罩，玻璃罩里边放置了一个金箔片，再往后是一个模拟产生α粒子射线的装置。按动按钮，模拟装置会发出射线，沿着圆形轨道移动接收屏，同学们可以看到接收屏在射线的正前方时屏中的光点较多，逐步移动接收屏发现屏中的光点变少，也就是接收的α粒子的数量变少。这个实验模拟了卢瑟福的金箔实验，又称α粒子散射实验。
卢瑟福的金箔实验结果表明绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来，这就是α粒子的散射现象。根据α粒子散射实验，可以估算出原子核的直径约为10﹣15m～10﹣14m，原子直径大约是10﹣10m，所以原子核的直径大约是原子直径的万分之一，原子核的体积只相当于原子体积的万亿分之一。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）宇宙万物无论大小，都有一定的尺度，都需要占据一定的　
　。
（2）汤姆生通过阴极射线实验发现了　
　。
A．电子
B．原子
C．原子核
D．质子
（3）卢瑟福a粒子散射实验证明原子内部　
　。
A．电子绕原子核运动B．平均分布正电荷C．大部分是空的D．原子核极小
（4）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、地球、原子、分子
B．太阳系、银河系、原子、原子核
C．太阳系、地球、电子、原子
D．银河系、太阳、原子、原子核
参考答案
一．选择题（共8小题）
1．B；
2．C；
3．D；
4．A；
5．D；
6．D；
7．A；
8．B；
二．填空题（共6小题）
9．大爆炸理论；
10．小金属粒；类比法；
11．伽利略；日心说；
12．层次；大爆炸；原子；电子；高温高压的燃气；运动状态；
13．偏高；凸透镜；
14．小金属粒；类比法；
三．解答题（共2小题）
15．色散；银河系晕；22；
16．空间；A；CD；D；
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精品试卷·第
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