上海市海滨高中2019-2020学年物理沪科版选修3-5：4.4粒子物理与宇宙的起源 课时练（含解析）

4.4粒子物理与宇宙的起源
1．我们观测到的恒星有超巨星、巨星、主序星、白矮星和_______星．右图为恒星质量和寿命的关系图，估计一颗质量为太阳1.8倍的恒星能存在_______年．横线上正确填写的选项是（　　）
A．北极星??30亿年
B．中子星??3亿年
C．中子星??30亿年
D．黑洞????30亿年
2．下列说法中正确的是（　　）
A．卢瑟福发现电子 B．汤姆孙提出原子核式模型
C．所有原子核都是由质子和中子组成 D．质量越大的恒星寿命越短
3．关于恒星，下列说法中正确的是　　
A．恒星的质量越大寿命就越长 B．太阳是宇宙中最大的恒星
C．恒星最终一定会变成黑洞 D．太阳是离地球最近的恒星
4．太阳系在银河系的（ ）．
A．中心 B．中心附近 C．一条旋臂的中心 D．一条旋臂的边缘
5．从地球上看月球，总是看到相同的一些月海，这是因为（ ）．
A．地球总是同一面对着月球
B．月球自转周期与地球自转周期相同
C．月球没有自转
D．月球自转周期与月球绕地球公转的周期相同
6．关于银河系的形状，下列说法正确的是（ ）．
A．旋涡星系 B．椭圆星系 C．圆形星系 D．不规则星系
7．关于太阳系中的行星的说法正确的是（ ）．
A．金星和地球的外壳都是由坚硬的岩石组成的
B．火星和木星的外壳都是由坚硬的岩石组成的
C．水星和金星没有坚硬的外壳，是气态行星
D．天王星有坚硬的外壳，是太阳系中最大的一颗行星
8．恒星离我们非常遥远,我们可以利用地球绕太阳运动的性质来测量恒星的距离,这种测距方法叫做____________。
9．如图（a）所示为拍到的月食照片，这一现象很好地说明了________________．图（b）所示为北极星附近的星星长时间曝光的照片，它又很好地说明___________________．

10．仙女座星系是人们能用肉眼看到的最遥远的天体，但由于光速有限，你看到来自那里的光线，实际上已经在太空中行进了_________年，因此观察遥远的天体就等于在观察__________________．宇宙很大，所以计算天体间的距离时常用_________作为单位，它等于_________．
11．太阳系有___________颗行星，它们在太阳的引力作用下，几乎在________内绕太阳公转，距离太阳越近的行星，公转速度越__________．
12．亚里士多德提供了许多根据观察得到的令人信服的理由，证明人类赖以生存的大地是一个球体．试举出除天文观察以外的两个理由：
（1）_________________；
（2）________________．
13．古希腊某地理学家通过长期观察，发现某日正午时刻，在北半球A城阳光与重垂方向成7.5°角射入，而在A城正南方，与A城地面距离为的B城，阳光恰好沿重垂方向射入，如图所示，射到地球的太阳光可视为平行光，据此他估算出了地球的半径，试写出估算地球半径的表达式．
14．某恒星的周年视差为，1月份和7月份地球移动的直线距离为，试估算该恒星离地球的距离．
参考答案
1．C
【解析】
我们观察到的恒星有超巨星、巨星、中型星、白矮星和中子星．利用恒星质量和寿命图得一颗质量为太阳1.8倍的恒星对应纵轴的数值是30亿年．
A．描述与分析不符，故A错误.
B．描述与分析不符，故B错误.
C．描述与分析相符，故C正确.
D．描述与分析不符，故D错误.
2．D
【解析】
A．汤姆逊发现电子，故A错误；
B．卢瑟福提出原子核式模型，故B错误；
C．原子核一般由质子和中子构成，但氕的原子核都不含中子，只有1个质子，故C错误；
D．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D正确；
3．D
【解析】
A、恒星质量越大寿命越短，故A错误；
B、现在的天文学只探索到了宇宙很小的一部分，很多恒星未知，太阳并不是宇宙中最大的恒星，故B错误；
C、恒星最终会变成黑矮星、白矮星、黑洞等，因此，恒星最终并不一定会变成黑洞，故C错误；
D、太阳是离地球最近的恒星，故D正确．
4．D
【解析】
天文观测发现太阳系在银河系的一条旋臂的边缘，D正确，ABC错误；
故选D。
5．D
【解析】
月球自转周期与月球绕地球公转的周期相同，故地球上只能看到月球的一面，故D正确，ABC错误；
故选D。
6．A
【解析】
天文观测发现银河系的形状为旋涡星系，A正确，BCD错误；
故选A。
7．A
【解析】
太阳系的八大行星中，木星是气体星球，且是太阳系中最大的行星，其余都是由坚硬的岩石组成的，故A正确，BCD错误；
故选A。
8．周年视差法
【解析】
[1]恒星离我们非常遥远,我们可以利用地球绕太阳运动的性质来测量恒星的距离,这种测距方法叫做周年视差法。
9．大地是球状的 地球在自转
【解析】
[1]月食是由于地球挡住了射向月球的阳光，故月食为弧形，说明地球是球状的；
[2]长时间曝光的照片形成圆形轨迹，说明地球在自转。
10．200万 宇宙的过去 光年
【解析】
[1]仙女座星系离地球大约200万光年，看到来自那里的光线，实际上已经在太空中行进了200万年，因此观察遥远的天体就等于在观察宇宙的过去；
[2]由于距离太远，因此常用光年作单位；
[3]光年是光一年走过的距离
11．八 同一平面 大
【解析】
[1][2][3]太阳系有八大行星，他们的轨道几乎共面，越近的行星速度越大，周期越短。
12．船只出海时渐渐没入地平线 向南旅行和向北旅行时所见的星空是不同的
【解析】
[1][2]能说明地球为球状的现象有很多，比如船只出海时渐渐没入地平线、朝同一方向不停运动又可以回到出发位置、向南旅行和向北旅行时所见的星空是不同的等。
13．
【解析】
如图所示，由题意可知
故A、B距离可表示为
故地球半径为
14．
【解析】
如图所示，由题意，，由于很小，故该恒星离地球距离可表示为
代入数据可得