7.4 宇宙探秘-2020-2021学年苏科版八年级物理下册 高频易错题汇编（附解析）

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7.4 宇宙探秘 高频易错题集
一．选择题（共10小题）
1．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．电子的尺度比原子核的小，但比质子的尺度大
C．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有引力
D．质子和中子统称为核子
2．关于粒子和宇宙，下列说法中正确的是（　　）
A．海绵容易被压缩说明分子间有空隙
B．固体分子之间的引力与斥力是同时存在的
C．汤姆生建立了类似行星绕日的核式结构模型
D．宇宙是一个有中心的天体结构系统
3．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（　　）
A．地球是宇宙的中心，恒星是绝对不动的
B．闻气味能鉴别醋和酱油是因为分子间有相互作用力
C．物理学家汤姆生发现了电子从而揭示了原子是有结构的
D．“破镜难以重圆”说明了分子间有斥力
4．在人类对世界的探索和认识中，伽利略利用自制的望远镜进行了大量天文观测，支持了哥白尼的（　　）
A．日心说 B．地心说 C．星云说 D．大爆炸说
5．关于小粒子和大宇宙，下列认识中正确的是（　　）
A．固体和液体很难被压缩，是因为分子间没有空隙
B．当物体的温度降至0℃时，分子就停止运动
C．原子中原子核带正电，电子带负电
D．宇宙是一个有层次的天体结构，恒星是绝对不动的
6．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，把PM2.5、NO2分子、电子、原子核按照空间尺度由大到小排序正确的是（　　）
A．PM2.5→NO2分子→原子核一电子
B．NO2分子→PM2.5→原子核一电子
C．NO2分子→原子核→PM2.5一电子
D．NO2分子→原子核一电子→PM2.5
7．下列物体的尺度按由小到大排列正确的是（　　）
A．夸克、质子、原子、分子、地球、银河系、太阳系
B．夸克、质子、原子核、原子、生物体、地球、太阳系
C．太阳系、太阳、地球、质子、原子核、原子、夸克
D．地球、太阳、生物体、原子、原子核、质子、夸克
8．2015年诺贝尔物理学奖颁发给了发现中微子振荡的两位科学家，中微子是一种比电子还小的基本粒子。下列微粒中最小的是（　　）
A．电子 B．中微子 C．中子 D．质子
9．下列微粒尺度最小的是（　　）
A．电子 B．分子 C．粉笔灰 D．花粉
10．在物理学中，原子、原子核及其更深层次的客体统称为微观粒子，以下微观粒子按空间尺度由小到大排序正确的是（　　）
A．原子 原子核 质子 夸克
B．夸克 质子 原子核 原子
C．夸克 原子核 质子 原子
D．原子核 质子 夸克 原子
二．填空题（共5小题）
11．我们知道，当一列火车迎面开来时，我们听到汽笛声的音调升高，当它离我们远去时音调就明显降低，这叫多普勒效应，光同样有多普勒效应，20世纪20年代科学家发现星系的光谱向长波方向偏移（谱线“红移”），这一现象说明星系在　 　（“远离”或“靠近”）我们。
12．科学促进技术发展，技术为科学发展提供有力支撑。随着望远镜技术的发展，人类对宇宙的认识经历着从迷信到科学，从狭隘到广袤的过程。以下对宇宙的认识由先到后的排序是　 　（填序号）。①日心说 ②地心说 ③大爆炸宇宙论。
13．科学家用仪器观察星系发出的光，可以看到它的光谱，20世纪20年代，天文学家　 　发现星系的光谱向长波方向偏移，这种现象被称为　 　，说明了　 　。
14．在银河系、宇宙、太阳系中尺度最大的是　 　。组成原子的质子、中子、电子中质量最小的是　 　。
15．电子、分子、宇宙、地球四个物体中，尺度最大的是　 　，最小的是　 　。
三．解答题（共5小题）
16．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。
17．如下图所示，根据粒子和宇宙相关知识回答问题：
（1）如图1所示甲杯中盛的是5℃的冷水，乙杯中盛的是80℃的热水，甲、乙两杯中水的质量相等。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。由此可知，温度越　 　，分子无规则运动越激烈。
（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都不能把它们拉开，这个实验现象说明了　 　。
（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　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）100cm3．这说明　 　。
（4）如图4所示是小华模拟宇宙膨胀的实验，气球上的小圆点可以看成是宇宙中的天体，充气使气球不断膨胀时，任意两个小圆点之间的距离都在　 　。在实际的观察中，天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称为谱线“线移”，这一现象说明星系在逐渐　 　（选填“靠近”或“远离”）我们。大多数科学家认为宇宙诞生于　 　。
18．请用连线将下列物理学家与其对应的成就连接起来。
19．甲型HIN1流行性感冒是由甲型HIN1病毒引起的，图中所示为H1N1病毒在30万倍电子显微镜下成的像与刻度尺比对情况，该病毒的实际整体宽度为　 　m．使用透气孔径为3.0×10﹣6m的N95型口罩　 　（能/不能）有效遮挡甲型HIN1病毒。
20．我们可以把分子看成小球，那么，一般分子的直径大约是10﹣10m，一滴水的体积约是15mm3，请你计算一下一滴水中所含有的水分子数，并由此体验“物体是由大量分子组成的”这一观点的意义（提示：球体积公式V＝πr3）。
试题解析
一．选择题（共10小题）
1．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．电子的尺度比原子核的小，但比质子的尺度大
C．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有引力
D．质子和中子统称为核子
解：A、光年指光在一年内通过的距离，所以光年是长度单位；宇宙是由物质组成的，宇宙中有很多的星系，星系中又有很多星体，宇宙是一个有层次的天体结构系，并且处于不断的演化过程中，故A错误；
B、电子的尺度比原子的尺度小，电子和质子所带电量大小相等，电子带负电，质子带正电，大小为q＝1.6×10﹣19 C，电子与质子的尺度一样大，故B错误；
C、水与酒精混合后总体积变小，是因为分子间有空隙水分子与酒精分子彼此进入对方的空隙中，不能说明分子间有引力，故C错误；
D、原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子，卢瑟福发现了质子并预言了中子的存在，故D正确；
故选：D。
2．关于粒子和宇宙，下列说法中正确的是（　　）
A．海绵容易被压缩说明分子间有空隙
B．固体分子之间的引力与斥力是同时存在的
C．汤姆生建立了类似行星绕日的核式结构模型
D．宇宙是一个有中心的天体结构系统
解：
A、海绵里面有气孔，用手捏时海绵里的空气跑出来，则海绵的体积变小了，但不能说明分子间有间隙，故A错误；
B、固体物质的分子之间存在着相互作用的引力和斥力，故B正确；
C、汤姆生发现了电子，卢瑟福建立了原子核式结构模型，故C错误；
D、宇宙是一个有层次的天体结构系统，故D错误。
故选：B。
3．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（　　）
A．地球是宇宙的中心，恒星是绝对不动的
B．闻气味能鉴别醋和酱油是因为分子间有相互作用力
C．物理学家汤姆生发现了电子从而揭示了原子是有结构的
D．“破镜难以重圆”说明了分子间有斥力
解：
A、地球为太阳的一颗行星，不是宇宙的中心；每个天体都在运动，所谓的静止是相对的，故A错误；
B、鼻子可以闻到醋和酱油的气味，是因为醋和酱油分子运动到了空气中，故B错误；
C、英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的电子，从而揭示了原子是有结构的，故C正确；
D、“破镜难重圆”是因为破镜碎片间的距离没有达到分子相互作用的距离，不是因为分子间存在着排斥力，故D错误。
故选：C。
4．在人类对世界的探索和认识中，伽利略利用自制的望远镜进行了大量天文观测，支持了哥白尼的（　　）
A．日心说 B．地心说 C．星云说 D．大爆炸说
解：经典力学和实验物理学的先驱伽利略率先用望远镜观察天空，由此得到的关于天体运行的结果支持了哥白尼的日心说。
故选：A。
5．关于小粒子和大宇宙，下列认识中正确的是（　　）
A．固体和液体很难被压缩，是因为分子间没有空隙
B．当物体的温度降至0℃时，分子就停止运动
C．原子中原子核带正电，电子带负电
D．宇宙是一个有层次的天体结构，恒星是绝对不动的
解：
A、固体和液体很难被压缩，这是因为分子间存在斥力，故A错误；
B、分子永不停息地做无规则运动，在0℃时物体内的分子的运动状态也是运动的，故B错误；
C、原子核带正电，电子带负电，故C正确；
D、宇宙是一个有层次的天体结构，恒星是运动的，因为宇宙中绝对不动的物体是不存在的，故D错误。
故选：C。
6．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，把PM2.5、NO2分子、电子、原子核按照空间尺度由大到小排序正确的是（　　）
A．PM2.5→NO2分子→原子核一电子
B．NO2分子→PM2.5→原子核一电子
C．NO2分子→原子核→PM2.5一电子
D．NO2分子→原子核一电子→PM2.5
解：质子和中子构成原子核，电子和原子核构成原子，电子的空间尺度小于原子核的空间尺度；
原子构成分子，分子构成物质，PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物的空间尺度大于分子；
所以按照空间尺度由大到小排序为：PM2.5→NO2分子→原子核→电子，故A正确。
故选：A。
7．下列物体的尺度按由小到大排列正确的是（　　）
A．夸克、质子、原子、分子、地球、银河系、太阳系
B．夸克、质子、原子核、原子、生物体、地球、太阳系
C．太阳系、太阳、地球、质子、原子核、原子、夸克
D．地球、太阳、生物体、原子、原子核、质子、夸克
解：
夸克组成质子，质子和中子组成原子核，电子和原子核构成原子，原子构成分子，分子构成生物体；
距今，科学家只发现地球上存在有很多的生物体和其它物质，地球又是太阳系中的一颗行星，而太阳系只是银河系中的一个星系。
由此可判断选项A、C、D不符合题意是错误的，选项B是正确的。
故选：B。
8．2015年诺贝尔物理学奖颁发给了发现中微子振荡的两位科学家，中微子是一种比电子还小的基本粒子。下列微粒中最小的是（　　）
A．电子 B．中微子 C．中子 D．质子
解：
分子是由原子组成的，原子是由原子核和电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，而中微子是一种比电子还小的基本粒子，
因此构成物质的微粒的尺寸由小到大排列是：中微子→电子→质子→中子→原子核→原子→分子，故最小的微粒是中微子。
故选：B。
9．下列微粒尺度最小的是（　　）
A．电子 B．分子 C．粉笔灰 D．花粉
解：
根据物质的构成特点可知，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，粉笔灰和花粉都是有分子组成的，因此在选项中所列出的粒子中，电子是最小的，故A正确。
故选：A。
10．在物理学中，原子、原子核及其更深层次的客体统称为微观粒子，以下微观粒子按空间尺度由小到大排序正确的是（　　）
A．原子 原子核 质子 夸克
B．夸克 质子 原子核 原子
C．夸克 原子核 质子 原子
D．原子核 质子 夸克 原子
解：物质由分子构成，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，质子和中子又由夸克构成，因此从小到大的顺序应为：
夸克、质子和中子、原子核、原子、分子。
故选：B。
二．填空题（共5小题）
11．我们知道，当一列火车迎面开来时，我们听到汽笛声的音调升高，当它离我们远去时音调就明显降低，这叫多普勒效应，光同样有多普勒效应，20世纪20年代科学家发现星系的光谱向长波方向偏移（谱线“红移”），这一现象说明星系在　远离　（“远离”或“靠近”）我们。
解：光谱向长波方向移动，说明我们接收到的光波波长在变长，由波速、波长和频率的关系C＝λf可知，光波的频率变小；
而由题意知当汽车迎向面开来时，我们听到的声音频率变大；而当汽车远离我们时，频率减小；而光和声音一样也具有这种效应，故说明星系在远离我们。
故答案为：远离。
12．科学促进技术发展，技术为科学发展提供有力支撑。随着望远镜技术的发展，人类对宇宙的认识经历着从迷信到科学，从狭隘到广袤的过程。以下对宇宙的认识由先到后的排序是　②①③　（填序号）。①日心说 ②地心说 ③大爆炸宇宙论。
解：随着望远镜技术的发展，人类对宇宙的认识经历着从迷信到科学，从狭隘到广袤的过程。
先是地心说、再是日心说、再是大爆炸宇宙论，故先后次序是②①③；
故答案为：②①③；
13．科学家用仪器观察星系发出的光，可以看到它的光谱，20世纪20年代，天文学家　哈勃　发现星系的光谱向长波方向偏移，这种现象被称为　谱线“红移”　，说明了　星系在远离我们而去　。
解：
二十世纪二十年代，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“红移现象”，此现象说明星系在远离我们而去。
故答案为：哈勃；谱线“红移”；星系在远离我们而去。
14．在银河系、宇宙、太阳系中尺度最大的是　宇宙　。组成原子的质子、中子、电子中质量最小的是　电子　。
解：
（1）在银河系、宇宙、太阳系中尺度最大的是宇宙；
（2）原子是由原子核和电子构成的，原子核由质子和中子构成，原子核几乎集中了整个原子的质量，故组成原子的质子、中子、电子中质量最小的是电子。
故答案为：宇宙；电子。
15．电子、分子、宇宙、地球四个物体中，尺度最大的是　宇宙　，最小的是　电子　。
解：宇宙和地球都是宏观物体，而电子和原子核组成了原子，原子组成了分子。故物质尺度最大的是宇宙，尺度最小的是电子。
故答案为：宇宙；电子。
三．解答题（共5小题）
16．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　100　亿年。
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。
17．如下图所示，根据粒子和宇宙相关知识回答问题：
（1）如图1所示甲杯中盛的是5℃的冷水，乙杯中盛的是80℃的热水，甲、乙两杯中水的质量相等。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。由此可知，温度越　高　，分子无规则运动越激烈。
（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都不能把它们拉开，这个实验现象说明了　分子间有引力　。
（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　（选填“大于”、“小于”或“等于”）100cm3．这说明　分子间有间隙　。
（4）如图4所示是小华模拟宇宙膨胀的实验，气球上的小圆点可以看成是宇宙中的天体，充气使气球不断膨胀时，任意两个小圆点之间的距离都在　增大　。在实际的观察中，天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称为谱线“线移”，这一现象说明星系在逐渐　远离　（选填“靠近”或“远离”）我们。大多数科学家认为宇宙诞生于　距今约150亿年前的一次原始火球大爆炸　。
解：
（1）因为温度越高，分子的热运动就越剧烈，所以乙杯是80℃的热水，杯中水会很快的变黑。
（2）将两个底面平整、干净的铅柱紧压后，两个铅柱的底面分子之间的距离比较大，表现为引力，使两个铅柱结合在一起，即使下面吊一个重物也不会将它们拉开。
（3）水分子和酒精分子在不停地做无规则的运动，因为分子间存在着空隙，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，所以酒精和水混合后的总体积小于酒精和水的体积之和。
（4）宇宙膨胀学说提出：我们可以假设宇宙是一个正在膨胀的气球，而星系是气球表面上的点，气球上斑斑点点，随着气球被吹胀，任意两个小圆点之间的距离都在增大；
后来科学家借助天文望远镜对宇宙有了更深的认识，天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称之为谱线“红移”，这一现象说明星系在远离我们运动；
根据宇宙大爆炸理论可推知，宇宙诞生于距今约150亿年前的一次原始火球大爆炸。
故答案为：（1）高；（2）分子间有引力；（3）小于；分子间有间隙；（4）增大；远离；距今约150亿年前的一次原始火球大爆炸。
18．请用连线将下列物理学家与其对应的成就连接起来。
解：（1）爱因斯坦，提出“相对论”；
（2）哥白尼，提出了“日心说”
（3）牛顿，以其名字命名的运动三大定律；
（4）伽利略，不仅从逻辑上驳斥亚里士多德的落体观点，而且在比萨斜塔上亲自实验，证明自己观点的正确；
（5）玛丽?居里，发现并命名新元素“钋”和“镭”。
故答案为：
19．甲型HIN1流行性感冒是由甲型HIN1病毒引起的，图中所示为H1N1病毒在30万倍电子显微镜下成的像与刻度尺比对情况，该病毒的实际整体宽度为　1.20×10﹣7　m．使用透气孔径为3.0×10﹣6m的N95型口罩　不能　（能/不能）有效遮挡甲型HIN1病毒。
解：（1）由图可知，30万倍电子显微镜下，成像的甲型HIN1病毒的整体宽度是3.60cm，即0.036m；
实际整体宽度为m＝1.20×10﹣7m。
（2）N95型口罩透气孔径为3.0×10﹣6m，远大于病毒的整体宽度，所以不能有效遮挡甲型HIN1病毒。
故答案为：1.20×10﹣7m；不能。
20．我们可以把分子看成小球，那么，一般分子的直径大约是10﹣10m，一滴水的体积约是15mm3，请你计算一下一滴水中所含有的水分子数，并由此体验“物体是由大量分子组成的”这一观点的意义（提示：球体积公式V＝πr3）。
解：
一个分子的体积V＝πr3＝×3.14×（0.5×10﹣10m）3≈0.52×1030m3；
一滴水中所含有的水分子数为n＝＝≈2.9×1022。
答：一滴水中所含有的水分子数为2.9×1022，因此可知组成物体的分子的数量非常庞大，所以说“物体是由大量分子组成的”。
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