物理必修 第二册第五章 牛顿力学的局限性与相对论初步第三节 宇宙起源和演化同步测试题

5.3宇宙起源和演化基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．下列说法中正确的是（　　）

A．恒星的颜色与恒星的质量和体积有关

B．恒星的表面温度越高，颜色越红

C．恒星的亮度与恒星的体积和温度以及它与地球的距离有关

D．太阳表面温度为5500℃，所以太阳发出的是红色的光

2．下面关于宇宙的说法正确的是（　　）

A．宇宙是由银河系和太阳系组成的

B．宇宙是由地球和银河系组成的

C．太阳系中只有八大行星绕它运行

D．宇宙中有数十亿个星系，银河系是其中的一员

3．关于恒星的描述，下列说法中正确的是（　　）

A．质量越大的恒星，寿命越短

B．质量越大的恒星，寿命越长

C．表面温度比太阳高的恒星呈现出比太阳稍红的颜色

D．表面温度比太阳低的恒星呈现出比太阳稍蓝的颜色

4．下列关于恒星观测的叙述正确的是（　　）

A．没有闪烁现象 B．亮度最大

C．在星空中位置相对不变 D．在星空中移动

5．晴朗的夜空繁星闪烁，有的恒星颜色偏红，有的恒星颜色偏蓝关于“红星”和“蓝星”表面的温度，下列说法正确的是（　　）

A．恒星表面的温度越高，表面颜色越偏红，所以“红星”表面的温度高

B．恒星表面的温度越高，表面颜色越偏蓝，所以“蓝星”表面的温度高

C．“红星”和“蓝星”表面的温度一样高

D．恒星的表面颜色与其表面温度无关

6．一颗恒星的寿命取决于它的（　　）

A．体积 B．质量 C．亮度 D．温度

7．关于恒星，以下说法中正确的是 （　　）

A．恒星的质量越小，寿命越短

B．视星等越高的恒星，表面温度就越高

C．绝对星等越高的恒星，表面温度一定越高

D．恒星的颜色与表面温度有关，温度低的呈暗红色，更热的比太阳稍蓝

8．晴朗的夜空繁星闪烁，有的恒星颜色偏红，有的恒星颜色偏蓝。对于“红星”和“蓝星”表面的温度，你的判断是（　　）

A．“红星”高 B．“蓝星”高 C．一样高 D．无法判断

9．下列关于宇宙及星系的说法中正确的是（　　）

A．太阳系中内行星都没有坚硬的外壳，外行星都有坚硬的外壳

B．太阳系中距离太阳越近的行星绕太阳公转速度越大

C．银河系是一种漩涡状的星系，太阳系就位于漩涡的中心

D．宇宙中恒星都是不动的星球，行星都是绕着恒星运动的

10．恒星的寿命随着质量的变大而（　　）

A．变长 B．不变 C．变短 D．无法确定

11．根据恒星的分类，太阳属于（　　）

A．超巨星 B．巨星 C．主序星 D．白矮星

12．《流浪地球》讲述了极速衰老的太阳威胁到地球的生存环境，人类带着地球逃亡的故事．若太阳变为了红巨星，此时意味着它处于恒星的（       ）

A．诞生期 B．成长期 C．存在期 D．死亡期

13．现在科学家们正在设法探寻“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子有相同的质量和相同的电荷量，但电荷符号相反。据此，若有反α粒子，它的质量数和电荷数分别为（　　）

A．-4，-2 B．4，-2 C．-4，2 D．4，2

14．为了探究宇宙起源，科学家将利用阿尔法磁谱仪（AMS）在太空中寻找“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的。“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的符号相反，则反氢原子是（　　）

A．由1个带正电荷的质子和1个带负荷的电子构成

B．由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成

C．由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成

D．由1个不带电荷的中子和1个带正电荷的正电子构成

15．以下关于恒星的说法中正确的是（　　）

A．恒星的质量越大，寿命越长 B．白矮星一定会演变为红巨星

C．白矮星要比红巨星亮 D．地球不是恒星

二、填空题（共4题）

16．读天体系统层次框图，完成下列问题。

(1)写出图中字母所代表的天体系统的名称：

A_______________；B_______________；C_______________；D_______________；

(2)图中天体系统C的中心天体是_______________；

(3)目前我们人类能观测到的最远的星系估计为________________亿光年。

17．绝大多数恒星是炽热的巨大的球体，体积差别很大，主要有__________、__________、__________、__________、和__________等，其中对人类影响最大的恒星是__________。

18．阅读下列材料，回答问题。

太阳的一生

天文学家认为星际介质在某些条件下会形成恒星，然后进入称为主序星的稳定期。太阳目前正处子主序星演化阶段，它主要由正、负电子和质子，氮原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，其反应是四个质子聚变为一个氦原子核和两个正电子并释放出大量的能量，这些释放出的核能最后转化为辐射能，并同时以每秒向外抛出大量物质，最终塌陷为密度很大的白矮星。

(1)地球只接受了太阳辐射能的二十二亿分之一，就使地面温暖，万物生长。地球接受的辐射来自太阳中的核____________反应。

(2)太阳内部进行的核反应是______________，并释放出能量。

(3)请将太阳演化过程中经历的几个阶段补充完整：

星际介质—→____________—→主序星—→红巨星—→____________。

(4)太阳从现在演化到最终，经历的几个阶段相比，其密度的变化情况大致是______________________。

19．恒星离我们的距离非常遥远，但是我们可以利用地球绕太阳运动的圆形轨道直径作为基线，通过几何方法来测量恒星的距离。这种方法叫做_____。图中恒星A是我们想要测量其距离的星体。B、C、D是相对比较远的恒星，在1月到7月间几乎看不出移动过，而A的相对位置在这半年里看上去却发生了变化。图中的θ角就称为_____。

三、综合题（共4题）

20．查阅资料，了解典型的恒星演化过程，并与同学们交流。

21．太阳现在处于主序星演化阶段，它主要是由电子和、氦等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程式是，该核反应每发生一次放出的核能约为，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而便太阳中的核数目减少10%，则太阳将离开主序星阶段进入巨星的演化阶段。为了简化计算，现假定太阳全部由电子和核组成。

(1)为了研究太阳演化过程，需要知道太阳的质量M。已知地球半径，地球质量，日地中心距离，地球表面处的重力加速度，试估算太阳目前的质量。（1年取）

(2)又已知地球上与太阳光垂直的每平方米面积上每秒钟得到的太阳辐射能为，试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年？（估算结果只要求保留一位有效数字）

22．简述恒星的演化过程。

23．下图是恒星质量和寿命的关系图，请估计一颗质量为太阳1.5倍的恒星能存在多久？―颗寿命约为140亿年的恒星，其质量约为太阳的多少倍？

参考答案：

1．C

2．D

3．A

4．C

5．B

6．B

7．D

8．B

9．B

10．C

11．C

12．D

13．B

14．B

15．D

16．     总星系     河外星系     太阳系     地月系     太阳     150~200

17．     超巨星     巨星     中型星     白矮星     中子星     太阳

18．     聚变          恒星     白矮星     先变小后变大

19．     视差测距法     周年视差

20．

星系碰撞造成的星云压缩和扰动也可能形成大量恒星，成年期时形成主序星，中年期时形成红巨星，超巨星。晚年到死亡以三种可能的冷态之一为终结:白矮星，中子星，黑洞。

21．(1)；(2)

22．

恒星可依据其质量分为以下两种演化过程：

一、小质量恒星：

二、大质量恒星：

在演化的过程中，恒星以内部氢核聚变为主要能源的发展阶段就是恒星的主序阶段。处于主序阶段的恒星称为主序星。主序阶段是恒星的青壮年期，恒星在这一阶段停留的时间占整个寿命的90%以上。当恒星的燃料消耗殆尽，就会变成红色巨星或超巨星，就意味着这颗恒星将要“死亡”。在恒星的演化过程中始终伴随着能量的转化和转移。

23．50亿年， 0.5倍