初中物理苏科版八年级下册宇宙探秘随堂练习题

第四节 课堂检测

一．选择题（共14小题）

1．哈勃望远镜使我们感受到宇宙的浩瀚，电子显微镜使我们认识到微观世界的深遂。关于宇宙和粒子，下列说法错误的是（  ）

A．天体之间和分子之间都存在着相互作用力 

B．用光年表示宇宙时间，用纳米量度分子大小 

C．人类对宇宙和微观世界的探索将不断深入 

D．电子绕原子核运动与地球绕太阳运动相似

2．小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后，有下列认识，其中正确的是（  ）

A．扫地时灰尘飞舞能说明分子在做无规则运动 

B．海绵容易被压缩能说明分子间有空隙 

C．扩散现象只发生在气体之间 

D．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

3．下列关于宇宙的认识正确的是（  ）

A．我们认识到，宇宙是一个有层次的天体结构系统 

B．恒星的位置是固定不变的，太阳是银河系中数以千亿计恒星中的一颗普通的恒星 

C．天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称为“红移”现象。这一现象说明星系在离我们越来越近             

D．自16世纪后，哥白尼创立了“地心说”

4．下列关于宇宙的认识正确的是（  ）

A．自16世纪后，哥白尼创立了“地心说”，牛顿创立了万有引力理论 

B．恒星的位置是固定不变的，太阳是银河系中数以千亿计恒星中的一颗普通的恒星 

C．天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称为“红移”现象。这一现象说明星系在离我们越来越近             

D．我们认识到，宇宙是一个有层次的天体结构系统

5．小瑶在学习“从粒子到宇宙”的知识后，有下列认识，其中正确的是（  ）

A．雪花漫天飞舞说明分子在做无规则运动 

B．宇宙是一个有层次的天体结构系统，太阳是宇宙的中心 

C．原子是由原子核和电子组成，其中原子核带负电 

D．汤姆孙发现了电子，卢瑟福建立了原子的核式结构模型

6．在太阳系中，地球属于（  ）

A．行星 B．恒星 C．卫星 D．彗星

7．关于宇宙的认识，下列说法错误的是（  ）

A．大多数宇宙科学家认为，宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸 

B．宇宙正在膨胀，星系正在远离我们而去 

C．地球绕太阳公转，太阳绕银河系公转，银河系绕着比它更大的超星系团公转 

D．在太阳系中，太阳是恒星，地球是卫星

8．下列各项排列中，按照尺度的数量级由大到小的是（  ）

A．银河系、地球、原子、分子 

B．太阳系、银河系、生物体、分子 

C．太阳系、地球、电子、分子 

D．银河系、地球、分子、原子

9．有四种物质：①细胞，②电子，③原子，④质子。按从大到小排列的顺序是（  ）

A．①②③④ B．①③④② C．②①④③ D．②④③①

10．下列尺度最小的是（  ）

A．银河系 B．太阳系 C．地月系 D．总星系

11．PM2.5指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。是造成雾霾天气的主要原因之一。把它和电子、原子核、分子等粒子一起按照空间尺度由大到小排序。以下排列正确的是（  ）

A．PM2.5 分子 原子核 电子 

B．电子 原子核 分子 PM2.5 

C．分子 PM2.5 原子核 电子 

D．分子 原子核 PM2.5 电子

12．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，是造成雾霾天气的主要原因之一。把它和电子、原子等一起按照空间尺度由大到小排序，以下排列正确的是（  ）

A．原子   PM2.5  电子 B．PM2.5  电子   原子 

C．PM2.5  原子   电子 D．电子   原子   PM2.5

13．下列微粒按从大到小的顺序排列正确的是（  ）

A．原子、原子核、质子、电子 

B．分子、电子、质子、原子 

C．原子核、电子、质子、分子 

D．分子、原子、电子、原子核

14．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、太阳系、地球、生物体、分子、原子核、电子 

B．太阳系、银河系、地球、生物体、原子核、分子、电子 

C．银河系、太阳系、地球、生物体、原子核、分子、电子 

D．太阳系、银河系、地球、生物体、分子、原子核、电子

二．填空题（共10小题）

15．关于宇宙的起源，大多数科学家都认定：宇宙诞生于约137亿年前的一次大爆炸。其重要的证据之一是天文学家发现星系的光谱向长波方向偏移，称之为“谱线     ”现象，说明星系在     我们而去，宇宙空间还在继续膨胀。

16．“天琴计划”是我国探测引力波的重大工程，目前人类探测到的“引力波”来源于两个黑洞的合并，这种波以相当于 3 个太阳质量的巨大能量释放出来，传播向广袤的宇宙。据此，引力波与声波相比，其相同点是     ；不同点是     。

17．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。

18．如图所示，当黏有小金属粒的气球膨胀时，任一小金属粒周围的其他金属粒子都在相互     （远离/靠近），这个实验可模拟     （分子的运动/宇宙的膨胀）。

19．公元2世纪，古希腊天文学家托勒玫提出以     为中心的“地心说“。16世纪初，波兰天文学家哥白尼创立以     为中心的“日心说”。现代人认识到，宇宙是一个有     的天体结构系统。

20．请根据下列物体尺度的大小：原子、电子、生物体、太阳系、地球，按照从小到大的顺序排列：     、原子、生物体、     、太阳系。

21．位于贵州省的500米口径球面射电望远镜FAST被誉为“中国天眼”，于2016年9月25日落成启用。是世界最大单口径的射电望远镜，该望远镜将帮助科学家进一步探索宇宙。我们已知的天体中①银河系②地球③太阳系按从小到大的顺序排列，依次为     （填序号）。而原子的结构与太阳系很相似，由带正电的     和绕着它转的     组成。

22．在银河系、宇宙、太阳系中尺度最大的是     。在由同种物质组成的固态、液态和气态中，分子间作用力最小的是     。

23．在银河系、宇宙、太阳系中尺度最大的是     。同种物质在固态、液态气态中，分子间作用力最小的是     。

24．在地球、宇宙、太阳系、夸克中，尺度最大的是     ；尺度最小的是     。

三．解答题（共8小题）

25．如图所示，银河系是由群星和弥漫物质集合成的一个庞大天体系统。银河系发光部分的直径约7×104L．y．，最大厚度约为1×104L．y．，像一个中央凸起四周扁平的旋转铁饼。银河系中有大约2×1011颗恒星，太阳只是银河系中的一颗普通恒星。恒星彼此之间相距很远。离太阳最近的比邻星也有4.3L．y．之遥。太阳也是一个发光星体，它实质上是一个热气体（严格说是等离子体）球，由里向外分别为太阳核反应区、通讯卫星对流层、太阳大气层。

（1）L．y．是表示     （选填“时间”、“温度”、“质量”、“密度”或“长度”）的单位。

（2）地面上的物质通常是以     、     、      三种状态存在，而太阳上的物质通常是以     态存在的。

（3）若银河系发光部分的体积约为4×1012（L．y。）3，则银河系中恒星的密度为      颗/（L．y。）3。

26．根据材料内容完成下列问题

瑞典皇家科学院2017年10月3日宣布，将2017年诺贝尔物理学奖授予科学家雷纳•韦斯、巴里•巴里什和基普•索恩，以表彰他们为“激光干涉引力波天文台”（LIGO）项目和发现引力波所作的贡献。

引力波是一种时空涟漪，能在宇宙中肆意传播，如同石头丢进水里产生的波纹。百年前爱因斯坦在广义相对论中预言了引力波的存在，但他认为引力波难以被探测到，因为相关信号非常微弱。

想探测到引力波，要测量到多精密的程度呢？LIGO需要测到原子核直径千分之一长度的变化。而在此之前，人类能测量长度的最好水平，也就是可以测到原子核直径。

此次探测到的引力波频率分布在几十赫兹到几千赫兹之间，它由 10 亿光年外的两个黑洞相撞产生，有大约3个太阳的质量瞬间变成了能量，而这份巨大的能量挤压了空间，产生了稍许扭曲，以至于让距离这个事件发生地 10 亿光年远的地球，产生了一个空间上大约是原子核直径千分之一的压缩效果。

这就是引力波探测器要探测到的最终目标。

根据短文中的内容可知：

（1）引力波的传播     介质；（“需要”或“不需要”）

（2）引力波的频率     人类的听觉范围内；（“在”或“不在”）

（3）由文中内容可知，光年是     单位。（“时间”或“距离”）

27．1920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0.21角秒的速度膨胀，当时的视角为180角秒。似乎巧合的是，我国在宋代至和元年（公元1054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1054年我国观测到的那颗“客星”爆发后形成的？

28．2016年9月，由我国自主设计的世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜（简称FAST）在我省平塘县成功建成，如图所示，这一堪称超级“天眼”的建成，为人类探索宇宙深处的奥秘增添了又一“利器”，若你是这个“天眼”的操控者，你最想通过它去发现宇宙中的什么奥秘？（写出两条即可）

29．阅读《探索微观世界》回答问题。

探索微观世界

世上万物都是由分子、原子等组成的，科学家们探索微观世界的历程是从电子的发现开始的。

1897 年，英国科学家汤姆孙通过阴极射线实验找到一种比氢原子还要小得多的带负电的粒子，推断这种带负电的微小粒子是组成各种物质的原子中的一种粒子，人们后来把它叫作电子。电子的发现打破了自古以来认为的原子是不可再分的物质观，开启了人类探索原子世界的大门，汤姆孙也因此获得了1906 年诺贝尔物理学奖。汤姆孙发现电子，在客观上是由于高真空技术的发展，在主观上与他敢于突破传统观念、勇于承认原子的可分性有重大关系。人们从电子发现的历史认识到：发现的最大困难之一，在于摆脱一些传统观念。

电子带负电，而原子是不显电性的，因此那另外一些物质一定带有正电荷。那么，原子中带正电荷的那些物质是怎样的呢？在汤姆孙发现电子之后，对于原子中正、负电荷如何分布的问题，科学界出现了许多见解，其中比较引人注意的是汤姆孙本人提出的一种原子模型。他认为原子中的正电荷均匀分布在整个原子内，而电子则嵌在其中，这就是著名的“枣糕模型”。1909年卢瑟福和他的学生用α粒子轰击金箔时观察到了散射现象，但用汤姆孙的原子模型无法解释，1911年卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，认为在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。

1919 年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现了带正电的质子。1932 年，卢瑟福的学生查德威克发现了不带电的中子。由此确定了原子核就是由质子和中子组成的。

那么质子、中子这些粒子是否也具有复杂的内部结构呢？1964 年，美国物理学家盖尔曼提出了夸克模型，认为质子、中子等是由夸克组成的。夸克是否还可以再分？科学家们对物质微观结构的研究并没有停止。

根据上述材料，回答下列问题：

（1）从原子到夸克，各种微观粒子按照空间尺度从大到小排列为原子、原子核、     、夸克。

（2）下列说法中正确的是     。（至少有一个选项正确）

A．科学家们研究微观世界通常是根据观察到的现象，提出一种模型的猜想，收集证据证实猜想，从而弄清物质的内部结构

B．电子的发现说明原子核可再分，电子所带负电荷数与质子所带正电荷数相等，物体对外不显电性

C．原子核式结构模型的实验基础是α粒子散射实验

D．汤姆孙发现质子，从而揭示了原子是可再分的

（3）请根据文中对汤姆孙“枣糕模型”的描述，画出该原子模型的示意图。

30．阅读《从宏观到微观》回答问题题。

从宏观到微观

仰望星空，群星闪耀，宇宙到底有多大呢？目前人类利用哈勃望远镜所观测到的空间最远已达1026ly的宇宙深处。宇宙中有数十亿个星系，银河系只是这数十亿星系中的一个。银河系中的太阳系是由太阳与围绕它运行的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等组成。

我们周围的世界是由物质构成的，目前科学家们对物质世界的探索已到达10﹣17m的微观领域，且经历了漫长的过程。公元前，古希腊哲学家德谟克利特曾对他的学生说道：﹣你们看见远处那片树林了吗？由这里望去，它像一堵密不透风的绿墙。但走近一看，穿过它并不困难，它表面上是一堵坚硬的绿墙，其实是树干和枝叶编成的疏网…正像绿墙是由树干和枝叶组成似的，大自然的万物都由看不见的微小粒子﹣﹣原子构成。‖19世纪初道尔顿提出了真正科学的原子学说。19世纪70年代，人们通过对气体放电现象进一步研究发现了阴极射线。19世纪90年代，汤姆孙发现了阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成，这种粒子就是﹣电子‖，这说明了原子是可分的。20世纪初，卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，即原子的中心是带正电的原子核，占很小的体积，但其密度很大，几乎集中了原子的全部质量；带负电的电子在不同的轨道上绕着原子核运动，就像地球绕着太阳运动一样。之后，科学家在探索物质结构的历程中发现原子核是由质子和中子构成的，质子带正电，中子不带电。20世纪60年代，科学家发现质子和中子都是由被称为﹣夸克‖的更小的粒子组成的。自20世纪中叶起，人类为了探索微观世界的奥秘，制造了各种类型的加速器，又发现了μ子，π介子、K介子、Λ超子、Σ超子及τ子等400余种粒子，这些粒子是比原子核更深层次的物质存在形式。 我们周围的世界是由物质构成的，目前科学家们对物质世界的探索已到达10﹣17m的微观领域，且经历了漫长的过程。公元前，古希腊哲学家德谟克利特曾对他的学生说道：﹣你们看见远处那片树林了吗？由这里望去，它像一堵密不透风的绿墙。但走近一看，穿过它并不困难，它表面上是一堵坚硬的绿墙，其实是树干和枝叶编成的疏网…正像绿墙是由树干和枝叶组成似的，大自然的万物都由看不见的微小粒子﹣﹣原子构成。19世纪初道尔顿提出了真正科学的原子学说。19世纪70年代，人们通过对气体放电现象进一步研究发现了阴极射线。19世纪90年代，汤姆孙发现了阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成，这种粒子就是﹣电子‖，这说明了原子是可分的。20世纪初，卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，即原子的中心是带正电的原子核，占很小的体积，但其密度很大，几乎集中了原子的全部质量；带负电的电子在不同的轨道上绕着原子核运动，就像地球绕着太阳运动一样。之后，科学家在探索物质结构的历程中发现原子核是由质子和中子构成的，质子带正电，中子不带电。20世纪60年代，科学家发现质子和中子都是由被称为﹣夸克‖的更小的粒子组成的。自20世纪中叶起，人类为了探索微观世界的奥秘，制造了各种类型的加速器，又发现了μ子，π介子、K介子、Λ超子、Σ超子及τ子等400余种粒子，这些粒子是比原子核更深层次的物质存在形式。

人类对自然界的认识永无止境，探索永不停止，微观世界的神秘面纱还有待于人们去揭开。

 请根据上述材料，回答下列问题：

（1）下列各项排列中，按照尺度的数量级由大到小排列的是     。（选填选项前的字母，只有一个选项正确）

A．银河系、地球、原子、太阳系 B．太阳系、银河系、生物体、原子

C．太阳系、地球、电子、原子 D．银河系、地球、原子、原子核

（2）自从汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子的内部结构，科学家提出了许多原子结构的模型，如图中所示的三种模型中与核式结构模型最为相似的是     。（选填选项前的字母，只有一个选项正确）

（3）上述文章中，德谟克利特给他的学生讲解时所说的话，体现了一种常用的物理学方法，以下研究过程采用了这种方法的是     。（选填选项前的字母，只有一个选项正确）

A．探究“电流与电阻的关系”时，通过调节滑动变阻器使不同电阻两端电压保持不变

B．把路程和通过这段路程的时间的比值定义为速度

C．水压使水管中形成水流，类似的电压使电路中形成电流。

31．在地球、宇宙、太阳系中尺度最大的是     。组成原子的质子、中子、电子中带负电的是     ，建立了原子核式结构模型的科学家是     。

32．阅读材料，回答问题。

物理学不同研究对象的尺度

根据所提供的材料选取：

（1）能够用肉眼看到的研究对象是：     ；

（2）不能够用肉眼看到的研究对象是：     。