五、宇宙探秘（分层作业）物理新教材苏科版八年级下册

五、宇宙探秘 目录 1 一、银河系 1 二、宇宙天体的结构层次 2 三、物质世界的时空尺度 5 7 11 一、银河系 1．以下是长度单位的是（　　） A．赫兹 B．分贝 C．光年 D．千米每秒 【答案】C 【详解】光年是指光在真空中沿直线传播一年所经过的距离，是天文学中常用的长度单位；赫兹、分贝、千米每秒分别表示的是频率、声音响度及速度的单位。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．“七星连珠”，顾名思义，指的是七颗行星在夜空中排列成一条直线的壮观景象。这里的“七星”通常指的是太阳系内的水星、金星、火星、木星、土星、天王星和海王星。“七星”属于 A．恒星 B．行星 C．彗星 D．卫星 【答案】B 【详解】水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星围绕太阳公转，所以连珠的七星都属于太阳系的行星。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B 3．夏季夜空中，牛郎星与织女星分别位于银河两侧，因视觉效果被描述为“隔河相望”。根据天文学测算，二者相距14光年。光年是______单位，表示牛郎星和织女星相距______km。 【答案】 长度 【详解】[1][2]1光年是光在一年里通过的路程，所以光年是长度单位。则 牛郎星和织女星相距 4．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”，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，由带正电的原子核和绕着它转的______组成。 【答案】 ②③① 电子 【详解】[1]我们目前所认知的天体系统从高到低依次是：总星系、银河系、太阳系、地月系、地球，故从小到大的顺序是②③①。 [2]原子由原子核和绕着它转的电子组成。 二、宇宙天体的结构层次 5．破解宇宙奥秘之路；1929年，科学家从天文观测中发现，所有河外星系正在______我们银河系而去，而且离我们越远的星系退行得______，这就是说，宇宙处于普遍的______之中。 【答案】 远离 越快 膨胀 【详解】[1][2][3]1929年，美国科学家哈勃通过天文观测取得了重要发现。他发现所有河外星系都呈现出远离我们银河系的趋势。并且，经过进一步的研究和数据整理，还得出了一个关键结论：离我们越远的星系，其退行速度就越快。这一现象清晰地表明，宇宙整体上处于一种不断扩大的状态，也就是普遍的膨胀之中。 6．“长征”“天宫”“神舟”“问天”“嫦娥”……，我国一代代科学家为探索宇宙付出了巨大的努力。下列对宇宙认识正确的是（　　） A．宇宙是一个有层次的天体结构系统 B．宇宙的大小是固定的，不再改变 C．在天文学中，用“光年”作为时间单位 D．太阳是宇宙的中心 【答案】A 【详解】A．宇宙是一个有层次的天体结构系统，从地月系、太阳系、银河系，再到河外星系，层次分明，故A正确； B．宇宙处于不断膨胀的状态，它的大小不是固定的，故B错误； C．光年是指光在真空中一年内传播的距离，它是一个长度单位，不是时间单位，故C错误； D．太阳只是太阳系的中心，并不是宇宙的中心，故D错误。 故选A。 7．我国自古就有很多关于宇宙的思考和对其结构的认识。“四方上下曰宇，往古今来曰宙”，宇指的是空间，宙指的是时间，宇宙即时空。若我们有一天乘坐飞船从地球出发去探索宇宙，由近及远飞离的天体系统层级顺序是（　　） A．星系团、太阳系、银河系 B．银河系、太阳系、星系团 C．太阳系、银河系、星系团 D．太阳系、星系团、银河系 【答案】C 【详解】地球是太阳系中的行星，太阳系是离地球最近的天体系统；太阳系是银河系的一部分，银河系包含约1000亿~4000亿颗恒星，太阳系位于银河系的猎户座旋臂上；银河系属于更大的天体系统——星系团，如“本星系群”包含银河系和仙女座星系等，更大的“室女座超星系团”包含本星系群。因此乘坐飞船从地球出发去探索宇宙，由近及远飞离的天体系统层级顺序是太阳系、银河系、星系团。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．下列示意图中，能反映宇宙、银河系、太阳系之间大小关系的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】太阳是银河系中数以千亿计的恒星中的一颗，而银河系又只是浩瀚宇宙中普通的一员，可以判断宇宙>银河系>太阳系，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．小华学习了《宇宙探秘》后，有下列认识，其中错误的是（    ） A．在太阳系中，太阳是唯一的恒星 B．牛顿创立了万有引力理论 C．根据银河系的直径大约为8万光年可知，光年是时间单位 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 【答案】C 【详解】A．太阳系由太阳和围绕它运行的行星、卫星等天体组成，太阳是唯一能自行发光发热的恒星，故A正确，不符合题意； B．牛顿在1687年提出万有引力定律，解释了天体间的相互作用，故B正确，不符合题意； C．光年指光在真空中一年内传播的距离，是长度单位，约，而非时间单位。银河系直径用光年表示，正说明其是距离量度，故C错误，符合题意； D．现代宇宙学认为宇宙从大爆炸起源，具有星系、星系团等层次结构，并持续膨胀演化，故D正确，不符合题意。 故选C。 10．阅读《宇宙大爆炸》，回答下列小题。 宇宙大爆炸 宇宙由何而来？是困扰着现代物理学和天文学的一个难题。1946年，有科学家提出，宇宙起源于大约137亿年以前的一次大爆炸。大爆炸理论是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙在不断地膨胀，使物质从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸，但是科学家一直没有找到支持大爆炸理论的直接证据。 后来，科学家注意到，从我们所处的银河系观察，银河系外的星系（即河外星系）发出的光，绝大部分颜色会偏“红”，个别也有几个颜色偏“蓝”，分别称为“红移”和“蓝移”。理论分析表明，发生红移的河外星系，表示它在远离我们。蓝移则表示相应的星系在靠近我们。我们（银河系）之外的其他星系群和星系团中的星系几乎都表现出红移，而且离我们越远的星系，红移量越大。这似乎表明，绝大多数星系都在远离我们，而且离我们越远的星系，远离越快。天文学家通过反复观测，得出一条规律：河外星系远离我们的速度与它到我们的距离成正比，这条规律被称为哈勃定律，其数学表达式为，式中称为哈勃常数。哈勃定律的发现，有力支持了宇宙大爆炸学说。 根据上述材料，回答下列问题： (1)如果我们看到某个星系发出的光的颜色偏“红”，说明这个星系正在______我们。 (2)类比得出速度、密度单位的方法，可推理得出哈勃常数的单位是（　　） A．米（） B．秒（） C．米（） D．秒（） (3)若距离我们约33亿光年的“长蛇Ⅱ星系团”远离我们的速度约为，则距离我们约22亿光年的“牧夫座星系团”，远离我们的速度约为______。 【答案】(1)远离 (2)D (3) 【详解】（1）根据材料中“科学家注意到，从我们所处的银河系观察，银河系外的星系（即河外星系）发出的光，绝大部分颜色会偏‘红’，个别也有几个颜色偏‘蓝’，分别称为“红移”和“蓝移”。理论分析表明，发生红移的河外星系，表示它在远离我们”可知，如果看到某个星系发出的光颜色偏“红”（即发生红移），说明这个星系正在远离我们。 （2）由哈勃定律可得 因为速度v的单位是m/s等，距离s的单位是m，所以H的单位为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （3）由可得 因为H是一个常数，所以“长蛇Ⅱ星系团”远离我们的速度与其到我们距离的比值等于“牧夫座星系团”远离我们的速度与其到我们距离的比值，即 解得 三、物质世界的时空尺度 11．物理学研究的空间尺度从微观粒子到宇宙天体，范围非常广阔。下列物体中，空间尺度最大的是（　　） A．太阳系 B．原子 C．地球 D．电子 【答案】A 【详解】电子是原子的组成部分，原子是构成物质的微观粒子；地球是太阳系中的一颗行星，太阳系是包含地球在内的宏大天体系统。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12．纳米机器人是应用仿生学原理设计制造的，由纳米尺度部件组装的机器人。按照空间尺度由小到大排序，其中正确的是（　　） A．地球、太阳系、纳米机器人、夸克、质子 B．夸克、质子、纳米机器人、地球、太阳系 C．夸克、纳米机器人、质子、地球、太阳系 D．质子、夸克、纳米机器人、地球、太阳系 【答案】B 【详解】夸克是构成质子、中子等基本粒子的更小粒子，尺度最小；质子由夸克组成，尺度比夸克大；​ 纳米机器人由纳米尺度部件组装，尺度远大于质子；地球是行星，尺度远大于纳米机器人；太阳系包含地球等天体，尺度最大。所以按照空间尺度由小到大排序为：夸克、质子、纳米机器人、地球、太阳系。故B正确，ACD错误。 故选B。 13．小蓬复习时对知识进行梳理，下面四种知识的排序正确的是（　　） A．太阳系行星距离太阳的远近（从近到远）：水星→木星→地球→火星→金星 B．宇宙的结构层次（从小到大）：太阳系→银河系→河外星系→宇宙 C．物质的微观层次结构（从小到大）：夸克→质子（或中子）→原子核→原子→分子 D．在一个氧原子中，带负电的粒子是原子核 【答案】C 【详解】A．太阳系八大行星按照距离太阳从近到远的顺序依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。故A错误； B．宇宙的结构层次从小到大依次是地月系、太阳系、银河系、宇宙，河外星系是指在银河系以外，由大量恒星组成，但因为距离遥远，在外表上都表现为模糊的光点，与银河系处于同一级别。所以“太阳系→银河系→河外星系→宇宙”的排序中，河外星系和银河系是同一级别，故B错误； C．物质由分子构成，分子由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，质子和中子由夸克构成。所以物质的微观层次结构从小到大为夸克→质子（或中子）→原子核→原子→分子，故C正确； D．原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成，所以在一个氧原子中，带负电的粒子是电子，而不是原子核，故D错误。 故选C。 14．下列选项的物质，按空间尺度由小到大顺序排列，正确的是（   ） A．电子、原子核、分子 B．中子、电子、原子 C．原子、原子核、中子 D．太阳系、银河系、月球 【答案】A 【详解】分子是由原子组成；原子是由原子核和电子组成，原子核是由质子和中子组成，在微观世界中，原子核的尺度（约m）远小于原子的尺度（约m），分子的尺度大于原子。按基本构成和尺度比较，电子、原子核、分子是正确的由小到大顺序； 月球属于太阳系的一员，太阳系属于银河系的一员，故宏观天体的空间尺度由小到大的顺序是：月球、太阳系、银河系。故A正确，BCD错误。 故选A。 15．以下分类或排序你认为不正确的是（   ） A．按照物质的尺度由小到大的排序应该是太阳、银河系、宇宙 B．按照时间轴由远到近的发明排序应该是日晷、摆钟、原子钟 C．按照温度由低到高的排序应该是同一个人的口腔、手背、腋下 D．铁、食盐、海波属于晶体，石蜡、玻璃、沥青属于非晶体 【答案】C 【详解】A．太阳是太阳系的中心天体，太阳系属于银河系，银河系是宇宙的一部分，尺度由小到大排序应为太阳、银河系、宇宙，A正确，不符合题意； B．日晷是古代计时工具，摆钟是17世纪发明的，原子钟是20世纪发明的，按时间轴由远到近排序正确，B正确，不符合题意； C．同一个人的体温中，口腔温度约36.3 - 37.2℃，腋下温度约36 - 37℃，手背温度低于腋下和口腔温度，由低到高的正确排序应为手背、腋下、口腔，C错误，符合题意； D．铁、食盐、海波有固定熔点，属于晶体，石蜡、玻璃、沥青没有固定熔点，属于非晶体，D正确，不符合题意。 故选 C。 1．地球是太阳系中的一颗____星，太阳是银河系中的一颗____星；银河系的直径约为10万光年，说明光年是____的单位；大多数科学家认为宇宙诞生于约138亿年前的一次____。 【答案】 行 恒 长度 大爆炸 【详解】[1]地球不是光源，不能自主发光，是行星。 [2]太阳是光源，自身能够发光，是恒星。 [3]因为光年是指光在真空中一年内传播的距离，所以光年是长度单位。 [4]根据宇宙大爆炸理论可推知，宇宙诞生于距今约138亿年前的一次原始火球大爆炸。 2．已知太阳离地球大约有一亿五千万千米，光的速度大约是3×108m/s，那么你知道太阳发出的光需_______s才能到达地球。2025年3月24日的C2.6级太阳耀斑，属于较小的爆发，可能会对无线电有影响，除此之外，你还了解太阳有哪些活动，以及太阳活动对地球和人类的影响，请你列举一项：___________。 【答案】 500 见解析 【详解】[1]太阳发出的光到达地球的时间为 [2]太阳活动是太阳大气层里一切活动现象的总称。除太阳耀斑外，还有太阳黑子、日珥等。例如，太阳黑子活动会影响地球的降水和气候；太阳风（高能带电粒子流）到达地球两极时，会产生极光现象。 3．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．在原子、中子和电子中，尺度最小的是电子 B．根据银河系的直径大约为10万光年，可知光年是时间单位 C．原子的核式结构模型认为原子核占据了原子内大部分空间 D．地球和其他七大行星都绕太阳运动，说明太阳是宇宙的中心 【答案】A 【详解】A．原子是由原子核与核外电子构成，原子核由中子与质子构成，其中中子尺度远大于电子，所以在原子、中子和电子中，尺度最小的是电子。故A正确； B．光年是光在一年中通过的路程，是长度单位。故B错误； C．原子核非常小，原子核体积只占原子体积的很小一部分。故C错误； D．太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心。故D错误。 故选A。 4．对于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．电子的发现证明原子可以再分 B．银河系、地球、质子、原子核、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的 C．原子内电子、质子、中子是均匀分布的 D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，其中恒星是绝对不动的 【答案】A 【详解】A．物理学家汤姆逊发现了电子，从而揭示了原子是有结构的，即原子是可以再分的，故A正确； B．地球是太阳系中的行星之一；太阳系是处于银河系边缘的一个小星系；物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子是由原子核与核外电子构成的，所以按照尺度由大到小的顺序排列是银河系、地球、分子、原子核、质子，故B错误； C．原子是由位于中心的原子核和绕原子核高速运动的核外电子组成，所以原子内电子、质子、中子不是均匀分布的，故C错误； D．运动是相对而言的，没有任何物体是绝对不动的，选择了不同的参照物，物体的运动情况就是不同的，恒星相对于从它旁边运动过的流星而言就是运动的，故D错误。 故选A。 5．为了揭示微观世界的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。下列说法错误的是（    ） A．卢瑟福提出了原子的核式结构模型 B．汤姆孙发现了电子，表明原子不是最小的微粒 C．质子和中子是组成物质世界的最小微粒，不可再分 D．按照尺度数量级由大到小排列：银河系、太阳系、地球、原子、原子核、夸克 【答案】C 【详解】A．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故A正确，不符合题意； B．汤姆孙发现了电子，表明原子不是最小的微粒，原子是可分的，故B正确，不符合题意； C．质子和中子不是组成物质世界的最小微粒，它们由夸克组成，是可再分的，故C错误，符合题意； D．按照尺度数量级由大到小排列：银河系包含太阳系，太阳系包含地球，地球由物质组成，物质由分子、原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，质子和中子由夸克构成，所以排列顺序为银河系、太阳系、地球、原子、原子核、夸克，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．“离太阳系最近的恒星是半人马座的比邻星，它距离我们4.2光年。”由此可知（　　） A．比邻星是个黑洞 B．比邻星是银河系的成员之一 C．比邻星位于太阳与地球之间 D．目前的人类飞行器从地球飞到比邻星需要4.2年 【答案】B 【详解】A．比邻星是半人马座的一颗恒星，能自行发光，而黑洞不会发光，故A不符合题意； B．银河系包含太阳系及大量恒星，半人马座位于银河系内，因此比邻星属于银河系，故B符合题意； C．太阳与地球的平均距离约1.5×108km（约8光分），而比邻星距离地球4.2光年（约4×1013km），远大于日地距离，故C不符合题意； D．飞行器的速度远远低于光速，若飞行器速度为光速的0.1%，则飞行器从地球飞到比邻星需要的时间 远超过4.2年，故D不符合题意。 故选B。 7．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（    ） A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动 B．原子由质子和中子构成，质子和中子则由更小的夸克构成 C．电子的发现说明原子是可分的 D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，恒星是绝对不动的 【答案】C 【详解】A．哥白尼提出日心说后，地心说被推翻，且现代宇宙学认为宇宙无中心，故A错误； B．原子由原子核和电子组成，原子核由质子和中子构成，故B错误； C．汤姆逊发现了电子，说明原子还可以再分，故C正确； D．恒星并非绝对不动，例如太阳绕银河系中心运动，故D错误。 故选C。 8．人类从未停止对宇宙的探索，下列说法中正确的是（    ） A．宇宙中天体在不停地运动，其中地球是宇宙真正的中心 B．我们认识到，宇宙是一个没有层次的天体结构系统 C．现代观测发现，离我们越远的星系，远离的速度就越快，由此推断宇宙是不断膨胀的 D．太阳是银河系中数以亿计的恒星中的一颗普通恒星，恒星的位置是固定不变的 【答案】C 【详解】A．宇宙中的天体都在不停地运动，不存在宇宙的中心。地心说认为地球是宇宙的中心，但早已被证明是错误的。现代科学表明宇宙是没有中心的，故A错误； B．宇宙是有层次的天体结构系统，比如地月系是太阳系的一部分，太阳系又是银河系的一部分等，故B错误； C．现代观测发现，离我们越远的星系，远离的速度就越快，这就是哈勃定律，由此可以推断宇宙是不断膨胀的，故C正确； D．太阳是银河系中数以亿计的恒星中的一颗普通恒星，恒星也在不断地运动，并非位置固定不变，故D错误。 故选C。 9．下列为太阳系部分行星的信息。分析图表信息，推断正确的是（    ） 行星 直径（km） 与太阳的平均距离（×106km） 水星 4879 58 金星 12104 108 地球 12756 150 火星 6794 228 A．距离太阳越近的行星，其公转速度越小 B．距离太阳越近的行星，其公转速度越大 C．体积越大的行星，其公转速度越大 D．体积越大的行星，其公转速度越小 【答案】B 【详解】AB．分析图表信息，距离太阳越近的行星（水星→金星→地球→火星离太阳的距离逐渐增大，但公转速度逐渐递减，所以距离太阳越进，公转速度越大，而不是越小，故A错误，B正确； CD．分析图表信息，体积最大的地球公转速度不是最大的，体积和公转速度无关，故CD错误。 故选B。 10．阅读短文，回答问题。 太阳是离地球最近的恒星，而太阳光从太阳传播到地球也要大约八分钟的时间，仔细分析太阳光的特点，人们可以了解太阳表面的温度，太阳的组成元素以及太阳大气层里的活动现象。太阳光的传播还形成了一些特有的现象：日食和月食的形成，日食是太阳、月亮和地球在同一直线上，致使地球上的局部地方，即使是白天，也看不到太阳或只看到残缺的太阳。 请你回答下列问题： (1)“光年是指光走一年的距离”，它是一个______单位（“长度”或“时间”）； (2)分析太阳光可以了解太阳的秘密，人们可以了解太阳表面的温度，这说明太阳光可以传递__________（选填“信息”或“能量”）；太阳光从太阳传播到地球大约要用时8min，可以算出太阳到地球的距离大约是__________m； (3)发生日食时，太阳、月球和地球的位置关系是__________处于中间位置，其它的处于两端。 【答案】(1)长度 (2) 信息 (3)月球 【详解】（1）光年是指光在真空中一年时间内传播的距离，由于它描述的是一段距离，所以“光年”是一个长度单位。 （2）[1]通过太阳光了解太阳表面温度，获得了太阳表面温度的信息，说明太阳光可以传递信息。 [2]光在真空中速度，传播时间，根据，太阳到地球的距离为 （3）日食是月球位于太阳和地球中间，挡住了太阳射向地球的光形成的。 1．（2025·吉林长春·中考真题）下列物体空间尺度最小的是（　　） A．太阳 B．地球 C．月球 D．篮球 【答案】D 【详解】太阳、地球、月球都是星球，尺度较大，地球是太阳的行星，月球是地球的卫星，篮球不是星球，尺度较小，所以尺度最小的是篮球，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．（2025·山东德州·中考真题）下列物体的空间尺度从大到小排序正确的是（　　） ①人 ②银河系 ③原子核 ④地球 ⑤太阳系 A．⑤②④①③ B．②⑤④①③ C．②⑤①④③ D．⑤④②①③ 【答案】B 【详解】按空间尺度由小到大的顺序为夸克、中子、原子核、原子、分子、人、地球、太阳系、银河系。故题中物体的空间尺度从大到小排序正确的是银河系、太阳系、地球、人、原子；即排列序号为②⑤④①③，故B正确，ACD错误。 故选B。 3．（2025·江苏扬州·中考真题）对《宇宙探秘》相关内容进行梳理，图中①、②位置内容填写正确的是（   ） A．宇宙大爆炸、中国天眼 B．星系远离我们、中国天眼 C．宇宙大爆炸、开普勒望远镜 D．星系远离我们、开普勒望远镜 【答案】A 【详解】现代宇宙观核心理论是宇宙大爆炸理论，星系远离我们是证明宇宙膨胀的直接观测证据而不是理论。开普勒望远镜是早期光学望远镜，并非现代探测宇宙的核心设备。中国天眼是500米口径球面射电望远镜，是目前世界最大单口径射电望远镜，属于现代探测宇宙的前沿设备，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 4．（2024·北京·中考真题）请阅读《宇宙灯塔——脉冲星》并回答问题。 宇宙灯塔——脉冲星 截至2024年5月，有“中国天眼”之称的500m口径球面射电望远镜（FAST）发现的新脉冲星数量突破900颗，这些发现，极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。 “中国天眼”紧盯的脉冲星是什么？脉冲星是一类高速自转的天体，具有极强的磁场，它高速自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束（如图甲所示）。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一起转动，它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个脉冲信号（如图乙所示），脉冲星便以此而得名。 脉冲星具有极其稳定的自转周期（自转一圈所用的时间），部分脉冲星的自转周期约3亿年仅变化0.1ms，因此可将脉冲星作为计时基准。 脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时，会产生引力波。引力波信号极其微弱，特别是纳赫兹（Hz）引力波，难以直接观测。但是，引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化，于2023年6月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。 越来越多被发现的脉冲星，犹如宇宙中不断被点亮的灯塔，引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个________，脉冲星便以此而得名； (2)脉冲星能够作为计时基准是因为它具有________； (3)科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过，请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法，补全表格中①②的内容_________； 研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波 观测“设备” 人眼 中国天眼 探测工具 铁屑 ① 可观测证据 铁屑有规则地排列 ② 推理得到的结论 条形磁体周圆的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在 【答案】(1)脉冲信号 (2)脉冲星具有极其稳定的自转周期 (3)脉冲星，收到的脉冲星的脉冲信号发生变化 【详解】（1）根据题文可知，电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个脉冲信号。 （2）由题文可知，脉冲星具有极其稳定的自转周期（自转一圈所用的时间），部分脉冲星的自转周期约3亿年仅变化0.1ms，因此可将脉冲星作为计时基准。 （3）根据题文可知，脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波，类比铁屑研究磁场的分布；收到的脉冲星的脉冲信号发生变化，从而找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 五、宇宙探秘 目录 1 一、银河系 1 二、宇宙天体的结构层次 1 三、物质世界的时空尺度 3 4 6 一、银河系 1．以下是长度单位的是（　　） A．赫兹 B．分贝 C．光年 D．千米每秒 2．“七星连珠”，顾名思义，指的是七颗行星在夜空中排列成一条直线的壮观景象。这里的“七星”通常指的是太阳系内的水星、金星、火星、木星、土星、天王星和海王星。“七星”属于 A．恒星 B．行星 C．彗星 D．卫星 3．夏季夜空中，牛郎星与织女星分别位于银河两侧，因视觉效果被描述为“隔河相望”。根据天文学测算，二者相距14光年。光年是______单位，表示牛郎星和织女星相距______km。 4．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”，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，由带正电的原子核和绕着它转的______组成。 二、宇宙天体的结构层次 5．破解宇宙奥秘之路；1929年，科学家从天文观测中发现，所有河外星系正在______我们银河系而去，而且离我们越远的星系退行得______，这就是说，宇宙处于普遍的______之中。 6．“长征”“天宫”“神舟”“问天”“嫦娥”……，我国一代代科学家为探索宇宙付出了巨大的努力。下列对宇宙认识正确的是（　　） A．宇宙是一个有层次的天体结构系统 B．宇宙的大小是固定的，不再改变 C．在天文学中，用“光年”作为时间单位 D．太阳是宇宙的中心 7．我国自古就有很多关于宇宙的思考和对其结构的认识。“四方上下曰宇，往古今来曰宙”，宇指的是空间，宙指的是时间，宇宙即时空。若我们有一天乘坐飞船从地球出发去探索宇宙，由近及远飞离的天体系统层级顺序是（　　） A．星系团、太阳系、银河系 B．银河系、太阳系、星系团 C．太阳系、银河系、星系团 D．太阳系、星系团、银河系 8．下列示意图中，能反映宇宙、银河系、太阳系之间大小关系的是（　　） A． B． C． D． 9．小华学习了《宇宙探秘》后，有下列认识，其中错误的是（    ） A．在太阳系中，太阳是唯一的恒星 B．牛顿创立了万有引力理论 C．根据银河系的直径大约为8万光年可知，光年是时间单位 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 10．阅读《宇宙大爆炸》，回答下列小题。 宇宙大爆炸 宇宙由何而来？是困扰着现代物理学和天文学的一个难题。1946年，有科学家提出，宇宙起源于大约137亿年以前的一次大爆炸。大爆炸理论是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙在不断地膨胀，使物质从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸，但是科学家一直没有找到支持大爆炸理论的直接证据。 后来，科学家注意到，从我们所处的银河系观察，银河系外的星系（即河外星系）发出的光，绝大部分颜色会偏“红”，个别也有几个颜色偏“蓝”，分别称为“红移”和“蓝移”。理论分析表明，发生红移的河外星系，表示它在远离我们。蓝移则表示相应的星系在靠近我们。我们（银河系）之外的其他星系群和星系团中的星系几乎都表现出红移，而且离我们越远的星系，红移量越大。这似乎表明，绝大多数星系都在远离我们，而且离我们越远的星系，远离越快。天文学家通过反复观测，得出一条规律：河外星系远离我们的速度与它到我们的距离成正比，这条规律被称为哈勃定律，其数学表达式为，式中称为哈勃常数。哈勃定律的发现，有力支持了宇宙大爆炸学说。 根据上述材料，回答下列问题： (1)如果我们看到某个星系发出的光的颜色偏“红”，说明这个星系正在______我们。 (2)类比得出速度、密度单位的方法，可推理得出哈勃常数的单位是（　　） A．米（） B．秒（） C．米（） D．秒（） (3)若距离我们约33亿光年的“长蛇Ⅱ星系团”远离我们的速度约为，则距离我们约22亿光年的“牧夫座星系团”，远离我们的速度约为______。 三、物质世界的时空尺度 11．物理学研究的空间尺度从微观粒子到宇宙天体，范围非常广阔。下列物体中，空间尺度最大的是（　　） A．太阳系 B．原子 C．地球 D．电子 12．纳米机器人是应用仿生学原理设计制造的，由纳米尺度部件组装的机器人。按照空间尺度由小到大排序，其中正确的是（　　） A．地球、太阳系、纳米机器人、夸克、质子 B．夸克、质子、纳米机器人、地球、太阳系 C．夸克、纳米机器人、质子、地球、太阳系 D．质子、夸克、纳米机器人、地球、太阳系 13．小蓬复习时对知识进行梳理，下面四种知识的排序正确的是（　　） A．太阳系行星距离太阳的远近（从近到远）：水星→木星→地球→火星→金星 B．宇宙的结构层次（从小到大）：太阳系→银河系→河外星系→宇宙 C．物质的微观层次结构（从小到大）：夸克→质子（或中子）→原子核→原子→分子 D．在一个氧原子中，带负电的粒子是原子核 14．下列选项的物质，按空间尺度由小到大顺序排列，正确的是（   ） A．电子、原子核、分子 B．中子、电子、原子 C．原子、原子核、中子 D．太阳系、银河系、月球 15．以下分类或排序你认为不正确的是（   ） A．按照物质的尺度由小到大的排序应该是太阳、银河系、宇宙 B．按照时间轴由远到近的发明排序应该是日晷、摆钟、原子钟 C．按照温度由低到高的排序应该是同一个人的口腔、手背、腋下 D．铁、食盐、海波属于晶体，石蜡、玻璃、沥青属于非晶体 1．地球是太阳系中的一颗____星，太阳是银河系中的一颗____星；银河系的直径约为10万光年，说明光年是____的单位；大多数科学家认为宇宙诞生于约138亿年前的一次____。 2．已知太阳离地球大约有一亿五千万千米，光的速度大约是3×108m/s，那么你知道太阳发出的光需_______s才能到达地球。2025年3月24日的C2.6级太阳耀斑，属于较小的爆发，可能会对无线电有影响，除此之外，你还了解太阳有哪些活动，以及太阳活动对地球和人类的影响，请你列举一项：___________。 3．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．在原子、中子和电子中，尺度最小的是电子 B．根据银河系的直径大约为10万光年，可知光年是时间单位 C．原子的核式结构模型认为原子核占据了原子内大部分空间 D．地球和其他七大行星都绕太阳运动，说明太阳是宇宙的中心 4．对于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．电子的发现证明原子可以再分 B．银河系、地球、质子、原子核、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的 C．原子内电子、质子、中子是均匀分布的 D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，其中恒星是绝对不动的 5．为了揭示微观世界的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。下列说法错误的是（    ） A．卢瑟福提出了原子的核式结构模型 B．汤姆孙发现了电子，表明原子不是最小的微粒 C．质子和中子是组成物质世界的最小微粒，不可再分 D．按照尺度数量级由大到小排列：银河系、太阳系、地球、原子、原子核、夸克 6．“离太阳系最近的恒星是半人马座的比邻星，它距离我们4.2光年。”由此可知（　　） A．比邻星是个黑洞 B．比邻星是银河系的成员之一 C．比邻星位于太阳与地球之间 D．目前的人类飞行器从地球飞到比邻星需要4.2年 7．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（    ） A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动 B．原子由质子和中子构成，质子和中子则由更小的夸克构成 C．电子的发现说明原子是可分的 D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，恒星是绝对不动的 8．人类从未停止对宇宙的探索，下列说法中正确的是（    ） A．宇宙中天体在不停地运动，其中地球是宇宙真正的中心 B．我们认识到，宇宙是一个没有层次的天体结构系统 C．现代观测发现，离我们越远的星系，远离的速度就越快，由此推断宇宙是不断膨胀的 D．太阳是银河系中数以亿计的恒星中的一颗普通恒星，恒星的位置是固定不变的 9．下列为太阳系部分行星的信息。分析图表信息，推断正确的是（    ） 行星 直径（km） 与太阳的平均距离（×106km） 水星 4879 58 金星 12104 108 地球 12756 150 火星 6794 228 A．距离太阳越近的行星，其公转速度越小 B．距离太阳越近的行星，其公转速度越大 C．体积越大的行星，其公转速度越大 D．体积越大的行星，其公转速度越小 10．阅读短文，回答问题。 太阳是离地球最近的恒星，而太阳光从太阳传播到地球也要大约八分钟的时间，仔细分析太阳光的特点，人们可以了解太阳表面的温度，太阳的组成元素以及太阳大气层里的活动现象。太阳光的传播还形成了一些特有的现象：日食和月食的形成，日食是太阳、月亮和地球在同一直线上，致使地球上的局部地方，即使是白天，也看不到太阳或只看到残缺的太阳。 请你回答下列问题： (1)“光年是指光走一年的距离”，它是一个______单位（“长度”或“时间”）； (2)分析太阳光可以了解太阳的秘密，人们可以了解太阳表面的温度，这说明太阳光可以传递__________（选填“信息”或“能量”）；太阳光从太阳传播到地球大约要用时8min，可以算出太阳到地球的距离大约是__________m； (3)发生日食时，太阳、月球和地球的位置关系是__________处于中间位置，其它的处于两端。 1．（2025·吉林长春·中考真题）下列物体空间尺度最小的是（　　） A．太阳 B．地球 C．月球 D．篮球 2．（2025·山东德州·中考真题）下列物体的空间尺度从大到小排序正确的是（　　） ①人 ②银河系 ③原子核 ④地球 ⑤太阳系 A．⑤②④①③ B．②⑤④①③ C．②⑤①④③ D．⑤④②①③ 3．（2025·江苏扬州·中考真题）对《宇宙探秘》相关内容进行梳理，图中①、②位置内容填写正确的是（   ） A．宇宙大爆炸、中国天眼 B．星系远离我们、中国天眼 C．宇宙大爆炸、开普勒望远镜 D．星系远离我们、开普勒望远镜 4．（2024·北京·中考真题）请阅读《宇宙灯塔——脉冲星》并回答问题。 宇宙灯塔——脉冲星 截至2024年5月，有“中国天眼”之称的500m口径球面射电望远镜（FAST）发现的新脉冲星数量突破900颗，这些发现，极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。 “中国天眼”紧盯的脉冲星是什么？脉冲星是一类高速自转的天体，具有极强的磁场，它高速自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束（如图甲所示）。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一起转动，它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个脉冲信号（如图乙所示），脉冲星便以此而得名。 脉冲星具有极其稳定的自转周期（自转一圈所用的时间），部分脉冲星的自转周期约3亿年仅变化0.1ms，因此可将脉冲星作为计时基准。 脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时，会产生引力波。引力波信号极其微弱，特别是纳赫兹（Hz）引力波，难以直接观测。但是，引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化，于2023年6月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。 越来越多被发现的脉冲星，犹如宇宙中不断被点亮的灯塔，引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个________，脉冲星便以此而得名； (2)脉冲星能够作为计时基准是因为它具有________； (3)科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过，请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法，补全表格中①②的内容_________； 研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波 观测“设备” 人眼 中国天眼 探测工具 铁屑 ① 可观测证据 铁屑有规则地排列 ② 推理得到的结论 条形磁体周圆的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $