第五章 宇宙和粒子（单元复习讲义）物理新教材鲁科版（五四学制）八年级上册

第五章 宇宙和粒子 复习要点 1. 人类宇宙观的演进：盖天说→地心说→哥白尼日心说（16世纪）→牛顿经典力学与万有引力→爱因斯坦广义相对论（1915年，标志现代宇宙学诞生）。 2. 宇宙的尺度层级：太阳系→银河系→河外星系→星系团（星系群）→总星系。 3. 太阳系八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，共携 200 多颗天然卫星。 4. 银河系：有 1000 亿颗以上恒星，直径约 10 万光年、最大厚度约 1 万光年；太阳只是其中一颗普通恒星。 5. 大爆炸宇宙模型：1929 年哈勃发现河外星系都在远离我们、越远速度越大（宇宙膨胀），1948 年提出大爆炸学说；黑洞是大质量恒星衰亡塌缩形成、连光都无法逃脱的天体。 6. 人类探索太空里程碑：1957 苏联第一颗人造卫星；1961 加加林首次环绕地球；1969 阿姆斯特朗登月；1970 我国“东方红一号”；2003 杨利伟乘“神舟五号”完成我国首次载人航天飞行。 7. 中国航天成就：“嫦娥四号”首次登陆月球背面（2019）、“嫦娥五号”带回 1731 g 月壤（2020）、“天问一号”与“祝融号”火星车（2021）、“羲和号”开启探日时代、“中国天眼”FAST（500米口径球面射电望远镜，南仁东领衔建成）。 8. 微观世界：物质由大量分子、原子或离子构成；原子数量级 10⁻¹⁰ m；原子由原子核和电子组成，原子核集中原子 99% 以上的质量，由质子和中子组成，质子、中子由夸克组成。 复习重难点 重点：了解人类对宇宙的认识过程和宇宙的尺度结构层次；物质的构成（分子、原子、离子）及原子结构；人类对微观世界认识的发展历程。 难点：宇宙大爆炸说和黑洞；原子结构模型的演变及微观粒子尺度的理解。 要点 认识宇宙 1.我国古代关于宇宙结构的思考 “盖天说” 认为，地球是 平 的，日月星辰在大气中运行，上方扣着巨大的 圆形 穹顶。 2.16 世纪，天文学家哥白尼用 “ 日心说 ” 推翻了影响人类一千多年的 “地心说”。 3.宇宙由近及远可分为 太阳系 、 银河系 、河外星系、星系团、总星系。 4.太阳系中距离太阳由近及远的八大行星依次是水星、 金星 、 地球 、火星、 木星 、土星、天王星和海王星。 5.当今世界对宇宙起源问题研究的主流学说是 宇宙大爆炸学说 。 要点速测 1．（25-26八年级上·广东珠海·开学考试）下列图示中，能正确反映太阳系、银河系、宇宙三者之间大小关系的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】宇宙包含银河系，银河系包含太阳系，故三者从小到大的顺序为太阳系、银河系、宇宙。故选B。 2．在探索宇宙过程中，_________（选填“托勒密”或“哥白尼”）创立了“日心说”。如图所示，向粘有金属小颗粒的气球中打气时，任一金属小颗粒与周围的其他小颗粒都相互远离；同理，我们观察到所有的星系正在远离我们而去，我们就会得出宇宙正在_________（选填“膨胀”或“收缩”）的结论。 【答案】 哥白尼 膨胀 【详解】[1][2]在探索宇宙过程中，哥白尼创立了“日心说”，认为太阳是宇宙的中心；研究表明，我们观察到所有的星系正在远离我们而去，于是得出宇宙正在膨胀的结论。 3．请依据下表中太阳系行星的相关数据和图2中行星的等比例缩略图，回答问题： 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 直径（千米）约 5000 12000 12750 7000 140000 120000 52000 50000 表面状况 环形坑+岩土 岩土+云 岩土＋水＋云 环形坑＋岩土 液态＋大气层 液态＋大气层 气态 气态 （1）根据表中数据可以发现：图2中的______是我们的家园（选填相应序号）； （2）根据表中数据可以发现：水星、金星、地球和火星的表面状况有相同的共同点：是______，这四颗行星叫做______。（选填“远日行星”、“巨行星”或“类地行星”） 【答案】 ⑤ 都有岩土 类地行星 【详解】（1）[1]根据表中数据可以发现：地球的直径为12750千米，排第5位，所以图2中的⑤是我们的家园。 （2）[2][3]类地行星是以硅酸盐石作为主要成分的行星，地球所在的太阳系有四颗类地行星：水星、金星、地球和火星。 要点 探索太空 1.开启了人类进入太空的航天时代的事件:1957年10月,苏联发射人类历史上的第一枚现代运载火箭。 2.太空探索的方面: 建设空间站 、探索月球、探测火星 等,而今已进入 深空 探索时代。 3.成就:“ 神舟 ”飞天、“嫦娥”奔月、“ 祝融 ”探火、“羲和”逐日、“天宫”遨游太空等。 要点速测 1．（25-26八年级上·安徽淮南·期中）2025年全国科普日活动的主题是“科技改变生活，创新赢得未来”。2025年10月31日，我国成功发射载人飞船，并与中国空间站天和核心舱成功对接。该飞船的名称和序号为（   ） A．长征二十一号 B．神舟二十一号 C．天舟九号 D．北斗三号 【答案】B 【详解】2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，并与中国空间站天和核心舱成功对接，标志着2025年载人航天发射任务圆满收官，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．“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。 3．第一颗由两岸天文爱好者共同发现的彗星—鹿林彗星，经过地球附近之后逐渐远离太阳系，将永远从太阳系消失。通过研究，鹿林彗星每秒散发出将近3.6吨水。下列关于鹿林彗星的说法正确的（    ） A．它是太阳系的一颗行星 B．它是地球的一颗卫星 C．它的组成成分中含有冰 D．它绕日公转的周期为76年 【答案】C 【详解】AB．彗星只是由冰粒和尘埃组成的天体，它不属于行星更不是地球的卫星，故AB错误； C．由题“每秒散发出将近3.6吨水”可知，该彗星中应含有水分。由题意可推知，彗星远离太阳系时，离太阳越远温度越低，水分可能是以冰的形式存在的，即它的组成成分中含有冰。故C正确； D．不同的彗星周期不同，哈雷彗星的周期为76年，由“将永远从太阳系消失”可知，鹿林彗星的周期不是76年，故D错误。 故选C。 要点 微观世界 1.《墨子》中的 “端” 即物质的最小单位，有了 原子 的意义，体现了我国古人对物质构成的认识。 2.古希腊哲学家认为宇宙间存在微小实体，称为 原子 ，含义为 “不可分割的东西”。 3.现在人们认识到物质是由大量 分子 、原子或离子构成的；分子是由 原子 构成的。 4.原子的数量级为 10-10 m；19 世纪末期，英国科学家汤姆孙发现了比原子更小的微粒 电子 。 5.原子结构模型的演变经历了道尔顿原子论、汤姆孙 “ 葡萄干布丁 ” 模型、卢瑟福 原子结构核式 模型、玻尔原子结构模型及量子力学模型。 6.质子和中子由 夸克 组成；原子、原子核、电子、质子、中子、夸克统称为 微观粒子 ，简称粒子。 要点速测 1．下列关于物质结构和运动的说法中正确的是（   ） A．原子核带正电，核外电子带负电 B．构成固体的一定是分子 C．构成液体的一定是原子 D．原子核是单一粒子不可再分 【答案】A 【详解】A．原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，因此原子核带正电；核外电子带负电，故A正确；   B．构成固体的微粒不一定是分子，例如金属固体由原子直接构成，故B错误；    C．液体不一定由原子构成，如水是液体，由水分子构成，故C错误；    D．原子核可再分为质子和中子，质子、中子还可进一步分为夸克等，并非单一不可再分的粒子，故D错误。 故选A。 2．物质世界多姿多彩，以下与物质微观结构有关的说法中正确的是（     ） A．巨大的天体是由分子或原子组成的，而灰尘不是 B．如果把原子比作足球场，那么原子核的体积就相当于在足球场中央放了一个绿豆 C．分子的直径数量级大都是0.1μm左右 D．原子是由质子和核外电子组成的，质子带正电，核外电子带负电 【答案】B 【详解】A．一切宏观物体均由分子或原子构成，灰尘属于宏观物体，同样由分子或原子组成，故A错误； B．原子核体积远小于原子总体积，二者尺度比例与足球场和绿豆的尺度比例匹配，故B正确； C．分子直径数量级为，远小于0.1μm，故C错误； D．原子由原子核和核外电子组成，质子是原子核的组成部分，故D错误。 故选B。 3．（26-27九年级上·全国·课后作业）《庄子·天下》中有这样的论述：“一尺之捶，日取其半，万世不竭。”其意是物质是无限可分的。常见的物质是由_______、原子构成的。窗台上细小的灰尘和空气中极小的水珠________（选填“是”或“不是”）分子。 【答案】 分子 不是 【详解】[1]根据初中物理课内知识，常见的物质由分子、原子构成。 [2]分子的尺度极小，无法用肉眼直接观察到，窗台上的细小灰尘、空气中的极小水珠都是肉眼可见的宏观物体，它们由大量分子聚集而成，并非单个分子。 难点 原子模型演变 人类对"物质由什么构成"的探索经历了"猜想—实验—修正"的漫长过程，原子模型的每一次演变，都建立在新实验事实的基础上。 时间 科学家 模型名称 主要观点 古代 德谟克利特等 古代原子论（猜想） 物质由不可再分的微小粒子"原子"构成，只是哲学思辨，无实验依据 1803年 道尔顿 实心球模型 原子是坚硬的、不可再分的实心球体，是组成物质的最小微粒 1897年 汤姆孙 发现电子 用阴极射线实验发现了带负电的电子，说明原子内部还有更小的结构，原子可以再分 1904年 汤姆孙 枣糕模型（葡萄干布丁模型） 原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣（葡萄干）一样镶嵌其中 1911年 卢瑟福 核式结构模型（行星模型） 原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在中心很小的原子核上，电子在核外绕核运动 1913年 玻尔 轨道（壳层）模型 电子只能在某些特定的、分立的轨道上绕核运动，不能在任何轨道上随意运动 20世纪20年代 海森堡、薛定谔等 电子云模型（量子力学模型） 电子没有确定的运动轨道，只能用"电子云"描述电子在核外某处出现的机会大小 演变线索一句话概括 道尔顿"实心球"（不可分）→ 汤姆孙"枣糕"（发现电子，原子可分）→ 卢瑟福"核式"（有核，核外空荡）→ 玻尔"轨道"（电子分层）→ 现代"电子云"（无固定轨道）。 难点 原子核式结构模型 1. 1911 年卢瑟福在 α 粒子散射实验的基础上提出，也叫"行星模型"。 2.模型的基本内容 （1）组成：原子由居于中心的原子核和绕核运动的核外电子组成。 （2）原子核：位于原子中心，带正电，体积很小，但集中了原子的几乎全部质量。 （3）核外电子：带负电，在原子核外高速运动；电子绕核运动所需的向心力由原子核的吸引力提供。 （4）电中性：原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，所以整个原子对外不显电性（呈电中性）。 3. α粒子散射实验现象分析（由现象推结构） 实验现象 推理结论 绝大多数 α 粒子方向不变 原子内部绝大部分是空的，α 粒子几乎不受力地穿过 少数 α 粒子发生较大偏转 原子中心存在带正电的区域，使 α 粒子受到排斥力而偏转 极少数 α 粒子被反弹回来 原子中心有一个体积很小、质量很大、带正电的原子核 考点 物质的构成 ▌例1 （25-26九年级上·全国·课前预习）常见的物质是由______组成的，分子由______构成。原子由原子核和______构成，原子核由______和______构成，而构成原子核的微粒又是由更小的、被称为______的粒子构成的。 【答案】 大量分子 原子 电子 质子 中子 夸克 【详解】[1][2][3]根据物理常识可知，常见的物质都是由大量分子组成的，分子由原子构成，原子由核外电子和原子核构成。 [4][5][6]20世纪初，科学家发现，原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在绕核运动，后来研究又发现，原子核是由更小的粒子，即质子和中子组成的，而质子和中子也还有更小的精细结构，它们又是由夸克组成的。 解题要点： 物质由大量分子、原子或离子构成；分子由原子构成。 ▌迁移练1-1 关于物质的组成，下列说法中错误的是（   ） A．常见物质都是由分子、原子组成的 B．原子不能再分 C．分子由原子组成 D．原子由原子核和电子组成 【答案】B 【详解】A．常见物质都是由分子、原子组成的，故A正确，不符合题意； BD．原子由位于中心的原子核和核外电子组成，故D正确，不符合题意，B错误，符合题意； C．分子是由原子组成的，故C正确，不符合题意。 故选B。 ▌迁移练1-2 《庄子·天下》中有“一尺之棰，日取其半，万世不竭”的说法，其指物质是无限可分的，现代物理学认为常见的物质是由______构成的；如图甲、乙分别是太阳系模型和原子结构模型的示意图，若将太阳系类比为原子结构，太阳相当于原子结构中的______。 【答案】 分子、原子等 原子核 【详解】[1]现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子等构成的。 [2]太阳处于太阳系中央，八大行星绕其高速运转。原子中原子核处于中间，核外电子绕其高速运动。所以若将太阳系类比为原子结构，太阳相当于原子结构中的原子核。 考点 原子的结构 ▌例2 （25-26九年级下·全国·课后作业）如图所示，是锂原子的结构示意图。锂原子有__________个质子，有__________个电子。锂原子对外__________（选填“显”或“不显”）电性。 【答案】 3 3 不显 【详解】在锂原子结构示意图中，居于中心的是原子核，原子核由质子和中子组成，质子带正电、中子不带电，一个质子带一个单位的正电荷；图中原子核带3个单位的正电荷，说明有3个质子。 由图可知，锂原子的外层有3个电子，每个电子带1个单位的负电荷，3个电子带3个单位的负电荷。 在锂原子中，原子核带3个单位的正电荷，核外电子带3个单位的负电荷，整个原子对外不显电性。 解题要点： ▌迁移练2-1 （25-26九年级下·全国·课后作业）下列说法正确的是（     ） A．原子是由分子组成的 B．原子由中子和核外电子组成 C．原子核由质子和电子组成 D．通常情况下，整个原子呈电中性 【答案】D 【详解】A．物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，故A错误； B．原子是由原子核和核外电子组成的，故B错误； C．原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，故C错误； D．原子核带正电、核外电子带负电，整个原子呈电中性， 故D正确。 故选D。 ▌迁移练2-2 如图1所示，是α粒子散射实验示意图。1909年，著名科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，结果发现，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数的α粒子偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 （1）根据实验现象，卢瑟福提出，“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这个“很小的结构”指的是______； （2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，下列有关该现象的解释中合理的是______； A．原子的质量是均匀分布的       B．原子内部绝大部分空间是空的 （3）卢瑟福根据实验现象，经过想象、类比建立了类似行星绕日的______模型。这种方法叫______（选填“控制变量”或“建构模型”）法； （4）根据以上的现象分析，以氢原子为例，正确的模型是图2中的______。 【答案】 原子核 B 核式结构 建构模型 C 【详解】（1）[1]绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数的α粒子偏转超过90°，说明原子的质量主要集中在原子核上，这里的“很小的结构”指的是原子核。 （2）[2]原子核外有一个非常大的空间，使绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明原子内部绝大部分空间是空的，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[3][4]著名科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验现象，经过想象、类比建立了类似行星绕日的原子核式结构模型，这种方法在物理学研究中叫建构模型法。 （4）[5]原子是由原子核和核外电子构成的，原子核体积很小、质量大，原子核外有一个非常大的空间，核外电子围绕原子核作高速运动，故C正确，ABD错误。 故选C。 考点 空间尺度排序 ▌例3 纳米机器人的研制属于“分子纳米技术”的范畴。把纳米机器人和下列微观粒子及天体按照空间尺度由小到大排序，其中正确的是（     ） A．银河系  太阳系  地球  纳米机器人  夸克 B．夸克  纳米机器人  地球  太阳系  银河系 C．夸克  纳米机器人  银河系  太阳系  地球 D．银河系  地球  太阳系  夸克  纳米机器人 【答案】B 【详解】夸克是构成质子、中子的更小微观粒子，尺度最小；纳米机器人是由大量分子构成的纳米级物体，尺度远大于夸克。 地球是太阳系的行星，太阳系是银河系中的一个恒星系，因此尺度关系为：地球<太阳系<银河系。 综上，按空间尺度由小到大正确排序为：夸克、纳米机器人、地球、太阳系、银河系。 故选B。 解题要点： 由小到大的空间尺度排序：夸克＜质子＜原子＜分子＜水滴＜月亮＜地球＜太阳＜太阳系＜银河系。 ▌迁移练3-1 （2026·吉林长春·中考真题）下列物体中空间尺度最大的是（     ） A．月球 B．地球 C．太阳 D．银河系 【答案】D 【详解】天体空间尺度关系为：月球是地球的卫星，尺度小于地球；地球是太阳系的行星，尺度小于太阳；太阳是银河系中的普通恒星，银河系包含数千亿颗类似太阳的恒星，尺度远大于太阳，即尺度排序为银河系>太阳>地球>月球。故选D。 ▌迁移练3-2 按照物质世界主要物体的大致尺度从小到大顺序，排列正确的是（     ） A．原子核、质子、原子、分子、生物体、地球、太阳系、银河系 B．夸克、原子核、原子、分子、生物体、地球、太阳系、银河系 C．夸克、原子、质子、分子、生物体、地球、银河系、太阳系 D．原子核、原子、中子、分子、生物体、地球、银河系、太阳系 【答案】B 【详解】物质世界从微观到宏观，大致尺度从小到大的正确顺序为：夸克（构成质子、中子）→原子核（由质子和中子构成）→原子（由原子核和核外电子构成）→分子（由原子构成）→生物体→地球→太阳系→银河系（太阳系是银河系的一部分，尺度小于银河系）。 故选B。 基础达标 1．地球位于宇宙的中心，太阳、月亮、水星、金星等都绕着地球转，这种思想的实质是 A．地心说 B．日心说 C．哥白尼的观点 D．牛顿万有引力定律 【答案】A 【详解】地球位于宇宙的中心，太阳、月亮、水星、金星等都绕着地球转，这种思想把地球作为宇宙的中心，故称为地心说，答案选A． 2．如图所示是锂 （Li）原子结构示意图，锂原子中（     ） A．质子数大于电子数 B．质子数等于电子数 C．整个原子显负电 D．整个原子显正电 【答案】B 【详解】AB．由原子结构示意图可知，原子核内质子数为3，核外电子数为3，质子数等于电子数，故A不符合题意，B符合题意； CD．原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，电性相反，整个原子不显电性，故CD不符合题意。 故选B。 3．（2026·江苏徐州·中考真题）卢瑟福提出的原子核式结构模型和行星绕日类似。原子核式结构模型中和行星对应的是（     ） A．电子 B．质子 C．中子 D．原子核 【答案】A 【详解】卢瑟福的原子核式结构模型认为，原子的中心是体积很小、质量很大的原子核，带负电的电子在核外空间绕着原子核高速运动；而行星绕日模型里，质量很小的行星围绕中心的太阳运转。二者类比时，太阳对应原子核，和行星对应的是核外的电子。 故选A。 4．（2026·江苏南京·模拟预测）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．宇宙是有层次的天体结构系统，它是有起源、膨胀和演化的 B．卢瑟福发现了电子，从而说明原子是可分的 C．原子、电子、原子核是按空间尺度由大到小排列的 D．质子、中子和电子像行星绕太阳一样绕原子核运动 【答案】A 【详解】A．根据宇宙大爆炸理论，宇宙是一个有层次的天体结构系统（从行星、太阳系到银河系、河外星系），且它有起源于奇点的大爆炸、持续膨胀并不断演化的过程，故A正确； B．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型；而电子是由汤姆生发现的，故B错误； C．空间尺度从大到小的正确排列是：原子＞原子核＞电子，故C错误； D．电子在原子核外绕核高速运动，质子和中子位于原子核内，故D错误。 故选A。 5．（25-26八年级下·全国·单元测试）太阳是太阳系中唯一的恒星，从离太阳最近的行星向外数，太阳系中的八大行星依次为水星、______、地球、火星、木星、土星、天王星、_______。 【答案】 金星 海王星 【详解】[1][2]太阳系八大行星从离太阳最近的行星向外数，正确顺序为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 6．（25-26八年级下·江苏镇江·期末）人类对宇宙的探索一直没有停止，科学家们在人类认识宇宙的过程中做出了卓越贡献。十六世纪，哥白尼在长期天文观测和计算的基础上，质疑“地心说”，提出了“___________”；太阳是“银河系中”众多的___________星之一；现代观测发现，星系都在相互远离，由此推断宇宙在不断___________。 【答案】 日心说 恒 膨胀 【详解】哥白尼在长期天文观测和计算的基础上，质疑“地心说”，提出了日心说；太阳自身可以发光发热，属于恒星范畴，是银河系内众多恒星中的一员； 依据星系都在相互远离的观测现象，可推断宇宙处于不断膨胀的状态。 7．（25-26八年级下·全国·课后作业）在银河系、宇宙、太阳系中，尺度最大的是__________。人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫做第一宇宙速度，其大小为_______________。 【答案】 宇宙 7.9km/s 【详解】[1]在银河系、宇宙、太阳系中，尺度最大的是宇宙，最小的是太阳系。 [2]人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫做第一宇宙速度，也叫环绕速度，其大小为。 8．物质的结构和尺度宇宙万物，从浩瀚星空到我们生活的地球，从莽莽大山到滔滔江河，从高大的建筑物到构成物质的微小的分子、原子，都有一定的尺度，都要占据一定的空间。 从古至今，人类从未停止对看不见的微观世界的探索，不懈地追寻构成整个世界的最小粒子正是这种探索的集中体现。在中国科技馆“物质之妙”展区，通过图甲、乙所示的展品能够使我们了解一些人类探索微观粒子的历程。 图甲的展品中，当同学按动启动按钮，然后旋转磁铁转盘，我们会发现管中的射线（绿色的光）并观察到射线（绿色的光）的路径随着磁铁转盘的转动而发生变化。早在年，汤姆孙就根据阴极射线在电场和磁场作用下的轨迹确定出阴极射线中的粒子带负电，并测出其荷质比，为人类认识微观世界迈出了坚实的一步。 图乙的展品中，圆形展台的正前方是一个接收屏，后面是一个玻璃罩，玻璃罩里边放置了一个金箔片，再往后是一个模拟产生粒子射线的装置。按动按钮，模拟装置会发出射线，沿着圆形轨道移动接收屏，同学们可以看到接收屏在射线的正前方时屏中的光点较多，逐步移动接收屏发现屏中的光点变少，也就是接收的粒子的数量变少。这个实验模拟了卢瑟福的金箔实验，又称粒子散射实验。 根据卢瑟福做过的粒子散射实验，可以估算出原子核的直径约为，原子直径大约是，所以原子核的直径大约是原子直径的万分之一，原子核的体积只相当于原子体积的万亿分之一。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）宇宙万物无论大小，都有一定的尺度，都需要占据一定的______； （2）汤姆孙通过阴极射线实验发现了______； A．电子 B．原子 C．原子核 D．质子 （3）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、地球、原子、分子 B．太阳系、银河系、原子、原子核 C．太阳系、地球、电子、原子 D．银河系、太阳、原子、原子核 【答案】 空间 A D 【详解】（1）[1]由题意可知，从浩瀚星空到我们生活的地球，从莽莽大山到滔滔江河，从高大的建筑物到构成物质的微小的分子、原子，都有一定的尺度，都要占据一定的空间，所以宇宙万物无论大小，都有一定的尺度，都需要占据一定的空间。 （2）[2]由题意可知，汤姆孙就根据阴极射线在电场和磁场作用下的轨迹确定出阴极射线中的粒子带负电，由于电子带负电荷，所以汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （3）[3]银河系的尺度比太阳系的尺度大，原子可以分成原子核和核外电子，所以按照尺度的数量级由大到小排列为银河系、太阳、原子、原子核，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 能力进阶 9．（25-26八年级下·江苏苏州·期末）人类对宇宙的探索从未停止，科学家们在人类认识宇宙的过程中作出了卓越贡献。十六世纪，哥白尼提出了“日心说”；天体之间相距遥远，天文学中采用________作为长度单位；现代观测发现，离我们越远的星系，远离的速度越快，由此推断宇宙是_______的；如图所示是关于物质结构的部分内容梳理，空缺内容应为（1）________、（2）________。 【答案】 光年 膨胀 电子 不带电 【详解】【小题1】宇宙空间极其广阔，天体之间的距离非常遥远，使用常规的“米”或“千米”作为单位会非常不便。因此，天文学中采用了一些特殊的长度单位，其中最广为人知的是光年。光年是指光在真空中沿直线传播一年所经过的距离； 这个现象被称为哈勃定律，是现代宇宙学的重要发现。它表明星系之间正在相互远离，并且距离越远，远离的速度越快。这就像在一个正在被吹大的气球表面上的点，点与点之间的距离会越来越大。这个现象有力地证明了宇宙正在膨胀； 根据图中的原子结构模型，原子是由中心的原子核和核外绕转的电子构成的。图中（1）的位置正是原子核外的部分，并且与“摩擦起电”等电学现象相关联，这些现象的本质是电子的转移； 原子核由质子和中子构成。其中，质子带正电。根据原子物理知识，中子是不带电的，呈电中性。因此，（2）处应填写不带电。 10．（25-26八年级下·全国·单元测试）下表所示的是太阳系中六颗行星的部分近似数据。分析表中数据并回答问题。 行星 直径为地球的倍数 距离为太阳到地球的倍数 公转周期为地球的倍数 水星 0.39 0.39 0.24 金星 0.97 0.72 0.61 地球 1 1 1 火星 0.53 1.52 1.88 木星 11.2 5.20 11.9 土星 9.5 9.53 29.5 (1)水星的公转周期约是多少天？ (2)天体物理学家通过研究发现，太阳系中的行星到太阳的距离满足公式（其中为地球到太阳的距离）。请通过计算说明时该行星是什么行星。 (3)太阳到地球的距离为，光的速度为，求太阳光传播到木星需要的时间。 【答案】(1)87.6天 (2)金星 (3)2600s 【详解】（1）由表可知，水星的公转周期为地球公转周期的0.24倍。地球公转周期约为365天，因此水星公转周期为：。 （2）将 代入公式 ，得：其中为地球到太阳的距离。比较表中行星距离数据：金星距离为 ，最接近 ，故该行星为金星。 （3）太阳到木星的距离为木星距离的倍数乘以太阳到地球的距离：光速 ，传播时间 为：。 11．请阅读《找寻另一个“地球”》并回答题。 找寻另一个“地球” 为了找寻另一个宜居星球，天文学家一直没有停止对太阳系以外的行星（系外行星）的观测，但进展缓慢。行星难以直接观测，一个原因是暗。相比恒星，行星自身不发光，只能反射恒星发出的光，而这些反射光非常微弱，很难被望远镜接收到。另一个原因是行星与其所环绕的恒星（宿主恒星）之间的距离远小于它到地球的距离，望远镜很难分辨。观测系外行星就好比晚上从北京看几百公里外一团篝火边上的一颗石子。 科学家提出了间接观测的方法。 凌星法是一种间接观测的方法。凌星现象是指行星在视线方向上穿过恒星而遮住部分恒星的光的现象，行星体积越大，遮住的光就越多。通过绘制凌星现象发生时，恒星亮度随时间变化的图像，如图所示，可推断出行星相对其宿主恒星的体积大小。通过凌星法发现了第一颗最像地球的岩质行星、第一颗温度允许液态水存在的行星…… 视向法也是一种间接观测的方法．因为行星的存在，会使宿主恒星与行星绕二者连线上的某点做周期（公转周期）稳定的圆周运动。因此可通过观测宿主恒星的运动状态来反推行星的存在。在与上述圆周共面的某位置上，可观测到宿主恒星速度的变化范围，若，则可以探测到行星的存在，理论计算表明，其中m是行星质量、M是宿主恒星质量、r是行星与宿主恒星的距离，T是行星的公转周期。以我们熟悉的太阳系中“太阳－木星”系统为例，木星所引起太阳运动的。 越来越多被发现的系外行星改变了人类对宇宙的认识，激励着人类找寻另一个“地球”。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)系外行星难以被直接观测到的原因，除了______之外，还有行星与其宿主恒星之间的距离______它到地球的距离； (2)图中AB段对应的恒星亮度越低，说明行星相对其宿主恒星的体积越______； (3)取木星质量为地球质量的300倍、太阳与木星的距离为太阳与地球的距离的5倍、木星公转周期为地球公转周期的12倍。用视向法观测地球所引起太阳运动的______（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】(1) 暗 远小于 (2)大 (3)< 【详解】（1）[1][2]由材料可知，行星难以直接观测，一个原因是暗。相比恒星，行星自身不发光，只能反射恒星发出的光，而这些反射光非常微弱，很难被望远镜接收到。另一个原因是行星与其所环绕的恒星（宿主恒星）之间的距离远小于它到地球的距离，望远镜很难分辨。 （2）凌星现象是指行星在视线方向上穿过恒星而遮住部分恒星的光的现象，行星体积越大，遮住的光就越多，图中AB段对应的恒星亮度越低，说明行星相对其宿主恒星的体积越大。 （3）木星所引起太阳运动的，则地球所引起太阳运动的 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 宇宙和粒子 复习要点 1. 人类宇宙观的演进：盖天说→地心说→哥白尼日心说（16世纪）→牛顿经典力学与万有引力→爱因斯坦广义相对论（1915年，标志现代宇宙学诞生）。 2. 宇宙的尺度层级：太阳系→银河系→河外星系→星系团（星系群）→总星系。 3. 太阳系八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，共携 200 多颗天然卫星。 4. 银河系：有 1000 亿颗以上恒星，直径约 10 万光年、最大厚度约 1 万光年；太阳只是其中一颗普通恒星。 5. 大爆炸宇宙模型：1929 年哈勃发现河外星系都在远离我们、越远速度越大（宇宙膨胀），1948 年提出大爆炸学说；黑洞是大质量恒星衰亡塌缩形成、连光都无法逃脱的天体。 6. 人类探索太空里程碑：1957 苏联第一颗人造卫星；1961 加加林首次环绕地球；1969 阿姆斯特朗登月；1970 我国“东方红一号”；2003 杨利伟乘“神舟五号”完成我国首次载人航天飞行。 7. 中国航天成就：“嫦娥四号”首次登陆月球背面（2019）、“嫦娥五号”带回 1731 g 月壤（2020）、“天问一号”与“祝融号”火星车（2021）、“羲和号”开启探日时代、“中国天眼”FAST（500米口径球面射电望远镜，南仁东领衔建成）。 8. 微观世界：物质由大量分子、原子或离子构成；原子数量级 10⁻¹⁰ m；原子由原子核和电子组成，原子核集中原子 99% 以上的质量，由质子和中子组成，质子、中子由夸克组成。 复习重难点 重点：了解人类对宇宙的认识过程和宇宙的尺度结构层次；物质的构成（分子、原子、离子）及原子结构；人类对微观世界认识的发展历程。 难点：宇宙大爆炸说和黑洞；原子结构模型的演变及微观粒子尺度的理解。 要点 认识宇宙 1.我国古代关于宇宙结构的思考 “盖天说” 认为，地球是 的，日月星辰在大气中运行，上方扣着巨大的 穹顶。 2.16 世纪，天文学家哥白尼用 “ ” 推翻了影响人类一千多年的 “地心说”。 3.宇宙由近及远可分为 、 、河外星系、星系团、总星系。 4.太阳系中距离太阳由近及远的八大行星依次是水星、 、 、火星、 、土星、天王星和海王星。 5.当今世界对宇宙起源问题研究的主流学说是 。 要点速测 1．（25-26八年级上·广东珠海·开学考试）下列图示中，能正确反映太阳系、银河系、宇宙三者之间大小关系的是（     ） A． B． C． D． 2．在探索宇宙过程中，_________（选填“托勒密”或“哥白尼”）创立了“日心说”。如图所示，向粘有金属小颗粒的气球中打气时，任一金属小颗粒与周围的其他小颗粒都相互远离；同理，我们观察到所有的星系正在远离我们而去，我们就会得出宇宙正在_________（选填“膨胀”或“收缩”）的结论。 3．请依据下表中太阳系行星的相关数据和图2中行星的等比例缩略图，回答问题： 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 直径（千米）约 5000 12000 12750 7000 140000 120000 52000 50000 表面状况 环形坑+岩土 岩土+云 岩土＋水＋云 环形坑＋岩土 液态＋大气层 液态＋大气层 气态 气态 （1）根据表中数据可以发现：图2中的______是我们的家园（选填相应序号）； （2）根据表中数据可以发现：水星、金星、地球和火星的表面状况有相同的共同点：是______，这四颗行星叫做______。（选填“远日行星”、“巨行星”或“类地行星”） 要点 探索太空 1.开启了人类进入太空的航天时代的事件:1957年10月,苏联发射人类历史上的第一枚现代运载火箭。 2.太空探索的方面: 、探索月球、 等,而今已进入 探索时代。 3.成就:“ ”飞天、“嫦娥”奔月、“ ”探火、“羲和”逐日、“天宫”遨游太空等。 要点速测 1．（25-26八年级上·安徽淮南·期中）2025年全国科普日活动的主题是“科技改变生活，创新赢得未来”。2025年10月31日，我国成功发射载人飞船，并与中国空间站天和核心舱成功对接。该飞船的名称和序号为（   ） A．长征二十一号 B．神舟二十一号 C．天舟九号 D．北斗三号 2．“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 3．第一颗由两岸天文爱好者共同发现的彗星—鹿林彗星，经过地球附近之后逐渐远离太阳系，将永远从太阳系消失。通过研究，鹿林彗星每秒散发出将近3.6吨水。下列关于鹿林彗星的说法正确的（    ） A．它是太阳系的一颗行星 B．它是地球的一颗卫星 C．它的组成成分中含有冰 D．它绕日公转的周期为76年 要点 微观世界 1.《墨子》中的 “端” 即物质的最小单位，有了 的意义，体现了我国古人对物质构成的认识。 2.古希腊哲学家认为宇宙间存在微小实体，称为 ，含义为 “不可分割的东西”。 3.现在人们认识到物质是由大量 、原子或离子构成的；分子是由 构成的。 4.原子的数量级为 m；19 世纪末期，英国科学家汤姆孙发现了比原子更小的微粒 。 5.原子结构模型的演变经历了道尔顿原子论、汤姆孙 “ ” 模型、卢瑟福 模型、玻尔原子结构模型及量子力学模型。 6.质子和中子由 组成；原子、原子核、电子、质子、中子、夸克统称为 ，简称粒子。 要点速测 1．下列关于物质结构和运动的说法中正确的是（   ） A．原子核带正电，核外电子带负电 B．构成固体的一定是分子 C．构成液体的一定是原子 D．原子核是单一粒子不可再分 2．物质世界多姿多彩，以下与物质微观结构有关的说法中正确的是（     ） A．巨大的天体是由分子或原子组成的，而灰尘不是 B．如果把原子比作足球场，那么原子核的体积就相当于在足球场中央放了一个绿豆 C．分子的直径数量级大都是0.1μm左右 D．原子是由质子和核外电子组成的，质子带正电，核外电子带负电 3．（26-27九年级上·全国·课后作业）《庄子·天下》中有这样的论述：“一尺之捶，日取其半，万世不竭。”其意是物质是无限可分的。常见的物质是由_______、原子构成的。窗台上细小的灰尘和空气中极小的水珠________（选填“是”或“不是”）分子。 难点 原子模型演变 人类对"物质由什么构成"的探索经历了"猜想—实验—修正"的漫长过程，原子模型的每一次演变，都建立在新实验事实的基础上。 时间 科学家 模型名称 主要观点 古代 德谟克利特等 古代原子论（猜想） 物质由不可再分的微小粒子"原子"构成，只是哲学思辨，无实验依据 1803年 道尔顿 实心球模型 原子是坚硬的、不可再分的实心球体，是组成物质的最小微粒 1897年 汤姆孙 发现电子 用阴极射线实验发现了带负电的电子，说明原子内部还有更小的结构，原子可以再分 1904年 汤姆孙 枣糕模型（葡萄干布丁模型） 原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣（葡萄干）一样镶嵌其中 1911年 卢瑟福 核式结构模型（行星模型） 原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在中心很小的原子核上，电子在核外绕核运动 1913年 玻尔 轨道（壳层）模型 电子只能在某些特定的、分立的轨道上绕核运动，不能在任何轨道上随意运动 20世纪20年代 海森堡、薛定谔等 电子云模型（量子力学模型） 电子没有确定的运动轨道，只能用"电子云"描述电子在核外某处出现的机会大小 演变线索一句话概括 道尔顿"实心球"（不可分）→ 汤姆孙"枣糕"（发现电子，原子可分）→ 卢瑟福"核式"（有核，核外空荡）→ 玻尔"轨道"（电子分层）→ 现代"电子云"（无固定轨道）。 难点 原子核式结构模型 1. 1911 年卢瑟福在 α 粒子散射实验的基础上提出，也叫"行星模型"。 2.模型的基本内容 （1）组成：原子由居于中心的原子核和绕核运动的核外电子组成。 （2）原子核：位于原子中心，带正电，体积很小，但集中了原子的几乎全部质量。 （3）核外电子：带负电，在原子核外高速运动；电子绕核运动所需的向心力由原子核的吸引力提供。 （4）电中性：原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，所以整个原子对外不显电性（呈电中性）。 3. α粒子散射实验现象分析（由现象推结构） 实验现象 推理结论 绝大多数 α 粒子方向不变 原子内部绝大部分是空的，α 粒子几乎不受力地穿过 少数 α 粒子发生较大偏转 原子中心存在带正电的区域，使 α 粒子受到排斥力而偏转 极少数 α 粒子被反弹回来 原子中心有一个体积很小、质量很大、带正电的原子核 考点 物质的构成 ▌例1 （25-26九年级上·全国·课前预习）常见的物质是由______组成的，分子由______构成。原子由原子核和______构成，原子核由______和______构成，而构成原子核的微粒又是由更小的、被称为______的粒子构成的。 解题要点： 物质由大量分子、原子或离子构成；分子由原子构成。 ▌迁移练1-1 关于物质的组成，下列说法中错误的是（   ） A．常见物质都是由分子、原子组成的 B．原子不能再分 C．分子由原子组成 D．原子由原子核和电子组成 ▌迁移练1-2 《庄子·天下》中有“一尺之棰，日取其半，万世不竭”的说法，其指物质是无限可分的，现代物理学认为常见的物质是由______构成的；如图甲、乙分别是太阳系模型和原子结构模型的示意图，若将太阳系类比为原子结构，太阳相当于原子结构中的______。 考点 原子的结构 ▌例2 （25-26九年级下·全国·课后作业）如图所示，是锂原子的结构示意图。锂原子有__________个质子，有__________个电子。锂原子对外__________（选填“显”或“不显”）电性。 解题要点： ▌迁移练2-1 （25-26九年级下·全国·课后作业）下列说法正确的是（     ） A．原子是由分子组成的 B．原子由中子和核外电子组成 C．原子核由质子和电子组成 D．通常情况下，整个原子呈电中性 ▌迁移练2-2 如图1所示，是α粒子散射实验示意图。1909年，著名科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，结果发现，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数的α粒子偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 （1）根据实验现象，卢瑟福提出，“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这个“很小的结构”指的是______； （2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，下列有关该现象的解释中合理的是______； A．原子的质量是均匀分布的       B．原子内部绝大部分空间是空的 （3）卢瑟福根据实验现象，经过想象、类比建立了类似行星绕日的______模型。这种方法叫______（选填“控制变量”或“建构模型”）法； （4）根据以上的现象分析，以氢原子为例，正确的模型是图2中的______。 考点 空间尺度排序 ▌例3 纳米机器人的研制属于“分子纳米技术”的范畴。把纳米机器人和下列微观粒子及天体按照空间尺度由小到大排序，其中正确的是（     ） A．银河系  太阳系  地球  纳米机器人  夸克 B．夸克  纳米机器人  地球  太阳系  银河系 C．夸克  纳米机器人  银河系  太阳系  地球 D．银河系  地球  太阳系  夸克  纳米机器人 解题要点： 由小到大的空间尺度排序：夸克＜质子＜原子＜分子＜水滴＜月亮＜地球＜太阳＜太阳系＜银河系。 ▌迁移练3-1 （2026·吉林长春·中考真题）下列物体中空间尺度最大的是（     ） A．月球 B．地球 C．太阳 D．银河系 ▌迁移练3-2 按照物质世界主要物体的大致尺度从小到大顺序，排列正确的是（     ） A．原子核、质子、原子、分子、生物体、地球、太阳系、银河系 B．夸克、原子核、原子、分子、生物体、地球、太阳系、银河系 C．夸克、原子、质子、分子、生物体、地球、银河系、太阳系 D．原子核、原子、中子、分子、生物体、地球、银河系、太阳系 基础达标 1．地球位于宇宙的中心，太阳、月亮、水星、金星等都绕着地球转，这种思想的实质是 A．地心说 B．日心说 C．哥白尼的观点 D．牛顿万有引力定律 2．如图所示是锂 （Li）原子结构示意图，锂原子中（     ） A．质子数大于电子数 B．质子数等于电子数 C．整个原子显负电 D．整个原子显正电 3．（2026·江苏徐州·中考真题）卢瑟福提出的原子核式结构模型和行星绕日类似。原子核式结构模型中和行星对应的是（     ） A．电子 B．质子 C．中子 D．原子核 4．（2026·江苏南京·模拟预测）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．宇宙是有层次的天体结构系统，它是有起源、膨胀和演化的 B．卢瑟福发现了电子，从而说明原子是可分的 C．原子、电子、原子核是按空间尺度由大到小排列的 D．质子、中子和电子像行星绕太阳一样绕原子核运动 5．（25-26八年级下·全国·单元测试）太阳是太阳系中唯一的恒星，从离太阳最近的行星向外数，太阳系中的八大行星依次为水星、______、地球、火星、木星、土星、天王星、_______。 6．（25-26八年级下·江苏镇江·期末）人类对宇宙的探索一直没有停止，科学家们在人类认识宇宙的过程中做出了卓越贡献。十六世纪，哥白尼在长期天文观测和计算的基础上，质疑“地心说”，提出了“___________”；太阳是“银河系中”众多的___________星之一；现代观测发现，星系都在相互远离，由此推断宇宙在不断___________。 7．（25-26八年级下·全国·课后作业）在银河系、宇宙、太阳系中，尺度最大的是__________。人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫做第一宇宙速度，其大小为_______________。 8．物质的结构和尺度宇宙万物，从浩瀚星空到我们生活的地球，从莽莽大山到滔滔江河，从高大的建筑物到构成物质的微小的分子、原子，都有一定的尺度，都要占据一定的空间。 从古至今，人类从未停止对看不见的微观世界的探索，不懈地追寻构成整个世界的最小粒子正是这种探索的集中体现。在中国科技馆“物质之妙”展区，通过图甲、乙所示的展品能够使我们了解一些人类探索微观粒子的历程。 图甲的展品中，当同学按动启动按钮，然后旋转磁铁转盘，我们会发现管中的射线（绿色的光）并观察到射线（绿色的光）的路径随着磁铁转盘的转动而发生变化。早在年，汤姆孙就根据阴极射线在电场和磁场作用下的轨迹确定出阴极射线中的粒子带负电，并测出其荷质比，为人类认识微观世界迈出了坚实的一步。 图乙的展品中，圆形展台的正前方是一个接收屏，后面是一个玻璃罩，玻璃罩里边放置了一个金箔片，再往后是一个模拟产生粒子射线的装置。按动按钮，模拟装置会发出射线，沿着圆形轨道移动接收屏，同学们可以看到接收屏在射线的正前方时屏中的光点较多，逐步移动接收屏发现屏中的光点变少，也就是接收的粒子的数量变少。这个实验模拟了卢瑟福的金箔实验，又称粒子散射实验。 根据卢瑟福做过的粒子散射实验，可以估算出原子核的直径约为，原子直径大约是，所以原子核的直径大约是原子直径的万分之一，原子核的体积只相当于原子体积的万亿分之一。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）宇宙万物无论大小，都有一定的尺度，都需要占据一定的______； （2）汤姆孙通过阴极射线实验发现了______； A．电子 B．原子 C．原子核 D．质子 （3）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、地球、原子、分子 B．太阳系、银河系、原子、原子核 C．太阳系、地球、电子、原子 D．银河系、太阳、原子、原子核 能力进阶 9．（25-26八年级下·江苏苏州·期末）人类对宇宙的探索从未停止，科学家们在人类认识宇宙的过程中作出了卓越贡献。十六世纪，哥白尼提出了“日心说”；天体之间相距遥远，天文学中采用________作为长度单位；现代观测发现，离我们越远的星系，远离的速度越快，由此推断宇宙是_______的；如图所示是关于物质结构的部分内容梳理，空缺内容应为（1）________、（2）________。 10．（25-26八年级下·全国·单元测试）下表所示的是太阳系中六颗行星的部分近似数据。分析表中数据并回答问题。 行星 直径为地球的倍数 距离为太阳到地球的倍数 公转周期为地球的倍数 水星 0.39 0.39 0.24 金星 0.97 0.72 0.61 地球 1 1 1 火星 0.53 1.52 1.88 木星 11.2 5.20 11.9 土星 9.5 9.53 29.5 (1)水星的公转周期约是多少天？ (2)天体物理学家通过研究发现，太阳系中的行星到太阳的距离满足公式（其中为地球到太阳的距离）。请通过计算说明时该行星是什么行星。 (3)太阳到地球的距离为，光的速度为，求太阳光传播到木星需要的时间。 11．请阅读《找寻另一个“地球”》并回答题。 找寻另一个“地球” 为了找寻另一个宜居星球，天文学家一直没有停止对太阳系以外的行星（系外行星）的观测，但进展缓慢。行星难以直接观测，一个原因是暗。相比恒星，行星自身不发光，只能反射恒星发出的光，而这些反射光非常微弱，很难被望远镜接收到。另一个原因是行星与其所环绕的恒星（宿主恒星）之间的距离远小于它到地球的距离，望远镜很难分辨。观测系外行星就好比晚上从北京看几百公里外一团篝火边上的一颗石子。 科学家提出了间接观测的方法。 凌星法是一种间接观测的方法。凌星现象是指行星在视线方向上穿过恒星而遮住部分恒星的光的现象，行星体积越大，遮住的光就越多。通过绘制凌星现象发生时，恒星亮度随时间变化的图像，如图所示，可推断出行星相对其宿主恒星的体积大小。通过凌星法发现了第一颗最像地球的岩质行星、第一颗温度允许液态水存在的行星…… 视向法也是一种间接观测的方法．因为行星的存在，会使宿主恒星与行星绕二者连线上的某点做周期（公转周期）稳定的圆周运动。因此可通过观测宿主恒星的运动状态来反推行星的存在。在与上述圆周共面的某位置上，可观测到宿主恒星速度的变化范围，若，则可以探测到行星的存在，理论计算表明，其中m是行星质量、M是宿主恒星质量、r是行星与宿主恒星的距离，T是行星的公转周期。以我们熟悉的太阳系中“太阳－木星”系统为例，木星所引起太阳运动的。 越来越多被发现的系外行星改变了人类对宇宙的认识，激励着人类找寻另一个“地球”。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)系外行星难以被直接观测到的原因，除了______之外，还有行星与其宿主恒星之间的距离______它到地球的距离； (2)图中AB段对应的恒星亮度越低，说明行星相对其宿主恒星的体积越______； (3)取木星质量为地球质量的300倍、太阳与木星的距离为太阳与地球的距离的5倍、木星公转周期为地球公转周期的12倍。用视向法观测地球所引起太阳运动的______（选填“>”“<”或“=”）。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $