苏科版八年级物理下册同步练习7.4宇宙探秘(原卷版+解析)

苏科版八年级下册第七章《从粒子到宇宙》7.4宇宙探秘【知识梳理】一、从“地心说”到“日心说”1．公元2世纪，古希腊天文学家托勒玫提出了以地球为宇宙中心的地心说，他认为天上的日月星辰都绕着人类所居住的地球旋转。2．十六世纪，波兰天文学家哥白尼的创世之作《天体运行论》，创立了日心学说。3．牛顿创立了万有引力理论，使人们第一次用统一的理论来认识神秘的天体运动。二、星空世界1．星空中相对位置似乎是不变的星星被称为恒星。2．地球等大小行星、彗星等绕太阳运行，构成太阳系。太阳系中有八大行星，轨道半径从小到大依次为：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。其中，水星、金星、地球和火星称为类地行星；木星和土星称为巨行星；天王星和海王星称为远日行星。3．千亿计像太阳这样的恒星（系）、弥漫物质构成银河系。4．一千亿个类似于银河系、仙女星系的星系构成了宇宙。5．宇宙是一个有层次的天体结构系统。6．星体间距离的丈量（1）地球到太阳的平均距离称为一个天文单位。1个天文单位=1.496×1011m（2）光在真空中行进一年所经过的距离称为1光年（l.y.）。1l.y.=9.461×1015m 三、宇宙的来历1．大多数科学家都认定：宇宙诞生于距今137亿年前的一次大爆炸，这种爆炸是整体的，涉及宇宙全部物质及时间、空间，爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降。2．20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，称之为谱线红移，这一现象说明宇宙在膨胀。【易错点】1．恒星不是绝对不动，只是和其他天体的相对位置近似保持不变。2．光年、天文单位属于长度单位。但光年也可以间接体现光传播的时间。如甲乙两个恒星相距约1光年，可知光从甲恒星传播到乙恒星的时间约为1年左右。【规律总结】1．宇宙中物体尺度大小：宇宙＞星系＞恒星系＞星球＞国家＞城市＞建筑物＞生命体＞分子＞原子＞原子核＞质子、中子（统称核子）＞夸克＞电子2．原子的结构和太阳系的异同点：（1）相同点：①都是质量较小的物体围绕质量很大的中心物质旋转。太阳系中行星绕太阳高速运动；原子结构中电子绕原子核高速转动。②都是围绕着中心在转。太阳系以太阳为中心；原子以原子核为中心。③中心空间很小。太阳系中太阳占据的空间很小；原子结构中原子核占据的空间很小；④中心质量很大。太阳的质量近似等于太阳系总质量，而原子核质量近似等于原子总质量。⑤太阳系中太阳和整个太阳系的体积比，和原子核相对整个原子的体积比也大致相同。⑥太阳大，行星小；原子核大，电子小。（2）不同点：①是否带电。太阳与地球总体不带电，原子核带正电而电子带负电；②轨道形状不同。行星的绕行轨道近似是扁平的（圆），电子是在原子核周围的空间绕核运动（球面）；③相互作用力不同。行星绕太阳旋转的力是万有引力，电子绕原子核旋转依靠的是电荷之间的力；④相对速度不同。相对来说，行星走得慢；而电子是极快的。⑤量度的单位不同。宇宙的大小通常用光年，量度原子的大小通常用纳米。【典例分析】1．（2023·江苏南通·八年级期末）关于粒子和宇宙的认识，正确的是（）A．电子的发现说明原子是可以再分的B．太阳是宇宙的中心，地球月亮星辰都绕太阳运行C．雾霾是由于固体分子不停运动形成的D．宇宙自形成起就有固定结构，不会随时间膨胀和演化2．（2021·陕西渭南·八年级期中）科学改变了世界，这一切离不开科学家们孜孜不倦的研究和探索。下列说法中正确的是（）A．在质子、电子和原子中，尺度最小的是电子B．卢瑟福发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的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．组成大自然的天体在不停地运动，其中太阳是宇宙真正的中心3．在太阳系中，太阳属于（）A．行星 B．恒星 C．卫星 D．彗星【夺冠训练】一、单选题1．（2020·江苏南通·八年级期末）关丁粒子和宇宙，下列说法正确的是（）A．光年是长度单位B．原子核是由质子和电子组成的C．摩擦起电可以产生电子D．宇宙中天体的位置是恒定不变的2．（2022·浙江衢州·九年级期末）2021年5月15日7时18分，我国天问一号着陆巡视器，成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功，火星属于（）A．恒星 B．卫星 C．彗星 D．行星3．（2020·江苏苏州·八年级期末）下列“宇宙层次结构”概念图，正确的是（）A． B．C． D．4．（2021·江苏连云港·八年级期中）小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后，对地球的认识，正确的是（）A．地球是一颗恒星B．地球是自然界中存在的最小粒子C．恒星不是绝对不动的D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，地球是宇宙的中心5．（2020·江苏徐州·八年级期中）为了形象地说明宇宙大爆炸，课本上将一个黏有小金属粒的气球看成宇宙，如图所示，将金属粒看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任一小金属粒周围的其他金属粒都在离它远去。这里主要运用的一种思维方法是（）A．等效替代法 B．转化法 C．类比法 D．控制变量法6．（2022·江苏宿迁·八年级月考）对于粒子和宇宙，人类从未停止过探索，下列相关结论正确的是（）A．质子不带电，电子带负电 B．原子是由原子核和核外电子构成的C．宇宙就是银河系 D．光年是时间单位7．关于光速和光年，下列说法正确的是（）A．光的传播速度总是3.0×108m/s B．光在真空中传播速度为3.0×108m/sC．光年是天文学上使用的时间单位 D．光年是天文学上使用的速度单位8．（2022·山东济南·八年级期末）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、地球、电子、分子C．太阳系、银河系、物体、分子 D．银河系、地球、分子、原子核9．20世纪40年代末，著名物理学家伽莫夫提出了大爆炸宇宙模型，认为宇宙起源于137亿年前的一个“原始火球”大爆炸，大爆炸模型现在被称为宇宙学的标准理论．下列有关支持“原始火球”大爆炸理论的观察事实中，说法正确的是()A．用哈勃望远镜观察到星系光谱的“红移”现象B．通过科学探究发现宇宙中有数千亿个星系C．哥白尼提出的“日心说”观点取代“地心说”观点D．通过科学测量发现不同的星系距离地球的长度不同10．（2022·新疆·中考真题）下列物体中，空间尺度最小的是（）A．地球 B．原子 C．太阳系 D．原子核11．（2022·江苏南京·中考一模）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．在探索比分子更小的微观粒子的历程中，人们首先发现了电子D．月球绕着地球转，说明地球是宇宙的中心二、填空题12．（2022·江苏无锡·八年级期中）英国科学家______发现了电子，电子的发现否定了原子不可再分的神话，使人们对物质结构有了更深入的认识。关于粒子和宇宙的认识，请把下列物质按从小到大的顺序排列：质子、细胞、银河系、地球、夸克、太阳、原子。你的排列情况是：______。13．（2022·江苏扬州·八年级期中）人类向物质世界两极进军的脚步一刻也没有停止。1897年人们首先发现了电子，进而认识到原子是由原子核和电子组成，原子核由质子和______组成，质子带______电；在如图所示的两种模型中，____（甲/乙）是卢瑟福提出的原子模型；对于宇宙的认识，哥白尼提出了“______”（地心说/日心说），20世纪20年代科学家发现星系在远离我们而去，这为宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸提供了证据。三、综合题14．（2020·四川简阳·八年级期末）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（—光年），最大厚度约为，像一个中央凸起四周扁平的旋转铁饼。银河系中有大约颗恒星，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之遥。太阳也是一个发光星体，它实质上是—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层、辐射层、对流层、太阳大气层。（1）是表示__________（填“时间”“温度”“质量”“密度”或“长度”）的单位；（2）太阳光到达距太阳的比邻星需要的时间是_________年；（3）若银河系发光部分的体积约为，则银河系中恒星的密度为________颗/；（4）目前人类使用的宇宙飞船的最快速度约为，则它从太阳系到最近的比邻星最少需要约_____年。苏科版八年级下册第七章《从粒子到宇宙》7.4宇宙探秘【知识梳理】一、从“地心说”到“日心说”1．公元2世纪，古希腊天文学家托勒玫提出了以地球为宇宙中心的地心说，他认为天上的日月星辰都绕着人类所居住的地球旋转。2．十六世纪，波兰天文学家哥白尼的创世之作《天体运行论》，创立了日心学说。3．牛顿创立了万有引力理论，使人们第一次用统一的理论来认识神秘的天体运动。二、星空世界1．星空中相对位置似乎是不变的星星被称为恒星。2．地球等大小行星、彗星等绕太阳运行，构成太阳系。太阳系中有八大行星，轨道半径从小到大依次为：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。其中，水星、金星、地球和火星称为类地行星；木星和土星称为巨行星；天王星和海王星称为远日行星。3．千亿计像太阳这样的恒星（系）、弥漫物质构成银河系。4．一千亿个类似于银河系、仙女星系的星系构成了宇宙。5．宇宙是一个有层次的天体结构系统。6．星体间距离的丈量（1）地球到太阳的平均距离称为一个天文单位。1个天文单位=1.496×1011m（2）光在真空中行进一年所经过的距离称为1光年（l.y.）。1l.y.=9.461×1015m 三、宇宙的来历1．大多数科学家都认定：宇宙诞生于距今137亿年前的一次大爆炸，这种爆炸是整体的，涉及宇宙全部物质及时间、空间，爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降。2．20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，称之为谱线红移，这一现象说明宇宙在膨胀。【易错点】1．恒星不是绝对不动，只是和其他天体的相对位置近似保持不变。2．光年、天文单位属于长度单位。但光年也可以间接体现光传播的时间。如甲乙两个恒星相距约1光年，可知光从甲恒星传播到乙恒星的时间约为1年左右。【规律总结】1．宇宙中物体尺度大小：宇宙＞星系＞恒星系＞星球＞国家＞城市＞建筑物＞生命体＞分子＞原子＞原子核＞质子、中子（统称核子）＞夸克＞电子2．原子的结构和太阳系的异同点：（1）相同点：①都是质量较小的物体围绕质量很大的中心物质旋转。太阳系中行星绕太阳高速运动；原子结构中电子绕原子核高速转动。②都是围绕着中心在转。太阳系以太阳为中心；原子以原子核为中心。③中心空间很小。太阳系中太阳占据的空间很小；原子结构中原子核占据的空间很小；④中心质量很大。太阳的质量近似等于太阳系总质量，而原子核质量近似等于原子总质量。⑤太阳系中太阳和整个太阳系的体积比，和原子核相对整个原子的体积比也大致相同。⑥太阳大，行星小；原子核大，电子小。（2）不同点：①是否带电。太阳与地球总体不带电，原子核带正电而电子带负电；②轨道形状不同。行星的绕行轨道近似是扁平的（圆），电子是在原子核周围的空间绕核运动（球面）；③相互作用力不同。行星绕太阳旋转的力是万有引力，电子绕原子核旋转依靠的是电荷之间的力；④相对速度不同。相对来说，行星走得慢；而电子是极快的。⑤量度的单位不同。宇宙的大小通常用光年，量度原子的大小通常用纳米。【典例分析】1．（2023·江苏南通·八年级期末）关于粒子和宇宙的认识，正确的是（）A．电子的发现说明原子是可以再分的B．太阳是宇宙的中心，地球月亮星辰都绕太阳运行C．雾霾是由于固体分子不停运动形成的D．宇宙自形成起就有固定结构，不会随时间膨胀和演化【答案】A【详解】A．在探索微小粒子的过程中，人们首先发现了电子，进而认识到原子是由电子和原子核组成的，原子是可以再分的，故A正确；B．地球等行星绕太阳转动，太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，故B错误；C．雾霾是空气中的固体颗粒物，直径比分子直径大得多，雾霾不是分子，故C错误；D．宇宙有层次之分，是由无数天体组成，它是有起源的、膨胀的和不断演化的，故D错误。故选A。2．（2021·陕西渭南·八年级期中）科学改变了世界，这一切离不开科学家们孜孜不倦的研究和探索。下列说法中正确的是（）A．在质子、电子和原子中，尺度最小的是电子B．卢瑟福发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的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．组成大自然的天体在不停地运动，其中太阳是宇宙真正的中心【答案】A【详解】A．原子核和电子构成原子，原子核由质子与中子组成，在电子、质子和原子中，尺度最小的是电子，故A正确；B．物理学家汤姆生发现了电子从而提出原子是可以再分的，故B错误；C．光年是天文学上的长度单位，故C错误；D．太阳是银河系中的一颗普通恒星，不是宇宙的中心，故D错误。故选A。3．在太阳系中，太阳属于（）A．行星 B．恒星 C．卫星 D．彗星【答案】B【详解】太阳是能够发光发热的星体，是离我们最近的恒星。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。【夺冠训练】一、单选题1．（2020·江苏南通·八年级期末）关丁粒子和宇宙，下列说法正确的是（）A．光年是长度单位B．原子核是由质子和电子组成的C．摩擦起电可以产生电子D．宇宙中天体的位置是恒定不变的【答案】A【详解】A．光年代表光在一年内所走的路程，是长度单位，故A正确；B．原子核由带正电的质子和不带电的中子组成的，故B错误；C．摩擦起电过程是得到和失去电子的过程，因此其实质是电子的转移，不是产生电子，故C错误；D．大到天体、小到微观粒子都在不停地运动，宇宙中天体的位置在不停的变化，故D错误。故选A。2．（2022·浙江衢州·九年级期末）2021年5月15日7时18分，我国天问一号着陆巡视器，成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功，火星属于（）A．恒星 B．卫星 C．彗星 D．行星【答案】D【详解】太阳系中的第四颗行星是火星，是太阳系中仅次于水星的第二小的行星，为太阳系里四颗类地行星之一，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。3．（2020·江苏苏州·八年级期末）下列“宇宙层次结构”概念图，正确的是（）A． B．C． D．【答案】A【详解】宇宙是一个层次的天体结构系统，太阳是银河系中数以千亿计的恒星中的一颗，以太阳为中心的太阳系和其他的恒星系属于银河系；而银河系只是浩瀚宇宙中的普通一员，除了银河系外还有比如仙女星系等河外星系，综上分析知，故A正确，BCD错误。故选A。4．（2021·江苏连云港·八年级期中）小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后，对地球的认识，正确的是（）A．地球是一颗恒星B．地球是自然界中存在的最小粒子C．恒星不是绝对不动的D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，地球是宇宙的中心【答案】C【详解】A．地球是太阳系八大行星之一，故A错误；B．地球是宏观物体，而粒子是微观物质，二者概念不同，故B错误；C．恒星不是永恒不动的，恒星本身也在移动位置，故C正确；D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，宇宙没有中心，故D错误。故选C。5．（2020·江苏徐州·八年级期中）为了形象地说明宇宙大爆炸，课本上将一个黏有小金属粒的气球看成宇宙，如图所示，将金属粒看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任一小金属粒周围的其他金属粒都在离它远去。这里主要运用的一种思维方法是（）A．等效替代法 B．转化法 C．类比法 D．控制变量法【答案】C【详解】宇宙大爆炸是根据天文观测研究后得到的一种设想，大约在150亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，因而发生了巨大的爆炸，大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙；为了形象地说明宇宙大爆炸，课本上将一个黏有小金属粒的气球看着宇宙，金属粒看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任一小金属粒都在离它远去，这里运用的是主要思维方法是类比法，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。6．（2022·江苏宿迁·八年级月考）对于粒子和宇宙，人类从未停止过探索，下列相关结论正确的是（）A．质子不带电，电子带负电 B．原子是由原子核和核外电子构成的C．宇宙就是银河系 D．光年是时间单位【答案】B【详解】A．由原子结构可知，质子带正电，电子带负电，故A错误；B．原子是由原子核和核外电子组成的，原子核又是由带正电的质子和不带电的中子组成的，故B正确；C．宇宙是一个无限但有层次的天体系，银河系是宇宙中的一部分，故C错误；D．光年指光在一年中通过的距离，所以是长度单位，故D错误。故选B。7．关于光速和光年，下列说法正确的是（）A．光的传播速度总是3.0×108m/s B．光在真空中传播速度为3.0×108m/sC．光年是天文学上使用的时间单位 D．光年是天文学上使用的速度单位【答案】B【详解】AB．光在真空中的传播速度最大，是3.0×108m/s，在其它介质中的传播速度都比真空中的要小，故A错误，B正确；CD．光年是长度单位，指光在一年中传播的距离，故CD错误。故选B。8．（2022·山东济南·八年级期末）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、地球、电子、分子C．太阳系、银河系、物体、分子 D．银河系、地球、分子、原子核【答案】D【详解】A．分子由原子构成，原子比分子小。故A不符合题意；B．分子由原子构成，原子由原子核和核外电子构成。电子比分子小。故B不符合题意；C．银河系属于棒性行星，它包含太阳系。故C不符合题意；D．银河系的直径约是10亿光年，太阳系的直径不到一光年，分子的直径约为10-10m，原子核的直径约为10-15~10-14m。按照尺度的数量级由大到小排列的是银河系、地球、分子、原子核。故D符合题意。故选D。9．20世纪40年代末，著名物理学家伽莫夫提出了大爆炸宇宙模型，认为宇宙起源于137亿年前的一个“原始火球”大爆炸，大爆炸模型现在被称为宇宙学的标准理论．下列有关支持“原始火球”大爆炸理论的观察事实中，说法正确的是()A．用哈勃望远镜观察到星系光谱的“红移”现象B．通过科学探究发现宇宙中有数千亿个星系C．哥白尼提出的“日心说”观点取代“地心说”观点D．通过科学测量发现不同的星系距离地球的长度不同【答案】A【详解】A.光谱的“红移”现象，表明星系在离我们远去，即宇宙仍延续着大爆炸后的膨胀过程，故A符合题意；B.通过科学探究发现宇宙中有数千亿个星系，说明宇宙很大，星系很多，与大爆炸理论没有直接关系，故B不符合题意；C.哥白尼提出的“日心说”观点取代“地心说”观点，体现了人类认识宇宙的过程以及进步，不能说明大爆炸理论，故C不符合题意；D.通过科学测量发现不同的星系距离地球的长度不同，体现了星系的距离不同，及宇宙的广袤，与大爆炸理论没有直接关系，故D错误；故选A．10．（2022·新疆·中考真题）下列物体中，空间尺度最小的是（）A．地球 B．原子 C．太阳系 D．原子核【答案】D【详解】太阳系是银河系中的恒星，而地球是太阳系中的一个行星，而地球上有很多物质，物质由原子构成，而原子又由原子核和核外电子组成，故空间尺度从大到小依次为太阳系、地球、原子、原子核，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。11．（2022·江苏南京·中考一模）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．在探索比分子更小的微观粒子的历程中，人们首先发现了电子D．月球绕着地球转，说明地球是宇宙的中心【答案】C【详解】A．扫地时灰尘飞舞，是灰尘的机械运动，不是分子在运动，分子运动是肉眼看不见的，故A错误；B．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B错误；C．在探索微小粒子的历程中人们首先发现了电子，并且知道原子也是有结构的，是可以再分的，故C正确；D．月球绕着地球转，地球绕太阳转动，太阳是太阳系的中心；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，宇宙没有中心，故D错误。二、填空题12．（2022·江苏无锡·八年级期中）英国科学家______发现了电子，电子的发现否定了原子不可再分的神话，使人们对物质结构有了更深入的认识。关于粒子和宇宙的认识，请把下列物质按从小到大的顺序排列：质子、细胞、银河系、地球、夸克、太阳、原子。你的排列情况是：______。【答案】

汤姆生

夸克、质子、原子、细胞、地球、太阳、银河系【详解】[1]1897年英国科学家汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。[2]质子中子构成原子核，电子和原子核构成原子，原子构成分子，分子构成生物体，地球上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，太阳系是银河系中的一个，银河系是宇宙数十亿个星系中的一个。因此“质子、细胞、银河系、地球、夸克、太阳、原子”从小到大的排列顺序为：夸克、质子、原子、细胞、地球、太阳、银河系。13．（2022·江苏扬州·八年级期中）人