沪科版高二（下）第十三章B.宇宙的结构C.天体的演化课后
测试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列关于宇宙的说法中不正确的是（ ） A．目前地球上的潮汐现象主要是太阳引起的.
B．人类无法在走出银河系观察银河系形状,是通过间接观察的办法确定银河系形状的 C．恒星的表面颜色和温度有关 D．恒星的寿命和其质量有关 2．在太阳系中,月球是（ ） A．恒星
B．行星
C．矮行星
D．卫星
3．关于宇宙,下列说法中正确的是（ ） A．地球是宇宙中唯一有卫星的星球 B．太阳是银河系中唯一发光的恒星 C．太阳系是银河系的一个组成部分 D．恒星的寿命与其质量没有关系
4．下列物体的尺度从小到大排序正确的是（ ） A．地球--生物体--太阳系--银河系 B．地球--生物体--银河系--太阳系 C．生物体--地球--太阳系--银河系 D．银河系--太阳系--地球--生物体
5．我国探月工程的计划之一是向月球发射月球车,以进一步探明月球的基本概况。以下有关月球的叙述正确的是（ ） A．月球白天不能发光,晚上能发光 B．月球表面明暗相间,亮区被称为月海
C．月球形成早期,小天体撞击的月球表面可形成环形山 D．月球表面除岩石及其碎屑外还有空气,但没有水
6．【精品】5月11日我国多地可观测到“火星合月”的天文现象,火星是太阳系中的一颗（ ） A．恒星
B．行星
C．卫星
D．彗星
7．继“神九”升空后,“神十”于【精品】6月11日发射,再次实现与天宫一号进行载人交会
对接,我国探索宇宙又向前迈进一大步。下列对宇宙的有关认识正确的是（ ）
A．月球表面有山、有空气,但没有水
B．宇宙的大小结构层次为：宇宙→太阳系→银河系→地月系 C．现在有很多证据证明宇宙是有边的、膨胀的 D．太阳是一颗能自行发光发热的气体星球
8．潮汐现象主要是受月球对地球的万有引力影响产生的。如图所示为地球和月球的相对位置图,则下列说法中正确的是（ ）
A．D点离月球较近,月球对地表水的万有引力较小,形成高潮 B．A点和C点既不是高潮又不是低潮
C．B点离月球较远,月球对地表水的万有引力较小,形成低潮
D．B点离月球较远,月球对地表水的万有引力较小,不足以提供其所需向心力,因而形成高潮
9．小质量恒星的演化过程是（ ） A．原始星云→恒星→红巨星→白矮星 B．原始星云→恒星→红超巨星→白矮星 C．原始星云→恒星→红巨星→中子星 D．原始星云→恒星→红超巨星→黑洞
二、多选题
10．在讨论地球潮汐成因时,地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的2.7?107倍,地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力,以下说法正确的是（ ）
A．太阳引力远大于月球引力
B．太阳引力与月球引力相差不大 C．月球对不同区域海水的吸引力大小相等 D．月球对不同区域海水的吸引力大小有差异
三、填空题
11．利用地球绕太阳运动的性质,可以测量恒星离地球的距离,如图所示是这种方法的原理示意图。这种测量距离的方法叫____________。在测量恒星之间的距离时,我们常用符号为ly的长度单位,且1ly?___________ m,
12．丹麦的赫兹普伦和美国的罗素在1913年绘制了赫罗图,表示的恒星的温度与亮度的关系,主序对角线中恒星的亮度增大,表面温度就_____________（填升高或降低）为了比较天体的发光强度,天文上采用____________________来表示。
13．天文学家测得银河系中氦的含量约为25%。有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后2分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的
(1)把氢核聚变反应简化为4个氢核（1，同时放出2个正电子1H）聚变成氦核（2He）
40ν0）（1e）和2个中微子（，请你写出该氢核聚变反应的方程_____________________，
并计算一次反应释放的能量是_____________________J。
(2)研究表明，银河系的年龄约为t?3.8?1017s，每秒钟银河系产生的能量约为。现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，请你尝试估算银河系中氦的含1?1037J。
量，并根据你的估算结果，对银河系中氢的主要生成途径作出判断：银河系中的氦主要是______________（选填A或B） A．宇宙诞生后2分钟左右生成的；
B．宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的（可能用到的数据：银河系质量约为M?3?10kg，原子质量单位1u?1.66?1041?27kg，1u相当于
1.5?10?10J的能量，电子质量m?0.0005 u，氦核质量m??4.0026u，氢核质量
mD?1.0078u，中微子ν0的质量为零）。
四、解答题
14．如图是恒星演化过程的示意图,请填写相应星球的名称。
15．神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其他天体的影响。A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。
(1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m?的表达式（用m1、m2表示）； (2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式； (3)恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率v?2.7?105m/s，运行周期T?4.7π?104s，质量m1?6ms，试通过估
30算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G?6.67?10?11N?m2/kg2，ms?2.0?10kg）
16．太阳现在正处于主序星演化阶段,它主要是由电子和质子、氨核等原子核组成。维持太阳辐射的是太阳内部的核聚变反应核反应的核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的质子数目从现有数减小10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了研究太阳演化进程,需要知道目前太阳的质量。已知日地中心的距离为r,地球绕太阳公转的周期为T1,地球自转周期为T2,引力常量为G,试写出太阳质量的表达式。
17．在天体演变的过程中,红色巨星发生“超新星爆炸”后,可以形成中子星（电子被迫同原子核中的质子相结合而形成中子）,中子星具有极高的密度。
173（1）若已知中子星的密度是10kg/m,该中子星的卫星绕它做圆轨道运动,求该中子
星的卫星运行的最小周期。
（2）中子星也在绕自转轴在自转,若中子星的自转的角速度为6.28?30r/s,为了使中子星不因自转而被瓦解,密度至少应为多少？（假设中子星是通过中子间的万有引力结合
?1122成球形星体,引力常量为6.67?10N?m/kg）
参考答案
1．A 【解析】 【详解】
A．地球上的潮汐现象是来自于月球的引力；不是来自于太阳；故A错误，符合题意； B．银河系范围过大，人类是无法走出河系观察银河系形状，是通过间接观察的办法确定银河系形状的；故B正确，不符合题意；
C．恒星的表面颜色与温度有关，颜色越红温度越低；故C正确，不符合题意；
D．恒星的寿命和其质量有关；质量越大的恒星，其寿命越短；故D正确，不符合题意； 故选A. 2．D 【详解】
太阳是能够发光发热的星体，是离我们最近的恒星；地球是围绕太阳转动的一颗行星；而月球是地球的一颗卫星；
A．恒星，与结论不相符，选项A错误； B．行星，与结论不相符，选项B错误； C．矮行星，与结论不相符，选项C错误； D．卫星，与结论相符，选项D正确； 故选D. 3．C 【详解】
A．除地球是宇宙中有卫星的星球外，木星也有卫星。故A不正确； B．太阳不是银河系中唯一发光的恒星，所有恒星均发光。故B不正确； C．太阳系是以银河系为中心，太阳系是银河系的一个组成部分，故C正确；
D．恒星的寿命与其质量有关，质量越大，反应程度越剧烈，则时间（寿命）越短。故D不正确； 故选C。 4．C 【详解】
宏观的银河系大于宏观的太阳系，地球是太阳系里的一个组成部分，生物体生活在地球上；
所以由小到大的顺序是：生物体、地球、太阳系、银河系。 A．地球--生物体--太阳系--银河系，与结论不相符，选项A错误； B．地球--生物体--银河系--太阳系，与结论不相符，选项B错误； C．生物体--地球--太阳系--银河系，与结论相符，选项C正确； D．银河系--太阳系--地球--生物体，与结论不相符，选项D错误； 故选C。 5．C 【详解】
A．月球不能发光，不是光源，选项错误；
B．月球表面明暗相间，亮区被称为月陆。选项错误；
C．小天体频繁撞击月球而在月球表面形成一个个较大的坑，故称月坑；坑的周边就是我们所看到的环形山；选项正确； D．月球没有空气。选项错误。 故选C。 6．B 【详解】
太阳系的八大行星有：水星；金星；地球；火星；木星；土星；天王星；海王星。 A．恒星，与结论不相符，选项A错误； B．行星，与结论相符，选项B正确； C．卫星，与结论不相符，选项C错误； D．彗星，与结论不相符，选项D错误； 故选B。 7．D 【详解】
A．月球表面上没有空气，故A不正确；
B．太阳系是银河系中的一部分，宇宙的大小结构层次为：宇宙→银河系→太阳系→地月系，故B不正确；
C．现在有很多证据证明宇宙是无边的、膨胀的，故C不正确；
D．太阳是炽热巨大的气体星球，正以每秒400万吨的速度失去重量，故D正确。 故选D。
8．D 【详解】
A．D点离月球较近，月球对地表水的万有引力较大，形成高潮。故A错误。
B．A、C两点受月球的引力主要是沿切线的力，但也有沿径向分力，所以形成低潮。故B错误。
CD．B点离月球较远，月球对地表水的万有引力较小，不足提供向心力，形成高潮。故C错误，D正确。 故选D。 9．A 【详解】
小质量恒星的演化过程是：原始星云→恒星→红巨星→白矮星。 A．原始星云→恒星→红巨星→白矮星，与结论相符，选项A正确； B．原始星云→恒星→红超巨星→白矮星，与结论不相符，选项B错误； C．原始星云→恒星→红巨星→中子星，与结论不相符，选项C错误； D．原始星云→恒星→红超巨星→黑洞，与结论不相符，选项D错误； 故选A。 10．AD 【详解】
AB．根据万有引力定律得： 太阳引力
GM太阳mF1? 2R太阳月球引力
F2?代入数据得：
GM月m 2R月2F1M太阳R月＝?2?168.75 F2M月R太阳故A正确，B错误；
CD．由于月心到不同区域海水的距离不同，所以引力大小有差异，地球潮汐是由于月球对
海水不同程度的吸引造成的，故C错误，D正确。 故选AD。
11．周年视差法 9.46?1015 【详解】
[1]．地球上观测恒星有视差现象．此时基线就是地球轨道的直径，被观测恒星的视差就是太阳、恒星与地球所形成的内角P，随着地球公转，恒星就如图所示出现周年视差运动，恒星距离我们愈近（d），视差p就愈大，反之亦然，由于对应的视差是半年时间内的，故这种测量距离的方法叫周年视差法．
[2]．光速v=3.0×108m/s，时间为：1年=365×24×3600s，所以
1ly=x=vt=3.0×108m/s×365×24×3600=9.46×1015m.
12．升高 绝对性等 【详解】
[1]．赫罗图表示的恒星的温度与亮度的关系，主序对角线中恒星的亮度增大，表面温度就升高．
[2]．为了比较天体的发光强度，天文上采用绝对星等．
14013．41H?2He+21e+2?0 4.14?10?12J A
【详解】
(1)[1][2].根据电荷数守恒、质量数守恒得
40411H?2He+21e+2?0
由△E=△mc2得
1.0078-4.0026-2×0.0005）×1.66×10-27×108）2J=4.14×10-12J △E=(4mD-mα-2m）c2=(4×（3×(2)[3].核反应产生的氦的质量：
m?氦的含量
Pt?m??6.1?1039kg ?Em6.1?1039k???2% 41M3?10由估算结果可知，k≈2%远小于25%的实际值，所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的，即选A。
14．答案见解析 【详解】
相应星球的名称如图；
3m23v3Tm2?15．(1)(2)；(3)估算过程见解析，星B有可能是黑洞 22；2πG(m1?m2)?m1?m2?【详解】
(1)设A、B圆轨道半径分别为r1、r2，由题意知，A、B做匀速圆周运动的角速度相同，设其为ω。由牛顿运动定律，有
FA?m1?2r1，FB?m2?2r2，FA?FB
设A、B之间的距离为r，又
r?r1?r2
由上述各式得
r?由万有引力定律，有
m1?m2r1① m2FA?G将①代入得
m1m2 r2m1m23FA?G
(m1?m2)2r12令
FA?Gm1m? r12比较可得
m??(2)由牛顿第二定律，有
m23?m1?m2?2②
m1m?v2G2?m1③
r1r1又可见星A的轨道半径
vTr1? ④
2π由②③④式解得
m23?m1?m2?(3)将
2v3T?⑤ 2πGm1?6ms
代入⑤式，得
m23?6ms?m2?代入数据得
2v3T? 2πGm23?6ms?m2?设
2?6.9?1030kg?3.45ms ⑥
m2?nms（n?0）
将其代入⑥式，得
m23?6ms?m2?可见，
2?n6(?1)2nms?3.5ms⑦
m23?6ms?m2?2的值随n的增大而增大，试令
n?2
得
n6(?1)2nms?0.125ms?3.5ms⑧
若使⑦式成立，则n必大于2，即暗星B的质量m2必大于2ms，由此得出结论：暗星B有可能是黑洞。
4?2r316．M?
GT12【详解】
地球绕太阳公转，万有引力提供圆周运动向心力，令太阳的质量为M，地球质量为m，则有：
G由此可得：太阳的质量
Mm2?2?m()r r2T14?2r3M?
GT1214317．（1）1.2?10?3s（2）1.3?10kg/m.
【详解】
（1）中子星给卫星的万有引力充当卫星运动的向心力，即：
Mm4?2G2＝m2R RT而
??联解得：
M43
?R3T?3?3?3.14??1.2?10?3s 17?11?G10?6.67?10（2）中子星因为自转没有解体，临界情况是赤道处物体的支持力为零，物体靠万有引力提供向心力，根据
G得：
Mm＝m?2R 2RR3?2． M?G则中子星的最小密度：
R3?2M3?23?(6.28?30)2G?＝???kg/m3?1.3?1014kg/m3 ?114V?R34?G4?3.14?6.67?103
高中沪科版高二(下)第十三章B.宇宙的结构C.天体的演化课后测试卷[答案解析]
