沪科版上海必修第二册高一物理下学期课后培优分级练专题20宇宙的起源与演化(原卷版+解析)

一、单选题1．（2022·上海·二模）太阳属于中型星，再过50亿年将步入“老年时期”，渐渐演化为（）A．白矮星 B．中子星 C．超新星 D．黑洞2．（2022春·上海奉贤·高二期中）下列关于恒星体积大小由大至小排列正确的是（）A．白矮星超巨星巨星中子星 B．中子星白矮星超巨星巨星C．超巨星巨星白矮星中子星 D．超巨星巨星中子星白矮星3．（2023·上海·高三专题练习）据中国古籍《宋会要》记载，1054年曾有一颗非常明亮的“客星”出现在东南方的天空。23天后这颗“客星”消失了。其实，这颗“客星”就是我们所认识的（）A．红巨星 B．超新星 C．彗星 D．白矮星4．（2022春·上海奉贤·高二期中）宇宙中最基本的天体是（）A．恒星和星云 B．行星和星云 C．行星和卫星 D．恒星和行星5．（2023·上海·高三专题练习）超新星的热核爆炸代表了这颗恒星演化到了哪个阶段（）A．诞生期 B．存在期C．死亡期 D．任何时期都可能二、填空题6．（2023·上海·高三专题练习）题图为恒星的寿命与其质量的关系图，由图可知，恒星质量越大，其寿命越_______（选填“长”或“短”），若一恒星的质量为太阳质量的1.8倍，则它的寿命约为__________年。7．（2022·高三课前预习）粒子的分类（1）强子：是___________(填“参与”或“不参与”)强相互作用的粒子。___________和___________都是强子。（2）轻子：___________(填“参与”或“不参与”)强相互作用。___________、电子中微子、μ子、μ子中微子以及τ子和τ子中微子都是已发现的轻子。（3）规范玻色子：是___________各种相互作用的粒子，如___________、中间玻色子(W和Z玻色子)、胶子。（4）希格斯玻色子：是希格斯场的量子激发。8．（2016秋·河北保定·高三阶段练习）根据宇宙大爆炸理论，在宇宙形成之初是“粒子家族”尽现风采的时期．从大爆炸的瞬间产生夸克、轻子、胶子等粒子，到电子与原子核结合成原子，先后经历了四个时代，它们是：______、______、______、______．9．（2021·全国·高一专题练习）小科同学把气球吹成球形后，用沾有墨汁的毛笔在气球表面均匀地画上小圆点，再把气球吹至排球大小，发现黑点之间的距离增大，如图所示。

（1）在气球膨胀过程中，球内气体的压强________（选填“大于”“等于”或“小于”）大气压强。

（2）如果气球变化模拟宇宙演变，本活动使小科体验到宇宙的________没有中心。10．（2021·全国·高一专题练习）宇宙热大爆炸理论认为，宇宙一开始是一个“原始火球”，原始的火球发生了爆炸。导致宇宙空间处处膨胀，温度________（选填“上升”“下降”或“不变”）到一定程度时，逐步形成了超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星。而充斥于整个宇宙空间的________为宇宙热大爆炸提供了证据。宇宙的未来演化趋势是由________决定的，根据对其分析，科学家预测，宇宙的未来将继续________，甚至________。三、解答题11．（2022·高一课时练习）某同学认为，宇宙微波背景辐射产生于第一批恒星诞生的时候，目前温度为，在宇宙中的分布均匀各向同性。试分析该说法是否正确。12．（2022·高一课时练习）太阳的寿命约为100亿年，太阳形成至今已经演化了约50亿年．再过50亿年，太阳将进入什么阶段？太阳这类小质量恒星最后会演化成什么样的致密天体？一、单选题1．（2022·上海·二模）太阳属于中型星，再过50亿年将步入“老年时期”，渐渐演化为（）A．白矮星 B．中子星 C．超新星 D．黑洞【答案】A【详解】太阳现在正值中年，等它到了老年期，它核心区的氢差不多被消耗光了，此时引力和辐射压的平衡被打破，太阳内部便会坍缩。这会导致其内部的温度和压力升高，此时太阳核心区外的氢也开始点火聚变，太阳外壳将持续膨胀，成为一颗红巨星。太阳在红巨星阶段并不会停留太久，当外壳膨胀的时候，太阳内核也在收缩，使核心区内的氦也达到聚变条件。在这一过程中，由于聚变太过剧烈，到时候太阳将抛掉一半以上的质量，形成行星状星云，最终太阳的核心区域将变成一颗白矮星。故选A。2．（2022春·上海奉贤·高二期中）下列关于恒星体积大小由大至小排列正确的是（）A．白矮星超巨星巨星中子星 B．中子星白矮星超巨星巨星C．超巨星巨星白矮星中子星 D．超巨星巨星中子星白矮星【答案】C【详解】超巨星的体积非常大，它的半径通常是太阳的倍，甚至超过太阳的倍；巨星的体积很大，它的半径通常是太阳的倍；白矮星是体积小，亮度低，但质量大，密度极高；中子星体积很小，质量却很大，它们的体积大小由大至小依次为：超巨星、巨星、白矮星、中子星，C正确，ABD错误；故选C。3．（2023·上海·高三专题练习）据中国古籍《宋会要》记载，1054年曾有一颗非常明亮的“客星”出现在东南方的天空。23天后这颗“客星”消失了。其实，这颗“客星”就是我们所认识的（）A．红巨星 B．超新星 C．彗星 D．白矮星【答案】B【详解】AD．红巨星和白矮星比较稳定，不会短期内突然变亮和突然消失。AD错误；B．超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸都极其明亮，过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系，并可持续几周至几个月才会逐渐衰减变为不可见。B正确；C．彗星，是指进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体，呈云雾状的独特外貌。彗核由冰物质构成，当彗星接近恒星时，彗星物质升华，在冰核周围形成朦胧的彗发和一条稀薄物质流构成的彗尾。彗星基本肉眼不可见，即便能看到也不会在同一位置长时间能看到。C错误。故选B。4．（2022春·上海奉贤·高二期中）宇宙中最基本的天体是（）A．恒星和星云 B．行星和星云 C．行星和卫星 D．恒星和行星【答案】A【详解】宇宙是广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。宇宙间最基本的天体是恒星和星云。故A正确。故选A。5．（2023·上海·高三专题练习）超新星的热核爆炸代表了这颗恒星演化到了哪个阶段（）A．诞生期 B．存在期C．死亡期 D．任何时期都可能【答案】C【详解】超新星的热核爆炸代表了这颗恒星演化到了死亡期，即超大质量恒星能以巨热核恒星炸弹的形式变成超新星，超新星爆炸死亡，故选C。二、填空题6．（2023·上海·高三专题练习）题图为恒星的寿命与其质量的关系图，由图可知，恒星质量越大，其寿命越_______（选填“长”或“短”），若一恒星的质量为太阳质量的1.8倍，则它的寿命约为__________年。【答案】

短

3【详解】[1]由图可知，恒星质量越大，其寿命越短；[2]由图可知，若一恒星的质量为太阳质量的1.8倍，则它的寿命约为7．（2022·高三课前预习）粒子的分类（1）强子：是___________(填“参与”或“不参与”)强相互作用的粒子。___________和___________都是强子。（2）轻子：___________(填“参与”或“不参与”)强相互作用。___________、电子中微子、μ子、μ子中微子以及τ子和τ子中微子都是已发现的轻子。（3）规范玻色子：是___________各种相互作用的粒子，如___________、中间玻色子(W和Z玻色子)、胶子。（4）希格斯玻色子：是希格斯场的量子激发。【答案】

参与

质子

中子

不参与

电子

传递

光子【详解】（1）[1][2][3]强子：是参与强相互作用的粒子。质子和中子都是强子。（2）[4][5]轻子：不参与强相互作用。电子、电子中微子、μ子、μ子中微子以及τ子和τ子中微子都是已发现的轻子。（3）[6][7]规范玻色子：是传递各种相互作用的粒子，如光子、中间玻色子(W和Z玻色子)、胶子。8．（2016秋·河北保定·高三阶段练习）根据宇宙大爆炸理论，在宇宙形成之初是“粒子家族”尽现风采的时期．从大爆炸的瞬间产生夸克、轻子、胶子等粒子，到电子与原子核结合成原子，先后经历了四个时代，它们是：______、______、______、______．【答案】

强子时代

轻子时代

核合成时代

复合时代【详解】试题分析：根据宇宙大爆炸理论，“粒子家族”在大爆炸开始到形成原子，先后经历了强子时代、轻子时代、核合成时代、复合时代．考点：宇宙大爆炸理论9．（2021·全国·高一专题练习）小科同学把气球吹成球形后，用沾有墨汁的毛笔在气球表面均匀地画上小圆点，再把气球吹至排球大小，发现黑点之间的距离增大，如图所示。

（1）在气球膨胀过程中，球内气体的压强________（选填“大于”“等于”或“小于”）大气压强。

（2）如果气球变化模拟宇宙演变，本活动使小科体验到宇宙的________没有中心。【答案】

大于

膨胀【详解】（1）[1]气球膨胀就是因为气球内部气体压强变大，大于外界的大气压强，产生了向外的压强差。（2）[2]气球上的各个小圆点都会均匀的变大，没有一个中心，这说明了宇宙的膨胀也是没有中心的。10．（2021·全国·高一专题练习）宇宙热大爆炸理论认为，宇宙一开始是一个“原始火球”，原始的火球发生了爆炸。导致宇宙空间处处膨胀，温度________（选填“上升”“下降”或“不变”）到一定程度时，逐步形成了超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星。而充斥于整个宇宙空间的________为宇宙热大爆炸提供了证据。宇宙的未来演化趋势是由________决定的，根据对其分析，科学家预测，宇宙的未来将继续________，甚至________。【答案】

下降

微波背景辐射

宇宙密度

膨胀

加速膨胀【详解】[1][2][3][4][5]宇宙热大爆炸理论认为，宇宙一开始是一个“原始火球”，原始的火球发生了爆炸。导致宇宙空间处处膨胀，温度下降到一定程度时，逐步形成了超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星。而充斥于整个宇宙空间的微波背景辐射为宇宙热大爆炸提供了证据。宇宙的未来演化趋势是由宇宙密度决定的，根据对其分析，科学家预测，宇宙的未来将继续膨胀，甚至加速膨胀。故答案为：下降；微波背景辐射；宇宙密度；膨胀；加速膨胀三、解答题11．（2022·高一课时练习）某同学认为，宇宙微波背景辐射产生于第一批恒星诞生的时候，目前温