2024届中考物理突破热点训练营热点“中国天眼”发现迄今最远中性氢星系含答案

热点“中国天眼”发现迄今最远中性氢星系——2024届中考物理突破热点训练营【热点新闻】新华社北京5月10日电（记者张泉）记者从中国科学院国家天文台获悉，“中国天眼”FAST近期发现了6个距离地球约50亿光年的中性氢星系，这是人类迄今直接探测到的最远的一批中性氢星系。相关成果10日在国际学术期刊《天体物理学杂志通讯》在线发表。据介绍，氢是宇宙中最早形成的元素，通常以中性氢形式存在。中性氢广泛存在于宇宙的不同时期，是不同尺度物质分布的最佳示踪物之一。对中性氢进行探测、研究，对于理解暗物质、暗能量属性，解读星系形成和演化过程等具有重要意义。此前，“中国天眼”已发现了4万多个中性氢星系样本。此项研究中，国家天文台研究员彭勃主持的超深场巡天项目，充分发挥“中国天眼”高灵敏度以及19波束接收机大视场优势，对远距离和暗弱中性氢星系开展深度“盲寻”，发现6个距离地球约50亿光年的中性氢星系。“我们还与国内外多个团队合作，综合利用多个天文望远镜的多波段观测数据，成功找到了这6个远距离中性氢星系的光学对应体。”彭勃说，“中国天眼”为我们提供了探测遥远中性氢星系的新途径。团队还估算了这些中性氢星系的密度。“这6个中性氢星系的其中一个具有迄今最大的中性氢质量。”论文第一作者、国家天文台席宏伟博士说，随着“中国天眼”在中性氢领域取得更多新发现，我们有望发现更多宇宙奥秘。【热题训练】一、选择题1.如图所示的“中国天眼”FAST是世界上口径最大的射电望远镜，发现的脉冲星已超过740颗。FAST接收到的脉冲星信号是频率较低的电磁波，它们是()A.无线电波 B.可见光 C.X射线 D.γ射线2.如图甲所示是被誉为“中国天眼（FAST）”的球面射电望远镜。由于FAST反射面板承受能力有限，在维修时科学家用7.6m直径的气球（气球内充入某种气体）系在作业人员身上，设计了如图乙所示的“微重力蜘蛛人”方案来减小对面板的压力。下列说法正确的是()A.作业人员受到的重力很微小B.气球内应充入密度小于空气的气体C.气球受到的浮力等于绳对气球的拉力D.面板对人的支持力与人对面板的压力是一对平衡力3.（多选）“中国天眼”（FAST）是世界最大单口径射电望远镜，能够接收到地球以外137亿光年的信号，探测到太阳系以外的脉冲星。下列说法不正确的是()A.光年表示宇宙时间B.“中国天眼”接收的信号是电磁波C.太阳系和原子结构模型相似D.太阳系、银河系、地球是按尺度由大到小排列的4.2017年10月10日，中国科学院国家天文台宣布，被誉为“中国天眼”的射电望远镜（FAST）如下图所示，经过一年紧张调试，已确认了多颗新发现脉冲星。下列对“中国天眼”的相关物理知识的描述，正确的是()A.“FAST”相当于一个巨大的凹面镜，对光线有发散作用B.“FAST”相当于一个巨大的凹面镜，对光线有会聚作用C.“FAST”的作用就相当于人的眼睛，成倒立、缩小的实像D.“FAST”的作用就相当于投影仪，成倒立、放大的实像二、填空题5.实验物理学的先驱_________率先利用望远镜观察天体运行支持了哥白尼的日心说，如图，今日中国天眼利用其强大的_________（选填“电磁波”或“超声波”）探测能力使人类真正迈向了太阳系以外的浩瀚宇宙。6.维修“中国天眼”时，为避免压坏反射面板，用氦气球将维修人员吊起，如图1所示。小海利用气球A和一个重为5N的物体B模拟氢气球在地面上的充气过程，如图2所示，气球充入氦气过程中，体积变大，受到的浮力__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；当气球体积为时，受到的浮力为__________N，此时地面对物体的支持力为__________N（细线、气球和氢气的重力均忽略不计，取，）。三、简答题7.阅读下文，回答下列问题:中国天眼被誉为“中国天眼”的FAST射电望远镜是我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。它的接收面积达到30个标准足球场，形状像“大锅”。对于射电望远镜来说，口径越大看得越远，灵敏度越高。“中国天眼”的工作原理是把外太空的射电信号经过反射面反射聚焦到馈源舱，经过处理后再传回总控室。馈源舱可以说是“中国天眼”的“瞳孔”，它是“中国天眼”发射和收集电磁信号的核心设备。馈源舱对电压质量要求很高，435V的额定电压波动不能超过正负0.5%，电压如果超过允许的波动范围，馈源舱就会启动保护程序。它的专用变电站是高规格的双电源供电。“中国天眼”满负荷运行启动观测1s要用电约0.8度。近距离观察天眼会发现，铝合金反射面板上密布着无数孔洞，这些小孔用来减少风负载，还能提高透光率，让面板下面的草木得以生长，避免水土流失。针对贵州当地可能出现的极端雨雪、冰雹和雷暴天气，为使天眼躲避风雨雷电，工程师做出了相应准备，例如为避雷，给所有金属设备整体接地，一旦遭遇雷电能很快消散。另外该地区属于喀斯特地貌，有成熟的地下暗河网络与数量众多的溶洞，再给整个洼地打了至少600多个孔，简直成了一个大筛子。一旦下雨，水会很快地向地下渗透，可以避免积水对电子设备造成破坏。截至2019年8月，该射电望远镜已经发现132颗优质的脉冲星候选体，其中有93颗已被确认为新发现的脉冲星。“中国天眼”作为世界之最，正在探索宇宙深处的奥秘。（1）馈源舱的主要作用是什么？（2）铝合金反射面板上密布着的无数孔洞有什么作用？（写出两条即可）（3）“中国天眼”躲避雷电的方法是什么？

答案与解析1.答案：A解析：根据电磁波的知识可知，电磁波及其应用FAST接收到的脉冲星信号是频率较低的电磁波，它们是无线电波，故A符合题意，BCD不符合题意。2.答案：B解析：A.由可知，人所受的重力与人的质量有关，作业人员受到的重力没有变化，故A错误；B.气球里面充的气体的密度小于空气的密度，此时气球所受浮力大于自身重力，才能减小人对面板的压力，故B正确；C.气球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向下的拉力的作用，浮力等于重力和绳对气球的拉力之和，故C错误；D.面板对人的支持力与人对面板的压力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于两个不同的物体上，是相互作用力，故D错误。3.答案：AD解析：A.光年是光在真空中一年内通过的距离，属长度单位，故A错误，符合题意；B.“中国天眼”（FAST）射电望远镜，是利用所接收太阳系外的电磁波信号来工作的，故B正确，不符合题意；C.在原子中，原子核居于中心，质量占原子的大部分，核外电子的质量很小，且绕着原子核高速旋转；在太阳系中，太阳位于中心，质量也占了太阳系的质量的大部分，行星绕它进行旋转；太阳系和原子结构模型相似，故C正确，不符合题意；D.银河系、太阳系、地球是按空间尺度由大到小排列的，故D错误，符合题意。4.答案：B解析：被誉为“中国天眼”的射电望远镜，其形状相当于一个凹面镜，是利用凹面镜对光具有会聚作用的特点来会聚光线的。5.答案：伽利略；电磁波解析：率先用望远镜观察天空，由此得到了关于天体运行的结果，有力地支持了哥白尼的日心说的科学家是伽利略。声音不能在真空中传播，电磁波可以。如图，今日中国天眼利用其强大的电磁波探测能力使人类真正迈向了太阳系以外的浩瀚宇宙。6.答案：变大；1.29；3.71解析：当充入适量氦气过程中，气球A的体积变大，其排开空气的体积变大，根据知，A受到的浮力变大。当气球体积为时，受到的浮力为B对A的拉力等于浮力，由于物体间力的作用是相互的，所以，A对B的拉力等于B对A的拉力，等于1.29N，A通过细线拉着B物体静止在水平地面上，B受力平衡，B受到的重力等于加上支持力，所以，此时地面对物体的支持力为7.答案：（1）发射和收集电磁信号（2）减少风负载；提高透光率；透水；减重等（3）所有金属设备整体接地解析：（1）由短文“馈源舱可以说是‘中国天眼’的‘瞳孔’，它是‘中国天眼’发射和收集电磁信号的核心设备”可知，馈源舱的主要作用是发射和收集电磁