Question

【題目】密度最大的物質

在地球上，我們目前已經發現了一百多種元素，在這些元素組成的物質中，密度最大的是金屬鋨。鋨的密度為22.6×103kg/m3，看起來夠大了，它是“密度大王”嗎？不！我們不能將自己的視野局限于地球，我們要到茫茫宇宙中去尋找“密度大王”。在廣闊無垠的宇宙中，有一種叫“白矮星”的天體。它的密度是3.0×1010kg/m3，是鋨密度的 106倍（即 100 萬倍）。它能稱王嗎？也不能！因為還有一種叫“中子星”的天體，它的密度達1016kg/m3；而另一種天體“脈沖星”的密度更是高達1018kg/m3，即1cm3的這種物質的質量為10億t。然而“脈沖星”也不敢稱霸，因為新發現的“黑洞”的密度比它還要大。根據計算，質量和太陽一樣大的黑洞，它的密度可達 5×1019kg/m3，在它里面取小米粒大的一小塊物質，要用幾萬艘萬噸輪船才拖得動。而質量更小的黑洞密度就更大了。由于黑洞的密度極大，它的引力也極大，連光也不能從中逃脫。這樣說來，“密度大王”的交椅也只有“黑洞”能坐了。

北京時間2019年4月10日21時，人類首張黑洞照片面世，如圖所示，該黑洞位于室女座一個巨橢圓星系M87的中心，距離地球5500萬光年，質量約為太陽的65億倍。它的核心區域存在一個陰影，周圍環繞一個新月狀光環。

根據上述材料，回答下列問題：

(1)下列天體的密度由小到大排列正確的是（______）

A.白矮星、中子星、脈沖星、黑洞

B.白矮星、脈沖星、中子星、黑洞

C.中子星、白矮星、脈沖星、黑洞

D.黑洞、脈沖星、中子星、白矮星

(2)質量比太陽小的黑洞，黑洞的密度有可能是（______）

A.5×1019kg/m3 B.5×1018kg/m3

C.8×1019kg/m3 D.8×1018kg/m3

(3)如圖所示的黑洞與地球的距離約為_______m（結果保留2位有效數字）。

Answer 1

【答案】A C 5.2×1023

【解析】

(1)[1]由題意知，白矮星的密度是3.0×1010kg/m3，中子星的密度達1016kg/m3，脈沖星的密度是1018kg/m3，黑洞的密度可達 5×1019kg/m3。

故選A。

(2)[2]黑洞的密度可達 5×1019kg/m3，由題意知，質量更小的黑洞密度更大。

故選C。

(3)[3] 黑洞距離地球5500萬光年，因此黑洞與地球的距離約為