Question

12．阅读下列材料，回答38题．
2015年12月17日，我国的暗物质粒子探测卫星“悟空”搭载长征二号丁运载火箭发射升空飞天，正式启程寻找宇宙中的“幽灵”--“暗物质”．
同学们可能习惯认为，宇宙主要是由可见的发光恒星和少量的其他不发光星体如行星构成．但是天文科学家在过去的几十年里已经得知，构成宇宙的成分远比这些多．首先，宇宙中在遥远的星系之间的广大区域存在着看不见也很难探测出来的星系际气体，这些看不见的星系际气体的质量大约是全部恒星系和发光气体质量总和的10倍！其次，宇宙中还存在别样的物质，这些物质不是由原子或分子组成的，其中最具有代表性的就是中微子和黑洞，估计这类物质的质量总和大约是所有恒星系（含行星）质量总和的三分之一．
可能你觉得这些已经够玄了，但是还有更多更玄的．科学家已经得知，宇宙中还有另外一种物质，它们不是由质子、中子、电子或任何现在已知的别种粒子（如中微子）构成的．虽然有科学家提出过几种假设，但是没有人知道这种物质的组成．它不与电磁波相互作用，因此它不能因发光（像恒星那样）或反射光（像行星那样）或吸收光（像星系际气体那样）从而被人发现，也没有人在实验室检测到它．但是由于它对星系中星体有引力效应，我们知道它是存在的，而且知道它的含量很多．这种所谓“暗物质”的总质量是全部恒星系和发光气体质量总和的大约60倍！关于“暗物质”是什么？没有哪种已知的物质形式能够说明它，科学家认为它同寻常物质的相互作用必定很弱，否则现在它应当已被我们发现了．不论它是什么，它就在我们周围．也许每秒钟有几十个“暗物质”粒子穿过你的身体，而不在你的身体上留下任何效应．
“暗物质”已经激发了在宇宙射线中和高能物理实验的许多探测工作．我国发射的“暗物质”探测器--“悟空”，是迄今为止观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星，超过国际上所有同类探测器．在今后的3年太空工作中，“悟空”将通过高空间分辨、宽能谱段观测高能电子和伽马射线寻找和研究暗物质粒子，有望在宇宙射线起源和伽马射线天文学方面取得重大进展．
（1）在长征二号丁运载火箭搭载着暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空时，火箭点火后搭载着探测卫星加速上升，在此阶段：暗物质粒子探测卫星“悟空”的重力势能变大（选填“变大”、“不变”或“变小”）．
（2）依据本文的描述，宇宙中暗物质的总质量大约是星系际气体的6倍．
（3）你认为暗物质之所以称为“暗”是因为：它同寻常物质的相互作用很弱，现有的物质形式无法说明它．
（4）通过本文的描述你觉得天文科学家是如何发现星系际气体的？答：观察通过星系际气体的光，通过了解光被吸收的情况从而发现星系际气体．

Answer 1

分析 （1）影响重力势能大小的因素有：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
（2）“暗物质”的总质量是全部恒星系和发光气体质量总和的大约60倍，看不见的星系际气体的质量大约是全部恒星系和发光气体质量总和的10倍，据此解答即可；
（3）暗物质之所以称为“暗”是因为 它同寻常物质的相互作用很弱，现有的物质形式无法说明它．
（4）天文科学家 观察通过星系际气体的光，通过了解光被吸收的情况从而发现星系际气体．

解答 解：（1）暗物质粒子探测卫星“悟空”升空时，高度不断增加，质量不变，所以重力势能逐渐增大；
（2）“暗物质”的总质量是全部恒星系和发光气体质量总和的大约60倍，看不见的星系际气体的质量大约是全部恒星系和发光气体质量总和的10倍，所以说宇宙中暗物质的总质量大约是星系际气体的6倍；
（3）暗物质之所以称为“暗”是因为它同寻常物质的相互作用很弱，现有的物质形式无法说明它．
（4）天文科学家观察通过星系际气体的光，通过了解光被吸收的情况从而发现星系际气体．
故答案为：（1）变大；（2）6；（3）它同寻常物质的相互作用很弱，现有的物质形式无法说明它；（4）观察通过星系际气体的光，通过了解光被吸收的情况从而发现星系际气体．

点评 本题考查人类探究太阳系及宇宙的历程，此题比较新颖，属于中等题．