Astronomy - Best Tutors in East London...Astronomy Question Paper 1 Level Edexcel Subject Physics Exam Board GCSE(9-1) Topic Astronomy Sub Topic Booklet Question Paper 1 Time 58 minutes

Astronomy Question Paper 1

Level Edexcel

Subject Physics

Exam Board GCSE(9-1)

Topic Astronomy

Sub Topic

Booklet Question Paper 1

58 minutes

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Scientists and telescopes

1 Herschel and Hubble were astronomers who have had telescopes named after them.

Complete the sentence by putting a cross ((a) ) in the box next to your answer.

The telescope named after Herschel detects infrared radiation. Herschel is a suitable name for this infrared telescope because

(1)

A Herschel discovered Uranus using a telescope

B Herschel constructed over 400 telescopes

C Herschel discovered infrared radiation

D Herschel constructed this telescope

(b) Both the Hubble telescope and the Moon orbit the Earth.The table gives data about these

average radius of orbit / km time of orbit

Moon 385000 27 days

Hubble 560 96 minutes

(i) What is the closest distance between the Moon and the Hubble telescope?(1)

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(ii) Explain why the distance between the Moon and the Hubble telescope changes.

You may add to this diagram to help your answer.(2)

Earth

Hubble Moon

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(c) Hubble measured the distance of many galaxies from Earth.He also measured the speed at which each galaxy moved away from Earth.

Hubble plotted his data on a graph like this.

(1)

(i) Plot the point: distance = 5 units, speed = 4 units

(ii) Draw the straight line of best fit.(1)

(d) Hubble’s work led to the theory of the Big Bang.

Describe what is meant by the Big Bang theory. (2)

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(Total for Question 2 = 8 marks)

30

00

distance from Earth to galaxy / units of distance

how fast the galaxy is moving away from Earth / units of speed

40


Waves in action

2 (a) The diagram shows a transverse wave.

(i) Use words from the box to label the distances X and Y.

amplitude frequency magnification speed wavelength

(2)

(ii) Q is a particle in the wave.

(1)

Which of these shows the way in which particle Q moves?

Put a cross ( ) in the box next to your answer.

A

B

C

D

Q

X .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


(b) The photographs show a refracting telescope and a reflecting telescope.

refracting telescope reflecting telescope

Both telescopes are used to form an image of a distant object.

(i) The two types of telescope form their images of a distant object in differentways.A refracting telescope uses a converging lens to form an image of a distantobject.

Describe how a reflecting telescope forms an image of a distant object.(2)

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(ii) Both telescopes use a converging lens as an eyepiece.

State what the eyepiece of a telescope is intended to do to the image.(1)

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*(c) A long time ago, astronomers thought that the Earth was the centre of the Universe.

This was called the geocentric model. The evidence for this model came from observations of the sky using the naked eye.

After the telescope was invented, astronomers quickly gathered evidence which showed that the geocentric model is not correct.

Describe the evidence both for the geocentric model and against the geocentric model.

(6)

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Stars and the Universe

3 (a) Our Sun is a main sequence star.

It will stay as a main sequence star for millions of years, continuing to radiate energy.

(i) Our Sun was formed from a nebula.

Describe the formation of our Sun from nebula to main sequence.(2)

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(ii) Our Sun will go through many stages.

Which of these stages will our Sun go through?

Put a cross ( ) in the box next to your answer.(1)

A a black hole

B a neutron star

C a supernova

D a white dwarf


(b) The diagram shows some lines in the spectrum of light from a nearby galaxy.One of the lines is marked X.

(1)

(i) Line X will be in a different position in the spectrum of light from a muchmore distant galaxy.

Draw a line on the diagram to show a possible new position for line X in thespectrum of light from a much more distant galaxy.

Label this new line Y.

(ii) Explain why you have drawn line Y in this position on the diagram.(2)

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400 700blue

500 600wavelength/nanometre red

X


(c) Two theories about the Universe are the Steady State Theory and The Big Bang Theory.

(i) The table shows some ideas about the Universe.

Which row of the table applies to the Steady State Theory?Put a cross ( ) in the box next to your answer.

(1)

the Universe. . . . . the Universe. . . . .

A . . . is not expanding . . . had a beginning

B . . . is expanding . . . had a beginning

C . . . is not expanding . . . did not have a beginning

D . . . is expanding . . . did not have a beginning

(ii) State the name of the discovery that persuaded most scientists to prefer theBig Bang Theory to the Steady State Theory.

(1)

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Stars and planets

4 (a) Our Sun is a star.

(i) The life cycle of a star has several stages.The Sun is in its main sequence stage.

Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

The next stage in the life cycle of the Sun will be(1)

A a nebula

B a red giant

C a white dwarf

D a black hole

(ii) Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

The galaxy which contains our Sun is called(1)

A Andromeda

OrionB

C the Milky Way

D the Solar System

(iii) Which of these is furthest from the Sun?


A Earth

B The Moon

C The planet Jupiter

D The star Proxima Centauri


(b) Scientists search for signs of life on the planet Mars.Describe one method they use to search for signs of life on the planet Mars.

(2)

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(c) Scientists search for new planets orbiting distant stars.The photograph shows the Kepler space telescope.

The Kepler space telescope records the brightness of light from distant stars.When a planet passes in front of a distant star, there is a tiny dip in the brightness of the light from the star.

(i) Many telescopes are used on the Earth but the Kepler space telescope orbitsabove the Earth’s atmosphere.Explain why telescopes that search for planets are not on the Earth’s surface.

(2)

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(ii) The Kepler space telescope was pointed towards one star.It detected the same dip in the brightness of the star every 150 days.

Suggest what information this gives about the planet that orbits this star. (1)

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Changing Universe

5 A long time ago scientists thought that the Universe never changed.

Now there is evidence to show that stars progress through various stages and that the Universe is expanding.

(1)

(a) Our Sun is in its main sequence stage.

(i) Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

A star of much greater mass than the Sun will eventually become

A a black hole

B a protostar

C a red dwarf

D a white dwarf

(ii) Describe how the Sun reached its main sequence stage.(3)

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(iii) Scientists can estimate the age of a star. They want to find the age of theoldest star.

Suggest why knowing the age of the oldest star is not enough to tell scientiststhe age of the Universe.

(2)

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*(b) Edwin Hubble discovered that the Universe was expanding. He did this by using observations of red-shift.Explain what red-shift is and how it provides evidence that the Universe is expanding.

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Level Edexcel

Subject Physics


Topic Astronomy

Sub Topic


51 minutes

/42

/100

Time Allowed:

Score:

Percentage:



Solar System and beyond

1 (a) The Sun is at the centre of our Solar System.

(i) Complete the following sentence.(1)

Our Solar System is near the edge of a galaxy called the . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(ii) Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

When the Sun nears the end of its life it will become a(1)

A black hole

B neutron star

C supernova

D white dwarf


(b) The table gives information about the diameters and distances of the four planetsclosest to the Sun.

planet distance from the Sun / AU

diameter of the planet / km

Mercury 0.39 4 900

Venus 0.72 12 100

Earth 1.00 12 800

Mars 1.52 6 800

(i) Put the information about the diameter of the planets on to the bar chart.

The diameter for Earth has been done for you.(2)

(ii) The distance of the planets from the Sun has been given in Astronomical Units(AU).1 AU is 150 000 000 km.Calculate the distance of Mars from the Sun in kilometres.

(2)

distance of Mars from the Sun = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . km

14 000 –

12 000 –

10 000 –

8 000 –

6 000 –

4 000 –

2 000 –

0 – – – – –Mercury MarsVenus – Earthname of planets

diam

eter

/ km


*(c) For many years scientists have searched for evidence of intelligent life in our Solar System and in the rest of the Universe.

Describe the methods scientists have used to help with this search in both our Solar System and the rest of the Universe.

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Theories and observations

2 During the twentieth century red-shift and CMB radiation were discovered.

They have provided scientists with data to test theories of the origin of the Universe.

(a) (i) Complete the following sentence.(1)

CMB is an abbreviation for . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(ii) State which theory about the origin of the Universe is supported by theexistence of CMB.

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(iii) There is a red-shift in the light received from some galaxies.State what is meant by red-shift.

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(iv) Some galaxies show greater red-shift than others.Explain what this suggests about the Universe.

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(b) Stars have different stages in their evolution.

(i) Which of these gives the next stages in the evolution of the Sun?


A white dwarf then black hole

B neutron star then white dwarf

C red giant then supernova

D red giant then white dwarf

(ii) Modern telescopes can provide us with more data than the telescopes used100 years ago.Explain what additional data can be collected and processed using moderntelescopes.

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Stars and galaxies

3 (a) The image shows the Andromeda galaxy.


Andromeda is just one of many millions of galaxies that form the(1)

A constellations

planetsB

starsC

D Universe

(ii) State the name of the galaxy that contains our Solar System.(1)

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(b) When astronomers study distant galaxies, they notice changes to the waves theyobserve.

(i) Describe the changes to the waves they observe.(2)

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(ii) State the evidence that astronomers have observed to support the Big Bangtheory for the origin of the Universe.

(2)

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*(c) By observing stars in distant galaxies, astronomers have been able to identify the different stages in the life of a star.

Describe the life cycle, from birth to death, of a star that is similar in mass to our Sun.You may draw labelled diagrams to help with your answer.

(6)

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Looking at our Universe

4 (a) Chandra, Hubble and Spitzer are space telescopes.

The photographs show exactly the same part of the Universe observed using the different telescopes.

The main object shown in each photograph is the same supernova.

Chandra’s image

using X-rays

Hubble’s image

using visible light

Spitzer’s image

using infrared


A supernova is(1)

A a star in its main sequence

B the appearance of a new star

C the explosion of a massive star

D the explosion of a white dwarf


(ii) The waves that the three telescopes use are

X-rays

visible light

infrared

Complete the table by arranging these three waves in order of decreasing wavelength.

(1)

longest wavelength shortest wavelength

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(iii) Astronomers use different types of telescope, like Chandra, Hubble and Spitzer.

Explain how using these different telescopes gives a better understanding of theUniverse.

(3)

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(b) Most space telescopes orbit the Earth but the Spitzer telescope stays behind theEarth to hide from the Sun.

Suggest why this is necessary.(2)

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(c) Outside our Solar System, the star closest to Earth is called Proxima Centauri.Light from this star takes 2 200 000 minutes to reach the Earth.Light from the Sun takes 8.3 minutes to reach the Earth.The speed of light is 18 000 000 km/minute.

(i) By calculation, compare the distance of Proxima Centauri from the Earth withthe distance of the Sun from the Earth.

(2)

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(ii) A light year is the distance that light travels in one year.

Astronomers usually give the distance from stars as a number of light yearsinstead of a number of kilometres.

Suggest a reason for this.(1)

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8.3 minutes

Sun Earth

2 200 000 minutes

Proxima Centauri

not to scale



Level Edexcel

Subject Physics


Topic Astronomy

Sub Topic


53 minutes

/44

/100

Time Allowed:

Score:

Percentage:



Observing our Universe

1 (a) The photograph was taken by the Hubble Space Telescope. Some of the objects in the photograph are galaxies.

(1)


A galaxy is a collection of

A stars

B moons

C asteroids

D planets

(ii) The photograph was taken using visible light.Describe a benefit of using a telescope in space.

(2)

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(b) This photograph shows a line of radio telescopes.

(i) Name one type of electromagnetic radiation that they can detect.(1)

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(ii) Radio telescopes are one type of modern telescope.

Describe how the use of modern telescopes like these has helped ourunderstanding of the Universe.

(2)

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(c) The Hubble telescope has recently detected a nebula like the one in this picture.

(i) State what a nebula is.(1)

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(ii) A nebula eventually becomes a star.

Describe how a nebula becomes a star.(3)

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Observing the Universe

2 (a) The Earth’s atmosphere absorbs electromagnetic radiation.The diagram shows how the amount absorbed changes with wavelength.

(1)

(i) How much of the visible light from space is absorbed as it passes throughour atmosphere?

Put a cross ( ) in a box to show your answer.

A 0%

B 10%

C 90%

D 100%

(ii) Large telescopes which collect visible light to explore the Universe are usuallyplaced near the tops of mountains.Suggest why radio telescopes do not have to be placed high up a mountain.

(1)

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100%

80%

60%

40%

20%

0%

amount absorbed

0.1 nm 1 nm 10 nm 100 nm 1 μm 10 μm 100 μm 1 mm 1 cm 10 cm 1 m 10 multra violet visible

light infra red microwave radio

wavelength


(iii) One theory of the origin of the Universe predicted that there should becosmic background radiation with a wavelength of about 1 mm.

Explain why scientists had to wait until the development of space flightbefore they could study this radiation in detail.

(2)

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(iv) The electromagnetic radiation from most galaxies has a red-shift.

Suggest why, when a galaxy has a very large red-shift, some of its visible lightis not detected through the Earth’s atmosphere.

(2)

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*(b) Scientists believe that the Universe is expanding.

Describe how careful observation of electromagnetic radiation from distant galaxies as well as from the whole of space gave evidence supporting the Big Bang Theory.

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Investigating the Universe

3 (a) Put a cross ( ) in the box next to your answer.

Which of these is the biggest?(1)

A the Solar System

B a galaxy

C a nebula

D the Universe

(b) These are four stages in the evolution of a star similar to the Sun.

They are not in the correct order.

1. main sequence star2. white dwarf3. red giant4. nebula

(2)

Write down the stages in the correct order.

The first stage has been done for you.

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(c) (i) The chart shows the electromagnetic (EM) spectrum.Some parts of the spectrum have been labelled.

radio P Q visible light R Sgamma

rays

State the name of part Q.(1)

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(ii) Three telescopes using different parts of the spectrum have been added tothe chart.

radio P Q visible light R Sgamma

raysJodrell Bank Hubbleu ompton

Jodrell Bank is located near Manchester, whereas Hubble and Compton are in space.

Explain why some telescopes are located outside the Earth’s atmosphere. (2)

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*(d) Describe how modern telescopes have contributed to our understanding of the Universe.

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The Universe

4 (a) Which row of the table shows these objects in the correct order of size?


smallest biggest

A Milky Way Solar System Universe

B Milky Way Universe Solar System

C Solar System Universe Milky Way

D Solar System Milky Way Universe

(b) Some visible light telescopes are located in space.

Other visible light telescopes are located on the Earth’s surface.

Explain why the images produced by telescopes on Earth are less clear than theimages produced by telescopes in space.

(2)

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(c) This simplified diagram compares spectra of light from the Sun and two galaxies.

Violet Red

Sun

galaxy 1

galaxy 2


The light from galaxy 1 and galaxy 2 both show redshift.

Explain what these redshifts predict about the position and movement of the two galaxies.

(3)

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(d) Scientists have studied stars to discover how stars evolve.

They know that stars form in a nebula when clouds of dust and gas are pulledtogether by gravity.

Describe how this process continues for stars much more massive than the Sun.(4)

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Level Edexcel

Subject Physics


Topic Astronomy

Sub Topic


56 minutes

/46

/100

Time Allowed:

Score:

Percentage:



Exploring space

1 (a) The photograph shows an Apollo 12 astronaut walking on the Moon.

Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

Manned space crafts have landed on the Moon but have not yet landed on Mars.

One of the reasons is because (1)

A the Moon is closer to Earth than Mars

B the Moon is closer to the Sun than Mars

C Mars is closer to the Earth than the Moon

D Mars is closer to the Sun than the Moon

(b) A scientist compares the sizes of some objects in space.

Which of these is the smallest?


A Jupiter

B the Milky Way galaxy

C the Moon

D the Sun


(c) Some scientists look for signs of water on other planets.

Suggest why they do this.(1)

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(d) The Earth is 150 000 000 km from the Sun.It takes light 500 s to reach the Earth from the Sun.

Calculate the speed of light in km/s.(3)

speed = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . km/s

(e) The photograph was taken using a powerful telescope on Earth.It shows a nebula and many stars.

(i) Explain why photographs from telescopes in space show the nebula moreclearly.

(2)

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(ii) A nebula is a cloud of gas and dust where stars are formed.A hot object forms when gas and dust in a nebula come together.

Explain why the gas and dust come together and form a hot object.(2)

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Stars and the Universe

2 (a) The photograph shows a nebula and many stars.

(i) A nebula is a cloud of gas and dust from which stars are formed.

Describe the energy changes involved when a main sequence star forms fromgas and dust.

(3)

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(ii) Describe how the mass of a main sequence star will affect what the star finallybecomes.

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*(b) While the origin of stars is well understood, there is still much debate about theorigin of the Universe.Two major theories about the origin of the Universe are the Big Bang and the Steady State theories.

Some evidence supports both theories.Other evidence supports only one theory.

By considering the evidence, discuss why one of these theories is preferred by most scientists.

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The Solar System

3 The diagram shows four moons which orbit Jupiter.

(a) (i) Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

Jupiter is(1)

A a comet

B a galaxy

C a planet

D a universe

(ii) Galileo used a new invention to observe these moons.

The invention he used was called a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(1)

Callisto

Jupiter

Io

Europa

Ganymede


(b) The diagram shows the moons Europa (E) and Ganymede (G) in orbit roundJupiter.

The radius of Europa’s orbit is 671 000 km.

The radius of Ganymede’s orbit is 1 070 000 km.

The positions of the moons on some dates are marked.

(i) On which one of the marked dates were the moons closest together?(1)

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(ii) Use information from the diagram to calculate the time for Ganymede tocomplete one orbit of Jupiter.

(1)

time for one orbit = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . days

8 June

Ganymede orbit

9 June

11 June

8 June16 June

9 June10 June

16 June

11 June

20 June4 June 4 June

12 June

6 June6 June

Europa orbit

Jupiter

G E

Not to scale


(iii) Calculate the distance from Europa to Ganymede on 12 June.(2)

distance apart = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . km

*(iv) Describe how the distance between Europa and Ganymede changes during three orbits of Europa.

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The Solar System

4 Not all electromagnetic radiation coming from space reaches the Earth’s surface.

The diagram shows how far radiation from each part of the electromagnetic spectrum travels down through the atmosphere.

(a) (i) Name one type of radiation that can reach the surface of the Earth from stars.(1)

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(ii) Name one type of radiation from stars that cannot be detected at the Earth’ssurface but can be detected using satellites.

(1)

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200

100

50

25

12

6

3

radio waves

altitude/ kilometres

micro- waves

infrared X-rays gamma rays

far i

nfra

red

visi

ble

light

ultr

avio

let


(b) Bode, a scientist, found a rule predicting the distance of objects from the Sun.

The chart shows the mean distances from the Sun predicted by Bode’s rule.

[Me – Mercury; V – Venus; E – Earth; Ma – Mars; A – Asteroid Belt; J – Jupiter; S – Saturn; U – Uranus; N – Neptune; P – Pluto]

(i) Read, from the chart, the predicted values for the distance from the Sun toNeptune and from the Sun to Pluto.

(2)

Sun to Neptune.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Sun to Pluto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

mean distance from the Sun in astronomical units (A.U.)

80

70

60

50

40

30

20

10

0Me V N PE Ma A J S U

objects in order of distance away from the Sun


(ii) Bode’s rule works well for all objects between Mercury and Uranus.From scientific measurements, however, the actual mean distance from theSun to Neptune is 30 A.U.Some scientists think that Neptune was not part of the original Solar System.

Explain how the predicted value for Neptune supports the view of thesescientists.

(2)

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*(c) Scientists are using a variety of methods to search for life beyond Earth.

Discuss the problems involved in using these methods.(6)

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Level Edexcel

Subject Physics


Topic Astronomy

Sub Topic


42 minutes

/35

/100

Time Allowed:

Score:

Percentage:



1 (a) Scientists no longer accept the geocentric model of the universe but it was the accepted theory for hundreds of years.

Explain why the evidence available at the time supported the geocentric model.(3)

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(b) The Big Bang theory and the Steady State theory are two theories about theorigin of the universe.

The discovery of CMB led scientists to accept only one of the theories.

Explain why redshift supports both theories but CMB supports only one of them.(3)

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(c) (i) A star with a mass very much larger than the Sun(1)

A has a longer main sequence than the Sun and ends as a white dwarf

B has a longer main sequence than the Sun and ends as a black hole

C has a shorter main sequence than the Sun and ends as a white dwarf

D has a shorter main sequence than the Sun and ends as a black hole

(ii) Which row has two correct statements about black holes?(1)

the gravitational field of a black hole a black hole is formed when

A allows only electromagnetic radiation to escape a nebula collapses

B allows nothing to escape a very large star collapses

C allows nothing to escape a nebula collapses

D allows only electromagnetic radiation to escape a very large star collapses


(d) Figure 9 shows some lines in the absorption spectra from four different galaxies(A, B, C, and D) and from a laboratory source.

All the spectra are aligned and to the same scale.

A

B

C

D

λ0

laboratory source

550

wavelength in nm

390 450 650 750

Figure 9

Explain, using Figure 9, which galaxy is furthest away from us.(3)

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2 (a) Scientists no longer accept the geocentric model of the universe but it was the accepted theory for hundreds of years.

Explain why the evidence available at the time supported the geocentric model.(3)

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(b) The Big Bang theory and the Steady State theory are two theories about theorigin of the universe.

The discovery of CMB led scientists to accept only one of the theories.

Explain why red shift supports both theories but CMB supports only one of them.(3)

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(c) (i) A star with a mass very much larger than the Sun(1)

A has a longer main sequence than the Sun and ends as a white dwarf

B has a longer main sequence than the Sun and ends as a black hole

C has a shorter main sequence than the Sun and ends as a white dwarf

D has a shorter main sequence than the Sun and ends as a black hole

(ii) Which row has two correct statements about black holes?(1)

the gravitational field of a black hole a black hole is formed when

A allows only electromagnetic radiation to escape a nebula collapses

B allows nothing to escape a very large star collapses

C allows nothing to escape a nebula collapses

D allows only electromagnetic radiation to escape a very large star collapses



3 (a) Figure 2 shows some lines in the absorption spectra from four different galaxies (A, B, C, and D) and from a laboratory source.

All the spectra are aligned and to the same scale.

390 550

wavelength in nm

A

laboratory source

B

C

D

λ0 450 650 750

Figure 2

(i) Explain, using Figure 2, which galaxy is furthest away from us.(3)

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(ii) In Figure 2, the reference wavelength, λ0, is shown at 390 nm.

Estimate the change in the reference wavelength, ∆λ, for the light from galaxy D.(1)

∆λ = .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . nm

(iii) Calculate the speed, v, of galaxy D.

Use the equationΔλλ 0

=v c

[c = speed of light = 3 × 108 m/s](2)

v = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . m/s


(b) Figure 3 shows a photograph of galaxy D.

This photograph was taken by a student at his home.

(Source: Paul Curtis)Figure 3

State two ways that the student can improve the observational techniques so that the quality of the image is improved.

(2)

1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Waves and the Solar System

4 (a) Galileo was one of the first scientists to use a telescope to study Venus.

(i) Which of these diagrams best shows how light waves enable us to see Venus?


A B

C D

Not to scale

Sun

Venus

Earth

Sun

Venus

Earth

Sun

Venus

Earth

Sun

Venus

Earth


(ii) Use words from the box to complete the sentences.(2)

asteroids comets geocentric heliocentric

moons particle stars

Galileo also used his telescope to observe the . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . of Jupiter.

His observations provided evidence to support the . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . model of the Solar System.

(iii) Describe how a reflecting telescope is different from the simple telescopewhich Galileo used.

(2)

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(b) (i) The diagram represents a wave.

State the amplitude and wavelength of the wave.(2)

amplitude of the wave = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . cm

wavelength of the wave = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . cm

5 cm

–5 cm

0 distance in cm

4 8 12 16

displacement

0


(ii) 20 waves are sent out in 4 seconds.

Complete this sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

The frequency of the wave is(1)

A 0.2 Hz

B 5 Hz

C 20 Hz

D 80 Hz



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Astronomy - Best Tutors in East London...Astronomy Question Paper 1 Level Edexcel Subject Physics Exam Board GCSE(9-1) Topic Astronomy Sub Topic Booklet Question Paper 1 Time 58 minutes