内容正文:
3.3 人类对宇宙的探索
1、清楚地心说到日心说的发展历程,及现在宇宙观的形成
2、清楚宇宙的组成:银河系与河外星系。
3、清楚恒星的演化,及大质量恒星的演化过程。
2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲,航天员为少年带来一堂精彩的太空科普课,并通过视频与地面课堂师生进行实时互动交流。“天宫课堂”对于培养青少年科学精神、激发探索浩瀚宇宙的兴趣其有独特优势。人类为什么孜孜不倦地探索宇宙?探索宇宙有哪些发现?
一、从地心说到日心说
1.“地心说”宇宙体系学说
(1)创立:公元2世纪,希腊科学家托勒密在总结前人学说的基础上创立了“地心说”。
(2)主要内容:地球是一个球体,位于宇宙中心静止不动,太阳和其他天体(如月亮、水星、金星等)都绕着地球转动。
2.“日心说”宇宙体系学说
(1)创立:公元16世纪,波兰天文学家哥白尼依据大量精确的观测资料,建立了“日心说”。 伽利略对哥白尼学说的发展与传播起到了很大作用,留下了不可磨灭的印记。1609年,伽利咯用自制的望远镜观测天空,为“日心说”提供了新的观测证据。伽利略发现:太阳上有黑子,说明太阳并不完美;围绕着木星的有4颗卫星,说明并非所有天体都在绕地球运行。木星有卫星运转的事实为哥白尼学说提供了强有力的证据。金星的位相变化也说明金星并不是围绕地球公转的。
(2)主要内容:太阳是宇宙的中心,地球和行星绕太阳转动。
二、现代宇宙学说
1.星系运动的特点——哈勃的发现
(1)所有的星系都在远离我们而去。
(2)星系离我们越远,它的退行速度越大。V=Hd,其中v为星系退行速度,d为星系到观察者的距离,H为哈勃常数。
(3)星系间的距离在不断地扩大。
2.大爆炸宇宙论
大爆炸宇宙论认为,大约137亿年前,我们所处的宇宙全部以极高的密度和温度,被挤压在一个“原始火球”中。宇宙就是在这个大火球的爆炸中诞生的。爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今,并仍将延续下去。大爆炸宇宙论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说。
大爆炸宇宙论的主要依据是现代天文观测中发现的星系运动特点,即宇宙中星系间的距离在不断扩大,说明宇宙正处在不断膨胀之中,如果能将时间倒退,宇宙中的星系就会聚在一起(一点),所以就认为宇宙起源于这个点,这个点发生大爆炸就诞生了宇宙。
三、银河系和河外星系
1、银河系:银河系由众多恒星和星际物质组成。银河系直径约为10万光年,太阳与银河系的中心相距约为3万光年。银河系的形状,侧视像是一个中间厚、边缘薄的铁饼,俯视像是一个大漩涡
2、河外星系:银河系外存在着大约千亿个同银河系类似的天体系统,这些天体系统称为河外星系。天文学家很早就意识到银河系外有其他星系。1919年,哈勃用当时最大且最先进的天文望远镜,测
定了仙女座大星云(星系)的距离,发现这个距离远大于银河系的直径。因此,哈勒推断仙女星系一定位于银河系之外。所有的星系构成了广阔无垠的宇宙。
宇宙
河外星系
银河系
太阳系
其他恒星系
其他行星系
地月系
地球
月球
四、恒星
一颗恒是寿命的长短取决于它的质量大小:质量越大,寿命越短:质量越小,寿命越长
科学家描绘出了太阳未来的演变过程天约50亿年后,太阳中心缺少足多的氢时,太阳的球核将开始收销,太阳外层的氢继续变成氦,星体急剧扩大,变成红色,形成紅巨星。当太阳澎胀到接近火星轨道时,将吞噬水星、金星、地球,预计太阳在红巨星阶段持续10亿年时间,亮度升高到今天的近1万倍。红巨星不断地把外层物质抛向太空,在星体周围形成行星状星云,它的核聚变过程中形成的一些物质将迸人星际介质参与再循环,而球核进一步收缩,形成体积极小、密度很大的白矮星。最后,太阳将慢慢“熄灭”,形成一颗看不见的黑矮星,变成星云的一部分,留在宇宙中,进入新的循环。
恒星的演化
如果恒星的质量介于1~8倍太阳质量,它会演变成红巨星,最终演变成白矮星,即体积很小、质量不太小的恒星;如果恒星的质量是太阳质量的10~20倍,它的体积会急剧变大,形成红超巨星,随后爆发成超新星(supernova),最终演变成体积极小、密度极大的中子星,1054年,我国发现并记录的超新星爆发,史称“客星”。蟹状星云即在这次燥发后诞生,这是天文学中第一个被认证具有清晰历史观测记录的超新星遗迹。
当恒星的质量更大时,其内部将产生巨大压办,物质被“压”成了更为神奇的天体一黑洞(black hole)黑洞的密度非常巨大,强大的引力使任何物质,甚至光都无法逃脱它的吸引。因此,远处的观测者无法看到来自黑洞的光。虽然人们看不见黑洞但种影家能确定它的存在。
题型1宇宙观
[例题1] (2024•宁波自主招生)大爆炸理论认为,宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。除开始瞬间外,在演化至今的大部分时间内,宇宙都是膨胀的。若标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系如图所示,图中AB为直线,BC为向上弯曲的曲线,则( )
A.AB和BC均说明宇宙在匀速膨胀
B.AB和BC均说明宇宙在加速膨胀
C.AB说明宇宙在匀速膨胀,BC说明宇宙在加速膨胀
D.AB说明宇宙在匀速膨胀,BC说明宇宙在减速膨胀
解答本题应掌握:宇宙大爆炸理论的内容。
宇宙大爆炸仅仅是一种学说,是根据天文观测研究后得到的一种设想。大约在150亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,我们称之为“原始火球”,“原始火球”不稳定,因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后,物质开始向外大膨胀,就形成了今天我们看到的宇宙。
[变式1] 关于地心说和日心说的下列说法中,正确的是( )
A.地心说的参考系是地球
B.日心说的参考系是地球
C.地心说和日心说只是参考系不同,两者具有等同的价值
D.日心说是由开普勒提出来的
[变式2] 地心说和日心说的区别在于( )
A.地心说认为地球绕太阳转,日心说认为太阳绕地球转
B.地心说认为太阳绕地球转,日心说认为地球绕太阳转
C.地心说因为不符合科学观测的结果所以与教会的观点不合
D.日心说一提出来就被广大人民接受,因为它是符合科学的
[变式3] (2023春•定海区校级月考)我们利用如图的气球做了关于星系运动特点的模拟实验,以下各实验步骤所描述的星系运动特点中,错误的是( )
A.在气球表面画上的这些小圆,是模拟宇宙中的星系
B.给气球充气,使气球不断地胀大,是模拟宇宙的膨胀
C.观察气球胀大过程中各圆点间距离的变化感知星系运动
D.气球胀大时,对甲圆点而言,乙圆点的分离速度比丙快一些
题型2宇宙的组成
[例题2] (2024•嘉兴二模)如图,在北半球用照相机对着北极星附近的星空长时间曝光拍摄,可以得到以北极星为圆心的星迹影像,原因是( )
A.地球绕着北极星运动
B.北极星位于银河系中心
C.恒星都绕着北极星公转
D.地球的自转轴正对着北极星
北极星指示正北方向,而相机对准北极星,附近星辰轨迹则是以北极星为中心的同心圆。
[变式4] (2024•越城区校级一模)科学家发现一颗名为开普勒62E的宜居行星。如图所示为该行星与其绕转的恒星所组成的天体系统,该天体系统相当于宇宙结构层次中的( )
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系
[变式5] (2024•宁波模拟)我们的宇宙蕴藏着无穷的奥秘。下列说法错误的是( )
A.河外星系谱线红移可以推断星系之间正在相互退行远离
B.从侧面看,银河系的主体像一个中间凸起的大透镜
C.太阳黑子、日珥等太阳活动对人类的生产、生活没有影响
D.“天宫二号”、“天舟一号”等都是探索宇宙奥秘的航天器
题型3恒星
[例题3] 宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程。如图是人类首次拍摄到的黑洞照片。下列说法错误的是( )
A.黑洞是客观存在的天体
B.黑洞是一种密度极小的天体
C.光在内的所有物质都逃脱不了黑洞的引力作用
D.演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是恒星
当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料,由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度,质量导致的时空扭曲使得即使光也无法向外射出“黑洞”就诞生了。
[变式6] (2021•南浔区二模)关于恒星演化的不同阶段,发光、发热消耗的能量说法错误的是( )
A.主序星 核能
B.白矮星 核能
C.红巨星 核能
D.形成中的恒星 引力势能
1. 下列关于太阳的说法中,正确的是( )
A.太阳位于银河系的中心
B.太阳是银河系中的一颗行星
C.太阳是一颗熊熊燃烧着的固体星球
D.太阳是地球上一切生命活动的主要能量来源
2. 2022年10月,我国科学家利用中国天眼(FAST)在致密星系群——“斯蒂芬五重星系”及周围天区发现了1个尺度约为200万光年的巨大原子气体系统,该系统比银河系大20倍,为研究宇宙打开了一个崭新的窗口。关于宇宙,下列说法正确的是( )
A.光年作为时间单位,可以衡量银河系的直径
B.热大爆炸导致宇宙空间处处膨胀,且温度相应下降
C.宇宙的结构层次是:太阳系→银河系→河外星系→宇宙
D.“地心说”宇宙体系在科学发展史上的作用是发展“日心说”宇宙体系
3. 关于宇宙大爆炸,下列说法错误的是( )
A.大爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今,并将延续下去
B.大爆炸宇宙模型认为,“原始火球”的温度极高、密度极大
C.“原始火球”的爆炸导致宇宙空间处处膨胀,温度则相应下降
D.宇宙诞生于距今约137年前的一次原始火球大爆炸
4. 大爆炸理论认为,我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。除开始瞬间外,在演化至今的大部分时间内,宇宙基本上是匀速膨胀的。上世纪末,对1A型超新星的观测显示,宇宙膨胀情况发生了变化。有人根据宇宙的膨胀,画出大致反映宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系的图像(如图),则目前宇宙的膨胀趋向( )
A.匀速膨胀 B.减速膨胀 C.加速膨胀 D.没有变化
5. 火星是人类最感兴趣的行星之一,随着各种探测器靠近或登陆火星,人们对火星的认识有了很大的提高:火星大气中95%是二氧化碳,还有少量的氮气、氢气,大气压为6﹣7百帕,还找到火星上有液态水存在过的证据.根据以上认识,下列推断中正确的是
( )
A.钢铁在火星上容易生锈
B.火星上一定存在生命
C.声音不能在火星大气中传播
D.火星上可形成风
6. 观察太阳系九大行星,可发现没有岩石外壳、体积庞大、平均密度较小的巨行星,如:木星、土星;远日行星,如:天王星、海王星等,常处于太阳系的最外围,造成此种行星处于较外围的奇特现象,可能原因是( )
A.行星形成前,组成物质较轻的,受太阳风吹至外围
B.行星形成时,会互相碰撞,缺乏岩石外壳的较易被挤撞至外围
C.行星形成后,质量较轻的,受到的太阳引力较小而移至外围
D.行星形成后,体积较大的,易受陨石撞击移至外围
7. (2023春•开化县期末)仰望星空,宇宙中有两颗小行星,一颗是“袁隆平星”,一颗是“吴孟超星”,两位科学家的贡献将永远为世人所铭记。下列有关行星等天体描述不正确的是( )
A.太阳系中的小行星集中分布在火星和木星轨道之间
B.太阳系是由太阳、地球和月球组成的星系
C.从侧视图看,银河系像个中间厚、四周薄的铁饼
D.宇宙是由各种不同的天体系统组成的
8. 某国际天文研究团队最新发现,距离地球约8000光年的一颗恒星可能产生伽马射线暴,专家认为被伽马射线暴扫过的星球生命会消失,幸运的是,该恒星潜在的伽马射线暴方向并没有对准地球。这颗恒星位于( )
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系
9. “土卫6”是土星的其中一颗卫星,因其上有大量液态水而成为人类的目标星球。土星和“土卫6”所构成的天体系统与下列哪个级别相同( )
A.宇宙 B.银河系 C.太阳系 D.地月系
10. 下列关于银河系的认识正确的是( )
A.太阳是银河系的中心
B.银河系只是河外星系中极普通的一个星系
C.组成银河系的各天体均匀地分布在银河系中
D.银河系内各恒星并不是静止的,而是都在高速运动的
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3.3 人类对宇宙的探索
1、清楚地心说到日心说的发展历程,及现在宇宙观的形成
2、清楚宇宙的组成:银河系与河外星系。
3、清楚恒星的演化,及大质量恒星的演化过程。
2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲,航天员为少年带来一堂精彩的太空科普课,并通过视频与地面课堂师生进行实时互动交流。“天宫课堂”对于培养青少年科学精神、激发探索浩瀚宇宙的兴趣其有独特优势。人类为什么孜孜不倦地探索宇宙?探索宇宙有哪些发现?
一、从地心说到日心说
1.“地心说”宇宙体系学说
(1)创立:公元2世纪,希腊科学家托勒密在总结前人学说的基础上创立了“地心说”。
(2)主要内容:地球是一个球体,位于宇宙中心静止不动,太阳和其他天体(如月亮、水星、金星等)都绕着地球转动。
2.“日心说”宇宙体系学说
(1)创立:公元16世纪,波兰天文学家哥白尼依据大量精确的观测资料,建立了“日心说”。 伽利略对哥白尼学说的发展与传播起到了很大作用,留下了不可磨灭的印记。1609年,伽利咯用自制的望远镜观测天空,为“日心说”提供了新的观测证据。伽利略发现:太阳上有黑子,说明太阳并不完美;围绕着木星的有4颗卫星,说明并非所有天体都在绕地球运行。木星有卫星运转的事实为哥白尼学说提供了强有力的证据。金星的位相变化也说明金星并不是围绕地球公转的。
(2)主要内容:太阳是宇宙的中心,地球和行星绕太阳转动。
二、现代宇宙学说
1.星系运动的特点——哈勃的发现
(1)所有的星系都在远离我们而去。
(2)星系离我们越远,它的退行速度越大。V=Hd,其中v为星系退行速度,d为星系到观察者的距离,H为哈勃常数。
(3)星系间的距离在不断地扩大。
2.大爆炸宇宙论
大爆炸宇宙论认为,大约137亿年前,我们所处的宇宙全部以极高的密度和温度,被挤压在一个“原始火球”中。宇宙就是在这个大火球的爆炸中诞生的。爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今,并仍将延续下去。大爆炸宇宙论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说。
大爆炸宇宙论的主要依据是现代天文观测中发现的星系运动特点,即宇宙中星系间的距离在不断扩大,说明宇宙正处在不断膨胀之中,如果能将时间倒退,宇宙中的星系就会聚在一起(一点),所以就认为宇宙起源于这个点,这个点发生大爆炸就诞生了宇宙。
三、银河系和河外星系
1、银河系:银河系由众多恒星和星际物质组成。银河系直径约为10万光年,太阳与银河系的中心相距约为3万光年。银河系的形状,侧视像是一个中间厚、边缘薄的铁饼,俯视像是一个大漩涡
2、河外星系:银河系外存在着大约千亿个同银河系类似的天体系统,这些天体系统称为河外星系。天文学家很早就意识到银河系外有其他星系。1919年,哈勃用当时最大且最先进的天文望远镜,测
定了仙女座大星云(星系)的距离,发现这个距离远大于银河系的直径。因此,哈勒推断仙女星系一定位于银河系之外。所有的星系构成了广阔无垠的宇宙。
宇宙
河外星系
银河系
太阳系
其他恒星系
其他行星系
地月系
地球
月球
四、恒星
一颗恒是寿命的长短取决于它的质量大小:质量越大,寿命越短:质量越小,寿命越长
科学家描绘出了太阳未来的演变过程天约50亿年后,太阳中心缺少足多的氢时,太阳的球核将开始收销,太阳外层的氢继续变成氦,星体急剧扩大,变成红色,形成紅巨星。当太阳澎胀到接近火星轨道时,将吞噬水星、金星、地球,预计太阳在红巨星阶段持续10亿年时间,亮度升高到今天的近1万倍。红巨星不断地把外层物质抛向太空,在星体周围形成行星状星云,它的核聚变过程中形成的一些物质将迸人星际介质参与再循环,而球核进一步收缩,形成体积极小、密度很大的白矮星。最后,太阳将慢慢“熄灭”,形成一颗看不见的黑矮星,变成星云的一部分,留在宇宙中,进入新的循环。
恒星的演化
如果恒星的质量介于1~8倍太阳质量,它会演变成红巨星,最终演变成白矮星,即体积很小、质量不太小的恒星;如果恒星的质量是太阳质量的10~20倍,它的体积会急剧变大,形成红超巨星,随后爆发成超新星(supernova),最终演变成体积极小、密度极大的中子星,1054年,我国发现并记录的超新星爆发,史称“客星”。蟹状星云即在这次燥发后诞生,这是天文学中第一个被认证具有清晰历史观测记录的超新星遗迹。
当恒星的质量更大时,其内部将产生巨大压办,物质被“压”成了更为神奇的天体一黑洞(black hole)黑洞的密度非常巨大,强大的引力使任何物质,甚至光都无法逃脱它的吸引。因此,远处的观测者无法看到来自黑洞的光。虽然人们看不见黑洞但种影家能确定它的存在。
题型1宇宙观
[例题1] (2024•宁波自主招生)大爆炸理论认为,宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。除开始瞬间外,在演化至今的大部分时间内,宇宙都是膨胀的。若标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系如图所示,图中AB为直线,BC为向上弯曲的曲线,则( )
A.AB和BC均说明宇宙在匀速膨胀
B.AB和BC均说明宇宙在加速膨胀
C.AB说明宇宙在匀速膨胀,BC说明宇宙在加速膨胀
D.AB说明宇宙在匀速膨胀,BC说明宇宙在减速膨胀
【解答】解:图象中的纵坐标宇宙半径R可以看作是星球发生的位移x,因而其切线的斜率就是宇宙半径增加的快慢程度。由题意,宇宙加速膨胀,其半径增加的速度越来越大。
故选:C。
解答本题应掌握:宇宙大爆炸理论的内容。
宇宙大爆炸仅仅是一种学说,是根据天文观测研究后得到的一种设想。大约在150亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,我们称之为“原始火球”,“原始火球”不稳定,因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后,物质开始向外大膨胀,就形成了今天我们看到的宇宙。
[变式1] 关于地心说和日心说的下列说法中,正确的是( )
A.地心说的参考系是地球
B.日心说的参考系是地球
C.地心说和日心说只是参考系不同,两者具有等同的价值
D.日心说是由开普勒提出来的
【解答】解:地心说认为地球是宇宙的中心,以地球为参考系,A正确。
日心说认为太阳是宇宙的中心,以太阳为参考系,B错误。
与地心说相比,日心说具有更高的价值,C错误。
日心说是由哥白尼提出的,D错误。
故选:A。
[变式2] 地心说和日心说的区别在于( )
A.地心说认为地球绕太阳转,日心说认为太阳绕地球转
B.地心说认为太阳绕地球转,日心说认为地球绕太阳转
C.地心说因为不符合科学观测的结果所以与教会的观点不合
D.日心说一提出来就被广大人民接受,因为它是符合科学的
【解答】解:地心说认为太阳及其它天体围绕地球运动,日心说认为太阳是银河系的中心,而不是地球,地球绕太阳转,因此A错误,B正确。
由于古代入缺乏足够的宇宙观测数据,以及怀着以人为本的观念,因此他们误认为地球就是宇宙的中心,而其他的星体都是绕着她而运行的。天主教教会接纳此为世界观的“正统理论”,故C错误。
日心说一提出来就受到人们及教会的抵触,认为他是邪说,故D错误。
故选:B。
[变式3] (2023春•定海区校级月考)我们利用如图的气球做了关于星系运动特点的模拟实验,以下各实验步骤所描述的星系运动特点中,错误的是( )
A.在气球表面画上的这些小圆,是模拟宇宙中的星系
B.给气球充气,使气球不断地胀大,是模拟宇宙的膨胀
C.观察气球胀大过程中各圆点间距离的变化感知星系运动
D.气球胀大时,对甲圆点而言,乙圆点的分离速度比丙快一些
【解答】解:A、用气球做关于星系运动特点的模拟实验,用画的小圆模拟宇宙中的星系,故A正确;
B、给气球充气,使气球不断地胀大,用来模拟宇宙膨胀,故B正确;
C、各个小圆点之间的距离变化,说明了星系距离在变大,说明星系运动,故C正确;
D、充气时气球以球状胀大,对甲圆点而言,乙圆点的分离速度小于丙,故D错误。
故选:D。
题型2宇宙的组成
[例题2] (2024•嘉兴二模)如图,在北半球用照相机对着北极星附近的星空长时间曝光拍摄,可以得到以北极星为圆心的星迹影像,原因是( )
A.地球绕着北极星运动
B.北极星位于银河系中心
C.恒星都绕着北极星公转
D.地球的自转轴正对着北极星
【解答】解:A.地球绕着太阳运动,故A错误;
B.太阳位于银河系中心,故B错误;
C.恒星都绕着太阳公转,故C错误;
D.地球的自转轴正对着北极星,北极星位于北极点,故D正确。
故选:D。
北极星指示正北方向,而相机对准北极星,附近星辰轨迹则是以北极星为中心的同心圆。
[变式4] (2024•越城区校级一模)科学家发现一颗名为开普勒62E的宜居行星。如图所示为该行星与其绕转的恒星所组成的天体系统,该天体系统相当于宇宙结构层次中的( )
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系
【解答】解:一颗行星在一颗恒星附近,因此该星系相当于宇宙结构层次中的太阳系。
故选:B。
[变式5] (2024•宁波模拟)我们的宇宙蕴藏着无穷的奥秘。下列说法错误的是( )
A.河外星系谱线红移可以推断星系之间正在相互退行远离
B.从侧面看,银河系的主体像一个中间凸起的大透镜
C.太阳黑子、日珥等太阳活动对人类的生产、生活没有影响
D.“天宫二号”、“天舟一号”等都是探索宇宙奥秘的航天器
【解答】解:A、宇宙由物质构成,红移现象更加说明了物质处于不停地运动和发展之中,星系正在离我们而去,观点正确,不符合题意。
B、从侧面看,银河系的主体中间比边缘厚,所以像一个凸起的大透镜,观点正确,不符合题意。
C、太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,太阳是地球上光和热的源泉,它的一举一动,都会对地球产生各种各样的影响,黑子是太阳上物质的一种激烈的活动现象,所以对地球的影响很明显,观点错误,符合题意。
D、“天宫二号”、“天舟一号”等都是探索宇宙奥秘的航天器,观点正确,不符合题意。
故选:C。
题型3恒星
[例题3] 宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程。如图是人类首次拍摄到的黑洞照片。下列说法错误的是( )
A.黑洞是客观存在的天体
B.黑洞是一种密度极小的天体
C.光在内的所有物质都逃脱不了黑洞的引力作用
D.演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是恒星
【解答】解:A、黑洞是客观存在的天体,A正确;
B、黑洞是一种密度极大的天体,B错误;
C、光在内的所有物质都逃脱不了黑洞的引力作用,C正确;
D、演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是恒星,D正确;
故选:B。
当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料,由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度,质量导致的时空扭曲使得即使光也无法向外射出“黑洞”就诞生了。
[变式6] (2021•南浔区二模)关于恒星演化的不同阶段,发光、发热消耗的能量说法错误的是( )
A.主序星 核能
B.白矮星 核能
C.红巨星 核能
D.形成中的恒星 引力势能
【解答】解:A、主序星:氢燃烧、也就是氘核聚变为氦核释放能量,故A正确;
B、白矮星是靠温度降低释放内能,故B错误;
C、发光红巨星:氦聚变、碳聚变、氧聚变等,故C正确。
D、形成中的恒星:引力势能转化为内能发热、发光,故D正确。
故选:B。
1. 下列关于太阳的说法中,正确的是( )
A.太阳位于银河系的中心
B.太阳是银河系中的一颗行星
C.太阳是一颗熊熊燃烧着的固体星球
D.太阳是地球上一切生命活动的主要能量来源
【解答】解:太阳是太阳系的中心,不是银河系的中心,A错误。
太阳能够发光、发热,是一颗恒星,B错误。
太阳是一颗炽热的气体球,C错误。
太阳产生的太阳辐射是地球上一切生命活动的主要能量来源,D正确。
故选:D。
2. 2022年10月,我国科学家利用中国天眼(FAST)在致密星系群——“斯蒂芬五重星系”及周围天区发现了1个尺度约为200万光年的巨大原子气体系统,该系统比银河系大20倍,为研究宇宙打开了一个崭新的窗口。关于宇宙,下列说法正确的是( )
A.光年作为时间单位,可以衡量银河系的直径
B.热大爆炸导致宇宙空间处处膨胀,且温度相应下降
C.宇宙的结构层次是:太阳系→银河系→河外星系→宇宙
D.“地心说”宇宙体系在科学发展史上的作用是发展“日心说”宇宙体系
【解答】解:光年是光在真空中行进一年所经过的距离,是长度单位,A错误。
热大爆炸导致宇宙空间处处膨胀,且温度相应下降,B正确。
宇宙包含银河系和河外星系,银河系包含太阳系,C错误。
“地心说”宇宙体系在科学发展观上的作用是打破了天圆地方的宇宙观,建立了宇宙空间的观念,D错误。
故选:B。
3. 关于宇宙大爆炸,下列说法错误的是( )
A.大爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今,并将延续下去
B.大爆炸宇宙模型认为,“原始火球”的温度极高、密度极大
C.“原始火球”的爆炸导致宇宙空间处处膨胀,温度则相应下降
D.宇宙诞生于距今约137年前的一次原始火球大爆炸
【解答】解:宇宙大爆炸理论认为宇宙形成于“原始火球”的大爆炸,该“原始火球”密度极大、温度极高,爆炸后宇宙温度逐渐下降,宇宙空间处处膨胀,且该膨胀一直延续至今并将持续下去,ABC说法正确,不符合题意。
宇宙大爆炸理论认为宇宙诞生于距今150亿年前的一次大爆炸,D说法错误,符合题意。
故选:D。
4. 大爆炸理论认为,我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。除开始瞬间外,在演化至今的大部分时间内,宇宙基本上是匀速膨胀的。上世纪末,对1A型超新星的观测显示,宇宙膨胀情况发生了变化。有人根据宇宙的膨胀,画出大致反映宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系的图像(如图),则目前宇宙的膨胀趋向( )
A.匀速膨胀 B.减速膨胀 C.加速膨胀 D.没有变化
【解答】解:图象中的纵坐标宇宙半径R可以看作是星球发生的位移x,因而其切线的斜率就是宇宙半径增加的快慢程度。由图可知,其半径增加的速度越来越大,宇宙加速膨胀,所以C准确。
故选:C。
5. 火星是人类最感兴趣的行星之一,随着各种探测器靠近或登陆火星,人们对火星的认识有了很大的提高:火星大气中95%是二氧化碳,还有少量的氮气、氢气,大气压为6﹣7百帕,还找到火星上有液态水存在过的证据.根据以上认识,下列推断中正确的是
( )
A.钢铁在火星上容易生锈
B.火星上一定存在生命
C.声音不能在火星大气中传播
D.火星上可形成风
【解答】A.铁生锈的条件:同时直接与氧气、水接触,火星主要成分是二氧化碳,少量的氮气、氢气,没有氧气,故钢铁在火星上不容易生锈,故A错误;
B.一般生命没有氧气不能存活,但并不是所有生命的存在都需要氧气,火星上可能存在生命,故B错误;
C.声音可以在气体中传播,火星上有气体存在,故声音可以在火星大气中传播,故C错误;
D.气体流动形成风,火星上有气体,就会有流动,火星上可形成风,故D正确;
故选:D。
6. 观察太阳系九大行星,可发现没有岩石外壳、体积庞大、平均密度较小的巨行星,如:木星、土星;远日行星,如:天王星、海王星等,常处于太阳系的最外围,造成此种行星处于较外围的奇特现象,可能原因是( )
A.行星形成前,组成物质较轻的,受太阳风吹至外围
B.行星形成时,会互相碰撞,缺乏岩石外壳的较易被挤撞至外围
C.行星形成后,质量较轻的,受到的太阳引力较小而移至外围
D.行星形成后,体积较大的,易受陨石撞击移至外围
【解答】解:行星形成前,组成物质较轻的,受太阳风吹至外围,变成类木行星的原始材料,而较重的物质则留在太阳系内圈,变成类地行星的材料;
故选:A。
7. (2023春•开化县期末)仰望星空,宇宙中有两颗小行星,一颗是“袁隆平星”,一颗是“吴孟超星”,两位科学家的贡献将永远为世人所铭记。下列有关行星等天体描述不正确的是( )
A.太阳系中的小行星集中分布在火星和木星轨道之间
B.太阳系是由太阳、地球和月球组成的星系
C.从侧视图看,银河系像个中间厚、四周薄的铁饼
D.宇宙是由各种不同的天体系统组成的
【解答】解:A.太阳系中的小行星集中分布在火星和木星轨道之间,观点正确,不符合题意。
B.太阳系是以太阳为中心和所有受到太阳的引力约束天体的集合体。包括八大行星(由离太阳从近到远的顺序:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)、以及至少173颗已知的卫星、5颗已经辨认出来的矮行星和数以亿计的小天体,观点错误,符合题意。
C.银河系是一个中间厚、边缘薄的扁平状盘体,观点正确,不符合题意。
D.宇宙是由各种不同的天体系统组成的,观点正确,不符合题意。
故选:B。
8. 某国际天文研究团队最新发现,距离地球约8000光年的一颗恒星可能产生伽马射线暴,专家认为被伽马射线暴扫过的星球生命会消失,幸运的是,该恒星潜在的伽马射线暴方向并没有对准地球。这颗恒星位于( )
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系
【解答】解:由题干可知,一个国际天文研究团队最新发现,距离地球约8000光年的一颗恒星可能产生伽马射线暴,这是首次在银河系中发现可能产生伽马射线暴的恒星。这颗恒星位于银河系。
故选:C。
9. “土卫6”是土星的其中一颗卫星,因其上有大量液态水而成为人类的目标星球。土星和“土卫6”所构成的天体系统与下列哪个级别相同( )
A.宇宙 B.银河系 C.太阳系 D.地月系
【解答】解:土星和“土卫6”所构成的天体系统是行星系,地月系所在的天体系统级别也是行星系,故D正确。
总星系、银河系和太阳系不是行星系,级别都高于行星系,故ABC错误。
故选:D。
10. 下列关于银河系的认识正确的是( )
A.太阳是银河系的中心
B.银河系只是河外星系中极普通的一个星系
C.组成银河系的各天体均匀地分布在银河系中
D.银河系内各恒星并不是静止的,而是都在高速运动的
【解答】解:太阳与银河系的中心相距约3万光年,故A错。
宇宙中除银河系以外的其他所有星系称为河外星系,故B对。
从侧面看,银河系像个中间厚、四周薄的铁饼;从俯视图看,银河系又像一个大漩涡,说明组成银河系的各天体是不均匀地分布在银河系中,故C错。
银河系内各恒星并不是静止的,而是都在高速运动,故D对。
故选:D。
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