内容正文:
3.3人类对宇宙的探索
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思维导图
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基础知识
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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 。
(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 。 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 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。 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。 的形状, 像是一个 、 的 , 像是一个
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。
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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:
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。
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经典例题
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【例1】.银河系是一个庞大的天体系统,从侧视图中看银河系像个铁饼,其形状具有中间厚、 的特征;从俯视图看,银河系又像一个大漩涡,图中的黑点是一颗颗 。
【例2】.电影《流浪地球2》再度引发热点话题,故事设定在2044年至2058年,科学家们发现太阳正急速衰老、持续膨胀,数百年内将吞噬包括地球在内的整个太阳系。
(1)电影的背景设定具有一定的科学依据,科学界认为宇宙起源于 ,并且在不断膨胀。
(2)如图所示是太阳系八大行星,在电影中使地球陷入灾难的是木星,请指出它在图中的位置 (填字母)。
【例3】.宇宙是广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。
(1)目前被人们广泛接受的宇宙起源学说是 。
(2)科学家观察发现宇宙处于不断的膨胀中,所有的星系都在远离我们而去,离我们越远的星系,退行越快。若从我们所在的星系1观测,如图能类比宇宙膨胀的是(箭头方向和长短分别表示运动方向和快慢) 。
【例4】.图示为太阳从“出生”(A点)到“死亡”的生命阶段。
(1) 现在,我们每天看到的太阳大约处在图中的 (选填“A”“B”“C”或“D”)点。
(2) 在 DE 段太阳将形成 。
(3) EF段,太阳将演化成为一颗 ,最终太阳将慢慢“熄灭”,成为 。
【例5】. 在认识世界时,我们经常用各种方法来形象、直观地表示事物或者规律。若要表示太阳一生的体积变化规律,最为合理的图像是下列选项中的( )。
A.B.C. D.
【例6】.读天体系统示意图,完成下列各题:
(1)写出字母代表的天体系统名称:B: ,C: ,D: 。
(2)“神舟七号”在太空飞行时,其间所处的最低级的天体系统是 。
(3)小行星所属的最低级的天体系统是图 。河外星系的级别与图 相同。
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强化提升
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一、单选题
1.晴朗的夜晚,我们用肉眼观察各种天体,下列现象描述正确的是( )
①星光闪烁的恒星
②圆缺多变的月亮
③一闪即逝的慧星
④拖着长长尾巴的流星
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
2.根据图示,能正确表示地月系、太阳系、银河系、宇宙等天体系统关系的是( )
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A
地月系
太阳系
银河系
宇宙
B
宇宙
银河系
太阳系
地月系
C
银河系
宇宙
地月系
太阳系
D
太阳系
地月系
宇宙
银河系
A.A B.B C.C D.D
3.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,该天体系统在结构层次上相当于下列四个中的哪一个
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系
4.下列有关宇宙的说法正确的是( )
A.太阳是离地球最近的行星
B.太阳黑子是太阳表面温度较高的气体斑块
C.每个月都会发生月食
D.从俯视图看,银河系像个大漩涡
5.科学家研究发现,太阳系附近有3颗可能存在外星生命的行星。图1为其中一颗行星与其绕转的恒星所组成的星系,该星系相当于宇宙结构层次(图2)中的
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系
6.浩瀚的宇宙中有大小不同的天体系统。如图所示的天体系统为( )
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系
7.浩瀚的宇宙中有各种不同的天体,天体又组成了大小不同的天体系统。下列天体和天体系统中,具有从属关系,且从大到小依次排列的是( )
A.太阳系—木星—冥王星 B.宇宙—太阳系—银河系
C.太阳系—地月系—月球 D.太阳—地球—哈雷彗星
8.如图所示为甲、乙、丙三者关系,若甲为银河系,则乙和丙最合理的是( )
A.宇宙、地月系 B.宇宙、太阳系
C.河外星系、地月系 D.太阳系、地月系
9.下列结构层次排列正确的是 ( )
A.宇宙→银河系→太阳系→地月系
B.宇宙→银河系→河外星系→地月系
C.宇宙→河外星系→太阳系→地月系
D.银河系→太阳系→地月系
10.科学家曾发现过一颗被称为“Gliese 581 g”的类地行星,它环绕着银河系内天秤座中的一颗恒星运行。则“Gliese 581 g”位于下图宇宙结构层次中的( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
11.下列有关彗星的说法正确的是( )。
A.哈雷彗星绕日公转的周期是11年
B.彗星是由岩石的碎片、固体微粒和水结冰而成的“大冰球”
C.彗星轨道和八大行星轨道一样都是圆形的
D.彗星是“灾星”,每当它出现的时候地球上就会发生灾难
12.天体系统具有层次性,各系统的距离如图。我国射电望远镜FAST发现了多颗脉冲星,其中一颗脉冲星离地球约4100光年。该脉冲星所属的天体系统为( )。
A.河外星系 B.银河系 C.太阳系 D.地月系
13.有时在天空中会看到一些拖着尾巴的星星,它们是由岩石的碎片、固体微粒和冰球构成的,它们是( ) 。
A.恒星 B.彗星 C.行星 D.卫星
14.下列天体系统由小到大排列正确的是( ) 。
A.宇宙——太阳系——银河系
B.太阳系——银河系——宇宙
C.银河系——太阳系——地月系
D.河外星系——银河系——太阳系
15.下图中①②③④分别表示不同级别的天体系统,名称依次是( )
A.①银河系②河外星系③太阳系④地月系
B.①总星系②银河系③太阳系④地月系
C.①总星系②银河系③河外星系④地月系
D.①地月系②太阳系③银河系④总星系
16.关于“地心说”和“日心说”,下列说法中正确的是()。
A.宇宙的中心是太阳,所有行星都绕太阳做匀速圆周运动
B.地球是绕太阳运动的普通行星,月球是绕地球旋转的行星
C.地心说的代表人物是哥白尼,日心说的代表人物是托勒密
D.地心说和日心说在人类认识宇宙的过程中都具有一定的价值
17.下列有关大爆炸宇宙论的说法正确的是()。
A.大爆炸宇宙论是科学家通过科学观察和研究得出的一个科学结论
B.大爆炸宇宙论是科学家通过科学观察发现的一些自然现象所建立的理论假说
C.被观测证实的大爆炸宇宙论已经说明了宇宙起源的事实
D.大爆炸宇宙论与牛顿第一定律一样都是科学定律
二、填空题
18.电影《流浪地球》上映后引起了一场全民科普热。
(1)影片中太阳急速衰老膨胀,使地球面临被吞没的灭顶之灾,首先它将变为一颗巨大的 (选填“红巨星”或“黑洞”)。
(2)假设太阳逐渐膨胀,最先被吞没的行星会是 。
(3)太阳是 (选填“太阳系”或“银河系”)中唯一的一颗恒星。
19.人类对宇宙的认识历经了漫长的探索,以下是历史上相关先贤经历的主要事件。
(1)伽利略某次观察到的金星如图甲,已知观察到的金星总是出现在太阳附近,则下列对日、地、金三者位置关系的描述中,能出现图甲现象的是 。
(2)下列关于沙普利银河系模型的描述中,正确的有____。(可多选)
A.太阳不是银河系的中心
B.银河系的中心不是宇宙的中心
C.从侧面看,银河系呈中间厚、四周薄的形状
(3)针对哥白尼的日心说模型和威廉赫谢尔的银河系模型,有同学作出如下评价:
同学1:哥白尼的日心说模型得到了大量证据的支持,因此是正确的理论。
同学2:威廉赫谢尔的银河系模型将太阳视为银河系的中心,因此是错误的理论。
你如何评价这两种模型?
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3.3人类对宇宙的探索
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思维导图
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基础知识
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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。
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经典例题
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【例1】.银河系是一个庞大的天体系统,从侧视图中看银河系像个铁饼,其形状具有中间厚、 的特征;从俯视图看,银河系又像一个大漩涡,图中的黑点是一颗颗 。
【答案】四周薄(边缘薄);恒星
【解析】【分析】银河系是太阳系所在的棒旋星系,包括1000~4000亿颗恒星和大量的星团、星云以及各种类型的星际气体和星际尘埃,从地球看银河系呈环绕天空的银白色的环带。
【解答】银河系是一个庞大的天体系统,从侧视图中看银河系像个铁饼,其形状具有中间厚、四周薄(边缘薄)的特征;从俯视图看,银河系又像一个大漩涡,图中的黑点是一颗颗恒星。
【例2】.电影《流浪地球2》再度引发热点话题,故事设定在2044年至2058年,科学家们发现太阳正急速衰老、持续膨胀,数百年内将吞噬包括地球在内的整个太阳系。
(1)电影的背景设定具有一定的科学依据,科学界认为宇宙起源于 ,并且在不断膨胀。
(2)如图所示是太阳系八大行星,在电影中使地球陷入灾难的是木星,请指出它在图中的位置 (填字母)。
【答案】(1)热大爆炸
(2)E
【解析】【分析】太阳系的八大行星按照距离太阳从近到远的顺序依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
【解答】(1)根据课本内容可知,科学界认为宇宙起源于热大爆炸,并且在不断膨胀,相互的距离越来越远。
(2)根据太阳系八大行星的位置可知,图中A是水星,H是金星,G是地球,F是火星,E是木星,D是土星,B是天王星,C是海王星。
【例3】.宇宙是广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。
(1)目前被人们广泛接受的宇宙起源学说是 。
(2)科学家观察发现宇宙处于不断的膨胀中,所有的星系都在远离我们而去,离我们越远的星系,退行越快。若从我们所在的星系1观测,如图能类比宇宙膨胀的是(箭头方向和长短分别表示运动方向和快慢) 。
【答案】(1)宇宙大爆炸
(2)A
【解析】【分析】(1)目前被人们广泛接受的宇宙起源学说是宇宙大爆炸。
(2)根据题中科学家观察发现宇宙处于不断的膨胀中,所有的星系都在远离我们而去,离我们越远的星系,退行越快的结论分析各选项的正误。
【解答】(1)目前被人们广泛接受的宇宙起源学说是宇宙大爆炸。
(2)科学家观察发现宇宙处于不断的膨胀中,所有的星系都在远离我们而去,离我们越远的星系,退行越快。
A、图A表示星系2、星系3都在远离我们而去,离我们较远的星系3比星系2退行更快,符合科学家的观察发现,故A正确;
B、图B表示星系2、星系3都在远离我们而去,离我们较远的星系3比星系2退行更慢,不合科学家的观察发现,故B错误;
CD、图C和图D表示星系2、星系3都在向我们靠近,不合科学家的观察发现,故CD错误。
故答案为:A。
【例4】.图示为太阳从“出生”(A点)到“死亡”的生命阶段。
(1) 现在,我们每天看到的太阳大约处在图中的 (选填“A”“B”“C”或“D”)点。
(2) 在 DE 段太阳将形成 。
(3) EF段,太阳将演化成为一颗 ,最终太阳将慢慢“熄灭”,成为 。
【答案】(1)C
(2)红巨星
(3)白矮星;黑矮星
【解析】【分析】太阳的最终演化过程为:恒星→红巨星→白矮星→暗矮星;
【解答】(1)目前太阳大约45.7亿岁,太阳大约处于图中的C点的附近;
(2)在DE阶段,约5~10亿年,太阳将形成红巨星;
(3)EF段,太阳将演化成为一颗白矮星,当太阳的生命走到尽头F点时,它将变成一颗黑矮星。
【例5】. 在认识世界时,我们经常用各种方法来形象、直观地表示事物或者规律。若要表示太阳一生的体积变化规律,最为合理的图像是下列选项中的( )。
A.B.C. D.
【答案】B
【解析】【分析】太阳的一生可表示为:星云一(收缩)一太阳球一(核收缩,星体急剧扩大)一红巨星一(球核收缩,体积极小)一白矮星一(核反应停止)一消亡。
【解答】太阳结束约100亿年的成年期后,将演变为一个体积很大的红巨星,持续时间约10亿年,再演化为一个体积极小的白矮星,因此B选项最为合理。
故答案为:B。
【例6】.读天体系统示意图,完成下列各题:
(1)写出字母代表的天体系统名称:B: ,C: ,D: 。
(2)“神舟七号”在太空飞行时,其间所处的最低级的天体系统是 。
(3)小行星所属的最低级的天体系统是图 。河外星系的级别与图 相同。
【答案】(1)银河系;太阳系;地月系
(2)地月系
(3)C;B
【解析】【分析】天体之间相互吸引和绕转形成天体系统,天体系统分为不同的级别和层次,最高一级是总星系,总星系包括银河系和河外星系;银河系包括太阳系和其它恒星系;太阳系包括太阳、地月系和其它行星系;地月系包括地球和月球。
【解答】(1)根据图片,图中D是地球和月球构成的地月系,C是地月系所属的太阳系,B是太阳系所属的银河系,A是总星系。
(2)“神舟七号”载人飞船在太空绕地球运行时,成为地球的卫星,构成地月系,地月系依次属于太阳系、银河系,但最低级别的天体系统为地月系。
(3)小行星所属的最低级的天体系统是太阳系,图C;河外星系与银河系同一级别,图B。
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一、单选题
1.晴朗的夜晚,我们用肉眼观察各种天体,下列现象描述正确的是( )
①星光闪烁的恒星
②圆缺多变的月亮
③一闪即逝的慧星
④拖着长长尾巴的流星
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】A
【解析】【分析】 天体是宇宙间物质的存在形式,主要有星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等,其特点不同。
【解答】 ①根据课本内容可知,星光闪烁能自己发光发热的是恒星,故①正确;
②受太阳、地球和月球的相对位置的变化,形成不同的月相,所以月亮圆缺多变,故②正确;
③一闪即逝的是流星,而不是慧星,故③错误;
④拖着长长尾巴的彗星而不是流星,故④错误。
故选A。
2.根据图示,能正确表示地月系、太阳系、银河系、宇宙等天体系统关系的是( )
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A
地月系
太阳系
银河系
宇宙
B
宇宙
银河系
太阳系
地月系
C
银河系
宇宙
地月系
太阳系
D
太阳系
地月系
宇宙
银河系
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】【分析】天体之间相互吸引和绕转形成天体系统,天体系统分为不同的级别和层次,最高一级是总星系,总星系包括银河系和河外星系;银河系包括太阳系和其它恒星系;太阳系包括太阳、地月系和其它行星系;地月系包括地球和月球。
【解答】宇宙包含了河外星系和银河系,河外星系,是指在银河系以外,由大量恒星组成星系,所占空间比银河系大很多,银河系包含了太阳系,太阳系包含了地月系,太阳所占空间比地月系大。表中能正确表示地月系、太阳系、银河系、宇宙等天体系统关系的B。
故答案为:B。
3.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,该天体系统在结构层次上相当于下列四个中的哪一个
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系
【答案】B
【解析】【分析】天体之间相互吸引和绕转形成天体系统,天体系统分为不同的级别和层次,最高一级是总星系,总星系包括银河系和河外星系;银河系包括太阳系和其它恒星系;太阳系包括太阳、地月系和其它行星系;地月系包括地球和月球。
【解答】读图可知,图示是行星围绕恒星公转,组成恒星系统,类似于太阳系,故B正确,ACD错误。
故答案为:B。
4.下列有关宇宙的说法正确的是( )
A.太阳是离地球最近的行星
B.太阳黑子是太阳表面温度较高的气体斑块
C.每个月都会发生月食
D.从俯视图看,银河系像个大漩涡
【答案】D
【解析】【分析】 月食,又称月蚀,是一种当月球运行进入地球的阴影(阴影又分本影和半影两部分)时,原本可被太阳光照亮的部分,有部分或全部不能被直射阳光照亮,使得位于地球的观测者无法看到普通的月相的天文现象。月食发生时,太阳、地球、月球恰好或几乎在同一条直线上,因此月食必定发生在满月的晚上(农历十五、十六、或十七),如《说文》所说“日食则朔,月食则望”。“朔”指农历初一,“望”指农历十五.地球阴影位于地球公转轨道面(黄道面)内,此平面与月球轨道面(白道面)并不重合,黄白道面交角约5度;大多数满月时,月球不在黄道面内,而是或偏北或偏南,不在地球阴影内,因此并不是每个满月时,都发生月食。每年全球至少发生两次月食。
【解答】A. 太阳是离地球最近的恒星,A错误;
B. 太阳黑子是太阳表面温度较低的气体斑块,B错误;
C. 不是每个月都会发生月食 ,C错误;
D.从俯视图看,银河系像个大漩涡 ,D正确;
故答案为:D
5.科学家研究发现,太阳系附近有3颗可能存在外星生命的行星。图1为其中一颗行星与其绕转的恒星所组成的星系,该星系相当于宇宙结构层次(图2)中的
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系
【答案】B
【解析】【分析】太阳系是一个受太阳引力约束在一起的行星系统,包括太阳以及直接或间接围绕太阳运动的天体。
【解答】太阳系是一个受太阳引力约束在一起的天体系统,包括太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星和行星际物质,图1中一颗行星与其绕转的恒星所组成的星系相当于宇宙结构层次(图2)中的太阳系。
故答案为:B。
6.浩瀚的宇宙中有大小不同的天体系统。如图所示的天体系统为( )
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系
【答案】C
【解析】【分析】天体系统是由天体之间相互吸引和相互绕转而形成的。级别由低到高依次为地月系、太阳系、银河系、总星系。
【解答】由图知,图中包含太阳系,故该天体系统是银河系,C正确,B错误;地月系属于太阳系,A错误;河外星系不包括太阳系,D错误。
故答案为:C。
7.浩瀚的宇宙中有各种不同的天体,天体又组成了大小不同的天体系统。下列天体和天体系统中,具有从属关系,且从大到小依次排列的是( )
A.太阳系—木星—冥王星 B.宇宙—太阳系—银河系
C.太阳系—地月系—月球 D.太阳—地球—哈雷彗星
【答案】C
【解析】【分析】天体系统的概念:距离相近的天体因相互吸引和相互绕转,构成不同级别的天体系统。天体系统的层次由高级到低级的顺序:总星系、银河系和河外星系、太阳系、地月系。
【解答】天体系统由大到小有四个层次:总星系一银河系和河外星系一太阳系和其他恒星系一地月系和其他行星系,地球和哈雷彗星同属于太阳系,木星和冥王星同属于太阳系,月球属于地月系,故C正确,ABD错误。
故答案为:C。
8.如图所示为甲、乙、丙三者关系,若甲为银河系,则乙和丙最合理的是( )
A.宇宙、地月系 B.宇宙、太阳系
C.河外星系、地月系 D.太阳系、地月系
【答案】D
【解析】【分析】天体之间相互吸引和绕转形成天体系统,天体系统分为不同的别和层次,最高一级是总星系,总星系包括银河系和河外星系;银河系包括太阳系和其它恒星系;太阳系包括太阳、地月系和其它行星系;地月系包括地球和月球。
【解答】图中甲、乙、丙三者关系为甲最大,乙次之,丙最小,且甲包含乙,乙包含丙,若甲为银河系,则乙为太阳系,丙为地月系。
故选D。
9.下列结构层次排列正确的是 ( )
A.宇宙→银河系→太阳系→地月系
B.宇宙→银河系→河外星系→地月系
C.宇宙→河外星系→太阳系→地月系
D.银河系→太阳系→地月系
【答案】A
【解析】【分析】 宇宙在物理意义上被定义为所有的空间和时间(统称为时空)及其内涵,包括各种形式的所有能量,比如电磁辐射、普通物质、暗物质、暗能量等,其中普通物质包括行星、卫星、恒星、星系、星系团和星系间物质等。宇宙还包括影响物质和能量的物理定律,如守恒定律、经典力学、相对论等。
【解答】宇宙包含了银河系,银河系包含了太阳系,太阳系包含了地月系,A符合;
故答案为:A
10.科学家曾发现过一颗被称为“Gliese 581 g”的类地行星,它环绕着银河系内天秤座中的一颗恒星运行。则“Gliese 581 g”位于下图宇宙结构层次中的( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【解析】【分析】天体系统由大到小有四个层次:总星系-银河系和河外星系-太阳系和其他恒星系-地月系和其他行星系。
【解答】根据材料,"Gliese 581 g”的类地行星环绕着银河系内天秤座中的一颗恒星运行,因此它位于太阳系以外的银河系中,所属的天体系统层次是行星系,属于图中的丙,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
11.下列有关彗星的说法正确的是( )。
A.哈雷彗星绕日公转的周期是11年
B.彗星是由岩石的碎片、固体微粒和水结冰而成的“大冰球”
C.彗星轨道和八大行星轨道一样都是圆形的
D.彗星是“灾星”,每当它出现的时候地球上就会发生灾难
【答案】B
【解析】【分析】彗星是进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体,呈云雾状的独特外貌。彗星分为彗核、彗尾、彗发三部分。由于太阳风的压力,彗尾总是指向背离太阳的方向形成一条很长的彗尾。彗尾一般长几千万千米,最长可达几亿千米。彗星的形状像扫帚,所以俗称扫帚星。彗星的运行轨道多为抛物线或双曲线,少数为椭圆。目前人们已发现绕太阳运行的彗星有1600多颗。著名的哈雷彗星绕太阳一周的时间为76年。
【解答】A、哈雷彗星绕日公转的周期不固定,如雷彗星绕太阳一周的时间为76年,故A不正确;
B、彗星是由岩石碎片、固体微粒和水结冰而成的“大冰球”,分为彗核、彗尾、彗发三部分,故B正确;
C、彗星的运行轨道多为抛物线或双曲线,少数为椭圆,故C不正确;
D、彗星的形状像扫帚,所以俗称扫帚星,它只是一种自然现象,故D不正确。
故答案为:B。
12.天体系统具有层次性,各系统的距离如图。我国射电望远镜FAST发现了多颗脉冲星,其中一颗脉冲星离地球约4100光年。该脉冲星所属的天体系统为( )。
A.河外星系 B.银河系 C.太阳系 D.地月系
【答案】B
【解析】【分析】天体之间相互吸引和绕转形成天体系统,天体系统分为不同的级别和层次,最高一级是总星系,总星系包括银河系和河外星系;银河系包括太阳系和其它恒星系;太阳系包括太阳、地月系和其它行星系;地月系包括地球和月球。
【解答】读图可知,从左到右天体系统分别为:总星系、银河系、太阳系、地月系。太阳系的直径约是4光年,银河系的直径约10万光年,这颗脉冲星离地球约4100光年,所以应该在银河系,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
13.有时在天空中会看到一些拖着尾巴的星星,它们是由岩石的碎片、固体微粒和冰球构成的,它们是( ) 。
A.恒星 B.彗星 C.行星 D.卫星
【答案】B
【解析】【分析】彗星没有固定的体积,它在远离太阳时,体积很小;接近太阳时,彗发变得越来越大,彗尾变长,体积变得十分巨大。
【解答】彗星是一个充满气体、冰块和小冰粒、尘埃的天体;彗星在围绕太阳转动,当运动到近日点时,太阳风将彗星上的物质吹向背向太阳的方向,在阳光照射下就形成了长长的光带,看上去向扫帚一样的“尾巴”。
故答案为:B。
14.下列天体系统由小到大排列正确的是( ) 。
A.宇宙——太阳系——银河系
B.太阳系——银河系——宇宙
C.银河系——太阳系——地月系
D.河外星系——银河系——太阳系
【答案】B
【解析】【分析】天体之间相互吸引和绕转形成天体系统,天体系统分为不同的级别和层次,最高一级是总星系,总星系包括银河系和河外星系;银河系包括太阳系和其它恒星系;太阳系包括太阳、地月系和其它行星系;地月系包括地球和月球。
【解答】宇宙、河外星系、银河系、太阳系、地月系按尺寸从大到小排列是宇宙、河外星系、银河系、太阳系、地月系。所天体系统由小到大排列正确的是太阳系→银河系→宇宙。
故答案为:B。
15.下图中①②③④分别表示不同级别的天体系统,名称依次是( )
A.①银河系②河外星系③太阳系④地月系
B.①总星系②银河系③太阳系④地月系
C.①总星系②银河系③河外星系④地月系
D.①地月系②太阳系③银河系④总星系
【答案】B
【解析】【分析】天体之间相互吸引和绕转形成天体系统,天体系统分为不同的级别和层次,最高一级是总星系,总星系包括银河系和河外星系;银河系包括太阳系和其它恒星系;太阳系包括太阳、地月系和其它行星系;地月系包括地球和月球。
【解答】由题图可知,自左向右的天体系统名称依次为总星系、银河系、太阳系、地月系,故B符合题意。
16.关于“地心说”和“日心说”,下列说法中正确的是()。
A.宇宙的中心是太阳,所有行星都绕太阳做匀速圆周运动
B.地球是绕太阳运动的普通行星,月球是绕地球旋转的行星
C.地心说的代表人物是哥白尼,日心说的代表人物是托勒密
D.地心说和日心说在人类认识宇宙的过程中都具有一定的价值
【答案】D
【解析】【分析】所有行星都绕太阳做椭圆运动,太阳位于椭圆的一个焦点处。
【解答】A. 太阳系的中心是太阳,所有行星都绕太阳做椭圆运动,故A错误;
B. 地球是绕太阳运动的普通行星,月球是绕地球旋转的卫星,它绕地球做椭圆运动,同时还跟地球一起绕太阳运动,故B错误;
C. 地心说的代表人物是托勒密,日心说的代表人物是哥白尼,故C错误;
D. “地心说”是由于古代人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”。而“日心说”是在足够的天文观测的数据基础上,哥白尼等人提出的,符合科学研究的结果,而不是臆想出来的,是科学的一大进步。故在人类认识宇宙的过程中都具有一定的价值 。故D正确。
故答案为:D。
17.下列有关大爆炸宇宙论的说法正确的是()。
A.大爆炸宇宙论是科学家通过科学观察和研究得出的一个科学结论
B.大爆炸宇宙论是科学家通过科学观察发现的一些自然现象所建立的理论假说
C.被观测证实的大爆炸宇宙论已经说明了宇宙起源的事实
D.大爆炸宇宙论与牛顿第一定律一样都是科学定律
【答案】B
【解析】【分析】大爆炸宇宙论是科学家通过科学观察得出的一个假说,还没有被证实;大爆炸宇宙论不是科学定律。
【解答】AB、大爆炸理论是科学家根据观察得出的一种假说,没有被证实,故A错误,B正确;
C、大爆炸理论只是多种宇宙起源中比较有影响力的一种假说,并不是事实,故C错误;
D、牛顿第一定律是科学定律,大爆炸宇宙论不是科学定律,故D错误。
故答案为:B。
二、填空题
18.电影《流浪地球》上映后引起了一场全民科普热。
(1)影片中太阳急速衰老膨胀,使地球面临被吞没的灭顶之灾,首先它将变为一颗巨大的 (选填“红巨星”或“黑洞”)。
(2)假设太阳逐渐膨胀,最先被吞没的行星会是 。
(3)太阳是 (选填“太阳系”或“银河系”)中唯一的一颗恒星。
【答案】(1)红巨星
(2)水星
(3)太阳系
【解析】【分析】(1)太阳的演化历程:太阳→红巨星→白矮星→黑矮星;以太阳为中心,包括围绕它转动的八大行星(包括围绕行星转动的卫星)、矮行星、小天体(包括小行星、流星、彗星等)组成的天体系统叫做太阳系。
(2)离太阳最近的行星是水星;
(3)恒星是指自身能够发光发热星球,一般都是体积巨大、质量巨大。太阳是太阳系的中心星体,太阳是太阳系中唯一一颗发光发热的恒星,它以巨大的质量吸引着其他成员按照一定的轨道,环绕自己运动。
【解答】(1)太阳的演化历程:太阳→红巨星→白矮星→黑矮星;太阳急速衰老膨胀,使地球面临被吞没的灭顶之灾,首先它将变为一颗巨大的红巨星。
(2)离太阳最近的行星是水星,假设太阳逐渐膨胀,最先被吞没的行星会是水星。
(3)太阳是太阳系中唯一的一颗恒星。
19.人类对宇宙的认识历经了漫长的探索,以下是历史上相关先贤经历的主要事件。
(1)伽利略某次观察到的金星如图甲,已知观察到的金星总是出现在太阳附近,则下列对日、地、金三者位置关系的描述中,能出现图甲现象的是 。
(2)下列关于沙普利银河系模型的描述中,正确的有____。(可多选)
A.太阳不是银河系的中心
B.银河系的中心不是宇宙的中心
C.从侧面看,银河系呈中间厚、四周薄的形状
(3)针对哥白尼的日心说模型和威廉赫谢尔的银河系模型,有同学作出如下评价:
同学1:哥白尼的日心说模型得到了大量证据的支持,因此是正确的理论。
同学2:威廉赫谢尔的银河系模型将太阳视为银河系的中心,因此是错误的理论。
你如何评价这两种模型?
【答案】(1)B
(2)A;C
(3)任何科学理论不能简单地归结为正确与错误,建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程,以使模型更接近事物的本质。两个模型都能解释诸多观测到的现象,具有一定价值,其缺陷会随科技发展被修正、完善(其它合理答案也给分)
【解析】【分析】银河系是太阳系所在的棒旋星系,包括1000~4000亿颗恒星和大量的星团、星云以及各种类型的星际气体和星际尘埃,从地球看银河系呈环绕天空的银白色的环带。
【解答】(1)金星是行星,本身不能发光,如图甲看到的金星是反射了太阳的光,此时的地球、太阳、金星恰好(或几乎)在同一条直线上,如图B所示。
(2)沙普利提出“银河系就是整个宇宙,它的中心不是太阳系。”由此可知,沙普利银河系模型认为太阳不是银河系的中心,A正确; 沙普利银河系模型的认为银河系就是宇宙,未提到银河系的中心,B错误; 从侧面看,银河系呈中间厚、四周薄的形状,C正确。
(3)任何科学理论不能简单地归结为正确与错误,建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程,以使模型更接近事物的本质。两个模型都能解释诸多观测到的现象,具有一定价值,其缺陷会随科技发展被修正、完善。
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