第3节 人类对宇宙的探索（高效培优讲义）科学浙教版2024七年级上册

第3节 人类对宇宙的探索 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 从地心说到日心说 1 题型2 现代宇宙学说 3 题型3 银河系 河外星系 恒星 6 一、银河系和河外星系 6 二、恒星 6 【能力培优练】 9 【链接中考】 15 【重难题型讲解】 题型1 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。 【典例1-1】北京时间2016年2月12日，美国科学家宣布探测到来自遥远天体的引力波信号，这个发现可以帮助科学家探索宇宙的诞生和发展。下列说法正确的是（　　） A．宇宙是有起源的、膨胀的、演化的 B．太阳是宇宙的中心 C．宇宙中星系间的距离是恒定不变的 D．地球是宇宙的中心 【解答】解：AC、宇宙是有起源的、膨胀的、演化的，故A正确，C错误； BD、无论太阳还是地球都不是宇宙的中心，故BD错误。 故选：A。 跟踪训练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。 题型2 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。 【典例2-1】（2024秋•北仑区期末）从“地心说”到“日心说”，再到“现代宇宙学说”，人类对宇宙的探索仍在进行中。下列有关认识正确的是（　　） A．托勒密提出的“地心说”是错误的，这样的理论阻碍了人类对于宇宙的认识 B．哥白尼提出的“日心说”是正确的，提出时就受到人们的追捧与认可 C．“现代宇宙学说”认为宇宙在不断膨胀 D．现在人们对宇宙的认识一定是正确的 【解答】解：托勒密提出的“地心说”虽然后来证明是错误的，但是它也给人类认知宇宙做出来巨大贡献，而不是阻碍了人类对于宇宙的认识；现在已经证明哥白尼提出的“日心说”也是错误的，太阳也不是宇宙的中心，宇宙是无边无际的时空概念，没有中心；“现代宇宙学说”认为宇宙在不断膨胀；现在人们对宇宙的认识未必一定是正确的。 故选：C。 跟踪训练1（2024秋•台州期末）宇宙大爆炸理论认为，宇宙处于不断地膨胀中。 （1）在地球上发现大多数星系都在远离地球而去，这 （选填“能”或“不能”）说明地球是宇宙大爆炸的中心。 （2）图是不同星系退行速度与其离地球距离的关系图，我们可以得出的结论是 。 【解答】解：（1）在地球上观测到宇宙中的星系都在远离地球而去，这不能说明地球是宇宙大爆炸的中心。因为站在地球上看其他星系离我们远去，是以地球为参照物的，如果站在其他星球上观测，也会有这个现象。 （2）通过分析不同星系退行速度与其离地球距离的关系图，我们可以观察到一个明显的趋势：星系离地球越远，其退行速度也越快。即不同星系退行速度与其离地球距离成正比。 跟踪训练2（2023秋•余姚市期末）（1）科学家在通信卫星信号的天线上接收到了来自宇宙的微波段电磁辐射，这一辐射相当于热力学温度3K的热辐射，微波背景辐射为宇宙起源于 提供了证据。 （2）如图是“气球充气”活动，若将小圆点表示星系，该活动可以模拟 （填序号）。 ①所有的星系都在远离我们而去 ②星系间的距离在不断地扩大 ③星系离我们越远，它的退行速度越快 【解答】解：（1）科学家在通信卫星信号的天线上接收到了来自宇宙的微波段电磁辐射。这一辐射相当于热力学温度3K的热辐射，微波背景辐射为宇宙起源于热大爆炸提供了有力的证据。 （2）“气球充气”活动，若将小圆点表示星系，该活动模拟了所有的星系都在远离我们而、星系间的距离在不断地扩大、星系离我们越远，它的退行速度越快。故①②③都符合。 题型3 银河系 河外星系 恒星 一、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 二、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。 【典例3-1】（2024秋•拱墅区期末）“开普勒﹣452b”是一颗跟地球相似指数达到0.98的类地行星，它环绕着银河系内天鹅座中的一颗恒星运行。如图所示为宇宙的结构层次“开普勒﹣452b”属于宇宙结构层次中的（　　） A．① B．② C．③ D．④ 【解答】解：由材料可知，“开普勒﹣452b”是一颗跟地球相似指数达到0.98的类地行星，它环绕着银河系内天鹅座中的一颗恒星运行。则“开普勒﹣452b”属于宇宙结构层次中的行星。 故选：C。 跟踪训练1（2024秋•宁波期末）今天的人类凭借着日益发展的科学技术，正在理解宇宙的道路上不断前进。下列说法正确的是（　　） A．从正面看，银河系呈扁圆盘状 B．光年作为时间单位，可以测量宇宙演化历程 C．我们在夜晚仰望星空时，看到的星星不都是恒星 D．宇宙的结构层次是：宇宙→银河系→河外星系→太阳系 【解答】解：银河系的外形是一个中间厚，边缘薄的扁平盘状体，从正面看像一个急流中的旋涡，从侧面看银河系呈扁圆盘状，故A错误； 光年不是时间单位，而是一个长度单位，故B错误； 夜晚看到的星星并不都是恒星，故C正确； 天体系统中最高一级的天体系统为宇宙，其次是总星系，比总星系低一级的天体系统为银河系和河外星系，比银河系低一级的天体系统为太阳系，比太阳系低一级的天体系统为地月系。宇宙→银河系和河外星系→太阳系→地月系，故D错误。 故选：C。 跟踪训练2假定地球的质量和体积为1个单位，太阳系其他行星相对于地球的质量和体积的数值见表。 表 八大行星相对于地球的质量和体积 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 质量 0.05 0.82 1 0.11 317.89 95.18 14.63 17.15 体积 0.056 0.856 1 0.15 1316 745 65.2 57.1 （1）找一找八大行星中体积和质量较大的两颗行星。 （2）比一比，体积、质量与地球相近的行星是哪一颗？ （3）说一说，木星有哪些明显特征？ 【解答】解：（1）读表可得，八大行星中体积和质量较大的两颗行星是木星和土星。 （2）体积、质量与地球相近的行星是金星，其体积是0.856，质量是0.82。 （3）读表可得，木星明显特征是：质量和体积都最大。 故答案为：（1）木星和土星；（2）金星；（3）质量和体积都最大。 【能力培优练】 1. （2025•上海）下列天体中，属于恒星的是（　　） A．地球 B．太阳 C．冥王星 D．月球 【解答】解：太阳是能够自行发光发热的天体，通过内部的核聚变反应产生巨大的能量，向四周辐射光和热，属于恒星，B正确； 地球和火星是围绕太阳公转的行星，它们本身不发光，靠反射太阳光而被我们看到，月球是地球的天然卫星，同样自身不发光，反射太阳光线，ACD不符合题意。 故选：B。 2. （2025•舟山一模）研究发现，恒星寿命的长短取决于它的质量大小。结合图表信息，推测四种恒星中寿命最长的是（　　） 恒星 质量（与太阳相比的倍数） 天狼A星 2.14 天狼B星 1.05 织女星 2.13 牛郎星 1.79 A．天狼A星 B．天狼B星 C．织女星 D．牛郎星 【解答】解：读图可得，恒星的寿命与太阳质量的比值越大，恒星寿命越短，而太阳的质量作为定值，则知天狼A星的质量最大，寿命最短；天狼B星的质量最小，寿命最长。 故选：B。 3. （2024秋•乐清市期末）回顾2024年的天文圈，发生了许多事件，如流星雨、“紫金山﹣阿特拉斯”新星、ZS7星系黑洞合并、太阳活动进一步加强等。请同学们应用相关的宇宙知识完成下面小题。宇宙大爆炸理论认为，宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸。假如宇宙的演化经历了先匀速后加速的膨胀过程，那么宇宙半径R和宇宙年龄t的关系图像大致是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：读图可知，图中横坐标是宇宙年龄t，纵坐标是宇宙半径R，由于宇宙的演化经历了先匀速后加速的膨胀过程，说明前期上升速度慢，斜率小，后期上升速度快，斜率大，故B正确，ACD错误。 故选：B。 4. （2024秋•德清县期末）哥白尼“日心说”的主要观点有：位于宇宙中心的太阳和其他恒星是固定不动的，地球和其他各颗行星都在不停地自转和以不同的周期在各自的轨道上绕太阳公转。现今经过科学观测和计算，“日心说”也有它的局限性，并非完全正确。以下“日心说”的观点中错误的是（　　） ①太阳是宇宙的中心 ②太阳是固定不动的 ③地球自转和绕太阳公转 ④太阳系其他行星也自转和绕太阳公转 A．①④ B．①② C．③④ D．②③ 【解答】解：太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，①错误。 太阳在绕着银河系的中心转动，②错误。 地球在自转的同时绕着恒星太阳公转，③正确。 太阳系的其他行星在自转的同时绕着太阳公转，④正确。 故选：B。 5. （2024秋•慈溪市期末）下列对人们认识宇宙过程的说法，正确的是（　　） A．“盖天说”的观点是受神话影响提出的，没有科学依据 B．“地心说”的提出阻碍了科学进步，没有科学价值 C．人们对宇宙的认识经历了“天圆地方”、“地心说”、“日心说”等阶段 D．人们已探索到宇宙的边界，对宇宙的认识近乎完美 【解答】解：A、“盖天说”虽然有一定的局限性，但它是古人根据对自然现象的观察等得出的，并非完全没有科学依据，A错误。 B、“地心说”在当时的历史时期是一种重要的学说，它在一定程度上推动了天文学等学科的发展，有一定的科学价值，B错误。 C、人们对宇宙的认识确实经历了从认为天圆地方，到地心说，再到日心说等不同的阶段，C正确。 D、目前人类还没有探索到宇宙的边界，对宇宙的认识还有很多未知之处，远非近乎完美，D错误。 故选：C。 6. （2024秋•镇海区期末）2024年天文学家发现了一个奇特的宇宙结构叫大环。它是一个由大量星系和星系团构成的环状结构，是有史以来观测到的宇宙中最大的结构。下列关于宇宙说法错误的是（　　） A．银河系是一个旋涡星系，从上往下看，能看到银河系的旋涡结构 B．大环中存在许多像太阳一样的恒星 C．宇宙大爆炸理论是被人们广泛接受的完整科学理论 D．随着科学技术的发展，人类观测到的宇宙将越来越接近它真实的样子 【解答】解：银河系是一个典型的旋涡星系，从上方俯视银河系，确实能够看到其呈现出旋涡状的结构，A正确，不符合题意。 大环是由大量星系和星系团构成的环状结构，而星系中包含着众多的恒星，就像银河系中存在像太阳一样的恒星，所以大环中也存在许多像太阳一样的恒星，B正确，不符合题意。 宇宙大爆炸理论是目前被广泛接受的一种关于宇宙起源和演化的科学假说，但它并不是一个完整无缺的科学理论。这一理论仍然存在一些尚未解决的问题和谜团，例如奇点的初始条件、暗物质和暗能量的本质等，还需要进一步的研究和探索来完善，C错误，符合题意。 随着科学技术的不断发展，人类的观测设备和技术手段越来越先进，能够观测到的宇宙范围不断扩大，细节也越来越清晰，所以人类观测到的宇宙将越来越接近它真实的样子，D正确，不符合题意。 故选：C。 7. （2024秋•新昌县期末）现代宇宙学说的发展： 材料一：1915年，科学家爱因斯坦建立了广义相对论，并将其用于宇宙的研究，建构了一个静态的宇宙模型。 材料二：1922年，科学家弗里德曼从广义相对论出发，得到了一个均匀地膨胀或收缩的宇宙模型。 材料三：1929年，天文学家哈勃分析星系退行速度和距离的关系，提出了著名的哈勃定律。他发现银河系以外的大多数星系都在远离我们而去，距离越远，离开我们的速度越大。 （1）1948年，伽莫夫等人建立的元素生成理论，为宇宙起源的 理论奠定了基础。根据材料三中哈勃的发现可知，我们所处的宇宙正在不断地 （选填“膨胀”或“收缩”）。该理论是目前被广为接受的宇宙起源学说。 （2）现代宇宙学说的发展过程给我们的启示是 （填序号）。 ①前人的经验没有可取之处 ②科学是不断发展的 ③科学研究是科学家的事 ④人类对科学的认识全凭突发奇想 【解答】解：（1）伽莫夫等人提出的元素生成理论，主要探讨了宇宙早期高温高密度条件下元素的形成过程。这一理论为大爆炸理论提供了重要的支持，解释了宇宙起源和早期演化的关键问题，特别是轻元素（如氢、氦）的丰度分布。因此，伽莫夫的工作为大爆炸理论奠定了科学基础。根据材料三中哈勃的发现可知，银河系以外的大多数星系都在远离我们而去，距离越远，说明我们所处的宇宙正在不断地膨胀； （2）①前人的经验是有可取之处的，科学的发展往往建立在前人研究的基础上，而非完全否定，①错误； ②科学是一个不断修正、完善和发展的过程。科学理论并非一成不变，而是随着技术进步和认知深化不断更新，②正确； ③科学研究需要社会支持、技术协作和公众参与，科学研究不仅仅是科学家的事，③错误； ④科学认识依赖于系统的观测、实验和逻辑推理，而非偶然的灵感，④错误。 故选：②。 8. （2024秋•嘉兴期末）人类对宇宙的探索从未停止。如图为不同星系的退行速度与它们跟地球距离的关系，据此可得出的规律是 。已知X星系距离地球约50亿光年，请根据推测，在图中标出该星系位置。 。 【解答】解：观察图像可以发现，随着星系与地球距离的增大，星系的退行速度也在增大。例如，室女座星系距离地球较近，其退行速度较小；而长蛇座星系距离地球较远，其退行速度较大。所以可得出的规律是：星系离地球越远，退行速度越大；已知X星系距离地球约50亿光年，从图像中可以看出，距离地球越远，在横坐标上的数值越大，且退行速度也越大。在图像中，50亿光年对应的位置应该在长蛇座星系的右侧更远的位置，大致可以在横坐标5对应的位置稍靠右处标注X星系，图示如下：。 【链接中考】 9. （2022•杭州）从“嫦娥探月”到“天问探火”，我国始终致力于探月和深空探测领域，以期为人类探索浩瀚宇宙作出中国贡献。“天问一号”探测器到达火星说明其已能离开（　　） A．宇宙 B．银河系 C．太阳系 D．地月系 【解答】解：火星属于太阳系，不属于地月系。因此“天问一号”登陆火星说明离开了地月系，D正确。 探测器到达火星还是处于太阳系和银河系，因此ABC错误。 故选：D。 10. （2022•台州）如图，用生面团的发酵过程模拟宇宙的膨胀过程，生面团里的葡萄干代表一个个星系。面团发酵膨胀过程中，葡萄干之间的距离在不断变大，能模拟星系在（　　） A．彼此靠近 B．缓慢结合 C．相互远离 D．保持不动 【解答】用面团上的葡萄干来模拟星系，由图知，面团发酵膨胀过程中，各个葡萄干之间的距离变大，说明了星系距离在变大，“星系”之间正在远离，宇宙正在膨胀，故则此过程可以模拟宇宙正在没有中心的膨胀。 故选C。 11. （2022•湖州）2021年10月14日，“羲和号”探日卫星顺利升空，实现了我国太阳探测零的突破。 （1）太阳是一颗 （选填“恒星”或“行星”）。 （2）太阳的巨大能量是内部 （选填“核聚变”或“核裂变”）产生的。 （3）“羲和号”运行在距离地面大约517公里的太阳同步轨道上。如果你是“羲和号”的设计师，根据其工作环境，设计时需要考虑哪些方面？ 。 【解答】解：（1）太阳是一颗自身能够发光、发热的炽热气体球，属于恒星。 （2）太阳的能量来源于内部4个氢原子聚变为一个氦原子的核聚变反应。 （3）“羲和号”运行在距离地面大约517公里的太阳同步轨道上，位于宇宙空间中，作为卫星需要考虑宇宙空间中的低温、高真空、高辐射等。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节 人类对宇宙的探索 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 从地心说到日心说 1 题型2 现代宇宙学说 2 题型3 银河系 河外星系 恒星 5 一、银河系和河外星系 5 二、恒星 6 【能力培优练】 8 【链接中考】 11 【重难题型讲解】 题型1 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。 【典例1-1】北京时间2016年2月12日，美国科学家宣布探测到来自遥远天体的引力波信号，这个发现可以帮助科学家探索宇宙的诞生和发展。下列说法正确的是（　　） A．宇宙是有起源的、膨胀的、演化的 B．太阳是宇宙的中心 C．宇宙中星系间的距离是恒定不变的 D．地球是宇宙的中心 跟踪训练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 题型2 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。 【典例2-1】（2024秋•北仑区期末）从“地心说”到“日心说”，再到“现代宇宙学说”，人类对宇宙的探索仍在进行中。下列有关认识正确的是（　　） A．托勒密提出的“地心说”是错误的，这样的理论阻碍了人类对于宇宙的认识 B．哥白尼提出的“日心说”是正确的，提出时就受到人们的追捧与认可 C．“现代宇宙学说”认为宇宙在不断膨胀 D．现在人们对宇宙的认识一定是正确的 跟踪训练1（2024秋•台州期末）宇宙大爆炸理论认为，宇宙处于不断地膨胀中。 （1）在地球上发现大多数星系都在远离地球而去，这 （选填“能”或“不能”）说明地球是宇宙大爆炸的中心。 （2）图是不同星系退行速度与其离地球距离的关系图，我们可以得出的结论是 。 跟踪训练2（2023秋•余姚市期末）（1）科学家在通信卫星信号的天线上接收到了来自宇宙的微波段电磁辐射，这一辐射相当于热力学温度3K的热辐射，微波背景辐射为宇宙起源于 提供了证据。 （2）如图是“气球充气”活动，若将小圆点表示星系，该活动可以模拟 （填序号）。 ①所有的星系都在远离我们而去 ②星系间的距离在不断地扩大 ③星系离我们越远，它的退行速度越快 题型3 银河系 河外星系 恒星 一、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 二、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。 【典例3-1】（2024秋•拱墅区期末）“开普勒﹣452b”是一颗跟地球相似指数达到0.98的类地行星，它环绕着银河系内天鹅座中的一颗恒星运行。如图所示为宇宙的结构层次“开普勒﹣452b”属于宇宙结构层次中的（　　） A．① B．② C．③ D．④ 跟踪训练1（2024秋•宁波期末）今天的人类凭借着日益发展的科学技术，正在理解宇宙的道路上不断前进。下列说法正确的是（　　） A．从正面看，银河系呈扁圆盘状 B．光年作为时间单位，可以测量宇宙演化历程 C．我们在夜晚仰望星空时，看到的星星不都是恒星 D．宇宙的结构层次是：宇宙→银河系→河外星系→太阳系 跟踪训练2假定地球的质量和体积为1个单位，太阳系其他行星相对于地球的质量和体积的数值见表。 表 八大行星相对于地球的质量和体积 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 质量 0.05 0.82 1 0.11 317.89 95.18 14.63 17.15 体积 0.056 0.856 1 0.15 1316 745 65.2 57.1 （1）找一找八大行星中体积和质量较大的两颗行星。 （2）比一比，体积、质量与地球相近的行星是哪一颗？ （3）说一说，木星有哪些明显特征？ 【能力培优练】 1. （2025•上海）下列天体中，属于恒星的是（　　） A．地球 B．太阳 C．冥王星 D．月球 2. （2025•舟山一模）研究发现，恒星寿命的长短取决于它的质量大小。结合图表信息，推测四种恒星中寿命最长的是（　　） 恒星 质量（与太阳相比的倍数） 天狼A星 2.14 天狼B星 1.05 织女星 2.13 牛郎星 1.79 A．天狼A星 B．天狼B星 C．织女星 D．牛郎星 3. （2024秋•乐清市期末）回顾2024年的天文圈，发生了许多事件，如流星雨、“紫金山﹣阿特拉斯”新星、ZS7星系黑洞合并、太阳活动进一步加强等。请同学们应用相关的宇宙知识完成下面小题。宇宙大爆炸理论认为，宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸。假如宇宙的演化经历了先匀速后加速的膨胀过程，那么宇宙半径R和宇宙年龄t的关系图像大致是（　　） A． B． C． D． 4. （2024秋•德清县期末）哥白尼“日心说”的主要观点有：位于宇宙中心的太阳和其他恒星是固定不动的，地球和其他各颗行星都在不停地自转和以不同的周期在各自的轨道上绕太阳公转。现今经过科学观测和计算，“日心说”也有它的局限性，并非完全正确。以下“日心说”的观点中错误的是（　　） ①太阳是宇宙的中心 ②太阳是固定不动的 ③地球自转和绕太阳公转 ④太阳系其他行星也自转和绕太阳公转 A．①④ B．①② C．③④ D．②③ 5. （2024秋•慈溪市期末）下列对人们认识宇宙过程的说法，正确的是（　　） A．“盖天说”的观点是受神话影响提出的，没有科学依据 B．“地心说”的提出阻碍了科学进步，没有科学价值 C．人们对宇宙的认识经历了“天圆地方”、“地心说”、“日心说”等阶段 D．人们已探索到宇宙的边界，对宇宙的认识近乎完美 6. （2024秋•镇海区期末）2024年天文学家发现了一个奇特的宇宙结构叫大环。它是一个由大量星系和星系团构成的环状结构，是有史以来观测到的宇宙中最大的结构。下列关于宇宙说法错误的是（　　） A．银河系是一个旋涡星系，从上往下看，能看到银河系的旋涡结构 B．大环中存在许多像太阳一样的恒星 C．宇宙大爆炸理论是被人们广泛接受的完整科学理论 D．随着科学技术的发展，人类观测到的宇宙将越来越接近它真实的样子 7. （2024秋•新昌县期末）现代宇宙学说的发展： 材料一：1915年，科学家爱因斯坦建立了广义相对论，并将其用于宇宙的研究，建构了一个静态的宇宙模型。 材料二：1922年，科学家弗里德曼从广义相对论出发，得到了一个均匀地膨胀或收缩的宇宙模型。 材料三：1929年，天文学家哈勃分析星系退行速度和距离的关系，提出了著名的哈勃定律。他发现银河系以外的大多数星系都在远离我们而去，距离越远，离开我们的速度越大。 （1）1948年，伽莫夫等人建立的元素生成理论，为宇宙起源的 理论奠定了基础。根据材料三中哈勃的发现可知，我们所处的宇宙正在不断地 （选填“膨胀”或“收缩”）。该理论是目前被广为接受的宇宙起源学说。 （2）现代宇宙学说的发展过程给我们的启示是 （填序号）。 ①前人的经验没有可取之处 ②科学是不断发展的 ③科学研究是科学家的事 ④人类对科学的认识全凭突发奇想 8. （2024秋•嘉兴期末）人类对宇宙的探索从未停止。如图为不同星系的退行速度与它们跟地球距离的关系，据此可得出的规律是 。已知X星系距离地球约50亿光年，请根据推测，在图中标出该星系位置。 。 【链接中考】 9. （2022•杭州）从“嫦娥探月”到“天问探火”，我国始终致力于探月和深空探测领域，以期为人类探索浩瀚宇宙作出中国贡献。“天问一号”探测器到达火星说明其已能离开（　　） A．宇宙 B．银河系 C．太阳系 D．地月系 10. （2022•台州）如图，用生面团的发酵过程模拟宇宙的膨胀过程，生面团里的葡萄干代表一个个星系。面团发酵膨胀过程中，葡萄干之间的距离在不断变大，能模拟星系在（　　） A．彼此靠近 B．缓慢结合 C．相互远离 D．保持不动 11. （2022•湖州）2021年10月14日，“羲和号”探日卫星顺利升空，实现了我国太阳探测零的突破。 （1）太阳是一颗 （选填“恒星”或“行星”）。 （2）太阳的巨大能量是内部 （选填“核聚变”或“核裂变”）产生的。 （3）“羲和号”运行在距离地面大约517公里的太阳同步轨道上。如果你是“羲和号”的设计师，根据其工作环境，设计时需要考虑哪些方面？ 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$