第3节 人类对宇宙的探索（举一反三讲义）-科学浙教版2024七年级上册

第3节 人类对宇宙探索 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：从地心说到日心说 2 知识点2：现代宇宙学说 4 知识点3：银河系与河外星系 8 知识点4：恒星 9 【巩固训练】 11 【学习目标】 1.人类对宇宙的认识发展历程 2.地心说与日心说的区别 3.现代宇宙学说与大爆炸理论 4.银河系与河外星系 5.恒星与恒星的演化 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：从地心说到日心说 中国古代对宇宙起源有各种传说。古代神话有盘古开天辟地的传说：宇宙原来是混沌的一团气，后来盘古用神斧把这一团混沌气劈开，轻的上升为天，重的下沉为地，盘古死后，身体的各个部分成为天地间的的万物。 世界不同的民族和文化，形成了许多关于宇宙创始的神话传说。例如，在欧洲神话中，上帝创造了宇宙以及其中的万物，天体的运行也是上帝安排好的。 二.从地心说到日心说 人类历史发展到公元前6世纪，人类文明进入理性思考的时代。中国战国时期的早期盖天说认为，天圆如张盖，地方如棋盘。早期的古希腊学者也有类似的看法。盖天说这种宇宙观，虽然已经摆脱了神话的影响，但远没有揭示宇宙的本质。 公元2世纪，希腊科学家托勒密在亚里士多德等前人对宇宙的认识的基础上，经过几十年的观测，运用数学的方法，创立了“地心说”。 托勒密认为，地球处于宇宙中心静止不动，日月、行星和恒星等所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上运转，而恒星位于最外面的天球上，它们之间的相对位置保持不变，同时作为一个整体在天空中转动。 这个学说与基督教关于天堂、人间、地狱的说法刚好吻合，得到了占统治地位的教廷也竭力支持。到了16世纪，“地心说”不仅成了禁锢了人们思想的工具，而且也阻碍了天文学的发展。 托勒密及其宇宙体系 科学家们经过仔细观测，发现行星运行规律与托勒密的宇宙体系并不吻合。16世纪，哥白尼用自制的简陋仪器经过20年的天文观测与研究，建立了日心说。他在不同的时间、不同的距离从地球上观察行星，发现每一颗行星的运行情况都不相同，而且发现了日地距离始终不变。因此他否定了地球是宇宙的中心，认为太阳是宇宙的中心，地球和行星围绕着太阳做圆周运动的，月球围绕着地球转动，而最外层的恒星天球则与地心说并无本质区别。 哥白尼提出的“日心说”，差不多经过一个世纪才被人们接受。其间，伽利略利用自制的天文望远镜，发现了可以支持日心说的天文现象，日心说才逐渐得到认可。哥白尼的“日心说”阐明了天体运行的规律，为人类认识太阳系，进而认识地球的起源奠定了基础。“日心说”挑战了长期以来居于统治地位的“地心说”，否定了基督教上帝创造一切的教义，使神权统治的根基产生了动摇，因此遭到了教会势力的残酷镇压。为了捍卫这一学说，不少仁人志士与神权的统治势力进行了前仆后继的斗争，甚至付出了生命的代价。 哥白尼及其宇宙体系 知识点2：现代宇宙学说 1.天体系统：浩瀚的宇宙中有各种不同的天体，这些天体又组成了大小不同的天体系统。我们看到的宇宙就是由各种不同的天体系统组成的。科学家借助现代望远镜，揭示了宇宙中的许多奥秘。 2.宇宙观测：二十世纪一二十年代，天文学家用大型望远镜观测了银河系以外的星系,测出不同星系间的距离,判断它们的运动速度以及运动方向。 3.宇宙在不停的膨胀：1929年，天文学家哈勃根据自己对银河系以外星系距离的测定，结合其他天文学家的工作，分析了20多个星系的退行速度和距离，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。这表明，我们所处的宇宙正在膨胀。 4.哈勃定律：在此基础上，哈勃提出了著名的哈勃定律:星系的退行速度与它们到地球的距离成正比。哈勃定律可以用公式表示为: 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。 哈勃定律被随后的进一步观测所证实。哈勃定律反映了宇宙的整体性，展示了一幅宇宙整体退行图景，即宇宙正在不断地膨胀。 实验表明，不管是哪个“星系”，其他“星系”都在不断地离它而去。 5.宇宙理论的发展历程： （1）1915年，著名科学家爱因斯坦建立了广义相对论，他将广义相对论用于宇宙的研究，建构了一个静态的宇宙模型。 （2）1922年，苏联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，遗憾的是这个动态的模型并不为当时的人们所重视。 （3）当哈勃定律公布后，人们惊喜地发现，天文观测发现的现象正是理论模型所预言的现象。理论预言被天文观测证实了! （4）1948年，伽莫夫(G.Gamow)等人建立的元素生成理论，为宇宙起源的大爆炸理论奠定了基础。宇宙大爆炸理论认为，宇宙起源于极高温、极高密度的奇点”的大爆炸，之后宇宙不断膨胀、温度不断下降，生成各种物质，形成各种星系，演化成今天的宇宙，今天的宇宙仍将继续膨胀下去。 （5）宇宙膨胀得到了观测事实的有力支持，宇宙大爆炸理论成功地解释了很多观测事实。因此，宇宙大爆炸理论已成为被人们广为接受的一种宇宙起源学说。 【典例1】目前，下列说法能够被大部分人认同的是（　　） A．太阳系中八大行星绕日公转的方向是不同的 B．太阳是宇宙的中心，宇宙中的所有物质都是绕着太阳转动的 C．大爆炸宇宙论是得到证实的科学结论 D．所能观测到的星系都在离我们远去 【变式1】从古至今，无数科学家、哲学家和思想家都试图解开宇宙的奥秘，提出了各种学说和理论。那么，在以下关于人类对宇宙探索的学说中，正确的是（　　） A．在一只气球上画一些小圆点，气球在充气过程中不断膨胀，导致气球表面各个小圆点之间的距离逐渐增大，这一实验现象被认为是现代宇宙论最重要的证据 B．“日心说”宇宙体系学说开创了对天体的观察研究 C．关于宇宙起源，根据多方面的观测研究表明，我们的宇宙始于距今约138亿年的一次大爆炸 D．宇宙大爆炸理论认为，大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度相应升高 【变式2】下列关于如图所示的星系运动模型说法错误的是（　　） A．在气球表面画上的这些圆点是模拟宇宙中的星系 B．给气球充气，使气球不断地胀大，是模拟宇宙中的星系 C．气球胀大过程中各圆点间的距离变化模拟星系运动特点 D．气球胀大时，对甲圆点而言，乙圆点的远离速度比丙更快 【变式3】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．宇宙正在不断地膨胀，且膨胀没有中心 B．现代科学已经确认宇宙的起源是热大爆炸 C．太阳最终将演变为黑洞 D．天文学家哈勃发现其他星系都在靠近我们 知识点3：银河系与河外星系 1.宇宙：太阳、月球、5颗行星和6000多颗静止不动的恒星构成了宇宙。后来，人们认识到宇宙由银河系等星系组成，银河系由几千亿颗像太阳一样的恒星组成。 2.我们在银河系中的位置：我们的太阳系处在银河系之中。当我们仰望夏季的夜空，看到横跨夜空的那条银河时，其实我们正在银河系内部观察我们生存的这个星系的中心。 3.星系的分类：星系是由单颗恒星、恒星系统、星团、尘埃和气体在引力作用下聚集在一起形成的大型天体系统。天文学家把大多数星系分为三类旋涡星系、椭圆星系和不规则星。 4.银河系：银河系是一个旋涡星系。从侧面看，银河系呈扁圆盘状;从上往下看能够看到银河系的旋涡结构。我们无法在地球上看到银河系的旋涡结构因为太阳系位于银河系的一条旋臂上。 5.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，哈勃推断仙女星系一定位于银河系之外。我们肉眼观察到的仙女星系是由许多星星集中在一起的模糊小点。 6.星系：我们知道宇宙中有上千亿个星系，每个星系中同样含有数量巨大的恒星。例如，天文学家估计，北斗七星范围内存在100多万个星系。今天，我们对宇宙的理解已跨越浩瀚的星际空间，延伸到了我们所见的整个宇宙。然而，这些发现，无论大小，都是无数科学家努力探索的成果,是一代代科学家智慧的结晶。 知识点4：恒星 1.恒星的生命周期：太阳是银河系内一颗相当普通的恒星。每一颗恒星都有其诞生、演化和死亡的过程，这是一个十分缓慢的过程。太阳是地球的能量之源，没有太阳，人类就不能生存。研究恒星的诞生、演化和死亡，对人类的生存具有重要意义。 2.恒星的诞生：天文学家根据对各种恒星的观测和理论研究，认识到所有恒星的诞生过程与太阳的诞生过程基本相似。随着宇宙的膨胀，温度不断降低，出现了由中性原子构成的宇宙尘埃。宇宙尘埃在引力作用下，会变得更加密集，并越聚越大，形成气体状态的星云团。随着星云团的收缩，温度不断升高，当温度变得非常炽热，星云团就开始发光。于是，恒星诞生了。 3.恒星的寿命：当这颗恒星继续收缩升温，温度超过1x107℃时，将引发恒星内部的氢核发生聚变反应，生成氦并向外释放出能量，恒星就稳定下来，进入主序星阶段。恒星的稳定主序星阶段能够持续多长时间呢?像太阳这样的恒星的主序星阶段可持续约100亿年。太阳已存在约50亿年，它的主序星阶段还有约50亿年。今天的太阳正处在它的鼎盛时期。恒星约90%的生命周期都处于主序星阶段。恒星是不会永久存在的。一颗恒星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。 4.小质量恒星的演化： （1）科学家描绘出了太阳未来的演变过程:大约50亿年后，太阳中心缺少足够的氢时，太阳的球核将开始收缩，太阳外层的氢继续变成，星体急剧扩大，变成红色，形成红巨星。 （2）当太阳膨胀到接近火星轨道时，将吞水星、金星、地球，预计太阳在红巨星阶段持续大约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。 （3）它的核聚变过程中形成的一些物质将进入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。 （4）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。与太阳一样，当恒星内核的氢燃烧殆尽就会快速演化并消亡。这是恒星最后的归宿。 （5）如果恒星的质量是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; 5.大质量恒星的演化 （1）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，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”。 （2）蟹状星云即在这次爆发后诞生，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。 （3）当恒星的质量更大时，其内部将产生巨大压力，物质被“压”成了更为神奇的天体 --黑洞。黑洞的密度非常大，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，但科学家能确定它的存在。 （4）黑洞观测记录：几十年来，科学家一直在寻找黑洞。2016年，科学家宣布探测到黑洞的存在。2019年，我国天文学家依托自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，发现了一个迄今为止质量最大的恒星级黑洞，2022年5月，天文学家向人们展示了位于银河系中心的超大质量黑洞的首张照片。银河系中心黑洞距离地球约2.7x104光年之遥。 （5）恒星在生命的最后时刻，都会不断地向四周抛出物质。这些物质自由地在太空中扩散，最后将渐渐孕育出新一轮的恒星星云。 （6）中子星，又名波霎，是处于演化后期的恒星。当老年恒星的质量大于8倍太阳质量时，它就有可能变为中子星，而质量小于8倍太阳质量的恒星往往只能变化为一颗白矮星。中子星并不是恒星的最终状态，它还会进一步演化为不发光的黑矮星。中子星小得出奇，典型的中子星直径只有20千米，但密度大得惊图1-21中子星从极点喷发强大气流人，1厘米3的质量达到1亿吨甚至达到几十亿吨，且由于巨大的质量产生了巨大的引力，就连光线都是呈抛物线状挣脱。脉冲星（中子星的一种）的中心压力很多大，以至于电子被压缩到了原子核中，与质子中和为中子，使原子变得仅由中子组成，而整个中子星就是由这样的原子核紧挨在一起形成的。中子星的能量辐射是太阳的近100万倍，它在1秒钟内辐射的总能量若全部转化为电能，就够月前我们地球用几十亿年。中子星的表面温度可达到1000万℃，中心温度还要高数百万倍。 【典例1】如图是不同层次天体系统示意图。下列认识与实际相符的是（　　） A．甲表示河外星系 B．太阳位于银河系中心 C．离太阳最近的行星是金星 D．乙表示地月系 【变式1】战国时期的甘德在其著作《岁足经》中提到，有一颗小赤星依附在木星近旁，这可能是人类最早关于木星卫星的记录。则小赤星与木星组成的天体系统最类似于宇宙层次中的（　　） A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系 【变式2】如图是人类首次拍摄到的黑洞照片。下列关于黑洞的说法不正确的是（　　） A．黑洞是客观上存在的天体 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 【变式2】关于白矮星的说法，不正确的是（　　） A．白矮星是中等质量恒星演化的终点 B．白矮星在银河系中随处可见 C．它的质量越大，半径就越小 D．137亿年前宇宙诞生和第一批恒星出现以来，恐怕还没有一个白矮星形成 【巩固训练】 一、选择题 1．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 2．下列关于星座说法正确的是 （　　） A．恒星是构成星座的主要天体 B．天津四、织女星和心宿二构成了“夏季大三角” C．中国任何地区，一年四季都能看到完整的北斗七星 D．夜晚观星时，要将活动观星盘上的北极星对准天上的北极星再进行观察 3．宇宙空间正随着人们的认识而逐渐“变大”。下列对宇宙的认识正确的是（　　） A．夜晚看到的星星都是恒星 B．从正面看，银河系呈扁圆盘状 C．流星是由于流星体闯入地球大气层，与大气摩擦燃烧产生 D．天体的层次由大到小为：宇宙→太阳系→银河系→地月系 4．根据“银河”光带，我们可以很方便地找到由三颗亮星组成的“夏季大三角”，组成“夏季大三角”的三颗星是（　　） A．牛郎星 织女星 天津四 B．牛郎星 织女星 心宿二 C．小熊座 大熊座 天鹅座 D．天琴座 天鹰座 天蝎座 5．天文学家已经探测到数十颗宜居行星，它们都围绕着一颗恒星转动构成一个天体系统，如图所示。则该天体系统相当于宇宙结构层次中的（　　） A．总星系 B．银河系 C．太阳系 D．地月系 6．你在端午节晚上看到东南方夜空中三颗亮星呈现“三角形”形状，它们分别是（    ）。 A．天津四织女星心宿二 B．织女星牛郎星北极星 C．织女星心宿二天津四 D．天津四织女星牛郎星 7．下列关于银河系的描述，符合科学事实的是（    ） A．金星能自行发光 B．太阳在银河系的中心 C．行星绕太阳公转方向相同 D．与地球相邻的行星是火星和木星 8．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。上世纪末对超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀。如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系，大致是下面哪个图像（　　） A． B． C．D． 9．下列关于宇宙的认识，错误的是（　　） A．银河系是宇宙的中心 B．宇宙是无边的、膨胀的 C．地球是太阳系中的行星之一 D．宇宙是由大量不同层次的星系构成的 10．爱因斯坦说过，宇宙是可以理解的。下列关于宇宙的说法中错误的是（　　） A．河外星系的谱线红移说明宇宙正在膨胀 B．微波背景辐射说明宇宙起源于热大爆炸 C．太阳以及太阳系中的地球和其他行星都来自于宇宙中同一星云 D．地球在宇宙中的位置为：宇宙—河外星系—银河系—太阳系—地球 11．近期我国科学家利用“中国天眼”（FAST）在致密星系群，发现了一个比银河系大20倍天体系统，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．宇宙大爆炸理论认为大爆炸后宇宙不断膨胀，且温度下降 C．宇宙的结构层次：太阳系→地月系→银河系→宇宙 D．太阳系是银河系的中心，银河系是宇宙的中心 12．中外科学家绘制出目前最精确的银河系结构图，明确银河系是一个具有4条旋臂的漩涡星系。下列关于银河系的说法正确的是（　　） A．银河系是以太阳为中心的天体系统 B．银河系是宇宙的中心 C．银河系是由众多行星及星际物质组成的一个庞大的天体系统 D．俯视看银河系像一个大旋涡 13．下列实验设计中，可以帮助我们理解宇宙膨胀的是（　　） ①将掺有一些葡萄干的面包坯在烤箱中烘烤 ②将一只表面画着一些小圆点的气球吹起 ③将一滴红墨水滴入水中 ④放飞氢气球的情景 A．①④ B．②③ C．①② D．③④ 14．2024年1月8口，天文学家借助詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了宇宙中最古老的黑洞，下列有关黑洞的说法正确的是（　　） A．黑洞是所有恒星的最后归宿 B．黑洞可以用天文望远镜直接观测到 C．该黑洞历史悠久，因此是宇宙的中心 D．黑洞是宇宙间最神秘的天体之一，它能吸引附近所有物质 15．近日，詹姆斯•韦伯太空望远镜发布了一张距离地球2.2亿光年的飞马座螺旋星系的照片，其直径约为9万光年，如图，下列选项中在结构层次上与飞马座星系相当的是（　　） A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．总星系 16．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 ③一闪即逝的彗星 ④拖着长长尾巴的流星 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 17．银河系很大，但在整个宇宙中银河系又是微不足道的，银河系与河外星系构成了广阔无垠的宇宙。下列有关说法错误的是（　　） A．银河系中有像太阳这样的恒星有几千亿颗 B．银河系的直径约10万光年，太阳位于中心 C．目前人类可以观测到的星系有千亿个左右 D．目前人类可观测的最远天体距地球约130亿光年 18．下列图中，a代表太阳系、b代表宇宙、c代表银河系、d代表地月系，下列描述天体系统的关系中，正确的是（   ） A．  B．  C．  D．   19．下列关于如图所示的星系运动模型说法错误的是（　　） A．气球上的小圆点用来模拟星系 B．给气球充气是在模拟宇宙的膨胀 C．通过该模型可以证明星系是在运动的 D．通过该模型可以帮助理解星系是如何运动的 20．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（　　） 1 2 3 4 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 21．“中国天眼FAST”近期发现了6个距离地球约50亿光年的中性氢星系，这是人类迄今直接探测到的最远的一批中性氢星系。这批中性氢星系所属的天体系统是（　　） A．河外星系 B．银河系 C．太阳系 D．地月系 22．2023年 10月 26日，“神舟十七号”载人航天飞船成功发射， 标志着我国对宇宙的探索又上升了一个新的台阶。下列对宇宙的有关认识正确的是（　　） A．太阳位于银河系的中心 B．我们在夜晚仰望星空时， 看到的星星都是恒星 C．从侧面看， 银河系像一个车轮状的大漩涡 D．流星现象是由于流星体闯入地球大气层，与大气层摩擦燃烧产生的 23．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 24．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 25．同学们利用气球做星系运动特点的模拟实验。①准备一只气球，在其表面贴上一些圆纸片（代表星系）。②给气球充气，气球胀大。根据现象回答下列问题： (1)气球膨胀时，乙远离甲的速度比丙远离甲的速度更 （填“大”或“小”）。 (2)根据实验结果，若从我们所在的星系1观测，下图能类比宇宙膨胀的是（箭头的指向和长短分别表示运动方向和快慢）______。 A． B． C． D． 26．人类认识地球和宇宙的过程是一个不断用新模型取代旧模型的过程。在此过程中，旧模型也有可取之处，新模型也有不足之处。如图是托勒密的“地心说”模型和哥白尼的“日心说”模型，请你结合所学知识，回答以下两个问题： (1)“地心说”模型虽然不正确，但也可以解释一些人们观察到的天文现象，请举出一个例子 。 (2)根据现在人类对宇宙的认识，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地球是球形的        ④地球自转的同时绕太阳公转 27．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 。 ‌‌‌28．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 29．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） 。 30．我国科学家利用探测器发射电磁波，发现在距地球31光年，有一颗可能有生命存在的“超级地球”。它的质量约为地球的6倍，围绕一颗比太阳略小的恒星运行（如图甲），运行一周所需时间为55.7天。请回答下列问题： (1)图乙是宇宙中不同尺度的天体所横跨的范围图，超级地球与恒星所组成的星系，相当于图乙中的 。 (2)“适宜的温度”、“充足的水分”和“恰到好处的大气层”是科学家推测其他星球是否存在生命的依据。下列证据支持“超级地球”存在生命的有______。（可多选） A．“超级地球”围绕恒星的运行方向与地球一致 B．“超级地球”与恒星的距离使其可获得与地球相近的光能 C．“超级地球”的质量使其能产生对气体足够的吸引力 D．“超级地球”绕恒星运动一周的时间比地球快得多 E．“超级地球”像地球一样有大气层能使表面保持液态水 (3)“超级地球”所围绕的恒星质量约为太阳质量的0.9倍，根据图丙推测，该恒星的寿命大约为 亿年。 31．太阳、八大行星、矮行星、卫星等天体共同构成了太阳系。 (1)太阳系属于 （填“地月系”“银河系”或“河外星系”）。 (2)常见的太阳活动有太阳黑子、耀斑、日珥等，其中 的多少和大小，常常作为太阳活动强弱的标志。 (3)如图为人类认识冥王星的历程，下列说法合理的是（　　） A．国际天文学组织可以随意定义标准 B．人类对宇宙的认知处于动态修正的过程 C．对宇宙认识的突破是基于新证据的发现和获取 32．人类对宇宙的探索是一个充满挑战和不断进步的过程。从最初的肉眼观测到现代的高科技探测器，人类的探索工具和技术不断发展，对宇宙的认识也在不断深入。请完成下列问题： (1)地球曾被认为是宇宙独一无二的天体，是宇宙的中心。下列能说明地球是个球体的有 。（填序号） ①日食     ②登高望远   ③麦哲伦环球航行 (2)16世纪，图1为哥白尼“日心说”模型示意图。在该示意图中有着壮观光环的行星为 。（填图中字母） (3)后来，人们认识到宇宙由银河系等星系组成，而银河系由几千亿颗像太阳这样的恒星组成。银河系是一个旋涡星系，从侧面看，银河系呈 状。 (4)大爆炸理论是目前最准确地描述宇宙从诞生到当前状态的模型。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2所示，图中AB为直线，BC为向上弯曲的曲线。BC说明宇宙在 膨胀。（选填“减速”“匀速”或“加速”） 33．宇宙大爆炸理论已成为被人们广为接受的一种宇宙起源说。 (1)宇宙大爆炸理论是 （选填“科学结论”或“理论假说”）。 (2)如图所示为大爆炸宇宙模型中半径、温度与时间之间的关系。由图可以得到的结论是：随着宇宙半径的增大，宇宙温度 。 34．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？ / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 人类对宇宙探索 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：从地心说到日心说 2 知识点2：现代宇宙学说 4 知识点3：银河系与河外星系 8 知识点4：恒星 9 【巩固训练】 11 【学习目标】 1.人类对宇宙的认识发展历程 2.地心说与日心说的区别 3.现代宇宙学说与大爆炸理论 4.银河系与河外星系 5.恒星与恒星的演化 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：从地心说到日心说 中国古代对宇宙起源有各种传说。古代神话有盘古开天辟地的传说：宇宙原来是混沌的一团气，后来盘古用神斧把这一团混沌气劈开，轻的上升为天，重的下沉为地，盘古死后，身体的各个部分成为天地间的的万物。 世界不同的民族和文化，形成了许多关于宇宙创始的神话传说。例如，在欧洲神话中，上帝创造了宇宙以及其中的万物，天体的运行也是上帝安排好的。 二.从地心说到日心说 人类历史发展到公元前6世纪，人类文明进入理性思考的时代。中国战国时期的早期盖天说认为，天圆如张盖，地方如棋盘。早期的古希腊学者也有类似的看法。盖天说这种宇宙观，虽然已经摆脱了神话的影响，但远没有揭示宇宙的本质。 公元2世纪，希腊科学家托勒密在亚里士多德等前人对宇宙的认识的基础上，经过几十年的观测，运用数学的方法，创立了“地心说”。 托勒密认为，地球处于宇宙中心静止不动，日月、行星和恒星等所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上运转，而恒星位于最外面的天球上，它们之间的相对位置保持不变，同时作为一个整体在天空中转动。 这个学说与基督教关于天堂、人间、地狱的说法刚好吻合，得到了占统治地位的教廷也竭力支持。到了16世纪，“地心说”不仅成了禁锢了人们思想的工具，而且也阻碍了天文学的发展。 托勒密及其宇宙体系 科学家们经过仔细观测，发现行星运行规律与托勒密的宇宙体系并不吻合。16世纪，哥白尼用自制的简陋仪器经过20年的天文观测与研究，建立了日心说。他在不同的时间、不同的距离从地球上观察行星，发现每一颗行星的运行情况都不相同，而且发现了日地距离始终不变。因此他否定了地球是宇宙的中心，认为太阳是宇宙的中心，地球和行星围绕着太阳做圆周运动的，月球围绕着地球转动，而最外层的恒星天球则与地心说并无本质区别。 哥白尼提出的“日心说”，差不多经过一个世纪才被人们接受。其间，伽利略利用自制的天文望远镜，发现了可以支持日心说的天文现象，日心说才逐渐得到认可。哥白尼的“日心说”阐明了天体运行的规律，为人类认识太阳系，进而认识地球的起源奠定了基础。“日心说”挑战了长期以来居于统治地位的“地心说”，否定了基督教上帝创造一切的教义，使神权统治的根基产生了动摇，因此遭到了教会势力的残酷镇压。为了捍卫这一学说，不少仁人志士与神权的统治势力进行了前仆后继的斗争，甚至付出了生命的代价。 哥白尼及其宇宙体系 知识点2：现代宇宙学说 1.天体系统：浩瀚的宇宙中有各种不同的天体，这些天体又组成了大小不同的天体系统。我们看到的宇宙就是由各种不同的天体系统组成的。科学家借助现代望远镜，揭示了宇宙中的许多奥秘。 2.宇宙观测：二十世纪一二十年代，天文学家用大型望远镜观测了银河系以外的星系,测出不同星系间的距离,判断它们的运动速度以及运动方向。 3.宇宙在不停的膨胀：1929年，天文学家哈勃根据自己对银河系以外星系距离的测定，结合其他天文学家的工作，分析了20多个星系的退行速度和距离，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。这表明，我们所处的宇宙正在膨胀。 4.哈勃定律：在此基础上，哈勃提出了著名的哈勃定律:星系的退行速度与它们到地球的距离成正比。哈勃定律可以用公式表示为: 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。 哈勃定律被随后的进一步观测所证实。哈勃定律反映了宇宙的整体性，展示了一幅宇宙整体退行图景，即宇宙正在不断地膨胀。 实验表明，不管是哪个“星系”，其他“星系”都在不断地离它而去。 5.宇宙理论的发展历程： （1）1915年，著名科学家爱因斯坦建立了广义相对论，他将广义相对论用于宇宙的研究，建构了一个静态的宇宙模型。 （2）1922年，苏联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，遗憾的是这个动态的模型并不为当时的人们所重视。 （3）当哈勃定律公布后，人们惊喜地发现，天文观测发现的现象正是理论模型所预言的现象。理论预言被天文观测证实了! （4）1948年，伽莫夫(G.Gamow)等人建立的元素生成理论，为宇宙起源的大爆炸理论奠定了基础。宇宙大爆炸理论认为，宇宙起源于极高温、极高密度的奇点”的大爆炸，之后宇宙不断膨胀、温度不断下降，生成各种物质，形成各种星系，演化成今天的宇宙，今天的宇宙仍将继续膨胀下去。 （5）宇宙膨胀得到了观测事实的有力支持，宇宙大爆炸理论成功地解释了很多观测事实。因此，宇宙大爆炸理论已成为被人们广为接受的一种宇宙起源学说。 【典例1】目前，下列说法能够被大部分人认同的是（　　） A．太阳系中八大行星绕日公转的方向是不同的 B．太阳是宇宙的中心，宇宙中的所有物质都是绕着太阳转动的 C．大爆炸宇宙论是得到证实的科学结论 D．所能观测到的星系都在离我们远去 【答案】D 【解析】A．太阳系中八大行星绕日公转的方向是一致的，公转方向都是自西向东，故A不符合题意； B． 太阳不是宇宙的中心，太阳系中的八大行星围绕太阳转动，故B不符合题意； C．“宇宙大爆炸”这个科学理论在学界被广泛接受，其详实的证据和完善的解释力也使其成为现代宇宙学的基石，但仍停留在假说阶段，故不符合题意； D．我们现在所看到的都是距离我们十分遥远的星系和星云，虽然它们和我们同处于一个宇宙之中，然而它们却在逐渐远离我们，这是科学家们利用天文设备观测后，所得出的个令人震惊的真相，故D正确。 故选D。 【变式1】从古至今，无数科学家、哲学家和思想家都试图解开宇宙的奥秘，提出了各种学说和理论。那么，在以下关于人类对宇宙探索的学说中，正确的是（　　） A．在一只气球上画一些小圆点，气球在充气过程中不断膨胀，导致气球表面各个小圆点之间的距离逐渐增大，这一实验现象被认为是现代宇宙论最重要的证据 B．“日心说”宇宙体系学说开创了对天体的观察研究 C．关于宇宙起源，根据多方面的观测研究表明，我们的宇宙始于距今约138亿年的一次大爆炸 D．宇宙大爆炸理论认为，大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度相应升高 【答案】C 【解析】A. 在一只气球上画一些小圆点，气球在充气过程中不断膨胀，导致气球表面各个小圆点之间的距离逐渐增大，这一实验现象模拟的是宇宙在膨胀，不能被认为是现代宇宙论最重要的证据，故A错误； B. “日心说”否定了“地心说”，阐明了天体运行的现象，为人类认识太阳系奠定了基础，日心说提出之前，科学家已经开始了对天体的观察研究，故B错误； C. 关于宇宙起源，许多科学家根据多方面的观测研究表明，我们的宇宙始于距今约138亿年的一次大爆炸，大爆炸的反应原理被物理学家们称为量子物理，故C正确； D. 宇宙大爆炸理论认为，大爆炸使物质四散出去，导致宇宙空间处处膨胀，温度相应下降，故D错误。 故选C。 【变式2】下列关于如图所示的星系运动模型说法错误的是（　　） A．在气球表面画上的这些圆点是模拟宇宙中的星系 B．给气球充气，使气球不断地胀大，是模拟宇宙中的星系 C．气球胀大过程中各圆点间的距离变化模拟星系运动特点 D．气球胀大时，对甲圆点而言，乙圆点的远离速度比丙更快 【答案】D 【解析】A．用气球做星系运动的模拟实验，用画的小圆点模拟宇宙中的星系，故A不符合题意； B．给气球充气，使气球不断地胀大，用来模拟宇宙膨胀，故B不符合题意； C．给气球充气，使气球不断地胀大，导致各个小圆点之间的距离变大，说明星系之间的距离在变大，说明星系是在运动的，故C不符合题意； D．星系离我们越远，它的退行速度越快。充气时气球以球状胀大，对甲圆点而言，乙圆点的远离速度比丙更慢，故D符合题意。 故选D。 【变式3】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．宇宙正在不断地膨胀，且膨胀没有中心 B．现代科学已经确认宇宙的起源是热大爆炸 C．太阳最终将演变为黑洞 D．天文学家哈勃发现其他星系都在靠近我们 【答案】A 【解析】A．现代宇宙学基于哈勃观测到的星系红移现象，提出宇宙正在膨胀。膨胀是空间本身的均匀扩展，不存在特定中心。故A正确； B．热大爆炸理论是目前解释宇宙起源的主流模型，有观测证据支持，如宇宙微波背景辐射、轻元素丰度等。现代科学还没有确认宇宙的起源是热大爆炸，故B错误； C．太阳质量不足以形成黑洞。太阳演化先膨胀为红巨星，抛射外层后形成致密白矮星。故C错误； D．哈勃发现星系红移现象，表明其他星系远离我们，且距离越远退行速度越快。故D错误。 故选A。 知识点3：银河系与河外星系 1.宇宙：太阳、月球、5颗行星和6000多颗静止不动的恒星构成了宇宙。后来，人们认识到宇宙由银河系等星系组成，银河系由几千亿颗像太阳一样的恒星组成。 2.我们在银河系中的位置：我们的太阳系处在银河系之中。当我们仰望夏季的夜空，看到横跨夜空的那条银河时，其实我们正在银河系内部观察我们生存的这个星系的中心。 3.星系的分类：星系是由单颗恒星、恒星系统、星团、尘埃和气体在引力作用下聚集在一起形成的大型天体系统。天文学家把大多数星系分为三类旋涡星系、椭圆星系和不规则星。 4.银河系：银河系是一个旋涡星系。从侧面看，银河系呈扁圆盘状;从上往下看能够看到银河系的旋涡结构。我们无法在地球上看到银河系的旋涡结构因为太阳系位于银河系的一条旋臂上。 5.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，哈勃推断仙女星系一定位于银河系之外。我们肉眼观察到的仙女星系是由许多星星集中在一起的模糊小点。 6.星系：我们知道宇宙中有上千亿个星系，每个星系中同样含有数量巨大的恒星。例如，天文学家估计，北斗七星范围内存在100多万个星系。今天，我们对宇宙的理解已跨越浩瀚的星际空间，延伸到了我们所见的整个宇宙。然而，这些发现，无论大小，都是无数科学家努力探索的成果,是一代代科学家智慧的结晶。 知识点4：恒星 1.恒星的生命周期：太阳是银河系内一颗相当普通的恒星。每一颗恒星都有其诞生、演化和死亡的过程，这是一个十分缓慢的过程。太阳是地球的能量之源，没有太阳，人类就不能生存。研究恒星的诞生、演化和死亡，对人类的生存具有重要意义。 2.恒星的诞生：天文学家根据对各种恒星的观测和理论研究，认识到所有恒星的诞生过程与太阳的诞生过程基本相似。随着宇宙的膨胀，温度不断降低，出现了由中性原子构成的宇宙尘埃。宇宙尘埃在引力作用下，会变得更加密集，并越聚越大，形成气体状态的星云团。随着星云团的收缩，温度不断升高，当温度变得非常炽热，星云团就开始发光。于是，恒星诞生了。 3.恒星的寿命：当这颗恒星继续收缩升温，温度超过1x107℃时，将引发恒星内部的氢核发生聚变反应，生成氦并向外释放出能量，恒星就稳定下来，进入主序星阶段。恒星的稳定主序星阶段能够持续多长时间呢?像太阳这样的恒星的主序星阶段可持续约100亿年。太阳已存在约50亿年，它的主序星阶段还有约50亿年。今天的太阳正处在它的鼎盛时期。恒星约90%的生命周期都处于主序星阶段。恒星是不会永久存在的。一颗恒星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。 4.小质量恒星的演化： （1）科学家描绘出了太阳未来的演变过程:大约50亿年后，太阳中心缺少足够的氢时，太阳的球核将开始收缩，太阳外层的氢继续变成，星体急剧扩大，变成红色，形成红巨星。 （2）当太阳膨胀到接近火星轨道时，将吞水星、金星、地球，预计太阳在红巨星阶段持续大约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。 （3）它的核聚变过程中形成的一些物质将进入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。 （4）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。 与太阳一样，当恒星内核的氢燃烧殆尽就会快速演化并消亡。这是恒星最后的归宿。 （5）如果恒星的质量是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; 5.大质量恒星的演化 （1）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，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”。 （2）蟹状星云即在这次爆发后诞生，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。 （3）当恒星的质量更大时，其内部将产生巨大压力，物质被“压”成了更为神奇的天体 --黑洞。黑洞的密度非常大，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，但科学家能确定它的存在。 （4）黑洞观测记录：几十年来，科学家一直在寻找黑洞。2016年，科学家宣布探测到黑洞的存在。2019年，我国天文学家依托自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，发现了一个迄今为止质量最大的恒星级黑洞，2022年5月，天文学家向人们展示了位于银河系中心的超大质量黑洞的首张照片。银河系中心黑洞距离地球约2.7x104光年之遥。 （5）恒星在生命的最后时刻，都会不断地向四周抛出物质。这些物质自由地在太空中扩散，最后将渐渐孕育出新一轮的恒星星云。 （6）中子星，又名波霎，是处于演化后期的恒星。当老年恒星的质量大于8倍太阳质量时，它就有可能变为中子星，而质量小于8倍太阳质量的恒星往往只能变化为一颗白矮星。中子星并不是恒星的最终状态，它还会进一步演化为不发光的黑矮星。中子星小得出奇，典型的中子星直径只有20千米，但密度大得惊图1-21中子星从极点喷发强大气流人，1厘米3的质量达到1亿吨甚至达到几十亿吨，且由于巨大的质量产生了巨大的引力，就连光线都是呈抛物线状挣脱。脉冲星（中子星的一种）的中心压力很多大，以至于电子被压缩到了原子核中，与质子中和为中子，使原子变得仅由中子组成，而整个中子星就是由这样的原子核紧挨在一起形成的。中子星的能量辐射是太阳的近100万倍，它在1秒钟内辐射的总能量若全部转化为电能，就够月前我们地球用几十亿年。中子星的表面温度可达到1000万℃，中心温度还要高数百万倍。 【典例1】如图是不同层次天体系统示意图。下列认识与实际相符的是（　　） A．甲表示河外星系 B．太阳位于银河系中心 C．离太阳最近的行星是金星 D．乙表示地月系 【答案】D 【解析】甲为宇宙，银河系、太阳系，则乙为地月系，A错误，D正确；太阳位于太阳系的中心，B错误；离太阳最近的行星是水星，C错误。故选D。 【变式1】战国时期的甘德在其著作《岁足经》中提到，有一颗小赤星依附在木星近旁，这可能是人类最早关于木星卫星的记录。则小赤星与木星组成的天体系统最类似于宇宙层次中的（　　） A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系 【答案】A 【解析】地月系是由行星地球和其卫星月球组成的天体系统；太阳系是由恒星太阳和围绕它运行的行星、卫星等天体组成的天体系统；银河系是由大量恒星等天体组成的庞大天体系统，包含太阳系等；河外星系是指在银河系以外，由大量恒星组成的天体系统，与银河系并列。小赤星与木星组成的天体系统属于行星和卫星构成的系统，类似于地月系，A正确，BCD错误。故选A。 【变式2】如图是人类首次拍摄到的黑洞照片。下列关于黑洞的说法不正确的是（　　） A．黑洞是客观上存在的天体 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 【答案】B 【解析】黑洞是存在于宇宙空间中的一种致密天体，A说法正确；黑洞是一种质量极大的天体，黑洞的密度非常大， B说法错误；黑洞的引力极强，任何物体只要进入黑洞便都不能从该处逃逸，C说法正确；可能形成黑洞的天体是恒星，恒星灭亡的过程中坍塌可能会形成黑洞，D说法正确。根据题意，故选B。 【变式2】关于白矮星的说法，不正确的是（　　） A．白矮星是中等质量恒星演化的终点 B．白矮星在银河系中随处可见 C．它的质量越大，半径就越小 D．137亿年前宇宙诞生和第一批恒星出现以来，恐怕还没有一个白矮星形成 【答案】D 【解析】年老的白矮星最终停止了辐射，变成一个比钻石还要硬的巨大晶体，这就是黑矮星。白矮星的变暗过程如此之慢，自137亿年前宇宙诞生和第一批恒星出现以来，恐怕还没有一个黑矮星形成。故选D。 【巩固训练】 一、选择题 1．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 【答案】C 【解析】A．银河系是一个巨大的星系，从侧面看，银河系呈扁圆盘状，从正面看，像一个大涡漩，故A错误； B．光年实际上是一个距离单位，而不是时间单位，故B错误； C．在夜晚仰望星空时，我们看到的星星中确实不都是恒星，除了恒星外，还有可能看到行星、卫星、星云、星团以及人造卫星等，故C正确； D．宇宙的结构层次通常被描述为：宇宙→总星系（包括银河系和河外星系）→银河系（或河外星系）→恒星系（如太阳系）→行星等，故D错误。 故选C。 2．下列关于星座说法正确的是 （　　） A．恒星是构成星座的主要天体 B．天津四、织女星和心宿二构成了“夏季大三角” C．中国任何地区，一年四季都能看到完整的北斗七星 D．夜晚观星时，要将活动观星盘上的北极星对准天上的北极星再进行观察 【答案】A 【解析】A．星座是由恒星组成的，恒星是构成星座的主要天体，A正确； B．天津四、织女星和牛郎星构成了“夏季大三角”，而不是心宿二，B错误； C．由于地球的自转和公转，中国并不是任何地区一年四季都能看到完整的北斗七星，在有些地区可能会因为地理位置和季节的原因看不到部分星星，C错误； D．夜晚观星时，组装活动观星图，将活动观星图举过头顶，并转动观星图，让图上的“北斗七星”与天空中的北斗七星处于大致相同的方位，这样我们就可以根据图中的星座来认识相应方向的天空中的其他星座了，D错误。 故选A。 3．宇宙空间正随着人们的认识而逐渐“变大”。下列对宇宙的认识正确的是（　　） A．夜晚看到的星星都是恒星 B．从正面看，银河系呈扁圆盘状 C．流星是由于流星体闯入地球大气层，与大气摩擦燃烧产生 D．天体的层次由大到小为：宇宙→太阳系→银河系→地月系 【答案】C 【解析】夜晚看到的星星，大部分是恒星，但也有行星（如金星）、卫星（如月球）等，并非都是恒星，A错误。从侧面看，银河系呈扁圆盘状；从正面看，银河系像一个大漩涡，B错误。流星是由于流星体闯入地球大气层，与大气摩擦燃烧产生的光迹，C正确。天体系统的层次由大到小为：宇宙→银河系→太阳系→地月系（银河系外还有河外星系），D错误。故选C。 4．根据“银河”光带，我们可以很方便地找到由三颗亮星组成的“夏季大三角”，组成“夏季大三角”的三颗星是（　　） A．牛郎星 织女星 天津四 B．牛郎星 织女星 心宿二 C．小熊座 大熊座 天鹅座 D．天琴座 天鹰座 天蝎座 【答案】A 【解析】A．“夏季大三角”是指在夏季的东南方高空里由天琴座的织女星、天鹰座的牛郎星、天鹅座的天津四组成的三角形，A正确； B．心宿二是天蝎座的主星，并不属于“夏季大三角”，B错误； C．小熊座和大熊座是一些星座的名称，并非组成“夏季大三角”的星星，C错误； D．天琴座和天鹰座是星座，不是具体的星星，天蝎座也不是“夏季大三角”的组成部分，D错误。 故选A。 5．天文学家已经探测到数十颗宜居行星，它们都围绕着一颗恒星转动构成一个天体系统，如图所示。则该天体系统相当于宇宙结构层次中的（　　） A．总星系 B．银河系 C．太阳系 D．地月系 【答案】C 【解析】在太阳系中，地球是一颗行星，太阳是一颗恒星，地球围绕太阳转动；该行星与其绕转的恒星所组成的天体系统，与太阳系相似。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．你在端午节晚上看到东南方夜空中三颗亮星呈现“三角形”形状，它们分别是（    ）。 A．天津四织女星心宿二 B．织女星牛郎星北极星 C．织女星心宿二天津四 D．天津四织女星牛郎星 【答案】D 【解析】端午节位于夏季，晚上看到东南方夜空中三颗亮星呈现“三角形”形状，它们分别是大三角是天津四、织女星和牛郎星，D正确，ABC错误；故选D。 7．下列关于银河系的描述，符合科学事实的是（    ） A．金星能自行发光 B．太阳在银河系的中心 C．行星绕太阳公转方向相同 D．与地球相邻的行星是火星和木星 【答案】C 【解析】金星属于行星，不会发光，太阳是太阳系的中心，行星绕太阳公转方向相同，但周期不同，太阳系中的八颗行星按照与太阳的距离，由近及远，依次为(类地行星：水星、金星、地球、火星)、(巨行星：木星、土星)、(远日行星：天王星、海王星)。与地球相邻的是金星和火星，C正确，ABD错误，故选C。 8．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。上世纪末对超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀。如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系，大致是下面哪个图像（　　） A． B． C．D． 【答案】C 【解析】由题意知，宇宙变化趋势是除开始瞬间外，先匀速膨胀后加速膨胀。A代表宇宙半径一直不变，A错误；B代表宇宙在匀速膨胀，B错误；C代表宇宙在膨胀，且速度越来越快，C正确；D代表宇宙在减速膨胀之中，D错误。故选C。 9．下列关于宇宙的认识，错误的是（　　） A．银河系是宇宙的中心 B．宇宙是无边的、膨胀的 C．地球是太阳系中的行星之一 D．宇宙是由大量不同层次的星系构成的 【答案】A 【解析】A．太阳是太阳系的中心，太阳系是银河系的一员，银河系又是宇宙中的一个星系，太阳不是宇宙的中心，故A错误，不符合题意； B．大爆炸理论认为宇宙起源于一次大爆炸，并不断的膨胀，故B正确，不符合题意； C．太阳系中有八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，故C正确，不符合题意； D．太阳系是银河系的一员，银河系又是本星系群的成员，故D正确，不符合题意。 故选A。 10．爱因斯坦说过，宇宙是可以理解的。下列关于宇宙的说法中错误的是（　　） A．河外星系的谱线红移说明宇宙正在膨胀 B．微波背景辐射说明宇宙起源于热大爆炸 C．太阳以及太阳系中的地球和其他行星都来自于宇宙中同一星云 D．地球在宇宙中的位置为：宇宙—河外星系—银河系—太阳系—地球 【答案】D 【解析】河外星系的谱线红移说明宇宙正在膨胀，A正确，但不符合题意；研究认为，微波背景辐射说明宇宙起源于热大爆炸，B正确，但不符合题意；星云假说：太阳系星球物质，初时都是大量基本微粒，充满整个宇宙空间。由于万有引力作用，使这些原始弥漫的星云物质逐渐分别凝聚，从而形成包括地球在内的太阳系各天体，因此，可以认为太阳以及太阳系中的地球和其他行星都来自于宇宙中同一星云，C正确，但不符合题意；地球在宇宙中的位置为：宇宙—银河系—太阳系—地球，河外星系与银河系是宇宙中关系并列的不同星系，不存在从属关系，D错误，但符合题意。故答案为：D。 11．近期我国科学家利用“中国天眼”（FAST）在致密星系群，发现了一个比银河系大20倍天体系统，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．宇宙大爆炸理论认为大爆炸后宇宙不断膨胀，且温度下降 C．宇宙的结构层次：太阳系→地月系→银河系→宇宙 D．太阳系是银河系的中心，银河系是宇宙的中心 【答案】B 【解析】A．光年是指光一年内通过的距离，是距离的单位，可以衡量银河系的直径，故A错误； B．宇宙诞生于大爆炸，并且在不断膨胀之中，大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，且温度相应下降，故B正确； C．宇宙包含银河系和河外星系，银河系包含太阳系，故C错误； D．太阳并不位于银河系的中心，银河系也不位于宇宙的中心，它只是宇宙中无数星系中的一个，故D错误。 故选B。 12．中外科学家绘制出目前最精确的银河系结构图，明确银河系是一个具有4条旋臂的漩涡星系。下列关于银河系的说法正确的是（　　） A．银河系是以太阳为中心的天体系统 B．银河系是宇宙的中心 C．银河系是由众多行星及星际物质组成的一个庞大的天体系统 D．俯视看银河系像一个大旋涡 【答案】D 【解析】银河系并不是以太阳为中心的天体系统，A不符合题意。银河系并不是宇宙的中心，B不符合题意。银河系自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成。银河系中央区域多数为老年恒星（以白矮星为主），外围区域多数为新生和年轻的恒星。周围几十万光年的区域分布着十几个卫星星系，银河系通过缓慢地吞噬周边的矮星系使自身不断壮大，C不符合题意；俯视看像一个大漩涡，由四条螺旋状旋臂从中间伸出，D符合题意。故选D。 13．下列实验设计中，可以帮助我们理解宇宙膨胀的是（　　） ①将掺有一些葡萄干的面包坯在烤箱中烘烤 ②将一只表面画着一些小圆点的气球吹起 ③将一滴红墨水滴入水中 ④放飞氢气球的情景 A．①④ B．②③ C．①② D．③④ 【答案】C 【解析】①掺有葡萄干的面包在烤箱中烘烤后，葡萄干之间的距离因为面包的膨胀而增大，故①符合题意； ②吹起画着一些黑点的气球，小黑点之间的距离也因为气球的膨胀而增大，故②符合题意； ③将一滴红墨水滴入一杯水中说明了分子的扩散现象，故③不符合题意； ④放飞氢气球的情景只能说明浮力大于重力的事实，故④不符合题意； 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 14．2024年1月8口，天文学家借助詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了宇宙中最古老的黑洞，下列有关黑洞的说法正确的是（　　） A．黑洞是所有恒星的最后归宿 B．黑洞可以用天文望远镜直接观测到 C．该黑洞历史悠久，因此是宇宙的中心 D．黑洞是宇宙间最神秘的天体之一，它能吸引附近所有物质 【答案】D 【解析】恒星在核燃料耗尽、核反应停止后，质量大的恒星会演化为中子星或黑洞，质量小的恒星会演化为行星，A错误；黑洞无法用天文望远镜直接观测到，B错误；黑洞是宇宙间最神秘的天体之一，它能吸引附近所有物质，C错误，D正确。故选D。 15．近日，詹姆斯•韦伯太空望远镜发布了一张距离地球2.2亿光年的飞马座螺旋星系的照片，其直径约为9万光年，如图，下列选项中在结构层次上与飞马座星系相当的是（　　） A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．总星系 【答案】C 【解析】太阳系的直径约1光年，银河系的直径约为10万光年，飞马座星系的直径约为9万光年，所以在结构层次上与飞马座星系相当的是银河系，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 16．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 ③一闪即逝的彗星 ④拖着长长尾巴的流星 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】A 【解析】解：①根据课本内容可知，星光闪烁能自己发光发热的是恒星。②受太阳、地球和月球的相对位置的变化，所以月亮圆缺多变。③一闪即逝的是流星，而不是彗星。④拖着长长尾巴的彗星而不是流星，故错误。A正确，BCD错误。故选：A。 17．银河系很大，但在整个宇宙中银河系又是微不足道的，银河系与河外星系构成了广阔无垠的宇宙。下列有关说法错误的是（　　） A．银河系中有像太阳这样的恒星有几千亿颗 B．银河系的直径约10万光年，太阳位于中心 C．目前人类可以观测到的星系有千亿个左右 D．目前人类可观测的最远天体距地球约130亿光年 【答案】B 【解析】银河系像太阳这样的恒星有2000多亿颗，A不符合题意；银河系的直径确实约为10万光年，但太阳并不位于银河系的中心，B符合题意；目前人类可以观测到的星系数量为一千二百五十亿个，C不符合题意；目前人类可观测到的最远天体距离地球约为130亿光年‌‌，D不符合题意；故选B。 18．下列图中，a代表太阳系、b代表宇宙、c代表银河系、d代表地月系，下列描述天体系统的关系中，正确的是（   ） A．   B．   C．   D．   【答案】B 【解析】根据天体系统的划分，d地月系属于a太阳系 ，a太阳系属于c银河系，c银河系属于b宇宙，四个选项中B符合条件，B正确，ACD错误。故选B。 19．下列关于如图所示的星系运动模型说法错误的是（　　） A．气球上的小圆点用来模拟星系 B．给气球充气是在模拟宇宙的膨胀 C．通过该模型可以证明星系是在运动的 D．通过该模型可以帮助理解星系是如何运动的 【答案】D 【解析】A．用气球做星系运动的模拟实验，用画的小圆点模拟宇宙中的星系，故A正确，不符合题意； 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，不符合题意； C．给气球充气，使气球不断地胀大，导致各个小圆点之间的距离变大，说明星系之间的距离在变大，说明星系是在运动的，故C正确，不符合题意； D．充气时气球以球状胀大，可以证明星系的退行，但不能确定星系是如何自转和公转的，所以不能确定星系是如何运动的，故D错误，符合题意。 故选D。 20．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（　　） 1 2 3 4 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】天体系统有不同的级别，按从低到高的级别，依次为4地月系，3太阳系，2银河系，1总星系（宇宙）。故选B。 21．“中国天眼FAST”近期发现了6个距离地球约50亿光年的中性氢星系，这是人类迄今直接探测到的最远的一批中性氢星系。这批中性氢星系所属的天体系统是（　　） A．河外星系 B．银河系 C．太阳系 D．地月系 【答案】A 【解析】由材料知，“中国天眼FAST”近期发现了6个距离地球约50亿光年的中性氢星系，由图知，这批中性氢星系所属的天体系统是河外星系（在约200亿光年的范围内），故选A。 22．2023年 10月 26日，“神舟十七号”载人航天飞船成功发射， 标志着我国对宇宙的探索又上升了一个新的台阶。下列对宇宙的有关认识正确的是（　　） A．太阳位于银河系的中心 B．我们在夜晚仰望星空时， 看到的星星都是恒星 C．从侧面看， 银河系像一个车轮状的大漩涡 D．流星现象是由于流星体闯入地球大气层，与大气层摩擦燃烧产生的 【答案】D 【解析】A．太阳位于太阳系的中心，而不是银河系的中心，故A错误； B．我们在夜晚仰望星空时，看到的星星大部分是恒星，还有行星，故B错误； C．从俯视看，银河系更像一个车轮状大漩涡，四条旋臂从中心伸出；从侧面看，银河系像一个中间凸起的大透镜，故C错误； D．流星现象是由于流星体闯入地球大气层，与地球大气层剧烈摩擦燃烧产生的光斑，故D正确。 故选D。 23．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 【答案】D 【解析】太阳与银河系的中心相距约3万光年，A错误；宇宙中除银河系以外的其它所有星系称为河外星系，B错误；银河系像个中间厚、四周薄的铁饼；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，C错误；银河系内各恒星并不是静止的，而是都在高速运动的，D正确。故选D。 24．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 【答案】C 【分析】星系之间的距离在不断扩大，那么整个宇宙的体积也就在不断的扩大，也就是整个宇宙在不断的膨胀中。 【解析】若用面团上的米粒来模拟星系，由图知各个米粒之间的距离变大，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。 25．同学们利用气球做星系运动特点的模拟实验。①准备一只气球，在其表面贴上一些圆纸片（代表星系）。②给气球充气，气球胀大。根据现象回答下列问题： (1)气球膨胀时，乙远离甲的速度比丙远离甲的速度更 （填“大”或“小”）。 (2)根据实验结果，若从我们所在的星系1观测，下图能类比宇宙膨胀的是（箭头的指向和长短分别表示运动方向和快慢）______。 A． B． C． D． 【答案】(1)小 (2)A 【解析】（1）在气球膨胀过程中，距离甲越远的圆纸片（星系），远离甲的速度越快。图中乙距离甲比丙近，所以乙远离甲的速度比丙远离甲的速度更小。 （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符合题意； 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不符合题意； 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不符合题意。 故选A。 26．人类认识地球和宇宙的过程是一个不断用新模型取代旧模型的过程。在此过程中，旧模型也有可取之处，新模型也有不足之处。如图是托勒密的“地心说”模型和哥白尼的“日心说”模型，请你结合所学知识，回答以下两个问题： (1)“地心说”模型虽然不正确，但也可以解释一些人们观察到的天文现象，请举出一个例子 。 (2)根据现在人类对宇宙的认识，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地球是球形的        ④地球自转的同时绕太阳公转 【答案】(1)太阳东升西落现象 (2)①② 【解析】（1）“地心说”认为地球是宇宙的中心，且静止不动，太阳、月亮、行星和恒星都围绕地球运行。在日常生活中，我们观察到太阳每天东升西落，从“地心说”的角度来看，可以解释为太阳围绕地球做圆周运动，所以会出现太阳每天东升西落的现象。 （2）①现代天文学研究表明，宇宙是极其广阔的，包含无数的星系，太阳只是银河系中一颗普通的恒星，银河系之外还有众多其他的星系，所以太阳并不是宇宙的中心，故①错误。 ②太阳并不是固定不动的，太阳系围绕银河系的中心旋转，同时太阳自身也在宇宙空间中运动，故②错误。 ③现代科学已经证实地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体，故③正确。 ④地球在自转的同时，还绕着太阳进行公转，自转产生了昼夜交替现象，公转产生了四季变化等现象，该④正确。 综上，错误的为①②。 27．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 。 【答案】(1)不能 (2)‌不同星系退行速度与其离地球距离成正比‌ 【解析】（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。‌ 28．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 【答案】(1) 大爆炸 膨胀 (2)② 【解析】（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）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；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；科学研究需要社会支持、技术协作和公众参与，③错误；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。 29．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)宇宙热大爆炸 (2)A 【分析】本题以宇宙相关知识为材料，设置两道小题，涉及宇宙的起源学说、宇宙的膨胀等知识点，考查学生对相关知识的掌握能力。 【解析】（1）目前被人们广泛接受的宇宙起源学说是热大爆炸学说，该理论的重要证据为微波背景辐射。 （2）由题可知，所有的星系都是在远离我们而去，所以星系的运动方向是背离我们的，排除 C、D。离我们越远的星系，退行的速度越快，也就是说离我们越远的星系，其速度的线段越长，故选 A。 30．我国科学家利用探测器发射电磁波，发现在距地球31光年，有一颗可能有生命存在的“超级地球”。它的质量约为地球的6倍，围绕一颗比太阳略小的恒星运行（如图甲），运行一周所需时间为55.7天。请回答下列问题： (1)图乙是宇宙中不同尺度的天体所横跨的范围图，超级地球与恒星所组成的星系，相当于图乙中的 。 (2)“适宜的温度”、“充足的水分”和“恰到好处的大气层”是科学家推测其他星球是否存在生命的依据。下列证据支持“超级地球”存在生命的有______。（可多选） A．“超级地球”围绕恒星的运行方向与地球一致 B．“超级地球”与恒星的距离使其可获得与地球相近的光能 C．“超级地球”的质量使其能产生对气体足够的吸引力 D．“超级地球”绕恒星运动一周的时间比地球快得多 E．“超级地球”像地球一样有大气层能使表面保持液态水 (3)“超级地球”所围绕的恒星质量约为太阳质量的0.9倍，根据图丙推测，该恒星的寿命大约为 亿年。 【答案】(1)太阳系 (2)BCE (3)110（100－120之间都可以） 【解析】（1）“超级地球”绕着恒星转，就好像地球绕着太阳转，其构成的星系相当于图乙中的太阳系。 （2）可能存在生命与其公转方向无关；A错误；“超级地球”距离恒星的距离与地球到太阳距离差不多，保证了其具有适宜的温度，是可能具有生命的证据，B正确；“超级地球”能够对气体产生足够的吸引力，可以使其周围有大气层，是可能存在生命的证据，C正确；公转的周期与生命的存在没有关系，D错误。“超级地球”有较厚大气层，其表面可能保持液态水，是可能存在生命的证据，E正确。故选BCE。 （3）恒星寿命与质量的关系：质量越大，寿命越短。质量每小10%，寿命大约增加10%左右。“超级地球”所围绕的恒星质量约为太阳质量的0.9倍，说明恒星质量比太阳质量小10%，则寿命大约增加10%左右，太阳的寿命约100亿年，则恒星的寿命≈100亿年×1.1≈110亿年。 31．太阳、八大行星、矮行星、卫星等天体共同构成了太阳系。 (1)太阳系属于 （填“地月系”“银河系”或“河外星系”）。 (2)常见的太阳活动有太阳黑子、耀斑、日珥等，其中 的多少和大小，常常作为太阳活动强弱的标志。 (3)如图为人类认识冥王星的历程，下列说法合理的是（　　） A．国际天文学组织可以随意定义标准 B．人类对宇宙的认知处于动态修正的过程 C．对宇宙认识的突破是基于新证据的发现和获取 【答案】(1)银河系 (2)太阳黑子 (3)BC 【解析】（1）地月系包括地球和月球；河外星系和银河系组成了宇宙。太阳系属于银河系。 （2）太阳黑子，是指太阳的光球表面有时会出现一些暗的区域，它是磁场聚集的地方，其数量和位置每隔一段时间会发生周期性变化。根据统计，地球上天气或气候反常均与太阳黑子活动有密切关系。常以太阳黑子的多少和大小来反映太阳活动的强弱。 （3）即使是国际天文学组织，也不可以随意定义标准，故A错误；根据认识冥王星的认识历程可知，人类对宇宙的认知处于动态修正的过程，且对宇宙认识的突破是基于新证据的发现和获取，故BC正确；故选BC。 32．人类对宇宙的探索是一个充满挑战和不断进步的过程。从最初的肉眼观测到现代的高科技探测器，人类的探索工具和技术不断发展，对宇宙的认识也在不断深入。请完成下列问题： (1)地球曾被认为是宇宙独一无二的天体，是宇宙的中心。下列能说明地球是个球体的有 。（填序号） ①日食     ②登高望远   ③麦哲伦环球航行 (2)16世纪，图1为哥白尼“日心说”模型示意图。在该示意图中有着壮观光环的行星为 。（填图中字母） (3)后来，人们认识到宇宙由银河系等星系组成，而银河系由几千亿颗像太阳这样的恒星组成。银河系是一个旋涡星系，从侧面看，银河系呈 状。 (4)大爆炸理论是目前最准确地描述宇宙从诞生到当前状态的模型。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2所示，图中AB为直线，BC为向上弯曲的曲线。BC说明宇宙在 膨胀。（选填“减速”“匀速”或“加速”） 【答案】(1)②③/③② (2)A (3)扁圆盘 (4)加速 【解析】（1）地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体；能说明地球是个球体的有②登高望远和③麦哲伦环球航行。 （2）由图1可知，E为水星、D为金星、B为火星，C为木星，A为土星；在哥白尼“日心说”模型示意图中，有着壮观光环的行星为土星，通常用字母A表示。 （3）银河系是一个旋涡星系，从侧面看，银河系呈扁圆盘状。 （4）若标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系如图2所示，图中AB为直线，BC为向上弯曲的曲线。BC说明宇宙在加速膨胀。 33．宇宙大爆炸理论已成为被人们广为接受的一种宇宙起源说。 (1)宇宙大爆炸理论是 （选填“科学结论”或“理论假说”）。 (2)如图所示为大爆炸宇宙模型中半径、温度与时间之间的关系。由图可以得到的结论是：随着宇宙半径的增大，宇宙温度 。 【答案】(1)理论假说 (2)降低 【解析】（1）关于宇宙的起源，人类提出了很多种理论假说，其中被人普遍接收的为宇宙大爆炸理论。 （2）根据上图大爆炸宇宙模型中半径、温度与时间之间的关系知：随着宇宙半径的增大，宇宙温度降低。 34．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)ABC (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。 【解析】（1）A．如图甲所示，看到的金星的这一面是全亮的，若A位置，在地球上看到的是金星的这一面是黑的，故A不符合题意； B．若B位置，在地球上看到的金星的这一面是全亮的，且金星总是出现在太阳附近，则金星在太阳和地球之间，故B位置符合题意； C．金星总是出现在太阳附近，故C位置不符合题意。 故选B。 （2）A．太阳不是银河系的中心，故A正确； B．宇宙没有中心，故银河系的中心不是宇宙的中心，故B正确； C．从侧面看，银河系呈中间厚、四周薄的形状，故C正确。 故选ABC。 （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。 / 学科网（北京）股份有限公司 $