第3节 银河系 宇宙（高效培优讲义）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

第3节 银河系 宇宙 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 肉眼可见恒星的距离及天文观测 1 题型2 银河系 3 题型3 宇宙 5 题型4 宇宙是如何演化的 3 【能力培优练】 6 【链接中考】 10 【重难题型讲解】 题型1 肉眼可见恒星的距离及天文观测 1、天体距离单位：天文学中用 “光年” 衡量天体距离，1 光年 =9.46×1015m；日地距离约1.5×1011m，太阳光到地球需约8分钟。 2、肉眼可见恒星的距离：肉眼可见恒星大多距地球几百光年以内；最近的恒星是比邻星（约4.3光年），除太阳外最亮的天狼星距地球约8.6光年。 3、天文观测工具的发展： （1）1609 年伽利略用望远镜观测天体，开启天文学新时代，拓展了人类对恒星世界的观测能力。 （2）望远镜类型多样，包括光学望远镜、红外/射电/X射线望远镜、空间望远镜等。 （3）我国“中国天眼”（500米口径射电望远镜）是世界最大射电望远镜，在脉冲星、快速射电暴等领域取得领先成果。 4、部分肉眼可见的恒星 【探究归纳】肉眼可见恒星距地球多在几百光年以内，天文学用光年计量天体距离，而望远镜（包括我国 “中国天眼”）的发展极大提升了人类对恒星及宇宙的观测与研究能力。 【典例1-1】关于天体距离单位，下列说法正确的是（ ） A. 1 光年的距离小于日地距离 B. 太阳光从太阳到地球需要约 8 年 C. 1 光年约等于9.46×1015米 D. 日地距离的单位是光年 答案：C 解析：1 光年=9.46×1015米，远大于日地距离约1.5×1011米，A、D 错误；太阳光到地球需 8 分钟（B 错误），C 符合知识点描述。 【典例1-2】除太阳外，距离地球最近的恒星是______，约 4.3 光年。 答案：比邻星 解析：根据知识点，除太阳外最近的恒星是比邻星，距离约 4.3 光年。 跟踪训练1关于天文观测工具，下列说法错误的是（ ） A. 1609 年伽利略用望远镜开启了天文学观测新时代 B. 望远镜仅包括光学望远镜这一种类型 C. “中国天眼” 是世界最大的射电望远镜 D. 红外、X 射线望远镜属于现代天文观测工具 答案：B 解析：望远镜类型包括光学、红外、射电、X 射线望远镜等（B 错误）；A、C、D 均符合天文观测工具的发展知识点。 跟踪训练2我国的 “中国天眼” 是 500 米口径的______望远镜，在脉冲星等领域成果领先。 答案：射电 解析：“中国天眼” 的全称是 500 米口径射电望远镜，属于射电观测工具。 题型2 银河系 1、银河系的定义与规模：1750 年提出银河系概念，它是包含太阳系及众多恒星的庞大盘状恒星集团，直径约 10 万光年，含约 3000 亿颗恒星，中心存在质量相当于 400 万个太阳的巨型黑洞。 2、太阳系在银河系中的位置与运动：太阳位于距银河系中心约 27000 光年处，携太阳系以约2.5亿年/周的周期绕银河系中心转动；银河系形成至今约100亿年。 3、银河系与河外星系：银河系是宇宙中普通的星系，宇宙中存在超 1000 亿个类似星系（称为河外星系），例如距地球约 250 万光年的仙女座星系 M31。 4、黑洞的特性：黑洞因引力极强，内部物体（包括光）无法逃离，外界无法直接观测；银河系中心的黑洞已被探测到，其附近气体发光可间接显示其存在。 【探究归纳】银河系是包含太阳系、约 3000 亿颗恒星的大型盘状恒星系统，太阳绕其中心转动，而它仅是宇宙中超千亿个星系之一，其中心存在无法直接观测的巨型黑洞。 【典例2-1】关于银河系的规模，下列说法正确的是（ ） A. 银河系直径约 10 万千米 B. 银河系包含约 3000 亿颗恒星 C. 银河系中心的黑洞质量相当于 400 个太阳 D. 银河系是 19 世纪提出的概念 答案：B 解析：银河系直径约 10 万光年（A 错误），中心黑洞质量相当于 400 万个太阳（C 错误），1750 年提出银河系概念（D 错误）；B 符合银河系含约 3000 亿颗恒星的知识点。 【典例2-2】宇宙中与银河系类似的星系被称为______，例如距地球约 250 万光年的仙女座星系 M31。 答案：河外星系 解析：根据知识点，宇宙中超过 1000 亿个类似银河系的星系被称为河外星系。 跟踪训练1关于太阳系在银河系中的情况，下列描述错误的是（ ） A. 太阳距银河系中心约 27000 光年 B. 太阳系绕银河系中心转动的周期约 2.5 亿年 C. 银河系形成至今约 100 亿年 D. 太阳系位于银河系的中心位置 答案：D 解析：太阳位于距银河系中心约 27000 光年处，并非中心位置（D 错误）；A、B、C 均符合太阳系在银河系中的位置与运动知识点。 跟踪训练2黑洞因引力极强，内部物体（包括光）无法逃离，因此外界无法______观测黑洞，需通过其附近气体发光间接探测。 答案：直接 解析：黑洞的特性是无法被外界直接观测，需借助间接方式探测。 题型3 宇宙 1、宇宙的定义 （1）古代《尸子》中已有 “四方上下曰宇，往古来今曰宙” 的表述，将空间（宇）与时间（宙）结合。 （2）现代定义：宇宙是时间、空间及所有物质、能量构成的整体，是物理学最大的研究对象。 2、宇宙膨胀的发现 （1）哈勃通过观测发现：所有星系都在远离我们，且星系距离越远，远离速度越快，说明宇宙处于膨胀状态。 （2）膨胀的非中心性：地球并非宇宙中心，站在任意星系上观测，都会看到其他星系远离（可通过 “气球膨胀” 实验模拟：气球上的圆点（代表星系）随气球膨胀而互相远离）。 【归纳总结】宇宙是包含时间、空间、物质与能量的整体，哈勃观测发现其处于膨胀状态，且这种膨胀无中心，任意星系观测者都会看到其他星系远离。 【典例3-1】关于宇宙的古代定义，下列表述正确的是（ ） A. 《尸子》中将 “宇” 定义为时间，“宙” 定义为空间 B. 古代并未将空间与时间结合描述宇宙 C. 《尸子》中 “四方上下曰宇，往古来今曰宙” 是对宇宙的早期表述 D. 古代宇宙定义与现代定义完全一致 答案：C 解析：《尸子》中 “四方上下曰宇（空间），往古来今曰宙（时间）” 是古代对宇宙的表述（A 颠倒了宇和宙的含义，B、D 错误），C 符合知识点。 【典例3-2】现代定义中，宇宙是______、空间及所有物质、能量构成的整体。 答案：时间 解析：现代宇宙定义包含时间、空间、物质与能量，是物理学最大的研究对象。 跟踪训练1关于宇宙膨胀的描述，错误的是（ ） A. 哈勃观测发现所有星系都在远离我们 B. 星系距离越远，远离速度越快 C. 地球是宇宙膨胀的中心 D. “气球膨胀” 实验可模拟宇宙膨胀的非中心性 答案：C 解析：宇宙膨胀具有非中心性，地球并非宇宙中心（C 错误）；A、B、D 均符合宇宙膨胀的知识点。 跟踪训练2宇宙膨胀的非中心性是指：站在______星系上观测，都会看到其他星系远离。 答案：任意 解析：宇宙膨胀无中心，任意星系上的观测者都会看到其他星系远离。 题型4 宇宙是如何演化的 1、宇宙大爆炸理论：伽莫夫于 1948 年提出，宇宙诞生于 138 亿年前的大爆炸：初期温度、密度极高，随膨胀温度下降，粒子逐渐形成；该理论能合理解释元素起源、宇宙微波背景辐射等现象。 2、宇宙演化的关键阶段：大爆炸后约 38 万年，质子、中子、电子结合成原子，进而形成分子云，在引力作用下演化出恒星与星系；大爆炸残留的光演变为宇宙微波背景辐射。 3、观测与宇宙演化的关联：因光速有限，观测遥远天体实际是看其 “过去的状态”；如韦伯空间望远镜可探测 100 亿光年外天体，呈现宇宙 100 亿年前的样貌。 4、物理学的统一研究：物理学既研究微观粒子（如电子、质子），也研究宏观宇宙，实现了 “极小” 与 “极大” 尺度的规律统一。 【归纳总结】宇宙起源于 138 亿年前的大爆炸，经膨胀、降温、粒子形成、原子与天体演化等阶段发展至今，物理学可同时解释微观粒子与宏观宇宙的规律，观测遥远天体则能回溯宇宙的早期状态。 【典例4-1】关于宇宙大爆炸理论，下列说法正确的是（ ） A. 该理论由伽莫夫于 19 世纪提出 B. 宇宙诞生于约 138 亿年前的大爆炸 C. 大爆炸初期温度、密度极低 D. 该理论无法解释宇宙微波背景辐射 答案：B 解析：宇宙大爆炸理论是伽莫夫 1948 年（20 世纪）提出的（A 错误），初期温度、密度极高（C 错误），能解释宇宙微波背景辐射（D 错误）；B 符合宇宙诞生于 138 亿年前大爆炸的知识点。 【典例4-2】因光速有限，观测遥远天体实际是看其 “______的状态”，例如韦伯空间望远镜可探测 100 亿光年外天体，呈现宇宙 100 亿年前的样貌。 答案：过去 解析：根据知识点，光速有限使得观测遥远天体相当于回溯其过去的状态。 跟踪训练1关于宇宙演化的关键阶段，下列描述正确的是（ ） A. 大爆炸后约 38 万年，直接形成恒星与星系 B. 宇宙微波背景辐射是大爆炸残留的光演化而来 C. 原子是在大爆炸初期直接形成的 D. 分子云的形成与引力作用无关 答案：B 解析：大爆炸残留的光演化为宇宙微波背景辐射（B 正确）；大爆炸后约 38 万年先形成原子，再演化出恒星与星系（A、C 错误），分子云是在引力作用下形成的（D 错误）。 跟踪训练2物理学既研究微观粒子，也研究宏观宇宙，实现了 “极小” 与 “______” 尺度的规律统一。 答案：极大 解析：物理学的统一研究覆盖了微观（极小）与宇宙（极大）的尺度规律。 【能力培优练】 1．下列关于宇宙、物质及其结构的说法中，比较认同（    ） A．地球是宇宙的中心，太阳绕地球运转 B．地球、月球、太阳系、银河系是按空间尺度从小到大排列的 C．汤姆孙发现了电子从而揭示了原子是可分的 D．在天文学中，用“光年”作为时间的单位 【答案】C 【详解】A．“地心说”认为地球是宇宙的中心，太阳绕地球运转，但随着科学的发展，日心说逐渐被认可，现在我们知道宇宙没有中心，地球和太阳都是宇宙中普通的天体，太阳是太阳系的中心，地球绕太阳公转，故A不符合题意； B．月球是地球的卫星，月球的空间尺度小于地球，地球是太阳系中的一颗行星，太阳系是银河系中的一个恒星系统，所以按空间尺度从小到大排列应该是月球、地球、太阳系、银河系，故B不符合题意； C．1897年，汤姆孙发现了电子，电子是原子的组成部分，从而揭示了原子是可分的，故C符合题意； D．光年是指光在真空中一年时间内传播的距离，是天文学上用于衡量天体间距离的长度单位，不是时间单位，故D不符合题意。 故选C。 2．以下分类或排序你认为不正确的是（   ） A．按照物质的尺度由小到大的排序应该是太阳、银河系、宇宙 B．按照时间轴由远到近的发明排序应该是日晷、摆钟、原子钟 C．按照温度由低到高的排序应该是同一个人的口腔、手背、腋下 D．铁、食盐、海波属于晶体，石蜡、玻璃、沥青属于非晶体 【答案】C 【详解】A．太阳是太阳系的中心天体，太阳系属于银河系，银河系是宇宙的一部分，尺度由小到大排序应为太阳、银河系、宇宙，A正确，不符合题意； B．日晷是古代计时工具，摆钟是17世纪发明的，原子钟是20世纪发明的，按时间轴由远到近排序正确，B正确，不符合题意； C．同一个人的体温中，口腔温度约36.3 - 37.2℃，腋下温度约36 - 37℃，手背温度低于腋下和口腔温度，由低到高的正确排序应为手背、腋下、口腔，C错误，符合题意； D．铁、食盐、海波有固定熔点，属于晶体，石蜡、玻璃、沥青没有固定熔点，属于非晶体，D正确，不符合题意。 故选 C。 3．下列关于粒子和宇宙的认识正确的是（　　） A．光年是长度单位 B．太阳不是宇宙的中心，它只是银河系的中心 C．能被毛皮摩擦过的橡胶棒排斥的小球可能带负电，也可能不带电 D．摩擦不能创造电荷，丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷，是从丝绸上转移来的 【答案】A 【详解】A．光年是指光在真空中一年内的传播距离，是长度单位，故A正确； B．太阳不是宇宙的中心，也不是银河系的中心，是太阳系的中心，故B错误； C．与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷，同种电荷互相排斥，与被毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥的小球一定带负电，故C错误； D．摩擦不能创造电荷，而是电荷发生转移，丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷，是玻璃棒的电子转移到丝绸上，玻璃棒因为缺少电子而带正电，故D错误。 故选A。 4．为了揭示大自然的奥秘，科学家们不懈探索。下列说法错误的是（　　） A．“光年”是时间单位 B．宇宙是一个有层次的天体结构系统 C．卢瑟福建立了类似行星绕日的核式结构模型 D．汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的 【答案】A 【详解】A．“光年”是指光在真空中传播一年通过的路程，所以是路程单位，故A错误，符合题意； B．宇宙是一个有层次的天体结构系统，从行星、恒星、星系到星系团、超星系团等，构成了宇宙的庞大体系，故B正确，不符合题意； C．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模型，即原子是由位于中心的原子核和绕核运动的电子组成的，原子核带正电且集中了原子的大部分质量，电子带负电在核外绕核高速旋转。这个模型与行星绕日的运动模式相似，故C正确，不符合题意； D．汤姆生发现了电子，从而揭示了原子不是最小的粒子，是可以再分的，故D正确，不符合题意。 故选A。 5．关于物质结构的说法，不正确的是（　　） A．摩擦起电的过程中发生了电荷的转移 B．原子核由带正电的质子和带负电的电子组成 C．宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是不断膨胀、演化的 D．汤姆孙发现电子，说明原子是可再分的 【答案】B 【详解】A．摩擦起电的本质是因为不同的原子核对核外电子的束缚能力不同，在摩擦起电的过程中发生了电荷的转移，电荷总量不变，故A正确，不符合题意； B．原子核由质子和中子组成，其中质子带正电，中子不带电，带负电的电子在核外绕核运动，故B错误，符合题意； C．现代宇宙学认为宇宙有层次结构且处于膨胀中，包括太阳系、银河系等，故C正确，不符合题意； D．汤姆孙发现电子，证明存在比原子还小的粒子，即原子可再分，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．关于粒子和宇宙，下列说法错误的是（　　） A．电子的发现证明了原子是可分的 B．分子间仅存在吸引力，不存在排斥力 C．宇宙中天体的位置不是恒定不变的 D．物体温度降低，分子的无规则运动速度减慢 【答案】B 【详解】A．汤姆孙发现了电子，从而说明了原子是可以再分的，故A正确，不符合题意； B．由分子动理论可知，分子之间同时存在引力和斥力，故B错误，符合题意； C．宇宙是一个有层次的天体结构系统，是动态的、膨胀的、演化的，宇宙中天体的位置不是恒定不变的，故C正确，不符合题意； D．分子运动的快慢与温度有关，温度越高，分子运动越快；温度越低，分子运动越缓慢，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．小华学习了《宇宙探秘》后，有下列认识，其中错误的是（    ） A．在太阳系中，太阳是唯一的恒星 B．牛顿创立了万有引力理论 C．根据银河系的直径大约为8万光年可知，光年是时间单位 D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的 【答案】C 【详解】A．太阳系由太阳和围绕它运行的行星、卫星等天体组成，太阳是唯一能自行发光发热的恒星，故A正确，不符合题意； B．牛顿在1687年提出万有引力定律，解释了天体间的相互作用，故B正确，不符合题意； C．光年指光在真空中一年内传播的距离，是长度单位，约，而非时间单位。银河系直径用光年表示，正说明其是距离量度，故C错误，符合题意； D．现代宇宙学认为宇宙从大爆炸起源，具有星系、星系团等层次结构，并持续膨胀演化，故D正确，不符合题意。 故选C。 8．下列说法中正确反映人类探索宇宙和微观粒子成果的是（　　） A．原子核一般由质子和中子组成 B．质子带正电，在摩擦过程极易发生转移 C．地球是太阳系中的一颗恒星 D．哥白尼的“日心说”是迄今为止对宇宙认识最具有科学性的学说 【答案】A 【详解】A．原子核一般由质子和中子组成，其中，质子带正电，中子不带电，故A符合题意； B．质子带正电，核外电子带负电，在摩擦过程极易发生转移的是核外电子，故B不符合题意； C．在太阳系中太阳是唯一恒星，地球是太阳系中的一颗行星，故C不符合题意； D．哥白尼的“日心说”否定了传承几千年的“地心说”，是人类对宇宙认识的深化，但“日心说”也有其局限性，因为宇宙是无限的，没有所谓的中心，故D不符合题意。 故选A。 9．从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，从“天问”探火到“羲和”追日，中国航天一步一步走在探索星辰大海的伟大征程中。下列天体或粒子中空间尺度最大的是（　　） A．地球 B．太阳 C．原子 D．电子 【答案】B 【详解】A．太阳属于恒星，是太阳系的中心天体，其直径约 139.2 万公里，质量占太阳系总质量的 99.86%，空间尺度远超太阳系内的行星（如地球），故A不符合题意； B．地球是太阳系中的一颗行星，直径约 1.27 万公里，围绕太阳公转，空间尺度远小于太阳，故B符合题意； C．原子属于微观粒子，是构成物质的基本单位之一，空间尺度远小于宏观天体（地球、太阳），故C不符合题意； D．电子是原子的组成部分，是四种选项中空间尺度最小的，故D不符合题意。 故选B。 10．下列关于粒子和宇宙的说法中，正确的是（　　） A．哥白尼提出了“地心说”，认为地球居于中心，太阳和其他行星围绕地球转动 B．在探索比原子更小的微观粒子的历程中，汤姆孙首先发现了质子 C．质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动 D．按照尺度的数量级由大到小排列:银河系、地球、分子、原子核 【答案】D 【详解】A．哥白尼提出的是“日心说”，认为太阳居于中心，地球和其他行星围绕太阳转动，而“地心说”是托勒密提出的，故A错误； B．在探索比原子更小的微观粒子的历程中，汤姆孙首先发现了电子，而不是质子，故B错误； C．电子像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动，质子和中子组成原子核，故C错误； D．银河系是巨大的星系，地球是太阳系中的行星，分子由原子组成，原子由原子核和核外电子组成，所以按照尺度的数量级由大到小排列为：银河系、地球、分子、原子核，故D正确。 故选 D。 11．我们已知的天体系统中：①银河系，②地球，③太阳系，按空间尺度从小到大的顺序排列依次为 （填序号）；能量是与物体运动有关的物理量，追溯能量的来源，我们生活中的大部分能量来自 。 【答案】 ②③① 太阳 【详解】[1]宇宙包含所有天体系统的最大尺度结构。银河系是宇宙中的一个星系，为太阳系所在的恒星系统；太阳系是银河系中的一个恒星系统，以太阳为中心；地月系是太阳系中地球与月球组成的最小层级系统。故题中天体系统按空间尺度从小到大的顺序排列依次为②③①。 [2]植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，动物通过食用植物或其他动物获取能量，最终来源仍是太阳能‌。煤炭、石油、天然气等由古代动植物遗体经地质作用形成，本质是储存的太阳能‌。能量是与物体运动有关的物理量，追溯能量的来源，我们生活中的大部分能量来自太阳。 12．位于贵州省的500米口径球面射电望远镜FAST被誉为“中国天眼”，是世界最大单口径的射电望远镜，该望远镜将帮助科学家进一步探索宇宙。我们已知的天体中：①银河系；②地球；③太阳系，按从小到大的顺序排列，依次为 （填序号）。而原子的结构与太阳系很相似，由带正电的原子核和绕着它转的 组成。 【答案】 ②③① 电子 【详解】[1]我们目前所认知的天体系统从高到低依次是：总星系、银河系、太阳系、地月系、地球，故从小到大的顺序是②③①。 [2]原子由原子核和绕着它转的电子组成。 13．发电站是通过 输电线路将电能输送至用电区的（选填“高压”或“低压”）。航天员王亚平进行“太空授课”直播，这是通过 将声音等信息传送到地球（选填“声波”或“无线电波”），地球是太阳系中八颗 中最适合人类居住的星球。 【答案】 高压 无线电波 行星 【详解】[1]发电站是通过高压输电线路将电能输送至用电区，根据焦耳定律，在电阻和通电时间一定时，输电线上的功率损耗与电流的平方成正比，由电功率公式可知，在输电功率一定时，电压越高，电流越小，高压输电可有效降低电能在输电线路上的损耗，减少输电成本。 [2]航天员王亚平进行“太空授课”直播，是通过无线电波将声音等信息传送到地球，太空是真空环境，声波无法传播，而无线电波属于电磁波，可在真空中传播，能实现天地间的信息传递。 [3]地球是太阳系中八颗行星中最适合人类居住的星球，太阳系的八颗行星分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，地球因拥有适宜的温度、液态水、合适的大气和磁场等环境，成为八颗行星中唯一已知孕育生命且最适合人类居住的星球。 14．在“宇宙、地月系、原子、电子”中，空间尺度最大的是 。 【答案】宇宙 【详解】宇宙包含了数十亿个星系，银河系是其中之一，太阳系置身于银河系之中，而地月系是太阳系的一部分。原子是构成物质的基本粒子，电子则是原子的组成部分，其空间尺度远远小于宏观的地月系和宇宙。在“宇宙、地月系、原子、电子”中，空间尺度最大的是宇宙。 15．回答下面关于粒子与宇宙的问题： (1)“端午浓情，粽叶飘香”，粽叶飘香是 现象； (2)现代天文学研究表明，太阳 （是/不是）宇宙的中心； (3)如图，向粘有金属小颗粒的气球中打气时，任一金属小颗粒与周围的其他小颗粒都相互远离。这个实验 （能/不能）作为宇宙正在膨胀的证据。 【答案】(1)扩散 (2)不是 (3)能 【详解】（1）由于分子不停地在做无规则运动。粽叶香味分子扩散到空气中，所以粽叶飘香是扩散现象。 （2）地球等行星绕太阳运动，太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心。 （3）我们观察到所有的星系正在远离我们而去，此现象说明宇宙在膨胀，星系在远离我们而去。为了形象地说明宇宙大爆炸，课本上将一个黏有小金属粒的气球看作宇宙，金属粒看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任一小金属粒都在离它远去，该实验能模拟宇宙的膨胀。 16．天问二号探测器于 2025年5月29日搭乘长征三号乙运载火箭进行发射，对小行星2016HO3进行探测，后续将前往彗星研究太阳系早期氧化及生命起源线索。 (1)从空间尺度看，太阳系的尺度比地球 得多； (2)火箭发射塔修建在水池上，利用了水的 ，保护发射塔不被高温烧毁； (3)天问二号探测器的主电能供给系统是构造独特的圆形柔性太阳翼，将 能转换为飞行器持续使用的能源，这一过程中 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律； (4)天问二号探测器的实时信息将通过 向地面指挥中心传递。 【答案】(1)大 (2)汽化吸热 (3) 太阳 遵循 (4)电磁波 【详解】（1）宇宙包含银河系和河外星系，银河系包含太阳系，地球是太阳系中的一颗行星，所以从空间尺度看，太阳系的尺度比地球大得多。 （2）火箭发射塔修建在水池上，火箭发射时释放大量的热，为了保护发射塔不被高温烧毁，利用了水的汽化吸热。 （3）[1]太阳翼是太阳能电池，将太阳能转化为电能。太阳翼相当于电路中的电源。将太阳能转换为飞行器持续使用的能源:电能。 [2]根据能量守恒定律知，这一过程中遵循能量守恒定律。 （4）天问二号探测器的实时信息将通过电子设备发射电磁波向地面指挥中心传递。 17．阅读《宇宙大爆炸》，回答问题。 宇宙大爆炸 宇宙由何而来？是困扰着现代物理学和天文学的一个难题。1946年，有科学家提出，宇宙起源于大约137亿年以前的一次大爆炸。大爆炸理论是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙在不断地膨胀，使物质从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸，但是科学家一直没有找到支持大爆炸理论的直接证据。 后来，科学家注意到，从我们所处的银河系观察，银河系外的星系（即河外星系）发出的光，绝大部分颜色会偏“红”，个别也有几个颜色偏“蓝”，分别称为“红移”和“蓝移”。理论分析表明，发生红移的河外星系，表示它在远离我们。蓝移则表示相应的星系在靠近我们。我们（银河系）之外的其他星系群和星系团中的星系几乎都表现出红移，而且离我们越远的星系，红移量越大。这似乎表明，绝大多数星系都在远离我们，而且离我们越远的星系，远离越快。天文学家通过反复观测，得出一条规律：河外星系远离我们的速度v与它到我们的距离s成正比，这条规律被称为哈勃定律，其数学表达式为，式中H称为哈勃常数。哈勃定律的发现，有力支持了宇宙大爆炸学说。 根据上述材料，回答下列问题： (1)如果我们看到某个星系发出的光的颜色偏“红”，说明这个星系正在 我们。 (2)大爆炸理论认为宇宙在 ，如同一次规模巨大的爆炸。 (3)类比得出速度、密度单位的方法，可推理得出哈勃常数H的单位是（　　） A．米（m） B．秒（s） C．米（） D．秒（） (4)若距离我们约33亿光年的“长蛇Ⅱ星系团”远离我们的速度约为，则距离我们约22亿光年的“牧夫座星系团”，远离我们的速度约为 km/s。 【答案】(1)远离 (2)不断膨胀 (3)D (4)4×104 【详解】（1）科学家们发现了红移现象，就是远距离星球射向地球的光以红光为多，近距离的则以蓝光为主，根据红移理论说明了星球在远离地球。 （2）由题意可知，大爆炸理论认为在宇宙在不断地膨胀，如同一次规模巨大的爆炸。 （3）根据哈勃定律得，得出哈勃常数H的单位是秒（），故选D。 （4）恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比，则有 代入数据有 解得“牧夫座星系团”远离我们的速度约为4×104 km/s。 【链接中考】 1．（2025·吉林·中考真题）下列物体中，空间尺度最大的是（　　） A．太阳系 B．人 C．原子核 D．地球 【答案】A 【详解】太阳系包含地球等天体，空间尺度极大； 人是地球上的生物个体，空间尺度远小于地球； 原子核是原子的核心部分，空间尺度极小； 地球是太阳系中的行星，空间尺度小于太阳系。 所以空间尺度最大的是太阳系，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．（2025·河南·中考真题）从浩瀚宇宙到微观世界，物体空间尺度大小各异。下列物体中尺度最小的是（　　） A．太阳系 B．原子 C．地球 D．电子 【答案】D 【详解】太阳系的直径约为数十亿千米，是四个选项中最大的；原子的直径约为10-10米，比电子大；地球的直径约为1.2×104千米，远大于原子和电子；电子属于亚原子粒子，其经典半径约为2.8×10-15米，尺度最小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．（2025·上海·中考真题）在太阳系中，月球是地球的（　　） A．行星 B．恒星 C．卫星 D．彗星 【答案】C 【详解】在太阳系中，太阳是恒星，地球是太阳的行星，月球是地球的卫星。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．（2024·上海·中考真题）地球上的科学家可以通过 和天宫空间站中的宇航员进行交流，地球在太阳系里属于 （选填“行星”或“卫星”或“恒星”），若空间站在太空中执行任务时，撞到较小的太空垃圾，太空垃圾会被“撞飞”，说明力可以改变物体的 。 【答案】 电磁波 行星 运动状态 【详解】[1]电磁波可以在真空中传播，所以地球上的科学家可以通过电磁波和天宫空间站中的宇航员进行交流。 [2]太阳是太阳系的中心，太阳是一颗恒星，地球是太阳系中的一颗行星。 [3]若空间站在太空中执行任务时，撞到较小的太空垃圾，太空垃圾会被“撞飞”，说明力可以改变物体的运动状态。 5．（2024·北京·中考真题）请阅读《宇宙灯塔——脉冲星》并回答问题。 宇宙灯塔——脉冲星 截至2024年5月，有“中国天眼”之称的500m口径球面射电望远镜（FAST）发现的新脉冲星数量突破900颗，这些发现，极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。 “中国天眼”紧盯的脉冲星是什么？脉冲星是一类高速自转的天体，具有极强的磁场，它高速自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束（如图甲所示）。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一起转动，它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个脉冲信号（如图乙所示），脉冲星便以此而得名。 脉冲星具有极其稳定的自转周期（自转一圈所用的时间），部分脉冲星的自转周期约3亿年仅变化0.1ms，因此可将脉冲星作为计时基准。 脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时，会产生引力波。引力波信号极其微弱，特别是纳赫兹（Hz）引力波，难以直接观测。但是，引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化，于2023年6月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。 越来越多被发现的脉冲星，犹如宇宙中不断被点亮的灯塔，引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个 ，脉冲星便以此而得名； (2)脉冲星能够作为计时基准是因为它具有 ； (3)科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过，请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法，补全表格中①②的内容 ； 研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波 观测“设备” 人眼 中国天眼 探测工具 铁屑 ① 可观测证据 铁屑有规则地排列 ② 推理得到的结论 条形磁体周圆的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在 【答案】(1)脉冲信号 (2)脉冲星具有极其稳定的自转周期 (3)脉冲星，收到的脉冲星的脉冲信号发生变化 【详解】（1）根据题文可知，电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个脉冲信号。 （2）由题文可知，脉冲星具有极其稳定的自转周期（自转一圈所用的时间），部分脉冲星的自转周期约3亿年仅变化0.1ms，因此可将脉冲星作为计时基准。 （3）根据题文可知，脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波，类比铁屑研究磁场的分布；收到的脉冲星的脉冲信号发生变化，从而找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 银河系 宇宙 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 肉眼可见恒星的距离及天文观测 1 题型2 银河系 3 题型3 宇宙 5 题型4 宇宙是如何演化的 3 【能力培优练】 6 【链接中考】 10 【重难题型讲解】 题型1 肉眼可见恒星的距离及天文观测 1、天体距离单位：天文学中用 “光年” 衡量天体距离，1 光年 =9.46×1015m；日地距离约1.5×1011m，太阳光到地球需约8分钟。 2、肉眼可见恒星的距离：肉眼可见恒星大多距地球几百光年以内；最近的恒星是比邻星（约4.3光年），除太阳外最亮的天狼星距地球约8.6光年。 3、天文观测工具的发展： （1）1609 年伽利略用望远镜观测天体，开启天文学新时代，拓展了人类对恒星世界的观测能力。 （2）望远镜类型多样，包括光学望远镜、红外/射电/X射线望远镜、空间望远镜等。 （3）我国“中国天眼”（500米口径射电望远镜）是世界最大射电望远镜，在脉冲星、快速射电暴等领域取得领先成果。 4、部分肉眼可见的恒星 【探究归纳】肉眼可见恒星距地球多在几百光年以内，天文学用光年计量天体距离，而望远镜（包括我国 “中国天眼”）的发展极大提升了人类对恒星及宇宙的观测与研究能力。 【典例1-1】关于天体距离单位，下列说法正确的是（ ） A. 1 光年的距离小于日地距离 B. 太阳光从太阳到地球需要约 8 年 C. 1 光年约等于9.46×1015米 D. 日地距离的单位是光年 【典例1-2】除太阳外，距离地球最近的恒星是______，约 4.3 光年。 跟踪训练1关于天文观测工具，下列说法错误的是（ ） A. 1609 年伽利略用望远镜开启了天文学观测新时代 B. 望远镜仅包括光学望远镜这一种类型 C. “中国天眼” 是世界最大的射电望远镜 D. 红外、X 射线望远镜属于现代天文观测工具 跟踪训练2我国的 “中国天眼” 是 500 米口径的______望远镜，在脉冲星等领域成果领先。 题型2 银河系 1、银河系的定义与规模：1750 年提出银河系概念，它是包含太阳系及众多恒星的庞大盘状恒星集团，直径约 10 万光年，含约 3000 亿颗恒星，中心存在质量相当于 400 万个太阳的巨型黑洞。 2、太阳系在银河系中的位置与运动：太阳位于距银河系中心约 27000 光年处，携太阳系以约2.5亿年/周的周期绕银河系中心转动；银河系形成至今约100亿年。 3、银河系与河外星系：银河系是宇宙中普通的星系，宇宙中存在超 1000 亿个类似星系（称为河外星系），例如距地球约 250 万光年的仙女座星系 M31。 4、黑洞的特性：黑洞因引力极强，内部物体（包括光）无法逃离，外界无法直接观测；银河系中心的黑洞已被探测到，其附近气体发光可间接显示其存在。 【探究归纳】银河系是包含太阳系、约 3000 亿颗恒星的大型盘状恒星系统，太阳绕其中心转动，而它仅是宇宙中超千亿个星系之一，其中心存在无法直接观测的巨型黑洞。 【典例2-1】关于银河系的规模，下列说法正确的是（ ） A. 银河系直径约 10 万千米 B. 银河系包含约 3000 亿颗恒星 C. 银河系中心的黑洞质量相当于 400 个太阳 D. 银河系是 19 世纪提出的概念 【典例2-2】宇宙中与银河系类似的星系被称为______，例如距地球约 250 万光年的仙女座星系 M31。 跟踪训练1关于太阳系在银河系中的情况，下列描述错误的是（ ） A. 太阳距银河系中心约 27000 光年 B. 太阳系绕银河系中心转动的周期约 2.5 亿年 C. 银河系形成至今约 100 亿年 D. 太阳系位于银河系的中心位置 跟踪训练2黑洞因引力极强，内部物体（包括光）无法逃离，因此外界无法______观测黑洞，需通过其附近气体发光间接探测。 题型3 宇宙 1、宇宙的定义 （1）古代《尸子》中已有 “四方上下曰宇，往古来今曰宙” 的表述，将空间（宇）与时间（宙）结合。 （2）现代定义：宇宙是时间、空间及所有物质、能量构成的整体，是物理学最大的研究对象。 2、宇宙膨胀的发现 （1）哈勃通过观测发现：所有星系都在远离我们，且星系距离越远，远离速度越快，说明宇宙处于膨胀状态。 （2）膨胀的非中心性：地球并非宇宙中心，站在任意星系上观测，都会看到其他星系远离（可通过 “气球膨胀” 实验模拟：气球上的圆点（代表星系）随气球膨胀而互相远离）。 【归纳总结】宇宙是包含时间、空间、物质与能量的整体，哈勃观测发现其处于膨胀状态，且这种膨胀无中心，任意星系观测者都会看到其他星系远离。 【典例3-1】关于宇宙的古代定义，下列表述正确的是（ ） A. 《尸子》中将 “宇” 定义为时间，“宙” 定义为空间 B. 古代并未将空间与时间结合描述宇宙 C. 《尸子》中 “四方上下曰宇，往古来今曰宙” 是对宇宙的早期表述 D. 古代宇宙定义与现代定义完全一致 【典例3-2】现代定义中，宇宙是______、空间及所有物质、能量构成的整体。 跟踪训练1关于宇宙膨胀的描述，错误的是（ ） A. 哈勃观测发现所有星系都在远离我们 B. 星系距离越远，远离速度越快 C. 地球是宇宙膨胀的中心 D. “气球膨胀” 实验可模拟宇宙膨胀的非中心性 跟踪训练2宇宙膨胀的非中心性是指：站在______星系上观测，都会看到其他星系远离。 题型4 宇宙是如何演化的 1、宇宙大爆炸理论：伽莫夫于 1948 年提出，宇宙诞生于 138 亿年前的大爆炸：初期温度、密度极高，随膨胀温度下降，粒子逐渐形成；该理论能合理解释元素起源、宇宙微波背景辐射等现象。 2、宇宙演化的关键阶段：大爆炸后约 38 万年，质子、中子、电子结合成原子，进而形成分子云，在引力作用下演化出恒星与星系；大爆炸残留的光演变为宇宙微波背景辐射。 3、观测与宇宙演化的关联：因光速有限，观测遥远天体实际是看其 “过去的状态”；如韦伯空间望远镜可探测 100 亿光年外天体，呈现宇宙 100 亿年前的样貌。 4、物理学的统一研究：物理学既研究微观粒子（如电子、质子），也研究宏观宇宙，实现了 “极小” 与 “极大” 尺度的规律统一。 【归纳总结】宇宙起源于 138 亿年前的大爆炸，经膨胀、降温、粒子形成、原子与天体演化等阶段发展至今，物理学可同时解释微观粒子与宏观宇宙的规律，观测遥远天体则能回溯宇宙的早期状态。 【典例4-1】关于宇宙大爆炸理论，下列说法正确的是（ ） A. 该理论由伽莫夫于 19 世纪提出 B. 宇宙诞生于约 138 亿年前的大爆炸 C. 大爆炸初期温度、密度极低 D. 该理论无法解释宇宙微波背景辐射 【典例4-2】因光速有限，观测遥远天体实际是看其 “______的状态”，例如韦伯空间望远镜可探测 100 亿光年外天体，呈现宇宙 100 亿年前的样貌。 跟踪训练1关于宇宙演化的关键阶段，下列描述正确的是（ ） A. 大爆炸后约 38 万年，直接形成恒星与星系 B. 宇宙微波背景辐射是大爆炸残留的光演化而来 C. 原子是在大爆炸初期直接形成的 D. 分子云的形成与引力作用无关 跟踪训练2物理学既研究微观粒子，也研究宏观宇宙，实现了 “极小” 与 “______” 尺度的规律统一。 【能力培优练】 1．下列关于宇宙、物质及其结构的说法中，比较认同（    ） A．地球是宇宙的中心，太阳绕地球运转 B．地球、月球、太阳系、银河系是按空间尺度从小到大排列的 C．汤姆孙发现了电子从而揭示了原子是可分的 D．在天文学中，用“光年”作为时间的单位 2．以下分类或排序你认为不正确的是（   ） A．按照物质的尺度由小到大的排序应该是太阳、银河系、宇宙 B．按照时间轴由远到近的发明排序应该是日晷、摆钟、原子钟 C．按照温度由低到高的排序应该是同一个人的口腔、手背、腋下 D．铁、食盐、海波属于晶体，石蜡、玻璃、沥青属于非晶体 3．下列关于粒子和宇宙的认识正确的是（　　） A．光年是长度单位 B．太阳不是宇宙的中心，它只是银河系的中心 C．能被毛皮摩擦过的橡胶棒排斥的小球可能带负电，也可能不带电 D．摩擦不能创造电荷，丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷，是从丝绸上转移来的 4．为了揭示大自然的奥秘，科学家们不懈探索。下列说法错误的是（　　） A．“光年”是时间单位 B．宇宙是一个有层次的天体结构系统 C．卢瑟福建立了类似行星绕日的核式结构模型 D．汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的 5．关于物质结构的说法，不正确的是（　　） A．摩擦起电的过程中发生了电荷的转移 B．原子核由带正电的质子和带负电的电子组成 C．宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是不断膨胀、演化的 D．汤姆孙发现电子，说明原子是可再分的 6．关于粒子和宇宙，下列说法错误的是（　　） A．电子的发现证明了原子是可分的 B．分子间仅存在吸引力，不存在排斥力 C．宇宙中天体的位置不是恒定不变的 D．物体温度降低，分子的无规则运动速度减慢 7．小华学习了《宇宙探秘》后，有下列认识，其中错误的是（    ） A．在太阳系中，太阳是唯一的恒星 B．牛顿创立了万有引力理论 C．根据银河系的直径大约为8万光年可知，光年是时间单位 D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的 8．下列说法中正确反映人类探索宇宙和微观粒子成果的是（　　） A．原子核一般由质子和中子组成 B．质子带正电，在摩擦过程极易发生转移 C．地球是太阳系中的一颗恒星 D．哥白尼的“日心说”是迄今为止对宇宙认识最具有科学性的学说 9．从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，从“天问”探火到“羲和”追日，中国航天一步一步走在探索星辰大海的伟大征程中。下列天体或粒子中空间尺度最大的是（　　） A．地球 B．太阳 C．原子 D．电子 10．下列关于粒子和宇宙的说法中，正确的是（　　） A．哥白尼提出了“地心说”，认为地球居于中心，太阳和其他行星围绕地球转动 B．在探索比原子更小的微观粒子的历程中，汤姆孙首先发现了质子 C．质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动 D．按照尺度的数量级由大到小排列:银河系、地球、分子、原子核 11．我们已知的天体系统中：①银河系，②地球，③太阳系，按空间尺度从小到大的顺序排列依次为 （填序号）；能量是与物体运动有关的物理量，追溯能量的来源，我们生活中的大部分能量来自 。 12．位于贵州省的500米口径球面射电望远镜FAST被誉为“中国天眼”，是世界最大单口径的射电望远镜，该望远镜将帮助科学家进一步探索宇宙。我们已知的天体中：①银河系；②地球；③太阳系，按从小到大的顺序排列，依次为 （填序号）。而原子的结构与太阳系很相似，由带正电的原子核和绕着它转的 组成。 13．发电站是通过 输电线路将电能输送至用电区的（选填“高压”或“低压”）。航天员王亚平进行“太空授课”直播，这是通过 将声音等信息传送到地球（选填“声波”或“无线电波”），地球是太阳系中八颗 中最适合人类居住的星球。 14．在“宇宙、地月系、原子、电子”中，空间尺度最大的是 。 15．回答下面关于粒子与宇宙的问题： (1)“端午浓情，粽叶飘香”，粽叶飘香是 现象； (2)现代天文学研究表明，太阳 （是/不是）宇宙的中心； (3)如图，向粘有金属小颗粒的气球中打气时，任一金属小颗粒与周围的其他小颗粒都相互远离。这个实验 （能/不能）作为宇宙正在膨胀的证据。 16．天问二号探测器于 2025年5月29日搭乘长征三号乙运载火箭进行发射，对小行星2016HO3进行探测，后续将前往彗星研究太阳系早期氧化及生命起源线索。 (1)从空间尺度看，太阳系的尺度比地球 得多； (2)火箭发射塔修建在水池上，利用了水的 ，保护发射塔不被高温烧毁； (3)天问二号探测器的主电能供给系统是构造独特的圆形柔性太阳翼，将 能转换为飞行器持续使用的能源，这一过程中 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律； (4)天问二号探测器的实时信息将通过 向地面指挥中心传递。 17．阅读《宇宙大爆炸》，回答问题。 宇宙大爆炸 宇宙由何而来？是困扰着现代物理学和天文学的一个难题。1946年，有科学家提出，宇宙起源于大约137亿年以前的一次大爆炸。大爆炸理论是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙在不断地膨胀，使物质从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸，但是科学家一直没有找到支持大爆炸理论的直接证据。 后来，科学家注意到，从我们所处的银河系观察，银河系外的星系（即河外星系）发出的光，绝大部分颜色会偏“红”，个别也有几个颜色偏“蓝”，分别称为“红移”和“蓝移”。理论分析表明，发生红移的河外星系，表示它在远离我们。蓝移则表示相应的星系在靠近我们。我们（银河系）之外的其他星系群和星系团中的星系几乎都表现出红移，而且离我们越远的星系，红移量越大。这似乎表明，绝大多数星系都在远离我们，而且离我们越远的星系，远离越快。天文学家通过反复观测，得出一条规律：河外星系远离我们的速度v与它到我们的距离s成正比，这条规律被称为哈勃定律，其数学表达式为，式中H称为哈勃常数。哈勃定律的发现，有力支持了宇宙大爆炸学说。 根据上述材料，回答下列问题： (1)如果我们看到某个星系发出的光的颜色偏“红”，说明这个星系正在 我们。 (2)大爆炸理论认为宇宙在 ，如同一次规模巨大的爆炸。 (3)类比得出速度、密度单位的方法，可推理得出哈勃常数H的单位是（　　） A．米（m） B．秒（s） C．米（） D．秒（） (4)若距离我们约33亿光年的“长蛇Ⅱ星系团”远离我们的速度约为，则距离我们约22亿光年的“牧夫座星系团”，远离我们的速度约为 km/s。 【链接中考】 1．（2025·吉林·中考真题）下列物体中，空间尺度最大的是（　　） A．太阳系 B．人 C．原子核 D．地球 2．（2025·河南·中考真题）从浩瀚宇宙到微观世界，物体空间尺度大小各异。下列物体中尺度最小的是（ ） A．太阳系 B．原子 C．地球 D．电子 3．（2025·上海·中考真题）在太阳系中，月球是地球的（　　） A．行星 B．恒星 C．卫星 D．彗星 4．（2024·上海·中考真题）地球上的科学家可以通过 和天宫空间站中的宇航员进行交流，地球在太阳系里属于 （选填“行星”或“卫星”或“恒星”），若空间站在太空中执行任务时，撞到较小的太空垃圾，太空垃圾会被“撞飞”，说明力可以改变物体的 。 5．（2024·北京·中考真题）请阅读《宇宙灯塔——脉冲星》并回答问题。 宇宙灯塔——脉冲星 截至2024年5月，有“中国天眼”之称的500m口径球面射电望远镜（FAST）发现的新脉冲星数量突破900颗，这些发现，极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。 “中国天眼”紧盯的脉冲星是什么？脉冲星是一类高速自转的天体，具有极强的磁场，它高速自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束（如图甲所示）。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一起转动，它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个脉冲信号（如图乙所示），脉冲星便以此而得名。 脉冲星具有极其稳定的自转周期（自转一圈所用的时间），部分脉冲星的自转周期约3亿年仅变化0.1ms，因此可将脉冲星作为计时基准。 脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时，会产生引力波。引力波信号极其微弱，特别是纳赫兹（Hz）引力波，难以直接观测。但是，引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化，于2023年6月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。 越来越多被发现的脉冲星，犹如宇宙中不断被点亮的灯塔，引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个 ，脉冲星便以此而得名； (2)脉冲星能够作为计时基准是因为它具有 ； (3)科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过，请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法，补全表格中①②的内容 ； 研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波 观测“设备” 人眼 中国天眼 探测工具 铁屑 ① 可观测证据 铁屑有规则地排列 ② 推理得到的结论 条形磁体周圆的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在 / 学科网（北京）股份有限公司 $