第2节 太阳系的形成与恒星的演化（举一反三讲义）科学浙教版九年级下册

第2节 太阳系的形成与恒星的演化 【学习目标】 1 【思维导图】 1 【知识梳理】 1 知识点1：太阳系的形成 1 知识点2：恒星的演化 4 【巩固训练】 6 【学习目标】 1.掌握太阳系的形状与各行星的运行轨迹 2.了解康德拉普拉斯星云说与太阳系的诞生 3.恒星的演化过程 4.了解红巨星、白矮星、黑洞、黑矮星、中子星、超新星。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：太阳系的形成 1.太阳系的形成依据：18世纪时，天文学家在对太阳系的研究中，发现许多行星的运动有一些共同特点。在太阳系中,太阳系的行星绕日公转的方向和太阳自转的方向一致。另据科学家测算，太阳系的行星绕日公转的轨道平面大多接近于同一平面。根据行星公转的特点，可以推导如果它与太阳系形成有关，就可以作为推论太阳系形成的依据。 2.康德一拉普拉斯星云说：-18 世纪，德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯通过对行星运动特点和星云的研究，迈出了第一步，提出了“康德一拉普拉斯星云说" 。该学说认为太阳系是一块星云收缩形成的。星云是由气体和人尘埃物质组成的巨大云雾状天体，它的直径大多可达十几光年。 星云 原始的太阳星云 3.原始的太阳星云：原始的太阳星云是一个扁平的、自转的气体尘埃圆盘。大阳星云不断收缩,周围物质也不断地落入环绕原太阳而形成的盘，引力势能转化为热能; 圆盘内的元素通过衰变释放出能量，这些能量贮存在圆盘深处，新生的太阳于是有能力辆射出能量并加热盘的表面各层。离中心几个天文单位之内的内级，温度高达 2000oC以上，在这个区域，尘埃粒子蒸发了，以至于内盘完全是气体，圆盘中心的气体崩塌收缩形成太阳。剩余的星云物质进一步收缩演化，形成地球等行星。 4.星云学说推论的重要依据是：只有太阳和太阳系的行星形成于同一个旋转的星云云盘，太阳的自转方向和太阳系的行星的公转方向才会一致；形成太阳系的行星的物质来源于同一个扁平的星云云盘，才导致太阳系的行星的公转轨道几乎位于同一平面上。 虽然“星云说”能描述太阳系的形成过程，但还有不少现象无法解释，有待于进一步研究解决。 5.灾变说：除了“星云说”，关于太阳系的形成还有其他假说。例如，“灾变说”认为地球等行星的物质是因为某种偶然的巨变（如另一颗恒星接近太阳或与太阳相撞)而从太阳中分离出来。 【典例1】对地球和宇宙的有关认识和猜想，已被大家广为认可的是（ ） ①地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的球体，地球由外向内可分为地壳、地幔、地核三层 ②从俯视看银河系的形状是旋涡状，图中的光点是一颗颗恒星 ③“康德—拉普拉斯星云说”认为，太阳系是由一块星云收缩形成的 ④宇宙是起源于有极高密度和温度的“原始火球”的大爆炸 A．①②③ B．②③ C．②④ D．①②③④ 【变式1】下列依据与“星云说”的提出有关的是（　　） A．太阳系的行星绕日公转的方向和太阳自转的方向不一致 B．太阳系的行星绕日公转的轨道面不在同一平面上 C．太阳系的行星绕日公转的轨道都是正圆形的 D．星云是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体 【变式2】下列科学认识错误的是（    ） A．灼烧后的土壤质量减小，是因为土壤中含有水和无机盐 B．人在剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸可在体内重新转化为葡萄糖 C．喀斯特地貌主要是地球外力作用的结果 D．太阳系形成于一个巨大的旋转星云，八大行星的公转方向与太阳的自转方向相同 【变式3】恒星的前身是（　　） A．宇宙中的微粒 B．星团 C．行星 D．星际云或星际云中的某块星云 知识点2：恒星的演化 恒星是在相对小的体积内积聚大量的气体而构成的。恒星的演化就是一颗恒星诞生、成长、成熟到衰老、死亡的过程，是一个十分缓慢的过程。 现代天文学认为恒星的演化开始于星云。星云内部散布着稠密核的结构，稠密核是引力中心，吸引着大量周围的物质。核心物质不断增多，温度持续升高，当核心收缩到类似于太阳大小时，标志着恒星已经进入幼年期，这个核心称为原恒星。 年轻的原恒星不断收缩，其内部温度和压力升到相当高，足以引发氢燃烧，这时，恒星成为一颗主序星，进入漫长的成年期。对于太阳这样低质量的恒星，成年期能延续100亿年。 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。 现代天文观测发现，在宇宙中，除了和太阳外貌相似的恒星外，还有许多很特别的“恒星”。在恒星演化的不同阶段，其形态也有很大的差异。 根据对红巨星和白矮星的研究，科学家描绘出了未来太阳的演变过程 太阳的光和热是靠太阳内部的氢核发生核聚变而产生的，太阳的内部在不断地消耗氢。进入成年阶段的太阳大约可以维持100亿年的稳定状态。大约50亿年后，太阳将进入晚年期。太阳进入晚年期后，当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氨，星体急剧扩大，变成红色，形成红巨星。它将膨胀到接近火星轨道，这一过程将吞噬水星、金星、地球，预计太阳在红巨星阶段将大约持续10亿年时间，亮度将升高到今天的近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、密度很高的白矮星。最后，它将慢慢“熄灭”，形成一颗看不见的黑矮星，最终变成星云的一部分，进入新的循环。 宇宙中还有许多比太阳质量大得多的恒星，它们将会怎样演化呢？ 经科学家研究证实，质量小于0.8太阳质量的恒星，会因自然的原因死亡，因为这类恒星的寿命大于140亿年，至今宇宙中还没有一颗耗尽了热核燃料补给的小恒星。有质量低于8倍太阳质量的恒星最终会演化为红巨星，它们能在几百万年内把红巨星的外层大部分吹散。大于8倍太阳质量的大质量恒星进入晚年后体积会急剧变大，有的半径达到约太阳的1000倍，形成超红巨星,随后爆发成超新星。超新星在球核爆炸后会形成什么样的天体呢？天体物理学家早就预言超新星爆炸后可能会形成一种体积很小、密度极大的是核，称为“中子星”。经过25年的苦苦探索，科学家终于在1968年证实了它的存在。研究表明，质量更大的恒星爆炸后将形成黑洞。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，但科学家能测出它的存在。 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。 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。 【例1】2024年9月26日，天文学家宣布了一个令人惊叹的发现——一颗质量约为地球两倍的类地行星，正绕一颗白矮星运转，这预示着地球未来也可能在太阳的演变过程中幸免于难。下列有关太阳的演化过程，正确的是（　　） A．原始星云→主序星→红巨星→中子星 B．原始星云→主序星→红超巨星→黑洞 C．原始星云→主序星→红巨星→白矮星 D．原始星云→主序星→红超巨星→白矮星 【变式1】7．研究发现，不同星系的退行速度取决于其与地球的距离大小。结合图表信息，推测四个星系中退行速度最大的是（　　） 选项 星系 与地球的距离/10亿光年 A 大熊座星系 1 B 牧夫座星系 2.5 C 室女座星系 0.1 D 长蛇座星系 4 A．A B．B C．C D．D 【变式2】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 【变式3】下列有关白矮星的叙述，不正确的是（  ） A．白矮星是中等质量恒星演化而来 B．白矮星在银河系中有大量分布 C．恒星的质量越大，寿命越短 D．白矮星最终都会演化成黑洞 【巩固训练】 1．下列关于黑洞的认识，正确的是（　　） A．一个黑色的空洞 B．密度小 C．具有巨大的吸引力 D．黑洞即黑子 2．读图，关于图中内容的叙述正确的是（　　）   A．1890年黑子相对数为波谷时，降水量为波峰50mm B．年平均降水量从多到少，呈现出约11年的周期规律 C．黑子相对数与平均降水量有时正相关，有时负相关 D．1905年黑子相对数为波峰时，降水量为波谷200mm 3．在太阳的一生中，体积极小、密度很大的是（  ） A．星云 B．红巨星 C．白矮星 D．成年阶段的太阳 3．关于恒星，下列说法错误的是(　　) A．恒星之间的相对位置基本保持不变 B．恒星本身不发光 C．恒星发光发热 D．在晚上，如果不借助天文仪器，就很难发现恒星在星空中的位置变化 4．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 5．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短的是（　　） 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 6．2024年10月2日，在南美洲观测到的日环食天象，如图所示。根据这一现象，可直接推断出（　　） A．月球的大小 B．月球的形状 C．地球的大小 D．地球的形状 7．流程图有利于我们对所学知识进行整理和归纳。以下流程图中正确的是（　　） A．太阳未来的演化过程：主序星→红巨星→白矮星→黑矮星 B．太阳大气层由外向内分三层：光球层→色球层→日冕 C．天体系统由小到大：太阳系→银河系→河外星系→宇宙 D．大恒星的演化过程：大恒星→红超巨星→超新星→中子星→黑洞 8．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 9．小质量恒星的演化过程是（　　） A．原始星云→恒星→红巨星→白矮星 B．原始星云→恒星→红超巨星→白矮星 C．原始星云→恒星→红巨星→中子星 D．原始星云→恒星→红超巨星→黑洞 10．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 11.关于假说，下列说法正确的是(   ) A．假说就是一种毫无根据的猜测 B．假说只要被大众接受了就是事实 C．假说是需要有证据支持的一种结论 D．假说成立的关键是有丰富的想像力 12．下列有关“层次”、“方向”和“顺序”的判断，正确的是（　　） A．金属的活动性从强到弱：K→Al→Na→Sn→Hg→Pb→Au B．太阳的演化：太阳→红巨星→白矮星→黑矮星 C．脊椎动物的进化：鱼类→两栖类→爬行类→鸟类→哺乳类 D．遗传物质的构成层次：基因→DNA→蛋白质→染色体 二、填空题 13．太阳系的形成：“康德——拉普拉斯星云说” ：太阳系是由一块________收缩形成的，先形成的是__________，然后，剩余的星云物质进一步收缩演化，形成地球等行星。理论依据：___________________。同向性—公转方向与自转方向相同。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 太阳系的形成与恒星的演化 【学习目标】 1 【思维导图】 1 【知识梳理】 1 知识点1：太阳系的形成 1 知识点2：恒星的演化 4 【巩固训练】 6 【学习目标】 1.掌握太阳系的形状与各行星的运行轨迹 2.了解康德拉普拉斯星云说与太阳系的诞生 3.恒星的演化过程 4.了解红巨星、白矮星、黑洞、黑矮星、中子星、超新星。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：太阳系的形成 1.太阳系的形成依据：18世纪时，天文学家在对太阳系的研究中，发现许多行星的运动有一些共同特点。在太阳系中,太阳系的行星绕日公转的方向和太阳自转的方向一致。另据科学家测算，太阳系的行星绕日公转的轨道平面大多接近于同一平面。根据行星公转的特点，可以推导如果它与太阳系形成有关，就可以作为推论太阳系形成的依据。 2.康德一拉普拉斯星云说：-18 世纪，德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯通过对行星运动特点和星云的研究，迈出了第一步，提出了“康德一拉普拉斯星云说" 。该学说认为太阳系是一块星云收缩形成的。星云是由气体和人尘埃物质组成的巨大云雾状天体，它的直径大多可达十几光年。 星云 原始的太阳星云 3.原始的太阳星云：原始的太阳星云是一个扁平的、自转的气体尘埃圆盘。大阳星云不断收缩,周围物质也不断地落入环绕原太阳而形成的盘，引力势能转化为热能; 圆盘内的元素通过衰变释放出能量，这些能量贮存在圆盘深处，新生的太阳于是有能力辆射出能量并加热盘的表面各层。离中心几个天文单位之内的内级，温度高达 2000oC以上，在这个区域，尘埃粒子蒸发了，以至于内盘完全是气体，圆盘中心的气体崩塌收缩形成太阳。剩余的星云物质进一步收缩演化，形成地球等行星。 4.星云学说推论的重要依据是：只有太阳和太阳系的行星形成于同一个旋转的星云云盘，太阳的自转方向和太阳系的行星的公转方向才会一致；形成太阳系的行星的物质来源于同一个扁平的星云云盘，才导致太阳系的行星的公转轨道几乎位于同一平面上。 虽然“星云说”能描述太阳系的形成过程，但还有不少现象无法解释，有待于进一步研究解决。 5.灾变说：除了“星云说”，关于太阳系的形成还有其他假说。例如，“灾变说”认为地球等行星的物质是因为某种偶然的巨变（如另一颗恒星接近太阳或与太阳相撞)而从太阳中分离出来。 【典例1】对地球和宇宙的有关认识和猜想，已被大家广为认可的是（ ） ①地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的球体，地球由外向内可分为地壳、地幔、地核三层 ②从俯视看银河系的形状是旋涡状，图中的光点是一颗颗恒星 ③“康德—拉普拉斯星云说”认为，太阳系是由一块星云收缩形成的 ④宇宙是起源于有极高密度和温度的“原始火球”的大爆炸 A．①②③ B．②③ C．②④ D．①②③④ 【答案】D 【解析】①地球是一个两极部位稍扁、赤道略鼓的不规则球体；地球由外向内可分为地壳、地幔、地核三层，故正确； ②从俯视看银河系的形状是旋涡状，图中的光点是一颗颗恒星，恒星是由炽热气体组成，能自己发光的球状或类球状天体，故正确； ③“康德—拉普拉斯星云说”认为，太阳系是由一块星云收缩形成的，故正确； ④大爆炸宇宙论认为，宇宙是起源于有极高密度和温度的“原始火球”的大爆炸，故正确； 故D符合题意。 【变式1】下列依据与“星云说”的提出有关的是（　　） A．太阳系的行星绕日公转的方向和太阳自转的方向不一致 B．太阳系的行星绕日公转的轨道面不在同一平面上 C．太阳系的行星绕日公转的轨道都是正圆形的 D．星云是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体 【答案】D 【分析】本题主要考查“星云说”，试题难度较易。 【解析】太阳系的行星公转的特点是运动方向具有同向性和公转的轨道面具有共面性，这些特点是“星云说”提出的重要依据。星云是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体，太阳系是由一块星云收缩形成的，这也是“星云说”提出的一大依据。而行星公转运动轨道是椭圆形与“星云说”的提出没有必然联系。综上分析，与“星云说”提出有关的是D选项，故选D。 【变式2】下列科学认识错误的是（    ） A．灼烧后的土壤质量减小，是因为土壤中含有水和无机盐 B．人在剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸可在体内重新转化为葡萄糖 C．喀斯特地貌主要是地球外力作用的结果 D．太阳系形成于一个巨大的旋转星云，八大行星的公转方向与太阳的自转方向相同 【答案】A 【解析】A、灼烧后的土壤质量减小，是水分的蒸发和有机物燃烧引起的，说明土壤中含有水和有机物，选项错误； B、人在剧烈运动时进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸可在体内的肝脏中重新转化为葡萄糖，选项正确； C、喀斯特地貌主要是石灰岩经流水的侵蚀形成的，风力、水流属于外力作用，所以喀斯特地貌主要是地球外力作用的结果，选项正确； D、太阳系是由一块星云演变而来的，所以八大行星的公转方向与太阳的自转方向相同，即自西向东，选项正确，故选A。 【变式3】恒星的前身是（　　） A．宇宙中的微粒 B．星团 C．行星 D．星际云或星际云中的某块星云 【答案】D 【解析】星的前身是星际云或其中的一片星云。因此正确选项应为D项。 知识点2：恒星的演化 恒星是在相对小的体积内积聚大量的气体而构成的。恒星的演化就是一颗恒星诞生、成长、成熟到衰老、死亡的过程，是一个十分缓慢的过程。 现代天文学认为恒星的演化开始于星云。星云内部散布着稠密核的结构，稠密核是引力中心，吸引着大量周围的物质。核心物质不断增多，温度持续升高，当核心收缩到类似于太阳大小时，标志着恒星已经进入幼年期，这个核心称为原恒星。 年轻的原恒星不断收缩，其内部温度和压力升到相当高，足以引发氢燃烧，这时，恒星成为一颗主序星，进入漫长的成年期。对于太阳这样低质量的恒星，成年期能延续100亿年。 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。 现代天文观测发现，在宇宙中，除了和太阳外貌相似的恒星外，还有许多很特别的“恒星”。在恒星演化的不同阶段，其形态也有很大的差异。 根据对红巨星和白矮星的研究，科学家描绘出了未来太阳的演变过程 太阳的光和热是靠太阳内部的氢核发生核聚变而产生的，太阳的内部在不断地消耗氢。进入成年阶段的太阳大约可以维持100亿年的稳定状态。大约50亿年后，太阳将进入晚年期。太阳进入晚年期后，当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氨，星体急剧扩大，变成红色，形成红巨星。它将膨胀到接近火星轨道，这一过程将吞噬水星、金星、地球，预计太阳在红巨星阶段将大约持续10亿年时间，亮度将升高到今天的近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、密度很高的白矮星。最后，它将慢慢“熄灭”，形成一颗看不见的黑矮星，最终变成星云的一部分，进入新的循环。 宇宙中还有许多比太阳质量大得多的恒星，它们将会怎样演化呢？ 经科学家研究证实，质量小于0.8太阳质量的恒星，会因自然的原因死亡，因为这类恒星的寿命大于140亿年，至今宇宙中还没有一颗耗尽了热核燃料补给的小恒星。有质量低于8倍太阳质量的恒星最终会演化为红巨星，它们能在几百万年内把红巨星的外层大部分吹散。大于8倍太阳质量的大质量恒星进入晚年后体积会急剧变大，有的半径达到约太阳的1000倍，形成超红巨星,随后爆发成超新星。超新星在球核爆炸后会形成什么样的天体呢？天体物理学家早就预言超新星爆炸后可能会形成一种体积很小、密度极大的是核，称为“中子星”。经过25年的苦苦探索，科学家终于在1968年证实了它的存在。研究表明，质量更大的恒星爆炸后将形成黑洞。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，但科学家能测出它的存在。 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。 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。 【例1】2024年9月26日，天文学家宣布了一个令人惊叹的发现——一颗质量约为地球两倍的类地行星，正绕一颗白矮星运转，这预示着地球未来也可能在太阳的演变过程中幸免于难。下列有关太阳的演化过程，正确的是（　　） A．原始星云→主序星→红巨星→中子星 B．原始星云→主序星→红超巨星→黑洞 C．原始星云→主序星→红巨星→白矮星 D．原始星云→主序星→红超巨星→白矮星 【答案】C 【解析】恒星的演化过程主要取决于其初始质量。太阳是一颗中等质量的恒星，它的演化历程如下：最初由原始星云在自身引力作用下收缩凝聚形成主序星，在这个阶段太阳通过核聚变反应产生能量，处于相对稳定的状态。当太阳核心的氢燃料逐渐耗尽后，太阳会进入红巨星阶段。此时的太阳体积会急剧膨胀，表面温度降低，颜色变红。红巨星阶段结束后，太阳会抛掉外层物质，核心逐渐收缩，最终形成白矮星；而中子星和黑洞通常是大质量恒星演化末期的产物。综上太阳的演化过程是原始星云→主序星→红巨星→白矮星。故C正确，ABD错误。 故选C。 【变式1】7．研究发现，不同星系的退行速度取决于其与地球的距离大小。结合图表信息，推测四个星系中退行速度最大的是（　　） 选项 星系 与地球的距离/10亿光年 A 大熊座星系 1 B 牧夫座星系 2.5 C 室女座星系 0.1 D 长蛇座星系 4 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】研究发现，不同星系的退行速度取决于其与地球的距离大小。结合图表信息，推测四个星系中退行速度最大的是D长蛇座星系。故选D。 【变式2】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 【答案】B 【解析】A、黑洞是客观存在的天体，A正确； B、黑洞是一种质量极大的天体，黑洞的密度非常大， B错误； C、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正确； D、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正确。 故选B。 【变式3】下列有关白矮星的叙述，不正确的是（  ） A．白矮星是中等质量恒星演化而来 B．白矮星在银河系中有大量分布 C．恒星的质量越大，寿命越短 D．白矮星最终都会演化成黑洞 【答案】D 【解析】白矮星是依靠冷却发光发热的，冷却到最后不再发光发热，成为黑矮星。故选D。 【巩固训练】 1．下列关于黑洞的认识，正确的是（　　） A．一个黑色的空洞 B．密度小 C．具有巨大的吸引力 D．黑洞即黑子 【答案】C 【解析】黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小的奇点和周围一部分空空如也的天区，这个天区范围之内不可见，且具有较大的吸引力。 A．黑洞是宇宙空间内存在的一种超高密度天体，并不是一个黑色空洞，故A错误； B．黑洞的密度非常大，故B错误； C．根据黑洞的定义，黑洞具有巨大的吸引力，故C正确； D．黑洞不是黑子，这个天区范围之内不可见，故D错误。 故选C。 2．读图，关于图中内容的叙述正确的是（　　）   A．1890年黑子相对数为波谷时，降水量为波峰50mm B．年平均降水量从多到少，呈现出约11年的周期规律 C．黑子相对数与平均降水量有时正相关，有时负相关 D．1905年黑子相对数为波峰时，降水量为波谷200mm 【答案】D 【解析】1890年黑子相对数为波谷时，降水量为波峰300mm，故A错误；年平均降水量从多到少，呈现出约5.5年的周期规律，故B错误；黑子相对数与平均降水量呈现负相关，故C错误；1905年黑子相对数为波峰时，降水量为波谷200mm，故D正确。故选：D。 3．在太阳的一生中，体积极小、密度很大的是（  ） A．星云 B．红巨星 C．白矮星 D．成年阶段的太阳 【答案】C 【解析】太阳在演化过程中依次经历星云阶段，成年阶段，红巨星阶段，白矮星阶段，在中后期阶段太阳在引力作用下急剧坍缩，形成体积极小、密度很大的白矮星，故C符合题意。 3．关于恒星，下列说法错误的是(　　) A．恒星之间的相对位置基本保持不变 B．恒星本身不发光 C．恒星发光发热 D．在晚上，如果不借助天文仪器，就很难发现恒星在星空中的位置变化 【答案】B 【解析】AD．我们观察到恒星相对位置似乎不变，实际上它们的位置是运动的，由于恒星离我们太远，不借助于特殊工具和方法，很难发现它们在天上的位置变化，因此古代人把它们认为是固定不动的星体，故AD 正确；不符合题意； BC．恒星由炽热气体组成，能自己发光发热，故选项B符合题意，选项C不符合题意。 4．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。 5．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短的是（　　） 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 【答案】A 【解析】根据恒星质量与寿命关系图可知，恒星的质量越大，其寿命越短。表格中天狼A星的质量是2.14，质量最大，因此天狼A星的寿命最短。故选A。 6．2024年10月2日，在南美洲观测到的日环食天象，如图所示。根据这一现象，可直接推断出（　　） A．月球的大小 B．月球的形状 C．地球的大小 D．地球的形状 【答案】B 【解析】当月球位于地球和太阳之间，但距离地球较远时，其视直径小于太阳，无法完全遮挡太阳光，导致太阳边缘呈现环形光晕为日环食天象，这一现象的关键在于月球的形状为球形（遮挡太阳时形成圆形阴影），B正确；日环食只能说明月球视直径小于太阳，但无法直接测量其实际大小，A错误；日环食与地球大小无直接关联，C错误；地球形状通常通过其他现象（如月食时的弧形地影）推断，日环食不直接反映地球形状，D错误；故选B。 7．流程图有利于我们对所学知识进行整理和归纳。以下流程图中正确的是（　　） A．太阳未来的演化过程：主序星→红巨星→白矮星→黑矮星 B．太阳大气层由外向内分三层：光球层→色球层→日冕 C．天体系统由小到大：太阳系→银河系→河外星系→宇宙 D．大恒星的演化过程：大恒星→红超巨星→超新星→中子星→黑洞 【答案】A 【解析】太阳未来的演化过程是主序星→红巨星→白矮星→黑矮星，A正确；太阳的大气从里到外分为三层：光球层、色球层、日冕层，B错误；宇宙是由大量的星系构成的，天体系统的结构层次由小到大为地月系→太阳系→银河系→总星系，C错误；恒星有一个较长而复杂的演变过程：星云－原恒星－主序星（太阳）－红色巨星－超巨星－超新星及白矮星－中子星及黑矮星－黑洞，D错误；故选A。 8．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。 9．小质量恒星的演化过程是（　　） A．原始星云→恒星→红巨星→白矮星 B．原始星云→恒星→红超巨星→白矮星 C．原始星云→恒星→红巨星→中子星 D．原始星云→恒星→红超巨星→黑洞 【答案】A 【解析】小质量恒星从原始星云中形成，经过主序星阶段后膨胀成为红巨星，最终外层物质散失，核心坍缩形成白矮星，A正确。红超巨星是大质量恒星的演化阶段，而不是小质量恒星的演化阶段，B错误。中子星通常是大质量恒星在超新星爆炸后形成的，而不是小质量恒星的演化结果，C错误。黑洞通常是大质量恒星在超新星爆炸后核心坍缩形成的，而不是小质量恒星的演化结果，D错误。故选A。 10．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。 11.关于假说，下列说法正确的是(   ) A．假说就是一种毫无根据的猜测 B．假说只要被大众接受了就是事实 C．假说是需要有证据支持的一种结论 D．假说成立的关键是有丰富的想像力 【答案】C 【解析】即指按照预先设定，对某种现象进行的解释，即根据已知的科学事实和科学原理，对所研究的自然现象及其规律性提出的推测和说明，而且数据经过详细的分类、归纳与分析，得到一个暂时性但是可以被接受的解释。任何一种科学理论在未得到实验确证之前表现为假设学说或假说。 有的假设还没有完全被科学方法所证明，也没有被任何一种科学方法所否定，但能够产生深远的影响。关于假说，说法正确的是假说是需要有证据支持的一种结论。 12．下列有关“层次”、“方向”和“顺序”的判断，正确的是（　　） A．金属的活动性从强到弱：K→Al→Na→Sn→Hg→Pb→Au B．太阳的演化：太阳→红巨星→白矮星→黑矮星 C．脊椎动物的进化：鱼类→两栖类→爬行类→鸟类→哺乳类 D．遗传物质的构成层次：基因→DNA→蛋白质→染色体 【答案】B 【解析】A．由金属活动性顺序是：K、Ca、Na、Mg、Al、Mn、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，故A错误。 B．太阳的最终演化过程为：恒星→红巨星→白矮星→黑矮星，故B正确。 C．脊椎动物的进化历程：原始鱼类→原始两栖类→原始爬行类→鸟类和哺乳类，故C错误。 D．基因在DNA上，DNA在染色体上，染色体在细胞核上。因此遗传物质结构层次从小到大：基因→DNA分子→染色体，故D错误。 二、填空题 13．太阳系的形成：“康德——拉普拉斯星云说” ：太阳系是由一块________收缩形成的，先形成的是__________，然后，剩余的星云物质进一步收缩演化，形成地球等行星。理论依据：___________________。同向性—公转方向与自转方向相同。 【答案】     星云     太阳     太阳系的行星绕日运行的特征 【解析】第一空、第二空．18世纪，德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯通过研究指出，太阳系是由一块星云收缩形成的，先形成的是太阳，然后，剩余的星云物质进一步收缩演化，形成地球等行星。因此太阳和行星的形成是有先后之分的； 第三空．理论依据：太阳系的行星绕日运行的特征。同向性—公转方向与自转方向相同。 / 学科网（北京）股份有限公司 $