3.3 人类对宇宙的探索 -2026-2027学年浙教版科学七年级上册

本初中科学讲义聚焦“人类对宇宙的探索”，系统梳理地心说与日心说的发展、探索历史、太阳系形成、哈勃定律、大爆炸宇宙论、银河系和河外星系及恒星演化等核心知识点，构建从古代模型到现代理论的完整学习支架。 资料以题型分类整合解题知识，结合典例与变式题，融入气球充气模拟宇宙膨胀等实验，培养科学思维中的模型建构与推理论证能力，提升探究实践素养。课中辅助教师系统授课，课后通过过关验收助学生查漏补缺，深化科学观念。

3.3 人类对宇宙的探索 内 容 导 航 题型1 地心说和日心说 题型2 人类对宇宙的探索历史 题型3 太阳系的形成 题型4 哈勃定律 题型5 大爆炸宇宙论 题型6 银河系和河外星系 题型7 恒星的演化 考 点 演 练 题型1 地心说和日心说 解｜题｜知｜识 1.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绕地球运转，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。 2.哥白尼的“日心说”认为太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳做圆周运动的，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。 【典例1】2024年12月8日迎来了2024年度一个行星观测的重要天象——木星冲日，即太阳、地球和木星排成一条直线（如图是木星冲日的示意图）。下列有关木星和太阳的说法正确的是（　　） A．木星是离地球最近的一颗行星 B．“日心说”中关于宇宙以太阳为中心的说法是正确的 C．人们平时看到的太阳圆面是太阳的光球层 D．地球上所有的人都能在同一时间观察到木星冲日 【答案】C 【解答】解：木星是太阳系的第五颗行星，木星不是离地球最近的一颗行星，A错误。 “日心说”中关于宇宙以太阳为中心的说法是不正确的，太阳不是宇宙的中心，B错误。 人们平时看到的太阳圆面确实是太阳的光球层，色球层和日冕层只能借助工具进行观测，C正确。 地球上所有的人不能在同一时间观察到木星冲日，D错误。 故选：C。 【变式1】人类对宇宙的探索和认识在不断发展中，下列有关说法正确的是（　　） A．从地心说到日心说的发展过程中，金星的位相变化是一个很好的证据 B．课本气球充气实验很好证明了宇宙在不断膨胀，膨胀没有中心 C．宇宙大爆炸理论完美解释了宇宙的起源，是一个被证实的理论 D．恒星寿命长短取决于它质量大小，质量越小，寿命越短 【答案】A 【解答】解：A、金星位相变化是哥白尼提出日心说的重要证据之一，在从地心说到日心说发展里能证明地球不是宇宙中心，而金星绕太阳转会有位相变化，所以它是该发展过程的好证据，故正确。 B、课本气球充气实验只是模拟宇宙膨胀，不能确凿证明宇宙在不断膨胀且无中心，故错误。 C、宇宙大爆炸理论是目前解释宇宙起源较有影响力的理论，但还未被完全证实，故错误。 D、质量越大的恒星的核聚变反应速率更高，燃料消耗得更快，寿命较短；质量较小的恒星的核聚变反应速率较低，燃料消耗得更慢，因此寿命较长，故错误。 故选：A。 【变式2】科学的进步离不开科学家的探索，以下科学家与其贡献相对应的是（　　） A．魏尔肖——地心说 B．托勒密——大陆漂移学说 C．魏格纳——细胞学说 D．屠呦呦——青蒿素 【答案】D 【解答】解：魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”；德国科学家魏格纳提出了“大陆漂移学说”；英国科学家罗伯特•胡克发现细胞，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了“细胞学说”；屠呦呦发现并提取了有效治疗疟疾青蒿素。 故选：D。 【变式3】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。下图是托勒密的“地心说”模型和哥白尼的“日心说”模型，根据现在人类对宇宙的认识，下列“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 A．①②③④ B．①② C．②③ D．①②④ 【答案】B 【解答】解：太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，①叙述错误，符合题意。 太阳带领着太阳系的成员绕着银河系的中心转动，②叙述错误，符合题意。 地球在自转的同时还绕着恒星太阳公转，④叙述正确，不符合题意。 地球是椭球形，③叙述正确，不符合题意。 故选：B。 题型2 人类对宇宙的探索历史 解｜题｜知｜识 （1）分子动理论认为：物质由分子构成，分子不停地做无规则运动，分子间有引力和斥力； （2）物质由分子构成，分子是保持物质原来性质不变的最小微粒，它还可以再分，只是如果再分，就不是原来的物质了； （3）太阳是太阳系的中心，而不是宇宙的中心． 【典例1】阅读下列关于天文现象的资料，回答下面小题。 2024年5月3日，国家空间天气监测预警中心发布消息，北京时间10时22分，太阳爆发了一次强耀斑活动，我国部分地区的短波通信与导航信号出现短暂异常。该事件再次引发了公众对太阳活动及其影响的关注。一年后的2025年9月7日晚上，在我国境内观测到了一次完整的月全食。天文学家指出，人类栖居于地球，人类生活与宇宙现象紧密相连，探索宇宙是为了让我们更好地理解并守护自己的家园。 下列关于宇宙中各天体系统的包含关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：地月系由地球与月球组成，是最小的天体系统之一；太阳系以太阳为中心，包含地月系等行星系统；银河系包含太阳系等众多恒星系统；总星系包含银河系和河外星系，是目前人类可观测到的最大范围，图C符合题意，C正确。 太阳系属于银河系，而河外星系与银河系是并列关系，并非包含关系，A错误。 地月系属于太阳系，太阳系属于银河系，顺序颠倒，B错误。 河外星系与银河系是并列关系，不存在包含关系，D错误。 故选：C。 【变式1】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．现在有很多证据证明宇宙是无边、膨胀的，所有星系都在离我们远去，且距离越远退行速度越慢 【答案】B 【解答】解：A、光年是长度单位，故不符合题意。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，故符合题意。C、宇宙的大小结构层次由大到小为：宇宙＞银河系＞太阳系＞地月系，故不符合题意。 D、现在有很多证据证明宇宙是无边、膨胀的，所有星系都在离我们远去，且距离越远退行速度越快，故不符合题意。 故选：B。 【变式2】下列“宇宙层次结构”概念图，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：宇宙是一个层次的天体结构系统，太阳是银河系中数以千亿计的恒星中的一颗，以太阳为中心的太阳系和其他的恒星系属于银河系；而银河系只是浩瀚宇宙中的普通一员，除了银河系外还有比如仙女星系等河外星系，故A正确。 故选：A。 【变式3】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。 材料四：1948年，伽莫夫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。该理论是目前被广为接受的宇宙起源学说。 （1）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”）。 （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）膨胀； （2）②。 【解答】解：（1）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。 故答案为： （1）膨胀； （2）②。 题型3 太阳系的形成 【典例1】太阳系八大行星中，与地球相临的两颗行星是　 　 和　 　 ；体积最大的是　 ；有光环的是　 　 和　 　 ；离太阳最远的是　 　 。 【答案】金星 火星；木星；木星 土星；海王星 【解答】解：八大行星按离太阳由近到远的顺序为：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。地球位于第3轨道，相邻的是第2轨道的金星、第4轨道的火星。木星是太阳系中体积最大的行星（气态巨行星，体积约为地球的1321倍）。太阳系中木星、土星、天王星、海王星均有光环，但木星和土星的光环更为显著，是典型的“有光环行星”代表。八大行星中，海王星位于离太阳最远的轨道（第8轨道）。 故答案为： 金星 火星；木星；木星 土星；海王星 【变式1】读木星和哈雷彗星运行模式图，回答下列问题。 （1）当哈雷彗星绕太阳运动时，彗星中的冰物质受到阳光照射变成气态物质，气态物质被　 　 “吹拂”，形成慧尾。图中A、B、C三点中的　 　 点时，彗尾最长； （2）木星绕太阳运行轨道是　 　 （选填“圆形”或“椭圆形”），木星轨道以内还有　 　 颗行星。 【答案】（1）太阳风；A； （2）椭圆形；4。 【解答】解：（1）当哈雷彗星绕太阳运动时，彗星中的冰物质受到阳光照射变成气态物质，气态物质被太阳风“吹拂”，形成彗尾；彗尾的长短与彗星离太阳的距离有关，离太阳越近，彗尾越长。在图中的A、B、C三点中，A点离太阳最近，所以彗尾最长； （2）木星绕太阳运行轨道是椭圆形；根据太阳系行星的排列顺序，从内到外依次是水星、金星、地球、火星、木星等，木星轨道以内有4颗行星。 故答案为： （1）太阳风；A； （2）椭圆形；4。 【变式2】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 【解答】解：（1）太阳、八大行星、矮行星、卫星等天体共同构成了太阳系，根据课本内容可知，太阳系是银河系的一部分，银河系与河外星系组成总星系，所以太阳系属于银河系。 （2）根据课本内容可知，太阳活动有黑子、耀斑和太阳风等，其中太阳黑子的多少和大小是太阳活动强弱的标志。 （3）A、国际天文学组织定义是需要一定的条件，而不是随意定义标准，故错误。 B、人类对宇宙的认知随着科技的发展而发展，处于动态修正的过程，故正确。 C、根据课本内容可知，人类对宇宙认识的突破是基于新证据的发现和获取，故正确。 故选：BC。 故答案为： （1）银河系 （2）太阳黑子 （3）BC 题型4 哈勃定律 【典例1】星系的运动特点不包括（　　） A．所有的星系都在离我们远去 B．星系离我们越远，它的退行速度越快 C．宇宙中的星系都以地球为中心向外运动 D．星系间的距离在不断扩大 【答案】C 【解答】解：根据宇宙膨胀理论，所有的星系都在离我们远去，A正确，但不符合题意。 星系离我们越远，它的退行速度越快，B正确，但不符合题意。 地球是地月系的核心，但不是宇宙的中心，C错误，但符合题意。 宇宙在不断膨胀，星系间的距离在不断扩大，D正确，但不符合题意。 故选：C。 【变式1】现代宇宙论最重要的证据是（　　） A．霍金提出的黑洞理论 B．所有的星系都在远离我们而去，星系离我们越远，它的退行速度越快 C．古代“上帝”创造的宇宙以及其中的万物 D．气球充气后不断膨胀，气球上各个小圆点间的距离不断变大 【答案】B 【解答】解：霍金提出的是黑洞理论，黑洞理论不是现代宇宙论最重要的证据；所有的星系都在远离我们而去，星系离我们越远，它的退行速度越快。这是哈勃的测量数据分析结论，是现代宇宙论最重要的证据；古代“上帝”创造的宇宙以及其中的万物，这种说法是错误的；气球充气后不断膨胀，气球上各个小圆点间的距离不断变大不能作为现代宇宙论最重要的证据。 故选：B。 【变式2】（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 【答案】（1）热爆炸； （2）①②③。 【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。 故答案为： （1）热爆炸； （2）①②③。 题型5 大爆炸宇宙论 解｜题｜知｜识 大爆炸宇宙论认为，大约 137 亿年前，我们所处的宇宙被挤压在一个“原始火球”中，那时的宇宙极小、极热，又有极大的密度，宇宙就是在这个大火球的爆炸中诞生的。大爆炸后，宇宙迅速膨胀，现在的宇宙比 100 亿年前增大了100 多亿倍，爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今，并仍将延续下去。 宇宙大爆炸模型 【典例1】下列关于宇宙的认识正确的是（　　） A．银河系是宇宙的中心 B．地球等行星源自太阳的大爆炸 C．宇宙是不断膨胀和演化的 D．质量越大的恒星寿命越长 【答案】C 【解答】解：宇宙是没有中心的，银河系只不过是无边宇宙的一小小部分，A错误。 地球是宇宙大爆炸后很多很多年才产生的，地球等行星都源自宇宙的大爆炸而不是太阳的大爆炸，B错误。 根据宇宙大爆炸理论，宇宙不是永恒的，宇宙是经过不断的膨胀和演化而形成的，C正确。 一般恒星的寿命和恒星的质量有关，质量越大的恒星，核反应越剧烈，寿命越短。质量小的恒星，核反应缓慢，寿命越，D错误。 故选：C。 【变式1】我们利用如图的气球做了关于星系运动特点的模拟实验，以下各实验步骤所描述的星系运动特点中，错误的是（　　） A．在气球表面画上的这些小圆，是模拟宇宙中的星系 B．给气球充气，使气球不断地胀大，是模拟宇宙的膨胀 C．观察气球胀大过程中各圆点间距离的变化感知星系运动 D．气球胀大时，对甲圆点而言，乙圆点的分离速度比丙快一些 【答案】D 【解答】解：A.用气球做关于星系运动特点的模拟实验，用画的这些小圆模拟宇亩中的星系，不符合题意。 B.给气球充气，使气球不断地胀大，是模拟宇宙的膨胀，不符合题意。 C.各圆点间距离的变化，说明星系距离在变大，说明星系运动，不符合题意。 D.气球胀大时，对甲圆点而言，乙圆点的分离速度小于丙圆点，符合题意。 故选：D。 【变式2】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．天体系统层次从小到大依次为：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 【解答】解：A、光年是长度单位，故错误。 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，故正确。 C、天体系统的层次是地月系→太阳系→银河系→宇宙，故错误。 D、太阳系是银河系的一部分，银河系是宇宙的一部分，故错误。 故选：B。 【变式3】我们利用气球做了星系运动特点的模拟实验（如图所示），下列有关该实验的描述错误的是（　　） A．气球表面的圆点模拟的是宇宙中的星系 B．给气球充气，使气球不断地胀大来模拟宇宙的膨胀 C．气球胀大过程中各圆点间的距离变化模拟星系的运动特点 D．宇宙的膨胀像气球一样有一个固定的中心 【答案】D 【解答】解：A：气球表面的圆点用来模拟宇宙中的星系，故A正确，不符合题意。 B：给气球充气、气球胀大，用来模拟宇宙在膨胀，故B正确，不符合题意。 C：气球胀大时圆点之间相互远离，模拟星系彼此远离的运动特点，故C正确，不符合题意。 D：宇宙膨胀没有固定中心，而气球膨胀有中心，因此“像气球一样有一个固定的中心”是错误的描述，故D错误，符合题意。 故选：D。 题型6 银河系和河外星系 解｜题｜知｜识 1、银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个庞大的天体系统。在银河系中，像太阳这样的恒星有几千亿颗。 2、人们观测到的类似于银河系的天体系统，就有千亿个左右，这些天体系统被称为河外星系。 3、所有的星系构成了宇宙。 【典例1】2023年5月23日，杭州的夜空中上演了“金星伴月”的天象，以下说法错误的是（　　） A．金星与月球同属于太阳系 B．金星比月球体积要小 C．我们可以看到“金星伴月”是因为金星和月球都反射了太阳光 D．金星上看太阳是西升东落，可推测出金星自转的方向是自东向西 【答案】B 【解答】解：金星是太阳系的行星，月球是地球的卫星，二者都属于太阳系，A正确，不符合题意。 金星的直径约12104千米，月球的直径约3476千米，金星的体积远大于月球，B错误，符合题意。 金星和月球本身不发光，都通过反射太阳光才能被我们看到，C正确，不符合题意。 行星自转方向决定了太阳的视运动方向，金星自东向西自转，因此在金星上看太阳是西升东落，D正确，不符合题意。 故选：B。 【变式1】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：A。 【变式2】读天体系统示意图，完成下列各题。 （1）人类发射的探测器可以到达火星表面，表明人造天体已经能够离开的天体系统是图中的 　　 。 （2）图中A为 　 ，小行星所属的天体系统是 　　 图。河外星系的级别与 　　 图相同（填字母）。 【答案】（1）D； （2）总星系；C；B。 【解答】解：（1）人类发射的探测器可以到达火星表面，表明人造天体已经能够离开地球，地球属于地月系，故D正确。 故选D。 （2）根据图示，自右向左，图中A为总星系，天体系统的级别由低到高依次为D地月系、C太阳系、B银河系、A总星系，小行星主要存在于‌C太阳系‌中，绝大多数小行星集中在火星与木星轨道之间的‌小行星带‌内。与B银河系同一级别的为河外星系，河外星系与银河系共同组成总星系。 故答案为： （1）D； （2）总星系；C；B。 【变式3】某科学兴趣小组的同学在学习现代宇宙理论后，采用橡皮筋模拟星系运动的特点。 步骤一：用红墨水在浅色橡皮筋上依次点上等距离的三个点A、B、C，如图甲所示，量出AB和BC间的距离，L1＝L2＝a； 步骤二：固定住橡皮筋的A端，拉住另一端使橡皮筋伸长（弹性限度内均匀伸长），如图乙所示，量出此时AB和BC间的距离为L′1＝L′2＝b。 （1）在实验中，B点和C点的移动速度可以用移动距离与移动时间（t）之比进行计算，若B点的移动速度表示为则C点的移动速度可以表示为　 　 。 （2）该实验可以模拟星系移动的特点，即距离越远的星系，远离的速度越　 　 。 （3）哈勃通过研究发现星系的退行速度和与它们到地球的距离成正比，这一现象说明宇宙正在　 　 【答案】（1）； （2）快； （3）膨胀。 【解答】解：（1）在这个模拟实验中，橡皮筋被均匀拉长，各点的运动时间t相同；C点移动的距离是L2'＝b，根据速度公式，C点的移动速度可以表示为； （2）实验中，原本L1＝L2＝a，拉伸后L1'＝L2'＝b，但C点相对于A点的初始距离更远（L1+L2＝2a），拉伸后移动的总距离也更大；这模拟了星系移动的特点：距离越远的星系，远离的速度越快； （3）哈勃发现星系的退行速度与它们到地球的距离成正比，这一现象说明宇宙正在膨胀。 故答案为： （1）； （2）快； （3）膨胀。 题型7 恒星的演化 【典例1】恒星的寿命是指恒星从形成到灭亡所经历的时间，这取决于多种因素，质量是影响寿命的主要因素。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 C．织女星 D．牛郎星 【答案】B 【解答】解：根据题干描述可知，质量是影响寿命的主要因素。图示显示恒星的寿命与恒星的质量（与太阳相比的倍数）成反比，天狼B星质量（与太阳相比的倍数）最小，寿命应该最长，B正确，ACD错误。 故选：B。 【变式1】下列关于恒星演化的叙述，不正确的是（　　） A．星云团中的气体和尘埃不断紧缩至开始发光时，一颗新的恒星就诞生了 B．当太阳中心的燃料消耗殆尽时，它就会膨胀变成红巨星 C．几颗红超巨星紧缩在一起时，形成了黑洞 D．红超巨星可能爆发成为超新星 【答案】C 【解答】解：A．星云中的气体和尘埃不断收缩，引力势能转化为热能，当温度和压力足够高时，氢核聚变开始发生，恒星就诞生了，故A正确； B．太阳中心的氢燃料耗尽时，核心会收缩，外层会膨胀，太阳会变成一颗红巨星，故B正确； C．黑洞是由大质量恒星（如超巨星）死亡后坍缩形成的，而不是几颗红超巨星紧缩在一起形成的，故C错误； D．红超巨星在演化末期会发生剧烈爆炸，即超新星爆发，故D正确。 故选：C。 【变式2】查阅资料是我们学习和科研活动的重要环节。为推测太阳这颗星球今后的演变发展，科学小组应查询的资料是（　　） A．地球的诞生与发展 B．恒星的诞生与发展 C．月球的诞生与发展 D．木星的诞生与发展 【答案】B 【解答】解：地球是岩石行星，内部无核聚变反应，A错误；太阳是一颗恒星，其演化遵循恒星的普适规律，B正确；月球是地球的卫星，受到行星引力影响，C错误；木星是气态巨行星，不属于恒星，D错误。 故选：B。 【变式3】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 【解答】解：根据所学知识可知，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白矮星；黑洞无法用天文望远镜直接观测到；黑洞是宇宙间最神秘的天体之一，它能吸引附近所有物质。 故选：D。 过 关 验 收 1．人们对天体运动的认识有“地心说”和“日心说”，下列叙述中正确的是（　　） A．太阳东升西落的事实，说明“地心说”是正确的 B．“日心说”否定了“地心说”是科学的否定，因此“日心说”是完美的学说 C．“日心说”是人类认识自然过程中的又一进步，但也存在一定的缺陷 D．以上说法均不正确 【答案】C 【解答】解：太阳东升西落是地球自转的视觉效果，并非地球是宇宙中心的证据；“地心说”核心观点（地球为宇宙中心）违背客观事实，因此该表述错误，A错误。 “日心说”否定“地心说”的地球中心论是科学进步，但“日心说”认为“太阳是宇宙中心”的观点是错误的，并非完美学说，因此该表述错误，B错误。 “日心说”取代“地心说”，纠正了“地球为宇宙中心”的错误，是人类认识自然的进步；但它将太阳视为宇宙中心（实际太阳只是太阳系中心），存在一定缺陷，该表述符合事实，C正确，D错误。 故选：C。 2．创立日心说的天文学家是（　　） A．伽利略 B．哈雷 C．哥白尼 D．布鲁诺 【答案】C 【解答】解：哥白尼提出的“日心说”，有力地打破了长期以来居于宗教统治地位的“地心说”，实现了天文学的根本变革。 故选：C。 3．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。托勒密提出了“地心说”模型，哥白尼提出了“日心说”模型。在认识的发展过程中，旧模型也有可取之处，新模型也有不足之处。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地球不是宇宙中心，是一颗行星 ②太阳是宇宙的中心 ③地球绕太阳做匀速圆周运动 【答案】（1）太阳东升西落现象 （2）①②③ 【解答】解：（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，如太阳东升西落。 （2）太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，①错误，但符合题意。 现代天文学证明，太阳只是银河系中一颗普通的恒星，并非宇宙的中心，②错误，但符合题意。 地球绕太阳的轨道是椭圆，运动速度也随位置变化，并非匀速圆周运动，③错误，但符合题意。 故选：①②③。 故答案为： （1）太阳东升西落 （2）①②③ 4．北京时间2025年10月31日，神舟二十一号载人飞船将航天员成功送入中国空间站，当航天员在太空回望地球时，能看到（　　） A．能辨别方向的经纬网 B．倾斜的地轴 C．地球绕月球公转 D．昼夜半球的分界线 【答案】D 【解答】解：由于地球是一个不透明的球体，被太阳照射的一面是白天，背对太阳的一面是黑夜；当宇航员在太空回望地球时，能看到昼夜半球的分界线，D正确；地轴、经纬网都是人为定义的，在地球中并不真实存在，AB错误；地球是绕太阳进行公转，C错误。 故选：D。 5．通过学习我们对宇宙有了一定的认知，下列有关说法正确的是（　　） A．宇宙是从一个中心向四周膨胀的 B．宇宙中各星系之间的距离保持稳定不变 C．宇宙每个星系中都含有数量巨大的恒星 D．结构层次由大到小为：银河系→宇宙→太阳系→地月系 【答案】C 【解答】解：A．宇宙不存在中心，从宇宙中的任何点都能看到几乎所有的天体都在远离该点而去，故A错误。 B．宇宙各星系间的距离都在扩大，故B错误。 C．宇宙由若干千亿星系组成，每个星系中都含有数量巨大的恒星和行星，故C正确。 D．宇宙的结构层次由大到小是宇宙→银河系→太阳系→地月系，故D错误。 故选：C。 6．2022年10月，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”取得重大发现，该星系比银河系大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．热大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，且温度相应下降 B．光年作为时间单位，可以衡量银河系的直径 C．宇宙的结构层次是：太阳系→银河系→河外星系→宇宙 D．我们所处的银河系就是宇宙的中心 【答案】A 【解答】解：A、热大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，且温度相应下降，故A正确； B、光年作为距离的单位，可以衡量银河系的直径，故B错误； C、宇宙是由众多的星系组成的，银河系是其中一个星系；而银河系中有包含了很多类似于太阳系的恒星系；太阳系是由位于中心的太阳及围绕太阳转动的八大行星组成的系统，故C错误； D、“地心说”宇宙体系在科学发展史上的作用是打破了天圆地方的宇宙观，”日心说“否定了地球是宇宙中心的说法，故D错误。 故选：A。 7．如图所示为我们熟悉的北斗七星10万年前、现在和10万年后的演变图，看了演变图后，我们可以得到的启示为（　　） A．它们离地球太远了 B．它们是会运动的行星 C．恒星也在运动 D．它们是属于银河系的恒星 【答案】C 【解答】解：北斗七星都是恒星。如图是我们熟悉的北斗七星10万年前、现在和10万年后的演变，说明恒星也在运动，它们不会变成小熊座，北斗七星的演变与距离地球的远近无关。故C正确，ABD错误。 故选：C。 8．战国时期的甘德在其著作《岁星经》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 【解答】解：根据材料，小赤星依附在木星近旁，小赤星与木星构成了一个行星系统，与地月系级别相同，A正确，BCD错误。 故选：A。 9．读下边的恒星质量与其寿命关系图，回答下列问题。 （1）恒星的寿命取决于它的 　 　 。 （2）描述恒星的质量与它的寿命的一般关系：　 　 。 （3）若某恒星的质量为太阳的1.5倍，根据图分析它的寿命约为 　 　 年。 【答案】（1）质量； （2）质量越大的恒星寿命越短； （3）50亿。 【解答】解：（1）恒星的寿命取决于其质量。恒星的质量越大，中心的温度就越高，压力就越大，核聚变就越剧烈，氢就越快消耗完，恒星的寿命就越短。 （2）由图可知，恒星的寿命取决于其质量。分析原因，恒星的质量越大，中心的温度就越高，压力就越大，核聚变就越剧烈，氢就越快消耗完，恒星的寿命就越短，因此质量越大的恒星寿命越短； （3）由图看出，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，则知恒星的质量越大，寿命越短，某恒星的质量为太阳的1.5倍，它的寿命约为50亿。 故答案为：（1）质量； （2）质量越大的恒星寿命越短； （3）50亿。 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.3 人类对宇宙的探索 内 容 导 航 题型1 地心说和日心说 题型2 人类对宇宙的探索历史 题型3 太阳系的形成 题型4 哈勃定律 题型5 大爆炸宇宙论 题型6 银河系和河外星系 题型7 恒星的演化 考 点 演 练 题型1 地心说和日心说 解｜题｜知｜识 1.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绕地球运转，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。 2.哥白尼的“日心说”认为太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳做圆周运动的，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。 【典例1】2024年12月8日迎来了2024年度一个行星观测的重要天象——木星冲日，即太阳、地球和木星排成一条直线（如图是木星冲日的示意图）。下列有关木星和太阳的说法正确的是（　　） A．木星是离地球最近的一颗行星 B．“日心说”中关于宇宙以太阳为中心的说法是正确的 C．人们平时看到的太阳圆面是太阳的光球层 D．地球上所有的人都能在同一时间观察到木星冲日 【变式1】人类对宇宙的探索和认识在不断发展中，下列有关说法正确的是（　　） A．从地心说到日心说的发展过程中，金星的位相变化是一个很好的证据 B．课本气球充气实验很好证明了宇宙在不断膨胀，膨胀没有中心 C．宇宙大爆炸理论完美解释了宇宙的起源，是一个被证实的理论 D．恒星寿命长短取决于它质量大小，质量越小，寿命越短 【变式2】科学的进步离不开科学家的探索，以下科学家与其贡献相对应的是（　　） A．魏尔肖——地心说 B．托勒密——大陆漂移学说 C．魏格纳——细胞学说 D．屠呦呦——青蒿素 【变式3】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。下图是托勒密的“地心说”模型和哥白尼的“日心说”模型，根据现在人类对宇宙的认识，下列“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 A．①②③④ B．①② C．②③ D．①②④ 题型2 人类对宇宙的探索历史 解｜题｜知｜识 （1）分子动理论认为：物质由分子构成，分子不停地做无规则运动，分子间有引力和斥力； （2）物质由分子构成，分子是保持物质原来性质不变的最小微粒，它还可以再分，只是如果再分，就不是原来的物质了； （3）太阳是太阳系的中心，而不是宇宙的中心． 【典例1】阅读下列关于天文现象的资料，回答下面小题。 2024年5月3日，国家空间天气监测预警中心发布消息，北京时间10时22分，太阳爆发了一次强耀斑活动，我国部分地区的短波通信与导航信号出现短暂异常。该事件再次引发了公众对太阳活动及其影响的关注。一年后的2025年9月7日晚上，在我国境内观测到了一次完整的月全食。天文学家指出，人类栖居于地球，人类生活与宇宙现象紧密相连，探索宇宙是为了让我们更好地理解并守护自己的家园。 下列关于宇宙中各天体系统的包含关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式1】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．现在有很多证据证明宇宙是无边、膨胀的，所有星系都在离我们远去，且距离越远退行速度越慢 【变式2】下列“宇宙层次结构”概念图，正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式3】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。 材料四：1948年，伽莫夫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。该理论是目前被广为接受的宇宙起源学说。 （1）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”）。 （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 题型3 太阳系的形成 【典例1】太阳系八大行星中，与地球相临的两颗行星是　 　 和　 　 ；体积最大的是　 ；有光环的是　 　 和　 　 ；离太阳最远的是　 　 。 【变式1】读木星和哈雷彗星运行模式图，回答下列问题。 （1）当哈雷彗星绕太阳运动时，彗星中的冰物质受到阳光照射变成气态物质，气态物质被　 　 “吹拂”，形成慧尾。图中A、B、C三点中的　 　 点时，彗尾最长； （2）木星绕太阳运行轨道是　 　 （选填“圆形”或“椭圆形”），木星轨道以内还有　 　 颗行星。 【变式2】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 题型4 哈勃定律 【典例1】星系的运动特点不包括（　　） A．所有的星系都在离我们远去 B．星系离我们越远，它的退行速度越快 C．宇宙中的星系都以地球为中心向外运动 D．星系间的距离在不断扩大 【变式1】现代宇宙论最重要的证据是（　　） A．霍金提出的黑洞理论 B．所有的星系都在远离我们而去，星系离我们越远，它的退行速度越快 C．古代“上帝”创造的宇宙以及其中的万物 D．气球充气后不断膨胀，气球上各个小圆点间的距离不断变大 【变式2】（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5 大爆炸宇宙论 解｜题｜知｜识 大爆炸宇宙论认为，大约 137 亿年前，我们所处的宇宙被挤压在一个“原始火球”中，那时的宇宙极小、极热，又有极大的密度，宇宙就是在这个大火球的爆炸中诞生的。大爆炸后，宇宙迅速膨胀，现在的宇宙比 100 亿年前增大了100 多亿倍，爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今，并仍将延续下去。 宇宙大爆炸模型 【典例1】下列关于宇宙的认识正确的是（　　） A．银河系是宇宙的中心 B．地球等行星源自太阳的大爆炸 C．宇宙是不断膨胀和演化的 D．质量越大的恒星寿命越长 【变式1】我们利用如图的气球做了关于星系运动特点的模拟实验，以下各实验步骤所描述的星系运动特点中，错误的是（　　） A．在气球表面画上的这些小圆，是模拟宇宙中的星系 B．给气球充气，使气球不断地胀大，是模拟宇宙的膨胀 C．观察气球胀大过程中各圆点间距离的变化感知星系运动 D．气球胀大时，对甲圆点而言，乙圆点的分离速度比丙快一些 【变式2】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．天体系统层次从小到大依次为：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 【变式3】我们利用气球做了星系运动特点的模拟实验（如图所示），下列有关该实验的描述错误的是（　　） A．气球表面的圆点模拟的是宇宙中的星系 B．给气球充气，使气球不断地胀大来模拟宇宙的膨胀 C．气球胀大过程中各圆点间的距离变化模拟星系的运动特点 D．宇宙的膨胀像气球一样有一个固定的中心 题型6 银河系和河外星系 解｜题｜知｜识 1、银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个庞大的天体系统。在银河系中，像太阳这样的恒星有几千亿颗。 2、人们观测到的类似于银河系的天体系统，就有千亿个左右，这些天体系统被称为河外星系。 3、所有的星系构成了宇宙。 【典例1】2023年5月23日，杭州的夜空中上演了“金星伴月”的天象，以下说法错误的是（　　） A．金星与月球同属于太阳系 B．金星比月球体积要小 C．我们可以看到“金星伴月”是因为金星和月球都反射了太阳光 D．金星上看太阳是西升东落，可推测出金星自转的方向是自东向西 【变式1】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 【变式2】读天体系统示意图，完成下列各题。 （1）人类发射的探测器可以到达火星表面，表明人造天体已经能够离开的天体系统是图中的 　　 。 （2）图中A为 　 ，小行星所属的天体系统是 　　 图。河外星系的级别与 　　 图相同（填字母）。 【变式3】某科学兴趣小组的同学在学习现代宇宙理论后，采用橡皮筋模拟星系运动的特点。 步骤一：用红墨水在浅色橡皮筋上依次点上等距离的三个点A、B、C，如图甲所示，量出AB和BC间的距离，L1＝L2＝a； 步骤二：固定住橡皮筋的A端，拉住另一端使橡皮筋伸长（弹性限度内均匀伸长），如图乙所示，量出此时AB和BC间的距离为L′1＝L′2＝b。 （1）在实验中，B点和C点的移动速度可以用移动距离与移动时间（t）之比进行计算，若B点的移动速度表示为则C点的移动速度可以表示为　 　 。 （2）该实验可以模拟星系移动的特点，即距离越远的星系，远离的速度越　 　 。 （3）哈勃通过研究发现星系的退行速度和与它们到地球的距离成正比，这一现象说明宇宙正在　 　 题型7 恒星的演化 【典例1】恒星的寿命是指恒星从形成到灭亡所经历的时间，这取决于多种因素，质量是影响寿命的主要因素。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 C．织女星 D．牛郎星 【变式1】下列关于恒星演化的叙述，不正确的是（　　） A．星云团中的气体和尘埃不断紧缩至开始发光时，一颗新的恒星就诞生了 B．当太阳中心的燃料消耗殆尽时，它就会膨胀变成红巨星 C．几颗红超巨星紧缩在一起时，形成了黑洞 D．红超巨星可能爆发成为超新星 【变式2】查阅资料是我们学习和科研活动的重要环节。为推测太阳这颗星球今后的演变发展，科学小组应查询的资料是（　　） A．地球的诞生与发展 B．恒星的诞生与发展 C．月球的诞生与发展 D．木星的诞生与发展 【变式3】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 过 关 验 收 1．人们对天体运动的认识有“地心说”和“日心说”，下列叙述中正确的是（　　） A．太阳东升西落的事实，说明“地心说”是正确的 B．“日心说”否定了“地心说”是科学的否定，因此“日心说”是完美的学说 C．“日心说”是人类认识自然过程中的又一进步，但也存在一定的缺陷 D．以上说法均不正确 2．创立日心说的天文学家是（　　） A．伽利略 B．哈雷 C．哥白尼 D．布鲁诺 3．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。托勒密提出了“地心说”模型，哥白尼提出了“日心说”模型。在认识的发展过程中，旧模型也有可取之处，新模型也有不足之处。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地球不是宇宙中心，是一颗行星 ②太阳是宇宙的中心 ③地球绕太阳做匀速圆周运动 4．北京时间2025年10月31日，神舟二十一号载人飞船将航天员成功送入中国空间站，当航天员在太空回望地球时，能看到（　　） A．能辨别方向的经纬网 B．倾斜的地轴 C．地球绕月球公转 D．昼夜半球的分界线 5．通过学习我们对宇宙有了一定的认知，下列有关说法正确的是（　　） A．宇宙是从一个中心向四周膨胀的 B．宇宙中各星系之间的距离保持稳定不变 C．宇宙每个星系中都含有数量巨大的恒星 D．结构层次由大到小为：银河系→宇宙→太阳系→地月系 6．2022年10月，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”取得重大发现，该星系比银河系大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．热大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，且温度相应下降 B．光年作为时间单位，可以衡量银河系的直径 C．宇宙的结构层次是：太阳系→银河系→河外星系→宇宙 D．我们所处的银河系就是宇宙的中心 7．如图所示为我们熟悉的北斗七星10万年前、现在和10万年后的演变图，看了演变图后，我们可以得到的启示为（　　） A．它们离地球太远了 B．它们是会运动的行星 C．恒星也在运动 D．它们是属于银河系的恒星 8．战国时期的甘德在其著作《岁星经》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 9．读下边的恒星质量与其寿命关系图，回答下列问题。 （1）恒星的寿命取决于它的 　 　 。 （2）描述恒星的质量与它的寿命的一般关系：　 　 。 （3）若某恒星的质量为太阳的1.5倍，根据图分析它的寿命约为 　 　 年。 学科网（北京）股份有限公司 $