3.3 人类对宇宙的探索（举一反三·讲义）科学新教材浙教版七年级上册

3.3 人类对宇宙的探索 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳）+课后作业（9基础6强化题）】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 宇宙学说】 一、从地心说到日心说 盖天说 地心说 日心说 时间 战国早期 公元2世纪 16世纪 人物 — 托勒密 哥白尼 主要内容 天圆如张盖，地方如棋盘 地球处于宇宙中心，静止不动，太阳、月球、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 太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳做圆周运动的 评价 摆脱了神话的影响，但远没有揭示宇宙的本质 得到教廷的竭力支持，不仅成了禁锢人们思想的工具，而且也阻碍了天文学的发展 挑战了“地心说”，使神权统治的根基产生了动摇 【拓展】1.人们观察太阳的运动时，选择地球作为参照物，人和地球是同步转动的，因此会感觉大地是静止不动的，而太阳自东向西运动，所以人们会感觉太阳从东边升起，西边落下。 2.从现代天文学来看，日心说也是错误的，太阳并非宇宙的中心。太阳属于太阳系，太阳系属于银河系，而太阳系、银河系都并非宇宙的中心。 二、现代宇宙学说 【拓展】1.星系运动模型 在气球表面画上小圆点建立星系运动模型。实验表明在气球胀大过程中，对任何一个小圆点而言，其他的小圆点都在不断地离它远去。 2.对于每一个星系来说，其他所有的星系都在远离它而去，所以宇宙的膨胀是没有中心的膨胀；距离越远的星系，退行速度越快，即原先紧邻的星系分离的速度比遥远的星系分离的速度慢，宇宙在加速膨胀。 【例1】(2026宁波东海实验学校期末)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。选项中有关“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地球自转并绕太阳公转 ④太阳系其他行星也自转并绕太阳公转 A.①④ B.①② C.③④ D.②③ 【答案】B 【解析】宇宙正在不断膨胀，没有中心，①错误；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，②错误。 【变式1-1】 2022年，詹姆斯・韦布空间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NGC7469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】地月系是由行星地球和其卫星月球组成的，地月系属于太阳系；太阳系结构大小远小于飞马座螺旋星系NGC7469；银河系的直径约为10万光年，飞马座螺旋星系NGC7469的直径约为9万光年，所以在结构层次上与飞马座螺旋星系NGC7469相当的是银河系；总星系是包含银河系､飞马座螺旋星系NGC7469等星系在内的所有星系的总称，其结构远大于飞马座螺旋星系NGC7469。C正确，ABD错误，故选C。 【变式1-2】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地膨胀中，大多数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)_________。 A. B. C. D. 【答案】（1）宇宙大爆炸理论 （2） A 【解析】(1)目前被人们广泛接受的宇宙起源学说是宇宙大爆炸理论。(2)科学家观察发现，宇宙处于不断地膨胀中，大多数星系都在远离我们而去，离我们越远的星系，其退行速度越快。选项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，A正确。 【知识点2 银河系和河外星系】 一、银河系和河外星系 1.银河系是由众多恒星和星际物质组成的一个巨大星系。在银河系中，像太阳这样的恒星有几千亿颗。 2.银河系的形状：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。太阳系位于银河系的一条旋臂上。 3.银河系的直径约1.0×10⁵光年(天文学上常用“光年”来表示各天体之间的距离。光在一年中走过的路程为1光年，约为94 607亿千米)，太阳与银河系中心的距离约2.7×10⁴光年。 4.目前，人们能观测到的类似银河系的天体系统，就有上千亿个，这些天体系统被称为河外星系。 5.天体系统的层级 【拓展】 天体系统 组成 地月系 地球和月球 太阳系 太阳、行星及小行星、彗星、流星体、卫星 银河系 太阳系和其他恒星系统组成 河外星系 银河系之外与银河系类似的天体系统 总星系 银河系与河外星系 二、恒星 1.恒星的构成：恒星是在相对小的体积内积聚大量的气体而构成的。 2.恒星的形成和演化 3.恒星的寿命与质量的关系：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。 【拓展】人的寿命与恒星的寿命相比是非常短暂的，我们是如何对恒星的寿命进行研究的？ 假如有一种生物只有一天寿命，发现在它的一生中人类模样几乎不变，但是可以看到不同年龄阶段人的模样。科学家通过天文观测，可以看到不同年龄阶段的恒星模样，从而描绘出恒星一生的演变过程。 4.恒星演化的历程 (1)太阳的演化历程： (2)质量小于0.8太阳质量的恒星会因自然的原因死亡。 (3)质量介于1～8倍太阳质量的恒星演化历程一般与太阳相似。 (4)质量是太阳质量10～20倍的大质量恒星： 【图示】2019年，人类首次拍摄到的黑洞照片。 【例2】下列天体系统中不包含地球的是（ ） A.总星系 B.河外星系 C.银河系 D.太阳系 【答案】B 【解析】地球和月球构成地月系；地球与其他围绕太阳公转的行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等共同组成太阳系；太阳又和其他恒星以及各种各样的天体组成了银河系；银河系和数以亿计的星系合起来叫作总星系。河外星系是同银河系类似的天体系统，地球和太阳不包含在河外星系中，故B选项符合题意。 【变式2-1】(2025绍兴新昌月考)中外科学家共同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条旋臂的旋涡星系。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.从俯视角度看，银河系像一个大旋涡 【答案】D 【解析】根据所学知识及读图分析可知，银河系并不是以太阳为中心的天体系统；宇宙没有中心；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；从俯视角度看，银河系像一个大旋涡，四条旋臂从中间伸出。 【变式2-2】(2025舟山中考一模)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，推测四颗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 约2.14 天狼B星 约1.05 织女星 约2.15 牛郎星 约1.79 A.天狼A星 B.天狼B星 C.织女星 D.牛郎星 【答案】B 【解析】读图可知，恒星的质量越大，其寿命越短。四颗恒星中，天狼B星的质量最小，寿命最长，故选B。 模块三 课后作业 基础巩固 1.(2025杭州锦绣育才中学期中)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 【答案】C 【解析】“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；“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；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；目前人类还没有探索到宇宙的边界，对宇宙的认识还不全面，并非近乎完美，D错误。 2.关于宇宙大爆炸，下列说法错误的是（ ） A.大爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今，并将延续下去 B.大爆炸宇宙模型认为，“奇点”的温度极高､密度极大 C.“奇点”的爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降 D.宇宙诞生于距今约138年前的一次“奇点”大爆炸 【答案】D 【解析】宇宙大爆炸理论认为宇宙形成于“奇点”的大爆炸，该“奇点”密度极大､温度极高，爆炸后宇宙温度逐渐下降，宇宙空间处处膨胀，且该膨胀一直延续至今并将持续下去，ABC说法正确；宇宙大爆炸理论认为宇宙诞生于约138亿年前的一次大爆炸，D说法错误，故选D。 3.现代宇宙学说最重要的证据是（ ） A.霍金提出的黑洞蒸发理论 B.大多数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 【解析】霍金提出的黑洞蒸发理论不是现代宇宙学说最重要的证据；大多数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学说最重要的证据，故选B。 4.星系的运动特点不包括（ ） A.大多数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 【解析】根据宇宙膨胀理论，大多数星系都在离我们远去；星系离我们越远，它的退行速度越快；地球是地月系的核心，并非所有星系都以地球为中心向外运动；宇宙在不断膨胀，星系间的距离在不断扩大。 5.(2025宁波鄞州一模)科学家发现一颗名为开普勒-62e的潜在宜居行星。如图所示为该行星与其绕转的恒星所组成的天体系统，该天体系统相当于宇宙结构层次中的（ ） A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系 【答案】B 【解析】图示是行星围绕恒星公转，组成恒星系统，类似于太阳系，B正确。 6.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】宇宙包含了河外星系和银河系，银河系包含了太阳系，太阳系包含了地月系。所以表中能正确表示地月系､太阳系､银河系､宇宙等天体系统关系的是B。 7.(2025浙江模拟)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 【解析】太阳属于恒星，为推测太阳今后的演变发展，应查询的资料是“恒星的诞生与发展”。 8.(2025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.天体系统的结构层次是宇宙￫银河系￫河外星系￫太阳系 【答案】C 【解析】银河系是一个中间厚､边缘薄的旋涡星系，从侧面看，银河系呈扁圆盘状，A错误；光年不是时间单位，而是一个长度单位，B错误；夜晚看到的星星并不都是恒星，还有行星，C正确；天体系统的结构层次是宇宙￫银河系和河外星系￫太阳系￫地月系，D错误。 9.(2025台州玉环期末)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，正围绕一颗白矮星运转，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。太阳的演化历程：最初由原始星云在引力作用下收缩形成主序星，主序星是太阳目前所处的阶段，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，此时太阳的体积会急剧膨胀，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(质量远大于太阳)在演化末期的产物。红超巨星也是大质量恒星演化过程中的一个阶段，太阳质量较小，不会经历红超巨星阶段。综上，太阳的演化过程是原始星云￫主序星￫红巨星￫白矮星，故选C。 强化提升 10.(2025湖州长兴模拟)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，乙圆点的远离速度比丙圆点快一些 【答案】D 【解析】用气球做关于星系运动特点的模拟实验，充气时气球不断胀大，圆点之间，距离越远，其远离速度越快。对甲圆点而言，乙圆点的远离速度小于丙圆点，D错误。 11.(2025宁波慈溪模拟)宇宙大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于约138亿年前的一次大爆炸。除开始的瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的。20世纪末，科学家发现宇宙正在加速膨胀。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（ ） 【答案】C 【解析】图像中的纵坐标宇宙半径R可以看作是星球发生的位移x因而其切线的斜率就是宇宙半径增加的快慢程度。由题意，宇宙加速膨胀，其半径增加的速度越来越大，故选C。 12.(2025温州乐清期末)回顾2024年的天文圈，发生了许多事件，如流星雨､紫金山—阿特拉斯彗星､ZS7星系黑洞合并､太阳活动进一步加强等。宇宙中的天体都经历诞生､成长､成熟到衰老､死亡的演化过程。如图是ZS7星系黑洞合并的模拟照片，在演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是 A.恒星 B.行星 C.卫星 D.彗星 【答案】A 【解析】根据所学知识可知，大质量恒星会在演化的最后阶段形成黑洞或中子星。 13.(2025杭州萧山模拟)科幻电影《流浪地球》讲述的是太阳因某种原因快速老化，体积膨胀，将逐渐吞没邻近星球，所以政府计划采取措施推动地球走向新家园。 (1)假设太阳逐渐膨胀，最先被吞没的行星会是_______。 (2)“计划”的第一步是在地球赤道附近建造多台巨大的发动机，产生和地球自转方向相反的推力，使地球停止自转。该推力的方向为____________。 (3)若地球最后到达离太阳最近的恒星附近。该恒星可能位于________(选填“地月系”“太阳系”或“银河系”)。 【答案】（1）水星 （2）自东向西 （3） 银河系 【解析】(1)太阳系的八大行星按照离太阳的距离从近到远排列依次是水星､金星､地球､火星､木星､土星､天王星和海王星；假设太阳逐渐膨胀，最先被吞没的行星会是距离太阳最近的水星。(2)“计划”的第一步是在地球赤道附近建造多台巨大的发动机，产生和地球自转方向相反的推力，使地球停止自转。该推力的方向为自东向西，因为地球的自转方向为自西向东。(3)银河系是一个巨大的星系，拥有数以百亿计的恒星；若地球最后到达离太阳最近的恒星附近，该恒星可能位于银河系。 14.人类对宇宙的认识经历了漫长的探索，如图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，则下列对日､地､金三者大致位置关系的描述中，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，正确的是__________(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・赫歇尔的银河系模型，同学们做出如下评价。 同学1：哥白尼的日心说模型得到了大量证据支持，因此是正确的理论。 同学2：威廉・赫歇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。 你如何看待这两位同学的评价，并说明理由。 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】（1）B （2） AC （3） 任何科学理论都不能简单地归结为正确或错误的，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，两个模型都能解释当时诸多观测到的现象，具有一定价值，其缺陷会随科技的发展被修正､完善。 【解析】(1)金星､地球和太阳的相对位置在不断变化，导致从地球上看到的金星被太阳照亮的部分有时多些有时少些。当在地球上看到的金星如图甲，即金星右半边为明亮，左半边为阴影时，此时金星处在日地连线的左边，如B选项所示。(2)根据图中沙普利的银河系模型可知，银河系的中心不是太阳系，而太阳系的中心是太阳，即银河系的中心不是太阳，A正确；沙普利提出银河系就是整个宇宙，即银河系的中心就是宇宙的中心，B错误；沙普利对银河系形状的描述一直沿用至今，所以C正确。(3)哥白尼和威廉・赫歇尔的模型在当时都能解释一部分天文现象，都有一定的价值，但随着时间的推移，也逐渐暴露出其局限性，所以任何科学理论都不能简单地归结为正确或错误的，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。 15.阅读短文，回答问题。 当一列火车迎面驶来时，我们听到的汽笛声调会升高(即声波的频率升高)；当它离我们远去时，汽笛声调会降低(即声波的频率降低)，这一现象叫多普勒效应。光同样可以产生多普勒效应，当一个光源靠近我们或离我们远去时，我们观测到它发出的光的频率也会发生变化，变化的规律与声音发生多普勒效应的规律相同。 20世纪天文学家哈勃观察到，几乎所有远处星系发出光的频率都向红光方向偏移，即“红移”，这一现象说明，星系在远离我们而去。哈勃研究了20多个距离已知的星系，绘制出它们退行的速度与它们离我们距离的图像，如下图所示，并据此，得出它们退行的速度与它们离我们的距离的关系——哈勃定律。 为解释哈勃定律，科学家们提出宇宙大爆炸理论，认为宇宙是从一个大爆炸的“奇点”开始形成的，大爆炸后各星系以不同的速度向外匀速运动，远离我们而去。 (1)鸣笛的火车远离我们而去，我们听到汽笛声的频率_______(选填“升高”“不变”或“降低”)。 (2)天文学家哈勃观察到，几乎所有远处星系发出的光的频率都向_______(选填“红光”或“紫光”)方向偏移。 (3)由文中“红移”现象推知，紫光的频率_______(选填“大于”“等于”或“小于”)红光的频率。 (4)根据短文可知，哈勃定律的内容是_________。 A.大多数星系都在靠近我们而来 B.大多数星系都在远离我们而去 C.大多数星系都做匀速直线运动 D.星系的退行速度正比于它们离我们的距离 (5)根据哈勃的观察和宇宙大爆炸理论，关于短文图像中四个星系，下列说法正确的是_________。 A.四个星系的退行速度相同 B.长蛇座星系的退行速度不断变大 C.长蛇座星系的退行速度最大 D.室女座星系的退行速度最大 【答案】（1）降低 （2） 红光 （3）大于 （4）D （5）C 【解析】(1)根据短文内容可知，当一列火车迎面驶来时，我们听到的汽笛声调会升高(即声波的频率升高)；当它离我们远去时，声调降低(即声波的频率降低)。(2)天文学家哈勃观察到，几乎所有远处星系发出的光的频率都向红光方向偏移。(3)“红移”现象说明星系的光谱正在变长，频率在减小，即向长波方向偏移，由此推知红光的波长大于紫光的波长，红光的频率小于紫光的频率。(4)根据短文可知，哈勃定律的内容是星系的退行速度正比于它们离我们的距离，故选D。(5)图像中的四个星系，退行速度各不相同，但每个星系的退行速度都是一定的，其中长蛇座星系的退行速度最大，故C正确。 第 1 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.3 人类对宇宙的探索 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳）+课后作业（9基础6强化题）】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 宇宙学说】 一、从地心说到日心说 盖天说 地心说 日心说 时间 战国早期 公元2世纪 16世纪 人物 — 托勒密 哥白尼 主要内容 天圆如张盖，地方如棋盘 地球处于宇宙中心，静止不动，太阳、月球、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 太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳做圆周运动的 评价 摆脱了神话的影响，但远没有揭示宇宙的本质 得到教廷的竭力支持，不仅成了禁锢人们思想的工具，而且也阻碍了天文学的发展 挑战了“地心说”，使神权统治的根基产生了动摇 【拓展】1.人们观察太阳的运动时，选择地球作为参照物，人和地球是同步转动的，因此会感觉大地是静止不动的，而太阳自东向西运动，所以人们会感觉太阳从东边升起，西边落下。 2.从现代天文学来看，日心说也是错误的，太阳并非宇宙的中心。太阳属于太阳系，太阳系属于银河系，而太阳系、银河系都并非宇宙的中心。 二、现代宇宙学说 【拓展】1.星系运动模型 在气球表面画上小圆点建立星系运动模型。实验表明在气球胀大过程中，对任何一个小圆点而言，其他的小圆点都在不断地离它远去。 2.对于每一个星系来说，其他所有的星系都在远离它而去，所以宇宙的膨胀是没有中心的膨胀；距离越远的星系，退行速度越快，即原先紧邻的星系分离的速度比遥远的星系分离的速度慢，宇宙在加速膨胀。 【例1】(2026宁波东海实验学校期末)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。选项中有关“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地球自转并绕太阳公转 ④太阳系其他行星也自转并绕太阳公转 A.①④ B.①② C.③④ D.②③ 【变式1-1】 2022年，詹姆斯・韦布空间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NGC7469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 【变式1-2】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地膨胀中，大多数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)_________。 A. B. C. D. 【知识点2 银河系和河外星系】 一、银河系和河外星系 1.银河系是由众多恒星和星际物质组成的一个巨大星系。在银河系中，像太阳这样的恒星有几千亿颗。 2.银河系的形状：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。太阳系位于银河系的一条旋臂上。 3.银河系的直径约1.0×10⁵光年(天文学上常用“光年”来表示各天体之间的距离。光在一年中走过的路程为1光年，约为94 607亿千米)，太阳与银河系中心的距离约2.7×10⁴光年。 4.目前，人们能观测到的类似银河系的天体系统，就有上千亿个，这些天体系统被称为河外星系。 5.天体系统的层级 【拓展】 天体系统 组成 地月系 地球和月球 太阳系 太阳、行星及小行星、彗星、流星体、卫星 银河系 太阳系和其他恒星系统组成 河外星系 银河系之外与银河系类似的天体系统 总星系 银河系与河外星系 二、恒星 1.恒星的构成：恒星是在相对小的体积内积聚大量的气体而构成的。 2.恒星的形成和演化 3.恒星的寿命与质量的关系：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。 【拓展】人的寿命与恒星的寿命相比是非常短暂的，我们是如何对恒星的寿命进行研究的？ 假如有一种生物只有一天寿命，发现在它的一生中人类模样几乎不变，但是可以看到不同年龄阶段人的模样。科学家通过天文观测，可以看到不同年龄阶段的恒星模样，从而描绘出恒星一生的演变过程。 4.恒星演化的历程 (1)太阳的演化历程： (2)质量小于0.8太阳质量的恒星会因自然的原因死亡。 (3)质量介于1～8倍太阳质量的恒星演化历程一般与太阳相似。 (4)质量是太阳质量10～20倍的大质量恒星： 【图示】2019年，人类首次拍摄到的黑洞照片。 【例2】下列天体系统中不包含地球的是（ ） A.总星系 B.河外星系 C.银河系 D.太阳系 【变式2-1】(2025绍兴新昌月考)中外科学家共同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条旋臂的旋涡星系。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.从俯视角度看，银河系像一个大旋涡 【变式2-2】(2025舟山中考一模)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，推测四颗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 约2.14 天狼B星 约1.05 织女星 约2.15 牛郎星 约1.79 A.天狼A星 B.天狼B星 C.织女星 D.牛郎星 模块三 课后作业 基础巩固 1.(2025杭州锦绣育才中学期中)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 2.关于宇宙大爆炸，下列说法错误的是（ ） A.大爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今，并将延续下去 B.大爆炸宇宙模型认为，“奇点”的温度极高､密度极大 C.“奇点”的爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降 D.宇宙诞生于距今约138年前的一次“奇点”大爆炸 3.现代宇宙学说最重要的证据是（ ） A.霍金提出的黑洞蒸发理论 B.大多数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 4.星系的运动特点不包括（ ） A.大多数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 5.(2025宁波鄞州一模)科学家发现一颗名为开普勒-62e的潜在宜居行星。如图所示为该行星与其绕转的恒星所组成的天体系统，该天体系统相当于宇宙结构层次中的（ ） A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系 6.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 7.(2025浙江模拟)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 8.(2025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.天体系统的结构层次是宇宙￫银河系￫河外星系￫太阳系 9.(2025台州玉环期末)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，正围绕一颗白矮星运转，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 强化提升 10.(2025湖州长兴模拟)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，乙圆点的远离速度比丙圆点快一些 11.(2025宁波慈溪模拟)宇宙大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于约138亿年前的一次大爆炸。除开始的瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的。20世纪末，科学家发现宇宙正在加速膨胀。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（ ） 12.(2025温州乐清期末)回顾2024年的天文圈，发生了许多事件，如流星雨､紫金山—阿特拉斯彗星､ZS7星系黑洞合并､太阳活动进一步加强等。宇宙中的天体都经历诞生､成长､成熟到衰老､死亡的演化过程。如图是ZS7星系黑洞合并的模拟照片，在演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是 A.恒星 B.行星 C.卫星 D.彗星 13.(2025杭州萧山模拟)科幻电影《流浪地球》讲述的是太阳因某种原因快速老化，体积膨胀，将逐渐吞没邻近星球，所以政府计划采取措施推动地球走向新家园。 (1)假设太阳逐渐膨胀，最先被吞没的行星会是_______。 (2)“计划”的第一步是在地球赤道附近建造多台巨大的发动机，产生和地球自转方向相反的推力，使地球停止自转。该推力的方向为____________。 (3)若地球最后到达离太阳最近的恒星附近。该恒星可能位于________(选填“地月系”“太阳系”或“银河系”)。 14.人类对宇宙的认识经历了漫长的探索，如图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，则下列对日､地､金三者大致位置关系的描述中，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，正确的是__________(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・赫歇尔的银河系模型，同学们做出如下评价。 同学1：哥白尼的日心说模型得到了大量证据支持，因此是正确的理论。 同学2：威廉・赫歇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。 你如何看待这两位同学的评价，并说明理由。 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 15.阅读短文，回答问题。 当一列火车迎面驶来时，我们听到的汽笛声调会升高(即声波的频率升高)；当它离我们远去时，汽笛声调会降低(即声波的频率降低)，这一现象叫多普勒效应。光同样可以产生多普勒效应，当一个光源靠近我们或离我们远去时，我们观测到它发出的光的频率也会发生变化，变化的规律与声音发生多普勒效应的规律相同。 20世纪天文学家哈勃观察到，几乎所有远处星系发出光的频率都向红光方向偏移，即“红移”，这一现象说明，星系在远离我们而去。哈勃研究了20多个距离已知的星系，绘制出它们退行的速度与它们离我们距离的图像，如下图所示，并据此，得出它们退行的速度与它们离我们的距离的关系——哈勃定律。 为解释哈勃定律，科学家们提出宇宙大爆炸理论，认为宇宙是从一个大爆炸的“奇点”开始形成的，大爆炸后各星系以不同的速度向外匀速运动，远离我们而去。 (1)鸣笛的火车远离我们而去，我们听到汽笛声的频率_______(选填“升高”“不变”或“降低”)。 (2)天文学家哈勃观察到，几乎所有远处星系发出的光的频率都向_______(选填“红光”或“紫光”)方向偏移。 (3)由文中“红移”现象推知，紫光的频率_______(选填“大于”“等于”或“小于”)红光的频率。 (4)根据短文可知，哈勃定律的内容是_________。 A.大多数星系都在靠近我们而来 B.大多数星系都在远离我们而去 C.大多数星系都做匀速直线运动 D.星系的退行速度正比于它们离我们的距离 (5)根据哈勃的观察和宇宙大爆炸理论，关于短文图像中四个星系，下列说法正确的是_________。 A.四个星系的退行速度相同 B.长蛇座星系的退行速度不断变大 C.长蛇座星系的退行速度最大 D.室女座星系的退行速度最大 第 11 页 共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $