3.3人类对宇宙的探索 同步讲义- 2026-2027学年浙教版科学七年级上册

浙教版七上科学第三章 广袤浩瀚的宇宙 3.3人类对宇宙的探索 01 学习目标 1、认识人类探索宇宙的历程：通过史料与资料分析，了解人类对宇宙的认识经历了从古代神话、地心说到日心说，再到现代宇宙观的漫长过程；知道哥白尼、伽利略、牛顿等科学家的主要贡献，体会科学认识是在观察、质疑和修正中不断发展的。 2、掌握观测工具与技术的作用：了解肉眼观测、望远镜、射电望远镜、空间探测器、空间站等观测手段的发展，知道工具和技术的进步大大拓展了人类认识宇宙的视野；能举例说明天文观测技术对发现星系、研究天体运动等的重要作用。 3、理解我国航天探索成就与意义：了解我国在载人航天、探月工程、火星探测、空间站建设、FAST射电望远镜等方面的主要成就，知道宇宙探索对科技进步、资源开发和人类未来发展的重要意义，增强民族自豪感和科学探索兴趣。 4、培养探究能力与科学态度：初步学会收集、整理天文探索资料，能通过阅读、观看影像、制作时间轴等方式呈现人类探索宇宙的历程；能提出简单的天文问题并与同学交流，养成尊重证据、勇于质疑、乐于合作、实事求是的科学态度。 02 思维导图 03 基础知识 ☀知识点一 从地心说到日心说 1．“地心说”宇宙体系学说 (1)创立：公元2世纪，希腊科学家 在总结前人学说的基础上创立了“ ”。 (2)主要内容：地球是一个球体，位于宇宙中心静止不动，太阳和其他天体(如月亮、水星、金星等)都绕着地球转动。 2．“日心说”宇宙体系学说 (1)创立：公元16世纪，波兰天文学家 依据大量精确的观测资料，建立了“ ”。 伽利略对哥白尼学说的发展与传播起到了很大作用，留下了不可磨灭的印记。1609年，伽利咯用自制的望远镜观测天空，为“日心说”提供了新的观测证据。伽利略发现：太阳上有黑子，说明太阳并不完美；围绕着木星的有4颗卫星，说明并非所有天体都在绕地球运行。木星有卫星运转的事实为哥白尼学说提供了强有力的证据。金星的位相变化也说明金星并不是围绕地球公转的。 (2)主要内容：太阳是宇宙的中心，地球和行星绕太阳转动。 ☀知识点二 现代宇宙学说 1．星系运动的特点——哈勃的发现 (1)所有的星系都在 我们而去。 (2)星系离我们越远，它的退行速度越大。V= ，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。 (3)星系间的距离在不断地扩大。 2．大爆炸宇宙论 大爆炸宇宙论认为，大约137亿年前，我们所处的宇宙全部以极高的密度和温度，被挤压在一个“原始火球”中。宇宙就是在这个大火球的爆炸中诞生的。爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今，并仍将延续下去。 是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说。 大爆炸宇宙论的主要依据是现代天文观测中发现的星系运动特点，即宇宙中星系间的距离在不断扩大，说明宇宙正处在不断膨胀之中，如果能将时间倒退，宇宙中的星系就会聚在一起(一点)，所以就认为宇宙起源于这个点，这个点发生大爆炸就诞生了宇宙。 3.星系运动模型的建立：为了帮助我们更好地理解星系是如何运动的，我们可以建立星系运动模型、了解星系运动的特点。 实验步骤 1.准备一只气球，在其表面贴上一些圆形小纸片。小纸片代表星系。 2.在圆形小纸片上用笔做记号，表示星系上的“居民”,记录相邻“星系”的位置和距离。 3.用打气筒持续地向气球充气，使气球不断地胀大(即宇宙膨胀) 4.观察气球在胀大过程中，各个圆形小纸片间距离的变化。这些原先靠得很近的“星系”之间的距离增大了吗? 实验结果：在气球胀大过程中，对气球表面上任何一个圆形小纸片而言，其他的圆形小纸片都在不断地离它而去，离得越远，远离速度越快。各个圆形小纸片(星系)彼此后退，膨胀没有中心。 实验结论：星系在膨胀的宇宙中就好比气球表面的圆形小纸片，在宇宙膨胀的过程中，星系之间都在不断地远离，而且相距越远的星系，远离速度越快。 4.爱因斯坦的相对论对宇宙研究的贡献 (1)1915年，著名科学家爱因斯坦建立了 ，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，遗憾的是这个动态模型并不为当时的人们所重视。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! ☀知识点三 银河系和河外星系 1.星系 (1)含义：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。 (2)分类：天文学家把大多数星系分为三类： 。 2、银河系：银河系由众多恒星和星际物质组成。银河系直径约为10万光年，太阳与银河系的中心相距约为3万光年。银河系的形状，侧视像是一个 、 的 银河系呈 状，俯视像是一个 3、河外星系：银河系外存在着大约千亿个同银河系类似的天体系统，这些天体系统称为河外星系。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，哈勒推断仙女星系一定位于银河系之外。所有的星系构成了广阔无垠的宇宙。 宇宙 其他恒星系 其他行星系 地球 月球 ☀知识点四 恒星 1.研究恒星演化的意义 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，恒星就诞生了。 3.恒星的演化过程 当这颗恒星继续收缩升温，温度超过1×107℃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，恒星就开始稳定下来，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。 4.恒星寿命与质量的关系 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。 5.太阳未来的演变过程 (1)太阳目前的状态(成年阶段) 太阳靠内部的氢核发生核聚变而产生光和热。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。 (2)太阳的未来(晚年阶段) 6.恒星的演化 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。恒星的寿命取决于恒星的质量。 (1)如果恒星的质量介于1～8倍太阳质量，它会演变成 ，最终演变成 ，即体积很小、质量不太小的恒星。 (2)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 ，随后爆发成 ，最终演变成体积极小、密度极大的 。 (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，但科学家能确定它的存在。 7.黑洞的发现 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2.7×10⁴光年之遥。 8.恒星的一生 每一颗恒星都有其诞生、发展和最终死亡的过程，恒星是不会永久存在的，宇宙处于不断地发展变化之中。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。 04 经典例题 ღ题型一 宇宙学说 【例1】宇宙大爆炸理论认为，宇宙始于数十亿年前的一次大爆炸。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的关系如图所示，图中AB 段为直线，BC段为向上弯曲的曲线，则(　　) A．AB 段和BC 段均说明宇宙在匀速膨胀 B．AB 段和BC 段均说明宇宙在加速膨胀 C．AB 段说明宇宙在匀速膨胀，BC 段说明宇宙在加速膨胀 D．AB 段说明宇宙在匀速膨胀，BC 段说明宇宙在减速膨胀 【例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。科学家们发现不同星系的退行速度与它们跟地球距离成正比关系(如图)，其中长蛇座星系与地球的距离是　 　，退行速度是　 　。已知X星系距离地球约50亿光年，请根据推测，在坐标图中标出该星系位置。　 　 【例3】大爆炸宇宙论已经被大多数科学家所接受。如图为大爆炸宇宙模型中宇宙半径、宇宙温度与时间之间的关系，下列相关说法合理的是（　　） A．宇宙由太阳系和银河系构成 B．大爆炸宇宙论是一个科学结论 C．随着宇宙半径的增大，宇宙温度在升高 D．此模型表示宇宙在不断膨胀 ღ题型二 银河系和河外星系 【例1】宇宙的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．流星是由于小型天体闯入地球大气层，与大气摩擦燃烧产生的 D．天体的层次由大到小依次为宇宙→太阳系→银河系→地月系 【例2】图中的大、中、小圆分别表示银河系、太阳系、地月系，其中能正确表示它们之间相互关系的是 (　　) A． B． C． D． 【例3】科学家利用墨子巡天望远镜观测到仙女星系，并测得仙女星系距地球超200万光年。如图为不同层次天体系统的示意图，则仙女星系所属的天体系统为 A．河外星系 B．银河系 C．太阳系 D．地月系 【例4】下列关于宇宙包含关系正确的是（　　）。 A． B． C． D． 【例5】如图所示“天体系统层次示意图”中，在横线上写出序号与其表示的天体系统。 ①—　 　；②—　 　；③—　 　；④—　 　。 ღ题型三 恒星 【例1】2024年9月，天文学家宣布了一个令人惊叹的发现——一颗质量与地球相当的行星，正绕着一颗白矮星运转，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 【例2】电影《流浪地球》上映后引起了一场全民科普热。 （1）影片中太阳急速衰老膨胀，使地球面临被吞没的灭顶之灾，首先它将变为一颗巨大的　 　（选填“红巨星”或“黑洞”）。 （2）假设太阳逐渐膨胀，最先被吞没的行星会是　 　。 （3）太阳是　 　（选填“太阳系”或“银河系”）中唯一的一颗恒星。 【例3】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 【例4】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．太阳大气层由外向内分三层：光球层→色球层→日冕 B．太阳未来的演化过程：主序星→红巨星→白矮星→黑矮星 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 05 强化提升 一、选择题 1．我们利用如图的气球开展了关于星系运动特点的探索活动，下列说法正确的是( ) A．气球表面上贴的圆形小纸片，是模拟宇宙中的行星 B．给气球充气，使气球不断胀大，可证实宇宙的膨胀 C．气球胀大时，各小纸片间距离变化，可帮助理解星系运动 D．气球胀大时，小纸片丙远离甲的速度比乙远离甲的速度小。 2．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 3．下列关于地球所处的宇宙环境的说法，正确的是（　　） A．宇宙自古以来如此，将来也不会发生变化 B．光年是时间单位，可以用来衡量星系间的距离 C．宇宙中各类天体，都有其发生、发展、衰亡的历史 D．由“天圆地方”到“地心说”到“日心说”，说明宇宙的范围在扩大 4．每仰望星空，总让人心生好奇——我们赖以生存的地球，究竟位于宇宙中的哪个位置？下列地球所处天体系统从小到大排列，正确的是(　　) A．地月系→太阳系→银河系→宇宙 B．地月系→太阳系→河外星系→宇宙 C．地月系→太阳系→银河系→河外星系→宇宙 D．地月系→太阳系→河外星系→银河系→宇宙 5．人类对宇宙的认识是建立在相关依据上的。下列事实或现象与结论不符的是(　　) A．太阳演化——太阳→红巨星→超新星→中子星 B．星系之间的距离不断变大——宇宙在不断膨胀 C．太阳系的行星公转的方向与太阳的自转方向一致——太阳系由一块星云演变而来 D．化石——记录着地球的历史 6．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 7．我国“天关”卫星探测到银河系内X射线暗弱爆发，为寻找恒星级黑洞提供新路径。下列关于宇宙相关内容正确的是(　　) A．银河系的中心天体是太阳 B．目前宇宙正处于不断膨胀阶段 C．太阳作为恒星，最终会演化为黑洞 D．宇宙的结构层次：太阳系→银河系→河外星系→宇宙 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 10．在认识世界时，我们经常用各种方法来形象、直观地表示事物或规律。下列关于太阳一生的体积变化规律的图像中最为合理的是（　　） A． B． C． D． 11．一颗恒星的寿命取决于它的质量，其关系如图所示，从图中可以判断（　　） ①质量大的恒星寿命较短；②质量小的恒星寿命较短；③太阳的寿命约为10亿年；④太阳的寿命约为100亿年 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 12．2024年，天文学家发现了一个奇特的宇宙结构叫大环。它是一个由大量星系和星系团构成的环状结构，是有史以来观测到的宇宙中最大的结构。下列关于宇宙的说法，错误的是 (　　) A．银河系是一个旋涡星系，从上往下看，能看到银河系的旋涡结构 B．大环中存在着许多像太阳一样的恒星 C．宇宙大爆炸理论是被人们广泛接受的完整科学理论 D．随着科学技术的发展，人类观测到的宇宙将越来越接近它真实的样子 13．如果在气球表面点上几个小圆点代表星系，用打气筒给气球充气，气球上的小圆点之间的距离会发生变化。如果这些小圆点代表宇宙中的星系，可以证明 (　　) ①星系间的距离在不断扩大 ②地球是宇宙的中心 ③如果时间倒退，宇宙中的星系会聚在一起 ④星系以不同的速度远离地球 A．①④ B．①③ C．①③④ D．①②③④ 14．关于“地心说”和“日心说”的下列说法中，正确的是 (　　) A．“地心说”的参考是宇宙 B．“日心说”的参考是太阳 C．“地心说”和“日心说”只是参考不同，两者具有等同的价值 D．“日心说”是由开普勒提出来的 15．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 二、填空题 16．人类对宇宙的认识历经了漫长的探索过程。 （1）星系运动规律如下：所有的星系都在远离我们而去，星系离我们越远，运动的速度越快，星系间的距离在不断扩大。这为　 　(填“宇宙大爆炸理论”或“地心说”)提供了有力证据。 （2）从人类对宇宙的认识过程中，我们发现____(填字母)。 A．技术的进步推动了科学的发展 B．地心说、日心说全都错误，毫无价值 C．对科学真理的认识是一个不断修正、不断完善的过程 17．如图所示为天体系统图，读图回答下列问题。 （1）图中乙表示　 　系，以　 　为中心；丙表示银河系，银河系是一个　 　星系，和　 　构成了广阔无垠的宇宙。 （2）乙中成员A 是　 　，B是　 　，C是　 　。 三、综合题 18． 小余利用如图所示的气球做了关于星系运动特点的模拟实验。 （1）以下各实验步骤所描述的星系运动特点中，错误的是____(填字母)。 A．在气球表面所画的这些小圆，是模拟宇宙中的星系 B．从乙处看，甲和丙都在远离，所以乙处是“宇宙”的中心 C．给气球充气，使气球不断地胀大，是模拟宇宙的膨胀 D．观察气球胀大过程中各圆点间距离的变化，感知星系运动 （2）下列属于宇宙在膨胀的证据的是____(填字母，多选)。 A．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 B．各星系之间的距离在不断加大 C．太阳的体积在不断变大，将演化为红巨星 D．通过前面的模拟实验发现宇宙正在膨胀 E．某科学家说宇宙正在膨胀 19．宇宙大爆炸理论认为宇宙处于不断膨胀中。 （1）如图为不同星系的退行速度与离地距离的关系，据此可得出的规律是：　 　； （2）已知X星系距离地球约50亿光年，以地球为参照物，其退行速度　 　(填“>”“=”或“<”)长蛇座星系的退行速度； （3）观测发现，不管哪个星系，其他星系都在不断地离它而去，这一现象说明宇宙____(填字母)。 A．膨胀时以地球为中心 B．膨胀时以某一固定星系为中心 C．膨胀是整体空间的扩张，不存在中心 D．正在收缩 20．人类对宇宙的认识历经了漫长探索，如图是认识宇宙历程中的主要事件。 （1）根据资料可知，认为宇宙的中心是银河系的科学家是　 　。 （2）目前能观测到最远的星系距离地球135亿光年，其中的光年是　 　单位(选填“时间”或“长度”)。 （3）哈勃发现的星系运动规律：所有的星系都在　 　(选填“远离”或“靠近”)我们而去，星系离我们越远，运动的速度越快。 （4）从对宇宙的认识过程中，我们发现____。 A．技术的进步推动了科学的发展 B．人们对科学真理的认识是一个不断修正、不断完善的过程 C．地心说、日心说、银河系模型等因为全都错误，所以毫无价值 21．读图，回答下列问题： （1）下列关于太阳系的说法，正确的是　 　（填序号）。 ①八大行星绕太阳公转的轨道面完全不在同一平面上 ②八大行星绕太阳公转的轨道面几乎在同一平面上 ③八大行星绕太阳公转的方向各不相同 ④八大行星绕太阳公转的方向一致 （2）小行星带位于　 　和　 　之间。 （3）太阳是太阳系的中心，下列关于太阳的演化过程，说法正确的是（　　）（填字母） A．太阳→白矮星→红巨星→黑矮星 B．太阳→红巨星→白矮星→黑矮星 C．太阳→红超巨星→白矮星→黑矮星 D．太阳→红巨星→中子星→黑洞 22．科学家利用探测器发射电磁波(速度接近光速)，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。(注：光年是光经过一年的距离，光速 米/秒。) （1）如图乙是宇宙的星系结构层次图，超级地球与恒星所组成的星系，相当于图中的 　 　。 （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”有较厚大气层，像地球一样能在其表面保持液态水 23．建立星系运动模型。 ①准备一只气球，在其表面贴上一些圆形小纸片。 ②在圆形小纸片上用笔做记号，记录相邻圆形小纸片的位置和距离。 ③用打气筒持续地向气球充气，使气球不断地胀大，如图1-1-2 所示。 为了形象地理解宇宙扩张学说，用一个贴有圆形小纸片的气球做演示实验，该实验将贴有小纸片的气球看成　 　，圆形小纸片看成其中的　 　。气球胀大时，任一纸片周围的其他小纸片都在　 　。这里主要运用的一种思维方法是　 　(填“等效法”“类比法”或“转换法”)。 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙教版七上科学第三章 广袤浩瀚的宇宙 3.3人类对宇宙的探索 01 学习目标 1、认识人类探索宇宙的历程：通过史料与资料分析，了解人类对宇宙的认识经历了从古代神话、地心说到日心说，再到现代宇宙观的漫长过程；知道哥白尼、伽利略、牛顿等科学家的主要贡献，体会科学认识是在观察、质疑和修正中不断发展的。 2、掌握观测工具与技术的作用：了解肉眼观测、望远镜、射电望远镜、空间探测器、空间站等观测手段的发展，知道工具和技术的进步大大拓展了人类认识宇宙的视野；能举例说明天文观测技术对发现星系、研究天体运动等的重要作用。 3、理解我国航天探索成就与意义：了解我国在载人航天、探月工程、火星探测、空间站建设、FAST射电望远镜等方面的主要成就，知道宇宙探索对科技进步、资源开发和人类未来发展的重要意义，增强民族自豪感和科学探索兴趣。 4、培养探究能力与科学态度：初步学会收集、整理天文探索资料，能通过阅读、观看影像、制作时间轴等方式呈现人类探索宇宙的历程；能提出简单的天文问题并与同学交流，养成尊重证据、勇于质疑、乐于合作、实事求是的科学态度。 02 思维导图 03 基础知识 ☀知识点一 从地心说到日心说 1．“地心说”宇宙体系学说 (1)创立：公元2世纪，希腊科学家托勒密在总结前人学说的基础上创立了“地心说”。 (2)主要内容：地球是一个球体，位于宇宙中心静止不动，太阳和其他天体(如月亮、水星、金星等)都绕着地球转动。 2．“日心说”宇宙体系学说 (1)创立：公元16世纪，波兰天文学家哥白尼依据大量精确的观测资料，建立了“日心说”。 伽利略对哥白尼学说的发展与传播起到了很大作用，留下了不可磨灭的印记。1609年，伽利咯用自制的望远镜观测天空，为“日心说”提供了新的观测证据。伽利略发现：太阳上有黑子，说明太阳并不完美；围绕着木星的有4颗卫星，说明并非所有天体都在绕地球运行。木星有卫星运转的事实为哥白尼学说提供了强有力的证据。金星的位相变化也说明金星并不是围绕地球公转的。 (2)主要内容：太阳是宇宙的中心，地球和行星绕太阳转动。 ☀知识点二 现代宇宙学说 1．星系运动的特点——哈勃的发现 (1)所有的星系都在远离我们而去。 (2)星系离我们越远，它的退行速度越大。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。 (3)星系间的距离在不断地扩大。 2．大爆炸宇宙论 大爆炸宇宙论认为，大约137亿年前，我们所处的宇宙全部以极高的密度和温度，被挤压在一个“原始火球”中。宇宙就是在这个大火球的爆炸中诞生的。爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今，并仍将延续下去。大爆炸宇宙论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说。 大爆炸宇宙论的主要依据是现代天文观测中发现的星系运动特点，即宇宙中星系间的距离在不断扩大，说明宇宙正处在不断膨胀之中，如果能将时间倒退，宇宙中的星系就会聚在一起(一点)，所以就认为宇宙起源于这个点，这个点发生大爆炸就诞生了宇宙。 3.星系运动模型的建立：为了帮助我们更好地理解星系是如何运动的，我们可以建立星系运动模型、了解星系运动的特点。 实验步骤 1.准备一只气球，在其表面贴上一些圆形小纸片。小纸片代表星系。 2.在圆形小纸片上用笔做记号，表示星系上的“居民”,记录相邻“星系”的位置和距离。 3.用打气筒持续地向气球充气，使气球不断地胀大(即宇宙膨胀) 4.观察气球在胀大过程中，各个圆形小纸片间距离的变化。这些原先靠得很近的“星系”之间的距离增大了吗? 实验结果：在气球胀大过程中，对气球表面上任何一个圆形小纸片而言，其他的圆形小纸片都在不断地离它而去，离得越远，远离速度越快。各个圆形小纸片(星系)彼此后退，膨胀没有中心。 实验结论：星系在膨胀的宇宙中就好比气球表面的圆形小纸片，在宇宙膨胀的过程中，星系之间都在不断地远离，而且相距越远的星系，远离速度越快。 4.爱因斯坦的相对论对宇宙研究的贡献 (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，遗憾的是这个动态模型并不为当时的人们所重视。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! ☀知识点三 银河系和河外星系 1.星系 (1)含义：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。 (2)分类：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系。 2、银河系：银河系由众多恒星和星际物质组成。银河系直径约为10万光年，太阳与银河系的中心相距约为3万光年。银河系的形状，侧视像是一个中间厚、边缘薄的铁饼，银河系呈扁圆盘状，俯视像是一个旋涡 3、河外星系：银河系外存在着大约千亿个同银河系类似的天体系统，这些天体系统称为河外星系。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，哈勒推断仙女星系一定位于银河系之外。所有的星系构成了广阔无垠的宇宙。 宇宙 河外星系 银河系 太阳系 其他恒星系 其他行星系 地月系 地球 月球 ☀知识点四 恒星 1.研究恒星演化的意义 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，恒星就诞生了。 3.恒星的演化过程 当这颗恒星继续收缩升温，温度超过1×107℃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，恒星就开始稳定下来，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。 4.恒星寿命与质量的关系 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。 5.太阳未来的演变过程 (1)太阳目前的状态(成年阶段) 太阳靠内部的氢核发生核聚变而产生光和热。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。 (2)太阳的未来(晚年阶段) 6.恒星的演化 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。恒星的寿命取决于恒星的质量。 (1)如果恒星的质量介于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。 (2)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。 (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，但科学家能确定它的存在。 7.黑洞的发现 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2.7×10⁴光年之遥。 8.恒星的一生 每一颗恒星都有其诞生、发展和最终死亡的过程，恒星是不会永久存在的，宇宙处于不断地发展变化之中。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。 04 经典例题 ღ题型一 宇宙学说 【例1】宇宙大爆炸理论认为，宇宙始于数十亿年前的一次大爆炸。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的关系如图所示，图中AB 段为直线，BC段为向上弯曲的曲线，则(　　) A．AB 段和BC 段均说明宇宙在匀速膨胀 B．AB 段和BC 段均说明宇宙在加速膨胀 C．AB 段说明宇宙在匀速膨胀，BC 段说明宇宙在加速膨胀 D．AB 段说明宇宙在匀速膨胀，BC 段说明宇宙在减速膨胀 【答案】C 【解析】【分析】宇宙大爆炸仅仅是一种学说，是根据天文观测研究后得到的一种设想，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，我们称之为“原始火球”，“原始火球”不稳定，因而发生了巨大的爆炸．大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙。 【解答】由图像知，AB 段为直线，表示宇宙在匀速膨胀，BC 段为向上弯曲的曲线，表示宇宙在加速膨胀，故答案为：C。 【例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。科学家们发现不同星系的退行速度与它们跟地球距离成正比关系(如图)，其中长蛇座星系与地球的距离是　 　，退行速度是　 　。已知X星系距离地球约50亿光年，请根据推测，在坐标图中标出该星系位置。　 　 【答案】40亿光年；60000km/s； 【解析】【分析】根据图中信息读出长蛇座星系与地球的距离和退行速度；从图像中可以看出，距离地球越远，在横坐标上的数值越大，且退行速度也越大。 【解答】（1）从图中可以看出，长蛇座星系与地球的距离对应横坐标为4(单位：10亿光年)，即40亿光年；故答案为：40亿光年。 （2）其退行速度对应纵坐标为6(单位： km/s)，即60000km/s；故答案为：60000km/s。 （3）已知X星系距离地球约50亿光年，在图像中，50亿光年对应的位置应该在长蛇座星系的右侧更远的位置，将前面几个点连成一条直线，这条直线与横坐标5所在直线相交的点即为X星系的位置，故答案为：。 【例3】大爆炸宇宙论已经被大多数科学家所接受。如图为大爆炸宇宙模型中宇宙半径、宇宙温度与时间之间的关系，下列相关说法合理的是（　　） A．宇宙由太阳系和银河系构成 B．大爆炸宇宙论是一个科学结论 C．随着宇宙半径的增大，宇宙温度在升高 D．此模型表示宇宙在不断膨胀 【答案】D 【解析】【分析】（1）宇宙的天体系统组成：宇宙包含银河系与所有河外星系，银河系内部包含太阳系，太阳系只是银河系极小一部分，宇宙不只有太阳系、银河系。 （2）大爆炸宇宙论的科学定位：大爆炸宇宙论是目前被多数科学家认同的科学假说，并非已经完全证实、绝对成立的科学结论。 （3）图像曲线解读与宇宙膨胀规律：图像横坐标为时间，一条曲线代表宇宙半径随时间增加而变大，说明宇宙持续膨胀；另一条曲线代表宇宙温度随时间推移不断下降，宇宙膨胀时温度持续降低。 【解答】A、宇宙由银河系和大量河外星系共同组成，太阳系只是银河系内的天体系统，该说法范围描述错误，A 错误，不符合题意； B、大爆炸宇宙论属于科学假说，尚未有充足证据完全证实，不能称作定论式的科学结论，B 错误，不符合题意； C、从图像曲线可见，宇宙半径不断增大的同时，宇宙温度曲线持续下降，温度不会升高，C 错误，不符合题意； D、图中宇宙半径随时间持续变大，该模型直观体现宇宙处于不断膨胀的状态，说法合理，D 正确，符合题意； 故答案为：D。 ღ题型二 银河系和河外星系 【例1】宇宙的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．流星是由于小型天体闯入地球大气层，与大气摩擦燃烧产生的 D．天体的层次由大到小依次为宇宙→太阳系→银河系→地月系 【答案】C 【解析】【分析】宇亩是时间和空间的统一一体，由各种各样的天体构成，这些天体相互吸引、相互绕转形成天体系统。 【解答】 夜晚看到的星星有些是行星；从侧面看，银河系呈扁圆盘状；流星现象是小型天体与大气层摩擦而产生的发光、发热的现象；银河系的范围比太阳系大。 故选C。 【例2】图中的大、中、小圆分别表示银河系、太阳系、地月系，其中能正确表示它们之间相互关系的是 (　　) A． B． C． D． 【答案】D 【解析】【分析】天体之间相互吸引和绕转形成天体系统，天体系统分为不同的级别和层次，最高一级是总星系，总星系包括银河系和河外星系；银河系包括太阳系和其它恒星系；太阳系包括太阳、地月系和其它行星系；地月系包括地球和月球。 【解答】银河系包括太阳系和其他恒星系，太阳系包括太阳、地月系和其他行星系，地月系包括地球和月球，即银河系、太阳系、地月系具有包含关系，D正确。 故选D。 【例3】科学家利用墨子巡天望远镜观测到仙女星系，并测得仙女星系距地球超200万光年。如图为不同层次天体系统的示意图，则仙女星系所属的天体系统为 A．河外星系 B．银河系 C．太阳系 D．地月系 【答案】A 【解析】【分析】根据图中各个天体系统的大小以及仙女星系距地球的距离进行分析判断。 【解答】由图可知，从右到左分为为地月系、太阳系、银河系、宇宙。仙女星系距地球超200万光年，距离远大于银河系的范围，可知属于的是河外星系。 故答案为：A。 【例4】下列关于宇宙包含关系正确的是（　　）。 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】【分析】（1）天体系统层级包含关系：从大到小完整层级为宇宙＞银河系（河外星系与银河系同级并列）＞太阳系＞地月系；地月系包含在太阳系内，太阳系包含在银河系内，银河系、河外星系共同组成宇宙，银河系和河外星系不存在互相包含关系。 （2）圈层图示判断规则：图中嵌套椭圆代表包含关系，外层圈层包含内层圈层，内层天体系统完全属于外层天体系统。 【解答】A、银河系与河外星系是同级并列关系，不存在包含关系，图示错误，A 错误，不符合题意； B、宇宙是最大天体系统，应当在最外层，该选项将宇宙画在最内层，包含顺序完全颠倒，B 错误，不符合题意； C、河外星系和银河系属于并列星系，河外星系不包含在银河系内部，图示逻辑错误，C 错误，不符合题意； D、地月系嵌套在太阳系内，太阳系嵌套在银河系内，银河系嵌套在宇宙内，层级由小到大依次为地月系、太阳系、银河系、宇宙，包含关系完全正确，D 正确，符合题意； 故答案为：D。 【例5】如图所示“天体系统层次示意图”中，在横线上写出序号与其表示的天体系统。 ①—　 　；②—　 　；③—　 　；④—　 　。 【答案】银河系；河外星系；太阳系；地月系 【解析】【分析】根据人类对宇宙组成的认识分析解答。 【解答】根据目前人类对宇宙的认识可知，总星系由银河系和河外星系共同构成。银河系包含了太阳系和其他恒星系。太阳系又包含地月系和其他行星系。地月系由地球和月球组成，月球围绕地球进行公转运动。 故①为银河系；②为河外星系；③为太阳系；④为地月系。 ღ题型三 恒星 【例1】2024年9月，天文学家宣布了一个令人惊叹的发现——一颗质量与地球相当的行星，正绕着一颗白矮星运转，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】【分析】研究表明，在宇宙大爆炸之后，宇宙开始以高温、高密度、高能量的状态存在。随着宇宙的不断扩张，这种状态逐渐稳定下来，而一部分物质开始向中心聚集。最终在太阳系的核心区域，巨大的云团开始形成。这个云团由气体和尘埃组成，被称作原始星云。其中含有大量的氢、氦和其他元素。在这个原始星云中，由于引力的作用，云团开始缩小；同时由于旋转的角动量守恒，星云也开始旋转。在这个过程中，云团的中央逐渐变得越来越热、越来越密集，最终形成了太阳。 【解答】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，这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。当太阳中心缺少足够的氢时；太阳的球核开始收缩，太阳外层的氢继续变成氦，星体急剧扩大，变成红色，形成红巨星。红巨星不断地把外层物质抛向太空，最终形成体积极小、密度很大的白矮星；而中子星和黑洞通常是大质量恒星(其质量远大于太阳)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，因此太阳的演化过程是原始星云→主序星→红巨星→白矮星，故答案为：C。 【例2】电影《流浪地球》上映后引起了一场全民科普热。 （1）影片中太阳急速衰老膨胀，使地球面临被吞没的灭顶之灾，首先它将变为一颗巨大的　 　（选填“红巨星”或“黑洞”）。 （2）假设太阳逐渐膨胀，最先被吞没的行星会是　 　。 （3）太阳是　 　（选填“太阳系”或“银河系”）中唯一的一颗恒星。 【答案】（1）红巨星 （2）水星 （3）太阳系 【解析】【分析】(1)太阳的演化历程：太阳→红巨星→白矮星→黑矮星；以太阳为中心，包括围绕它转动的八大行星（包括围绕行星转动的卫星）、矮行星、小天体（包括小行星、流星、彗星等）组成的天体系统叫做太阳系。 （2）离太阳最近的行星是水星； (3)恒星是指自身能够发光发热星球，一般都是体积巨大、质量巨大。太阳是太阳系的中心星体，太阳是太阳系中唯一一颗发光发热的恒星，它以巨大的质量吸引着其他成员按照一定的轨道，环绕自己运动。 【解答】(1)太阳的演化历程：太阳→红巨星→白矮星→黑矮星；太阳急速衰老膨胀，使地球面临被吞没的灭顶之灾，首先它将变为一颗巨大的红巨星。 （2）离太阳最近的行星是水星，假设太阳逐渐膨胀，最先被吞没的行星会是水星。 (3)太阳是太阳系中唯一的一颗恒星。 【例3】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】【分析】太阳系的起源可以追溯到约46亿年前。研究表明，在宇宙大爆炸之后，宇宙开始以高温、高密度、高能量的状态存在。随着宇宙的不断扩张，这种状态逐渐稳定下来，而一部分物质开始向中心聚集。最终在太阳系的核心区域，巨大的云团开始形成。这个云团由气体和尘埃组成，被称作原始星云。其中含有大量的氢、氦和其他元素。在这个原始星云中，由于引力的作用，云团开始缩小；同时由于旋转的角动量守恒，星云也开始旋转。在这个过程中，云团的中央逐渐变得越来越热、越来越密集，最终形成了太阳。 【解答】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。 【例4】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．太阳大气层由外向内分三层：光球层→色球层→日冕 B．太阳未来的演化过程：主序星→红巨星→白矮星→黑矮星 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】B 【解析】【分析】这道题考查天体结构和恒星演化的基础知识点，核心是准确记忆太阳大气层分层、天体系统层级、恒星演化的正确顺序，区分不同质量恒星的演化终点。 【解答】A、太阳大气层由外向内的正确顺序是日冕层→色球层→光球层，该选项顺序颠倒，所以 A 不符合题意； B、太阳属于中等质量恒星，演化顺序为主序星（当前阶段）→红巨星→白矮星→黑矮星，顺序完全正确，所以 B 符合题意； C、银河系和河外星系是同一层级的天体系统，二者并列，并非包含关系，正确顺序应为太阳系→银河系→总星系（银河系 + 河外星系）→宇宙，所以 C 不符合题意； D、大恒星（大质量恒星）演化到超新星爆发后，质量更大的形成黑洞，质量稍大的形成中子星，二者是二选一的演化终点，并非先后顺序，所以 D 不符合题意； 故答案选 B。 05 强化提升 一、选择题 1．我们利用如图的气球开展了关于星系运动特点的探索活动，下列说法正确的是( ) A．气球表面上贴的圆形小纸片，是模拟宇宙中的行星 B．给气球充气，使气球不断胀大，可证实宇宙的膨胀 C．气球胀大时，各小纸片间距离变化，可帮助理解星系运动 D．气球胀大时，小纸片丙远离甲的速度比乙远离甲的速度小。 【答案】C 【解析】【分析】（1）在这个模拟实验中，气球代表宇宙，气球表面的小纸片代表星系。该实验用于模拟宇宙膨胀时星系的运动规律：当气球膨胀时，各个小纸片（星系）之间的距离会相互远离，且距离越远的小纸片，相互远离的速度越快。 （2）宇宙膨胀是基于天文观测得出的科学理论，这个气球实验只是一个类比模型，不能直接证实宇宙膨胀，只能帮助我们理解星系运动的特点。 【解答】A、气球表面上贴的圆形小纸片是模拟宇宙中的星系，而非行星，故该选项错误。 B、给气球充气使它膨胀，只是一个模拟实验，不能证实宇宙膨胀，只能帮助理解，故该选项错误。 C、气球胀大时，各小纸片（代表星系）间距离变化，可帮助理解宇宙膨胀时星系相互远离的运动特点，故该选项正确。 D、根据模拟实验的规律，气球胀大时，距离越远的小纸片远离的速度越快，因此小纸片丙远离甲的速度比乙远离甲的速度大，故该选项错误。 故答案为：C。 2．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 【解析】【分析】A.根据对地心说和日心说的不同判断； B.根据宇宙膨胀没有中心判断； C.根据对宇宙大爆炸理论的认识判断； D.恒星寿命与质量的关系是：质量越小，寿命越长。 【解答】A. 从地心说到日心说的转变中，金星的位相变化（类似月相的变化）是哥白尼日心说的关键证据之一。地心说无法解释金星为何会出现完整的位相（如“满金星”），而日心说通过金星绕太阳运行的轨道完美解释了这一现象，故A正确； B. 课本中的气球充气实验是类比宇宙膨胀的模型，但气球有中心（气球表面膨胀时，中心点固定），而宇宙膨胀是无中心的，故B错误； C. 宇宙大爆炸理论是目前最主流的宇宙起源理论，但未被完全证实。它得到了红移、宇宙微波背景辐射等证据的支持，但仍存在未解之谜，故C错误； D. 恒星寿命与质量的关系是：质量越小，寿命越长。小质量恒星（如红矮星）核聚变速率慢，可燃烧数千亿年；大质量恒星（如蓝巨星）因核反应剧烈，寿命仅数百万年，故D错误。 故选A。 3．下列关于地球所处的宇宙环境的说法，正确的是（　　） A．宇宙自古以来如此，将来也不会发生变化 B．光年是时间单位，可以用来衡量星系间的距离 C．宇宙中各类天体，都有其发生、发展、衰亡的历史 D．由“天圆地方”到“地心说”到“日心说”，说明宇宙的范围在扩大 【答案】C 【解析】【分析】（1）宇宙处于不断的运动和发展之中，所有天体都有其诞生、发展和衰亡的演化过程。光年是天文学中常用的距离单位，而非时间单位，用于衡量天体之间的遥远距离。 （2）从 “天圆地方” 到 “地心说” 再到 “日心说”，反映的是人类对宇宙结构和中心的认知不断深化，而非宇宙本身范围的扩大。 【解答】A、宇宙是不断运动和发展的，并非自古不变，故该选项错误。 B、光年是光在真空中传播一年的距离，是距离单位，不是时间单位，故该选项错误。 C、宇宙中的各类天体，如恒星、行星等，都遵循着从诞生、发展到衰亡的演化规律，故该选项正确。 D、从 “天圆地方” 到 “地心说” 再到 “日心说”，是人类对宇宙中心和结构的认知逐步修正和深化，并非宇宙的范围在扩大，故该选项错误。 故答案为：C。 4．每仰望星空，总让人心生好奇——我们赖以生存的地球，究竟位于宇宙中的哪个位置？下列地球所处天体系统从小到大排列，正确的是(　　) A．地月系→太阳系→银河系→宇宙 B．地月系→太阳系→河外星系→宇宙 C．地月系→太阳系→银河系→河外星系→宇宙 D．地月系→太阳系→河外星系→银河系→宇宙 【答案】A 【解析】【分析】宇宙是最高级天体系统，是人类目前能够观测到的所有天体的集合。 银河系由大约1000亿到4000亿颗恒星、大量的星云、星团、星际气体和星际尘埃组成，太阳系位于银河系的一个旋臂（猎户座旋臂）上，距离银河系中心约2.6万光年。河外星系是指银河系以外的其他星系，与银河系并列。太阳系是以太阳为中心，包括八大行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星）、小行星带、彗星、流星体等天体。地月系是最低级天体系统，由地球和月球组成，月球是地球唯一的天然卫星。 【解答】宇宙包含所有星系、星系团和更大的结构。 银河系是太阳系所在的星系，包含数千亿颗恒星。河外星系是指银河系以外的其他星系，与银河系并列。太阳系包括太阳及其周围的行星、卫星、小行星等天体。地月系：地球和月球组成的系统。正确的排列顺序是：地月系 → 太阳系 → 银河系 → 宇宙。 故正确答案：A。 5．人类对宇宙的认识是建立在相关依据上的。下列事实或现象与结论不符的是(　　) A．太阳演化——太阳→红巨星→超新星→中子星 B．星系之间的距离不断变大——宇宙在不断膨胀 C．太阳系的行星公转的方向与太阳的自转方向一致——太阳系由一块星云演变而来 D．化石——记录着地球的历史 【答案】A 【解析】【分析】区分各类天文现象、天体演化规律与对应结论的匹配性，尤其要准确掌握太阳的演化历程。 【解答】A、太阳的演化历程为：太阳→红巨星→白矮星，只有质量远大于太阳的恒星，演化末期才会经历超新星爆发，进而形成中子星或黑洞，该选项的太阳演化路径描述错误，所以 A 不符合题意； B、星系之间的距离不断变大，这是宇宙在不断膨胀的重要证据，二者结论匹配，所以 B 符合题意； C、太阳系的行星公转方向与太阳自转方向一致，这一现象支持太阳系由一块星云演变而来的假说，二者结论匹配，所以 C 符合题意； D、化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或遗迹，能够记录地球的生物演化和历史变迁，二者结论匹配，所以 D 符合题意； 故答案选 A 6．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 【解析】【分析】宇宙结构层次：宇宙 → 星系（如银河系） → 恒星系统（如太阳系） → 行星系统（如地月系）。 【解答】A、宇宙的膨胀并不是从一个中心向四周膨胀，而是空间本身在膨胀，因此没有中心点，故A错误； B、根据哈勃定律，星系之间的距离正在增大，即宇宙在膨胀，距离不是保持不变的，故B错误； C、星系是由恒星、星际气体、尘埃、暗物质等组成的庞大天体系统。例如，银河系约有1000亿至4000亿颗恒星，其他星系也类似。即使较小的矮星系也包含数百万颗恒星，可知宇宙每个星系中都含有数量巨大的恒星，故C正确； D、宇宙结构层次由大到小为：宇宙→银河系→太阳系→地月系，故D错误。 故答案为：C。 7．我国“天关”卫星探测到银河系内X射线暗弱爆发，为寻找恒星级黑洞提供新路径。下列关于宇宙相关内容正确的是(　　) A．银河系的中心天体是太阳 B．目前宇宙正处于不断膨胀阶段 C．太阳作为恒星，最终会演化为黑洞 D．宇宙的结构层次：太阳系→银河系→河外星系→宇宙 【答案】B 【解析】【分析】大爆炸宇宙论认为，宇宙正处于膨胀之中，星系之间在不断远离，且离的越越远，退行的速度越快。 【解答】A、银河系的中心天体不是太阳，而是一个黑洞，故A错误； B、根据现代天文学观测（如哈勃定律和宇宙微波背景辐射），宇宙确实在加速膨胀，星系之间在断远离，故B正确； C、太阳是一颗中等质量的恒星（约1个太阳质量），中等质量恒星的演化路径：主序星→红巨星→行星状星云→白矮星。只有质量较大的恒星（约8倍太阳质量以上）才会演化为中子星或黑洞，故C错误； D、银河系和河外星系是并列关系，不是包含关系，正确的层次是：行星→恒星系统（如太阳系）→星系（如银河系）→星系群/团→超星系团→宇宙，故D错误。 故答案为：B。 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】【分析】由题意，宇宙加速膨胀，分析直线的斜率的变化即可得出结论。 【解答】 由题意，宇宙加速膨胀，其半径增加的速度越来越大，所以C准确。 故答案为：C。 9．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 【解析】【分析】（1）恒星诞生与中小质量恒星演化：星云内气体、尘埃在引力作用下收缩，温度压力达到条件启动氢核聚变、星体发光，恒星诞生；太阳属于中小质量恒星，核心氢燃料耗尽后，内核收缩、外层膨胀，演化成红巨星。 （2）大质量恒星末期演化：大质量恒星演化到红超巨星阶段，末期会发生超新星爆发；质量极大的红超巨星爆发后，内核持续坍缩，引力极强形成黑洞，并非多颗红超巨星聚集压缩生成黑洞。 【解答】A、星云的气体尘埃持续收缩，内部发生核聚变发光，新恒星诞生，叙述正确，不符合题意； B、太阳中心氢燃料耗尽后，外层膨胀，会演变为红巨星，叙述正确，不符合题意； C、黑洞是单颗超大质量红超巨星末期坍缩形成，不是几颗红超巨星紧缩在一起形成，叙述错误，符合题意； D、红超巨星演化末期会发生超新星剧烈爆炸，叙述正确，不符合题意； 故答案为：C。 10．在认识世界时，我们经常用各种方法来形象、直观地表示事物或规律。下列关于太阳一生的体积变化规律的图像中最为合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】【分析】（1）太阳演化阶段与体积变化规律：太阳一生分为主序星（现在的太阳）、红巨星、白矮星三个阶段；主序星阶段体积稳定，进入红巨星阶段恒星急剧膨胀、体积大幅变大，演化到白矮星时体积急剧收缩，体积远小于红巨星，和原太阳体积接近。 （2）图像表达科学规律的要求：图像需要体现时间先后顺序，同时直观展现体积随时间连续变化的趋势；静态嵌套图形、柱状分段图无法体现连续变化过程，不符合演化规律的表达逻辑。 【解答】A、该图仅把三种天体嵌套绘制，没有体现随时间推移体积连续变化的过程，不能反映太阳演化规律，A 不符合题意； B、图像横轴为时间，先稳定为太阳体积 V，随后体积暴涨到 100V 进入红巨星阶段，最后收缩回 V 大小的白矮星，完整体现太阳体积先增后减的演化趋势，B 符合题意； C、将三个阶段天体绘制在同一个圆形内，混淆演化先后，无法体现体积变化，C 不符合题意； D、采用柱状图，不能体现连续变化，且白矮星体积绘制得比太阳大，与实际演化事实不符，D 不符合题意； 故答案为：B。 11．一颗恒星的寿命取决于它的质量，其关系如图所示，从图中可以判断（　　） ①质量大的恒星寿命较短；②质量小的恒星寿命较短；③太阳的寿命约为10亿年；④太阳的寿命约为100亿年 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 【答案】C 【解析】【分析】根据图像分析。 【解答】从图中横坐标可见，恒星与太阳的质量比值越大，即恒星的质量越大，则寿命越短，故①正确；要求太阳的寿命，即横坐标比值为1时即可，则太阳是寿命为100亿年，④正确。 故选：C。 12．2024年，天文学家发现了一个奇特的宇宙结构叫大环。它是一个由大量星系和星系团构成的环状结构，是有史以来观测到的宇宙中最大的结构。下列关于宇宙的说法，错误的是 (　　) A．银河系是一个旋涡星系，从上往下看，能看到银河系的旋涡结构 B．大环中存在着许多像太阳一样的恒星 C．宇宙大爆炸理论是被人们广泛接受的完整科学理论 D．随着科学技术的发展，人类观测到的宇宙将越来越接近它真实的样子 【答案】C 【解析】【分析】（1）宇宙相关概念与理论： 银河系的结构：银河系是一个漩涡星系，从银河系外部（从上往下）观测，能看到其典型的漩涡状结构（由银盘、银核等组成）。 宇宙大爆炸理论：宇宙大爆炸理论是目前被广泛接受的宇宙起源假说，但它并非 “完整的科学理论”，仍存在一些未完全验证的内容，属于基于观测证据的推测性理论。 （2）宇宙观测与天体： 天体的分布：大环由大量星系和星团构成，星系中包含类似太阳的恒星，因此大环中存在许多恒星。 宇宙观测的发展：随着科技进步，观测工具（如望远镜、探测器）的精度提升，人类对宇宙的观测会更接近其真实状态。 【解答】A、银河系是漩涡星系，从其外部（从上往下）视角可以观测到它的漩涡结构，故该选项正确。 B、大环由星系和星团组成，星系中包含像太阳一样的恒星，因此大环中存在许多恒星，故该选项正确。 C、宇宙大爆炸理论是被广泛接受的宇宙起源假说，但它并非 “完整的科学理论”，仍有部分内容待验证，故该选项错误。 D、随着科技发展，观测技术不断进步，人类对宇宙的观测结果会越来越接近其真实状态，故该选项正确。 故答案为：C。 13．如果在气球表面点上几个小圆点代表星系，用打气筒给气球充气，气球上的小圆点之间的距离会发生变化。如果这些小圆点代表宇宙中的星系，可以证明 (　　) ①星系间的距离在不断扩大 ②地球是宇宙的中心 ③如果时间倒退，宇宙中的星系会聚在一起 ④星系以不同的速度远离地球 A．①④ B．①③ C．①③④ D．①②③④ 【答案】B 【解析】【分析】“大爆炸宇宙论’是现代宇宙学中最有影响的一种学说。该观点认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸。 【解答】各个小圆点之间的距离变化，说明了星系距离在变大，宇宙在膨胀，由于宇宙是无边无际的，从每一个点来看，其他点离开的速度都是均匀的，所以每个点都可以当作中心，地球不是宇宙中心，如果时间倒退，气球中的气变少，各个小圆点之间的距离小，相应的宇宙中的星系会聚在一起。所以该实验能说明①和③，不能证明②和④。 故答案为： B。 14．关于“地心说”和“日心说”的下列说法中，正确的是 (　　) A．“地心说”的参考是宇宙 B．“日心说”的参考是太阳 C．“地心说”和“日心说”只是参考不同，两者具有等同的价值 D．“日心说”是由开普勒提出来的 【答案】B 【解析】【分析】（1）“地心说” 与 “日心说” 的参考系：“地心说” 认为地球是宇宙的中心，其参考系是地球；“日心说” 认为太阳是宇宙的中心，其参考系是太阳。 （2）“地心说” 与 “日心说” 的价值及创立者：“地心说” 是基于当时观测条件的错误认知，“日心说” 更符合天体运动的实际规律，二者价值并不等同；“日心说” 的创立者是哥白尼，开普勒是在 “日心说” 基础上总结出行星运动定律。 【解答】A、“地心说” 的参考系是地球（认为地球是宇宙中心），并非宇宙，故该选项错误。 B、“日心说” 的核心观点是太阳是宇宙的中心，其参考系是太阳，故该选项正确。 C、“地心说” 是错误的宇宙模型，“日心说” 更接近天体运动实际，二者参考系不同且价值不等同，故该选项错误。 D、“日心说” 是由哥白尼提出的，开普勒是完善了行星运动规律，并非提出 “日心说”，故该选项错误。 故答案为：B。 15．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】【分析】太阳的最终演化过程为：恒星→红巨星→白矮星→黑矮星。 【解答】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，C符合题意。 故答案为：C 二、填空题 16．人类对宇宙的认识历经了漫长的探索过程。 （1）星系运动规律如下：所有的星系都在远离我们而去，星系离我们越远，运动的速度越快，星系间的距离在不断扩大。这为　 　(填“宇宙大爆炸理论”或“地心说”)提供了有力证据。 （2）从人类对宇宙的认识过程中，我们发现____(填字母)。 A．技术的进步推动了科学的发展 B．地心说、日心说全都错误，毫无价值 C．对科学真理的认识是一个不断修正、不断完善的过程 【答案】（1）宇宙大爆炸理论 （2）A；C 【解析】【分析】（1）宇宙大爆炸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，宇宙体系在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸。 （2）人们对宇宙的认识是不断深化，不断修正和完善的，也越来越科学。 【解答】（1）星系运动规律认为，所有星系都在远离我们，星系离我们越远运动速度越快，星系间距离不断扩大，这是宇宙大爆炸理论的重要证据；地心说认为地球是宇宙中心，和这个规律不符。 （2）A、科学技术的进步(比如望远镜的发明、哈勃望远镜的使用)确实推动了人类对宇宙的认识，故 A符合题意； B、地心说、日心说虽然有时代局限性，但都在当时推动了科学发展，并非毫无价值，故B不符合题意； C、从地心说→日心说→银河系模型→星系运动规律的认识过程，体现了对科学真理的认识是不断修正、不断完善的过程，故C符合题意。 故选AC。 17．如图所示为天体系统图，读图回答下列问题。 （1）图中乙表示　 　系，以　 　为中心；丙表示银河系，银河系是一个　 　星系，和　 　构成了广阔无垠的宇宙。 （2）乙中成员A 是　 　，B是　 　，C是　 　。 【答案】（1）太阳；太阳；旋涡；河外星系 （2）地球；木星；海王星 【解析】【分析】（1）天体系统的层次结构：太阳系是以太阳为中心，包括行星、卫星、小行星等天体的天体系统；银河系是一个旋涡星系，它和河外星系共同构成了宇宙。 （2）太阳系的行星：太阳系的八大行星按照与太阳的距离由近到远依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 【解答】（1）图中乙表示太阳系。太阳系以太阳为中心。银河系是一个旋涡星系。银河系和河外星系构成了广阔无垠的宇宙。 （2）乙中成员 A 是地球，成员 B 是木星，成员 C 是海王星。 三、综合题 18． 小余利用如图所示的气球做了关于星系运动特点的模拟实验。 （1）以下各实验步骤所描述的星系运动特点中，错误的是____(填字母)。 A．在气球表面所画的这些小圆，是模拟宇宙中的星系 B．从乙处看，甲和丙都在远离，所以乙处是“宇宙”的中心 C．给气球充气，使气球不断地胀大，是模拟宇宙的膨胀 D．观察气球胀大过程中各圆点间距离的变化，感知星系运动 （2）下列属于宇宙在膨胀的证据的是____(填字母，多选)。 A．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 B．各星系之间的距离在不断加大 C．太阳的体积在不断变大，将演化为红巨星 D．通过前面的模拟实验发现宇宙正在膨胀 E．某科学家说宇宙正在膨胀 【答案】（1）B （2）A；B 【解析】【分析】天体之间相互吸引和绕转形成天体系统，天体系统分为不同的级别和层次，最高一级是总星系，总星系包括银河系和河外星系；银河系包括太阳系和其它恒星系；太阳系包括太阳、地月系和其它行星系；地月系包括地球和月球；宇宙在不断的膨胀，大多数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。 【解答】（1）A、用气球做关于星系运动特点的模拟实验，用所画的这些小圆点模拟宇宙中的星系，故A选项正确，不符合题意； B、在气球膨胀的过程中，每个圆点看其他圆点都在远离，这说明宇宙没有一个固定的中心，故B选项错误，符合题意； C、给气球充气，使气球不断地胀大，是模拟宇宙的膨胀，故C选项正确，不符合题意； D、各圆点间距离的变化，说明星系间的距离在变大，说明星系在运动，故D选项正确，不符合题意。 故答案为：B。 （2）A、大多数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，这是宇宙在膨胀的证据，故A选项正确，符合题意； B、各星系之间的距离在不断扩大，属于宇宙在膨胀的证据，故B选项正确，符合题意； C、太阳的体积在不断变大，将演化为红巨星，不属于宇宙在膨胀的证据，故C选项错误，不符合题意； D、模拟实验可以模拟宇宙膨胀，但不能证明宇宙正在膨胀，故D选项错误，不符合题意； E、某科学家说宇宙正在膨胀不能作为宇宙在膨胀的证据，故E选项错误，不符合题意。 故答案为：AB。 19．宇宙大爆炸理论认为宇宙处于不断膨胀中。 （1）如图为不同星系的退行速度与离地距离的关系，据此可得出的规律是：　 　； （2）已知X星系距离地球约50亿光年，以地球为参照物，其退行速度　 　(填“>”“=”或“<”)长蛇座星系的退行速度； （3）观测发现，不管哪个星系，其他星系都在不断地离它而去，这一现象说明宇宙____(填字母)。 A．膨胀时以地球为中心 B．膨胀时以某一固定星系为中心 C．膨胀是整体空间的扩张，不存在中心 D．正在收缩 【答案】（1）不同星系退行速度与其离地球距离成正比 （2）> （3）C 【解析】【分析】（1）根据图像的形状分析不同星系的退行速度与离地距离的关系； （2）首先比较X星系到地球的距离与长蛇座星系到地球的距离大小，然后根据“不同星系退行速度与其离地球距离成正比”的规律比较退行速度大小； （3）根据描述分析得出结论。 【解答】（1）根据图像可知， 不同星系的退行速度与离地距离的关系的变化图像是一条通过坐标原点的斜线，那么得出规律：不同星系退行速度与其离地球距离成正比。 （2） 已知X星系距离地球约50亿光年，它到地球的距离大于长蛇座星系到地球的距离，根据“不同星系退行速度与其离地球距离成正比”的规律可知，以地球为参照物，X星系的退行速度>长蛇座星系的退行速度。 （3） 观测发现，不管哪个星系，其他星系都在不断地离它而去， 这一现象说明宇宙C.膨胀是整体空间的扩张，不存在中心。 故选C。 20．人类对宇宙的认识历经了漫长探索，如图是认识宇宙历程中的主要事件。 （1）根据资料可知，认为宇宙的中心是银河系的科学家是　 　。 （2）目前能观测到最远的星系距离地球135亿光年，其中的光年是　 　单位(选填“时间”或“长度”)。 （3）哈勃发现的星系运动规律：所有的星系都在　 　(选填“远离”或“靠近”)我们而去，星系离我们越远，运动的速度越快。 （4）从对宇宙的认识过程中，我们发现____。 A．技术的进步推动了科学的发展 B．人们对科学真理的认识是一个不断修正、不断完善的过程 C．地心说、日心说、银河系模型等因为全都错误，所以毫无价值 【答案】（1）沙普利 （2）长度 （3）远离 （4）A；B 【解析】【分析】（1）根据题干提供的资料分析解答； （2）根据光年的定义分析； （3）根据哈勃发现的星系运动规律分析； （4） 人们对宇宙的认识是不断深化，不断修正和完善的，也越来越科学 ，根据自己对科学发展是认识判断。 【解答】 （1）根据题干内容“1918年，沙普利提出银河系就是整个宇宙，它的中心不是太阳系”，说明沙普利认为宇宙的中心是银河系的中心。故填：沙普利。 （2） 光年是光在真空中一年时间所走的距离，约等于9.46万亿千米。因此，光年是长度单位，而非时间单位。故填：长度。 （3）根据哈勃发现的星系运动规律认为，所有星系都在远离我们，星系越远运动速度越快，星系间距离不断扩大，这是大爆炸宇宙论的重要证据，故填：远离。 （4）A．科学技术的进步确实推动了人类对宇宙的认识，故A符合题意； B．从地心说→日心说→银河系模型→星系运动规律的认识过程，体现了对科学真理的认识是不断修正、不断完善的，故B符合题意； C．地心说、日心说、银河系模型虽然有时代局限性，但都在当时推动了科学发展，并非毫无价值，故C不符合题意。 故选AB。 21．读图，回答下列问题： （1）下列关于太阳系的说法，正确的是　 　（填序号）。 ①八大行星绕太阳公转的轨道面完全不在同一平面上 ②八大行星绕太阳公转的轨道面几乎在同一平面上 ③八大行星绕太阳公转的方向各不相同 ④八大行星绕太阳公转的方向一致 （2）小行星带位于　 　和　 　之间。 （3）太阳是太阳系的中心，下列关于太阳的演化过程，说法正确的是（　　）（填字母） A．太阳→白矮星→红巨星→黑矮星 B．太阳→红巨星→白矮星→黑矮星 C．太阳→红超巨星→白矮星→黑矮星 D．太阳→红巨星→中子星→黑洞 【答案】（1）②④ （2）火星；木星 （3）B 【解析】【分析】（1）八大行星公转三大特征：同向性、共面性、近圆性。 共面性：八大行星绕太阳公转的轨道平面几乎重合，不是完全不在同一平面，因此①错误、②正确； 同向性：八大行星公转方向全部为自西向东，公转方向统一，因此③错误、④正确；综合判断正确的是②④。 （2）八大行星由近到远：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。大量小行星聚集在火星与木星两条公转轨道中间，该区域称为小行星带。 （3）恒星演化分两类：①中小质量恒星（太阳属于此类）：现在的太阳（主序星）→氢燃料耗尽，外层膨胀变为红巨星→外层散去，仅剩致密内核形成白矮星→逐渐冷却变暗，最终成为黑矮星； ②超大质量恒星：晚年发生超新星爆发，内核坍缩形成中子星或黑洞。 太阳质量不足以产生中子星、黑洞，演化顺序为太阳→红巨星→白矮星→黑矮星，对应 B 选项。 【解答】(1) ①错误，八大行星轨道几乎在同一平面； ②正确，轨道共面； ③错误，公转方向全部自西向东； ④正确，公转方向统一。 因此正确序号：②④； (2) 小行星带处在火星轨道、木星轨道中间； (3) 太阳是中小质量恒星，演化路径：太阳→红巨星→白矮星→黑矮星。 故答案为：(1) ②④； (2) 火星；木星； (3) B。 （1）八大行星绕太阳公转的轨道面几乎在同一平面上，八大行星绕太阳公转的方向一致，②④正确。 （2）太阳系中，八大行星距日由近及远的顺序是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，小行星带位于火星与木星之间。 （3）太阳属于小质量、中等质量恒星，不会演化成中子星、黑洞，也不会成为红超巨星，关于太阳的演化过程，说法正确的是太阳→红巨星→白矮星→黑矮星，故选B。 22．科学家利用探测器发射电磁波(速度接近光速)，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。(注：光年是光经过一年的距离，光速 米/秒。) （1）如图乙是宇宙的星系结构层次图，超级地球与恒星所组成的星系，相当于图中的 　 　。 （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”有较厚大气层，像地球一样能在其表面保持液态水 【答案】（1）太阳系 （2）B；C；E 【解析】【分析】 （1）天体是指宇宙空间的物质存在形式，距离相近的天体因相互吸引相互绕转，构成不同级别的天体系统； （2）天体是否存在生命与其自身质量、距恒星的远近等因素有关。 【解答】 （1）超级地球围绕恒星转，地球围绕太阳转。因此“超级地球”与恒星组成的星系属于太阳系。 （2）A.可能存在生命与其公转方向无关。故A错误； B.“超级地球”与恒星的距离与地球岛太阳的距离差不多，保证了其具有适宜的温度，可能具有生命的证据。故B正确； C.“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。故C正确； D.公转的周期与生命存在没有关系。故D错误； E.“超级地球”有较厚大气层，像地球一样能在其表面保持液态水，可能具有生命的证据。故E正确。 故答案为：（1）太阳系；（2）BCE。 23．建立星系运动模型。 ①准备一只气球，在其表面贴上一些圆形小纸片。 ②在圆形小纸片上用笔做记号，记录相邻圆形小纸片的位置和距离。 ③用打气筒持续地向气球充气，使气球不断地胀大，如图1-1-2 所示。 为了形象地理解宇宙扩张学说，用一个贴有圆形小纸片的气球做演示实验，该实验将贴有小纸片的气球看成　 　，圆形小纸片看成其中的　 　。气球胀大时，任一纸片周围的其他小纸片都在　 　。这里主要运用的一种思维方法是　 　(填“等效法”“类比法”或“转换法”)。 【答案】宇宙；星系；远离；类比 【解析】【分析】根据自己对宇宙扩张学说的认识和理解解答。 【解答】为了形象地理解宇宙扩张学说，用一个贴有圆形小纸片的气球做演示实验，该实验将贴有小纸片的气球看成宇宙，圆形小纸片看成其中的星系。气球胀大时，任一纸片周围的其他小纸片都在远离。这里主要运用的一种思维方法是类比法。 学科网（北京）股份有限公司 $