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专题09 人类对宇宙的探索
▉考点01 从地心说到日心说
地球曾被人们认为是宇宙中独一无二的天体，是宇宙的中心。科学研究表明，地球位于太阳系内，太阳系位于银河系比较边缘的一个普通的位置，并没有明显的独特地位。关于宇宙和我们赖以生存的地球，从古到今，人们的认识经历了根本性的变革。那么,我们对宇宙的认识是如何改变的
1.我国古代对于宇宙的认识
(1)“盖天说”
①出现时间：中国战国时期。
②主要内容：天圆如张盖，地方如棋盘。
③影响：它反映了人们认识宇宙结构的一个阶段，在描述天体的视运动方面也有一定的历史意义。虽然已经摆脱神话的影响，但远没有揭示宇宙的本质。
(2)到秦汉时期，人们初步认识了太阳、月球和5颗行星的基本运动规律，并能推算天象的发生。
2.“地心说”
(1)时间和创立人：早期的希腊人相信，宇宙是完美的，地球是宇宙的中心。公元2世纪，希腊天文学家托勒密在亚里士多德等前人对宇宙的认识的基础上，进一步完善了地球中心学说，创立了“地心说”模型。
(2)主要内容
(3)影响：“地心说”可以解释5颗行星的观测路径，以及太阳、月球的运动路径。尽管托勒密的“地心说”模型并不正确，但它能解释很多人们观察到的天文现象，在随后的1000多年里，普遍为人们所接受，并给发现“地心说”不足的人们造成了难题。
3.“日心说”
(1)提出背景：科学家们经过仔细观测，发现行星运行规律与托勒密的宇宙体系并不吻合。
(2)提出过程：16世纪，哥白尼用自制的简陋仪器，经过20年的天文观测与研究发现，与其他5颗行星一样，地球也是一颗行星。天空中观察到的行星运动可通过旋转的地球来简单地解释。在得出地球是一颗行星后，哥白尼为太阳系建立了一个“日心说”模型。哥白尼在临终前，出版了著作《天球运行论》,阐述了“日心说”的理论基础。
(3)主要内容：认为太阳是宇宙的中心，地球和行星都围绕太阳做圆周运动。
(4)影响：与地球是宇宙的中心的观点相比，“日心说”
的提出是一个重大突破。但哥白尼保留了希腊人的行星做圆周运动的观点，也未能正确解释行星的运动方式与成因。“日心说”吸引人的地方是它简单，人们可以更好地理解它。“日心说”挑战了当时占主导地位的“地心说”。
(5)伽利略对“日心说”学说的推广
①在绝大多数人仍相信“地心说”的时代，人们需要更多的证据才能接受“日心说”。科学家伽利略所收集的证据，逐渐让人们相信“日心说”是正确的。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。
②学说的证据
1609年，伽利略用自制的望远镜观测天空，为“日心说”提供了新的观测证据：a.太阳上有黑子，说明太阳并不完美；b.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。c.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。d.金星的位相变化也说明金星并不是围绕地球公转的。
③伽利略的观测发现与当时人们对宇宙的普遍认识并不一致，挑战了居于统治地位的“地心说”。1633年，罗马宗教裁判所判处伽俐略终身监禁，随后改为软禁，直到他在1642年病逝。
(6)学说的重要意义
哥白尼“日心说”的建立，使人们的认识从“地球中心”走向“太阳中心”。今天，我们知道，太阳系包括太阳、行星及其卫星，以及各种更小的天体，这些大大小小的天体都围绕太阳公转。
▉考点02 现代宇宙学说
1.宇宙的组成
浩瀚的宇宙中有各种不同的天体，这些天体又组成了大小不同的天体系统。我们看到的宇宙就是由各种不同的天体系统组成的。科学家借助现代望远镜，揭开了宇宙中的许多奥秘。
2.星系的观测
二十世纪一二十年代，天文学家用大型望远镜观测了银河系以外的星系，测出不同星系间的距离，判断它们的运动速度以及运动方向。
3.星系的运动
(1)时间和发现者：1929年，天文学家哈勃根据自己对银河系以外星系距离的测定，结合其他天文学家的工作，分析了20多个星系的退行速度和距离。
(2)运动特点：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。这表明，我们所处的宇宙正在膨胀。
(3)哈勃定律
①内容：星系的退行速度与它们到地球的距离成正比。即星系到观察者的距离越远，星系退行速度越快。哈勃定律可以用公式表示为：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。
②意义：哈勃定律被随后的进一步观测所证实。哈勃定律反映了宇宙的整体性，展示了一幅宇宙整体退行图景，即宇宙正在不断地膨胀。
4.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),如右栏图所示。
4.观察气球在胀大过程中，各张圆形小纸片间距离的变化。这些“星系”之间的距离发生了怎样的变化
实验结果：在气球胀大过程中，对气球表面上任何一张圆形小纸片而言，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。各张圆形小纸片(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。
5.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!
6.宇宙大爆炸理论
(1)提出基础：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。
(2)主要内容：宇宙起源于极高温、极高密度的“奇点”的大爆炸，之后宇宙不断膨胀、温度不断下降，生成各种物质，形成各种星系，演化成今天的宇宙，今天的宇宙仍将继续膨胀下去。
(3)宇宙大爆炸理论的证实
①理论预言：大爆炸使宇宙中充满了辐射，随着宇宙膨胀、降温，当今宇宙中仍充满着大爆炸残余的辐射，对应的温度约为5K(K为热力学温度单位)。
②实际观测的结果：测到来自空间各个方向的辐射，对应温度约为2.73K,与理论预测温度非常接近。
(4)宇宙大爆炸理论预测的结果与实际观测的结果相一致，宇宙膨胀得到了观测事实的有力支持，宇宙大爆炸理论成功地解释了很多观测事实。因此，宇宙大爆炸理论已成为被人们广为接受的一种字宙起源学说。
有关宇宙起源的其他假说
(1)“宇宙永恒”假说。这种假说是奥地利天文学家邦迪和戈尔德提出的，后来英国天文学家霍伊尔发展并普及了这个理论。他们认为宇宙并不像人们所说的那样动荡不定，宇宙中的星体、星体密度及它们的空间运动都处在一种稳定状态，这就是“宇宙永恒”假说。
(2)“宇宙层次”假说。这种假说是法国天文学家沃库勒等人提出来的。他们认为宇宙的结构是分层次的，如恒星是一个层次，恒星集合组成的星系是一个层次，许多星系结合在一起组成的星系团是一个层次，一些星系团组成的超星系团又是一个层次。
(6)宇宙大爆炸理论的不足
虽然宇宙大爆炸理论已经取得很大的成功，但是随着研究的不断深入，仍然遇到了不少的疑难问题。宇宙让我们的思考广阔而深邃。宇宙有没有边界 宇宙会终结吗 ......这些问题，有待于人们去探索和证实。
▉考点03 银河系和河外星系
宇宙有多大 最初人们认为地球是宇宙的中心，太阳、月球、5颗行星和6000多颗静止不动的恒星构成了宇宙。后来，人们认识到宇宙由银河系等星系组成，银河系由几千亿颗像太阳一样的恒星组成。那么,银河系有多大 它的中心在哪里 地球位于银河系的何处
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
我们的太阳系处在银河系之中。当我们仰望夏季的夜空，看到横跨夜空的那条银河时，其实我们正在银河系内部观察我们生存的这个星系的中心。
(1)银河系的组成
银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个巨大星系，所有的恒星都围绕银河系的中心旋转。
(2)银河系的大小
①银河系的直径约为1.0×10光年，中心厚度约为1.2×10 光年，自中心向边缘逐渐变薄。
②太阳只是银河系内几千亿颗恒星中的一颗普通恒星。太阳远离银河系的中心，它与银河系中心的距离约2.6×10 光年，约2.4亿年绕银河系中心转一圈。
③恒星彼此相距很远，离太阳最近的恒星是比邻星，与太阳相距4.22光年。
(3)银河系的形状
银河系是一个旋涡星系。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，如图所示。需要注意的是我们无法在地球上看到银河系的旋涡结构，因为太阳系位于银河系的一条旋臂上。
3.不同尺度的天体范围
银河系虽然很大，但在整个宇宙中显得微不足道。银河系只是广阔深空中上千亿个星系中的一个普通星系。银河系和银河系外的河外星系构成了广阔无垠的宇宙。下图显示了不同尺度的天体所横跨的范围。
4.河外星系
(1)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，哈勃推断仙女星系一定位于银河系之外。其实，仙女星系是一个比银河系更巨大的星系。我们肉眼观察到的仙女星系是由许多星星集中在一起的模糊小点。
(2)宇宙中有上千亿个星系，每个星系中同样含有数量巨大的恒星。例如，天文学家估计，北斗七星范围内存在100多万个星系。
5.观测北极星
(1)面向北天星空，先找到大熊星座。北斗七星在天空中呈斗状，很容易认出。其斗柄在不同季节指向不同：在晚上八九点钟观测，春天斗柄朝东，夏天斗柄朝南，秋天斗柄朝西，冬天斗柄朝北。
简单口诀：东南西北，春夏秋冬。
(2)把北斗七星中斗前的两星连线，并朝斗口方向延伸约5倍距离，就可以找到北极星。
认星歌：“认星先从北斗来，由北往西再展开”。
▉考点04 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的诞生过程基本相似。
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1×10 ℃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)
红巨星阶段：
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氦
星体急剧扩大，变成红色，形成红巨星
当太阳膨胀到接近火星轨道时，将吞噬水星、金星、地球，预计太阳在红巨星阶段持续大约10亿年时间，亮度升高到今天的近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
白矮星阶段：
形成行星状星云后，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
球核进一步收缩，形成体积极小、密度很大的白矮星
黑矮星阶段：最后慢慢“熄灭”,形成一颗看不见的黑矮星，变成星云的一部分，进入新的循环
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。
(1)如果恒星的质量是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。2024年，科学家宣布探测到黑洞的存在。2024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。2024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2.7×10 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。
星际气体收缩形成原恒星，进一步收缩成主序星，主序星有两个过程：太阳——红巨星——白矮星——黑矮星；大恒星——红超巨星——超新星（中子星、黑洞）
一．银河系和河外星系（共12小题）
1．延安路学校天文社要求绘制天体系统的层次结构，请你帮助小延选择对应的正确标注（　　）
A．a为太阳系，b为银河系，c为总星系
B．a为银河系，b为河外星系，c为太阳系
C．a为银河系，b为太阳系，c为地月系
D．a为总星系，b为河外星系，c为太阳系
【答案】C
【解答】解：图示a、b、c的包含和被包含的关系，a的范围最大，c的范围最小，属于图示天体系统的层次结构由高到低的分别是a—b—c，因此a对应的是银河系，b对应的是太阳系，c对应的是地月系，故C正确，ABD错误.
故选：C。
2．我们利用气球做了星系运动特点的模拟实验（如图），下列对该实验的描述中，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．气球胀大过程中各圆点间的距离变化模拟星系运动特点
D．气球胀大时，对甲圆点而言，乙圆点的远离速度比丙更快
【答案】D
【解答】解：用气球做关于星系运动特点的模拟实验，用画的小圆模拟宇宙中的星系，故A正确，不符合题意。
给气球充气，使气球不断地胀大。用来模拟宇宙膨胀，故B正确，不符合题意。
各个小圆点之间的距离变化，说明了星系距离在变大，说明星系运动，故C正确，不符合题意。
充气时气球以球状胀大，对甲圆点而言，乙圆点的远离速度小于丙，故D错误，符合题意。
故选：D。
3．宇宙星系由小到大的排列顺序是（　　）
A．地月系﹣﹣﹣﹣太阳系﹣﹣﹣﹣银河系﹣﹣﹣﹣总星系
B．地月系﹣﹣﹣﹣总星系﹣﹣﹣﹣银河系﹣﹣﹣﹣太阳系
C．地月系﹣﹣﹣﹣银河系﹣﹣﹣﹣太阳系﹣﹣﹣﹣总星系
D．地月系﹣﹣﹣﹣银河系﹣﹣﹣﹣总星系﹣﹣﹣﹣太阳系
【答案】A
【解答】解：总星系级别最高，其次是银河系，再次是太阳系，级别最低的是地月系。A选项中地月系﹣﹣﹣﹣太阳系﹣﹣﹣﹣银河系﹣﹣﹣﹣总星系，符合由小到大的顺序，故符合题意。
故选：A。
4．下列天体系统的从属关系正确的是 （　　）
A．地月系→太阳系→银河系
B．银河系→太阳系→宇宙
C．银河系→太阳系→星系
D．太阳系→地月系→银河系
【答案】A
【解答】解：按照天体系统层次的划分，地月系属于太阳系，太阳系属于银河系，银河系属于总星系或宇宙，A正确，BCD错误。
故选：A。
5．科学家发现一颗名为开普勒62E的宜居行星。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
【解答】解：读图可知，图示是行星围绕恒星公转，组成恒星系统，类似于太阳系，故B正确，ACD错误。
故选：B。
6．如图，在北半球用照相机对着北极星附近的星空长时间曝光拍摄，可以得到以北极星为圆心的星迹影像，原因是（　　）
A．地球绕着北极星运动
B．北极星位于银河系中心
C．恒星都绕着北极星公转
D．地球的自转轴正对着北极星
【答案】D
【解答】解：A.地球绕着太阳运动，故A错误；
B.太阳位于银河系中心，故B错误；
C.恒星都绕着太阳公转，故C错误；
D.地球的自转轴正对着北极星，北极星位于北极点，故D正确。
故选：D。
7．浩瀚的宇宙中有大小不同的天体系统。如图所示的天体系统为（　　）
A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系
【答案】C
【解答】解：浩瀚的宇宙中有各种不同的天体。天体又组成了大小不同的天体系统。八大行星、卫星、矮行星、小行星、彗星、流星体等天体按一定的轨道围绕太阳公转构成了太阳系，太阳系属于银河系。如图所示的天体系统为银河系。
故选：C。
8．中外科学家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条旋臂的漩涡星系。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．俯视看银河系像一个大旋涡
【答案】D
【解答】解：A、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，不符合题意。
B、银河系并不是宇宙的中心，不符合题意。
C、银河系自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成。银河系中央区域多数为老年恒星（以白矮星为主），外围区域多数为新生和年轻的恒星。周围几十万光年的区域分布着十几个卫星星系，银河系通过缓慢地吞噬周边的矮星系使自身不断壮大，不符合题意。
D、俯视看像一个大漩涡，由四条螺旋状旋臂从中间伸出，符合题意。
故选：D。
9．下列星体有卫星的是（　　）
A．哈雷彗星 B．水星 C．木星 D．月球
【答案】C
【解答】解：选项中的木星已确认的有13个卫星，其中木卫一、木卫二、木卫三、木卫四是意大利天文学家伽利略在1610年用自制的望远镜发现的，这四个卫星后被称为伽利略卫星。
故选：C。
10．科学家曾发现过一颗被称为“Gliese581g”的类地行星，它环绕着银河系内天秤座中的一颗恒星运行。“Gliese581g”在宇宙的结构层次中，属于如图中的（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】C
【解答】解：由题可知，“Gliese581g”的类地行星，环绕着银河系内天秤座中的一颗恒星运行，属于银河系。故C符合题意。
故选：C。
11．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 　水星　 。
（2）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　 （选填“地月系”、“太阳系”或“银河系”）。
（3）下列人类对太阳系的认识中，说法不正确的是 　D　 。
A．小行星带位于火星与木星轨道之间
B．北斗七星的位置随季节的变化而变化，当斗柄指北时，北半球为冬季
C．哈雷彗星是太阳系的成员之一
D．月球的自转周期和公转周期相同，所以月球和地球白天的长度相等
【答案】（ 1 ）水星；
（2）银河系；
（3）D。
【解答】解：（1）太阳系有八颗行星，按照离太阳由近及远的顺序排列为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。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。假设太阳逐渐膨胀，最先被吞没的行星会是水星，因为水星离太阳最近。
（2）地球与月球构成了一个天体系统，称为地月系；太阳系是一个受太阳引力约束在一起的天体系统，包括太阳、八大行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星）、近500个卫星、至少120万个小行星、一些矮行星和彗星；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。
（3）小行星带是太阳系内介于火星和木星轨道之间的小行星密集区域，A正确；北斗七星是天空中著名的星群，其位置会随季节的变化而变化。当北斗七星的斗柄指向北方时，北半球为冬季，B正确；哈雷彗星是太阳系的成员之一，其轨道和周期都受到太阳引力的影响，C正确；由于月球的自转和公转周期相同，月球上的一天（即一个自转周期）和一个月（即一个公转周期）在时间上是一致的。但这与地球白天的长度无关，月球上的一个白天比地球上两个星期还长，故D错误。
故答案为：
（ 1 ）水星；
（2）银河系；
（3）D。
二．人类对宇宙的探索历史（共10小题）
12．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
【解答】解：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、黑洞具有巨大的吸引力，故C正确；
D、黑洞不是黑子，故D错误。
故选：C。
13．从古至今，无数科学家、哲学家和思想家都试图解开宇宙的奥秘，提出了各种学说和理论。那么，在以下关于人类对宇宙探索的学说中，正确的是（　　）
A．在一只气球上画一些小圆点，气球在充气过程中不断膨胀，导致气球表面各个小圆点之间的距离逐渐增大，这一实验现象被认为是现代宇宙论最重要的证据
B．“日心说”宇宙体系学说开创了对天体的观察研究
C．关于宇宙起源，根据多方面的观测研究表明，我们的宇宙始于距今约138亿年的一次大爆炸
D．宇宙大爆炸理论认为，大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度相应升高
【答案】C
【解答】解：A、在一只气球上画一些小圆点，气球在充气过程中不断膨胀，气球表面各个小圆点之间的距离逐渐增大，这一实验现象模拟的是宇宙在膨胀，但不能被认为是现代宇宙论最重要的证据，故A错误；
B、“日心说”否定了“地心说”，阐明了天体运行的现象，为人类认识太阳系奠定了基础，日心说提出之前，科学家已经开始了对天体的观察研究，故B错误；
C、关于宇宙起源，许多科学家根据多方面的观测研究表明，我们的宇宙始于距今约138亿年的一次大爆炸，大爆炸的反应原理被物理学家们称为量子物理，故C正确；
D、宇宙大爆炸理论认为，宇宙开始于高温、高密度的原始物质，大爆炸使物质四散出去，宇宙开始膨胀，温度相应下降，故D错误。
故选：C。
14．如图所示“天体系统层次示意图”中，序号与其表示的天体系统对应正确的是（　　）
A．①—地月系 B．②—银河系
C．③—太阳系 D．④—河外星系
【答案】C
【解答】解：读图可知，①为银河系，②为河外星系，③为太阳系，④为地月系，故C正确。
故选：C。
15．该图中①、②、③、④四幅图分别表示不同级别的天体系统，名称依次是（　　）
A．①银河系；②河外星系；③太阳系；④地月系
B．①总星系；②银河系；③太阳系；④地月系
C．①总星系；②银河系；③河外星系；④地月系
D．①地月系；②太阳系；③银河系；④总星系
【答案】B
【解答】解：读图可知，自左向右的天体系统依次为：总星系、银河系、太阳系、地月系。
故选：B。
16．《流浪地球》系列电影的热映加深了人们对宇宙的认识，下列对宇宙的有关认识正确的是（　　）
A．光年作为时间单位，可以衡量银河系的直径
B．月球表面有山、有空气，但没有水
C．太阳是一颗能自行发光发热的气体星球
D．宇宙的结构层次由大到小为：宇宙→太阳系→银河系→地月系
【答案】C
【解答】解：A、光年作为长度单位，可以衡量银河系的直径，故A错误；
B、月球表面有山、目前没有发现有空气和水，故B错误；
C、太阳是一颗能自行发光发热的气体星球，故C正确；
D、宇宙的结构层次由大到小为：宇宙→银河系→太阳系→地月系，故D错误。
故选：C。
17．2024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”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．光年作为时间单位，可以衡量银河系的直径
B．大爆炸导致宇宙空间膨胀，且温度相应下降
C．宇宙的结构层次：太阳系→银河系→河外星系→宇宙
D．太阳位于银河系的中心，银河系位于宇宙的中心
【答案】B
【解答】解：A．光年是指光一年内通过的距离，是距离的单位，可以衡量银河系的直径，故A错误；
B．宇宙诞生于大爆炸，并且在不断膨胀之中。大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，且温度相应下降，故B正确；
C．宇宙包含银河系和河外星系，银河系包含太阳系，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：B。
18．宇宙是广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。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 　宇宙大爆炸　 。
（2）科学家观察发现宇宙处于不断的膨胀中，所有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　 。
A.
B.
C.
D.
【答案】（1）宇宙大爆炸；（2）A。
【解答】解：（1）目前被人们广泛接受的宇宙起源学说是宇宙大爆炸。
（2）科学家观察发现宇宙处于不断的膨胀中，所有的星系都在远离我们而去，离我们越远的星系，退行越快。
A、图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，故A正确；
B、图B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退行更慢，不合科学家的观察发现，故B错误；
CD、图C和图D表示星系2、星系3都在向我们靠近，不合科学家的观察发现，故CD错误。
故答案为：（1）宇宙大爆炸；（2）A。
19．科学探究：1682年，哈雷正在圣赫勒纳岛进行南天观测，天空中突然出现了一个奇特的怪物：它披头散发，拖着一条摇曳不定、变化多端的尾巴，放射着时而血红、时而金黄、时而灰白色的光芒。这个怪物突然出现在神秘的天空，又神秘地消逝在茫茫的宇宙深处。这怪物就是中国民间所说的“扫帚星”，天文学学名叫“彗星”。这个怪物究竟是怎么回事呢？当人们都用惊恐的目光看着这个昙花一现7的怪物，心中充满着无尽的恐惧时，哈雷却连夜对这个一生差不多只能见到一次的怪物进行观察，以期获得更详细的观察资料。
后来，哈雷受聘于牛津大学，致力于彗星的研究。他大量收集了历史上关于彗星的观测资料，并且对1337年至1698年期间观测到的24颗彗星的运行轨道进行了计算，结果发现：1682年出现的那颗彗星，与1531年、1607年出现的彗星的运行轨道十分相似。哈雷又敏锐地注意到：1607﹣1531＝76；1682﹣1607＝75。这表明这3颗彗星出现的时间间隔十分接近。于是，哈雷猜测这3颗彗星也许并不是大家以为的3颗不同的彗星，而是同一颗彗星3次经过那里。
为了证实自己的猜测，哈雷又开始分析更早的彗星历史资料，果然又发现每隔75或76年就有一颗明亮的大彗星出现。接着，哈雷又对这颗彗星的运行轨道作了长达几个月的计算，这次更为精确的计算取得了振奋人心的结果：这颗彗星在运行轨道上环绕太阳运行的周期与历史上的记录完全相符合。1720年，哈雷就任英国格林威治天文台台长，这时，他正式公开宣布自己的发现：人们于1682年观测到的那颗大彗星，实际上就是1607年出现的彗星的又一次回归。最后，他还预言：这颗彗星将于1758年底或1759年初重新出现在人们眼前。
12月25日，圣诞之夜，当人们在烛光装点的圣诞树下欢度节日之际，壮观的大彗星出现在天空！它就像一列准点到站的火车，拖着一条长长的扫帚般的尾巴，沿着天文学家们测算出的轨道，从宇宙的深处穿越一个个星座光临我们地球附近，又在人们的目光中，不知疲倦地向宇宙深处疾驶而去……
根据短文回答：
（1）文中哈雷对什么问题进行了科学探究？　天空偶然出现的神秘怪物究竟是怎么回事呢？这三颗彗星是不是同一颗彗星三次经过这里？　 。
（2）对此哈雷提出了什么猜测？　1531年、1607年、1682年出现的彗星可能是同一颗彗星　 。
（3）为证实自己的猜测，哈雷收集了哪些证据。（在文中划线表示） 　“为了证实自己的猜测，哈雷又开始分析更早的彗星历史资料，果然又发现每隔75或76年就有一颗明亮的大彗星出现。接着，哈雷又对这颗彗星的运行轨道作了长达几个月的计算，这次更为精确的计算取得了振奋人心的结果：这颗彗星在运行轨道上环绕太阳运行的周期与历史上的记录完全相符合。”　 。
（4）研究后哈雷得出的结论是 　彗星周期性绕日运动　 。
【答案】（1）天空偶然出现的神秘怪物究竟是怎么回事呢？这三颗彗星是不是同一颗彗星三次经过这里；（2）1531年、1607年、1682年出现的彗星可能是同一颗彗星；（3）“为了证实自己的猜测，哈雷又开始分析更早的彗星历史资料，果然又发现每隔75或76年就有一颗明亮的大彗星出现。接着，哈雷又对这颗彗星的运行轨道作了长达几个月的计算，这次更为精确的计算取得了振奋人心的结果：这颗彗星在运行轨道上环绕太阳运行的周期与历史上的记录完全相符合。”（4）彗星周期性绕日运动。
【解答】解：（1）根据哈雷发现的现象提出问题，天空偶然出现的神秘怪物究竟是怎么回事呢？这三颗彗星是不是同一颗彗星三次经过这里？
（2）哈雷猜测这3颗彗星也许并不是大家以为的3颗不同的彗星，1531年、1607年、1682年出现的彗星可能是同一颗彗星。
（3）结合材料，文中“为了证实自己的猜测，哈雷又开始分析更早的彗星历史资料，果然又发现每隔75或76年就有一颗明亮的大彗星出现。接着，哈雷又对这颗彗星的运行轨道作了长达几个月的计算，这次更为精确的计算取得了振奋人心的结果：这颗彗星在运行轨道上环绕太阳运行的周期与历史上的记录完全相符合。”体现了哈雷为了证实自己的猜测搜集证据。
（4）根据材料知，1720年，哈雷就任英国格林威治天文台台长，这时，他正式公开宣布自己的发现：人们于1682年观测到的那颗大彗星，实际上就是1607年出现的彗星的又一次回归。最后，他还预言：这颗彗星将于 1758年底或1759年初重新出现在人们眼前。即哈雷证实了彗星周期性绕日运动。
故答案为：（1）天空偶然出现的神秘怪物究竟是怎么回事呢？这三颗彗星是不是同一颗彗星三次经过这里；（2）1531年、1607年、1682年出现的彗星可能是同一颗彗星；（3）“为了证实自己的猜测，哈雷又开始分析更早的彗星历史资料，果然又发现每隔75或76年就有一颗明亮的大彗星出现。接着，哈雷又对这颗彗星的运行轨道作了长达几个月的计算，这次更为精确的计算取得了振奋人心的结果：这颗彗星在运行轨道上环绕太阳运行的周期与历史上的记录完全相符合。”（4）彗星周期性绕日运动。
20．人类对宇宙的探索是一个充满挑战和不断进步的过程。从最初的肉眼观测到现代的高科技探测器，人类的探索工具和技术不断发展，对宇宙的认识也在不断深入。请完成下列问题：
（1）地球曾被认为是宇宙独一无二的天体，是宇宙的中心。直到16世纪，　哥白尼　 为太阳系建立了“日心说”模型。
（2）后来，人们认识到宇宙由银河系等星系组成，而银河系由几千亿颗像太阳这样的 　恒星　 （填“恒星”、“行星”或“卫星”）组成。银河系是一个旋涡星系，从侧面看，银河系呈 　扁圆盘　 状。
（3）　宇宙大爆炸　 理论是目前最准确的描述宇宙从诞生到当前状态的模型。
【答案】（1）哥白尼
（2）恒星；扁圆盘
（3）宇宙大爆炸
【解答】解：（1）根据材料信息及所学知识可知，地球曾被认为是宇宙独一无二的天体，是宇宙的中心。直到16世纪，哥白尼为太阳系建立了“日心说”模型。
（2）根据材料信息及所学知识可知，银河系是由众多恒星组成的星系，银河系内部有几千亿颗恒星，而非行星或卫星。从侧面看，银河系呈现出一个旋涡星系的典型结构，即盘状，这种结构是由于恒星、尘埃和气体以一个薄盘子样的分布旋转形成的。
（3）根据材料信息及所学知识可知，银河系由几千亿颗恒星组成，它是一个典型的旋涡星系，从侧面看呈盘形。宇宙大爆炸理论是当前最被广泛接受的宇宙演化理论，描述了宇宙从一个高温高密度状态膨胀至今的过程。
故答案为：
（1）哥白尼
（2）恒星；扁圆盘
（3）宇宙大爆炸
三．大爆炸宇宙论（共4小题）
21．下列实验设计中，可以帮助我们理解宇宙膨胀的是（　　）
①掺有葡萄干的面包在烤箱中烘烤
②吹起画着一些黑点的气球
③将一滴红墨水滴入一杯水中
④放飞氢气球的情景
A．①④ B．②③ C．①② D．③④
【答案】C
【解答】解：①掺有葡萄干的面包在烤箱中烘烤后，葡萄干之间的距离因为面包的膨胀而增大，故①符合题意；
②吹起画着一些黑点的气球，小黑点之间的距离也因为气球的膨胀而增大，故②符合题意；
③将一滴红墨水滴入一杯水中说明了分子的扩散现象，故③不符合题意；
④放飞氢气球的情景只能说明浮力大于重力的事实，故④不符合题意；
故①②符合题意，
故选：C。
22．大爆炸理论认为，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为直线，BC为向上弯曲的曲线，则（　　）
A．AB和BC均说明宇宙在匀速膨胀
B．AB和BC均说明宇宙在加速膨胀
C．AB说明宇宙在匀速膨胀，BC说明宇宙在加速膨胀
D．AB说明宇宙在匀速膨胀，BC说明宇宙在减速膨胀
【答案】C
【解答】解：图象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。
23．科普阅读
阅读《宇宙大爆炸》，回答问题。
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。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。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v＝Hs，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“蓝”，说明这个星系正在 　靠近　 我们；
（2）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 　D　 ；
A．米　　B．秒　　C．米﹣1　　D．秒﹣1
（3）若距离我们约22亿光年的“牧夫座星系团”远离我们的速度约为4×104km/s，则距离我们约33亿光年的“长蛇Ⅱ星系团”，远离我们的速度约为 　6×104 km/s；
（4）小明根据哈勃定律，认为若以银河系为参照物，那么河外星系做匀速运动。你是否同意他的观点，并说明理由 　不同意，按照哈勃定律，所有的河外星系都在远离我们，而且，离我们越远的河外星系，逃离得越快　 。
【答案】（1）靠近；（2）D；（3）6×104；（4）不同意，按照哈勃定律，所有的河外星系都在远离我们，而且，离我们越远的河外星系，逃离得越快。
【解答】解：（1）由材料信息可知，理论分析表明，蓝移则表示相应的星系在靠近我们。所以如果我们看到某个星系发出的光的颜色偏“蓝”，说明这个星系正在靠近我们。
（2）由v＝Hs可得，
所以哈勃常数H的单位是，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选：D。
（3）由v＝Hs可知，若距离我们约22亿光年的“牧夫座星系团”远离我们的速度约为4×104km/s，可得
4×104km/s＝H×22亿光年，
所以可得，，
则距离我们约33亿光年的“长蛇Ⅱ星系团”，远离我们的速度约为
。
（4）不同意，按照哈勃定律，所有河外星系都在远离我们，而且离我们越远的河外星系，逃离的越快，即速度在不断变化。
故答案为：（1）靠近；（2）D；（3）6×104；（4）不同意，按照哈勃定律，所有的河外星系都在远离我们，而且，离我们越远的河外星系，逃离得越快。
24．宇宙大爆炸理论认为，宇宙一开始是一个“原始火球”，原始的火球发生了大爆炸，导致宇宙空间处处膨胀，温度下降到一定程度时，逐步形成了超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星等。科学兴趣小组利用气球做星系运动特点的模拟实验，如图。
（1）小安同学用如图所示粘有小金属粒的气球来类比宇宙，小金属粒可看成宇宙中的 　星系　 ；
（2）气球膨胀时，对甲圆点而言，乙圆点的远离速度比丙更 　慢　 （填“快”或“慢”）；
（3）给气球充气，使气球不断地胀大，是模拟宇宙的 　大爆炸　 ；
（4）这种研究宇宙的方法是 　B　 。
A．对比法
B．模型法
C．控制变量法
【答案】（1）星系；（2）慢；（3）大爆炸；（4）B。
【解答】解：（1）根据题意知道，宇宙大爆炸理论认为，宇宙一开始是一个“原始火球”，原始的火球发生了大爆炸，所以，若粘有小金属粒的气球来类比宇宙，则小金属粒可看成宇宙中的星系。
（2）充气时气球以球状胀大，对甲圆点而言，乙圆点的分离速度小于丙圆点，即乙圆点的远离速度更慢。
（3）给气球充气，使气球不断地胀大，是模拟宇宙的膨胀。
（4）这种研究宇宙的方法是模拟实验，即采用了模型法，故B符合题意，AC不符合题意。
故选：B。
四．恒星的演化（共3小题）
25．2024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。
26．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 　质量　 。
（2）描述恒星的质量与它的寿命的一般关系：　质量越大的恒星寿命越短　 。
（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 　50亿　 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。
五．太阳系的形成（共1小题）
27．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　太阳风　 “吹拂”，形成慧尾。图中A、B、C三点中的　A　 点时，彗尾最长；
（2）木星绕太阳运行轨道是　椭圆形　 （选填“圆形”或“椭圆形”），木星轨道以内还有　4　 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。
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专题09 人类对宇宙的探索
▉考点01 从地心说到日心说
地球曾被人们认为是宇宙中独一无二的天体，是宇宙的中心。科学研究表明，地球位于太阳系内，太阳系位于银河系比较边缘的一个普通的位置，并没有明显的独特地位。关于宇宙和我们赖以生存的地球，从古到今，人们的认识经历了根本性的变革。那么,我们对宇宙的认识是如何改变的
1.我国古代对于宇宙的认识
(1)“盖天说”
①出现时间：中国战国时期。
②主要内容：天圆如张盖，地方如棋盘。
③影响：它反映了人们认识宇宙结构的一个阶段，在描述天体的视运动方面也有一定的历史意义。虽然已经摆脱神话的影响，但远没有揭示宇宙的本质。
(2)到秦汉时期，人们初步认识了太阳、月球和5颗行星的基本运动规律，并能推算天象的发生。
2.“地心说”
(1)时间和创立人：早期的希腊人相信，宇宙是完美的，地球是宇宙的中心。公元2世纪，希腊天文学家托勒密在亚里士多德等前人对宇宙的认识的基础上，进一步完善了地球中心学说，创立了“地心说”模型。
(2)主要内容
(3)影响：“地心说”可以解释5颗行星的观测路径，以及太阳、月球的运动路径。尽管托勒密的“地心说”模型并不正确，但它能解释很多人们观察到的天文现象，在随后的1000多年里，普遍为人们所接受，并给发现“地心说”不足的人们造成了难题。
3.“日心说”
(1)提出背景：科学家们经过仔细观测，发现行星运行规律与托勒密的宇宙体系并不吻合。
(2)提出过程：16世纪，哥白尼用自制的简陋仪器，经过20年的天文观测与研究发现，与其他5颗行星一样，地球也是一颗行星。天空中观察到的行星运动可通过旋转的地球来简单地解释。在得出地球是一颗行星后，哥白尼为太阳系建立了一个“日心说”模型。哥白尼在临终前，出版了著作《天球运行论》,阐述了“日心说”的理论基础。
(3)主要内容：认为太阳是宇宙的中心，地球和行星都围绕太阳做圆周运动。
(4)影响：与地球是宇宙的中心的观点相比，“日心说”
的提出是一个重大突破。但哥白尼保留了希腊人的行星做圆周运动的观点，也未能正确解释行星的运动方式与成因。“日心说”吸引人的地方是它简单，人们可以更好地理解它。“日心说”挑战了当时占主导地位的“地心说”。
(5)伽利略对“日心说”学说的推广
①在绝大多数人仍相信“地心说”的时代，人们需要更多的证据才能接受“日心说”。科学家伽利略所收集的证据，逐渐让人们相信“日心说”是正确的。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。
②学说的证据
1609年，伽利略用自制的望远镜观测天空，为“日心说”提供了新的观测证据：a.太阳上有黑子，说明太阳并不完美；b.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。c.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。d.金星的位相变化也说明金星并不是围绕地球公转的。
③伽利略的观测发现与当时人们对宇宙的普遍认识并不一致，挑战了居于统治地位的“地心说”。1633年，罗马宗教裁判所判处伽俐略终身监禁，随后改为软禁，直到他在1642年病逝。
(6)学说的重要意义
哥白尼“日心说”的建立，使人们的认识从“地球中心”走向“太阳中心”。今天，我们知道，太阳系包括太阳、行星及其卫星，以及各种更小的天体，这些大大小小的天体都围绕太阳公转。
▉考点02 现代宇宙学说
1.宇宙的组成
浩瀚的宇宙中有各种不同的天体，这些天体又组成了大小不同的天体系统。我们看到的宇宙就是由各种不同的天体系统组成的。科学家借助现代望远镜，揭开了宇宙中的许多奥秘。
2.星系的观测
二十世纪一二十年代，天文学家用大型望远镜观测了银河系以外的星系，测出不同星系间的距离，判断它们的运动速度以及运动方向。
3.星系的运动
(1)时间和发现者：1929年，天文学家哈勃根据自己对银河系以外星系距离的测定，结合其他天文学家的工作，分析了20多个星系的退行速度和距离。
(2)运动特点：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。这表明，我们所处的宇宙正在膨胀。
(3)哈勃定律
①内容：星系的退行速度与它们到地球的距离成正比。即星系到观察者的距离越远，星系退行速度越快。哈勃定律可以用公式表示为：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。
②意义：哈勃定律被随后的进一步观测所证实。哈勃定律反映了宇宙的整体性，展示了一幅宇宙整体退行图景，即宇宙正在不断地膨胀。
4.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),如右栏图所示。
4.观察气球在胀大过程中，各张圆形小纸片间距离的变化。这些“星系”之间的距离发生了怎样的变化
实验结果：在气球胀大过程中，对气球表面上任何一张圆形小纸片而言，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。各张圆形小纸片(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。
5.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!
6.宇宙大爆炸理论
(1)提出基础：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。
(2)主要内容：宇宙起源于极高温、极高密度的“奇点”的大爆炸，之后宇宙不断膨胀、温度不断下降，生成各种物质，形成各种星系，演化成今天的宇宙，今天的宇宙仍将继续膨胀下去。
(3)宇宙大爆炸理论的证实
①理论预言：大爆炸使宇宙中充满了辐射，随着宇宙膨胀、降温，当今宇宙中仍充满着大爆炸残余的辐射，对应的温度约为5K(K为热力学温度单位)。
②实际观测的结果：测到来自空间各个方向的辐射，对应温度约为2.73K,与理论预测温度非常接近。
(4)宇宙大爆炸理论预测的结果与实际观测的结果相一致，宇宙膨胀得到了观测事实的有力支持，宇宙大爆炸理论成功地解释了很多观测事实。因此，宇宙大爆炸理论已成为被人们广为接受的一种字宙起源学说。
有关宇宙起源的其他假说
(1)“宇宙永恒”假说。这种假说是奥地利天文学家邦迪和戈尔德提出的，后来英国天文学家霍伊尔发展并普及了这个理论。他们认为宇宙并不像人们所说的那样动荡不定，宇宙中的星体、星体密度及它们的空间运动都处在一种稳定状态，这就是“宇宙永恒”假说。
(2)“宇宙层次”假说。这种假说是法国天文学家沃库勒等人提出来的。他们认为宇宙的结构是分层次的，如恒星是一个层次，恒星集合组成的星系是一个层次，许多星系结合在一起组成的星系团是一个层次，一些星系团组成的超星系团又是一个层次。
(6)宇宙大爆炸理论的不足
虽然宇宙大爆炸理论已经取得很大的成功，但是随着研究的不断深入，仍然遇到了不少的疑难问题。宇宙让我们的思考广阔而深邃。宇宙有没有边界 宇宙会终结吗 ......这些问题，有待于人们去探索和证实。
▉考点03 银河系和河外星系
宇宙有多大 最初人们认为地球是宇宙的中心，太阳、月球、5颗行星和6000多颗静止不动的恒星构成了宇宙。后来，人们认识到宇宙由银河系等星系组成，银河系由几千亿颗像太阳一样的恒星组成。那么,银河系有多大 它的中心在哪里 地球位于银河系的何处
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
我们的太阳系处在银河系之中。当我们仰望夏季的夜空，看到横跨夜空的那条银河时，其实我们正在银河系内部观察我们生存的这个星系的中心。
(1)银河系的组成
银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个巨大星系，所有的恒星都围绕银河系的中心旋转。
(2)银河系的大小
①银河系的直径约为1.0×10光年，中心厚度约为1.2×10 光年，自中心向边缘逐渐变薄。
②太阳只是银河系内几千亿颗恒星中的一颗普通恒星。太阳远离银河系的中心，它与银河系中心的距离约2.6×10 光年，约2.4亿年绕银河系中心转一圈。
③恒星彼此相距很远，离太阳最近的恒星是比邻星，与太阳相距4.22光年。
(3)银河系的形状
银河系是一个旋涡星系。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，如图所示。需要注意的是我们无法在地球上看到银河系的旋涡结构，因为太阳系位于银河系的一条旋臂上。
3.不同尺度的天体范围
银河系虽然很大，但在整个宇宙中显得微不足道。银河系只是广阔深空中上千亿个星系中的一个普通星系。银河系和银河系外的河外星系构成了广阔无垠的宇宙。下图显示了不同尺度的天体所横跨的范围。
4.河外星系
(1)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，哈勃推断仙女星系一定位于银河系之外。其实，仙女星系是一个比银河系更巨大的星系。我们肉眼观察到的仙女星系是由许多星星集中在一起的模糊小点。
(2)宇宙中有上千亿个星系，每个星系中同样含有数量巨大的恒星。例如，天文学家估计，北斗七星范围内存在100多万个星系。
5.观测北极星
(1)面向北天星空，先找到大熊星座。北斗七星在天空中呈斗状，很容易认出。其斗柄在不同季节指向不同：在晚上八九点钟观测，春天斗柄朝东，夏天斗柄朝南，秋天斗柄朝西，冬天斗柄朝北。
简单口诀：东南西北，春夏秋冬。
(2)把北斗七星中斗前的两星连线，并朝斗口方向延伸约5倍距离，就可以找到北极星。
认星歌：“认星先从北斗来，由北往西再展开”。
▉考点04 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的诞生过程基本相似。
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1×10 ℃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)
红巨星阶段：
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氦
星体急剧扩大，变成红色，形成红巨星
当太阳膨胀到接近火星轨道时，将吞噬水星、金星、地球，预计太阳在红巨星阶段持续大约10亿年时间，亮度升高到今天的近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
白矮星阶段：
形成行星状星云后，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
球核进一步收缩，形成体积极小、密度很大的白矮星
黑矮星阶段：最后慢慢“熄灭”,形成一颗看不见的黑矮星，变成星云的一部分，进入新的循环
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。
(1)如果恒星的质量是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。2024年，科学家宣布探测到黑洞的存在。2024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。2024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2.7×10 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。
星际气体收缩形成原恒星，进一步收缩成主序星，主序星有两个过程：太阳——红巨星——白矮星——黑矮星；大恒星——红超巨星——超新星（中子星、黑洞）
一．银河系和河外星系（共12小题）
1．延安路学校天文社要求绘制天体系统的层次结构，请你帮助小延选择对应的正确标注（　　）
A．a为太阳系，b为银河系，c为总星系
B．a为银河系，b为河外星系，c为太阳系
C．a为银河系，b为太阳系，c为地月系
D．a为总星系，b为河外星系，c为太阳系
2．我们利用气球做了星系运动特点的模拟实验（如图），下列对该实验的描述中，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．气球胀大过程中各圆点间的距离变化模拟星系运动特点
D．气球胀大时，对甲圆点而言，乙圆点的远离速度比丙更快
3．宇宙星系由小到大的排列顺序是（　　）
A．地月系﹣﹣﹣﹣太阳系﹣﹣﹣﹣银河系﹣﹣﹣﹣总星系
B．地月系﹣﹣﹣﹣总星系﹣﹣﹣﹣银河系﹣﹣﹣﹣太阳系
C．地月系﹣﹣﹣﹣银河系﹣﹣﹣﹣太阳系﹣﹣﹣﹣总星系
D．地月系﹣﹣﹣﹣银河系﹣﹣﹣﹣总星系﹣﹣﹣﹣太阳系
4．下列天体系统的从属关系正确的是 （　　）
A．地月系→太阳系→银河系
B．银河系→太阳系→宇宙
C．银河系→太阳系→星系
D．太阳系→地月系→银河系
5．科学家发现一颗名为开普勒62E的宜居行星。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．如图，在北半球用照相机对着北极星附近的星空长时间曝光拍摄，可以得到以北极星为圆心的星迹影像，原因是（　　）
A．地球绕着北极星运动
B．北极星位于银河系中心
C．恒星都绕着北极星公转
D．地球的自转轴正对着北极星
7．浩瀚的宇宙中有大小不同的天体系统。如图所示的天体系统为（　　）
A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系
8．中外科学家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条旋臂的漩涡星系。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．俯视看银河系像一个大旋涡
9．下列星体有卫星的是（　　）
A．哈雷彗星 B．水星 C．木星 D．月球
10．科学家曾发现过一颗被称为“Gliese581g”的类地行星，它环绕着银河系内天秤座中的一颗恒星运行。“Gliese581g”在宇宙的结构层次中，属于如图中的（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
11．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）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”）。
（3）下列人类对太阳系的认识中，说法不正确的是 　 　 。
A．小行星带位于火星与木星轨道之间
B．北斗七星的位置随季节的变化而变化，当斗柄指北时，北半球为冬季
C．哈雷彗星是太阳系的成员之一
D．月球的自转周期和公转周期相同，所以月球和地球白天的长度相等
二．人类对宇宙的探索历史（共10小题）
12．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
13．从古至今，无数科学家、哲学家和思想家都试图解开宇宙的奥秘，提出了各种学说和理论。那么，在以下关于人类对宇宙探索的学说中，正确的是（　　）
A．在一只气球上画一些小圆点，气球在充气过程中不断膨胀，导致气球表面各个小圆点之间的距离逐渐增大，这一实验现象被认为是现代宇宙论最重要的证据
B．“日心说”宇宙体系学说开创了对天体的观察研究
C．关于宇宙起源，根据多方面的观测研究表明，我们的宇宙始于距今约138亿年的一次大爆炸
D．宇宙大爆炸理论认为，大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度相应升高
14．如图所示“天体系统层次示意图”中，序号与其表示的天体系统对应正确的是（　　）
A．①—地月系 B．②—银河系
C．③—太阳系 D．④—河外星系
15．该图中①、②、③、④四幅图分别表示不同级别的天体系统，名称依次是（　　）
A．①银河系；②河外星系；③太阳系；④地月系
B．①总星系；②银河系；③太阳系；④地月系
C．①总星系；②银河系；③河外星系；④地月系
D．①地月系；②太阳系；③银河系；④总星系
16．《流浪地球》系列电影的热映加深了人们对宇宙的认识，下列对宇宙的有关认识正确的是（　　）
A．光年作为时间单位，可以衡量银河系的直径
B．月球表面有山、有空气，但没有水
C．太阳是一颗能自行发光发热的气体星球
D．宇宙的结构层次由大到小为：宇宙→太阳系→银河系→地月系
17．2024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”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．光年作为时间单位，可以衡量银河系的直径
B．大爆炸导致宇宙空间膨胀，且温度相应下降
C．宇宙的结构层次：太阳系→银河系→河外星系→宇宙
D．太阳位于银河系的中心，银河系位于宇宙的中心
18．宇宙是广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。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的膨胀中，所有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.
19．科学探究：1682年，哈雷正在圣赫勒纳岛进行南天观测，天空中突然出现了一个奇特的怪物：它披头散发，拖着一条摇曳不定、变化多端的尾巴，放射着时而血红、时而金黄、时而灰白色的光芒。这个怪物突然出现在神秘的天空，又神秘地消逝在茫茫的宇宙深处。这怪物就是中国民间所说的“扫帚星”，天文学学名叫“彗星”。这个怪物究竟是怎么回事呢？当人们都用惊恐的目光看着这个昙花一现7的怪物，心中充满着无尽的恐惧时，哈雷却连夜对这个一生差不多只能见到一次的怪物进行观察，以期获得更详细的观察资料。
后来，哈雷受聘于牛津大学，致力于彗星的研究。他大量收集了历史上关于彗星的观测资料，并且对1337年至1698年期间观测到的24颗彗星的运行轨道进行了计算，结果发现：1682年出现的那颗彗星，与1531年、1607年出现的彗星的运行轨道十分相似。哈雷又敏锐地注意到：1607﹣1531＝76；1682﹣1607＝75。这表明这3颗彗星出现的时间间隔十分接近。于是，哈雷猜测这3颗彗星也许并不是大家以为的3颗不同的彗星，而是同一颗彗星3次经过那里。
为了证实自己的猜测，哈雷又开始分析更早的彗星历史资料，果然又发现每隔75或76年就有一颗明亮的大彗星出现。接着，哈雷又对这颗彗星的运行轨道作了长达几个月的计算，这次更为精确的计算取得了振奋人心的结果：这颗彗星在运行轨道上环绕太阳运行的周期与历史上的记录完全相符合。1720年，哈雷就任英国格林威治天文台台长，这时，他正式公开宣布自己的发现：人们于1682年观测到的那颗大彗星，实际上就是1607年出现的彗星的又一次回归。最后，他还预言：这颗彗星将于1758年底或1759年初重新出现在人们眼前。
12月25日，圣诞之夜，当人们在烛光装点的圣诞树下欢度节日之际，壮观的大彗星出现在天空！它就像一列准点到站的火车，拖着一条长长的扫帚般的尾巴，沿着天文学家们测算出的轨道，从宇宙的深处穿越一个个星座光临我们地球附近，又在人们的目光中，不知疲倦地向宇宙深处疾驶而去……
根据短文回答：
（1）文中哈雷对什么问题进行了科学探究？　 　 。
（2）对此哈雷提出了什么猜测？　 　 。
（3）为证实自己的猜测，哈雷收集了哪些证据。（在文中划线表示） 　 　 。
（4）研究后哈雷得出的结论是 　 　 。
20．人类对宇宙的探索是一个充满挑战和不断进步的过程。从最初的肉眼观测到现代的高科技探测器，人类的探索工具和技术不断发展，对宇宙的认识也在不断深入。请完成下列问题：
（1）地球曾被认为是宇宙独一无二的天体，是宇宙的中心。直到16世纪，　 　 为太阳系建立了“日心说”模型。
（2）后来，人们认识到宇宙由银河系等星系组成，而银河系由几千亿颗像太阳这样的 　 　 （填“恒星”、“行星”或“卫星”）组成。银河系是一个旋涡星系，从侧面看，银河系呈 　 　 状。
（3）　 　 理论是目前最准确的描述宇宙从诞生到当前状态的模型。
三．大爆炸宇宙论（共4小题）
21．下列实验设计中，可以帮助我们理解宇宙膨胀的是（　　）
①掺有葡萄干的面包在烤箱中烘烤
②吹起画着一些黑点的气球
③将一滴红墨水滴入一杯水中
④放飞氢气球的情景
A．①④ B．②③ C．①② D．③④
22．大爆炸理论认为，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为直线，BC为向上弯曲的曲线，则（　　）
A．AB和BC均说明宇宙在匀速膨胀
B．AB和BC均说明宇宙在加速膨胀
C．AB说明宇宙在匀速膨胀，BC说明宇宙在加速膨胀
D．AB说明宇宙在匀速膨胀，BC说明宇宙在减速膨胀
23．科普阅读
阅读《宇宙大爆炸》，回答问题。
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。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。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v＝Hs，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“蓝”，说明这个星系正在 　 　 我们；
（2）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　　B．秒　　C．米﹣1　　D．秒﹣1
（3）若距离我们约22亿光年的“牧夫座星系团”远离我们的速度约为4×104km/s，则距离我们约33亿光年的“长蛇Ⅱ星系团”，远离我们的速度约为 　 　 km/s；
（4）小明根据哈勃定律，认为若以银河系为参照物，那么河外星系做匀速运动。你是否同意他的观点，并说明理由 　 　 。
24．宇宙大爆炸理论认为，宇宙一开始是一个“原始火球”，原始的火球发生了大爆炸，导致宇宙空间处处膨胀，温度下降到一定程度时，逐步形成了超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星等。科学兴趣小组利用气球做星系运动特点的模拟实验，如图。
（1）小安同学用如图所示粘有小金属粒的气球来类比宇宙，小金属粒可看成宇宙中的 　 　 ；
（2）气球膨胀时，对甲圆点而言，乙圆点的远离速度比丙更 　 　 （填“快”或“慢”）；
（3）给气球充气，使气球不断地胀大，是模拟宇宙的 　 　 ；
（4）这种研究宇宙的方法是 　 　 。
A．对比法
B．模型法
C．控制变量法
四．恒星的演化（共3小题）
25．2024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
26．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。
五．太阳系的形成（共1小题）
27．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。
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