第3章 广袤浩瀚的宇宙 期末复习(含解析)

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第3章 广袤浩瀚的宇宙 期末复习(含解析)

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第三章宇宙期末复习
一.选择题(共10小题)
1.浩瀚的宇宙中有各种不同的天体。下列对于宇宙的认识正确的是(  )
A.太阳是离地球最近的行星
B.水星是离太阳最近的恒星
C.银河系是一个旋涡星系,从侧面看呈旋涡状
D.太阳黑子的多少和大小,往往作为太阳活动强弱的标志
2.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
3.人类对宇宙的认识经历了漫长而曲折的过程:①中国古代很早就有天圆地方的认识;②公元2世纪,托勒密创立了“地心说”模型;③16世纪,哥白尼建立了“日心说”模型,由于缺乏证据,日心说无法被大多数人接受:④17世纪初,伽利略用自制的望远镜观测天空,为“日心说”提供新证据;⑤20世纪20年代,勒梅特、哈勃等人提出了宇宙大爆炸理论。分析上述科学史料,判断下列观点正确的是(  )
A.只有完全正确的理论才是科学理论
B.当前被人们认同的理论已经很完善了
C.没有先进的科学技术将无法开展科学研究
D.科学理论的发现一般需要借助观察、测量等科学方法
4.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
5.“开普勒﹣452b”是一颗跟地球相似指数达到0.98的类地行星,它环绕着银河系内天鹅座中的一颗恒星运行。如图所示为宇宙的结构层次“开普勒﹣452b”属于宇宙结构层次中的(  )
A.① B.② C.③ D.④
6.大爆炸宇宙论已经被大多数科学家所接受。如图所示为宇宙半径、宇宙温度与时间之间的关系模型。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
7.从“地心说”到“日心说”,再到“现代宇宙学说”,人类对宇宙的探索仍在进行中。下列有关认识正确的是(  )
A.托勒密提出的“地心说”是错误的,这样的理论阻碍了人类对于宇宙的认识
B.哥白尼提出的“日心说”是正确的,提出时就受到人们的追捧与认可
C.“现代宇宙学说”认为宇宙在不断膨胀
D.现在人们对宇宙的认识一定是正确的
8.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
9.下列关于如图所示的星系运动模型说法错误的是(  )
A.气球上的小圆点用来模拟星系
B.给气球充气是在模拟宇宙的膨胀
C.通过该模型可以证明星系是在运动的
D.通过该模型可以帮助理解星系是如何运动的
10.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星 C.织女星 D.牛郎星
二.填空题(共8小题)
11.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。我们看到的宇宙就是由各种不同的天体系统组成。
(1)太阳系中体积和质量最大的天体是     。
(2)在如图宇宙的结构层次中,若C为地月系,则太阳系的位置应该位于     (选填“A”或“B”)。
(3)利用激光测距技术,能准确测定地球到一些人造卫星的距离,光在真空中传播的速度为     km/s。
12.人类对宇宙的探索从未停止。如图为不同星系的退行速度与它们跟地球距离的关系,据此可得出的规律是     。已知X星系距离地球约50亿光年,请根据推测,在图中标出该星系位置。     。
13.同学们利用气球做星系运动特点的模拟实验。①准备一只气球,在其表面贴上一些圆纸片(代表星系)。②给气球充气,气球胀大。根据现象回答下列问题:
(1)气球膨胀时,乙远离甲的速度比丙远离甲的速度更     (填“大”或“小”)。
(2)根据实验结果,若从我们所在的星系1观测,如图能类比宇宙膨胀的是(箭头的指向和长短分别表示运动方向和快慢)     。
14.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,沙普利认为宇宙的中心是     (选“太阳系”或“银河系的中心”)。
(2)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     (“大爆炸宇宙论”或“地心说”)提供有力证据。
(3)从对宇宙的认识过程中,我们发现     。
A.科学技术的进步推动了科学的发展
B.地心说、日心说、银河系模型,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
15.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。
(1)1948年,伽莫夫等人建立的元素生成理论,为宇宙起源的    理论奠定了基础。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”)。该理论是目前被广为接受的宇宙起源学说。
(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
16.继“祝融号”首次在火星留下中国印记后,2024年中国航天大会上我国提出计划在2030年左右实施火星采样返回任务。据资料可知:火星的直径约为地球的一半,自转轴倾角、自转方向、周期均与地球相近,公转一周约为地球公转时间的两倍,火星地表沙丘,砾石遍布,二氧化碳为主的大气十分薄弱等特点:
(1)根据以上信息,下列关于火星的推测正确的是     。(填字母)
A.有四季变化
B.能看到太阳的东升西落
C.表面昼夜温差比地球上大
星球 月球 水星 金星 地球 火星 木星 土星
重力(N) 1.62 3.60 8.50 9.80 3.76 22.9 9.05
表格:质量为1千克的物质在不同星球上受到的重力
(2)如图为太阳系局部示意图,表示火星位置的是     。(填序号)
(3)据表格提供的信息,地球上重为588牛的宇航员登上月球后所受的重力是     。
17.我国科学家利用探测器发射电磁波,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。请回答下列问题:
(1)图乙是宇宙中不同尺度的天体所横跨的范围图,超级地球与恒星所组成的星系,相当于图乙中的     。
(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”像地球一样有大气层能使表面保持液态水
(3)“超级地球”所围绕的恒星质量约为太阳质量的0.9倍,根据图丙推测,该恒星的寿命大约为     亿年。
18.人类对宇宙的认识经历了漫长的探索。
(1)根据以上科学史信息,下列两图中与“日心说”所对应的是    (填“甲”、“乙”)。
(2)分析上述科学史料、判断下列观点正确的有    。(多选,填字母代号)
A.当前被人们认同的理论今后可能会被另一种理论取代
B.科学理论的发现往往需要借助观察、测量等科学方法
C.只有完全正确的理论才是科学理论
D.没有先进的科学技术将无法开展科学研究
E.技术的进步会促进科学的发展
(3)为了更好地理解量系是如何运动的、老师在一个气球表面贴上一些圆形小纸片,用打气筒向气球中打气(如图所示)。如果圆形小纸片是代表星系,那么打气是模拟了    。
第三章宇宙期末复习
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B D A C D C C C B
一.选择题(共10小题)
1.【分析】天体是宇宙间物质的存在形式,主要有星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等,其特点不同。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。一般而言,围绕恒星公转的是行星,围绕行星公转的是卫星。太阳系的八大行星按照距离太阳从近到远的顺序依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
【解答】解:太阳自身能发光发热,是恒星而不是行星,距离地区最近的行星是金星,A错误。
水星是离太阳最近的行星,B错误。
银河系是一个旋涡星系,从侧面看像凸透镜,中间凸起,C错误。
太阳黑子的多少和大小是太阳活动强弱的标志,D正确。
故选:D。
2.【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。一般而言,围绕恒星公转的是行星,围绕行星公转的是卫星。
【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。
3.【分析】地理常识是学习地理的基础,涉及面广泛而多种多样,都是基础知识。
【解答】解:A错误,任何一种科学理论都不能确定完全正确;B错误,任何一种理论都不可能很完善;C错误,先进的科学技术是进行科学研究的条件之一,但不是唯一条件;D正确,科学理论的发现一般需要借助观察、测量等科学方法。
故选:D。
4.【分析】大爆炸宇宙论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。
【解答】解:A.宇宙正在不断地膨胀,且膨胀没有中心,故A正确;
B.现代科学还没有确认宇宙的起源是热大爆炸,故B错误;
C.太阳最终将演变为白矮星,故 C错误;
D.天文学家哈勃发现其他星系都在远离我们,故D错误。
故选:A。
5.【分析】银河系别名银汉、天河、银河、星河、天汉等),是太阳系所在的棒旋星系,包括1000~4000亿颗恒星和大量的星团、星云以及各种类型的星际气体和星际尘埃,从地球看银河系呈环绕天空的银白色的环带。
【解答】解:由材料可知,“开普勒﹣452b”是一颗跟地球相似指数达到0.98的类地行星,它环绕着银河系内天鹅座中的一颗恒星运行。则“开普勒﹣452b”属于宇宙结构层次中的行星。
故选:C。
6.【分析】由图可知随着时间宇宙半径在增加,但是宇宙温度在下降。
【解答】解:A.太阳系和银河系只是宇宙很小的一部分,故A选项不符合题意。
B.大爆炸宇宙论尚未得到科学验证,故B选项不符合题意。
C.由图可知随着时间宇宙半径在增加,但是宇宙温度在下降,故C选项不符合题意。
D.由图可知随着时间宇宙半径在增加,说明宇宙在膨胀。故D选项符合题意。
故选:D。
7.【分析】地理常识是学习地理的基础,涉及面广泛而多种多样,都是基础知识。
【解答】解:托勒密提出的“地心说”虽然后来证明是错误的,但是它也给人类认知宇宙做出来巨大贡献,而不是阻碍了人类对于宇宙的认识;现在已经证明哥白尼提出的“日心说”也是错误的,太阳也不是宇宙的中心,宇宙是无边无际的时空概念,没有中心;“现代宇宙学说”认为宇宙在不断膨胀;现在人们对宇宙的认识未必一定是正确的。
故选:C。
8.【分析】解答本题应掌握:宇宙大爆炸理论的内容。
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。大约在150亿年前,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】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。
9.【分析】星系是由许多天体如恒星、行星、小行星、彗星等组成的天体系统。星系运动是指星系内部天体之间相互作用的运动。星系运动的特点主要有星系内部的天体彼此之间都有引力作用、星系内的天体都具有自转和公转运动、星系退行等。
【解答】解:用气球做星系运动的模拟实验,用画的小圆点模拟宇宙中的星系,故A观点正确,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,B观点正确,不符合题意。
给气球充气,使气球不断地胀大,导致各个小圆点之间的距离变大,说明星系之间的距离在变大,说明星系是在运动的,但模型可以模拟,不能证明,C观点错误,但符合题意。
充气时气球以球状胀大,可以证明星系的退行,不能确定星系是如何运动的,D观点正确,不符合题意。
故选:C。
10.【分析】本题中图象反映了恒星的寿命与太阳质量的比值与恒星寿命的关系,太阳质量作为定值,即可分析恒星的寿命与其质量的关系,太阳也是一颗恒星,当横坐标为1时,即可读出太阳的寿命。
【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:B。
二.填空题(共6小题)
11.【分析】(1)根据太阳系中体积和质量最大的天体是太阳来分析;
(2)根据地月系是太阳系的一部分,太阳系又是银河系的一部分,且太阳系位于银河系的一条旋臂上来分析;
(3)根据光在真空中传播的速率来分析。
【解答】解:(1)太阳系中体积和质量最大的天体是太阳,太阳占据了太阳系绝大部分的质量,其体积也远大于其他天体;
(2)天体系统的层次由小到大依次是地月系→太阳系→银河系→总星系→宇宙。已知C为地月系,地月系属于太阳系,太阳系是比地月系更高一级的天体系统,在图中B表示比C更高一级的天体系统,所以太阳系的位置应该位于B;
(3)光在真空中传播的速度为3×105km/s,这是一个重要的物理常数,在许多涉及光传播的计算和实际应用中都会用到。故答案为:
(1)太阳;
(2)B;
(3)3×105。
12.【分析】根据图像信息及距离地球越远,在横坐标上的数值越大,且退行速度也越大来分析。
【解答】解:观察图像可以发现,随着星系与地球距离的增大,星系的退行速度也在增大。例如,室女座星系距离地球较近,其退行速度较小;而长蛇座星系距离地球较远,其退行速度较大。所以可得出的规律是:星系离地球越远,退行速度越大;已知X星系距离地球约50亿光年,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。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,大致可以在横坐标5对应的位置稍靠右处标注X星系,图示如下:。故答案为:星系离地球越远,退行速度越大;。
13.【分析】星系团作为整体的视向速度同星系团的距离满足哈勃定律,即距离越远视向速度越大。一个星系团内不同成员星系间的相对运动情况可用速度弥散度来表示;一般说来,随着星系团的范围的扩大和成员数的增加,速度弥散度也就越来越大。
【解答】解:(1)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;
(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,故选:A。
故答案为:(1)小;(2)A。
14.【分析】(1)根据题文信息来分析;
(2)根据题文信息与大爆炸宇宙论的特点来分析;
(3)根据图示信息结合人们对宇宙的认识过程来分析。
【解答】解:(1)由文本内容“1918年,沙普利提出银河系就是整个宇宙,它的中心……”可知,沙普利认为宇宙的中心是银河系的中心;
(2)题干中描述的星系运动规律“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”,这一现象与大爆炸宇宙论中宇宙在不断膨胀的观点相符合,所以为大爆炸宇宙论提供有力证据;
(3)A.从图中可以看出,随着时间推移,科学技术不断进步,如望远镜的使用等,推动了人们对宇宙的认识和科学的发展,A正确;
B.地心说、日心说等在当时的历史条件下是人们对宇宙的认识,虽然有局限性,但也为后续的科学发展奠定了基础,并非毫无价值,B错误;
C.从地心说、日心说再到后来的各种宇宙模型,确实体现了对科学真理的认识是一个不断修正、不断完善的过程,C正确。
故选:AC。
故答案为:
(1)银河系的中心;
(2)大爆炸宇宙论;
(3)AC。
15.【分析】(1)根据大爆炸宇宙论进行分析;
(2)根据现代宇宙学说的发展对科学的发展的帮助来分析。
【解答】解:(1)伽莫夫等人提出的元素生成理论,主要探讨了宇宙早期高温高密度条件下元素的形成过程。这一理论为大爆炸理论提供了重要的支持,解释了宇宙起源和早期演化的关键问题,特别是轻元素(如氢、氦)的丰度分布。因此,伽莫夫的工作为大爆炸理论奠定了科学基础。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)大爆炸;膨胀;
(2)②。
16.【分析】(1)根据地球与火星的异同进行分析;
(2)根据行星距离太阳的远近进行分析;
(3)根据物体的质量不随空间位置改变,利用G=mg计算即可。
【解答】解:(1)地球的公转产生四季更替、自转产生太阳东升西落的昼夜变化;由于火星存在公转且自转方向与地球相近,故AB正确;
火星地表沙丘,砾石遍布,可知其地表的比热容小,昼夜温差比大,故C正确;
(2)太阳系行星按照距离太阳由近到远的顺序依次为:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,故表示火星位置的是④;
(3)宇航员的质量m60kg,
宇航员登上月球后所受的重力G'=mg'=60kg×1.62N/kg=97.2N。
故答案为:(1)ABC;(2)④;(3)97.2N。
三.解答题(共2小题)
17.【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。
(3)该恒星的寿命主要根据图上信息分析可知。
【解答】解:(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。
故选:BCE。
(3)从图丙可知,横坐标表示恒星的质量(与太阳相比的倍数),纵坐标表示恒星的寿命(单位:亿年),且恒星质量与恒星寿命呈负相关关系,即恒星质量越大,寿命越短。已知“超级地球”所围绕的恒星质量约为太阳质量的0.9倍,在图丙横坐标上找到0.9对应的位置,然后作垂线与曲线相交,再从交点向纵坐标作垂线,可大致推测出该恒星的寿命大约为110亿年。
故答案为:
(1)太阳系
(2)BCE
(3)110(100﹣120之间都可以)
18.【分析】根据“日心说”“地心说”的观点完成。
【解答】解:(1)图片中乙图,太阳位于中心位置,地球等行星围绕太阳转动,这符合“日心说”中太阳是宇宙中心,地球等绕太阳转动的观点。而甲图中地球位于中心位置,太阳等围绕地球转动,这是“地心说”的观点;
故选:乙。
(2)A、从人类对宇宙的认识发展历程来看,是一个不断完善的过程,当前被人们认同的理论在未来随着新的发现等情况,今后是有可能会被另一种理论取代的,A正确。
B、从哥白尼通过观察和测量提出日心说理论,伽利略用自制望远镜进行研究等事例可以看出,科学理论的发现往往需要借助观察、测量等科学方法,B正确。
C、科学理论是在不断发展完善的,并不是只有完全正确的理论才是科学理论,C错误。
D、虽然先进的科学技术有助于科学研究,但不能说没有先进的科学技术就无法开展科学研究,例如古代也有科学研究成果,D错误。
E、从伽利略用自制望远镜为日心说提供证据等事例可以看出,技术的进步会促进科学的发展,E正确。
故选:ABE。
(3)当用打气筒向气球中打气时,气球会不断膨胀,气球表面的面积会逐渐增大。气球表面贴上的圆形小纸片代表星系,随着气球的膨胀,这些“星系”(小纸片)之间的距离会不断增大,在宇宙中,星系之间的距离也在不断增大,这就是宇宙在膨胀,所以老师用打气筒向气球打气这个操作模拟了宇宙的膨胀过程。
故答案为:
(1)乙;
(2)ABE;
(3)宇宙的膨胀。
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