浙教版九年级下册科学“培优提高”讲义（一）：人类对宇宙的认识【word，含答案解析】

【宇宙观】
1、托勒密与“地心说”
内容：a地球是宇宙的中心；b 太阳与其它天体都是绕地球运转的
2.哥白尼与“日心说”
内容：a：太阳是宇宙的中心；b.地球与其它天体都是绕太阳运转的。
3、宇宙膨胀说
美国天文学家哈勃发现星系运动有如下特点：
a.所有的星系都在远离我们而去；b.星系离我们越远，运动的速度越快；c.星系间的距离在不断地扩大。
哈勃定律：
来自遥远星系光线的红移与他们的距离成正比。河外星系的视向退行速度与距离成正比，即距离越远，视向速度越大。成为宇宙膨胀理论的基础
4、大爆炸宇宙论
是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它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。
观测事实：
（1）大爆炸理论的科学性令人不得不信服。最直接的证据来自对遥远星系光线特征的研究。远星系的颜色比近星系的要稍红些。
（2）光的颜色与它的波长有关。在白光光谱中蓝光位于短波端，红光位于长波端。遥远星系的红化意味着它们的光波波长已稍微变长了。在仔细测定许多星系光谱中特征谱线的位置后，哈勃证实了这个效应。他认为，光波变长是由于宇宙正在膨胀的结果。
（3）膨胀中宇宙的性质使许多人困惑不解。从地球的角度来看，好像遥远的星系都正飞快地远离我们而去。但是，这并不意味着地球就是宇宙的中心。平均而言，宇宙不同地方的膨胀图像都是相同的。可以说每一点都是中心，又没有一点是中心。
（4）1964年，美国贝尔电话公司年轻的工程师——彭齐亚斯和威尔逊，在调试他们那巨大的喇叭形天线时，出乎意料地接收到一种无线电干扰噪声，各个方向上信号的强度都一样，而且历时数月而无变化。后来，经过进一步测量和计算，得出辐射温度是2.7K，一般称之为3K宇宙微波背景辐射，这正是对宇宙大爆炸论的一个非常有力的支持。
例1、科学家对1994年夏发生的彗星撞击木星的天文现象进行了准确的预报和大量的观察研究，这一事实表明( )
A．宇宙膨胀理论是错误的 B．人类已能预测一切自然现象
C．人类对宇宙的认识正在不断深化 D．宇宙是不可认识的，以上准确预报只是巧合
例2、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
例3、“模拟实验”是一种常用的科学研究方法，以下不属于该研究方法的是（ ）
A. B.
C. D.
例4、气球常用作科学活动材料。以下是小科用气球完成的两个活动。
（1）悬挂在O点的两个带电气球，静止时位置如图甲所示，若左边大气球表面带正电荷，则右边小气球表面带________电荷。
（2）图乙是用气球充气建立的星系运动模型，能帮助我们理解星系运动的特点：所有的星系都在远离我们而去，离我们越远，它的退行速度越快；星系间的距离在不断地扩大。由此可知宇宙在不断地________。
例5、关于下列话题。
属于神话的有：____；属于科学假说的有：____；属于科学理论的有：____。
①女娲补天； ②宇宙黑洞； ③质量守恒定律；
④牛顿第一运动定律； ⑤上帝造物； ⑥大陆漂移学说；
⑦能的转化与守恒定律； ⑧大熊星座； ⑨宇宙大爆炸论；
⑩阿基米德原理。
1.中国古代流传着“开天辟地”的神话，下列对该神话的说法正确的是( )
A．这是一个科学假设 B．它能科学地解释宇宙起源
C．它采用了宇宙膨胀的观点 D．它既是神话，也反映了人类对宇宙起源进行探究的思想
2．目前，大爆炸宇宙论已被大多数科学家所接受，其主要观点有( )
A．宇宙的年龄大约是150亿岁
B．宇宙以极高的密度和温度，被挤压在一个“原始火球”中
C．宇宙在爆炸中诞生，并不断地膨胀下去
D．以上说法都是
3．哈勃对星系光谱的研究发现星系运动有如下特点( )
A．所有的星系都在远离我们而去 B．星系离我们越远，运动的速度越快
C．星系间的距离在不断地扩大 D．以上说法都是
4．下列关于宇宙的认识错误的是( )
A．太阳是宇宙的中心 B．宇宙是无边的、膨胀的
C．地球是太阳系中的行星之一 D．宇宙是由大量不同层次的星系构成的
5．下列有关大爆炸宇宙论的说法正确的是( )
A．大爆炸宇宙论是科学家通过科学观察和研究得出的一个科学结论
B．大爆炸宇宙论是科学家通过科学观察发现的一些自然现象所建立的假说
C．因为宇宙在不断膨胀的事实为大爆炸宇宙论提供了有力证据，所以大爆炸宇宙论已经说明了宇宙起源的事实
D．大爆炸宇宙论和牛顿第一定律一样是科学定律
6.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
7．小科同学把气球吹成球形后，用沾有墨汁的毛笔在气球表面均匀地画上小圆点，再把气球吹至排球大小，发现黑点之间的距离增大，如图所示。
(1)在气球膨胀的过程中，球内气体的压强____(填“大于”、“等于”或“小于”)大气压强。
(2)如果用气球变化模拟宇宙演变，那么本实验使小科体验到宇宙的____没有中心。
8．某科学兴趣小组根据美国天文学家哈勃的发现，采用橡皮筋建立星系运动模型探究星系运动的特点。实验步骤如下：
步骤一：用红墨水在浅色橡皮筋上依次点上等距离的三点A、B、C，如图甲所示，使L1＝L2＝1 cm；
步骤二：拉住橡皮筋的两端向两边拉长，如图乙所示，使L1′＝L2′＝2 cm；
步骤三：继续拉长橡皮筋使L1″＝L2″＝3 cm……
(1)如果以A点为参照物，图丙中s表示运动距离，t表示运动时间，那么，射线__________表示vC(C点的运动速度)。
(2)如果以A点表示我们居住的地球，B点和C点分别表示与地球相距较近和较远的星系，那么可以得出什么定性结论？
1．科学理论的提出，必须要有一定的证据。下列科学证据与科学理论相符合的是（　　）
A．太阳黑子与日心说 B．谱线红移与地球的演化
C．微波背景辐射与宇宙大爆炸 D．始祖鸟化石的发现与生命起源
2．2018年3月14日，宇宙无边界理论的提出者——斯蒂芬·霍金去世。霍金等现代科学家研究发现，宇宙是（ ）
A．静止的 B．由星系构成的 C．不会演化的 D．不会膨胀的
3．宇宙起源的证据是( )
A．哈勃定律 B．旧约“创世纪” C．盘古开天辟地的神话 D．女娲补天的传说
4.下列宇宙探测的成果中，对改变人类社会生活起了重要作用的是( )
①发现宇宙中存在着大量的X射线和伽马射线；②利用卫星进行气象观测、军事侦察、空间通讯、飞机导航等；③利用卫星寻找地球上的资源；④探测到许多行星表面的物理特性和化学成分
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
5．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，运动的速度越快
C．古代“上帝”创造的
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
6.下列关于宇宙的认识正确的是（ ）
A.太阳是银河系的中心 B.地球绕日公转周期为一天
C.宇宙是不断膨胀和演化的 D.人类已完全掌握宇宙奥秘
7．下列有关宇宙的起源的说法，得不到科学支持的是( )
A．大约在150亿年前，我们所处的这个宇宙是被挤压在一起的一个“原始火球”
B．宇宙就是在这个大火球发生的一次大爆炸中诞生的
C.宇宙是相当近的过去创生的，十七世纪时邬谢尔主教算出宇宙诞生日期是公元前4004年
D．大爆炸理论尚不能确切地解释宇宙在“原始火球”之前到底存在着什么东西
8.在气球表面均匀的画上一些小圆点，向气球充气使气球膨胀，下列关于该实验说法正确的是（　　）
A．该实验可以作为宇宙膨胀的证据 B．小圆点之间的距离都在增大
C．小圆点都以某一圆点为中心膨胀 D．小圆点本身大小保持不变
9.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1A型超新星的观测显示，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，大致是下面哪个图象？（　　）
A．B．C．D．
10.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西半径 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
11.宇宙起源学说：目前被人们广为接受的是_________。该学说认为，大约______年前，我们所处的宇宙全部以极高的_______和________，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__________一直延续至今，并仍将延续下去。
12．如图所示，在吹一个表面画有一些小圆点的气球时会发现，随着气球鼓起，小圆点间的距离在不断变化。从任何一点出发，其他的点都可以以它为中心向四周散开，并且距离越远，散开的速度越快。如果我们把这个气球比作宇宙，试回答下列问题。
(1)根据多普勒效应，当星系靠近观察者时，见到的星光光谱线向频率高的蓝光方向移动，反之则向红光方向移动。把气球上的小圆点看作一个个星系，并选定一个作为太阳系。当我们把气球逐渐吹起时，以太阳系为观测中心，我们观测到的星系大多在向________光方向移动，也就是说它们都在________(填“靠近”或“远离”)太阳系，并且距离太阳系越远的星系移动的速度越________(填“快”或“慢”)。
(2)实验说明大多数星系之间的距离都在________________________，由此推测宇宙正处于________之中。
(3)这种研究宇宙的方法是________。
A. 对比法 B．类比法 C．模型法 D．控制变量法
答案及解析
例1、C
【解析】科学家对1994年夏发生的彗星撞击木星的天文现象进行了准确的预报和大量的观察研究，这一事实表明人类对宇宙的认识在不断地深化，故选C。
例2、C
【解析】A．宇宙有数十亿个星系组成，银河系是其中之一，故A错误；
BC．宇宙大爆炸理论是指：宇宙诞生于大爆炸，并且爆炸引起了宇宙膨胀，而这种膨胀还在继续，故B错误、C正确；
D．恒星的寿命和它的质量体积有关，质量越大的恒星寿命越短，这是因为质量越大压力就越大，这种情况下恒星内部的核反应就更加剧烈，故D错误。
例3、A
【解析】模拟实验是科学研究中常用的一种方法，是用模型来做实验，或者模仿实验的某些条件进行实验。
米勒实验、研究宇宙膨胀实验、研究地球形状实验均为模拟实验；研究气压与流速实验不需模型，不属于模拟实验。
例4、（1）正（2）膨胀
【解析】1、同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
2、用气球建立星系模型，观察气球上的不同的点，当气球膨胀时气球上的点之间的距离会增大。气球表示宇宙，点可表示不同的星系。由宇宙中的星系的运动情况可知宇宙的运动情况。
【解答】（1）由甲图中两气球相互排斥可知，两气球带同种电荷，已知大气球表面带正电荷，所以右边小气球表面也带正电荷；
（2）用气球建立星系模型，观察气球上的不同的点，当气球膨胀时气球上的点之间的距离会增大。气球表示宇宙，点可表示不同的星系。由题中信息“ 所有的星系都在远离我们而去，离我们越远，它的退行速度越快；星系间的距离在不断地扩大 ”，就像气球在膨胀一样，宇宙在不断地膨胀。
例5、①⑤ ②④⑥⑧⑨ ③⑦⑩
【解析】①女娲补天属于神话；②宇宙黑洞属于科学假说；③质量守恒定律属于科学理论；
④牛顿第一运动定律属于科学假说；⑤上帝造物属于神话；⑥大陆漂移学说属于科学假说；
⑦能的转化与守恒定律属于科学理论；⑧大熊星座属于科学假说；⑨宇宙大爆炸论属于科学假说；⑩阿基米德原理属于科学理论。
1.D
【解析】在当时缺乏设备仪器的时代，能想象“开天辟地”之说，尽管是神话，但同时反映了人类对宇宙的探究。
2．D
【解析】大爆炸宇宙论认为宇宙的年龄大约是150亿岁，宇宙以极高的密度和温度，被挤压在一个“原始火球”中，宇宙在爆炸中诞生，并不断地膨胀下去。故选D。
3．D
【解析】美国天文学家哈勃通过对星系光谱的研究，发现星系的运动有如下特点：所有的星系都在远离我们而去；星系离我们越远，它的退行速度越快星系间的距离在不断地扩大。故D符合题意。
4．A
【解析】A．太阳是太阳系的中心，太阳系是银河系的一员，银河系又是宇宙中的一个星系，太阳不是宇宙的中心，故A错误，符合题意；
B．大爆炸理论认为宇宙起源于一次大爆炸，并不断的膨胀，故B正确，不符合题意；
C．太阳系中有八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，故C正确，不符合题意；
D．银河系就是宇宙的一个星系，故D正确，不符合题意。
5．B
【解析】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,并不是科学结论,更不是科学定律。随着科技的进步，人们对宇宙的认识还将不断深入。
6.D
【解析】A、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。
B、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。
C、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。
D、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。
7．大于 膨胀
【解析】(1)气球膨胀就是因为气球内部气体压强变大，大于外界的大气压强，产生了向外的压强差；
(2)气球上的各个小圆点都会均匀的变大，没有一个中心，这说明了宇宙的膨胀也是没有中心的。
8．(1)甲　
(2)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；星系间的距离在不断地扩大。
【解析】读图可知，如果以A点为参照物，当L1′＝L2′＝2 cm 时，B点到A点的距离为2 cm, 而C点到A点的距离为4 cm。在图丙中射线甲表示的速度大。
1．C
【解析】A．太阳黑子是太阳表面由于温度较低而显得较暗的气体斑块，是太阳活动最基本、最明显的表现；而日心说是认为太阳是宇宙中心的理论。太阳黑子并不能够为日心说提供必要的证据，故A错误。
B．谱线红移是指来自星系的光谱线向红端移动的现象。用多普勒相应解释河外星系的谱线红移，可以推断星系之间正在互相退行远离即证明宇宙正在膨胀，并不能证明地球的演化，故B错误。
C．宇宙热大爆炸理论将宇宙从密度和温度都是极大的时刻开始的膨胀称为热大爆炸，认为宇宙起源于热大爆炸。微波背景辐射是指弥漫于整个宇宙均匀的各项同性的辐射，这种辐射来自宇宙深处，被认为是热大爆炸留下的余温。因此微波背景辐射为宇宙热大爆炸理论提供了有力的证据，故C正确。
D．始祖鸟化石的发现是为研究生物的进化历程提供依据，而不是生命起源，故D错误。
2．B
【解析】宇宙是不断的运动中，不断膨胀，且不断会演化出新的星系和天体，所以只有B符合，其他都不符合。
3．A
【解析】哈勃发现，星系退行速度与距离成正比，即证实了宇宙大爆炸。故A正确。
4.B
【解析】①发现宇宙中存在着大量的X射线和伽马射线；④探测到许多行星表面的物理特性和化学成分；这两项只是帮助人们更了解宇宙以及宇宙中的行星；对改变人类社会生活起的作用不大；
②利用卫星进行气象观测、军事侦察、空间通讯、飞机导航等；利用卫星进行气象观测使人类能够进行天气的预测，更好地安排生产；利用卫星进行军事侦察对国家的国防有重大影响；利用卫星进行飞机导航可以更好地方便人们的出行；所以对改变人类社会生活起了重要作用；
③利用卫星寻找地球上的资源；有利于人类对地球的资源进行开发，从而服务人类的社会生活，因此对改变人类社会生活起了重要作用；
ACD项不符合题意、B项符合题意。
5．B
【解析】现代宇宙论最重要的证据是：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。故选B。
6.C
【解析】广义的宇宙定义是万物的总称，是时间和空间的统一。狭义的宇宙定义是地球大气层以外的空间和物质。“大爆炸宇宙论”是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它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。
A、太阳是太阳系的中心，不是银河系的中心；故A错误；
B、地球公转一周的时间是一年；故B错误；
C、根据目前的技术和观察结果，比较认可的结论是宇宙在不断膨胀并演化的；故C正确；
D、人类受科技技术的限制，对宇宙的奥秘只掌握极少的一部分；故D错误；
7．C
【解析】大约在150亿年前，我们所处的这个宇宙是被挤压在一起的一个“原始火球”；宇宙就是在这个大火球发生的一次大爆炸中诞生的；大爆炸理论尚不能确切地解释宇宙在“原始火球”之前到底存在着什么东西。故选C。
8.B
【解析】A．该实验可以模拟宇宙膨胀的过程，但是不能作为宇宙膨胀的证据，故A错误；
B．气球在不断膨胀，它的体积不断增大，因此小圆点之间的距离都在增大，故B正确；
C．小圆点都以气球内的球心为中心膨胀，而不是以某一圆点为中心，故C错误；
D．气球膨胀时，由于它的表面积增大，所以小圆点本身大小也在增大，故D错误。
9.C
【解析】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，所以C准确。
10.D
【解析】（1）银河系是宇宙中很小的一部分，人们观测到的类似于银河系的天体系统，就有千亿个左右。
（2）大爆炸宇宙论已成为目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说。
【解答】A、银河系很大，但在整个宇宙中，银河系也是微不足道的，故说法错误。
B、宇宙的膨胀有观测事实的支持，又得到众多科学家的理论阐释，因此，大爆炸宇宙论已成为目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说，故说法错误。
C、由图分析可知， 随着宇宙半径的增大，宇宙温度在逐渐降低，故说法错误。
D、此模型中宇宙半径在不断增加，可以说明宇宙在不断膨胀，故说法正确。
11.大爆炸宇宙论；150亿；密度；温度；宇宙膨胀
【解析】宇宙起源学说：目前被人们广为接受的是大爆炸宇宙论。该学说认为，大约150亿年前，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
12．(1)红　远离　快　(2)增大　膨胀　(3)C
【解析】(1)把气球上的斑点看作一个个星系，并选定一个作为太阳系。当我们把气球逐渐吹起时，以太阳系为观测中心，我们观测到的星系都在远离太阳系，并且星系离太阳系越远，运动的速度越快，星系间的距离在不断地扩大。(2)实验说明大多数星系之间的距离都在增大，由此推测宇宙正处于膨胀之中。(3)因为宇宙天体这些物理现象离我们很远，因此为了便于研究，我们需要建立物理模型。
浙教版九年级下册科学“培优提高”讲义（一）
人类对宇宙的认识