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第3节 人类对宇宙的探索
考点一、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（金木水火土）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
托勒密的“地心说”示意图
(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。
哥白尼的“日心说”示意图
(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，使我们的认识从“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。
拓展：太阳不是处于宇宙的中心。太阳位于太阳系中，太阳系属于银河系，太阳系也不在银河系的中心。银河系也是众多星系中的一个，并非宇宙中心。
典例1：（2025七上·衢州期末）人类认识地球和宇宙的过程是一个不断用新模型取代旧模型的过程。在此过程中，旧模型也有可取之处，新模型也有不足之处。右图是托勒密的“地心说”模型和哥白尼的“日心说”模型，请你结合所学知识，回答以下两个问题：
（1）“地心说”模型虽然不正确，但也可以解释一些人们观察到的天文现象，请举出一个例子 。
（2）根据现在人类对宇宙的认识，以下“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地球是球形的 ④地球自转的同时绕太阳公转
变式1：“盘古开天辟地”是关于宇宙诞生的传说，它所流传的国家是()。
A．古代中国 B．古埃及 C．古希腊 D．古印度
变式2：“日心说”宇宙体系学说在科学发展史上的作用主要是（ ）
A．认识到太阳是宇宙的中心
B．肯定了“地心说”宇宙体系学说
C．阐明天体运行现象，为认识太阳系奠定了基础
D．开创了对天体的观察研究
变式3：关于“地心说”和“日心说”，下列说法中正确的是()。
A．宇宙的中心是太阳，所有行星都绕太阳做匀速圆周运动
B．地球是绕太阳运动的普通行星，月球是绕地球旋转的行星
C．地心说的代表人物是哥白尼，日心说的代表人物是托勒密
D．地心说和日心说在人类认识宇宙的过程中都具有一定的价值
考点二、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。哈勃定律反映了整个宇宙的整体性，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)
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。
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)提出者：1948年，伽莫夫等人提出了宇宙大爆炸理论。
(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。
(5)宇宙的起源与演化
①多方面观测研究表明，我们的宇宙始于约138亿年前的一次大爆炸，大爆炸为后来的星系、恒星和行星的形成与演化提供了所有的能量。
②下图为宇宙演化年表，该图突出了重要的物质与能量演化事件。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。
拓展：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。
典例1：（2024七上·台州期末）宇宙大爆炸理论认为，宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸。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
变式1：天文学家哈勃观察到，星系在远离我们而去。哈勃研究了 24个与地球的距离已知的星系，得出它们退行的速度 v与它们离地球的距离r 的关系(如图所示)。根据哈勃的观察和宇宙大爆炸理论，下列关于图中四个星系团的说法，正确的是 ( )
A．四种星系团的退行速度相同
B．长蛇座星系团的退行速度最大
C．室女座星系团的退行速度最大
D．长蛇座星系团的退行速度不断变大
变式2：现代宇宙学说最重要的事实证据是( )
A．爱因斯坦的广义相对论
B．天文观测到所有的星系都在远离我们而去
C．苏联科学家弗里德曼得出的均匀膨胀或收缩的宇宙模型
D．气球充气后不断膨胀，气球上各个圆形小纸片间的距离不断变大
变式3：（2025七上·衢州期末）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，下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)。
A．
B．
C．
D．
考点三、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
科学思维——转换法
银河系，我们用肉眼是很难看到它的结构的，在实际认知过程中要将其转换成看得见的、熟悉的地理事物。因此，用扁圆盘和旋涡来理解银河系的结构。
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范围。
地球 太阳系 星系 宇宙
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”。
北斗七星
典例1：（2024七上·镇海区期末）下图中①、②、③、④分别代表太阳系、河外星系、银河系和宇宙，四个选项中能正确代表它们相互关系的是（ ）
A． B．
C． D．
变式1：（2023七上·余姚期末）北斗七星的位置会随着季节的变化而变化，我国民间流传谚语：斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏：斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。据此判断，下列哪个是在秋季星空图中看到的北斗七星（ ）
A． B．
C． D．
变式2：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
变式3：银河系是一个庞大的天体系统，从侧视图中看银河系像个铁饼，其形状具有中间厚、 的特征；从俯视图看，银河系又像一个大漩涡，图中的黑点是一颗颗 。
考点四、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)
拓展：红巨星
其外观为红色，直径比太阳大10～100倍，亮度比太阳大得多。肉眼看到的最亮的星体中，大多数是红巨星。红超巨星与红巨星类似，只是体积更大。
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。
拓展：中子星，是处于演化后期的恒星。当恒星的质量大于8倍太阳质量时，它就有可能变为中子星。中子星并不是恒星的最终状态，它还会进一步演化为不发光的黑矮星。
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2.7×10 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。
典例1：（2024七上·嘉兴期末）根据科学家的预测，大恒星的演变过程为( )
A．大恒星 → 红巨星 → 中子星 → 黑洞
B．大恒星 → 超新星 → 红超巨星 → 中子星
C．大恒星 → 红超巨星 → 超新星 → 中子星或黑洞
D．大恒星 → 中子星 → 红超巨星 → 超新星
变式1：质量最大的恒星最终会变成（ ）
A．黑矮星 B．黑洞 C．白矮星 D．超新星
变式2：在认识世界时，我们经常用各种方法来形象、直观地表示事物或者规律。若要表示太阳一生的体积变化规律，最为合理的图像是下列选项中的( )。
A． B．
C． D．
变式3：（2024七上·浙江期末）随着技术的发展，人类观测太空的精度与广度不断提高。从古至今，人类从未停止对宇宙探索的脚步。
（1）平时我们观察到的是太阳的大气层，而利用太阳射电成像望远镜可对太阳进行更高精度的观测与研究。太阳大气层的最外层是 。
（2）“墨子巡天望远镜”在 2023 年9 月观测到了迄今最大视场的仙女座星系高清照片，与银河系一样，它在分类上属于 星系。
（3）1885 年8月19日，位于仙女座星系的超新星SN1885A 被艾萨克·瓦德(IssacWard)发现。在恒星的演化中，超新星的上一阶段是 。
1.小质量的恒星最终会变成（ ）
A．主序星 B．太阳 C．红巨星 D．黑矮星
2．夏季的夜晚，北斗七星斗柄所朝的方向是( )。
A．东 B．南 C．西 D．北
3．（2023七上·慈溪期末）某国际天文研究团队最新发现，距离地球约8000光年的一颗恒星可能产生伽马射线暴，专家认为被伽马射线暴扫过的星球生命会消失，幸运的是，该恒星潜在的伽马射线暴方向并没有对准地球。这颗恒星位于（ ）
A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系
4． 2011年度的诺贝尔物理学奖被授予三位天体物理学家，以表彰他们通过观测遥远的超新星而发现了宇宙在加速膨胀这一卓越成果。超新星的热核爆炸表示了这颗恒星的演化阶段是( )。
A．诞生期 B．壮年期 C．死亡期 D．任何时期都可能
5．恒星是有寿命的，每一颗恒星都有其诞生、存在和死亡的过程。一颗恒星的寿命取决于它的（ ）
A．质量 B．体积 C．温度 D．亮度
6．关于恒星，下列说法中正确的是（ ）
A．恒星的表面温度越高，颜色越红
B．恒星的颜色与恒星的质量和体积有关
C．恒星的寿命与构成恒星的物质、温度、亮度有关
D．恒星的亮度与恒星的体积和温度及它与地球的距离有关
7．下列关于黑洞的说法正确的是（ ）
A．黑洞是存在于宇宙中的一个无底洞
B．黑洞这种天体因密度和引力大得惊人，以致任何物质甚至光线都无法逃脱它的吸引
C．黑洞中没有任何物质
D．黑洞是所有恒星的最后归宿
8．（2020七上·镇海期末）读“天体系统层次简图”，与①②④对应的是（ ）
A．太阳系、银河系、总星系 B．地月系、河外星系、总星系
C．地月系、太阳系、河外星系 D．太阳系、银河系、河外星系
9．（2024七上·镇海区期末）2023年10月26日，“神舟十七号”载人航天飞船成功发射，标志着我国对宇宙的探索又上升了一个新的台阶。下列对宇宙的有关认识正确的是（ ）
A．太阳位于银河系的中心
B．我们在夜晚仰望星空时，看到的星星都是恒星
C．从侧面看，银河系像一个车轮状的大漩涡
D．流星现象是由于流星体闯入地球大气层，与大气层摩擦燃烧产生的
10．（2025七上·吴兴期末）爱因斯坦说过，宇宙是可以理解的。下列关于宇宙的说法中错误的是( )
A．河外星系的谱线红移说明宇宙正在膨胀
B．微波背景辐射说明宇宙起源于热大爆炸
C．太阳以及太阳系中的地球和其他行星都来自于宇宙中同一星云
D．地球在宇宙中的位置为：宇宙一河外星系一银河系一太阳系一地球
11．（2025七上·慈溪期末）天文学家认为，恒星在诞生之初会像人类的同卵多胞胎一样有着一个或多个孪生“兄弟”。据报道，一颗编号为“HD162826”的恒星被确定为太阳的孪生“兄弟”。以下不能用以确认“HD162826”为太阳孪生“兄弟”身份的是 ( )
A．年龄和太阳相同 B．质量和太阳相近
C．内部化学成分和太阳相似 D．形成位置和太阳相吻合
12．（2025七上·浙江期末）宇宙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．流星是由于流星体闯入地球大气层，与大气摩擦燃烧产生
D．天体的层次由大到小为：宇宙→太阳系→银河系→地月系
13．（2025七上·镇海区期末）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
14．（2024七上·鄞州期末）宇宙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．从侧面看，银河系是一个车轮状的大旋涡
C．天体的层次由大到小为：宇宙→太阳系→银河系→地月系
D．流星是由于流星体闯入地球大气层，与大气摩擦燃烧产生
15．（2025七上·义乌期末）宇宙大爆炸理论已成为被人们广为接受的一种宇宙起源说。
（1）宇宙大爆炸理论是 （选填“科学结论”或“理论假说”）。
（2）如图所示为大爆炸宇宙模型中半径、温度与时间之间的关系。由图可以得到的结论是：随着宇宙半径的增大，宇宙温度 。
16． 阅读材料，回答下列问题：
公元2世纪，希腊天文学家托勒密创立了“地心说”，认为地球处于宇宙的中心，且静止不动。公元16 世纪，哥白尼经过仔细观测，发现这个认识存在错误，他认为太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳做圆周运动的。再经过几个世纪的观测和研究，科学家发现太阳只是处在银河系的边缘，我们所在的银河系也只是宇宙中无数个星系中的一个。1929年，哈勃根据自己的测量数据，对宇宙又有了新的认识。
（1）哈勃的发现告诉我们，星系之间的距离 (填“在扩大”“保持不变”或“在缩小”)。
（2）上述科学史给我们带来了什么启示
17．（2025七上·慈溪期末）读天体系统层次示意图，回答问题。
（1）写出标号代表的天体系统的名称：③ 。
（2）我们目前观测到的宇宙，除②外的部分是 (填天体系统名称)。
18．（2024七上·杭州期中）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。
19．寻找北极星。
（1）面向北天星空，先找大熊星座(北斗星)，北斗星在天空组成 ，斗柄随季节变化指向不同，春、夏、秋、冬分别指向东、南、西、北。
（2）把北斗星斗前的两颗星连线，朝斗口方向延伸约 倍距离即可找到北极星。
（3）在北半球的夜晚，找到了北极星就找到了 的方向。
20．（2025七上·临海期末）我国天文学家精确测量了距离银河系中心1.6万光年至8.1万光年内的恒星运动速度，并估算出银河系的“体重”约为8050亿个太阳质量。科学家发现银河系中心黑洞——人马座A星，距离我们2.7万光年，质量约为太阳的431万倍。
（1）下列示意图中，能正确反映宇宙、银河系、太阳系之间大小关系的是 。
（2）下列描述不正确的有____。
A．所有恒星演化的最后阶段都变成黑洞
B．一颗恒星寿命的长短取决于它的质量大小
C．该照片显示的是该黑洞周围2.7万年前的景象
D．宇宙大爆炸理论是科学家通过观察和研究得出的一个科学结论
21．（2024七上·余姚期末）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
22．表中为四个星系距银河系的距离及它们的运动速度。
星系 距离(百万光年) 速度(km·s－1)
处女座 80 1200
大熊座 980 15000
牧夫座 2540 39000
长蛇座 3980 61000
（1）画出一个曲线图，说明每个星系距银河系的距离与它的运动速度之间的关系。(以距离为横坐标，速度为纵坐标)
（2）数据分析：星系的距离与速度之间有怎样的关系？ 。
（3）归纳：由此可见，这些遥远的星系正在远离银河系，可推出宇宙是在膨胀还是在收缩？ 。
23.读下面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）质量大的恒星寿命 （填“较长”或“较短”）。
（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 年。
24．（2025七上·衢州期末）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。
25．（2025七上·苍南期末）小明在学习现代宇宙理论后，采用一个气球来模拟星系运动的特点：用打气筒充气将气球从图甲变为图乙。分别测出气球上点B、C、D到A的直线距离变化，部分结果如图丙。
（1）关于该实验，下列说法正确的有 。
①该实验证明了宇宙在不断的膨胀
②气球上的点A、B、C、D用来模拟宇宙中的星系
③以气球上其中任何一个点为参照物，在充气时，其它的点都是运动的
（2）若气球均匀膨胀，请在图丙中画出充气后的AD 距离 。
（3）该实验可以用来模拟“距离越远的星系，远离的速度越大。”请结合图丙相关数据的变化进行说明 。
（4）该实验需要测量“气球上点A和点B的直线距离”。请选用合适器材设计一个测量方案。(供选器材：圆规、细线、刻度尺等。)
26．（2025七上·上虞期末）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。下列能说明地球是个球体的有 。（填序号）
①日食 ②登高望远 ③麦哲伦环球航行
（2）16世纪，图1为哥白尼“日心说”模型示意图。在该示意图中有着壮观光环的行星为 。（填图中字母）
（3）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组成。银河系是一个旋涡星系，从侧面看，银河系呈 状。
（4）大爆炸理论是目前最准确地描述宇宙从诞生到当前状态的模型。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2所示，图中AB为直线，BC为向上弯曲的曲线。BC说明宇宙在 膨胀。（选填“减速”“匀速”或“加速”）
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第3节人类对宇宙的探索
考点一、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（金木水火土）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
托勒密的“地心说”示意图
(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。
哥白尼的“日心说”示意图
(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，使我们的认识从“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。
拓展：太阳不是处于宇宙的中心。太阳位于太阳系中，太阳系属于银河系，太阳系也不在银河系的中心。银河系也是众多星系中的一个，并非宇宙中心。
典例1：（2025七上·衢州期末）人类认识地球和宇宙的过程是一个不断用新模型取代旧模型的过程。在此过程中，旧模型也有可取之处，新模型也有不足之处。右图是托勒密的“地心说”模型和哥白尼的“日心说”模型，请你结合所学知识，回答以下两个问题：
（1）“地心说”模型虽然不正确，但也可以解释一些人们观察到的天文现象，请举出一个例子 。
（2）根据现在人类对宇宙的认识，以下“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地球是球形的 ④地球自转的同时绕太阳公转
【答案】（1）太阳东升西落现象，(月亮、星星东升西落现象等合理即可得分)
（2）①②
【解析】地心说 认为地球是宇宙的中心，静止不动，而太阳、月亮、星星等天体都围绕地球做圆周运动。
日心说认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都围绕太阳做圆周运动，地球同时还在自转。哥白尼认为，人们所看到的天体的运动，是地球和其他行星绕太阳公转以及地球自转的综合结果。
【解答】（1）“地心说” 认为地球是宇宙的中心，静止不动，而太阳、月亮、星星等天体都围绕地球做圆周运动。基于这一观点，人们观察到的太阳东升西落现象（月亮、星星东升西落现象等）可以用 “地心说” 来解释，即这些天体围绕地球的运动导致了它们在天空中位置的变化，看起来像是从东边升起，西边落下。
（2）①太阳是宇宙的中心：现代天文学研究表明，宇宙是极其广阔且没有中心的，太阳只是太阳系的中心，并非宇宙的中心，所以该观点错误。
②太阳是固定不动的：实际上，太阳不仅自身在进行自转，还随着银河系一起运动，并非固定不动，所以该观点错误。
③地球是球形的：通过现代科学技术，如卫星拍摄的地球照片等，已经证实地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体，该观点正确。
④地球自转的同时绕太阳公转：这是被现代科学所认可的事实，地球自转产生昼夜交替现象，绕太阳公转产生四季变化等，该观点正确。
综上，“日心说” 中错误的观点是①②。
变式1：“盘古开天辟地”是关于宇宙诞生的传说，它所流传的国家是()。
A．古代中国 B．古埃及 C．古希腊 D．古印度
【答案】A
【解析】盘古神话是中国古代民间神话传说之一，是典型的创世神话。其特征包含传统文化的传承思想寓意，深以表达其一生及以造就人生意义与生命价值。
【解答】盘古，又称盘古氏，混沌氏，是中国传说中开天辟地创造人类世界的始祖。盘古开天辟地的记载最早见于三国时期吴国徐整著《三五历纪》。
故答案为：A。
变式2：“日心说”宇宙体系学说在科学发展史上的作用主要是（ ）
A．认识到太阳是宇宙的中心
B．肯定了“地心说”宇宙体系学说
C．阐明天体运行现象，为认识太阳系奠定了基础
D．开创了对天体的观察研究
【答案】C
【解析】哥白尼的“日心说”宇宙体系学说在科学发展史上的作用主要体现在：“日心说”阐明了天体运行的现象，为人类认识太阳系，进而认识地球的起源奠定了基础。“日心说”挑战了长期以来居于统治地位的“地心说”，否定了基督教上帝创造一切的教义，使神权统治的根基产生了动摇
【解答】A."日心说”中的关于”太阳是宇宙的中心的观点“是错误的，故A不符合题意；
B.“日心说”否定了“地心说”宇宙体系学说，故B不符合题意；
C."日心说”阐明了天体运行现象，为认识太阳系奠定了基础，故C符合题意；
D.“日心说”提出之前科学家已经在对天体进行了观察研究，故D不符合题意；
故选C。
变式3：关于“地心说”和“日心说”，下列说法中正确的是()。
A．宇宙的中心是太阳，所有行星都绕太阳做匀速圆周运动
B．地球是绕太阳运动的普通行星，月球是绕地球旋转的行星
C．地心说的代表人物是哥白尼，日心说的代表人物是托勒密
D．地心说和日心说在人类认识宇宙的过程中都具有一定的价值
【答案】D
【解析】所有行星都绕太阳做椭圆运动，太阳位于椭圆的一个焦点处。
【解答】A. 太阳系的中心是太阳，所有行星都绕太阳做椭圆运动，故A错误；
B. 地球是绕太阳运动的普通行星，月球是绕地球旋转的卫星，它绕地球做椭圆运动，同时还跟地球一起绕太阳运动，故B错误；
C. 地心说的代表人物是托勒密，日心说的代表人物是哥白尼，故C错误；
D. “地心说”是由于古代人缺乏足够的宇宙观测数据，以及怀着以人为本的观念，因此他们误认为地球就是宇宙的中心，而其他的星体都是绕着她而运行的。天主教教会接纳此为世界观的“正统理论”。而“日心说”是在足够的天文观测的数据基础上，哥白尼等人提出的，符合科学研究的结果，而不是臆想出来的，是科学的一大进步。故在人类认识宇宙的过程中都具有一定的价值 。故D正确。
故答案为：D。
考点二、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。哈勃定律反映了整个宇宙的整体性，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)
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。
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)提出者：1948年，伽莫夫等人提出了宇宙大爆炸理论。
(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。
(5)宇宙的起源与演化
①多方面观测研究表明，我们的宇宙始于约138亿年前的一次大爆炸，大爆炸为后来的星系、恒星和行星的形成与演化提供了所有的能量。
②下图为宇宙演化年表，该图突出了重要的物质与能量演化事件。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。
拓展：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。
典例1：（2024七上·台州期末）宇宙大爆炸理论认为，宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸。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
【解析】宇宙在不断膨胀，且宇宙的膨胀没有中心。
【解答】AB段为直线，说明宇宙半径的变化量与年龄成正比，即宇宙在匀速膨胀；BC段曲线向上弯曲，说明经过相同的时间，宇宙膨胀的程度在加快，即宇宙在加速膨胀。
故答案为：C。
变式1：天文学家哈勃观察到，星系在远离我们而去。哈勃研究了 24个与地球的距离已知的星系，得出它们退行的速度 v与它们离地球的距离r 的关系(如图所示)。根据哈勃的观察和宇宙大爆炸理论，下列关于图中四个星系团的说法，正确的是 ( )
A．四种星系团的退行速度相同
B．长蛇座星系团的退行速度最大
C．室女座星系团的退行速度最大
D．长蛇座星系团的退行速度不断变大
【答案】B
【解析】通过对星系光谱的观测（哈勃定律），发现星系退行速度与它们和地球的距离成正比，即所有的星系都在远离我们，这直接支持了宇宙正在膨胀的观点。这种观测结果是宇宙大爆炸理论的关键证据之一。宇宙大爆炸理论认为，宇宙起源于一个高温、高密度的奇点，之后一直在膨胀，而星系的退行现象就是宇宙膨胀的直观体现。
【解答】读图可知，短文图象中四种星团，退行速度不相同，长蛇星系团的速度最大，各星系速度大小都不变；B正确，ACD错误。
故答案为：B。
变式2：现代宇宙学说最重要的事实证据是( )
A．爱因斯坦的广义相对论
B．天文观测到所有的星系都在远离我们而去
C．苏联科学家弗里德曼得出的均匀膨胀或收缩的宇宙模型
D．气球充气后不断膨胀，气球上各个圆形小纸片间的距离不断变大
【答案】B
【解析】通过对星系光谱的观测（哈勃定律），发现星系退行速度与它们和地球的距离成正比，即所有的星系都在远离我们，这直接支持了宇宙正在膨胀的观点。这种观测结果是宇宙大爆炸理论的关键证据之一。宇宙大爆炸理论认为，宇宙起源于一个高温、高密度的奇点，之后一直在膨胀，而星系的退行现象就是宇宙膨胀的直观体现。
【解答】A、广义相对论是一种理论基础，它对引力等现象进行了理论描述，为宇宙学的研究提供了理论框架，但它本身不是宇宙学说最重要的事实证据，A错误；
B、天文观测到所有的星系都在远离我们而去，这是现代宇宙学说最重要的事实证据，B正确；
C、弗里德曼的宇宙模型是基于理论推导出来，本身作为理论模型，不是最重要的事实证据，C错误；
D、这是一个类比实验，用于帮助人们理解宇宙膨胀的概念，不能作为宇宙学说最重要的事实证据，D错误。故答案为：B。
变式3：（2025七上·衢州期末）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，下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)。
A．
B．
C．
D．
【答案】（1）小
（2）A
【解析】星系别称宇宙岛，是指无数的恒星系（包括恒星的自体）、尘埃（如星云等）组成的运行系统，是一个包含恒星、气体的星际物质、宇宙尘和暗物质，并且受到重力束缚的大星系。星系大小差异很大，椭圆星系直径在3300光年到49万光年之间；漩涡星系直径在1.6万光年到16万光年之间；不规则星系直径大约在6500光年到2.9万光年之间；星系的质量一般在太阳质量的100万到1万亿倍之间；星系内部的恒星在运动，而星系本身也在自转，整个星系也在空间运动；星系具有红移现象，说明这些星系在空间视线方向上正在离我们越来越远。这也是大爆炸理论的一个有力证据。星系在大尺度的分布上是接近均匀的；但是小尺度上来看则很不均匀。
【解答】（1）在这个模拟实验中，把气球表面看作宇宙空间，圆纸片代表星系。当气球膨胀时，随着气球的胀大，各个 “星系”（圆纸片）之间的距离都会增大。
从图中可以看出，丙到甲的距离大于乙到甲的距离。在气球膨胀相同程度的情况下，距离越远的 “星系”，相对远离的速度越大。这就如同在宇宙膨胀过程中，星系之间的距离越远，它们彼此远离的速度越快。所以乙远离甲的速度比丙远离甲的速度更小。
（2）根据宇宙膨胀的特点，从我们所在的星系观测，其他星系都在远离我们，并且距离我们越远的星系，远离的速度越快。
选项 A：图中箭头都指向外侧，表示其他星系都在远离我们所在的星系，同时距离越远的星系，箭头越长，意味着速度越快，符合宇宙膨胀的特点。
考点三、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
科学思维——转换法
银河系，我们用肉眼是很难看到它的结构的，在实际认知过程中要将其转换成看得见的、熟悉的地理事物。因此，用扁圆盘和旋涡来理解银河系的结构。
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范围。
地球 太阳系 星系 宇宙
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”。
北斗七星
典例1：（2024七上·镇海区期末）下图中①、②、③、④分别代表太阳系、河外星系、银河系和宇宙，四个选项中能正确代表它们相互关系的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】天体系统按照从低级到高级的顺序依次是：地月系、太阳系、银河系、总星系。总星系是人类目前所认识的宇宙。
【解答】结合图示，①为太阳系，是所给的天体系统中级别最低的，②为河外星系，属于总星系，与太阳系、银河系没有包含关系，③为银河系，属于总星系，包含太阳系，④为总星系，是级别最高的天体系统，包含太阳系、银河系、河外星系，B符合题意。
故答案为：B。
变式1：（2023七上·余姚期末）北斗七星的位置会随着季节的变化而变化，我国民间流传谚语：斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏：斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。据此判断，下列哪个是在秋季星空图中看到的北斗七星（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】大熊座是北方天空中最醒目、最重要的星座，大熊星座中的七颗亮星组成一个勺子的性状，这就是著名的北斗七星；
【解答】北天星空是上北下南，左西右东；北斗七星在秋季时，北斗七星的斗柄指向西方，A正确；
故答案为：A.
变式2：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
【解析】月球绕地球公转，组成地月系；地球与其他围绕太阳公转的行星、卫星、彗星、流星体、行星际物质等共同组成了太阳系；太阳又和其他恒星，以及各种各样的天体组成了银河系；银河系外还有许多类似的天体系统，称为河外星系，简称星系；银河系和数以亿计的星系合起来叫做总星系，它是人类目前所认识的最高级级别的天体系统，也是人类已知的宇宙范围。
【解答】结合分析和读图可知， ①总星系 ②银河系 ③太阳系 ④地月系，B符合题意。
故答案为：B
变式3：银河系是一个庞大的天体系统，从侧视图中看银河系像个铁饼，其形状具有中间厚、 的特征；从俯视图看，银河系又像一个大漩涡，图中的黑点是一颗颗 。
【答案】四周薄(边缘薄)；恒星
【解析】银河系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】银河系是一个庞大的天体系统，从侧视图中看银河系像个铁饼，其形状具有中间厚、四周薄(边缘薄)的特征；从俯视图看，银河系又像一个大漩涡，图中的黑点是一颗颗恒星。
考点四、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)
拓展：红巨星
其外观为红色，直径比太阳大10～100倍，亮度比太阳大得多。肉眼看到的最亮的星体中，大多数是红巨星。红超巨星与红巨星类似，只是体积更大。
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。
拓展：中子星，是处于演化后期的恒星。当恒星的质量大于8倍太阳质量时，它就有可能变为中子星。中子星并不是恒星的最终状态，它还会进一步演化为不发光的黑矮星。
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2.7×10 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。
典例1：（2024七上·嘉兴期末）根据科学家的预测，大恒星的演变过程为( )
A．大恒星 → 红巨星 → 中子星 → 黑洞
B．大恒星 → 超新星 → 红超巨星 → 中子星
C．大恒星 → 红超巨星 → 超新星 → 中子星或黑洞
D．大恒星 → 中子星 → 红超巨星 → 超新星
【答案】C
【解析】大恒星最终将演变为中子星或者黑洞。
【解答】大恒星的演变过程为：先转化为超红巨星，再转化为超新星，最后演变为中子星或黑洞。
故答案为：C。
变式1：质量最大的恒星最终会变成（ ）
A．黑矮星 B．黑洞 C．白矮星 D．超新星
【答案】B
【解析】质量和太阳相当（或小点）的恒星的生命旅程：星云→原恒星→主序星→红巨星→行星状星云→白矮星→黑矮星；
质量比太阳大的恒星生命旅程：星云→原恒星→主序星→亮星→红巨星→超新星→中子星（脉冲星）；
质量超大的恒星的生命旅程：星云→原恒星→亮星→红巨星→红超巨星→超新星→黑洞；
【解答】质量最大的恒星最终会变成黑洞；故答案为：B.
变式2：在认识世界时，我们经常用各种方法来形象、直观地表示事物或者规律。若要表示太阳一生的体积变化规律，最为合理的图像是下列选项中的( )。
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】太阳的一生可表示为：星云一（收缩）一太阳球一（核收缩，星体急剧扩大）一红巨星一（球核收缩，体积极小）一白矮星一（核反应停止）一消亡。
【解答】太阳结束约100亿年的成年期后，将演变为一个体积很大的红巨星，持续时间约10亿年，再演化为一个体积极小的白矮星，因此B选项最为合理。
故答案为：B。
变式3：（2024七上·浙江期末）随着技术的发展，人类观测太空的精度与广度不断提高。从古至今，人类从未停止对宇宙探索的脚步。
（1）平时我们观察到的是太阳的大气层，而利用太阳射电成像望远镜可对太阳进行更高精度的观测与研究。太阳大气层的最外层是 。
（2）“墨子巡天望远镜”在 2023 年9 月观测到了迄今最大视场的仙女座星系高清照片，与银河系一样，它在分类上属于 星系。
（3）1885 年8月19日，位于仙女座星系的超新星SN1885A 被艾萨克·瓦德(IssacWard)发现。在恒星的演化中，超新星的上一阶段是 。
【答案】（1）日冕
（2）旋涡
（3）红超巨星
【解析】太阳黑子发生在太阳大气层的光球层，日冕位于太阳大气最外层。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】（1）太阳大气层从里到外依次为光球层、色球层和日冕层，所以太阳大气层的最外层是日冕。日冕温度极高，可达上百万摄氏度，且非常稀薄，只有在日全食或通过特殊的仪器才能观测到其壮丽的景象。
（2）仙女座星系和银河系一样，都属于旋涡星系。旋涡星系具有明显的旋臂结构，恒星、气体和尘埃等物质沿着旋臂分布。仙女座星系是距离我们银河系较近的一个大型星系，通过望远镜可以观测到其美丽的旋涡结构和众多的恒星等天体。
（3）在恒星的演化过程中，超新星的上一阶段是红超巨星。当恒星内部的核聚变反应进行到一定程度，核心燃料耗尽，恒星会发生剧烈的膨胀，变成红超巨星。红超巨星的体积非常巨大，之后可能会发生超新星爆发，将大量物质抛射到星际空间，其核心可能会坍缩形成中子星或黑洞等致密天体。
1.小质量的恒星最终会变成（ ）
A．主序星 B．太阳 C．红巨星 D．黑矮星
【答案】D
【解析】质量和太阳相当（或小点）的恒星的生命旅程：星云→原恒星→主序星→红巨星→行星状星云→白矮星→黑矮星；
质量比太阳大的恒星生命旅程：星云→原恒星→主序星→亮星→红巨星→超新星→中子星（脉冲星）；
质量超大的恒星的生命旅程：星云→原恒星→亮星→红巨星→红超巨星→超新星→黑洞；
【解答】小质量的恒星最终会变成黑矮星；
故答案为：D.
2．夏季的夜晚，北斗七星斗柄所朝的方向是( )。
A．东 B．南 C．西 D．北
【答案】B
【解析】北极星在天空中的位置是不断变化的，北斗七星始终在天空中作缓慢的相对运动。其中五颗星以大致相同的速度朝着一个方向运动，而“天枢”和“摇光”则朝着相反的方向运动。因此，在浸长的宇宙变迁中，北斗星的形状会发生较大的变化。
【解答】季节不同，北斗七星在天空中的位置也不尽相同。因此，我国古代人民就根据它的位置变化来确定季节：“斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。”所以夏季的夜晚，北斗七星斗柄所指的方向是南方。
故答案为：B。
3．（2023七上·慈溪期末）某国际天文研究团队最新发现，距离地球约8000光年的一颗恒星可能产生伽马射线暴，专家认为被伽马射线暴扫过的星球生命会消失，幸运的是，该恒星潜在的伽马射线暴方向并没有对准地球。这颗恒星位于（ ）
A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系
【答案】C
【解析】总星系分为银河系和河外星系；银河系包含了太阳系；太阳系包含了地月系；
【解答】由题干可知，一个国际天文研究团队最新发现，距离地球约8000光年的一颗恒星可能产生伽马射线暴，这是首次在银河系中发现可能产生伽马射线暴的恒星，这颗恒星位于银河系；
故答案为：C.
4． 2011年度的诺贝尔物理学奖被授予三位天体物理学家，以表彰他们通过观测遥远的超新星而发现了宇宙在加速膨胀这一卓越成果。超新星的热核爆炸表示了这颗恒星的演化阶段是( )。
A．诞生期 B．壮年期 C．死亡期 D．任何时期都可能
【答案】C
【解析】宇宙在加速膨胀，一定有能量在推动宇宙膨胀，宇宙中各星系受非平衡力作用，宇宙中的各星系在不断地运动变化中，星系间的距离不断变化。
【解答】超新星的热核爆炸代表了这颗恒星演化到了死亡期，即超大质量恒星能以巨热核恒星炸弹的形式变成超新星，超新星爆炸死亡。
故答案为：C。
5．恒星是有寿命的，每一颗恒星都有其诞生、存在和死亡的过程。一颗恒星的寿命取决于它的（ ）
A．质量 B．体积 C．温度 D．亮度
【答案】A
【解析】一颗恒星的寿命取决于它的质量，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；
【解答】一颗恒星的寿命取决于它的质量，质量越大的恒星寿命越短；
故答案为：A.
6．关于恒星，下列说法中正确的是（ ）
A．恒星的表面温度越高，颜色越红
B．恒星的颜色与恒星的质量和体积有关
C．恒星的寿命与构成恒星的物质、温度、亮度有关
D．恒星的亮度与恒星的体积和温度及它与地球的距离有关
【答案】D
【解析】恒星表面的颜色取决于它的表面温度，温度越低，颜色越红，温度越高，颜色越偏蓝，恒星表面的颜色主要有四种，分别是红、黄、白、蓝；恒星的寿命与恒星的质量有关，质量越大的恒星寿命越短；恒星的亮度与恒星的体积和温度及它与地球的距离有关 ，视亮度的大小与发光度成正比，与距离的平方成反比；
【解答】A.恒星表面的颜色取决于它的表面温度，温度越低，颜色越红，温度仪 ，颜色越偏蓝，恒星表面的颜色主要有四种，分别是红、黄、白、蓝，太阳表面的颜色是黄，属于温度中等偏低的恒星，A错误；
B. 恒星的颜色与恒星的质量和体积无关，B错误；
C. 恒星的寿命与恒星的质量有关，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，C错误；
D. 恒星的亮度与恒星的体积和温度及它与地球的距离有关 ，视亮度的大小与发光度成正比，与距离的平方成反比，D正确；
故答案为：D.
7．下列关于黑洞的说法正确的是（ ）
A．黑洞是存在于宇宙中的一个无底洞
B．黑洞这种天体因密度和引力大得惊人，以致任何物质甚至光线都无法逃脱它的吸引
C．黑洞中没有任何物质
D．黑洞是所有恒星的最后归宿
【答案】B
【解析】“黑洞”这个名词的第一个字“黑”，表明它不向外界发射和反射任何光线或其他形式的电磁波，因此人们无法看见它，它是“黑”的。第二个字“洞”，意思是说，任何东西只要一进入它的边界，就休想再溜出去了，它活像一个真正的“无底洞”。
【解答】A、任何东西只要进入黑洞的边界就不能出来，活像一个“无底洞”，A不符合题意；
B、黑洞这种天体因密度和引力大得惊人，以致任何物质甚至光线都无法逃脱它的吸引，物质进入黑洞都会吸引，无法挣脱，B符合题意；
C、黑洞中有许多物质，都是被黑洞吸引的物质，C不符合题意；
D、并不是所有的恒星最终都会变成黑洞，D不符合题意。
故答案为：B
8．（2020七上·镇海期末）读“天体系统层次简图”，与①②④对应的是（ ）
A．太阳系、银河系、总星系 B．地月系、河外星系、总星系
C．地月系、太阳系、河外星系 D．太阳系、银河系、河外星系
【答案】C
【解析】银河系是太阳系所在的天体系统，包括一千二百亿颗恒星和大量的星团、星云，还有各种类型的星际气体和星际尘埃，太阳系由八大行星组成，河外星系，是指在银河系以外，由大量恒星组成星系。
【解答】天体系统层次简图中⑤级别最高，应该为总星系，比总星系低一级的是银河系和河外星系，因此③和④分别为银河系和河外星系，比银河系低一级的是太阳系和银河系中的其它恒星系统，②为太阳系，①则是地月系，C符合题意。
故答案为：C
9．（2024七上·镇海区期末）2023年10月26日，“神舟十七号”载人航天飞船成功发射，标志着我国对宇宙的探索又上升了一个新的台阶。下列对宇宙的有关认识正确的是（ ）
A．太阳位于银河系的中心
B．我们在夜晚仰望星空时，看到的星星都是恒星
C．从侧面看，银河系像一个车轮状的大漩涡
D．流星现象是由于流星体闯入地球大气层，与大气层摩擦燃烧产生的
【答案】D
【解析】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。
【解答】A、太阳位于太阳系的中心，而不是银河系的中心，故错误。
B、我们在夜晚仰望星空时，看到的星星大部分是恒星，还有行星，故错误。
C、从俯视看，银河系更像一个车轮状大漩涡，四条旋臂从中心伸出；从侧面看，银河系像一个中间凸起的大透镜，故错误。
D、根据课本内容可知，流星现象是由于流星体闯入地球大气层，与地球大气层剧烈摩擦燃烧产生的光斑，故正确。
故答案为：D。
10．（2025七上·吴兴期末）爱因斯坦说过，宇宙是可以理解的。下列关于宇宙的说法中错误的是( )
A．河外星系的谱线红移说明宇宙正在膨胀
B．微波背景辐射说明宇宙起源于热大爆炸
C．太阳以及太阳系中的地球和其他行星都来自于宇宙中同一星云
D．地球在宇宙中的位置为：宇宙一河外星系一银河系一太阳系一地球
【答案】D
【解析】A.谱线红移现象说明宇宙处在不断膨胀之中；
B.根据对宇宙起源相关理论的了解做出判断；
C.根据对星云假说的了解可做出判断；
D.河外星系与银河系是宇宙中关系并列的不同星系。
【解答】A.河外星系的谱线红移说明宇宙正在膨胀，故A正确，但不符合题意；
B.研究认为，微波背景辐射说明宇宙起源于热大爆炸，故B正确，但不符合题意；
C.星云假说：太阳系星球物质，初时都是大量基本微粒，充满整个宇宙空间。由于万有引力作用，使这些原始弥漫的星云物质逐渐分别凝聚，从而形成包括地球在内的太阳系各天体，因为可以认为太阳以及太阳系中的地球和其他行星都来自于宇宙中同一星云，故C正确，但不符合题意；
D.地球在宇宙中的位置为：宇宙一银河系一太阳系一地球，河外星系与银河系是宇宙中关系并列的不同星系，不存在从属关系，故D错误，但符合题意。
故答案为：D。
11．（2025七上·慈溪期末）天文学家认为，恒星在诞生之初会像人类的同卵多胞胎一样有着一个或多个孪生“兄弟”。据报道，一颗编号为“HD162826”的恒星被确定为太阳的孪生“兄弟”。以下不能用以确认“HD162826”为太阳孪生“兄弟”身份的是 ( )
A．年龄和太阳相同 B．质量和太阳相近
C．内部化学成分和太阳相似 D．形成位置和太阳相吻合
【答案】A
【解析】根据恒星的构成和恒星形成和演化过程来判断。
【解答】天文学家们对每一颗恒星的大气化学成分进行精确地测量；要想被确认为太阳的“兄弟”，这颗恒星在大约46亿年之前的位置必须与太阳当时的位置相切合，与此同时这颗恒星的年龄也必须是与太阳相同的，另外它的化学成分丰度，如铁、硅、氧和其他重元素的丰度应当是相接近的，但恒星HD 162826质量比太阳大15%左右；因此被确定为太阳的孪生“兄弟”的编号为“HD 162826”的恒星具有BCD三个特点，故BCD不符合题意，而A不能用以确认它们是讲孪生兄弟，故A符合题意。
故答案为：A。
12．（2025七上·浙江期末）宇宙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．流星是由于流星体闯入地球大气层，与大气摩擦燃烧产生
D．天体的层次由大到小为：宇宙→太阳系→银河系→地月系
【答案】C
【解析】宇亩是时间和空间的统一体，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】A、夜晚看到的星星有些是行星；
B、从侧面看银河系呈圆盘状；
C、流星现象是流星体与大气层摩擦而产生的发光、发热的现象；
D、银河系的范围比太阳系大。
故答案为：C。
13．（2025七上·镇海区期末）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】大爆炸宇宙论认为宇宙起源于大爆炸，且在不断的膨胀。
【解答】大爆炸宇宙论虽然被人们广泛接收，但随着研究的深入，仍然遇到了很多疑难问题，大爆炸宇宙论仍不是一个完整的科学理论。
故答案为：C。
14．（2024七上·鄞州期末）宇宙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．从侧面看，银河系是一个车轮状的大旋涡
C．天体的层次由大到小为：宇宙→太阳系→银河系→地月系
D．流星是由于流星体闯入地球大气层，与大气摩擦燃烧产生
【答案】D
【解析】宇宙是时间和空间的统一体，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】A、我们肉眼看得到星星有一些是行星，A错误；
B、从侧面看银河系呈圆盘状，B错误；
C、银河系的范围比太阳系的范围大，C错误；
D、流星现象是流星体与大气层摩擦而产生的发光、发热的现象，D正确。
故答案为：D。
15．（2025七上·义乌期末）宇宙大爆炸理论已成为被人们广为接受的一种宇宙起源说。
（1）宇宙大爆炸理论是 （选填“科学结论”或“理论假说”）。
（2）如图所示为大爆炸宇宙模型中半径、温度与时间之间的关系。由图可以得到的结论是：随着宇宙半径的增大，宇宙温度 。
【答案】（1）理论假说（2）降低
【解析】（1）宇宙大爆炸是一种假说。
（2）宇宙半径与宇宙温度的变化据图解答。
【解答】（1）根据课本内容可知，大爆炸宇宙论是比利时天文学家和宇宙学家勒梅特于1927年首次提出的一种假说，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，所以宇审大爆炸理论是理论假说，而不是科学结论。
（2）根据大爆炸宇宙模型中半径、温度与时间之间的关系图可知，随着宇宙半径的增大，宇宙温度降低，二者呈负相关。
（1）关于宇宙的起源，人类提出了很多种理论假说，其中被人普遍接收的为宇宙大爆炸理论。
（2）根据上图大爆炸宇宙模型中半径、温度与时间之间的关系知：随着宇宙半径的增大，宇宙温度降低。
16． 阅读材料，回答下列问题：
公元2世纪，希腊天文学家托勒密创立了“地心说”，认为地球处于宇宙的中心，且静止不动。公元16 世纪，哥白尼经过仔细观测，发现这个认识存在错误，他认为太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳做圆周运动的。再经过几个世纪的观测和研究，科学家发现太阳只是处在银河系的边缘，我们所在的银河系也只是宇宙中无数个星系中的一个。1929年，哈勃根据自己的测量数据，对宇宙又有了新的认识。
（1）哈勃的发现告诉我们，星系之间的距离 (填“在扩大”“保持不变”或“在缩小”)。
（2）上述科学史给我们带来了什么启示
【答案】（1）在扩大（2）科学在不断发展，我们要用发展的观点看问题，相信科学，相信真理。
【解析】宇宙是万物的总称，是时间和空间的统一。宇宙是物质世界，不依赖于人的意志而客观存在，并处于不断运动和发展中，在时间上没有开始没有结束，在空间上没有边界没有尽头。
【解答】（1）宇宙正处于青年时期，还在长大，还在膨胀，星系之间的距离在扩大。
（2）上述科学史启示我们科学家对宇宙的认识在不断的发展进步，要学会正确的科学的认识事物的发展变化。
17．（2025七上·慈溪期末）读天体系统层次示意图，回答问题。
（1）写出标号代表的天体系统的名称：③ 。
（2）我们目前观测到的宇宙，除②外的部分是 (填天体系统名称)。
【答案】（1）太阳系（2）河外星系
【解析】地球所处的天体系统按从大到小的层次，依次为可观测 宇宙、银河系、太阳系和地月系。
【解答】（1）可观测宇宙是目前人类所知道的最大的天体系统，包括银河系和河外星系。地球所处的天体系统按从大到小的层次，依次为可观测 宇宙、银河系、太阳系和地月系。读图可知，③是太阳系。
（2）我们目前观测到的宇宙，除②外的部分是河外星系。
18．（2024七上·杭州期中）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。
【答案】（1）太阳风；A
（2）椭圆形；4
【解析】木星大气成分主要是氢和氦，木星最显著奇特的特征是在其星球南部有一圈大红斑环绕，这圈大红斑实际上是个温度较低的巨大反气旋，呈逆时针运动，因此木星公转方向为逆时针（即自西向东），而哈雷彗星的公转方向为顺时针（即自东向西）。八大行星绕日公转具有同向性，彗星的轨道是椭圆的，在近日点受到的太阳风压力最大，所以彗尾最长。木星轨道内侧有水星、金星、地球和火星四颗行星。
【解答】（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。
19．寻找北极星。
（1）面向北天星空，先找大熊星座(北斗星)，北斗星在天空组成 ，斗柄随季节变化指向不同，春、夏、秋、冬分别指向东、南、西、北。
（2）把北斗星斗前的两颗星连线，朝斗口方向延伸约 倍距离即可找到北极星。
（3）在北半球的夜晚，找到了北极星就找到了 的方向。
【答案】（1）斗状
（2）5
（3）正北
【解析】在北半球观测北极星的仰角等于当地的地理纬度，北极星始终指向正北方向。
【解答】(1)面向北天星空，先找大熊星座(北斗星)，北斗星在天空组成，斗柄随季节变化指向不同，春、夏、秋、冬分别指向东、南、西、北。
(2)把北斗星斗前的两颗星连线，朝斗口方向延伸约5倍距离即可找到北极星。
(3)在北半球的夜晚，找到了北极星就找到了正北的方向。
20．（2025七上·临海期末）我国天文学家精确测量了距离银河系中心1.6万光年至8.1万光年内的恒星运动速度，并估算出银河系的“体重”约为8050亿个太阳质量。科学家发现银河系中心黑洞——人马座A星，距离我们2.7万光年，质量约为太阳的431万倍。
（1）下列示意图中，能正确反映宇宙、银河系、太阳系之间大小关系的是 。
（2）下列描述不正确的有____。
A．所有恒星演化的最后阶段都变成黑洞
B．一颗恒星寿命的长短取决于它的质量大小
C．该照片显示的是该黑洞周围2.7万年前的景象
D．宇宙大爆炸理论是科学家通过观察和研究得出的一个科学结论
【答案】（1）D
（2）A
【解析】（1）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。
（2）人类对于宇宙的认识的不断变化的。
【解答】（1）根据课本内容可知，宇宙是无限的，范围最大，宇宙板块银河系和河外星系，银河系包括太阳系，故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
（2）A、根据课本内容可知，恒星的演化过程中，质量大的恒星形成黑洞；质量小的恒星形成行星状星云，之后成为白矮星，最后演化成黑矮星，A观点错误，但符合题意。
B、根据课本内容可知，一颗恒星寿命的长短取决于它的质量大小，质量越大，寿命越长，B观点正确，不符合题意。
C、根据题干可知，该黑洞距离我们2.7万光年，说明该图片显示的是该黑洞周边2.7万年前的景象，C正确，不符合题意。
D、根据课本内容可知，宇宙大爆炸理论是科学家通过观察和研究得出的一个科学结论，D观点正确，不符合题意。故答案为：A。
21．（2024七上·余姚期末）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
【答案】（1）水星
（2）银河系
（3）D
【解析】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。
【解答】（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：D。
22．表中为四个星系距银河系的距离及它们的运动速度。
星系 距离(百万光年) 速度(km·s－1)
处女座 80 1200
大熊座 980 15000
牧夫座 2540 39000
长蛇座 3980 61000
（1）画出一个曲线图，说明每个星系距银河系的距离与它的运动速度之间的关系。(以距离为横坐标，速度为纵坐标)
（2）数据分析：星系的距离与速度之间有怎样的关系？ 。
（3）归纳：由此可见，这些遥远的星系正在远离银河系，可推出宇宙是在膨胀还是在收缩？ 。
【答案】（1）
（2）星系距银河系的距离越远，运动速度越快
（3）膨胀
【解析】观察表中信息，通过对比不同星系经过漫长的时间，星系的距离和速度也在发生改变，星系正在远离银河系，说明宇宙在膨胀。
【解答】（1）根据图中信息，可以作出一个曲线图，如：
（2） 数据分析：星系距银河系的距离越远，运动速度越快。
（3） 这些遥远的星系正在远离银河系，可推出宇宙是在膨胀 。
23.读下面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）质量大的恒星寿命 （填“较长”或“较短”）。
（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 年。
【答案】（1）质量（2）较短（3）50亿
【解析】由图分析可知，质量约为太阳一半的恒星寿命可达150亿年，与太阳差不多的可达100亿年，质量约为太阳2倍的，只有25亿年左右。
【解答】（1）由图分析可知，质量约为太阳一半的恒星寿命可达150亿年，与太阳差不多的可达100亿年，质量约为太阳2倍的，只有25亿年左右，故可得： 恒星的寿命取决于它的质量。
（2）分析可得：质量大的恒星寿命较短。
（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。
故答案为：（1）质量；（2）较短；（3）50亿
24．（2025七上·衢州期末）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。
【答案】（1）太阳系
（2）B；C；E
（3）110(100-120之间都可以)
【解析】（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】（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。
25．（2025七上·苍南期末）小明在学习现代宇宙理论后，采用一个气球来模拟星系运动的特点：用打气筒充气将气球从图甲变为图乙。分别测出气球上点B、C、D到A的直线距离变化，部分结果如图丙。
（1）关于该实验，下列说法正确的有 。
①该实验证明了宇宙在不断的膨胀
②气球上的点A、B、C、D用来模拟宇宙中的星系
③以气球上其中任何一个点为参照物，在充气时，其它的点都是运动的
（2）若气球均匀膨胀，请在图丙中画出充气后的AD 距离 。
（3）该实验可以用来模拟“距离越远的星系，远离的速度越大。”请结合图丙相关数据的变化进行说明 。
（4）该实验需要测量“气球上点A和点B的直线距离”。请选用合适器材设计一个测量方案。(供选器材：圆规、细线、刻度尺等。)
【答案】（1）②③
（2）
（3）①充气前 AB、AC 距离比较 ②充气后 AB、AC 距离增加量的比较
（4）将圆规的两脚分开一定角度分别放在气球AB两点上，保持圆规两脚分开的角度不变，用刻度尺量出两脚的直线长度即为气球上AB两点的直线距离。
【解析】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】（1）对实验相关说法的判断
①：该实验只是用气球模拟星系运动特点，不能直接证明宇宙在不断膨胀，宇宙膨胀是通过天文观测等多种手段综合验证的，所以①错误。
②：气球上的点 A、B、C、D 用来模拟宇宙中的星系，通过气球膨胀时这些点之间距离的变化来模拟星系的运动，所以②正确。
③：以气球上其中任何一个点为参照物，在充气时，气球膨胀，其它的点相对于该点的位置发生改变，所以其它的点都是运动的，所以③正确。
综上，说法正确的是②③。
（2）观察图丙中 AB、AC 距离在充气前后的变化规律，AB 距离从 2cm 变为 5cm，增加了 3cm；AC 距离从 4cm 变为 9cm，增加了 5cm。由于气球均匀膨胀，AD 距离充气前为 2cm，按照前面的变化规律，可推测 AD 距离增加量与 AB 距离增加量相同为 3cm，所以充气后的 AD 距离为 5cm。（在图丙中画出对应高度的直条表示 5cm 即可）
如图：
（3）充气前，AC 距离（4cm）大于 AB 距离（2cm）。
充气后，AB 距离增加了5 - 2 = 3cm，AC 距离增加了9 - 4 = 5cm。即距离 A 点更远的 C 点（对应距离越远的星系），在相同的 “膨胀” 过程中，远离 A 点（对应星系远离的速度）的距离增加量更大，所以该实验可以模拟 “距离越远的星系，远离的速度越大”。
（4）将圆规的两脚分开一定角度分别放在气球 AB 两点上，保持圆规两脚分开的角度不变，用刻度尺量出两脚的直线长度即为气球上 AB 两点的直线距离。因为圆规两脚之间的距离可以准确复制气球上 AB 两点的距离，再用刻度尺测量圆规两脚间距离就能得到 AB 的直线距离。
26．（2025七上·上虞期末）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。下列能说明地球是个球体的有 。（填序号）
①日食 ②登高望远 ③麦哲伦环球航行
（2）16世纪，图1为哥白尼“日心说”模型示意图。在该示意图中有着壮观光环的行星为 。（填图中字母）
（3）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组成。银河系是一个旋涡星系，从侧面看，银河系呈 状。
（4）大爆炸理论是目前最准确地描述宇宙从诞生到当前状态的模型。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2所示，图中AB为直线，BC为向上弯曲的曲线。BC说明宇宙在 膨胀。（选填“减速”“匀速”或“加速”）
【答案】（1）②③
（2）A
（3）扁圆盘
（4）加速
【解析】（1）日食的形成是因为月球挡住了太阳光，说明月球是个球体；月食的形成是因为地球挡住了太阳光，说明地球是个球体。
（2）土星有光环，结合八大行星的位置关系可以判断A为土星。
（3）银河系呈圆盘状，银河系和核外星系构成了宇宙。
（4）由图可知，经过相同的时间，在BC段宇宙半径增大的较快，说明宇宙处于加速膨胀之中。
【解答】（1）地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体；能说明地球是个球体的有②登高望远和③麦哲伦环球航行。
（2）由图1可知，E为水星、D为金星、B为火星，C为木星，A为土星；在哥白尼“日心说”模型示意图中，有着壮观光环的行星为土星，通常用字母A表示。
（3）银河系是一个旋涡星系，从侧面看，银河系呈扁圆盘状。
（4）若标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系如图2所示，图中AB为直线，BC为向上弯曲的曲线。BC说明宇宙在加速膨胀。
（1）地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体；能说明地球是个球体的有②登高望远和③麦哲伦环球航行。
（2）由图1可知，E为水星、D为金星、B为火星，C为木星，A为土星；在哥白尼“日心说”模型示意图中，有着壮观光环的行星为土星，通常用字母A表示。
（3）银河系是一个旋涡星系，从侧面看，银河系呈扁圆盘状。
（4）若标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系如图2所示，图中AB为直线，BC为向上弯曲的曲线。BC说明宇宙在加速膨胀。
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