3. 织女星离地球的距离约为25 l.y.,我们在地球上看到的织女星的星光是它 (
D
)
A.现在发出的
B.约25小时前发出的
C.约25天前发出的
D.约25年前发出的
答案:D
解析:
【分析】
首先需明确光年的定义:光年是天文学中的长度单位,指光在真空中一年内传播的距离。织女星与地球相距25光年,意味着光从织女星传播到地球需要25年的时间。我们在地球上看到的星光,是织女星发出的光经过25年的传播后到达地球的,因此这束星光是约25年前发出的。解题时需先厘清光年的物理意义,再结合光的传播时间与距离的关系推导结论。
【解析】
光年是表示光在真空中1年内传播距离的长度单位。已知织女星离地球的距离约为25光年,即光从织女星到达地球需要经过25年的时间。因此,我们在地球上看到的织女星的星光,是它约25年前发出的。故答案选D。
【答案】
D
【知识点】
光年的定义
【点评】
本题属于基础概念题,核心考查对光年这一特殊长度单位的理解,需注意光年并非时间单位,若混淆其单位属性易选错答案,掌握光年的本质含义即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
4. 关于宇宙起源,根据大多数宇宙学家的认定,下列说法中正确的是 (
D
)
① 宇宙诞生于约138亿年前的一次大爆炸
② 大爆炸是整体的,涉及宇宙的全部物质及时间、空间
③ 大爆炸导致宇宙空间处处膨胀,温度则相应下降
④ 宇宙温度下降至一定程度,逐步形成原子、恒星、星系、星系团和超星系团等
A.①②③
B.①③④
C.②④
D.①②③④
答案:D
解析:
【分析】
要解决这道题,需回忆宇宙大爆炸理论的核心内容,逐个判断每个说法的正确性:
1. 多数宇宙学家认定宇宙诞生于约138亿年前的一次大爆炸,故①说法正确;
2. 大爆炸是宇宙整体的爆炸,涉及宇宙的全部物质以及时间、空间,因为大爆炸是宇宙的开端,所有时空与物质都由此产生,故②说法正确;
3. 大爆炸后宇宙空间处处膨胀,能量随空间膨胀而分散,温度相应下降,故③说法正确;
4. 当宇宙温度下降至一定程度,会逐步形成原子,进而演化出恒星、星系、星系团和超星系团等天体结构,符合宇宙演化过程,故④说法正确。
四个说法均符合宇宙大爆炸理论的认定,因此应选择包含所有正确说法的选项。
【解析】
根据宇宙大爆炸理论的核心内容:
① 宇宙诞生于约138亿年前的一次大爆炸,这是大多数宇宙学家的共识,该说法正确;
② 大爆炸是整体的,涉及宇宙的全部物质及时间、空间,属于大爆炸理论的基本观点,该说法正确;
③ 大爆炸导致宇宙空间处处膨胀,温度随空间膨胀相应下降,该说法正确;
④ 宇宙温度下降至一定程度后,逐步形成原子、恒星、星系、星系团和超星系团等,符合宇宙演化的过程,该说法正确。
综上,①②③④均正确,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
宇宙大爆炸理论
【点评】
本题属于基础识记类题目,主要考查宇宙大爆炸理论的核心内容,要求学生牢记该理论中关于宇宙诞生、爆炸特性、膨胀过程及天体演化的关键要点。
【难度系数】
0.8
1. 宇宙是一个有层次的天体结构系统。将①太阳系、②地月系、③宇宙、④银河系这四种天体系统按空间尺度从大到小的顺序排列应该是
③④①②
(填序号)。
答案:③④①②
解析:
【分析】
要解决这道题,首先需要明确各个天体系统的空间尺度和包含关系:宇宙是涵盖所有天体的最大系统,银河系是宇宙中的星系之一,太阳系属于银河系的一部分,地月系又是太阳系的子系统。我们只需依据“大系统包含小系统”的逻辑,从空间尺度最大到最小依次排列即可。
【解析】
天体系统的空间尺度层级关系为:宇宙(③)是最大的天体结构系统,包含银河系(④);银河系中包含太阳系(①);太阳系内包含地月系(②)。因此按空间尺度从大到小的顺序排列为③④①②。
【答案】
③④①②
【知识点】
天体系统的层次结构
【点评】
本题属于基础识记类题目,主要考查对天体系统层级关系的掌握,只要牢记各天体系统的包含与被包含关系,就能准确作答。
【难度系数】
0.9
2. 为了形象地说明宇宙大爆炸,教科书中将一个粘有小颗粒的气球看成宇宙,将
小颗粒
看成是宇宙中的天体,如图所示。气球膨胀时,任意小颗粒周围的其他小颗粒都在离它远去。这表示宇宙中的天体在相互
远离
。这里主要运用的一种思维方法是
类比法
(选填“等效法”“类比法”或“转换法”)。

答案:小颗粒
远离
类比法
解析:
【分析】
首先明确题目中的模型对应关系,题目将粘有小颗粒的气球看成宇宙,那么对应宇宙中的天体就是气球上的小颗粒;接着观察气球膨胀时的现象,小颗粒彼此远离,这对应宇宙中天体的运动状态;最后判断思维方法,用气球膨胀的直观现象来模拟抽象的宇宙大爆炸,属于类比的思维方法。
【解析】
1. 根据模型设定,把气球看作宇宙,那么气球上粘的小颗粒就相当于宇宙中的天体;
2. 气球膨胀时,任意小颗粒周围的其他小颗粒都在离它远去,这对应宇宙中的天体在相互远离;
3. 用气球膨胀的直观现象来类比抽象的宇宙大爆炸过程,这种思维方法是类比法。
【答案】
小颗粒;远离;类比法
【知识点】
宇宙大爆炸模型;类比法;天体运动
【点评】
本题借助气球膨胀的直观实验类比抽象的宇宙大爆炸现象,帮助学生理解宇宙的演化规律,同时考查了对物理研究方法的识别。
【难度系数】
0.7
3. 在天文学中,常用的长度单位是 (
C
)
A.微米
B.千米
C.光年
D.米
答案:C
解析:
【分析】
首先需要明确各长度单位的适用场景:微米是用于衡量微观物体的极小长度单位;米和千米适用于日常生活及普通地理、工程等领域的长度测量。而天文学中天体间距离极其遥远,若使用米或千米,数值会非常庞大,不便于记录和计算。光年是光在真空中一年内传播的距离,是一个极大的长度单位,专门用于衡量天体间的遥远距离,符合天文学的需求。因此我们可以通过排除法,结合各单位的适用范围,选出正确答案。
【解析】
逐一分析选项:
A. 微米:属于极小的长度单位,主要用于微观领域(如细胞、微小零件等的测量),不符合天文学需求;
B. 千米:适用于日常较长距离(如公路里程)的测量,但天体间距离远超千米量级,使用该单位数值过大,不便使用;
D. 米:是国际单位制中基本长度单位,用于日常普通长度测量,同样不适用于天文学中遥远的天体距离测量;
C. 光年:指光在真空中一年内传播的距离,约为9.46×10¹²千米,是天文学中专门用于衡量天体间遥远距离的常用长度单位,符合要求。
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
长度单位应用;光年的概念
【点评】
本题考查不同长度单位的适用领域,重点区分微观、日常与天文学领域的测量需求,属于基础常识题,旨在引导学生了解特殊领域的专用测量单位。
【难度系数】
0.8
4. 下列关于宇宙的认识中正确的是 (
D
)
A.16世纪后,哥白尼创立了“地心说”,牛顿创立了万有引力理论
B.恒星的位置是固定不变的,太阳是银河系中数以千亿计的恒星中的一颗
C.人类认识到宇宙是一个没有层次的天体结构系统
D.宇宙是不断膨胀的,离我们越远的星系,远离的速度越快
答案:D
解析:
【分析】
解题时需逐个分析选项,结合所学天文知识排查错误:
1. 对于A选项,要明确哥白尼和托勒密分别创立的学说,避免混淆天文史;
2. B选项需牢记恒星并非固定不动,所有天体都处于运动状态;
3. C选项要清楚宇宙是具有明确层次的天体结构系统;
4. D选项回忆哈勃的观测结论,宇宙膨胀的特点是离我们越远的星系远离速度越快,据此判断正确选项。
【解析】
A. 16世纪哥白尼创立的是“日心说”,“地心说”由托勒密提出,牛顿创立万有引力理论,该选项前半句错误;
B. 恒星的位置并非固定不变,它们也在不断运动,太阳是银河系中数以千亿计恒星中的一颗,该选项错误;
C. 宇宙是一个有层次的天体结构系统,从低到高依次为地月系、太阳系、银河系、河外星系、总星系,该选项错误;
D. 经观测证实宇宙是不断膨胀的,且存在哈勃定律:离我们越远的星系,远离的速度越快,该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
宇宙膨胀学说、天体系统层次、天文史常识
【点评】
本题考查宇宙相关的基础天文知识,涵盖天文史、天体运动、宇宙结构及演化等内容,需要学生准确识记核心概念与结论,易混淆点为天文理论的创立者及宇宙结构的层次划分,属于基础识记类考题。
【难度系数】
0.6
5. 20世纪20年代,天文学家哈勃发现,星系的光谱向长波方向偏移,称为谱线“红移”,这一现象说明 (
A
)
A.星系在离我们远去
B.星系在向我们靠近
C.星系保持不动
D.以上三种情况都可能
答案:A
解析:
【分析】
首先回忆多普勒效应的原理:当波源与观测者相互远离时,观测者接收到的波的波长会变长;当相互靠近时,波长会变短。题目中提到星系光谱向长波方向偏移(红移),结合多普勒效应可推断,星系与我们的距离在变大,即星系在离我们远去,由此可排除其他不符合的选项。
【解析】
光属于电磁波,根据多普勒效应,当波源(星系)远离观测者(地球)时,观测者接收到的电磁波波长会向长波方向偏移,也就是谱线“红移”现象。哈勃发现的这一现象直接表明星系在不断远离我们,因此选项A正确,B、C、D均不符合该现象的物理意义。
【答案】
A
【知识点】
多普勒效应、谱线红移
【点评】
本题考查宇宙学中的基础知识点,结合多普勒效应即可分析得出结论,需要学生识记并理解谱线红移现象对应的物理意义,它是宇宙膨胀理论的重要观测证据。
【难度系数】
0.8
6. 在我国民间流传着“牛郎织女”的美丽传说。牛郎星位于天鹰座,织女星位于天琴座,对照星座图,找出这两颗星。根据科学家的测定,牛郎、织女这两颗星之间相距约16 l.y.,试计算出这两颗星之间相距约多少米。
答案:解:
$ 16 × 9.46 × 10^{15}\ \mathrm{m} = 1.5137 × 10^{17}\ \mathrm{m} $
解析:
【分析】
首先要明确“光年(l.y.)”的物理意义,它是一个长度单位,指光在真空中一年内传播的距离,已知1光年约等于$9.46×10^{15}$米。题目中给出牛郎星和织女星相距16光年,只需用光年数乘以1光年对应的米数,即可计算出两颗星之间以米为单位的距离。
【解析】
已知1光年(l.y.)$=9.46×10^{15}\ \mathrm{m}$,两颗星相距16 l.y.,则它们之间的距离为:
$ 16 × 9.46 × 10^{15}\ \mathrm{m} = 1.5137 × 10^{17}\ \mathrm{m} $
【答案】
$1.5137 × 10^{17}\ \mathrm{m}$
【知识点】
光年的定义、长度单位换算
【点评】
本题核心是对光年这一特殊长度单位的理解,需注意光年并非时间单位,而是用于衡量天体间距离的长度单位。计算时要熟练掌握科学计数法的运算规则,保证结果的准确性。
【难度系数】
0.8