1.1人类对宇宙的认识（解析版）

1.1人类对宇宙的认识学习目标学习目标1、知道宇宙是有起源的、胀的、演化的:2、能利用气球建立星系运动模型来类比宇宙的膨胀。002预习导学一、古代人的宇宙观世界上不同的民族和文化形成了许多有关宇宙创始的神话传说。例如：(1)中国：盘古开天辟地。(2)印度：万物从梵天而产生，依梵天而存在，毁灭时又还梵。(3)欧洲：上帝创造万物。(4)埃及：埃及神话中，地属阳性，天为阴性，天牛神话的主角——拉神之女，神圣的母牛哈托尔是作为情侣们的仁慈保护神而存在的。二、从地心说到日心说1．“地心说”宇宙体系学说(1)创立：公元2世纪，希腊科学家托勒密在总结前人学说的基础上创立了“________”。(2)主要内容：地球是一个球体，位于宇宙中心静止不动，太阳和其他天体(如月亮、水星、金星等)都绕着地球转动。2．“日心说”宇宙体系学说(1)创立：公元16世纪，波兰天文学家哥白尼依据大量精确的观测资料，建立了“________”。(2)主要内容：太阳是宇宙的中心，地球和行星绕太阳转动。三、现代宇宙学说1．星系运动的特点——哈勃的发现(1)所有的星系都在________我们而去。(2)星系离我们越远，它的退行速度________。(3)星系间的距离在不断地________。2．大爆炸宇宙论大爆炸宇宙论认为，大约137亿年前，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。________________是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说。大爆炸宇宙论的主要依据是现代天文观测中发现的星系运动特点，即宇宙中星系间的距离在不断扩大，说明宇宙正处在不断膨胀之中，如果能将时间倒退，宇宙中的星系就会聚在一起(一点)，所以就认为宇宙起源于这个点，这个点发生大爆炸就诞生了宇宙。知识点2：地心说日心说知识点3：远离越快扩大大爆炸宇宙论003考向释疑2008年美国和加拿大科学家发现了大约距今42亿年的古老岩石。这一发现最有可能成为下列哪一观点的证据（）A．宇宙诞生于距今137亿年前 B．地球的年龄为46亿年 C．距今2亿年前大陆发生了漂移 D．距今6500万年前哺乳类动物开始繁盛【解答】解：科学家发现了大约距今42亿年的古老岩石，这些古老岩石来自于地球，故而可知地球的年龄将大于等于42亿年，B正确。故选：B。2022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．热大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，且温度相应下降 C．宇宙的结构层次是：太阳系→银河系→河外星系→宇宙 D．“地心说”宇宙体系在科学发展史上的作用是发展“日心说”宇宙体系【解答】解：光年是光在真空中行进一年所经过的距离，是长度单位，A错误。热大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，且温度相应下降，B正确。宇宙包含银河系和河外星系，银河系包含太阳系，C错误。“地心说”宇宙体系在科学发展观上的作用是打破了天圆地方的宇宙观，建立了宇宙空间的观念，D错误。故选：B。科学学习离不开实验，利用气球可以完成很多科学实验，请分析回答：（1）在一只气球表面画上一些小圆点，用打气筒持续向气球充气，观察到小圆点之间的距离不断增大，如图甲所示。该实验可以模拟宇宙在不断地。（2）用细线把两气球挂在木杆上，高度相当，保持静止，如图乙所示。向两气球中间吹气，发现两气球相互靠近。解释这个现象的科学原理是。（3）打开装置丙的分液漏斗的活塞，使气球鼓起。分液漏斗中所装的物质X是。【解答】解：（1）二十世纪，天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称之为谱线“红移”，此现象说明星系在远离我们而去，并推断出整个宇宙在不断的膨胀中。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，该实验可以模拟宇宙在不断的膨胀。（2）当用力向两气球中间吹气时，中间的空气流速增大、压强减小，两侧的气体压强大于中间的压强，因此，两个气球会相互靠近；本实验说明在气体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。（3）该装置是固液在常温下制取气体的装置，若生成H2使气球胀大，则分液漏斗中所装的液体物质是稀硫酸，化学式是：H2SO4。故答案为：（1）膨胀；（2）气体在流速越大的位置压强越小；（3）稀硫酸。00401强化训练科学假说在科学发现中起着重要作用，但需要相应的现象或证据支持。下列现象或证据与假说对应的是（）A．a粒子轰击金属箔实验—葡萄干镶嵌原子模型 B．大西洋两岸大陆轮廓的可拼合性—海底扩张说 C．所有星系都在远离地球而去，星系越远退行的速度越快—大爆炸宇宙论 D．发现了处于爬行类和鸟类过渡类型的始祖鸟化石—拉马克“用进废退”进化论【解答】解：A、a粒子轰击金属箔实验是原子核式结构模型的依据，而不是葡萄干镶嵌原子模型的依据。A不合题意；B、大西洋两岸大陆轮廓的可拼合性，是大陆漂移假说提出的依据，板块学说是在大陆漂移假说的基础上发展来的。B不符合题意；C、所有星系都在远离地球而去，星系越远退行的速度越快——大爆炸宇宙论。C符合题意；D、发现了处于爬行类和鸟类过渡类型的始祖鸟化石——拉马克“用进废退”进化论的重要依据。D不符合题意。故选：C。关于宇宙大爆炸，下列说法错误的是（）A．大爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今，并将延续下去 B．大爆炸宇宙模型认为，“原始火球”的温度极高、密度极大 C．“原始火球”的爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降 D．宇宙诞生于距今约137年前的一次原始火球大爆炸【解答】解：宇宙大爆炸理论认为宇宙形成于“原始火球”的大爆炸，该“原始火球”密度极大、温度极高，爆炸后宇宙温度逐渐下降，宇宙空间处处膨胀，且该膨胀一直延续至今并将持续下去，ABC说法正确，不符合题意。宇宙大爆炸理论认为宇宙诞生于距今150亿年前的一次大爆炸，D说法错误，符合题意。故选：D。若在星系1中观测，下列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．【解答】解：按照宇宙大爆炸学说，若以星系1为中心，四周的星系在不断地的远离，且远离的速度同与该行星的距离成正比，即离该行星越远，远离的速度越快，四个选项中A正确，BCD错误。故选：A。下列说法正确的是（）A．大爆炸宇宙论是经过科学证实的结论 B．米勒模拟实验证明了原始海洋中的有机物会演变成原始生命 C．天体系统的结构层次为：地月系→太阳系→银河系→河外星系→总星系 D．“康德——拉普拉斯星云说”认为，太阳系是由一块星云收缩形成的【解答】解：A.大爆炸宇宙论、大陆板块构造学说、太阳系形成的星云说都没有得到严格的证实。B.米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质。在原始地球的条件下是完全可能实现的，但该实验不能证明原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命。C.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。D.“康德——拉普拉斯星云说”认为，太阳系是由一块星云收缩形成的。故选：D。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，它的退行速度越快 C．古代“上帝”创造的宇宙以及其中的万物 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【解答】解：霍金提出的是黑洞理论，黑洞理论不是现代宇宙论最重要的证据；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。这是哈勃的测量数据分析结论，是现代宇宙论最重要的证据；古代“上帝”创造的宇宙以及其中的万物，这种说法是错误的；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不能作为现代宇宙论最重要的证据。故选：B。用多普勒效应可以解释河外星系谱线红移，从而推断出星系之间正在相互远离，而这种相互远离是指在每一个星系上都能观测到其他星系的离去，所以宇宙的膨胀是的膨胀。【解答】解：天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称之为谱线“红移”，这一现象说明星系正在远离我们，宇宙正在膨胀，宇宙的膨胀是没有中心的膨胀。故答案为：没有中心。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，面对这个出人意料的发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀。如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄的关系，大致是下面哪个图象（）A． B． C． D．【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，所以C准确。故选：C。气球可以用来完成很多科学实验，请分析回答：（1）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，如图甲所示。该实验可以模拟宇宙在不断地。（2）用细线把两气球悬挂在木杆上，使两个气球的高度一致，相距约30cm，如图乙所示。两个气球静止时，用嘴向两气球中间吹气，会发现两气球会相互靠近。这个现象可以用的科学知识来解释。（3）若应用装置丙制取O2使气球胀大，则锥形瓶中所装的固体物质是。【解答】解：（1）二十世纪，天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称之为谱线“红移”，此现象说明星系在远离我们而去，并推断出整个宇宙在不断的膨胀中。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，该实验可以模拟宇宙在不断的膨胀。（2）当用力向两气球中间吹气时，中间的空气流速增大、压强减小，两侧的气体压强大于中间的压强，因此，两个气球会相互靠近；本实验说明在气体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。（3）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，其中双氧水放入分液漏斗中，二氧化锰放入锥形瓶中。故答案为：（1）膨胀；（2）气体在流速越大的位置压强越小；二氧化锰。科学家宣布利用激光干涉引力波天文台（LIGO）探测到“引力波”的存在，证实了爱因斯坦在100年前关于引力的预测。可见科学的发展是曲折和漫长的，下列哪项至今还未被证实（）A．大爆炸宇宙论 B．生物未必由细胞组成 C．化学反应中质量守恒 D．能量转移时能的总量守恒【解答】解：A．大爆炸理论是科学家根据观察得出的一种假说，没有被证实，故A符合题意；B．生物未必由细胞组成，例如：新冠病毒是病毒，没有细胞结构，由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成，故B不符合题意；CD．质量守恒定律和能量守恒定律是科学理论，已被证实，故CD不符合题意。故选：A。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，宇宙膨胀情况发生了变化。有人根据宇宙的膨胀，画出大致反映宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系的图像（如图），则目前宇宙的膨胀趋向（）A．匀速膨胀 B．减速膨胀 C．加速膨胀 D．没有变化【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。由图可知，其半径增加的速度越来越大，宇宙加速膨胀，所以C准确。故选：C。我们利用如图的气球做了关于星系运动特点的模拟实验，以下各实验步骤所描述的星系运动特点中，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．观察气球胀大过程中各圆点间距离的变化感知星系运动 D．气球胀大时，对甲圆点而言，乙圆点的分离速度比丙快一些【解答】解：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，乙圆点的分离速度小于丙，故D错误。故选：D。关于地心说和日心说的下列说法中，正确的是（）A．地心说的参考系是地球 B．日心说的参考系是地球 C．地心说和日心说只是参考系不同，两者具有等同的价值 D．日心说是由开普勒提出来的【解答】解：地心说认为地球是宇宙的中心，以地球为参考系，A正确。日心说认为太阳是宇宙的中心，以太阳为参考系，B错误。与地心说相比，日心说具有更高的价值，C错误。日心说是由哥白尼提出的，D错误。故选：A。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【解答】解：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确；C小圆点都以气球内的球心为中心胀，而不是以某一圆点为中心，故C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。故选B。今年4月10日下列公布了拍摄到的黑洞照片，该黑洞距离地球5300万年，质量是太阳的60亿倍。下列有关说法正确的是（）A．光年是一个时间单位 B．能给黑洞拍照，是因为它反射了光 C．拍摄到的是5300万年前的黑洞 D．该黑洞质量巨大，因此是宇宙的中心【解答】解：A、光年是一个长度单位，故A错误；B、黑洞能吞噬一切，包括光；给黑洞拍照，不是因为它反射了光，我们拍摄到