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天文掠影天文掠影 各专题练习题各专题练习题 20132013 年年 1111 月月 专题一专题一 宇宙的组构宇宙的组构练习题练习题 1 1、天体天体练习题练习题 1）最重要的自然天体是 恒星 和 星云 。 2）人造天体包括 人造卫星 、 宇宙飞船 、 航天飞机 、 天空实验室 等。 3）星际物质、热气球、射线源、民用飞机、流星、彗星、卫星、矮行星中不属 于天体的是 热气球、民用飞机 。 2 2、天体系统天体系统练习题练习题 1）在宇宙中，把地球所处的天体系统按照从高到低的级别划分，依次为 总星 系、银河系、太阳系、地月系 。 2）处于太阳系的八大行星是： 水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星 和海王星 。 3）天文学中表示距离的单位是： 天文单位 、 光年 和 秒差距 。 4）总星系是 银河系和河外星系 的全部。 5）1610 年伽利略首先将银河的光带分出了单个的 恒星 。 3 3、宇宙的组成宇宙的组成练习题练习题 1）宇宙就是 空间 的广延性和 时间 的连续性的统一。 2）2013 年发表的成果显示宇宙是由 4.9 %的 普通物质 、 26.8 %的 暗物质 、 68.3 %的 暗能量 组成的。 3）星系旋转曲线表明星系内部存在有巨大的、由 暗物质 组成的晕。 4）1990 年代以来对遥远的超新星所进行的大量观测表明，宇宙在 加速膨胀 ； 按照爱因斯坦引力场方程，加速膨胀的现象推论出宇宙中存在着压强为负的 “ 暗能量 ” ，即宇宙常数。 专题专题二二 宇宙宇宙模型概观模型概观练习题练习题 1 1、早期的宇宙模型早期的宇宙模型练习题练习题 1）我国古代的宇宙模型主要有： 盖天说 、 浑天说 和 宣夜说 。 2）公元前 4 世纪，古希腊哲学家亚里士多德提出宇宙是 一个多层水晶球 ，地 球位于 水晶球的中心 。 3） 哥白尼 最早在 天体运行论 中正式提出“日心说” ， 伽利略 讨论的潮 汐学说为其日心体系提供证据， 布鲁诺 也在论无限宇宙和世界中捍卫 日心说，并提出 宇宙无限 的思想。 2 2、太阳系起源的探索太阳系起源的探索练习题练习题 1）太阳系起源的假说主要有 笛卡儿的“漩涡学说” 、 布封的碰撞说 、 康德 拉普拉斯星云假说 、 张伯伦-摩耳顿星子假说 和 现代星云说 等。 2） 康德拉普拉斯星云假说 至今仍被视为对哲学和自然科学有巨大影响和推 动作用的学说。 3）太阳系行星和卫星表面的 撞击坑 分布，证明在太阳系形成早期有众多的星 子存在。 3 3、宇宙形成与演化的探索宇宙形成与演化的探索练习题练习题 1）卢克莱修的 “飞矛”是基于宇宙是否有边界的问题提出的。 2） 基于宇宙在空间上是均一且各向同性假设下，弗里德曼的膨胀曲线揭示 开放 的宇宙永远膨胀，闭合宇宙膨胀后会再次收缩 。 3）原始原子爆炸宇宙模型描述了一个 膨胀着的、物质分布均匀的、各向同性的 宇宙。 4）霍金建立的 “奇点理论”认为宇宙的膨胀是从 奇点 开始的。 4 4、宇宙的演化趋势宇宙的演化趋势练习题练习题 1）“大爆炸” 宇宙学说认为爆炸形成的宇宙一直在 降温 ， 恒星是在 降到 40000K 以下 时才开始形成的。 2）霍金预言宇宙有两种结局：一是 会永远地膨胀下去 ，二是 会塌缩而在大挤 压处终结 。 3）霍金预言如果宇宙永远膨胀下去，宇宙会变成一个由 辐射和基本粒子 组成 的汪洋，和 爆炸之初 相像，但 密度 很低。 专题专题三三 恒星不恒恒星不恒练习题练习题 1 1、恒星的特点恒星的特点练习题练习题 1）恒星名称的起缘是古人以为 恒星之间的相对位置是不变的 。 2）我国古代把天空划分为 三 垣、 四 象和 二十八 星宿。 3）国际上把全天球的恒星划分为 88 个星座，其中黄道带附近有 12 个，称为 黄道十二宫（黄道带星座） 。 4）恒星的明暗程度称为 视亮度 ，简称为 亮度 ，用 视星等 来表达。恒星的 发光本领称为 光度 ，用 绝对星等 来表达，其是把恒星移到离地球 10 秒 差距下所具有的视星等。 5）恒星的体积相差 较大 ，相对来说恒星的质量相差 较小 ，所以恒星的密度 相差 很大 。 6）星云的成分与恒星相似，以 氢和氦 为主，其次是碳、氧、氟、镁、钾、钠、 钙、铁等。 7）典型的恒星光谱由 连续谱 和 吸收线 构成。 2 2、恒星的多样性恒星的多样性练习题练习题 1）位于赫罗图上主星序上的恒星称为 主序星 ，其处于 稳定阶段 ，占 90 %的 恒星。 2）两颗恒星在彼此引力作用下互相绕转，组成 双星 系统。几颗恒星在引力作 用下聚集在一起组成的恒星系统，称为 聚星 。 10 个以上的恒星被各成员 之间的引力束缚在一起成恒星群，叫星团。 3） 脉冲星 是快速自转着的中子星。它不断发射出非常有规律的无线电脉冲， 就像是宇宙中的灯塔。 4）变星可分为 几何变星 、 脉动变星 和 爆发变星 三大类。造父变星是变化 周期在 1-50 天，非常稳定的 脉动变星 ，其光变周期和其光度变化之间的关 系（周光关系） ，可以指示天体的距离，因此被誉为 “量天尺” 。 5）天狼星(Sirius)的伴星是第一颗被人们发现的 白矮星 ，也是所观测到的最亮 的 白矮星 （8 等星） 。 6）黑洞会把附近所有的物质都吸进去，就连光线也会被吞没，所以我们是看不 见黑洞的。但我们可以从 邻近恒星的物质被吸入黑洞 时的情形，证明黑洞 的存在。 3 3、恒星不恒恒星不恒练习题练习题 1）太阳在赤道区自转一圈要 25 天，在其纬度 80的地方，转一圈则要 35 天。 太阳的这种自转，称为 较差自转 。 2）恒星演化有两种途径，是何种演化途径完全取决于 恒星的质量 。质量越大， 停留在主序星上的时间越 短 。 3）太阳是一颗小质量恒星，现在处于主星序，年龄为 45 亿年，中心在进行氢聚 变，这个阶段可以维持 100 亿年，接下来会进入 红巨星 阶段。 专题专题四四 时间与节律时间与节律练习题练习题 1 1、时间时间练习题练习题 1）时间分为 时刻 和 时段 。 2） “四点开始上课”中的时间是指 时刻 ， “我花了一个星期做企划”中的时间 是指 时段 。 3）“时“是对 物质运动过程 的描述，“间“是指人为的划分。时间是思维对 物质 运动过程 的划分。 2 2、节律节律练习题练习题 1）年指 回归 年（365.2422 日） ，是太阳巡天运动的周期，反映了 四季变化 的 节律。 2）月指 朔望 月（29.5306 日） ，是日月会合公转的周期，反映了 月相变化 的 节律。 3）日指 太阳 日，是太阳周日视运动的周期，反映了 昼夜交替 的节律。 4）古人用 十二地支 表示太阳方位和时辰，如午时就是指太阳在正南方。 3 3、时间系统时间系统练习题练习题 1）春分点和太阳，分别对应着时间系统中的 恒星时系统 和 太阳时系统 。 2）每天决定人们的节奏的节律是 真太阳日 （昼夜变化） 。 3） 黄赤交角 和 地球的椭圆轨道 两种因素共同影响了真太阳日的长度。 4）太阳时是因 地 而异的，不同 经度 的地区，日出早晚不同，具有不同的太 阳时刻。因此需要设立 世界时 、 标准时区 、 日界线 、 法定时 等制度 来进行钟表时刻的换算。 5）因时间系统改革，出现了 世界 时、 历书 时、 原子 时、 协调世界 时。 但 太阳 时依然是根本。 4 4、历法历法练习题练习题 1） 日 是历法的基本单位，必须保持完整，不被分割。 2） 历法的发展历经了太阴历、 阴阳历和太阳历等阶段。 现在我们使用的是 阳历 。 二十四气的本质是 阳历 ，与四季变化相联系。 3）我国夏历以“中气”定月序；没有“中气”月份原则上定为“ 闰月 ” 。 4）我国夏历具有阴阳历的一般特点，阴阳历的编历原则是：平均历月力求等于 朔望月 ，平均历年力求等于 回归年 。 专题专题五五 月圆月缺知多少月圆月缺知多少练习题练习题 1 1、月球与地球月球与地球练习题练习题 1）古人早就认识到 月球 是距地球最近的一个自然天体。 2）月球的同步自转是指月球自转与其公转的方向 相同 ，周期 相等 。 3）由于月球同步自转，月球几乎总是以 同一面 向着地球，实际上我们可以看 到月面的 59 %。 2 2、月相变化月相变化练习题练习题 1）月相有 新月 、 上娥眉月 、 上弦月 、 满月 、 下弦月 、 下娥眉月 。 2）月相取决于 太阳照射的方向 和 地球上观测月亮的方向 ，由日月地三者的 相对位置决定。 3）月亮的凸面朝向为夏历上半月朝 西 ，夏历下半月朝 东 。 4） “床前明月光，疑似地上霜。举头望明月，低头思故乡” 。这首诗描写的是 满 月 。 专题专题六六 探月史话探月史话练习题练习题 1 1、 探月纵览探月纵览练习题练习题 1） 伽利略于 1609 年首次制造了两台天文望远镜， 开启了对月球的 远距离观察 。 2）第一次探月高潮时期的参与国有： 前苏联、美国 。 3）月球 1 号是人类首颗抵达月球附近的探测器；它是第一个 人造行星 ，围绕 太阳公转，周期为 450 天。 4）第一次探月高潮时期成功发射了 45 个月球探测器，成功率为 55.5 %，最大 的成就是美国 “阿波罗 11 号” 实现了人类的 首次载人 登月。 5）第二次探月高潮时期参与国家明显增多，有 美国 、 日本 、 中国 、 俄罗 斯 、 韩国 等，国际 合作 非常普遍。 2 2、各国探月历程各国探月历程练习题练习题 1） 前苏联 开启了近距离探月时代，其突出的探月活动是 “月球计划” 。该计 划发射了 三 代月球探测器，共 24 个，其中 18 个完成探月任务。 2）月球 2 号是世界上第一个在月球表面 硬着陆 的航天器。月球 3 号使人类首 次获得月球 背面 的图像。月球 9 号是世界上第一个在月面 软着陆 的航天 器。 3）月球车 1 号搭乘月球 17 号，于 1970 年 11 月 17 日登上月球，是第一辆 无 人驾驶 月球车。 4）人类最早登上月球的国家是 美国 。美国最突出的探月活动是 “阿波罗”登 月计划 ，该计划先后 6 次载 12 名宇航员登上月球。 5） 日本 是除了美苏之外发射月球探测器的第一个国家。2007 年 9 月 14 日， 日本成功发射其第一颗绕月探测卫星 “辉夜姬”号 。 6） “智能一号”是欧空局第一个月球探测器，它体积小， 技术高 。它是世界上 第一个采用 太阳能电推进系统 的空间探测器，其利用燃料的效率比普通化 学燃料发动机高 10 倍。 3 3、中国探月历程中国探月历程练习题练习题 1）我国 2004 年确定探月工程分为“ 绕 ” 、 “ 落 ” 、 “ 回 ”3 个阶段。我国探 月工程的特点是 起步晚 ， 起点高 。 2） 嫦娥三号 是中国第一个地外软着陆探测器和巡视器(月球车)。这是我国探 月史上的创举，其着陆器上携带了 近紫外月基天文望远镜 、 极紫外相机 ； 巡视器上携带了 测月雷达 。 3） “玉兔号”月球车是我国继美国阿波罗计划结束后重返月球的第一个 软着陆 探测器。 专题专题七七 天文成果与诺贝尔奖（上）天文成果与诺贝尔奖（上）练习题练习题 1 1、诺贝尔奖奖项与推荐规则诺贝尔奖奖项与推荐规则练习题练习题 1）诺贝尔奖的颁发始于 1901 年，设立了 物理学 奖、 化学 奖、 生理学或医 学 奖、 文学 奖与 和平 奖五类奖项。1969 年首次颁发诺贝尔 经济学 奖。 诺贝尔奖并没有设专门的天文学奖项 2）只有先前的 诺贝尔奖获得者 、诺贝尔奖评委会委员、特别指定的大学教授、 诺贝尔奖评委会特邀教授，才有资格推荐获奖候选人。此外， 去世的人 不 能获奖。 3）1953 年 哈勃 去世后，瑞典的评委会却追悔莫及，认为： 哈勃 不能获奖， 不但是他本人的遗憾，也是诺贝尔奖的遗憾。 4）鉴于天体物理学对物理学发展的巨大推动作用，20 世纪 70 年代，天文学家 的重要研究成果开始被纳入到 诺贝尔物理学奖 的范围。 2 2、天文研究成果与诺贝尔奖天文研究成果与诺贝尔奖练习题练习题 1）奥地利天文学家黑斯因为 宇宙射线 的发现获得诺贝尔物理学奖。 2）美国天文学家汤斯因为其 微波激射 理论和应用获诺贝尔物理学奖。 3） 汤斯 1957 年预言 17 种星际分子的存在，现已观测到 8 种。 4）德国和美国双国籍天文学家贝特因 恒星核聚变核反应 理论获诺贝尔物理学 奖。 5）1970 年 瑞典 （国籍）天文学家阿尔文因其在 磁流体动力学和等离子体物 理学 方面的重大贡献，获诺贝尔物理学奖。 6）英国天文学家赖尔和休伊什因他们在 射电天文学 方面的先驱性工作荣获诺 贝尔物理学奖。 7） 综合孔径射电 望远镜的优点是不需要制造口径特别大的天线，用多面小天 线进行多次观测，达到大天线所具有的分辨率和灵敏度，并得到所观测天区 的射电天图。 8） 脉冲星 的发现被认为是 20 世纪 60 年代天文学四大发现之一，进一步推动 了 晚期 恒星演化的研究。 专题专题八八 天文成果与诺贝尔奖（下）