1.宇宙篇综合练习及答案整理

宇宙篇综合练习

太阳系

1．光年是一个量度宇宙恒星之间距离的单位，记作l.y.。1光年等于光在1年内走过真空的路程，请估算1光年的数量（3.9万亿千米）。2．离我们最近的恒星“半人马座”的α星距离地球约为多远（ 4.3光年）。

3．1918年，沙普利得出银河系是一个透镜型庞大天体的结论，其直径达10万光年，请描述太阳处于银河系的什么地方（猎户旋臂外缘离中心3万光年的地方）。

4．太阳是太阳系质量最大的天体，它占据了整个太阳系总质量的多少（99.7% ）。

5．在八大行星中，水星是最小的也是距离太阳最近的一颗，它的昼夜温差也是最大的，请问水星的昼夜温差可达到多少（ 300 ）℃。6．金星是地球的近邻，科学家认为它是一颗被失控的温室效应主宰的

）？大气压大约是地球大气压的星球，其大气的主要成分是什么（CO

2

多少倍（90）？

7．剧烈的温室效应使金星成为八大行星中最热的星球，表面的温度大约为多少度（ 460℃）？

8．木星是太阳系中最大的行星，其质量为地球的多少倍（318 ）？体积超过地球至少倍（1300）。

9．土星是八大行星里卫星最多的，目前已经探测到较大的土卫至少有多少颗（ 17 ）？

10．天王星在八大行星里十分独特，主要表现在什么地方（几乎“横躺”在公转轨道面上）？

(*)11．太阳系除太阳以外还有哪些成员？它们是怎样分类的？各有什么特点？

答：除太阳以外,还有行星、卫星、彗星

行星,又可分为大行星、矮行星和小行星.

大行星又可分为类地行星和类木行星

类地行星包括水星、金星、地球、火星,特点是体积小,以硅酸盐岩石为

类木行星包括木星、土星、海王星和天王星,特别是体积大,以氢、氦、甲烷等为主要成分,有光环.

矮行星以冥王星为代表,主要分布在太阳系外围.

小行星以第谷神星为代表,主要分布在木星与火星之间

卫星,绕行星公转的即为卫星,比较多,如土星自己就有23颗卫星,比较有名的有月球、木卫一、二、三、四,土卫六等.

彗星,较著名的有哈雷等,有些彗星周期长达数千年,还有很多彗星我们尚未观测到.慧星分裂会在原轨道上形成流星雨带,当地球掠过时,就会产生流星雨.

黑洞

1．法国天文学家拉普拉斯提出的关于黑洞的预言建立的理论基础之是什么（牛顿经典力学）？

2．德国天文学家史瓦西提出的关于黑洞的预言建立的理论基础之是什么（广义相对论）？

3．根据拉普拉斯以及史瓦西关于黑洞预言的推算，若将太阳变成一个黑洞，需要将其半径压缩成半径为多大的球体（3km）?

4．根据拉普拉斯以及史瓦西关于黑洞预言的推算，要使我们的地球成为黑洞，就必须把它压缩成半径为多大的球体（3mm）？

5．按照人们对于黑洞的分类，“史瓦西黑洞”是由什么星体演化而来的（原质量大于太阳8倍的恒星）？

6．根据广义相对论，黑洞实际上是一个特殊的星体，连光线也无法逃脱这个区域。在它的周围形成了一个什么特殊区域（.时空封闭的区域）。

7．现在推测宇宙中某处存在着黑洞的主要依据是看该处是否存在的证据是什么（X射线和γ射线，引力透镜效应）？

8．探测黑洞的方法和手段有那些？

探索黑洞的最主要的方法就是探测到它的巨大的引力场.

虽然它的引力使得连光线都无法逃脱,但既然它存在,那么它的引力就必然会影响到周围的物质的运动,我们就可以通过它周围物质的运动的异常来推测它的存在,甚至可以推测出它的大小和质量.

另外,黑洞有时候也会向太空喷发粒子射流,如果幸运的话我们也可以捕捉得到,从而推测出它的存在.

(*)9. 黑洞系列都有哪些主要成员，各有什么特点？

（1）太初黑洞.宇宙大爆炸时形成的,由于很小,绝大部分已经蒸发消失了,现在科学家也在寻找残留的太初黑洞.

（2）恒星级黑洞.有质量大于20倍太阳质量的恒星坍塌形成的,但它仍属于大星系中千万个黑洞的一份子.

（3）星系级黑洞.是指如同我们银河系中心的巨型黑洞,其质量往往在200万到几十亿个太阳质量之间.它们是构成一个个星系最重要的条件.据推测是由若干其他级别的黑洞相互融合并不断吞噬周围的物质而形成的.

（4）宇宙级黑洞.据有的科学家认为我们这个宇宙本身就是一个超级黑洞,因为连光都永远无法逃逸我们的宇宙,可见要逃逸我们的宇宙的速度必须远大于光速,这点和黑洞是一个道理.

（5）人造黑洞,属于最微型的黑洞,可以吸收电磁波等,是我们中国人搞出来的,具体还要什么神秘特质属于未知.

宇宙的起源与演化

1．哪个理论（哥白尼的日心说）为建立经典力学体系铺平了道路，从根本上动摇了“人类中心论”的神话。

2．爱因斯坦是现代宇宙学的奠基人，他根据理论推算得出，宇宙是一个“有限、无界、静态的体系”，这个结论打破了以往“无限宇宙”的观点，但是其中关于“宇宙是静态”的说法却被现代天文学观测到的（ b ）的事实所否定，请问这个事实是什么（宇宙在膨胀）？3．当光源背离我们运行时，光源离开我们的速度越大它所发出的光的红移量就越大，请问其根据是什么（多普勒效应）？

4．根据物理学的多普勒效应，科学家得出了“目前宇宙正在膨胀”的结论。具体的，科学家几乎所有宇宙星系的某种元素的光谱线，相对于地球实验室内同种元素的广谱线，都具有明显而普遍的共同现象，这个现象是什么（紅移）。

5．根据目前的宇宙大爆炸理论，可视宇宙的半径（尺度）大约为多少（140亿光年左右）。

6．根据目前的观测与宇宙大爆炸理论的计算，宇宙的年龄大约多少（140亿光年左右）？

7．目前所知的“宇宙大爆炸”理论的最强有力的证据是什么（微波背景辐射）？

(*)8．简要叙述发现宇宙膨胀的原理及途径。

宇宙膨胀从学说到被证实经历了近一个世纪，第一、彭齐亚斯发现了宇宙微波背景辐射证明了宇宙产生于大爆炸，说明宇宙是运动的。第二、哈勃发现了星系红移说明遥远星系都在彼此远离，并且远离呈加速状态。现在要证明的就是使得星系加速远离的能量是什么，也就是要寻找到这些暗能量。