第1章恒星世界

第1章恒星世界1．天文单位是一个量度太阳系内星体之间距离的单位，记作AU。1天文单位等于日地之间的平均距离，约为()。A.1.5亿千米B.39.2亿千米C.9.5万亿千米D.30万千米2．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，约为()。A.1.5亿千米B.39.2亿千米C.9.5万亿千米D.30万千米3．离我们最近的恒星“半人马座”的α星距离地球约（）。A.1000万千米B.430天文单位C.3万光年D.4.3光年4．恒星在主序星阶段时辐射能量的来源主要是（）A.氢燃烧释放的化学能B.氢、氦等元素的核聚变能C.引力收缩放出的能D.碳燃烧释放的能5．从北半球看，恒星在一天里围绕北极星旋转一圈的运动称为“周日视运动”，它实际上是由于（）引起的一种表观现象。A.地球的自转B.地球的公转C.恒星的自行D.银河系的旋转6．按照恒星的演化历史分类，恒星大致可分为（）。A.星胚B.主序星C.红巨星D.致密星7．恒星演化到晚期就成为致密恒星，它们包括（）。A.白矮星B.中子星C.暗物质D.黑洞9．赫歇尔兄妹及赫歇尔父子用亲手制作的望远镜，先后探察了北半球1083个天区的11万多颗恒星和南半球2299个天区的70万颗恒星，第一次绘制了（）的盘状旋臂结构。A.仙女座大星云B.太阳系C.银河系D.大麦哲伦星云10．1918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，太阳处于银河系的（）。A.边缘B.旋臂外离中心3万光年的地方C.中心D.猎户旋臂外缘离中心3万光年的地方11．太阳系以250km/s（每小时9×105km）的速度绕银心旋转，旋转一周大约（）年。A.6500万年B.1.5亿C.2.3亿D.10亿1．分四个阶段阐述，恒星辐射能量的来源有哪些？星云（形成）阶段：能量来自于星云因引力收缩而产生的红外线2.主序星阶段：来自于恒星内部氢核聚变产生的核能3.红巨星阶段：来自于氦聚合产生的能量4.白矮星（中子星、新星）阶段：来自于恒星星体坍缩产生的能量.2．“赫罗图”的含义是什么？它揭示了恒星演化的什么规律？赫罗图,恒星光谱型和光度的关系图，是丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家H.N赫罗图.罗素创制的。赫罗图（Hertzsprung-Russeldiagram，简写为H-Rdiagram）是丹麦天文学家赫茨普龙及由美国天文学家罗素分别于1911年和1913年各自独立提出的。后来的研究发现，这张图是研究恒星演化的重要工具，因此把这样一张图以当时两位天文学家的名字来命名，称为赫罗图。赫罗图是恒星的光谱类型与光度之关系图，赫罗图的纵轴是光度与绝对星等，而横轴则是光谱类型及恒星的表面温度，从左向右递减。恒星的光谱型通常可大致分为O.B.A.F.G.K.M七种，要记住这七个类型有一个简单的英文口诀OhbeAFineGirl/Guy.KissMe!从产生到衰亡的规律。大部分恒星是主序星，有少部分比如蓝巨星温度极高核聚变速度很快，所以很早就离开了主序星，而主序星快灭亡时也会离开主序星阶段，比如太阳将会变成红巨星、变星、新星(超新星)、致密星(白矮星或中子星或黑洞)，至于是变成白矮星还是中子星还是黑洞，和恒星质量有关，太阳只能成为白矮星。3．结合恒星的分类叙述恒星演化的四个阶段及最终的演化结果。原恒星（幼年期）、主序星（青年期）、红巨星（壮年期）、高密度恒星（老年期）。最终演化结果：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；质量大的恒星经过新星爆发或超新星爆发，质量较大的形成中子星，质量很大的形成黑洞。4．结合读书及上网浏览，写一篇综述报告，题目是“星系的生成与演化”。第2章黑洞1．法国天文学家拉普拉斯提出的关于黑洞的预言是建立在（）的基础之上的。A.牛顿经典力学B.量子力学C.广义相对论D.狭义相对论2．德国天文学家史瓦西提出的关于黑洞的预言是建立在（）的基础上。A.牛顿经典力学B.量子力学C.广义相对论D.狭义相对论3．根据拉普拉斯以及史瓦西关于黑洞预言的推算，若将太阳压缩成半径为（）的球体，它就会变成一个黑洞。A.3kmB.3mC.3cmD.3mm4．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只有（）的球体。A.3kmB.3mC.3cmD.3mm5．按照人们对于黑洞的分类，“史瓦西黑洞”是由（）演化而来的。A.星云B.行星C.原质量大于太阳8倍的恒星D.超新星6．超新星爆发后，形成的中子星如果超过（）上限（即奥本海默－佛柯夫极限），其内部中子的简并压便抵抗不住向内的引力，中子星将继续坍缩下去，直到形成黑洞。A.1.44m⊙B.3m⊙C.3.2m⊙D.8m⊙7．现代宇宙学认为，在宇宙的大量活动星系的中心普遍存在着（），这些黑洞中较小的其质量只相当于太阳质量的100万倍左右，而较大的其质量可达太阳的十亿倍以上。A.黑洞B.超级大黑洞C.原始黑洞D.微型黑洞8．霍金提出了宇宙中存在着原始黑洞（微体积黑洞）的说法，并认为这类原始黑洞的吸积效应（）发射效应，因而它具有“蒸发”现象。一旦掌握了它就可能给我们提供巨大的能源，从而帮助人类进入一个新的能源时代。A.大于B.等于C.小于D.以上说法都错10），连光线也无法逃脱这个区域。A.物质旋转区域B.黑色区域C.强引力区域D.时空封闭的区域11．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着（）。A.特殊能量活动B.X射线和γ射线C.引力透镜效应D.类星体1．历史上科学家对黑洞是怎样预言的？根据是什么？1、黑洞本身不能直接“看见”，是根据外围的许多物质，呈漩涡状，聚向中心。2、根据“背景”恒星的光线，在此处的偏转。3、现在探测到的宇宙伽玛射线中，一部分来自黑洞。2．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。3．探测黑洞的方法和手段有那些？书上有。4．通过上网浏览搜集关于“超时空旅行”和“超空间发动机”的报道资料，你从这些资料能够获得怎样的认识和推断？第3章宇宙的起源与演化1．（）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。A.托勒玫的地心说B.哥白尼的日心说C.广阔恒星世界的发现D.银河的系发现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（）的事实所否定。A.宇宙无限大B.宇宙在膨胀C.宇宙不可测量D.宇宙在收缩4．根据（），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。A.多普勒效应B.光速不变原理C.哈勃定律D.相对性原理5．科学家根据拍照发现，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（）现象，于是根据物理学的多普勒效应，科学家进一步得出了“目前宇宙正在膨胀”的结论。A.红移B.增强C.减弱D.紫移7．根据目前的宇宙大爆炸理论，可视宇宙的半径（尺度）大约为（）。A.140亿光年左右B.180亿光年C.200亿光年D.无限大8．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（）。A.100～140亿年B.140亿年左右C.小于100亿年D.大于200亿年9．根据恒星能源的热核反应理论估算，银河系中最古老恒星的年龄大约在下面（）指示的范围内。A.50～100亿年B.100～130亿年C.150亿年D.150～200亿年10．如果认为宇宙是无限而稳恒的，则至少有三个似是而非的矛盾，也称佯谬，它们分别是（）。A.光度佯谬B.杨－米尔斯佯谬C.引力佯谬D.热寂佯谬11．目前所知的“宇宙大爆炸”理论的最强有力的证据是（）。A.轻元素的丰度B.微波背景辐射C.古老恒星的年龄D.星系光谱的普遍红移12．类星体、恒星、行星及生命出现的年代大约距大爆炸的起点时刻（）。A.1亿年B.10亿年C.100亿年D.1000亿年二、思考问答1．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。（书上有）2．叙述“哈勃定律”的内容和公式，以及它的作用和意义。哈勃定律：V=Ho•D在哈勃定律的公式中，V——视向速度，也就是沿观测者视线方向的运动速度D——河外星系的距离，Ho——哈勃常数。哈勃定律的作用和意义哈勃定律的直接作用在于测定河外星系的距离。哈勃定律表明宇宙在膨胀。以前人们认为宇宙在整体上是静止的，而从发现了哈勃定律后，人们才认识到宇宙膨胀的图景：宇宙各部分彼此正在远离，它们相互远离的速度随着它们之间距离的增加而增大。哈勃定律的意义在于纠正了人们的错误认识，确定了事物的运动性是绝对的这一普遍真理，在宇宙界更有划时代的意义。（书上有）3．试叙述从现代宇宙理论的创立到宇宙大爆炸模型的建立过程及重要人物。1929年，美国天文学家哈勃总结出星系谱线红移星与星系同地球之间的距离成正比的规律。他在理论中指出：如果认为谱线红移是多普勒效果的结果，则意味着河外星系都在离开我们向远方退行，而且距离越远的星系远离我们的速度越快。这正是一幅宇宙膨胀的图像。1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙。美籍俄国天体物理学家伽莫夫第一次将广义相对论融入到宇宙理论中，提出了热大爆炸宇宙学模型：宇宙开始于高温、高密度的原始物质，最初的温度超过几十亿度，随着温度的继续下降，宇宙开始膨胀。40年代美国天体物理学家伽莫夫等人正式提出了宇宙大爆炸理论。该理论认为，宇宙在遥远的过去曾处于一种极度高温和极大密度的状态，这种状态被形象地称为“原始火球”。所谓原始火球也就是一个无限小的点，现在的宇宙仍会继续膨胀，也就是无限大，有可能宇宙爆炸的能量散发到极限的时候，宇宙又会变成一个原始火焰即无限小的点以后，火球爆炸，宇宙就开始膨胀，物质密度逐渐变稀，温度也逐渐降低，直到今天的状态。60年代，彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙大爆炸理论的新的有力证据，他们发现了宇宙背景辐射，后来他们证实宇宙背景辐射是宇宙大爆炸时留下的遗迹，从而为宇宙大爆炸理论提供了重要的依据。他们也因此获1978年诺贝尔物理学奖。20世纪科学的智慧和毅力在霍金的身上得到了集中的体现。他对于宇宙起源后10-43秒以来的宇宙演化图景作了清晰的阐释.宇宙的起源：最初是比原子还要小的奇点，然后是大爆炸，通过大爆炸的能量形成了一些基本粒子，这些粒子在能量的作用下，逐渐形成了宇宙中的各种物质。至此，大爆炸宇宙模型成为最有说服力的宇宙图景理论。4．通过上网浏览搜集关于各种“非标准宇宙模型”的有关资料，你从这些资料能够获得怎样的认识和判断？第4章20世纪60年代四大发现一、选择填空1．1931年美国的电信工程师（）发现了来自太空的电磁辐射，这一发现促使科学家研制成功了能接收光波以外射电波段星际电磁波信号的“射电望远镜”。A.哈勃B.彭齐亚斯和威尔逊C.央斯基D.迪拜2．射电望远镜的产生不仅打开了人类认识宇宙的新窗口，还使自然科学诞生了一门