高考物理各类题目素材 (85)

中学综合学科题库——宇宙胡 波（华东师范大学 化学系 ） 张映辉（华东师范大学 生物系 ）第一节 宇宙起源在茫茫宇宙中，我们人类居住的星球叫地球。地球是太阳系中 9 个行星之一。太阳位于太阳系中心，半径为 70 万千米，表面温度达到 6000 度，是由其中心发生激烈的核聚变而产生的，这也是我们赖以生存的光、热源。太阳目前年龄约 50 亿年，寿命大约 100 亿年，正处在中年时期。它周围的 9 个行星依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。地球与太阳间的平均距离约 1.5 亿千米，光从太阳到地球约需 8 分钟。太阳是银河系中的 2000 颗恒星之一。银河系形状如同一个中央突起、四周扁平的旋转大铁饼，大约 2.5 亿年旋转一周。其发光部分直径约 7 万光年，最大厚度达 1 万光年。银河系的大家族中，除 2000 亿颗恒星外，还有气体及尘埃组成的叫作星云的团块。在银河系之外，还有类似银河系的上 10 亿个巨大的星系。夏夜晴空之时，人的肉眼可见的最远天体-仙女座星系，就是其中之一，它距银河 225 万光年。星系在宇宙中的分布是不均匀的，有的成双，有的成群，大的星系团甚至包括成百上千个星系。用功能最强大的射电望远镜，可以观测到150 亿～200 亿光年距离的遥远星系。这就是我们的宇宙。宇宙是永恒存在还是不断演化的？有没有起源和终结？这是自古至今，人们一直感兴趣的问题。其实，在人类历史上,各种文明都曾有过自己的宇宙观。在当代，占主导地位的看法是：我们的宇宙诞生于 150 亿～200 亿年前的一次大爆炸，爆炸之后，物质的各种成份组合、演化，逐步形成星系团，这就是所谓的“大爆炸宇宙论”。这种奇妙的观点是怎样提出的呢？1929 年，著名的天文学家哈勃研究一些星系的光谱时，发现大多数天体的光谱都出现红移现象。根据光学知识，这意味着被观测的星体远离我们而去。进一步研究证明，星体离我们越远，飞离的速度越快，距离每增 100 万光年，飞离的速度增加每秒 15 千米。这一关系称为哈勃定律。据此的明显推论是：宇宙中的星体在彼此远离,宇宙正在膨胀之中。如果说星系目前在彼此远离，那么同样会有另一个推论：在过去的某一时刻，各星系应是彼此聚集在一起的。用哈勃定律不难算出：那个最密集的起点时刻大约在距今 150亿～200 亿年之间。1964 年，贝尔实验室的彭齐亚斯和威尔逊用卫生星探测天线，发现宇宙到处都弥漫着微波波段的电磁辐射，与温度在 3K...