《B 宇宙大爆炸學(xué)說》（同步訓(xùn)練）高中物理拓展型課程I第二冊-華東師大版-2024-2025學(xué)年

《B宇宙大爆炸學(xué)說》同步訓(xùn)練(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、宇宙大爆炸學(xué)說認為，宇宙起源于一個“原始火球”，這個火球在約137億年前發(fā)生了爆炸。以下哪個選項不是宇宙大爆炸學(xué)說支持的觀點？A.宇宙正在膨脹B.宇宙的密度和溫度隨時間降低C.宇宙的年齡約為137億年D.宇宙是由一個質(zhì)量無限大的點爆炸形成的2、根據(jù)宇宙背景輻射的觀測結(jié)果，以下哪個結(jié)論是宇宙大爆炸學(xué)說所能支持的？A.宇宙正在收縮B.宇宙的密度和溫度隨時間增加C.宇宙的年齡小于137億年D.宇宙的背景輻射具有各向同性3、關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說，以下哪個選項是正確的？A.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙是從一個“奇點”開始膨脹的。B.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙是無限膨脹的，沒有開始也沒有結(jié)束。C.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙是由多個相互獨立的宇宙組成的。D.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙的膨脹是均勻且不可逆的。4、根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說，以下哪個現(xiàn)象最能支持宇宙膨脹的事實？A.天文望遠鏡觀測到的星系光譜紅移現(xiàn)象。B.地球上的放射性元素衰變。C.水星的軌道周期變化。D.太陽系中行星的公轉(zhuǎn)速度變化。5、在宇宙大爆炸學(xué)說中，以下哪個階段是宇宙從熱力學(xué)上極度不平衡的狀態(tài)開始膨脹的？A.晚期宇宙階段B.暗物質(zhì)階段C.原初原子階段D.恒星形成階段6、關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說，以下哪個觀點是錯誤的？A.宇宙起源于一個“奇點”B.宇宙的膨脹是均勻且各向同性的C.宇宙背景輻射支持了宇宙大爆炸學(xué)說的正確性D.宇宙大爆炸學(xué)說與量子力學(xué)存在沖突7、關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說的描述，以下哪項是正確的？A.宇宙大爆炸是宇宙發(fā)生的唯一一次重大事件B.大爆炸之前宇宙是一個無限大的熱寂狀態(tài)C.大爆炸學(xué)說認為宇宙從無到有，經(jīng)歷了膨脹和冷卻的過程D.大爆炸學(xué)說與廣義相對論相矛盾二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說，以下哪些陳述是正確的？（）A.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙是從一個“奇點”開始膨脹的。B.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙的膨脹速度是恒定的。C.宇宙背景輻射是宇宙大爆炸后留下的遺跡。D.宇宙大爆炸學(xué)說能夠解釋宇宙中重元素的起源。2、以下關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說觀測證據(jù)的描述，哪些是正確的？（）A.宇宙膨脹的證據(jù)之一是遙遠星系的紅移現(xiàn)象。B.宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)證實了宇宙大爆炸學(xué)說。C.哈勃望遠鏡觀測到的星系分布表明宇宙正在加速膨脹。D.宇宙大爆炸學(xué)說能夠解釋為什么宇宙中存在暗物質(zhì)。3、關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說，以下哪些描述是正確的？（）A.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙起源于一個高溫高密度的狀態(tài)B.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙的膨脹速度在逐漸減慢C.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙中所有的物質(zhì)和能量都集中在一個點上D.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙中的星系是由于物質(zhì)和能量的不均勻分布而形成的E.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙的年齡約為138億年三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題：閱讀以下關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說的材料，回答問題。材料一：宇宙大爆炸學(xué)說認為，宇宙起源于一個“奇點”，大約在138億年前，這個“奇點”發(fā)生了大爆炸，宇宙開始膨脹。隨著宇宙的膨脹，溫度逐漸降低，物質(zhì)開始聚集形成恒星和星系。材料二：大爆炸理論支持者發(fā)現(xiàn)，宇宙中的星系都在遠離我們而去，且距離越遠，退行速度越快。這一現(xiàn)象被稱為“哈勃定律”。材料三：宇宙微波背景輻射是宇宙大爆炸留下的余溫，它遍布宇宙空間，溫度約為2.7K。結(jié)合材料，分析以下觀點的正確性。觀點一：宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙起源于一個“奇點”，這一觀點符合現(xiàn)代物理學(xué)的宇宙觀。觀點二：宇宙微波背景輻射的存在證明了宇宙大爆炸學(xué)說的正確性。第二題：宇宙微波背景輻射（CMB）是宇宙大爆炸理論的直接證據(jù)之一。假設(shè)你是一名物理學(xué)家，正在研究CMB的分布情況。以下是你觀測到的數(shù)據(jù)：觀測到的CMB溫度分布呈現(xiàn)出非常均勻的特點，但仍然存在微小的溫度波動。這些溫度波動在不同方向上的分布遵循高斯分布，即正態(tài)分布。請回答以下問題：根據(jù)上述觀測數(shù)據(jù)，說明CMB溫度波動可能反映了宇宙早期哪些物理過程？解釋為什么CMB的溫度波動分布遵循高斯分布，并討論這一現(xiàn)象對宇宙大爆炸理論的意義。第三題：根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說，以下哪個選項描述了宇宙大爆炸后宇宙結(jié)構(gòu)形成的過程？A.宇宙大爆炸后，物質(zhì)迅速冷卻，形成了恒星和星系。B.宇宙大爆炸后，物質(zhì)迅速冷卻，形成了行星和恒星。C.宇宙大爆炸后，物質(zhì)迅速膨脹，形成了星系和恒星。D.宇宙大爆炸后，物質(zhì)迅速膨脹，形成了行星和星系。第四題：假設(shè)宇宙大爆炸學(xué)說成立，下列哪個現(xiàn)象最能夠支持這一理論？A.銀河系旋轉(zhuǎn)速度與距離的關(guān)系B.宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)C.恒星光譜的紅移現(xiàn)象D.地球上生命的起源與演化第五題：宇宙大爆炸學(xué)說認為，宇宙起源于一個無限密集、無限熱的“原始火球”，經(jīng)過大約140億年的膨脹和冷卻，逐漸形成了現(xiàn)在的宇宙結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說的陳述，正確的是：A.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙是靜態(tài)的，不會發(fā)生變化。B.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙的膨脹速度是恒定的。C.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙的膨脹速度逐漸變慢。D.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙的膨脹速度逐漸加快?！禕宇宙大爆炸學(xué)說》同步訓(xùn)練及答案解析一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、宇宙大爆炸學(xué)說認為，宇宙起源于一個“原始火球”，這個火球在約137億年前發(fā)生了爆炸。以下哪個選項不是宇宙大爆炸學(xué)說支持的觀點？A.宇宙正在膨脹B.宇宙的密度和溫度隨時間降低C.宇宙的年齡約為137億年D.宇宙是由一個質(zhì)量無限大的點爆炸形成的答案：D解析：宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙起源于一個溫度和密度極高的狀態(tài)，但并不是一個質(zhì)量無限大的點。這個點爆炸后，宇宙開始膨脹，溫度和密度隨時間降低，年齡約為137億年。因此，選項D不是宇宙大爆炸學(xué)說支持的觀點。2、根據(jù)宇宙背景輻射的觀測結(jié)果，以下哪個結(jié)論是宇宙大爆炸學(xué)說所能支持的？A.宇宙正在收縮B.宇宙的密度和溫度隨時間增加C.宇宙的年齡小于137億年D.宇宙的背景輻射具有各向同性答案：D解析：宇宙大爆炸學(xué)說預(yù)言，宇宙早期應(yīng)該存在一個溫度和密度非常高的狀態(tài)，隨著宇宙的膨脹和冷卻，這個狀態(tài)應(yīng)該會留下一個均勻的背景輻射。觀測到的宇宙背景輻射具有各向同性，這支持了宇宙大爆炸學(xué)說的預(yù)言。因此，選項D是宇宙大爆炸學(xué)說所能支持的結(jié)論。3、關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說，以下哪個選項是正確的？A.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙是從一個“奇點”開始膨脹的。B.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙是無限膨脹的，沒有開始也沒有結(jié)束。C.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙是由多個相互獨立的宇宙組成的。D.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙的膨脹是均勻且不可逆的。答案：A解析：宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙起源于一個極高溫度和密度的狀態(tài)，即“奇點”，隨后開始膨脹。這個理論得到了多種觀測數(shù)據(jù)的支持，如宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)。選項B錯誤，因為宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙有一個起始點；選項C錯誤，因為大爆炸學(xué)說并不涉及多個宇宙的概念；選項D錯誤，因為宇宙膨脹是可逆的，即宇宙可以再次收縮。因此，正確答案是A。4、根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說，以下哪個現(xiàn)象最能支持宇宙膨脹的事實？A.天文望遠鏡觀測到的星系光譜紅移現(xiàn)象。B.地球上的放射性元素衰變。C.水星的軌道周期變化。D.太陽系中行星的公轉(zhuǎn)速度變化。答案：A解析：根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說，宇宙在膨脹，遠離我們觀測點的星系會由于宇宙膨脹而顯示出光譜的紅移現(xiàn)象。這是哈勃定律的基礎(chǔ)，即星系的紅移與它們距離地球的距離成正比。選項B與放射性元素衰變無關(guān)；選項C與水星軌道周期變化無關(guān)，這是由牛頓力學(xué)和廣義相對論解釋的現(xiàn)象；選項D與行星公轉(zhuǎn)速度變化也無關(guān)，這是由太陽和行星之間的引力作用決定的。因此，正確答案是A。5、在宇宙大爆炸學(xué)說中，以下哪個階段是宇宙從熱力學(xué)上極度不平衡的狀態(tài)開始膨脹的？A.晚期宇宙階段B.暗物質(zhì)階段C.原初原子階段D.恒星形成階段答案：A解析：在宇宙大爆炸學(xué)說中，宇宙從熱力學(xué)上極度不平衡的狀態(tài)開始膨脹的階段是早期宇宙階段，也稱為“原始火球”階段。這個階段之后，宇宙開始膨脹，溫度和密度逐漸降低，為后續(xù)的恒星、星系的形成創(chuàng)造了條件。選項A“晚期宇宙階段”指的是宇宙現(xiàn)在的狀態(tài)，而選項B“暗物質(zhì)階段”和選項C“原初原子階段”描述的是宇宙膨脹后的不同階段。選項D“恒星形成階段”則是宇宙膨脹后較晚的一個階段，所以正確答案是A。6、關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說，以下哪個觀點是錯誤的？A.宇宙起源于一個“奇點”B.宇宙的膨脹是均勻且各向同性的C.宇宙背景輻射支持了宇宙大爆炸學(xué)說的正確性D.宇宙大爆炸學(xué)說與量子力學(xué)存在沖突答案：D解析：宇宙大爆炸學(xué)說是目前最被廣泛接受的宇宙起源理論。選項A“宇宙起源于一個‘奇點’”是正確的，因為根據(jù)大爆炸理論，宇宙從一個極度熱密的狀態(tài)開始膨脹。選項B“宇宙的膨脹是均勻且各向同性的”也是正確的，因為觀測數(shù)據(jù)表明，宇宙的膨脹在所有方向上都是均勻的。選項C“宇宙背景輻射支持了宇宙大爆炸學(xué)說的正確性”也是正確的，因為宇宙背景輻射是宇宙大爆炸留下的遺跡，為該理論提供了重要證據(jù)。而選項D“宇宙大爆炸學(xué)說與量子力學(xué)存在沖突”是錯誤的，盡管兩者在某些細節(jié)上存在不兼容之處，但許多物理學(xué)家正在努力尋找統(tǒng)一這兩大理論的途徑。因此，正確答案是D。7、關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說的描述，以下哪項是正確的？A.宇宙大爆炸是宇宙發(fā)生的唯一一次重大事件B.大爆炸之前宇宙是一個無限大的熱寂狀態(tài)C.大爆炸學(xué)說認為宇宙從無到有，經(jīng)歷了膨脹和冷卻的過程D.大爆炸學(xué)說與廣義相對論相矛盾答案：C解析：選項C正確，大爆炸學(xué)說認為宇宙從一個極度熱密的初始狀態(tài)開始膨脹，隨著時間的推移，宇宙逐漸冷卻并形成現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)。選項A錯誤，因為宇宙可能經(jīng)歷了多次大爆炸或類似的事件。選項B錯誤，因為大爆炸學(xué)說并沒有提到宇宙大爆炸之前的狀態(tài)是無限大的熱寂。選項D錯誤，大爆炸理論與廣義相對論在許多方面是兼容的。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說，以下哪些陳述是正確的？（）A.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙是從一個“奇點”開始膨脹的。B.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙的膨脹速度是恒定的。C.宇宙背景輻射是宇宙大爆炸后留下的遺跡。D.宇宙大爆炸學(xué)說能夠解釋宇宙中重元素的起源。答案：ACD解析：選項A正確，宇宙大爆炸學(xué)說確實認為宇宙起源于一個極小、極高密度的“奇點”。選項B錯誤，宇宙的膨脹速度并不是恒定的，而是隨著宇宙的膨脹而逐漸減慢。選項C正確，宇宙背景輻射是宇宙大爆炸后產(chǎn)生的微波輻射，是支持大爆炸學(xué)說的重要證據(jù)。選項D正確，宇宙大爆炸學(xué)說通過核合成過程解釋了宇宙中重元素的起源。2、以下關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說觀測證據(jù)的描述，哪些是正確的？（）A.宇宙膨脹的證據(jù)之一是遙遠星系的紅移現(xiàn)象。B.宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)證實了宇宙大爆炸學(xué)說。C.哈勃望遠鏡觀測到的星系分布表明宇宙正在加速膨脹。D.宇宙大爆炸學(xué)說能夠解釋為什么宇宙中存在暗物質(zhì)。答案：AB解析：選項A正確，根據(jù)哈勃定律，遙遠星系的紅移與它們距離我們的距離成正比，這是宇宙膨脹的直接證據(jù)。選項B正確，宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)是支持宇宙大爆炸學(xué)說的關(guān)鍵證據(jù)，它被認為是宇宙大爆炸后留下的遺跡。選項C錯誤，哈勃望遠鏡觀測到的星系分布表明宇宙正在膨脹，但關(guān)于宇宙是否在加速膨脹，目前存在爭議，且這并不是宇宙大爆炸學(xué)說的直接證據(jù)。選項D錯誤，宇宙大爆炸學(xué)說本身并沒有解釋暗物質(zhì)的存在，暗物質(zhì)的存在是現(xiàn)代宇宙學(xué)中另一個未解之謎。3、關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說，以下哪些描述是正確的？（）A.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙起源于一個高溫高密度的狀態(tài)B.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙的膨脹速度在逐漸減慢C.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙中所有的物質(zhì)和能量都集中在一個點上D.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙中的星系是由于物質(zhì)和能量的不均勻分布而形成的E.宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙的年齡約為138億年答案：ACDE解析：A選項正確，宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙起源于一個高溫高密度的狀態(tài)，這個狀態(tài)被稱為“奇點”。B選項錯誤，宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙的膨脹速度在加速，而非減慢。C選項正確，宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙中所有的物質(zhì)和能量都集中在一個點上。D選項正確，宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙中的星系是由于物質(zhì)和能量的不均勻分布而形成的。E選項正確，根據(jù)目前的觀測數(shù)據(jù)，宇宙的年齡約為138億年。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題：閱讀以下關(guān)于宇宙大爆炸學(xué)說的材料，回答問題。材料一：宇宙大爆炸學(xué)說認為，宇宙起源于一個“奇點”，大約在138億年前，這個“奇點”發(fā)生了大爆炸，宇宙開始膨脹。隨著宇宙的膨脹，溫度逐漸降低，物質(zhì)開始聚集形成恒星和星系。材料二：大爆炸理論支持者發(fā)現(xiàn)，宇宙中的星系都在遠離我們而去，且距離越遠，退行速度越快。這一現(xiàn)象被稱為“哈勃定律”。材料三：宇宙微波背景輻射是宇宙大爆炸留下的余溫，它遍布宇宙空間，溫度約為2.7K。結(jié)合材料，分析以下觀點的正確性。觀點一：宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙起源于一個“奇點”，這一觀點符合現(xiàn)代物理學(xué)的宇宙觀。觀點二：宇宙微波背景輻射的存在證明了宇宙大爆炸學(xué)說的正確性。答案：觀點一：正確。宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙起源于一個“奇點”，這一觀點得到了廣泛的科學(xué)認可，符合現(xiàn)代物理學(xué)的宇宙觀。觀點二：正確。宇宙微波背景輻射的存在是宇宙大爆炸學(xué)說的重要證據(jù)之一，它的發(fā)現(xiàn)為該理論提供了有力支持，證明了宇宙大爆炸學(xué)說的正確性。解析：觀點一：根據(jù)材料一，宇宙大爆炸學(xué)說認為宇宙起源于一個“奇點”，這一觀點符合現(xiàn)代物理學(xué)的宇宙觀?，F(xiàn)代物理學(xué)認為，宇宙起源于一個極其高溫、高密度的狀態(tài)，隨后經(jīng)歷大爆炸，逐漸膨脹形成今天我們所見的宇宙。觀點二：根據(jù)材料三，宇宙微波背景輻射是宇宙大爆炸留下的余溫，其存在證明了宇宙大爆炸學(xué)說的正確性。宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)使得科學(xué)家們能夠觀察到宇宙早期的狀態(tài)，為宇宙大爆炸學(xué)說提供了有力證據(jù)。第二題：宇宙微波背景輻射（CMB）是宇宙大爆炸理論的直接證據(jù)之一。假設(shè)你是一名物理學(xué)家，正在研究CMB的分布情況。以下是你觀測到的數(shù)據(jù)：觀測到的CMB溫度分布呈現(xiàn)出非常均勻的特點，但仍然存在微小的溫度波動。這些溫度波動在不同方向上的分布遵循高斯分布，即正態(tài)分布。請回答以下問題：根據(jù)上述觀測數(shù)據(jù)，說明CMB溫度波動可能反映了宇宙早期哪些物理過程？解釋為什么CMB的溫度波動分布遵循高斯分布，并討論這一現(xiàn)象對宇宙大爆炸理論的意義。答案：CMB溫度波動可能反映了宇宙早期物質(zhì)密度的不均勻分布。在宇宙大爆炸之后，由于物質(zhì)密度的不均勻，導(dǎo)致局部區(qū)域溫度略有差異。這些溫度差異隨后通過引力作用，逐漸放大形成星系和星系團。因此，CMB中的溫度波動可以視為宇宙早期物質(zhì)密度波動的遺跡。CMB溫度波動分布遵循高斯分布的原因可能與宇宙早期物理過程有關(guān)。在大爆炸之后，宇宙經(jīng)歷了一個快速膨脹的階段，這個階段被稱為通貨膨脹。在通貨膨脹期間，宇宙中的物質(zhì)和輻射相互作用，導(dǎo)致溫度波動受到量子漲落的影響。量子漲落是隨機產(chǎn)生的，其概率分布符合高斯分布。此外，CMB的溫度波動在隨后的宇宙演化過程中，由于各種物理過程的限制，如能量耗散、引力作用等，使得波動幅度逐漸減小，但波動分布依然保持高斯分布的特點。這一現(xiàn)象對宇宙大爆炸理論的意義在于，它提供了宇宙早期物質(zhì)密度波動的直接證據(jù)，支持了宇宙起源于大爆炸的理論假設(shè)。同時，通過對CMB溫度波動的詳細研究，可以幫助我們更好地理解宇宙的早期演化過程，包括宇宙的膨脹速率、物質(zhì)密度分布等信息。第三題：根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說，以下哪個選項描述了宇宙大爆炸后宇宙結(jié)構(gòu)形成的過程？A.宇宙大爆炸后，物質(zhì)迅速冷卻，形成了恒星和星系。B.宇宙大爆炸后，物質(zhì)迅速冷卻，形成了行星和恒星。C.宇宙大爆炸后，物質(zhì)迅速膨脹，形成了星系和恒星。D.宇宙大爆炸后，物質(zhì)迅速膨脹，形成了行星和星系。答案：C解析：根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說，宇宙在大約138億年前經(jīng)歷了一次劇烈的膨脹。這個過程導(dǎo)致了宇宙的快速冷卻，并逐漸形成了星系和恒星。因此，選項C“宇宙大爆炸后，物質(zhì)迅速膨脹，形成了星系和恒星”是正確的描述。選項A和B雖然提到了恒星，但沒有提及星系的形成；選項D則錯誤地將行星的形成置于星系形成之前。第四題：假設(shè)宇宙大爆炸學(xué)說成立，下列哪個現(xiàn)象最能夠支持這一理論？A.銀河系旋轉(zhuǎn)速度與距離的關(guān)系B.宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)C.恒星光譜的紅移現(xiàn)象D.地球上生命的起源與演化答案：B解析：A選項：銀河系旋轉(zhuǎn)速度與距離