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4. 科学促进技术发展,技术为科学发展提供有力支撑。随着望远镜技术的发展,人类对宇宙的认识经历了从迷信到科学,从狭隘到广袤的过程。以下对宇宙的认识由先到后的排序是
②①③
(填序号)。① 日心说；② 地心说；③ 大爆炸宇宙论。答案
②①③
解析
【分析】
要解决这道题，需梳理人类对宇宙认识的发展历程：首先，人类早期基于直观的天文感受，提出了认为地球是宇宙中心的地心说；随后哥白尼提出日心说，推翻了地心说的观点，认为太阳是宇宙的中心；随着现代天文观测技术的进步，又诞生了大爆炸宇宙论，这是关于宇宙起源的现代学说。因此我们可以根据各学说出现的先后时间进行排序。
【解析】
人类对宇宙的认识按时间先后顺序为：
1. 最早出现的是②地心说，这是人类早期对宇宙的直观认知；
2. 之后是①日心说，由哥白尼提出，挑战了地心说的传统认知；
3. 最后是③大爆炸宇宙论，是现代基于先进天文观测技术形成的宇宙起源学说。
因此正确排序为②①③。
【答案】
②①③
【知识点】
人类宇宙认知历程
【点评】
本题考查人类对宇宙认识的发展历史，属于基础识记类题目，需要学生掌握不同宇宙学说的出现先后，体现了科学认识随技术进步逐步深化的过程。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需梳理人类对宇宙认识的发展历程：首先，人类早期基于直观的天文感受，提出了认为地球是宇宙中心的地心说；随后哥白尼提出日心说，推翻了地心说的观点，认为太阳是宇宙的中心；随着现代天文观测技术的进步，又诞生了大爆炸宇宙论，这是关于宇宙起源的现代学说。因此我们可以根据各学说出现的先后时间进行排序。
【解析】
人类对宇宙的认识按时间先后顺序为：
1. 最早出现的是②地心说，这是人类早期对宇宙的直观认知；
2. 之后是①日心说，由哥白尼提出，挑战了地心说的传统认知；
3. 最后是③大爆炸宇宙论，是现代基于先进天文观测技术形成的宇宙起源学说。
因此正确排序为②①③。
【答案】
②①③
【知识点】
人类宇宙认知历程
【点评】
本题考查人类对宇宙认识的发展历史，属于基础识记类题目，需要学生掌握不同宇宙学说的出现先后，体现了科学认识随技术进步逐步深化的过程。
【难度系数】
0.8
5. 物理学是研究物质和能量的一门科学,它研究的物质世界大无止境、小无终极。我们了解到微观世界与宏观宇宙十分相似,极小与极大存在着某种联系。无数微观粒子组成了我们所生活的世界乃至整个宇宙,从宇宙尺度看我们的世界就如同我们看微观世界。如图所示是物理学家巧妙地把宇宙学和粒子物理学衔接在一起。试完成下列问题：
(1)观察图像,物理学上是通过用物理量
(2)为了形象地描述微观世界的各种物理规律,物理学家主要采用的科学方法是
A. 控制变量
B. 等效替代
C. 微量放大
D. 建立模型
(3)在研究原子与星系的过程中,我们发现原子的组成与太阳系的组成存在着许多相似之处,请写出其中一项相似之处：
(1)观察图像,物理学上是通过用物理量
长度
(选填“长度”“质量”“时间”或“能量”)把宇宙学和粒子物理学衔接起来的。(2)为了形象地描述微观世界的各种物理规律,物理学家主要采用的科学方法是
D
。A. 控制变量
B. 等效替代
C. 微量放大
D. 建立模型
(3)在研究原子与星系的过程中,我们发现原子的组成与太阳系的组成存在着许多相似之处,请写出其中一项相似之处：
原子的核式模型与行星绕着太阳旋转 相似
。答案
(1) 长度
(2) D
(3) 原子的核式模型与行星绕着太阳旋转 相似
解析
【分析】
1. 第(1)问：观察图像中的刻度，从微观粒子（如粒子、原子核）的尺度到宏观宇宙（如太阳系、哈勃半径）的尺度，均以长度的数量级来标注，因此可判断是通过长度这一物理量衔接宇宙学和粒子物理学。
2. 第(2)问：回忆各科学方法的适用场景，控制变量法用于探究多因素对物理量的影响，等效替代法用于替代等效物理量，微量放大法用于观察微小变化，而描述微观世界规律时，常通过建立模型（如原子核式模型）来呈现难以直接观察的结构，因此选建立模型法。
3. 第(3)问：对比原子结构与太阳系结构，原子中心是质量占比大的原子核，电子绕核运动；太阳系中心是质量占比大的太阳，行星绕太阳运动，据此提炼相似之处。
【解析】
(1) 图像中从微观的粒子、原子核（单位为10^-15m等）到宏观的太阳系、哈勃半径（单位为$10^27m$等），均用长度的数量级表示不同层级的物质尺度，因此是通过物理量长度将宇宙学和粒子物理学衔接起来。
(2) 物理学家描述微观世界的物理规律时，主要采用建立模型的方法（如原子的核式结构模型）来形象化难以直接观察的微观结构，其他方法不符合该场景，故选D。
(3) 原子结构与太阳系结构的相似之处：原子核位于原子中心，质量占原子的绝大部分，电子绕原子核运动；太阳位于太阳系中心，质量占太阳系的绝大部分，行星绕太阳运动。因此可表述为：原子的核式模型与行星绕着太阳旋转相似（或原子核类似于太阳，电子类似于行星，围绕核心运动）。
【答案】
(1) 长度
(2) D
(3) 原子的核式模型与行星绕着太阳旋转相似（合理即可）
【知识点】
1. 物理尺度认知
2. 科学研究方法
3. 原子与太阳系结构类比
【点评】
本题将微观与宏观物理知识结合，考查了物理量的应用、科学研究方法以及结构类比，引导学生认识物理世界的统一性，注重对物理思维和知识迁移能力的考查。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问：观察图像中的刻度，从微观粒子（如粒子、原子核）的尺度到宏观宇宙（如太阳系、哈勃半径）的尺度，均以长度的数量级来标注，因此可判断是通过长度这一物理量衔接宇宙学和粒子物理学。
2. 第(2)问：回忆各科学方法的适用场景，控制变量法用于探究多因素对物理量的影响，等效替代法用于替代等效物理量，微量放大法用于观察微小变化，而描述微观世界规律时，常通过建立模型（如原子核式模型）来呈现难以直接观察的结构，因此选建立模型法。
3. 第(3)问：对比原子结构与太阳系结构，原子中心是质量占比大的原子核，电子绕核运动；太阳系中心是质量占比大的太阳，行星绕太阳运动，据此提炼相似之处。
【解析】
(1) 图像中从微观的粒子、原子核（单位为10^-15m等）到宏观的太阳系、哈勃半径（单位为$10^27m$等），均用长度的数量级表示不同层级的物质尺度，因此是通过物理量长度将宇宙学和粒子物理学衔接起来。
(2) 物理学家描述微观世界的物理规律时，主要采用建立模型的方法（如原子的核式结构模型）来形象化难以直接观察的微观结构，其他方法不符合该场景，故选D。
(3) 原子结构与太阳系结构的相似之处：原子核位于原子中心，质量占原子的绝大部分，电子绕原子核运动；太阳位于太阳系中心，质量占太阳系的绝大部分，行星绕太阳运动。因此可表述为：原子的核式模型与行星绕着太阳旋转相似（或原子核类似于太阳，电子类似于行星，围绕核心运动）。
【答案】
(1) 长度
(2) D
(3) 原子的核式模型与行星绕着太阳旋转相似（合理即可）
【知识点】
1. 物理尺度认知
2. 科学研究方法
3. 原子与太阳系结构类比
【点评】
本题将微观与宏观物理知识结合，考查了物理量的应用、科学研究方法以及结构类比，引导学生认识物理世界的统一性，注重对物理思维和知识迁移能力的考查。
【难度系数】
0.7
6. 如图所示,银河系是由群星和弥漫物质集合成的一个庞大天体系统。银河系发光部分的直径约 $7 × 10^4$ 光年,最大厚度约为 $1 × 10^4$ 光年,像一个中央凸起四周扁平的旋转铁饼。银河系中有大约 $2 × 10^{11}$ 颗恒星,太阳只是银河系中的一颗普通恒星。恒星彼此之间相距很远,离太阳最近的比邻星也有 4.3 光年。太阳也是一个发光星体,它实质上是一个热气体(严格说是等离子体)球,太阳大气层由里向外分别为光球层、气球层、日冕层。
(1)光年是表示
(2)地面上的物质通常是以
(3)若银河系发光部分的体积约为 $4 × 10^{12}$ 光年$^3$,则银河系中恒星的密度为
(1)光年是表示
长度
(选填“时间”“温度”“质量”“密度”或“长度”)的单位。(2)地面上的物质通常是以
固态
、液态
、气态
三种状态存在,而太阳上的物质通常是以等离子
态存在的。(3)若银河系发光部分的体积约为 $4 × 10^{12}$ 光年$^3$,则银河系中恒星的密度为
0.05
颗/光年$^3$。答案
(1) 长度
(2) 固态 液态 气态 等离子
(3) 0.05
解析
【分析】
1. 对于第(1)问：首先回忆光年的定义，光年是指光在真空中沿直线传播一年所经过的距离，所以它是用来衡量长度的单位，不要被名称里的“年”（时间单位）误导。
2. 对于第(2)问：结合生活常识，地面上的物质通常存在固态、液态、气态三种状态；题目中明确说明太阳实质上是一个热气体（严格说是等离子体）球，所以太阳上的物质以等离子态存在。
3. 对于第(3)问：这里的恒星密度指的是单位体积内的恒星数量，根据密度的计算思路，用银河系中恒星的总数量除以银河系发光部分的总体积，代入数值进行计算即可。
【解析】
(1) 光年是光在一年内传播的距离，因此是表示长度的单位。
(2) 地面上的物质通常以固态、液态、气态三种状态存在；由题目信息可知，太阳实质上是等离子体球，所以太阳上的物质通常是以等离子态存在。
(3) 已知银河系中恒星总数$n=2 × 10^{11}$颗，银河系发光部分体积$V=4 × 10^{12}$光年$^3$，根据恒星密度$\rho=\frac{n}{V}$，代入数值：
$\rho=\frac{2 × 10^{11}\mathrm{颗}}{4 × 10^{12}\mathrm{光年}^3}=0.05$颗/光年$^3$
【答案】
(1) 长度
(2) 固态；液态；气态；等离子
(3) 0.05
【知识点】
1. 长度单位（光年）
2. 物质的状态
3. 密度的计算（特殊场景）
【点评】
本题考查了天文学中的基础常识和简单的密度计算，需要结合题目给出的信息和已学的物理常识进行解答，重点是理解光年的物理意义以及特殊场景下密度的计算方式，注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.8
1. 对于第(1)问：首先回忆光年的定义，光年是指光在真空中沿直线传播一年所经过的距离，所以它是用来衡量长度的单位，不要被名称里的“年”（时间单位）误导。
2. 对于第(2)问：结合生活常识，地面上的物质通常存在固态、液态、气态三种状态；题目中明确说明太阳实质上是一个热气体（严格说是等离子体）球，所以太阳上的物质以等离子态存在。
3. 对于第(3)问：这里的恒星密度指的是单位体积内的恒星数量，根据密度的计算思路，用银河系中恒星的总数量除以银河系发光部分的总体积，代入数值进行计算即可。
【解析】
(1) 光年是光在一年内传播的距离，因此是表示长度的单位。
(2) 地面上的物质通常以固态、液态、气态三种状态存在；由题目信息可知，太阳实质上是等离子体球，所以太阳上的物质通常是以等离子态存在。
(3) 已知银河系中恒星总数$n=2 × 10^{11}$颗，银河系发光部分体积$V=4 × 10^{12}$光年$^3$，根据恒星密度$\rho=\frac{n}{V}$，代入数值：
$\rho=\frac{2 × 10^{11}\mathrm{颗}}{4 × 10^{12}\mathrm{光年}^3}=0.05$颗/光年$^3$
【答案】
(1) 长度
(2) 固态；液态；气态；等离子
(3) 0.05
【知识点】
1. 长度单位（光年）
2. 物质的状态
3. 密度的计算（特殊场景）
【点评】
本题考查了天文学中的基础常识和简单的密度计算，需要结合题目给出的信息和已学的物理常识进行解答，重点是理解光年的物理意义以及特殊场景下密度的计算方式，注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.8
