浙教版九年級下冊第一章第2節

太陽系的形成和恒星的演化

【知識點分析】

一.太陽系的形成

18世紀時，天文學家在對太陽系的研究中，發現許多行星的運動有一些共同特點。

在太陽系中,太陽系的行星繞日公轉的方向和太陽自轉的方向一致。另據科學家測算，

太陽系的行星繞日公轉的軌道平面大多接近于同一平面。根據行星公轉的特點，可以推導如

果它與太陽系形成有關，就可以作為推論太陽系形成的依據。

18世紀，德國哲學家康德和法國數學家拉普拉斯通過對行星運動特點和星云的研究，

邁出了第一步，提出了“康德一拉普拉斯星云說"。該學說認為太陽系是一塊星云收縮形成

的。星云是由氣體和人塵埃物質組成的巨大云霧狀天體，它的直徑大多可達十幾光年。

星云原始的太陽星云

原始的太陽星云是一個扁平的、自轉的氣體塵埃圓盤。大陽星云不斷收縮,周圍物質也

不斷地落入環繞原太陽而形成的盤，引力勢能轉化為熱能;圓盤內的元素通過衰變釋放出能

量，這些能量貯存在圓盤深處，新生的太陽于是有能力輛射出能量并加熱盤的表面各層。離

中心幾個天文單位之內的內級，溫度高達2000oC以上，在這個區域，塵埃粒子蒸發了，以

至于內盤完全是氣體，圓盤中心的氣體崩塌收縮形成太陽。剩余的星云物質進一步收縮演化，

形成地球等行星。

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星云學說推論的重要依據是：只有太陽和太陽系的行星形成于同一個旋轉的星云云盤，

太陽的自轉方向和太陽系的行星的公轉方向才會一致；形成太陽系的行星的物質來源于同一

個扁平的星云云盤，才導致太陽系的行星的公轉軌道幾乎位于同一平面上。

雖然“星云說”能描述太陽系的形成過程，但還有不少現象無法解釋，有待于進一步研

究解決。

除了“星云說”，關于太陽系的形成還有其他假說。例如，“災變說”認為地球等行星

的物質是因為某種偶然的巨變（如另一顆恒星接近太陽或與太陽相撞)而從太陽中分離出來。

二.恒星的演化

恒星是在相對小的體積內積聚大量的氣體而構成的。恒星的演化就是一顆恒星誕生、成

長、成熟到衰老、死亡的過程，是一個十分緩慢的過程。

現代天文學認為恒星的演化開始于星云。星云內部散布著稠密核的結構，稠密核是引力

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中心，吸引著大量周圍的物質。核心物質不斷增多，溫度持續升高，當核心收縮到類似于太

陽大小時，標志著恒星已經進入幼年期，這個核心稱為原恒星。

年輕的原恒星不斷收縮，其內部溫度和壓力升到相當高，足以引發氫燃燒，這時，恒星

成為一顆主序星，進入漫長的成年期。對于太陽這樣低質量的恒星，成年期能延續100億年。

恒星是不會永久存在的。一顆恒星壽命的長短取決于它的質量大小：質量越大，壽命

越短；質量越小，壽命越長。

現代天文觀測發現，在宇宙中，除了和太陽外貌相似的恒星外，還有許多很特別的“恒

星”。在恒星演化的不同階段，其形態也有很大的差異。

根據對紅巨星和白矮星的研究，科學家描繪出了未來太陽的演變過程

太陽的光和熱是靠太陽內部的氫核發生核聚變而產生的，太陽的內部在不斷地消耗氫。

進入成年階段的太陽大約可以維持100億年的穩定狀態。大約50億年后，太陽將進入晚年

期。太陽進入晚年期后，當太陽中心缺少足夠的氫時，太陽的球核將開始收縮，太陽外層的

氫繼續變成氨，星體急劇擴大，變成紅色，形成紅巨星。它將膨脹到接近火星軌道，這一過

程將吞噬水星、金星、地球，預計太陽在紅巨星階段將大約持續10億年時間，亮度將升高

到今天的近1萬倍。紅巨星不斷地把外層物質拋向太空，在星體周圍形成行星狀星云，它的

核聚變過程中形成的一些物質將進入星際介質參與再循環，而球核進一步收縮，形成體積極

小、密度很高的白矮星。最后，它將慢慢“熄滅”，形成一顆看不見的黑矮星，最終變成星

云的一部分，進入新的循環。

宇宙中還有許多比太陽質量大得多的恒星，它們將會怎樣演化呢？

經科學家研究證實，質量小于0.8太陽質量的恒星，會因自然的原因死亡，因為這類恒

星的壽命大于140億年，至今宇宙中還沒有一顆耗盡了熱核燃料補給的小恒星。有質量低于

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8倍太陽質量的恒星最終會演化為紅巨星，它們能在幾百萬年內把紅巨星的外層大部分吹散。

大于8倍太陽質量的大質量恒星進入晚年后體積會急劇變大，有的半徑達到約太陽的1000

倍，形成超紅巨星,隨后爆發成超新星。超新星在球核爆炸后會形成什么樣的天體呢？天體

物理學家早就預言超新星爆炸后可能會形成一種體積很小、密度極大的是核，稱為“中子

星”。經過25年的苦苦探索，科學家終于在1968年證實了它的存在。研究表明，質量更大

的恒星爆炸后將形成黑洞。黑洞的密度非常巨大，強大的引力使任何物質、甚至光都無法逃

脫它的吸引。因此，遠處的觀測者無法看到來自黑洞的光。雖然人們看不見黑洞，但科學家

能測出它的存在。

恒星在生命的最后時刻，都會不斷地向四周拋出物質。這些物質自由地在太空中擴散，

最后將漸漸孕育出新一輪的恒星星云。

中子星，又名波霎，是處于演化后期的恒星。當老年恒星的質量大于8倍太陽質量時，

它就有可能變為中子星，而質量小于8倍太陽質量的恒星往往只能變化為一顆白矮星。中子

星并不是恒星的最終狀態，它還會進一步演化為不發光的黑矮星。

中子星小得出奇，典型的中子星直徑只有20千米，但密度大得驚圖1-21中子星從極點

噴發強大氣流人，1厘米3的質量達到1億噸甚至達到幾十億噸，且由于巨大的質量產生了

巨大的引力，就連光線都是呈拋物線狀掙脫。脈沖星（中子星的一種）的中心壓力很多大，

以至于電子被壓縮到了原子核中，與質子中和為中子，使原子變得僅由中子組成，而整個中

子星就是由這樣的原子核緊挨在一起形成的。

中子星的能量輻射是太陽的近100萬倍，它在1秒鐘內輻射的總能量若全部轉化為電能，

就夠月前我們地球用幾十億年。中子星的表面溫度可達到1000萬℃，中心溫度還要高數百

萬倍。

【例題分析】

【例1】對地球和宇宙的有關認識和猜想，已被大家廣為認可的是（）

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①地球是一個兩極稍扁、赤道略鼓的球體，地球由外向內可分為地殼、地幔、地核三層

②從俯視看銀河系的形狀是旋渦狀，圖中的光點是一顆顆恒星

③“康德—拉普拉斯星云說”認為，太陽系是由一塊星云收縮形成的

④宇宙是起源于有極高密度和溫度的“原始火球”的大爆炸

A．①②③B．②③C．②④D．①②③④

【答案】D

【解析】①地球是一個兩極部位稍扁、赤道略鼓的不規則球體；地球由外向內可分為地

殼、地幔、地核三層，故正確；

②從俯視看銀河系的形狀是旋渦狀，圖中的光點是一顆顆恒星，恒星是由熾熱氣體組成，

能自己發光的球狀或類球狀天體，故正確；

③“康德—拉普拉斯星云說”認為，太陽系是由一塊星云收縮形成的，故正確；

④大爆炸宇宙論認為，宇宙是起源于有極高密度和溫度的“原始火球”的大爆炸，故正確；

2．（溫州一模）4月18日，美國國家航空航天局(NASA)宣布，發現了3顆最像地球可能

最適宜人類居住的“新地球”。“新地球”和地球都屬于（）

A．恒星B．行星C．彗星D．衛星

【答案】B

【解析】據所學知識可知，地球屬于行星，故選B。

3．（2021·衢州期末）2020年7月23日，“天問一號”發射升空，開啟對火星的探測和對

宇宙的探索。下列關于宇宙的認識正確的是（）

A．銀河系是宇宙的中心B．火星等行星源自太陽的大爆炸

C．宇宙是不斷膨脹和演化的D．質量越大的恒星壽命越長

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【答案】C

【解析】A．美國天文學家沙普利揭示了太陽系不是銀河系的中心，目前還不知道宇宙的

中心在哪里，故A錯誤。

B．火星形成于四十五億年前，當時塵埃云里的物質顆粒相互吸附，不斷碰撞形成火星，

故B錯誤。

C．宇宙是不斷膨脹和演化的，故C正確。

D．恒星質量越大，內部壓力越大，核反應越快，質量虧損越快，壽命越短，故D錯誤。

4.在太陽的一生中，體積極小、密度很大的是（）

A．星云B．紅巨星C．白矮星D．成年階段的太陽

【答案】C

【解析】太陽在演化過程中依次經歷星云階段，成年階段，紅巨星階段，白矮星階段，在

中后期階段太陽在引力作用下急劇坍縮，形成體積極小、密度很大的白矮星，故C符合題

意。

5．能給人類帶來光和熱，離地球最近且屬于恒星的是()

A．太陽B．火星C．水星D．金星

【答案】A

【解析】太陽是銀河系中的一顆恒星，它是太陽系中的唯一恒星．能給人類帶來光和熱，

離地球最近且屬于恒星的是太陽．

6．關于恒星，下列說法錯誤的是()

A．恒星之間的相對位置基本保持不變

B．恒星本身不發光

C．恒星發光發熱

D．在晚上，如果不借助天文儀器，就很難發現恒星在星空中的位置變化

【答案】B

【解析】AD．我們觀察到恒星相對位置似乎不變，實際上它們的位置是運動的，由于恒星

離我們太遠，不借助于特殊工具和方法，很難發現它們在天上的位置變化，因此古代人把

它們認為是固定不動的星體，故AD正確；不符合題意；

BC．恒星由熾熱氣體組成，能自己發光發熱，故選項B符合題意，選項C不符合題意。

7．“一閃一閃亮晶晶，滿天都是小星星”，晴朗的夜空中的滿天星斗是（）

A．行星B．彗星C．衛星D．恒星

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【答案】D

【解析】宇宙中的天體發光的大部分為與太陽一樣的恒星，只因為它們離我們太遠，故看

起來很小；

8．“日心說”認為宇宙中心的天體是（）

A．地球B．太陽C．銀河系中心D．河外星系

【答案】B

【解析】“日心說”是指太陽是中心包括地球在內的其他行星是繞著太陽旋轉的；

9．關于白矮星的說法，不正確的是（）

A．白矮星是中等質量恒星演化的終點

B．白矮星在銀河系中隨處可見

C．它的質量越大，半徑就越小

D．137億年前宇宙誕生和第一批恒星出現以來，恐怕還沒有一個白矮星形成

【答案】D

【解析】年老的白矮星最終停止了輻射，變成一個比鉆石還要硬的巨大晶體，這就是黑矮

星。白矮星的變暗過程如此之慢，自137億年前宇宙誕生和第一批恒星出現以來，恐怕還

沒有一個黑矮星形成。故選D。

10．研究發現，恒星壽命的長短取決于它的質量大小。結合圖表信息，推測四種恒星中壽

命最短的是（）

恒星質量（與太陽相比的倍數）

天狼A星2.14

天狼B星1.05

織女星2.13

牛郎星1.79

A．天狼A星B．天狼B星C．織女星D．牛郎星

【答案】A

【解析】根據恒星質量與壽命關系圖可知，恒星的質量越大，其壽命越短。表格中天狼A

星的質量是2.14，質量最大，因此天狼A星的壽命最短。故選A。

11．（溫州中考）小明利用所學知識并結合下表信息，對太陽系中的行星運行周期進行了

推理，其中合理的是（）

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行星直徑(千米)自轉周期(以地球上的“天”為單位)公轉周期(以地球上的“年”為單位)

水星4878590.24

金星121042430.62

地球1275611

火星67941.031.9

A．行星直徑越大，自轉周期越長B．行星直徑越大，公轉周期越長

C．行星距離太陽越遠，自轉周期越長D．行星距離太陽越遠，公轉周期越長

【答案】D

【解析】AC．行星的自轉周期規律：行星的質量越大，離太陽的平均半徑距離越遠，自轉

越快，反之，就越慢，AC錯誤；

BD．引力影響公轉的速度，離太陽越近的行星受到的引力越大，因此當行星離太陽近時，

公轉就越快；行星距離太陽越遠，公轉周期越長。題中的行星，按照距離太陽由遠到近排

列為火星、地球、金星、水星；公轉周期由長到短排列為火星、地球、金星、水星。B錯

誤，D正確。

12.目前我們知道的太陽系中唯一有生物生存的天體是（）。

A．太陽B．金星C．地球D．木星

【答案】C

【解析】地球上存在生命的自身條件有適宜的溫度，液態水，厚厚的大氣層，外部條件有

安全的宇宙環境，穩定的太陽光照，所以目前我們知道的太陽系中唯一有生物生存的天體

是地球，故選C。

13．太陽系八大行星中，離地球最近的兩顆是（）。

A．水星、金星B．金星、火星C．火星、木星D．木星、土星

【答案】B

【解析】太陽系八大行星離太陽由近到遠分別是：水星、金星、地球、火星、木星、土

星、天王星、海王星，所以離地球最近的兩顆是金星和火星。故B符合題意。

14．下列天體和天體系統中，具有從屬關系，且從大到小依次排列的是（）

A．太陽系—木星—冥王星B．宇宙—太陽系—銀河系

C．太陽系—地月系—月球D．太陽—地球—哈雷彗星

【答案】C

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【解析】A．木星與冥王星沒有從屬關系，故A錯誤；

B．太陽系屬于銀河系，應排在銀河系之后，故B錯誤；

C．月球屬于地月系，地月系屬于太陽系，故C正確；

D．地球和哈雷彗星沒有從屬關系，它們都是太陽系的行星，故D錯誤。

15．關于假說，下列說法正確的是()

A．假說就是一種毫無根據的猜測B．假說只要被大眾接受了就是事實

C．假說是需要有證據支持的一種結論D．假說成立的關鍵是有豐富的想像力

【答案】C

【解析】即指按照預先設定，對某種現象進行的解釋，即根據已知的科學事實和科學原

理，對所研究的自然現象及其規律性提出的推測和說明，而且數據經過詳細的分類、歸納

與分析，得到一個暫時性但是可以被接受的解釋。任何一種科學理論在未得到實驗確證之

前表現為假設學說或假說。有的假設還沒有完全被科學方法所證明，也沒有被任何一種科

學方法所否定，但能夠產生深遠的影響。關于假說，說法正確的是假說是需要有證據支持

的一種結論。

16．（2022·舟山期末）下列有關“層次”、“方向”和“順序”的判斷，正確的是（）

A．金屬的活動性從強到弱：K→Al→Na→Sn→Hg→Pb→Au

B．太陽的演化：太陽→紅巨星→白矮星→黑矮星

C．脊椎動物的進化：魚類→兩棲類→爬行類→鳥類→哺乳類

D．遺傳物質的構成層次：基因→DNA→蛋白質→染色體

【答案】B

【解析】A．由金屬活動性順序是：K、Ca、Na、Mg、Al、Mn、Zn、Fe、Sn、Pb、

（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，故A錯誤。

B．太陽的最終演化過程為：恒星→紅巨星→白矮星→黑矮星，故B正確。

C．脊椎動物的進化歷程：原始魚類→原始兩棲類→原始爬行類→鳥類和哺乳類，故C錯

誤。

D．基因在DNA上，DNA在染色體上，染色體在細胞核上。因此遺傳物質結構層次從小

到大：基因→DNA分子→染色體，故D錯誤。

17．下列天體系統中范圍最小的是()

A．總星系B．銀河系C．地月系D．太陽系

【答案】C

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【解析】總星系包含銀河系和河外星系，銀河系包含太陽系和其它恒星系，太陽系包含地

月系和其它行星系．總星系級別最高，地月系級別最低．故C符合題意。

18.陽系的形成：“康德——拉普拉斯星云說”：太陽系是由一塊________收縮形成的，先

形成的是_