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[基础过关]
2022年9月1日19时09分我国神舟十四号航天员首次太空行走:航天员陈冬、航天员刘洋成功从问天实验舱气闸舱出舱,航天员蔡旭哲在核心舱内配合支持两名出舱航天员开展舱外操作,这是我国航天员首次从问天实验舱气闸舱出舱。据此回答1~2题。
1.在轨运行的问天实验舱气闸舱属于( )
A.卫星 B.行星
C.恒星 D.星云
2.推测“飞天”舱外航天服应( )
①耐高温 ②耐高压 ③防强风 ④防辐射
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
解析 第1题,问天实验舱气闸舱围绕地球公转,是地球的卫星,A正确。地球是行星,因此问天实验舱气闸舱不是行星,B错误。恒星是能自身发光发热的自然天体,问天实验舱气闸舱不具有这些属性,所以不是恒星,C错误。星云是比地球更高级的天体,因此问天实验舱气闸舱不是星云,D错误。故选A。第2题,太空舱外,近似真空,空气非常稀薄,因此没有高压、强风,②③错误,排除ABD。舱外大气稀薄,太阳辐射强,航天服应耐高温,①正确。舱外有很多宇宙射线,航天服应防辐射,④正确,所以C正确。故选C。
答案 1.A 2.C
科幻电影《星际穿越》讲述了宇航员穿过虫洞前往另一星球寻找新家园的过程中发生的探险故事。影片中虫洞距离土星较近,最终发现埃德蒙斯星适合人类居住。据此完成3~4题。
3.电影中的虫洞所属的最低一级天体系统是( )
A.可观测宇宙 B.银河系
C.太阳系 D.地月系
4.埃德蒙斯星适合人类生存,需要具备的自身条件有( )
①适合生物呼吸的大气 ②液态的水 ③恒星光照稳定 ④质量和体积与地球一致
A.①② B.①③
C.②③ D.②④
解析 第3题,由材料可知,虫洞位于土星附近,土星属于太阳系,同时属于银河系和可观测宇宙,不属于地月系,所以虫洞所在的最低一级天体系统是太阳系,C正确,ABD错误,故选C。第4题,埃德蒙斯星适合人类生存,需要有适宜的温度,适合生物呼吸的大气和液态的水等自身条件,①②正确。恒星光照稳定属于外部条件,不是其自身的条件,③错误。质量和体积与地球相近即可,不一定一致,④错误,A正确,BCD错误,故选A。
答案 3.C 4.A
“嫦娥奔月”是中国古代神话传说,讲述了嫦娥吃下仙药后飞到“月宫”(月球)的故事。据此完成 5~6题。
5.“月宫”所属的天体系统是( )
①河外星系 ②银河系 ③太阳系 ④地月系
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
6.目前人类无法居住在“月宫”上的原因不包括( )
A.月球上没有太阳辐射
B.月球上没有液态水
C.月球上没有适宜的温度
D.月球上没有可供生物呼吸的大气
解析 第5题,神话中的“月宫”位于月球上,月球环绕地球公转构成地月系,地月系属于太阳系,太阳系属于银河系,因此“月宫”属于地月系、太阳系和银河系,②③④正确;河外星系是指银河系之外的星系,因“月宫”位于银河系,因此不属于河外星系,①错误。综上所述,B正确,ACD错误。故选B。第6题,人类无法居住在“月宫”上的原因是月球上没有可供人类居住的条件。由于日地距离和日月距离相似,加上月球上没有大气削弱太阳辐射,因此月球上不但有太阳辐射,而且可能比到达地球表面的太阳辐射更强,与人类无法居住无关,A符合题意;月球上没有液态水,因此人类无法居住在“月宫”上,B不符合题意;月球自转周期长,加上没有大气的削弱作用和保温作用,因此昼夜温差很大,没有适宜的温度,人类无法居住,C不符合题意;由于月球体积质量较小,没有可供呼吸的大气,因此人类无法居住在“月宫”上,D不符合题意。故选A。
答案 5.B 6.A
2023年8月12日至13日出现英仙座流星雨,画面十分壮观。下图示意某天文爱好者观察英仙座流星雨时所拍摄的流星雨照片。据此完成7~8题。
7.此次流星雨所在天体系统有( )
①银河系 ②地月系 ③太阳系 ④河外星系
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
8.此次流星雨现象说明地球( )
A.属于英仙座
B.大气层对地球生物具有保护作用
C.与其他行星公转轨道具有共面性特点
D.距离太阳遥远
解析 第7题,流星雨是流星体与地球大气层相摩擦的结果,根据材料“某天文爱好者观察英仙座流星雨时所拍摄的流星雨照片”可知,英仙座流星雨进入了地球大气层,所在天体系统有地月系,地月系属于太阳系、银河系,不属于河外星系,①②③正确,④错误;故选A。第8题,由于地球有大气层的保护,当流星体穿过大气层时,因高速摩擦而燃烧;大部分流星体质量较小,在穿过大气层时就燃烧殆尽,故只有少数能到达地球表面,说明大气层对地球生物具有保护作用,B正确;不能说明地球属于英仙座、与其他行星公转轨道具有共面性特点、距离太阳遥远等,排除ACD;故选B。
答案 7.A 8.B
天文学家利用太空望远镜在距离地球约40光年的一颗恒星(TRAPPIST-1)周围发现了7颗与地球大小相当的类地行星,其中三颗位于宜居带内(如图1示意)。据此完成9~10题。
图1
图2
9.推测宜居带内行星“宜居”的依据是( )
A.与TRAPPIST-1距离适中
B.天体表面平坦
C.有富含二氧化碳的大气
D.有肥沃的土壤
10.图2为某学生绘制的天体系统的层次示意图。图中级别与以恒星(TRAPPIST-1)为中心天体的天体系统相当的是( )
A.甲系 B.乙系
C.丙系 D.丁系
解析 第9题,根据所学知识可知,地球上有生命的条件包括适宜的温度、液态水、适合的大气厚度和大气成分,其中与太阳的距离适中决定了是否有适宜的温度和液态水,从而决定了宜居带内的行星是否宜居,A正确;天体表面平坦、有富含二氧化碳的大气、有肥沃的土壤不是宜居的原因,BCD错误。故选A。第10题,读图2可知,甲系与太阳系同级位于银河系中,应为恒星系统,乙系位于太阳系中与地月系同级,应为行星系统,丙系与丁系位于可观测宇宙中,与银河系同级,应为河外星系。据材料知,TRAPPIST-1是一颗恒星, 周围有7颗行星环绕,构成一个类似太阳系一样的恒星系统,因此与甲系相当,A符合题意,排除BCD。故选A。
答案 9.A 10.A
11.阅读图文材料,完成下列问题。
材料一 科学家利用各种办法寻找“地外文明”,在人类发射的宇宙探测器上,携带了“人类信息图”,介绍了人类与地球最基本的情况;还把各民族的经典音乐放在太空中不断播放,以引起其他天体上生物的共鸣;在地球上修建了大容量的电磁波接收装置,用来捕获来自“地外文明”的电磁波……
2014年是利用科学寻找外星生命的第54年,下列两幅图是英国科学家霍金构想的外星人的样子。
材料二 设想在距离地球50万亿千米(5.29光年)的地方有一颗存在生命物质的行星。有一天,地球上某太空信息接收站收到了该行星发来的求救信号:“亲爱的外星朋友,你们好!我们是X星球上的居民,我们的星球将于10年后毁灭,因此我们打算移居外星球。贵星球可以接纳我们吗?”
(1)请向外星人描述你在宇宙中的位置。
(2)有人看到材料二中的信息后悲观地说:“我们不用给X星球上的居民发信号了。”他为什么这样说。
(3)如果X星球上真有地外文明,推测该星球自身应该具备的基本条件。
解析 (1)地球在宇宙中的位置是在银河系的太阳系中,是太阳系八颗行星中距离太阳第三近的行星。(2)根据材料,X星球将于10年后毁灭,而该星球距离地球5.29光年,地球上某太空信息接收站收到了该行星发来的求救信号已经花费了5年多时间,从地球发出信号到达该星球时,还需要5年多时间,这样地球信息到达该星球已经是10年以后了,那时该星球已经毁灭了,所以没有必要再发送信号了。(3)如果X星球上真有地外文明,应与地球上存在生命的条件相似,该星球应具备的基本条件是:充足的水分、恰到好处的大气厚度和大气成分、适宜的光照和温度范围等。
答案 (1)位于银河系中的太阳系;位于太阳系八颗行星中距离太阳由近及远的第三颗行星(地球)。
(2)因为X星球距离地球约5.29光年,信息从该星球传到地球已用了5年多的时间,当地球上的信息传到该星球时,时间已是10年以后了,那时该星球已经毁灭。
(3)充足的水分;恰到好处的大气厚度和大气成分;适宜的光照和温度范围等。
[能力提升]
“月掩金星”是指金星被月球掩盖的自然现象,此时月球运行到地球和金星中间,且连成一条直线,与日全食的原理相似。2023年3月24日,我国部分地区观测到了这一难得的天文奇观。下图示意部分天体及其运行轨道。据此完成1~2题。
1.“月掩金星”现象中的天体分别属于( )
A.恒星、行星 B.行星、行星
C.卫星、行星 D.恒星、卫星
2.本次“月掩金星”现象发生时,月球和金星可能分别位于( )
A.①、③ B.①、④
C.②、③ D.②、④
解析 第1题,月球为地球的卫星,金星为太阳系中的一颗行星,因此上述材料中涉及的天体类型组合分别为卫星和行星,C正确,ABD错误,故选C。第2题,据材料“月掩金星”是指金星被月球掩盖的自然现象,此时月球位于地球与金星之间,且三者位置呈一直线,因此金星和月球可能分别位于③、①位置,A正确;金星和月球可能分别位于④、②位置、③、②位置时,月球不在地球和金星中间;金星和月球如果分别位于④、①位置时,月球虽然在地球、金星中间,但金星与太阳在同一方位,且三者位置不呈一直线,BCD错误。故选A。
答案 1.C 2.A
科学家推测2185年9月地球可能面临一颗近地小行星(其轨道与地球轨道有相交)“贝努”的撞击威胁,为此美国国家航空航天局于2021年11月24日发射了一个航天器。该航天器的任务是以每小时约24 140千米的速度撞向一颗小行星,测试这种方式对改变小行星轨道的影响程度,获得的有关参数也许能在“贝努”万一来撞击地球时派上用场,以拯救地球。据此完成3~5题。
3.下列关于小行星“贝努”的说法,不正确的是( )
A.同其他行星一样绕太阳公转
B.所属最低级别天体系统是太阳系
C.与月球的天体类型相同
D.可能起源于火星与木星间的主小行星带
4.该任务反映出地球存在生命的重要条件有( )
A.质量、体积适中
B.与日距离适中
C.有液态水存在
D.安全的宇宙环境
5.和月球相比,地球表面的小行星撞击坑仍非常罕见,主要原因有( )
①地球上有大气层 ②地球海洋面积大 ③闯入地月系的小行星,大多数被月球吸引 ④地球上的地质活动(如火山、地震、流水、风沙等)非常明显
A.①③④ B.①②④
C.①②③ D.②③④
解析 第3题,该小行星同其他行星一样绕太阳公转,A正确;小行星带位于火星和木星之间,位于太阳系,BD正确;因其围绕太阳公转,是行星,并非围绕地球公转,与月球(卫星)天体类型不同,C错误。结合题意,故选C。第4题,结合材料可知,该项任务主要是测试将航天器撞向小行星是否改变其轨道,以保证地球所处的宇宙环境的安全,故反映出地球存在生命的重要条件是安全的宇宙环境,D正确;该项任务并没有反映出质量、体积适中、与日距离适中、有液态水存在,ABC错误。故选D。第5题,和月球相比,地球表面的小行星撞击坑仍非常罕见,主要原因有地球上有大气层提供了保护,地球海洋面积大,撞击陆地的概率较低,地球上的地质活动(如火山、地震、流水、风沙等)非常明显,撞击后在一定程度会被覆盖,难以观测,①②④对;由于地球质量较大,闯入地月系的小行星,大多数被地球吸引,③错;故选B。
答案 3.C 4.D 5.B
6.火星是地球的近邻之一,也是人们移民太空的理想场所。结合地球和火星的有关材料,回答下列问题。
材料一 下表示意地球与火星各对比参数。
项目
地球
火星
与太阳的平均距离/108 km
1.496
2.279
赤道半径/km
6 378
3 395
公转周期/a
1
1.88
自转周期/d
1
1.03
质量(以地球为1)
1
0.11
体积(以地球为1)
1
0.15
赤道面与公转轨道面的夹角
23°26′
23°59′
(1)表中,火星数据与地球比较接近的是 、 ;火星表面的温度比地球 (填“高”或“低”)。人类为了开辟太空居住地,为什么选择火星作为重点研究对象?
材料二 为了解地球的宇宙环境,2021年5月15日,携带着“祝融号”火星车的“天问一号”探测器成功登陆火星表面,在火星表面开展多项科学探测任务。下图示意“祝融号”火星车。
(2)据图推测“祝融号”在火星上的主要探测内容及依据。
材料三 火星是太阳系内与地球环境最接近的行星,有“袖珍地球”之称,火星表面有稀薄的大气,密度相当于地球的百分之一,以二氧化碳为主,火星上的风速可达180米/秒,这几乎是地球上特大台风风速的三倍多。火星地表沙丘、砾石遍布,没有稳定的液态水体,沙尘悬浮其中,常有沙尘暴发生。
(3)说出“祝融号”火星车登陆火星可能遇到的困难。
(4)根据你对火星的了解并结合表中数据,分析火星上没有生命存在的原因。
解析 (1)根据表格中火星与地球的数据可知,火星与地球的数据比较接近的是自转周期和赤道面与公转轨道面的夹角。由于距离太阳远,火星表面的温度比地球低。人类为了开辟太空居住地,选择火星作为研究对象主要是火星属于类地行星,离地球较近,自转周期与地球接近,赤道面与公转轨道面夹角与地球接近,公转方向与地球一样。(2)根据图中的文字显示有气象观测仪可以观测火星表面气象;火星表面成分探测仪可观测火星表面成分;地形与导航相机可以观测地形等内容。(3)火星体积和质量较小,大气稀薄,白天对太阳辐射的削弱作用和夜晚的保温作用都弱,昼夜温差大。火星基本上是沙漠行星,地表沙丘、砾石遍布,而且还没有稳定的液态水,这加大了火星的恶劣气候。星球上是以二氧化碳气体为主,大气层稀薄又寒冷,沙尘伴随其中,而且每年都会发生沙尘暴,往往一场沙尘暴,都会持续数周,甚至数月,这也是人类探测器到达火星后遇到的最大阻碍。除了天气以外,火星的地表情况也是非常不适合探测器工作的,因为火星的表面遍布沙丘、砾石不利于着陆器平稳着陆。(4)温度、大气和水是生命存在的必备条件。火星离太阳的距离远于地球,表面平均温度低(-23 ℃),不利于液态水的存在和生命过程的发生、发展;火星的质量和体积比地球小,引力比地球小,大气密度小于地球,且火星的大气成分以CO2为主,缺少O2,不适合生命生存。
答案 (1)自转周期 赤道面与公转轨道面的夹角 低 在太阳系中,特别是在距地球较近的天体中,无论是从与太阳的距离、质量和体积的大小,还是自转和公转周期等方面,火星都比较接近地球。
(2)土壤、天气、地形地貌、地质构造、磁场。据图可知,该火星车搭载火星表面成分探测仪、雷达、地形与导航相机、磁场探测仪等,可对土壤、天气、地形地貌与地质构造、磁场等进行探测。
(3)火星表面大气层稀薄,风速大,着陆器安全着陆难度大;火星表面砾石遍布,着陆器平稳着陆难度大;火星常发生沙尘暴,对着陆器干扰大;距离地球远,飞行时间长。
(4)一般认为,温度、大气和液态水是生命存在的必要条件。火星与太阳的距离大于地球与太阳的距离,因此温度条件比地球差;火星的质量和体积比地球小,可吸引住的大气也比地球少,大气密度小于地球;火星上没有液态水。三个条件火星都不具备,故火星上没有生命存在。
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