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课时作业(一) 地球的宇宙环境
(建议用时:30分钟)
科学家利用哈勃望远镜拍摄到一个令人着迷的星云,它的形状像一个钥匙孔,被称为“宇宙钥匙孔”(下图)。该星云是一颗恒星形成的遗迹,被命名为猎户座V380,距地球大约1 500光年。据此完成1—2题。
1.该星云( )
A.由气体和尘埃组成 B.属类球状天体
C.主要成分是氧和氮 D.体积小于地球
2.猎户座V380所处的天体系统是( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.河外星系
答案 1.A 2.C
解析 第1题,星云是由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体,主要物质是氢,A项正确。星云里的物质密度很低,体积庞大。第2题,由材料可知,猎户座V380距离地球大约1 500光年,故不属于地月系和太阳系;银河系的直径约10万光年,猎户座V380处在银河系内,C项正确。
木星常被人们称为“地球的守护神”。2023年11月3日,夜空上演了“木星冲日”的天象(冲日是指天体与地球、太阳位于同一条直线上,且天体与太阳分别位于地球两侧的天文现象),此时木星特别明亮。完成3—5题。
3.能够发生类似“木星冲日”的天体有( )
A.火星和金星 B.水星和海王星
C.水星和金星 D.火星和天王星
4.“木星冲日”现象说明太阳系行星公转轨道具有的特征是( )
A.同向性 B.近圆性
C.共面性 D.周期性
5.木星常被人们称为“地球的守护神”,原因是( )
A.与地球同是类地行星,结构特征等有许多相似之处
B.各行其道、互不干扰,形成了地球安全的宇宙环境
C.俘获部分可能撞向地球的小天体,使地球免受撞击
D.削弱了太阳射向地球的紫外线,保护地球上的生命
答案 3.D 4.C 5. C
解析 第3题,据材料可知,能形成行星冲日的行星必须是地外行星(运行轨道在地球以外的行星)。太阳系的八大行星中,火星、木星、土星、天王星、海王星为地外行星,能够发生类似“木星冲日”的现象,D项正确。水星、金星属于地内行星。第4题,“木星冲日”现象的发生,是因为木星和地球几乎在同一平面内。故“木星冲日”现象主要反映了太阳系行星公转的共面性,C项正确。第5题,木星体积、质量巨大,吸引部分可能撞向地球的小天体,从而形成一个屏障保护地球,C项正确。
到目前为止,火星是除了地球以外人类了解最多的行星,已经有超过30枚探测器到达过火星,它们对火星进行了详细的考察,并向地球发回了大量数据。据此完成6—8题。
6.到达火星附近并围绕火星运动的探测器属于( )
A.小行星、彗星 B.人造天体、行星
C.人造天体、卫星 D.自然天体、小行星
7.人类发射的探测器到达火星表面,表明探测器已经离开( )
A.银河系 B.太阳系
C.地月系 D.河外星系
8.与地球相比,火星( )
A.昼夜温差小 B.体积、质量大
C.生命生存条件好 D.表面平均温度低
答案 6.C 7.C 8. D
解析 第6题,据材料及所学知识可知,火星探测器属于人造天体;火星是太阳系八大行星之一,因此探测器围绕火星运动,具有卫星的性质特点,C项正确。第7题,探测器未发射时属于地月系;到达火星表面时,是离开了地月系,但未出太阳系(火星属于太阳系),C项正确。第8题,与地球相比,火星距离太阳较远,表面平均温度低,D项正确。火星大气稀薄干燥,保温性能差,昼夜温差大;火星体积、质量小于地球;火星目前还没有发现生命的存在。
9.读太阳系示意图,完成下列要求。
(1)八大行星中,离太阳最近的是________。太阳系中的小行星带位于________轨道和________轨道之间。
(2)按运动特征,八颗行星绕日公转有同向性,即都是自________向________运动。另外,还具有________性和________性。
(3)若地球在H行星的轨道上运行,则会发生的现象是( )
A.变为寒冷的冰球 B.变为炽热的火球
C.大气层将会消失 D.体积将会变小
(4)地球上存在生命物质与其所处的宇宙环境关系密切,上图所反映的有利宇宙环境是__________________________________________________________。
(5)地球上存在生命物质的几个自身条件中,此图反映出来的是________________。
解析 第(1)题,八大行星中离太阳最近的是水星。小行星带位于火星轨道和木星轨道之间。第(2)题,八大行星有相似的运动特征:八大行星绕日公转方向相同,都是自西向东,从北极俯视表现为逆时针方向;八大行星的公转轨道都是近似正圆的椭圆,具有近圆性特征;八大行星公转轨道夹角很小,近似于位于同一平面,具有共面性特征。第(3)题,若地球在H行星的轨道上运行,则日地距离变大,地球的温度会下降,A项正确。大气层的存在与日地距离无关;地球的体积不会改变。第(4)题,地球上有生命存在离不开其所处的宇宙环境,图中信息反映的是大小行星各行其道,互不干扰,使地球处于相对安全的宇宙环境中。第(5)题,地球上存在生命物质的自身条件包括适宜的温度(主要受日地距离影响)、液态水(主要受温度影响)、适宜的大气成分与大气厚度(主要受地球质量和体积影响)等。由图中信息可以反映出来,日地距离适中,有适合生物生存的温度条件,是生命存在的自身条件之一。
答案 (1)水星 火星 木星
(2)西 东 共面 近圆
(3)A
(4)八大行星各行其道,互不干扰,处在比较安全的宇宙环境当中
(5)日地距离适中
2023年1月17日美国国家航空航天局通过韦伯空间望远镜发现了一颗行星,将其命名为LHS475b。这颗行星直径与地球相当,距地球约41光年,虽然其绕转的恒星是一颗红矮星(比太阳温度低很多),但其表面温度比地球高。据此完成10—12题。
10.行星LHS475b属于( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.河外星系
11.该行星比地球表面温度高最可能是因为( )
A.质量、体积大 B.大气层厚度大
C.地热资源丰富 D.行星密度大
12.该行星不可能有生命存在的原因是( )
A.演化时间较短 B.恒星光辐射强
C.下垫面陆地少 D.无液态水存在
答案 10.C 11.B 12. D
解析 第10题,据材料可知,该行星距地球约41光年,其绕转的恒星是一颗红矮星,说明该行星不在太阳系内;银河系直径为10万光年,故在银河系内,C项正确。第11题,因其绕转的恒星是一颗红矮星,比太阳温度低很多,该行星比地球表面温度高最可能是因为大气层厚度大,保温作用强,B项正确。第12题,地球上存在生命的自身条件是温度适宜,大气层厚度、成分适宜,有液态水的存在。该行星不可能有生命存在的原因是无液态水存在,D项正确。该行星绕转的恒星是一颗红矮星(比太阳温度低很多),恒星光辐射较弱;材料中没有显示该行星的演化时间长短;无液态水,下垫面全是陆地。
2021年11月24日,美国双小行星重定向测试(DART)探测器搭乘“猎鹰9”火箭从加利福尼亚州范登堡太空部队基地发射升空。“DART”探测器与火箭分离后,经10个月的太空旅行,于2022年9月26日到达距地球1 100万千米的指定位置(下图),进行撞击小行星Didymos的卫星Dimorphos实验,测试它对小行星轨迹的实际影响。据此完成13—14题。
13.下列时间段,“DART”探测器可能称为天体的是( )
A.停在加利福尼亚州基地时
B.2022年6月前后
C.与“猎鹰9”火箭分离前
D.撞到卫星Dimorphos时
14.小行星Didymos没有生命存在的原因是( )
A.距离地球太远
B.公转方向自东向西
C.体积、质量太小
D.水以液态的形式存在
答案 13.B 14. C
解析 第13题,根据所学知识可知,天体需要同时满足三个条件:在大气层之外、有独立运行轨道、不属于其他天体的一部分。停在加利福尼亚州基地时,依附在地球,不是天体;与“猎鹰9”火箭分离前,还没有进入轨道独自飞行,不能称为天体;2022年6月前后该探测器正独立运行在大气层以外,属于天体;撞到卫星Dimorphos时,属于卫星的一部分,不能称为天体。第14题,据所学知识可知,小行星Didymos体积、质量太小,其引力不足以聚集大气,故缺少大气层保护和适合生物呼吸的大气,C项正确。
15.阅读图文材料,完成下列要求。
科幻电影《流浪地球》讲述了太阳急速老化,人类面临绝境,开启“流浪地球”计划,选择距离地球4.2光年的比邻星系作为新家园的故事。该计划分为三步:第一步,中止地球自转;第二步,将地球推入木星轨道,弹射出太阳系;第三步,地球泊入比邻星系。比邻星质量约为太阳质量的1/8,比太阳暗1 000倍。下图示意地球流浪过程。
(1)比邻星属于________(填天体类型)。地球流浪过程中历经的天体系统共有________级,其中包含比邻星系和太阳系的最低一级天体系统是________。
(2)如果地球“流浪”第一步取得成功,地球上存在生命的条件会受到严重影响的是____________、____________。
(3)如果地球安全到达比邻星系。为满足地球生命生存需求,判断说明日地距离与比邻星和地球之间的距离哪个更大。
解析 第(1)题,据材料可知,地球离开太阳系,进入比邻星系,且“比邻星质量约为太阳质量的1/8,比太阳暗1 000倍”,故比邻星和太阳一样,属于能够发光发热的恒星。地球流浪过程中历经的天体系统共有3级:地月系、太阳系、包含比邻星系和太阳系的最低一级天体系统银河系。第(2)题,如果地球“流浪”第一步取得成功,地球上存在生命的条件会受到严重影响的是适宜的温度条件,因为地球中止自转后,朝向太阳的一面会长时间升温,而背向太阳的一面会长时间降温,从而导致地球上温度过高或过低;受影响的还有液态水,地球上的水之所以呈液态,与地球上适宜的温度密切相关。第(3)题,“比邻星质量约为太阳质量的1/8,比太阳暗1 000倍”,故太阳质量、光照强度及引力较比邻星更大,地球要有相同的适宜温度,地球与太阳的距离就要比与比邻星的距离大一些。
答案 (1)恒星 3 银河系
(2)适宜的温度条件 液态水(或水资源分布)
(3)日地距离更大。理由:太阳质量、光照强度及引力较比邻星更大,故地球与其距离就相对较大,否则温度、液态水等条件就会不能满足生命存在。
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