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课时精练(一) 地球所处的宇宙环境
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(2021·浙江宁波高一期中)2020年,为褒扬中国工程院院士、中国探月工程总设计师吴伟仁先生在月球与深空探测领域的突出贡献,国际天文学联合会(IAU)小行星命名委员会批准将编号为281880号的小行星正式命名为“吴伟仁星”。“吴伟仁星”于2021年1月24日冲日(冲日是指某行星和太阳正好分处地球的两侧,三者几乎在同一条直线上)。据此完成1~2题。
1.“吴伟仁星”所处的天体系统可能为( )
A.地月系 B.太阳系
C.比邻星系 D.河外星系
2.下列关于“吴伟仁星”的说法,正确的是( )
A.四周被厚厚的大气层包裹
B.体积与地球相似
C.位于地球和火星之间
D.环绕太阳运动
1.B 2.D [第1题,根据“吴伟仁星”是小行星,且可以出现冲日现象可知,其属于太阳系。第2题,“吴伟仁星”是小行星,体积和质量比地球小,引力小,其四周不会有厚厚的大气层,A、B错误;小行星带位于火星和木星轨道之间,C错误;小行星环绕太阳运动,D正确。]
北京时间2020年7月23日12时41分,我国首次火星探测任务“天问一号”在海南文昌航天发射场由长征五号运载火箭发射升空,随后准确进入预定地火转移轨道。“天问一号”任务主要包括发射段、地火转移段、火星捕获段、火星停泊段、离轨着陆段和科学探测段共6个飞行阶段(如下图)。据此完成3~4题。
3.当“天问一号”完成地火转移段时,天问一号已经离开( )
A.可观测宇宙 B.银河系
C.太阳系 D.地月系
4.与地球相比,火星大气的密度不到地球大气的百分之一,是因为火星( )
A.卫星较多 B.距离太阳较远
C.质量较小 D.公转周期较短
3.D 4.C [第3题,读图分析,“天问一号”是从地球向火星发射的探测器,当“天问一号”完成地火转移段时,说明“天问一号”已经离开地月系并逐渐接近火星,但并没有离开太阳系,更不可能离开银河系和可观测宇宙。第4题,地球存在大气层的主要原因是地球的质量和体积适中,火星的质量和体积远小于地球,产生的引力小,因此火星大气的密度远低于地球大气;与卫星多少没有关系;火星距离太阳远影响的是火星表面的温度;火星的公转周期比地球长。]
月球自转周期与其绕地球公转的周期相同,均为27.32天,因此在地球上只能看见月球正面,看不见月球背面(如下图所示)。2019年1月3日,嫦娥四号探测器成功实现了人类首次月球背面软着陆。据此完成5~6题。
5.嫦娥四号探测器在月球上经历的一个昼长约为( )
A.12小时 B.24小时
C.14天 D.27.32天
6.嫦娥四号探测器登陆月球背面后,在1月4~10日进入休眠状态,是因为此时月球背面正值( )
A.夜间 B.白昼
C.低温期 D.高温期
5.C 6.D [第5题,读图可知,月球正对太阳一侧受太阳光照射为昼,背着太阳一侧不受太阳光照射为夜,结合月球自转周期为27.32天可知,月球上一个昼夜的时间也是27.32天,而昼长大约只是一个昼夜时长的一半,即13.66天,故选C。第6题,读图可知,1月4~10日,月相正由新月向蛾眉月演变,只有1月6日新月这一天月球背面全是白昼,其他时间背面还有小部分(边缘部分)为夜间,且嫦娥四号探测器有发电、蓄电设备,昼夜更替不会影响其工作;嫦娥四号登陆月球背面后,背面绝大部分为白昼,受太阳辐射的强烈作用,温度上升快且很高,所以1月4~10日正值月球背面高温期,为安全起见嫦娥四号进入休眠状态。]
(2021·河北秦皇岛高一期中)央视节目《北纬30°中国行》,向我们展示了北纬30°沿线神奇的自然环境。下图是某校地理考察小组收集整理的北纬30°附近五个城市(①拉萨、②重庆、③恩施、④武汉、⑤杭州)年太阳辐射总量分布图。读图完成7~8题。
7.图中年太阳辐射量最高的城市位于( )
A.青藏高原 B.四川盆地
C.云贵高原 D.横断山区
8.到达重庆地面的年太阳辐射总量较拉萨少的主要原因是重庆市( )
A.海拔高 B.多阴雨天气
C.距海远 D.植被丰富
7.A 8.B [第7题,从图中年太阳辐射量的分布来看,年太阳辐射量最高的是城市①拉萨,拉萨位于青藏高原,A项正确。第8题,与拉萨相比,重庆多阴雨天气,到达地面的太阳辐射少,B正确。]
下图是太阳大气层局部结构示意图,据此完成9~10题。
9.图中甲乙丙代表的大气层及其对应的太阳活动分别是( )
A.甲层是光球层,Q代表耀斑
B.乙层是色球层,N代表耀斑
C.乙层是色球层,M代表黑子
D.丙层是日冕层,P代表日珥
10.下列现象的产生可能与太阳活动有关的是( )
①两极地区极昼极夜现象的产生 ②动物的异常反应 ③挪威夜空出现绚丽的极光 ④小王手表上的指南针指向异常
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
9.B 10.D [第9题,读图可知,图中甲为太阳大气层的最里面的一层,故为光球层,主要的活动现象是出现太阳黑子,即图中Q表示的活动现象。图中乙位于光球层之上,应为色球层,主要活动现象是耀斑和日珥,即图中N、M分别表示的活动现象。图中丙位于太阳大气层最外层,应为日冕层,主要活动现象是太阳风,即图中P表示的活动现象。第10题,两极地区极昼极夜现象的产生是由地球的公转产生的,与太阳活动无关,故①错误。许多因素都可能使得动物出现异常反应,故②错误。挪威出现极光、指南针指向异常均是太阳活动干扰地球磁场产生的现象,故③④正确,故选D。]
2020年5月29日,太阳爆发了自2017年10月以来最大的耀斑,太阳表面也出现了新的黑子,这些现象可能意味着太阳正进入一个新的活跃期,但此次耀斑对于地球几乎没有影响。据此完成11~12题。
11.伴随此次耀斑爆发而出现的新黑子( )
A.所在太阳大气区域温度比周围高
B.大致和耀斑活动同步
C.出现在太阳大气的色球层上
D.属于太阳内部核裂变反应的产物
12.此次耀斑对于地球几乎没有影响的原因最可能是( )
A.放出的无线电波、射线和高能粒子较少
B.尚未正式进入太阳活动活跃期
C.黑子同时爆发,削弱了耀斑的影响
D.耀斑爆发的太阳活跃区背向地球
11.B 12.D [第11题,太阳黑子的温度比其周围区域的温度低。黑子和耀斑的活动周期大致相同,约为11年。太阳黑子出现在太阳大气的光球层上。能量来源于太阳内部的核聚变反应,而不是核裂变反应。第12题,由材料“太阳爆发了自2017年10月以来最大的耀斑”可知,耀斑强度较大,释放无线电波、射线和高能粒子较多。不管在不在太阳活动活跃期,只要太阳活动爆发有射向地球的无线电波、射线和高能粒子,就会对地球造成影响。黑子同时爆发,并不会削弱耀斑的影响,反而会增大太阳活动的影响力。耀斑爆发的时候太阳活跃区背向地球,对地球影响较小。]
13.根据以下材料,回答下列问题。
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……
材料二 设想在距离地球5.28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)如果宇宙探测器上要播放地球在宇宙中的位置,你认为该如何说?
(2)有人看到材料二中的求救信号高兴地说:“哈哈,银河系中果真还有生命存在。”你认为对吗?为什么?(假设银河系主体部分的直径约10万光年)
(3)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?(提示:信号用电磁波传递,速度为光速)
(4)若真有“地外文明”,那么该天体应该具备什么条件?
解析: 第(1)题,根据天体系统的层次,地球是地月系的中心天体,属于太阳系八大行星中的一颗,位于距离太阳由近及远的第三颗行星,太阳系位于银河系中。第(2)题,根据材料银河系主体直径约为10亿光年,而X星球距离地球5.28光年,位于银河系内。第(3)题,根据X星球距离地球5.28光年,可以得出该信号到达地球约需要5.28年,地球信息传到该星球也大约需要5.28年,总共大于10年,该星球已经毁灭。第(4)题,本题应结合地球存在生命的条件分析。天体存在生命的条件有:从外部环境来看,有安全的宇宙环境和稳定的光照;从该天体自身条件看:拥有适宜生命呼吸的大气和液态水,以及适宜的温度。
答案: (1)地球位于银河系中的太阳系,是太阳系八大行星中距离太阳由近及远的第三颗行星。
(2)对,X星球距离地球5.28光年,银河系主体部分的直径约为10万光年。
(3)因为X星球距离地球5.28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。
(4)该天体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。
14.下图为我国部分地区年太阳辐射量分布图。读图,回答下列问题。
(1)描述昆明和重庆年太阳辐射量的数值特征,解释两地年太阳辐射量差异的原因。
(2)简述台湾岛年太阳辐射量的分布特征,并分析这一差异的原因。
(3)简要评价大规模利用太阳能发电的优缺点。
解析: 第(1)题,从图中太阳辐射量的数值可以看出昆明140,重庆90,昆明年太阳辐射量丰富,重庆年太阳辐射量贫乏。原因从大气对太阳辐射的削弱作用和地形地势方面进行分析。重庆属盆地地形,雨雾天气较多,大气对太阳辐射削弱作用强,且日照时间短,故年太阳辐射弱,昆明地势高,大气稀薄,晴天多,大气对太阳辐射的削弱作用小,日照时间长,故年太阳辐射强。第(2)题,从图中的数值可以看出同纬度的地区台湾岛东侧的年太阳辐射总量比西侧小,原因主要是地形对降水的影响,东部是迎风坡,雨天多,对太阳的削弱作用强。第(3)题,评价利用太阳能进行发电优缺点主要是从能源总量、能量密度、污染情况、稳定性方面去分析。优点:能量巨大;分布广泛;清洁无污染。缺点:能量密度低(占地面积大,成本高);不稳定(受纬度、天气、季节、昼夜等因素影响较大)。
答案: (1)差异:昆明年太阳总辐射量丰富,重庆年太阳总辐射量贫乏;原因:重庆属于盆地地形,雨雾天较多;大气对太阳辐射削弱作用强,且日照时间短,故年太阳辐射弱;昆明地势高,大气稀薄,晴天多;大气对太阳辐射的削弱作用小,日照时间长,故年太阳辐射量强。
(2)特征:西多东少(或者是东北向西南递增)。原因:东部是迎风坡,阴雨天气多;对太阳辐射的削弱作用强。
(3)优点:太阳能分布范围广,能量巨大,清洁无污染。缺点:占地面积大,成本高;受纬度、天气、季节、昼夜等因素影响较大,不稳定。
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