内容正文:
1.1.3地球的宇宙环境
梯度分层
基础巩固:课堂衔接,回归教材,夯实根本
拔高提升:进阶训练,聚焦核心,提炼重难
思维拓展:情景构建,素养提升,高阶训练
基础巩固
1
“月掩金星”是指月亮在运行中恰好走到金星和地球的中间,三个星球呈一条直线时发生的天象。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。下图为部分天体及轨道示意图。完成下面小题。
1.与地球相比,金星( )
A.表面温度更高 B.属于巨行星 C.大气环境相似 D.公转轨道长
2.与地球相比,下列关于金星没有生命存在的原因,叙述正确的是( )
A.距离太阳更远,温度更低 B.体积质量远小于地球
C.缺少适合生物呼吸的大气 D.宇宙环境不安全
下图为太阳系模式图。读图,完成下面小题。
3.下列关于天体②的叙述,正确的是( )
A.天体②为地外行星 B.自转方向为自东向西
C.是存在生命的天体 D.表面温度比地球更低
4.小行星带的位置介于( )
A.①②之间 B.③④之间 C.④⑤之间 D.⑤⑥之间
5.属于巨行星的是( )
A.① B.③ C.④ D.⑤
“生命宜居带”指恒星周围适合生命存在的最佳区域。下图为“‘生命宜居带’示意图”。据此完成下面小题。
6.据图推测,地球比其他行星更适宜生命存在的条件是地球拥有( )
A.稳定的太阳光照 B.适宜的体积质量
C.安全的宇宙环境 D.适中的日地距离
7.如果太阳质量是现在的0.75倍,则可能出现生命的行星是( )
A.水星 B.金星 C.火星 D.木星
人类对火星的探测几乎贯穿整个人类航天史,美国、俄罗斯、中国等国均实施了不同的火星探测计划,下表是地球和火星的部分数据对比。完成下面小题。
行星
质量
(地球为1)
体积
(地球为1)
平均密度(g/cm3)
公转周期
自转周期
四季更替
地球
1.00
100
5.52
1年
23时56分
有
火星
0.11
0.15
3.96
1.9年
24时37分
有
8.目前,人类在探测太空时多选择火星为探测对象,其主要原因是火星( )
A.存在生命 B.是距地球最近的行星
C.有昼夜交替 D.自然环境与地球最相近
9.存在液态水是地球生命起源和发展的重要条件之一,下列叙述中与地球“液态水存在”密切相关的是( )
①地球的质量和体积适中
②地球昼夜更替周期比较适中
③太阳光照条件相对稳定
④地球与太阳的距离比较适中
A.①② B.②④ C.①④ D.②③
图为太阳系示意图。完成下面小题。
10.相比太阳系的其他行星成员,地球的特殊性在于( )
A.与太阳的距离最近 B.质量、体积、密度均为最大
C.绕日公转方向与众不同 D.是唯一有生命存在的天体
11.和地球同属于类地行星的是( )
A.海王星 B.天王星 C.火星 D.木星
拔高提升
2
2024年12月8日,广州乃至全球的北回归线地区,出现木星冲日现象。冲日是指某一行星在绕日公转过程中运行到与地球、太阳成一条直线的位置,而地球恰好位于太阳和该行星之间的一种天文现象。下图为木星冲日示意图。据此完成下面小题。
12.推测可能出现冲日现象的天体是( )
①水星②金星③火星④土星
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
13.若人类未来在木星卫星上寻找生命,最需关注的是( )
A.液态水体形成的存在迹象 B.磁场强度能否抵御太阳风
C.岩石圈厚度是否足够稳定 D.是否存在四季更替的现象
2024年12月27日,智利的小行星撞击地球警报系统站发现一颗编号为2024 YR4的小行星,并计算出其有1%的概率与地球相撞,后经过不断观测推算,这一概率被调整为“接近为零”。该小行星的轨道呈现拉长的椭圆形,近日点位于地球轨道以内,远日点则接近木星轨道,绕太阳一圈需约4年。下图为该小行星的轨道示意图。据此完成下面小题。
14.下列对小行星2024YR4的推测,正确的是( )
A.公转速度比地球更快 B.所属的天体系统是地月系
C.可能与土星发生碰撞 D.可能会穿越火星公转轨道
15.小行星2024YR4表面没有气体,其原因是( )
A.距离太阳太远 B.体积质量太小
C.表面温度太高 D.自转速度太快
科幻电影《星际穿越》讲述了宇航员约瑟夫·库珀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。读图,完成下面小题。
16.电影中的虫洞所属的最低一级天体系统是( )
A.总星系 B.银河系 C.太阳系 D.地月系
17.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质量和体积与月球一样
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
2019年7月31日,美国国家航空航天局(NASA)在距离地球约31光年的地方,发现了一颗可能有生命存在的“超级地球”,科学家们把这颗“超级地球”命名为GJ357d。GJ357d的质量至少是地球的6.1倍,围绕一颗比太阳小得多的恒星运行,每55.7天运行一周。完成下面小题。
18.“超级地球”与地球都属于( )
A.地月系 B.银河系 C.太阳系 D.河外星系
19.与地球相比,GJ357d( )
①公转周期较长②是一颗行星③公转周期较短④是一颗恒星
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
20.若GJ357d有生命存在,至少还需要满足的条件有( )
A.与其主恒星距离与日地距离相近 B.有固体表面
C.大气中有丰富的氧气和二氧化碳 D.有较丰富水
思维拓展
3
2025年6月26日(农历六月初二),宁波市某中学进行高一年级第二学期期末地理考试。读图完成下面小题。
21.这一天能看到匹配诗句中的类似月相和对应图中的字母分别为( )
A.禁鼓楼头第一敲,弯弯新月上林梢A点
B.独感今宵上弦月,桂梢分露滴纱巾B点
C.皎皎秋空八月圆,嫦娥端正桂枝鲜C点
D.小山老桂敷秋香,下弦月照西风凉D点
22.科学家发现月球地下有岩浆活动形成的热液系统,这可能为月球提供适宜生命存在的条件是( )
A.光照 B.适宜的大气层 C.温度 D.安全的宇宙环境
马斯克说:“人类的未来在火星上”,他的目标是在火星上建造一座一百万人的城市。火星接收到的太阳辐射量是地球的43%,但使用潜力巨大,火星表面的平均气温约为﹣60℃,昼夜温差极大,白天的温度只能达到20℃左右,而夜间温度则会降至﹣100℃左右。火星大气层密度只有地球的1%,主要由二氧化碳构成,氧气含量非常少。由于火星表面上的沙尘颗粒非常细小,容易被风吹起,沙尘暴可以覆盖整个行星表面,且可以持续数月之久。据此完成下面小题。
23.根据材料,若把太阳辐射能作为马斯克火星城市的能源供应,其利用过程中面临的挑战可能是( )
①极端的气温波动对能源设备材料要求极高
②天气变化对太阳辐射影响大
③沙尘暴对能源采集系统的影响大
④太阳辐射能的量达不到使用要求
A.①② B.③④ C.②③ D.①③
24.让马斯克火星城市由理想变为现实,下列措施可行的是( )
A.挖掘隧道建为地下城 B.通过电解水获得氧气和氢气
C.种植植物获取氧气 D.从地球运送所需的一切物资
火星表面昼夜温差很大,赤道地区夏季白天温度为21℃,到了夜晚能降至-73℃。火星自转周期与地球大体一致。研究发现,火星地表沙丘、砾石遍布,有干涸的河床,这表明火星上存在过液态水。2021年5月,“祝融号”火星车在火星表面开展了多项科学探测任务。据此完成下面小题。
25.“祝融号”在火星上作业时最容易遇到的问题是( )
A.夜晚过长,电力不足 B.引力过大,行动困难
C.温度过高,设备易损 D.地表复杂,作业受阻
26.“火星上存在过液态水”这一发现对于下列领域没有直接影响的是( )
A.火星自转周期研究 B.外星生命搜寻行动
C.人类火星移民计划 D.火星地貌形成研究
木卫二,又称欧罗巴,体积大小与月球相似,表面覆盖着一层厚厚的冰,被视为在太阳系内寻找地球以外生命存在条件的最佳地点之一。2024年10月14日,“欧罗巴快帆船”号探测器在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空,预计2030年4月到达木星。据此完成下面小题。
27.“欧罗巴快帆船”号到达木星过程中将必须经过的行星轨道是( )
A.水星 B.金星 C.火星 D.海王星
28.木卫二被视为探索地外生命目的地,其主要原因是( )
A.宇宙环境安全 B.适合的大气 C.可能存在海洋 D.平均气温适宜
分属于天琴座、天鹰座和天鹅座的织女星、牛郎星和天津四,组成了一个三角形,被称为“夏季大三角”(下图)夏季大三角在夏夜星点明亮,常被视为夏季星空的“路标”。星空中牛郎星和织女星隔着银河遥遥相望。据此完成下面小题。
29.牛郎星和织女星( )
A.体积和质量比地球大 B.是围绕太阳周期运行的行星
C.其光芒来自太阳反射 D.所属天体系统与地月系同级
30.牛郎星的亮度是太阳的10.6倍,科学家推测在牛郎星周围有潜在的宜居行星带,判断此类行星宜居的主要依据是( )
A.与恒星距离接近日地距离 B.有与地月系相似的天体系统
C.其围绕的牛郎星状态稳定 D.其表面存在大量的固态水体
答案与解析
1.答案:A
解析:据材料并结合所学知识可知,金星是地内行星,比地球距离太阳更近,表面温度更高,公转轨道更短,A正确,D错误;金星属于类地行星,体积、质量与地球相近,金星的大气主要是温度较高的二氧化碳组成,缺少适合生物呼吸的大气,B、C错误,故选A。
2.答案:C
解析:金星是地内行星,比地球距离太阳更近,温度更高,A错误;金星属于类地行星,体积与质量与地球相近,B错误;金星的大气主要是温度较高的二氧化碳组成,缺少适合生物呼吸的大气,所以没有生命存在,C正确;太阳系八颗行星的宇宙环境都是相对安全的,D错误,故选C。
3.答案:B
解析:根据材料和图片信息可知,此为太阳系模式图,结合所学知识,太阳系八大行星由内向外依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。因此②为金星,其轨道在地球之内,属于地内行星,A错误;金星自东向西自转,自西向东公转,B正确;太阳系仅有地球存在生命,C错误;金星距离太阳较地球更近,因为表面温度更高,D错误。故选择B。
4.答案:C
解析:结合所学知识,小行星带位于火星和木星之间,在图中应为④火星、⑤木星之间,C正确;A为水星、金星之间,错误;B为地球和火星之间,错误;D为木星和土星之间,错误。故选择C。
5.答案:D
解析:根据所学知识,①③④因其体积和质量较小,且表面有固体岩石外壳,属于类地行星,因此ABC错误;⑤木星属于气体星球,其体积大,质量大,属于巨行星,D正确。故选择D。
6.答案:D
解析:如图所示结合所学知识,日地距离刚好是一个地球公转轨道半径的位置时,地球处在生命宜居带,所以地球比其他行星更适宜生命存在的条件是适中的日地距离,D正确;稳定的光照,与太阳年龄有关,其他行星都具备,A错误;如图金星与地球体积质量相近,但没有在生命宜居带,B错误;安全的宇宙环境主要体现在大小行星各行其道,互不干扰,其他行星都具备,C错误;故选D。
7.答案:B
解析:如图所示结合所学知识,生命宜居带距离太阳的距离与恒星质量呈现明显的正相关,当太阳质量是现在的0.75倍,生命宜居带的位置会离太阳越近,位于太阳和地球之间,为金星,B正确;由图可知当太阳质量大约是现在的0.5倍时,生命宜居带的位置为金星,A错误;木星与火星距离太阳的距离比日地距离要远,CD错误;故选B。
8.答案:D
解析:火星是地球的近邻,但不是距离地球最近的大行星,火星上至今没有发现有生命存在。故A、B错误。太阳系八大行星均有昼夜交替现象,不是选择火星为探测对象的原因,C错误。表格数据显示火星质量、体积、公转周期等数据与地球很接近,D正确。故选D。
9.答案:B
解析:液态水的存在与适宜的温度密切相关。昼夜交替周期适中使昼夜温差小,日地距离适中产生了适宜的温度,②④正确。质量体积适中吸引了厚度适中的大气。稳定的太阳光照是生命存在的外部条件,与液态水存在无关,①③错误。B正确,ACD错误。故选B。
10.答案:D
解析:相比太阳系的其他行星成员,地球的特殊性在于拥有生命物质,特别是拥有智慧生物——人类,D符合题意;在太阳系中,地球不是与太阳的距离最近的行星,也不是质量、体积、密度最大的行星,其绕日公转方向与其他行星相同,排除ABC。故选D。
11.答案:C
解析:和地球一样,水星、金星、火星的结构大致相同:一个主要是铁的金属中心,外层则被硅酸盐地幔所包围,因此地球、水星、金星、火星同属于类地行星,C符合题意;木星属于巨行星、海王星和天王星属于远日行星,结构与地球不太一样,不属于类地行星,排除ABD。故选C。
12.答案:D
解析:根据材料可知,行星冲日需要是地外行星,地外行星是运行轨道在地球以外的行星,太阳系的八大行星中,水星、金星属于地内行星,①②错误;火星、木星、土星、天王星、海王星为地外行星,③④正确,故选D。
13.答案:A
解析:液态水是生命存在的关键条件,A正确;磁场强度不是生命存在的必要条件,B错误;岩石圈稳定性影响地质活动,但非生命存在的必要条件,C错误;四季更替对生命演化有影响,也不是生命存在的必要条件,D错误。综上所述,BCD错误,故选A。
14.答案:D
解析:由材料可知,该小行星的公转周期为4年,比地球公转周期长,故公转速度比地球更慢,A错误。该小行星绕日公转,所属的最小天体系统为太阳系,不属于地月系,B错误。土星位于木星公转轨道之外,因此不可能与该小行星相撞,C错误。火星位于地球与木星公转轨道之间,因此该小行星会穿越火星公转轨道,D正确。故选D。
15.答案:B
解析:联系地球存在大气的原因是适宜的体积和质量,天体具有一定的引力才能吸引足够的大气,而决定天体引力的正是其体积和质量,B正确。虽然距离会影响温度,但小行星缺乏气体主要是由于引力不足而非距离,A错误。小行星表面温度变化较大,但温度不是气体缺乏的主要原因,C错误。自转速度会影响气体分布,但不是小行星缺乏气体的根本原因,D错误。故选B。
16.答案:C
解析:由材料可知,虫洞位于土星附近,土星属于太阳系,同时属于银河系和总星系,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。
17.答案:A
解析: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;月球质量和体积较小,没有足够的引力吸引住大气,不适合人类生存,埃德蒙斯星若适合人类生存,质量和体积不能与月球一样,④错误。A正确,BCD错误,故选A。
18.答案:B
解析:根据教材知识可知距离太阳最近的恒星与太阳之间的距离约4.2光年,银河系的直径约10万光年,GJ357d距离地球的距离约31光年,可知其已不在地月系、太阳系,但仍然处于银河系之中,因此可知“超级地球”与地球都属于银河系,B正确,ACD错误,故选B。
19.答案:B
解析:由材料可知,GJ357d的质量至少是地球的6.1倍,围绕一颗比太阳小得多的恒星运行,GJ357d围绕恒星运行,属于行星,②正确,④错误;其公转周期为55.7天,远短于地球的365天,③正确,①错误。故选B。
20.答案:D
解析:“围绕一颗比太阳小得多的恒星运行”,这颗恒星质量和体积小于太阳,其光热条件比太阳差,故GJ357d要想获得适宜的温度,应该与恒星距离比日地距离近,A错误;固体地表、二氧化碳不是生命存在的条件,BC错误;结合所学知识可知,水是生命存在的重要条件,若GJ357d有生命存在,至少还需要满足的条件是要有较为丰富的液态水,D正确。故选D。
21.答案:A
解析:结合材料信息可知,此时为2025年6月26日(农历六月初二),此时月相是新月之后的蛾眉月,图中A点,日地月大致成一直线,月球在太阳和地球之间,对应农历初一,为新月,此时月相时间最接近A点,禁鼓楼头第一敲,弯弯新月上林梢,描述的也是蛾眉月的景象,A正确;图中B地,此时日地月大致成垂直,且位于新月之后(月球的公转方向是自西向东),为上弦月,一般出现在农历初七或初八,B错误;图中C点,日地月大致成一直线,地球在太阳和月球之间,对应农历十五,为满月,C错误;图中D地,此时日地月大致成垂直,且位于满月之后,为下弦月,大约在农历二十三前后,D错误。故选A。
22.答案:C
解析:根据题干信息可知,科学家发现月球地下有岩浆活动形成的热液系统,月球内部岩浆活动提供热能,改善月球表面的温度条件,可能为月球提供适宜生命存在的条件时温度,C正确;光照主要是有太阳提供,A错误;适宜的大气层主要是与月球自身的质量和体积有关,与内部岩浆活动无关,B错误;安全稳定的宇宙环境时月球所处的宇宙空间轨道等,与内部岩浆活动无关,D错误。故选C。
23.答案:D
解析:结合材料信息可知,火星昼夜温差极大,极端的气温波动对能源设备材料要求极高,①正确;材料无信息体现火星表面天气变化剧烈,②错误;沙尘暴可以覆盖整个行星表面,会磨蚀能源采集设备,对能源采集系统的影响大,③正确;火星接收到的太阳辐射量是地球的43%,但使用潜力巨大,太阳辐射能的量能达到使用要求,④错误。综上所述,D正确,ABC错误,故选D。
24.答案:C
解析:火星大气层密度只有地球的1%,主要由二氧化碳构成,氧气含量非常少,挖掘隧道建地下城并不能解决氧气少的问题,A错误;通过电解水获得氧气和氢气过程复杂,且治标不治本,难以持续调节火星大气成分,B错误;种植植物可以吸收二氧化碳,释放氧气,调节大气成分,使其适合人类生存,C正确;从地球运送一切物资成本过高,难度过大,难以解决百万级城市的物资需求,D错误。故选C。
25.答案:D
解析:火星自转周期与地球大体一致,不存在夜晚过长的问题,A错误;火星体积、质量小于地球,引力小于地球,B错误;火星表面昼夜温差大,白天温度约为21℃,白天温度不高,而是夜晚温度过低,C错误;火星地表沙丘、砾石遍布,有干涸的河床,说明地表复杂,这会使火星车作业受阻,D正确。故选D。
26.答案:A
解析:火星上存在液态水的痕迹与火星自转周期没有直接关系,它主要涉及火星的气候、地质等方面,A符合题意;发现液态水对于外星生命搜寻行动有重大意义,因为液态水是生命存在的重要条件之一,B不符合题意;对人类火星移民计划也有直接影响,水是生存的基本资源,C不符合题意;对于火星地貌形成研究也有帮助,干涸的河床等可以作为研究火星地貌演变的线索,D不符合题意。故选A。
27.答案:C
解析:结合所学知识可知,太阳系八大行星自内向外依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。因此“欧罗巴快帆船”号到达木星过程中将必须经过的行星轨道是地球轨道和木星轨道之间的火星轨道,C正确,排除ABD,故选C。
28.答案:C
解析:木卫二被视为探索地外生命目的地,其主要原因是表面覆盖着一层厚厚的冰,可能存在海洋,C正确;太阳系八大行星均具有安全的宇宙环境,宇宙环境安全不是木卫二被视为探索地外生命目的地的主要原因,A错误;目前已知木卫二没有适合生命存在的大气层,B错误;木卫二距离太阳较远,太阳辐射较弱,平均温度较低,D错误。故选C。
29.答案:A
解析:结合材料信息,牛郎星、织女星在夏夜星点明亮,且隔着银河遥遥相望,说明牛郎星、织女星自身能够发光,且不会相互绕转,故二者为恒星。恒星的质量与体积比行星地球大得多,A正确;所属天体系统为恒星系,与行星系地月系级别不同,D错误;不围绕太阳运转,自身能发光,BC错误,故选A。
30.答案:C
解析:结合题干信息及所学知识,牛郎星的亮度是太阳的10.6倍,与牛郎星的距离接近日地距离的行星可能会温度过高,不适宜生物生存,A错误;有与地月系一样的天体系统及表面存在大量的固态水体不是行星存在生命的必要条件,BD错误;行星存在生命的条件之一是围绕的恒星状态稳定,C正确,故选C。
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