内容正文:
核心素养测评 (40分钟 54分)
四 地球的宇宙环境(基础课时)
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分)
我国计划发展一个二合一探测器项目,即在2030年左右发射一对探测器分别前往木星和天王星。该项目被命名为“天问四号”,将有一个较大的探测器前往木星,而较小的航天器将被送往遥远的天王星进行探测。下图为太阳及太阳系八大行星距太阳远近位置示意图。据此完成1、2题。
1.图中表示木星的是( )
A.戊 B.己 C.庚 D.辛
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2.该项目探测器所处的等级最高的天体系统是( )
A.地月系 B.银河系
C.太阳系 D.可观测宇宙
【解析】1选A,2选D。第1题,太阳系八大行星,按与太阳的距离由近及远依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,戊是木星。第2题,该探测器所处的天体系统由小到大依次为太阳系、银河系、可观测宇宙,可观测宇宙是指人类目前观测到的宇宙,是等级最高的天体系统,D正确,B、C错误;该探测器在地球时属于地月系,前往木星和天王星之后不属于地月系,A错误。
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(2024·大理模拟)中国工程院院士、中国探月工程总设计师在2024年中国航天大会主论坛上透露,我国计划于2030年前后发射天问三号探测器,实施火星采样返回任务。纵观世界各国目前的进展,我国有望成为首个火星采样返回的国家。完成3、4题。
3.“天问三号”即将探测的天体( )
A.密度很小,具有云雾状外表
B.不发光,沿近圆形轨道运动
C.由炽热气体组成,质量庞大
D.密度小,体积和质量都很大
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4.“天问三号”即将探测的天体,不属于的天体系统是( )
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.可观测宇宙
【解析】3选B ,4选A。第3题,具体思路分析如下:
第4题,“天问三号”即将探测的天体为火星,属于太阳系、银河系及可观测宇宙,不属于地月系。
具有云雾状外表的是星云 A错误
“天问三号”即将探测的天体为火星,火星属于行星,不发光,沿近圆形轨道运动 B正确
由炽热气体组成的一般是恒星 C错误
火星的体积和质量较小 D错误
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(2025·河北联考)如图为某年某日太阳、火星与地球的相对位置示意图(图中箭头表示行星公转方向)。据此完成5、6题。
5.由图可知,火星与地球公转的共同特征是( )
①近圆性 ②共面性
③同向性 ④匀速性
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
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6.图中包含的天体系统层级有( )
A.一级 B.二级
C.三级 D.四级
【解析】5选C,6选B。第5题,火星与地球围绕太阳运动的轨迹接近正圆,具有近圆性的公转特点,①正确;图中箭头指示了火星与地球的公转运动方向,两者都是自西向东运动,体现了同向性,③正确;但无法判断其共面性,②错误;太阳系中的成员的公转速度是有变化的,④错误。第6题,地球和月球组成地月系,地球与太阳和火星同属于太阳系,图示包含二级天体系统。
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2024年是“中国天眼”(FAST)在平塘大窝凼建成八周年,我国科研人员利用该设备可探测到达目前人类可知的宇宙边缘,至今已取得了多项成果并发表于《自然》等国际杂志。据此完成7、8题。
7.该望远镜可探测到的最高级别天体系统为( )
A.太阳系 B.银河系
C.河外星系 D.可观测宇宙
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8.假若FAST接收到来自某星球的地外文明,那么这颗星球应具备存在生命的条件为( )
①有适合生物呼吸的大气
②有固体表面
③有昼夜更替现象
④距恒星较近,表面温度较高
⑤有液态水
A.①③ B.②④
C.④⑤ D.①⑤
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【解析】7选D,8选D。第7题,结合材料可知,我国科研人员利用该设备可探测到达目前人类可知的宇宙边缘,即可观测宇宙。可观测宇宙是最高级别的天体系统。第8题,根据所学知识可知,存在生命的条件需要有适合生命生存的液态水、有适宜的温度、有适合生物呼吸的大气、拥有安全稳定的宇宙环境,①⑤正确;有固体表面不是存在生命的条件,液体(如水体)也可以存在生命,②错误;有昼夜更替现象不是存在生命的条件,③错误;应距恒星距离适中,表面温度适宜,距恒星较近,温度过高不利于生命存在,④错误。
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国家重大科技基础设施——高海拔宇宙射线观测站“拉索”位于四川省稻城县平均海拔4 410米的海子山。2023年11月16日,该观测站正式发布迄今最亮的伽马射线暴的精确能谱。该伽马射线暴产生于一颗比太阳重20多倍的大质量天体的塌缩爆炸。完成9、10题。
9.“拉索”选址在海子山的主要原因是( )
A.白昼长,可观测时间长
B.人烟稀少,观测受干扰少
C.晴天多,宇宙活动频繁
D.海拔较高,距离太空较近
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10.“拉索”此次观测到的伽马射线暴( )
A.主要由氮原子核和氧原子核组成
B.会影响无线电短波通信
C.与极地大气碰撞,产生大量极光
D.使得南方出现洪涝灾害
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【解析】9选B ,10选B。第9题,具体思路分析如下:
第10题,伽马射线暴是一种高能电磁波,来源于恒星内部的核反应,由γ粒子组成,不由氮原子核和氧原子核组成,A错误;电磁波会干扰地球电离层,会影响无线电短波通信,B正确;由于其他恒星距离地球非常远,到达地球的粒子非常少,形成的极光较少,对气候影响也小,C、D错误。
宇宙线观测与白昼时长无关 A错误
海子山地区海拔高,人口稀少,人类活动较少,对天文观测的干扰也较少 B正确
宇宙活动有其本身的规律,其活动的频率与观测点天气无关 C错误
空间距离过于遥远,海子山的海拔可以忽略 D错误
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【知识拓展】天文台选址
天文台应建在地势较高的地方,要求晴夜多,水汽含量少,且大气宁静度高。所以,天文观测台大多会建在山上,因为山上云量小、温度低,空气稀薄、清新,能最大程度地避免烟雾、尘埃等对观测效果的影响,满足观测需求。
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2013年,美国《国家科学院学报》刊文说,研究发现,银河系中,在大小、地质等方面类似于地球的星体可能达到88亿个;104颗与其恒星距离适中,表面温度适宜,水可以以液态形式存在,堪称身处“宜居带”。读图完成11、12题。
11.身处“宜居带”的条件有( )
①大小类似地球 ②地质类似地球
③与恒星距离适中 ④存在液态水
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
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12.地球上有生物生存所必需的温度条件,是因为( )
A.地球的质量适中 B.地球的体积适宜
C.日地距离适中 D.地球的卫星数目适量
【解析】11选C ,12选C。第11题,地球上存在生命的条件有日地距离适中,所以温度适中。质量体积适中,可以吸引住周围大气。存在液态水,所以其他星球要是适合生物生存,也应该具备这些条件,即与恒星距离适中,有适宜的温度,有液态水,③④正确;天体的大小和地质情况不是存在生命的必要条件,①②错误。第12题,地球的质量适中和体积适宜影响的是地球的大气条件,A、B错误;日地距离适中,接受的太阳辐射量较为适宜,使地球有适合生命生存的温度条件,C正确;地球的卫星数目不是地球存在生命的必要条件,也与地球温度无关,D错误。
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据英国《每日邮报》报道,天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星,距地球仅40光年(银河系的主体直径约10万光年)。它是一个热气腾腾的“水世界”,体积是地球的6倍。据推测,这个“水世界”同样拥有大气层,且75%的表面区域被水覆盖,但由于温度太高,它无法支持地球型生命的存在。完成13、14题。
13.“水世界”类地行星所在的天体系统属于( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.河外星系
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14.它无法支持地球型生命存在的主要依据是( )
A.该行星上没有水 B.该行星距恒星太近
C.该行星温度太低 D.该行星不存在大气层
【解析】13选C ,14选B。第13题,材料“绕昏暗恒星运转的类地行星,距地球仅40光年(银河系的主体直径约10万光年)”表明这颗恒星不是太阳(太阳明亮),所在的天体系统不是太阳系,B错;距离地球仅40光年,没有超出银河系边界,因此“水世界”类地行星所在的天体系统是与太阳系并列的其他恒星系统,属于银河系,C对,A、D错。第14题,材料显示,“水世界”同样拥有大气层,且75%的表面区域被水覆盖,但由于温度太高,它无法支持地球型生命的存在,A、C、D错;该行星“由于温度太高,它无法支持地球型生命的存在”,而行星表面的温度由其距离恒星的距离决定,距离恒星近,温度高,B对。
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二、非选择题(共12分)
15.阅读图文材料,完成下列要求。(12分)
2023年10月,哈尔滨工业大学科研团队提出了熔岩洞穴月球基地方案(如下图):在月球表面的熔岩洞穴内建造月球基地,利用月球的自然地形和地质作为防护,降低了月球基地的建设难度和风险,也增加了月球基地的安全性和舒适性。
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(1)简述人类在月球表面生存的不利自然条件。(6分)
答案:(1)没有大气层,缺少氧气(氧气不足);昼夜温差极大;宇宙辐射强(对人体伤害大);没有液态水。(每点2分,任答3点得6分)
【解析】第(1)题,月球体积质量小,表面没有大气层,缺少氧气;没有大气层,白天对太阳辐射没有削弱,温度高,夜晚对地面没有保温作用,温度低,昼夜温差极大;没有大气层的保护,宇宙射线畅通无阻;月球表面没有液态水。
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(2)分析与月球表面相比,在熔岩洞穴内建设月球基地的优势。(6分)
答案: (2)月球基地建在熔岩洞穴内能有效削弱宇宙辐射;(2分)熔岩洞穴作为天然的“防空洞”,能很好地抵挡太空微陨石的撞击;(2分)熔岩洞穴具有天然的保温作用,有利于降低昼夜温差。(2分)
【解析】第(2)题,熔岩洞穴有地形的保护,削弱了宇宙辐射;能抵挡太空微陨石撞击;熔岩洞穴白天太阳辐射比月球表面少,温度相对低,夜晚保温作用好,温度相对高,有利于降低昼夜温差。
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