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地球的宇宙环境
一、单选题
“生命宜居带”是指恒星周围适合生命存在的最佳区域。读图，完成下面小题。
1．在图示的“生命宜居带”中，可能出现生命的主要影响因素是（ ）
A．温度条件 B．恒星质量 C．行星体积 D．大气成分
2．如果太阳质量是现在的两倍，则出现生命的行星应该是（ ）
A．金星 B．地球 C．木星 D．水星
2022年7月24日，搭载中国空间站首个科学实验舱一问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场成功发射。该火箭在完成发射任务以后，残骸在太空中“飘荡”，7月31日火箭末级残骸再入大气层，但绝大部分器件不会降落到地面。据此完成下面小题。
3．问天实验舱（ ）
A．属于地月系 B．不属于太阳系 C．属于河外星系 D．不属于银河系
4．绝大部分火箭末级残骸不会降落到地面的主要原因是（ ）
A．采用了易降解材料 B．永远环绕地球运动
C．被大气层烧蚀销毁 D．距离地面过于遥远
电影《流浪地球》讲述太阳即将毁灭，人类面临绝境。因此人类将开启“流浪地球”计划，地球最终将泊入比邻星宜居轨道，成为比邻星的行星。下图示意地球泊入比邻星轨道。据此完成下面小题。
5．地球在流浪过程中依次经过的天体运行轨道是（ ）
A．水星、金星、火星、木星 B．金星、木星、火星、天王星
C．火星、木星、土星、天王星 D．木星、土星、海王星、天王星
6．关于地球泊入比邻星宜居轨道后的推测，可信的是（ ）
①地球与比邻星距离适中，能保持适宜的温度②地球表面有坚硬的岩石，能避免星际物质撞击
③比邻星性质较为稳定，能提供稳定的光照条件④宜居轨道能提供较为安全、稳定的宇宙环境
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
脉冲星是大质量恒星死亡后的残骸，能够周期性发射脉冲信号，这些信号曾一度被人们认为是外星人给我们发的“电报”。著名的蟹状星云脉冲星距地球约6500光年。下图示意天体系统的层次。据此完成下面小题。
7．蟹状星云脉冲星所属的天体系统是（ ）
A．甲、乙 B．乙、丙 C．乙、丁 D．丙、丁
8．科学家们致力于在宇宙中寻找地外生命，一般适合生命存在的条件是（ ）
①有固体表面
②有适合生物呼吸的大气
③有昼夜更替现象
④有液态水
⑤距恒星较近，表面温度较高
A．①③ B．①⑤ C．②④ D．④⑤
中秋赏月在我国有着悠久的传统，“日落而东升”、“明月皎皎挂南天”的美景曾倾倒了无数国人。2022年中秋节当天，国内的一些航空公司推出了“赏月航班”，届时飞机上的乘客可以透过舷窗欣赏到美丽的满月。下表是当天的部分航班资料。据此完成下面小题。
航班序号 出发地 起飞时间 目的地 终到时间
① 南昌 18:55 沈阳 22:20
② 长春 13:35 宁波 16:30
③ 重庆 19:45 上海 23:50
④ 杭州 20:05 兰州 23:20
9．要想拥有更好的赏月体验，航班及座位应选择（ ）
A．①航班，右侧靠窗 B．②航班，左侧靠窗
C．③航班，右侧靠窗 D．④航班，左侧靠窗
10．与地面相比，飞行中赏月（ ）
①视野更加开阔②月亮更加清澈③天气干扰更频繁④“月随人行”更显著
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
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。据此完成下面小题。
11．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
12．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
13．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
2020年7月23日，我国首颗火星探测器“天问一号”在海南文昌卫星发射中心成功发射，并于2021年2月24日成功进入环绕火星轨道，5月15日在火星表面着陆。完成下面小题。
14．“天问一号”进入环绕火星的轨道，表明它已经离开了（ ）
A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系
15．“天问一号”登陆火星后，最可能看到的现象是（ ）
A．千奇百怪的生物 B．干燥贫瘠的碎屑
C．浩瀚无垠的海洋 D．飘飘荡荡的云雾
北京时间2024年3月25日0时46分，“鹊桥二号”中继星顺利进入环月轨道飞行。该中继星将与登月探测器共同完成探月任务。下图示意中继星与地球、月球的轨道关系。据此完成下面小题。
16．“鹊桥二号”中继星服务的登月探测器主要探测月球的（ ）
A．背向地球面 B．正对地球面 C．月海的深处 D．环形山凹处
17．“鹊桥二号”中继星为登月探测器提供的“中继”功能是（ ）
A．发电充能 B．定位导航 C．链接通信 D．设备维修
因地球的自转运动，对于地球上观测点来说，月相的升落周期为12个小时，以新月为例，月相应是6：00升起，18：00落下，月相升落时间基本以月球绕地轨道位置间隔平分。下图为月相的周期变化示意图。据此，完成下面小题。
18．上峨眉月的月落时间大约是（ ）
A．9:00 B．12:00 C．21:00 D．24:00
19．下列观测月相及时间，说法可信的是（ ）
A．3时下峨眉月月落在东天空 B．黎明时可见上弦月月落
C．19时可看到下凸月正升起 D．24时可见满月挂天空
下列图左为我国某地天空观测到的“双星伴月”奇观，图右为太阳系部分示意图。据此完成下面小题。
20．图左观测的时间可能为（ ）
A．清晨 B．正午 C．黄昏 D．子夜
21．观测到图左奇观时，月球可能位于轨道上的位置及观测方位（ ）
A．1、西南 B．2、西南 C．3、东南 D．4、东南
二、综合题
22．为了解“地球的宇宙环境”，某校同学们进行自主学习探究活动。阅读相关资料，回答下列问题，帮助他们完成学习探究任务。
学习材料：太阳系模式图、太阳及八颗行星部分物理性质比较
活动一读图，认识地球在宇宙中的位置。
(1)地球是太阳系的八颗行星之一，与其他各行星一起围绕太阳公转，它们的轨道形状为 ，各行星公转方向 。
(2)按照各行星公转轨道距太阳由近及远的顺序，地球排在第 位，日地平均距离约1.5亿千米。与地球相邻的行星是 和 。
活动二参考表，制作太阳系实物模型模拟地球的宇宙环境。
太阳系成员 距日远近（地球=1） 体积（地球=1） 半径（地球=1）
太阳 0 130万 109
水星 0.39 0.06 0.38
金星 0.72 0.86 0.95
地球 1 1 1
火星 1.52 0.15 0.53
木星 5.20 1321.33 11.21
土星 9.58 763.59 9.45
天王星 19.20. 63.08 4.01
海王星 30.05 57.74 3.88
实物模型是根据相似性原理按比例制成的与实物相似的物体。
(3)同学们按同一比例缩小太阳及行星的大小和距离，制作太阳系实物模型。如果用一个直径约1.5米的大球代表太阳（太阳直径约140万千米），则适合代表地球的是 （在①②③④中选择一个序号填写），该模型适合摆放的场所是 （在ABCD中选择一个字母填写）。
①小玻璃球（直径约1.4厘米）②乒乓球（直径约4厘米）③实心球（直径约14厘米）④篮球（直径约25厘米）
A．课桌 B．教室 C．操场 D．空旷的野外
活动三在前面学习和制作模型的基础上，探寻地球上存在高级智慧生命的主要原因。
(4)通过制作实物模型，同学们进一步认识了地球的宇宙环境。地球是一颗普通的行星，但却是太阳系唯一存在高级智慧生命的行星，其主要原因有（ ）（双项选择题）。
A．地球与太阳的距离适中 B．地球有一颗天然卫星
C．地球所处宇宙环境稳定 D．地球是太阳系行星之一
活动四拓展学习
(5)请你再举出一个在地理学习中使用过的实物模型。
23．阅读图文材料，完成下列要求。
材料一2023年3月24日的傍晚，天空上演了月掩金星天象，中央电视台也进行了现场报道（左图）。这次月掩金星在非洲南部、印度洋、亚洲南部可以看到。我国南部地区可以在西方夜空看见月掩金星现象，当时金星的亮度在-3.9等，月相为蛾眉月。随着时间的推移，月亮慢慢遮住了金星，让明亮的长庚星消失在了月亮的“背后”。据悉，如果错过这次机会，在我国可能要等到2063年才有机会再次见到。右图为蛾眉月示意图。
材料二仔细观察蛾眉月，月亮除被太阳光照亮的月牙部分外，其余部分也不是全黑的，而是发着暗淡的光芒，好像月牙拥抱着微弱的“灰光”，而且“灰光”有时为淡蓝色，有时又为浅黄色。人们把这种现象叫做“新月抱旧月”。
(1)尝试在下图中，用相关图例画图表示“月掩金星”发生时日、地、月、金星四者的位置关系。
(2)科学家通过计算机数学建模的方式推算出了一个观点——如果错过这次机会，在我国可能要等到2063年才有机会再次见到。对于这一观点的推算，我们需要考虑的因素有哪些
(3)你能对材料二的现象做出合理的解释吗
24．读太阳系局部图，回答下列问题。
(1)图中A是 ，C是 带。按结构特征分类A行星属于 ，B行星属于 。
(2)图中D表示 星，此星的出现与流星现象在我国古代都被认为与吉凶祸福有关，其实它们都是普通的天体。
(3)八颗行星的公转方向具有 性，公转的轨道具有 性，这样使得它们在运行中能够各行其道，互不干扰，使地球处于一种比较稳定安全的环境之中，除此之外，地球上有生命物质存在的自身条件还有 ， ， 。
参考答案：
1．A 2．C
1．读图可知，生命宜居带与距恒星的距离和恒星的质量有关，太阳系中生命宜居带与轨道半径相关，即距日远近。距离主要影响行星的温度，所以在图示的“生命宜居带”中，可能出现生命的主要影响因素是温度条件，A正确，BCD错误，故选A。
2．读图可知，恒星质量越大，生命宜居带距恒星的距离越远。如果太阳质量是现在的两倍，出现生命的行星比现在的地球距离太阳更远，根据太阳系中八大行星的位置，木星会收到更多太阳辐射，C正确；水星、金星、地球距离较近，温度可能会太高，不利于生命的存在，ABD错误。故选C。
3．A 4．C
3．问天实验舱围绕地球运动，中心天体是地球，属于地月系、太阳系、银河系、可观测宇宙，但不属于河外星系，A正确，BCD错误。故选A。
4．火箭末级产生的绝大部分残骸都会在再入大气层时被高温烧毁，不会降落到地面，C正确；采用的材料一般不易降解，A错误；不会让它永远环绕地球运动，这样会产生很多太空垃圾，B错误；距离地面过于遥远不是不会降落到地面的原因，D错误。综上所述，排除ABD，故选C。
5．C 6．C
本组选择题以电影《流浪地球》为背景材料设置题目，主要考查学生对八大行星的位置及行星存在生命的条件等知识的掌握，考查学生的获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、基本技能的能力，考查学生的区综合思维等学科核心素养。
5．根据所学知识，太阳系八大行星距离太阳由近及远的顺序依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。地球流浪至比邻星需要远离太阳，自地球向外运行，要经过火星、木星、土星、天王星、海王星运行轨道，因此C项正确。水星、金星位于地球运行轨道内侧，不会经过，因此AB错误。地球向外运行要先经过的是天王星轨道，然后才是海王星轨道，因此D项错误。故选C。
6．由材料可知，地球最终将泊入比邻星宜居轨道，成为比邻星的行星，说明地球在比邻星的轨道具备生命存在的条件。地球与比邻星距离适中，能保持适宜的温度，有利于液态水的存在，因此①正确；地球表面有坚硬的岩石，但是星际物质运行速度较快，较大陨星与地球碰撞会对地球造成巨大破坏，威胁人类生存，此为不安全的宇宙环境，不适合生命存在，因此②错误；比邻星性质较为稳定，能提供稳定的光照条件。而稳定的光照条件是生命存在的外部条件之一，因此③正确；安全、稳定的宇宙环境，大小行星各行其道、互不干扰，利于生命存在，因此④正确。综上所述，C项正确，ABD错误。故选C。
7．D 8．C
7．由题意可知，该脉冲星距地球6500光年，而银河系的直径约为10万光年，故该脉冲星没有超出银河系，但已经超出太阳系范围，银河系属于总星系；图中甲是地月系，乙是太阳系，丙是银河系，丁是总星系，故该脉冲星所在的天体系统是丙、丁，D正确，ABC错误；故选D。
8．地球上存在生命的原因主要有适合生物呼吸的大气，有液态水，②④正确；有固体表面以及有昼夜交替现象，不一定存在生命，①③错误；距离恒星的距离要适当，太近温度过高，太远温度过低，都不适合生命的存在，⑤错误；C正确，ABD错误。故选C。
9．C 10．D
9．由于地球自转，日月星辰东升西落。依材料可知，农历八月十五中秋节，月亮随日落而东升，前半夜月亮位于东南天空。乘坐“赏月航班”要有最佳赏月体验，应该在前半夜，且月亮应位于视线侧前方。①、④航班月亮均位于侧后方；②航班为白天，月亮尚未升起；③航班自重庆到上海，右侧靠窗位置，在右前方可轻松观赏到东南方向的满月。综上所述，C正确，ABD错误，故选C。
10．飞机中赏月需透过舷窗，视野受限，①错误。飞机平稳飞行于平流层中，大气稳定天气干扰少，空气洁净度高，看到的月亮更加清澈，②正确，③错误。地月距离远，造成“月随人行”现象，但飞机飞行速度快，空中该现象更显著，④正确。故选D。
11．C 12．C 13．D
11．根据材料及所学可知，火星探测器属于人造天体，不是自然天体；火星是太阳系中八大行星中的一颗，因此探测器围绕火星运动，应该属于卫星的性质特点，不是小行星、彗星和行星，故C正确， ABD错误。故选C。
12．天体系统按级别由高到低可以分为，总星系、银河系（在银河系外，同银河系类似的星系，统称为河外星系）、太阳系、地月系。人类发射的探测器可以到达火星表面，火星属于太阳系，人类发射的探测器未发射时属于地月系，因此可以看出该探测器已经离开了地月系；但并没有出太阳系，更没有出银河系，本身就不在河外星系，故C正确，ABD错误。故选C。
13．与地球相比，火星距离太阳较远，表面平均温度低，D正确；火星大气稀薄干燥，保温性能差，昼夜温差大，A错误；火星属于类地行星，且体积、质量小于地球，B错误；地球是存在生命的行星，火星目前还没有发现生命的存在，C错误。故选D。
14．A 15．B
14．“天问一号”进入环绕火星的轨道，属于火星与其卫星构成的行星系天体系统，已经离开了地月系，A正确；但仍然属于太阳系和银河系，但不属于河外星系（所以也不存在“离开河外星系”的说法），BCD错误。故选A。
15．就目前而言，火星上尚未发现生物，A错。火星表面寥无生机，可能看到干燥贫瘠的碎屑，B正确。火星表面尚未发现大面积的液态水存在，不会看到浩瀚无垠的海洋和云雾现象，CD错。
16．A 17．C
16．登月探测器如果探测月球正对地球面，可直接与地球联系，无需要中断星服务，登月探测器如果探测月球北向地球面，由于月球的阻挡，探测器无法直接与地球联系，因此需要中继星服务中转信号，A符合题意，排除B；如果探测月球正对地球面的的月海深处、环形山凹处，也不需要中继星服务，排除CD。故选A。
17．中继星是一种特殊的通信卫星，它的作用是在月球背面和地球之间搭建一个“信号中转站”，将月球背面发射出来的信号通过“鹊桥”的天线收集起来后再发射给地球，C正确，ABD错误。
18．C 19．D
18．结合材料可知，月相的升落周期为12个小时，地球自西向东自转，月球自西向东绕地球公转，新月升起时间约是6：00，下午18：00落下，上峨眉月位于月球绕地轨道向东45°处，因此月相升起时间约是上午9：00时，月落时间约是晚上21时，C正确，排除ABD。故选C。
19．读图可知，下峨眉月约是3时从东天空升起，A错误；上弦月应是12时升起，24时月落，B错误；下凸月应是21：00升起，C错误；满月18：00升起，次日6：00月落，故24时可见满月，D正确。
20．A 21．D
20．观察图左的月相为蛾眉月，正午时太阳光太强，不能观察到“双星伴月”奇观，排除B。子夜时，蛾眉月已经落下（农历上半月蛾眉月）或还没有升起（农历下半月的蛾眉月），无法观察到，排除D。黄昏时，能够观察到农历上半月蛾眉月从西边天空缓缓落下，与图文不符，故C排除。清晨时，能够观察到农历下半月的蛾眉月从东边地平线上升起，A正确，BCD错误，故选A。
21．月球位于位置1时，月相为农历上半月的蛾眉月，此时无法观测到图左的双星伴月现象，A错误。月球位于位置2时，月相为农历上半月的盈凸月，此时无法观测到图左的双星伴月现象，且月相与图左的月相不同，B错误。月球位于位置3时，月相为农历下半月的亏凸月，此时月相与图左的月相不同，C错误。月球位于位置4时，月相为农历下半月的蛾眉月，此时在地球上的东方可以观测到该月相和金星、木星，D正确。综上所述，D正确，ABC错误，故选D。
22．(1) 椭圆形 相同
(2) 三 金星 火星
(3) ① D
(4)AC
(5)合理即可。例如：地球仪、地球圈层结构模型等
本题以太阳系模式图、太阳及八颗行星部分物理性质比较表为材料；涉及行星公转方向、八大行星位置、地球的形状、地球存在生命的原因等知识；考查学生对地球的宇宙环境知识的分析运用能力。
（1）地球是太阳系的八颗行星之一，与其他各行星一起围绕太阳公转，它们的轨道形状为不规则的椭圆形，各行星公转方向相同，都是自西向东。
（2）根据八大行星的排序，地球排在第三位，排在第一位的是水星，与地球相邻的两个行星是金星和火星。
（3）太阳的直径约为140万千米，则半径约为70万千米，用直径约1.5米的大球代表太阳，则使用的比例尺为1厘米代表9333千米，则地球的6371km的半径，12742km的直径大约缩小为1.37cm，与之接近的为小玻璃球，故本题正确答案为A；太阳系最外侧的行星为海王星，因此该模型的大小主要取决于海王星与太阳的距离。模型使用的比例尺为1cm代表9333千米，因此日地距离约为1.5亿千米，海王星与太阳距离约为1.5亿千米*30.05=45.075亿千米，等比例缩小后约为4830米，也就是说该模型的半径约为4830米，因此该模型应该放在空旷的野外，D正确。
（4）根据图片和表格，可以得出的地球生命存在的条件包括大小行星各行其道、互不干扰，地球处于安全的宇宙环境中；日地距离适中；地球的体积、质量适中，故AC正确。地球有一颗天然卫星、地球是太阳系行星之一都不是地球生命存在的条件，故排除BD，故选AC。
（5）地球仪、地球圈层结构模型等都是在地理学习中使用过的实物模型。
23．(1)如图所示：
(2)金星的公转速度；地球的公转速度；月球的公转速度；金星、地球、月球的公转方向；地球自转的速度和方向。
(3)不仅月亮能够反射太阳光照亮地球，而且地球也能反射太阳光照亮月面，灰光就是地球把太阳光反射到月面，再由月面反射回地面。
灰光的颜色的变化：当地球上辽阔的海洋部分面向月亮的时候，灰光是浅蓝色的；而当地球上大陆部分朝着月亮的时候，灰光就变成淡黄色的。
（1）根据材料可知，“月掩金星”发生时月亮慢慢遮住了金星，让明亮的长庚星消失在了月亮的“背后”，因此地、月、金星三者位于同一条直线上，且月球位于地球和金星之间；月掩金星现象出现在西方夜空，且月相为蛾眉月，因此月球位于新月月相和上弦月月相之间，即太阳和地球的连线与地球和月球的连线呈一锐角。如图所示：

（2）根据上题可知，“月掩金星”发生时日、地、月、金星四者的位置关系要恰好具备上题所属特点才能出现，而天体处于不断地运动之中，因此需要金星的公转速度、地球的公转速度、月球的公转速度、金星、地球、月球的公转方向、地球自转的速度和方向这些信息才能准确计算出下次出现的时间。
（3）材料二的现象主要有两个，①是除被太阳光照亮的月牙部分外，其余部分也不是全黑的，而是发着暗淡的光芒。原因是不仅月亮能够反射太阳光照亮地球，而且地球也能反射太阳光照亮月面，但是地球通过反射太阳光照到月球的光亮较暗，灰光就是地球把太阳光反射到月面，再由月面反射回地面的光。②是灰光的颜色会发生变化，有时为淡蓝色，有时又为浅黄色。原因是地球上有海陆之分，当地球上辽阔的海洋部分面向月亮的时候，灰光是浅蓝色的；而当地球上大陆部分朝着月亮的时候，灰光就变成淡黄色的。
24．(1) 火星 小行星 类地行星 巨行星
(2)哈雷彗
(3) 同向性 共面性和近圆性 适宜的温度 适合生命呼吸的大气 液态水
（1）图中显示，C处有许多小天体环绕太阳公转，应为小行星带。图中A行星轨道位于小行星带内侧，应为火星。A行星（火星）与地球结构特征相似，因此按结构特征分类A行星属于类地行星。图中显示，B行星轨道位于小行星带外侧，应为木星，木星体积和质量巨大，因此属于巨行星。
（2）图中显示，D天体沿扁长轨道环绕太阳公转，且临近太阳时，有长尾出现，因此D表示彗星，我们肉眼能清晰观察到的最著名的彗星是哈雷彗星。
（3）太阳系中八大行星的公转方向都是自西向东，具有同向性；八大行星公转的轨道几乎在同一平面上，因此具有共面性；各行星公转轨道的偏心率非常小，轨道近似正圆，因此具有近圆性。这样使得它们在运行中能够各行其道，互不干扰，使地球处于一种比较稳定安全的环境之中，除此之外，地球上有生命物质存在的条件还有自身条件：有适宜的温度、有适合生命物质呼吸的大气、有液态水的存在。

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