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第3講 地球的宇宙環(huán)境 考試內(nèi)容 必考要求 考查點(diǎn)撥 1.多層次的天體系統(tǒng) (1)主要的天體類型和特點(diǎn) (2)天體系統(tǒng)的級別和層次 (3)太陽系示意圖及地球在太陽系中的位置 a a c 常以選擇題出現(xiàn)：主要通過地理事件或太陽系結(jié)構(gòu)圖考查天體系統(tǒng)(特別是太陽系)層次，通過地理事件或統(tǒng)計數(shù)據(jù)考查太陽活動或影響，地球生命存在的原因 2.普通而特殊的行星——地球 地球上存在生命的條件及原因 b 考點(diǎn)一　多層次的天體系統(tǒng) 1．人類對宇宙的認(rèn)識 天文學(xué)家把人類已經(jīng)觀測到的有限宇宙叫作“可見宇宙”或“已知宇宙”，其半徑約為140億光年。 2．多層次的天體系統(tǒng) (1)天體：宇宙間的星云、恒星、行星、衛(wèi)星等各種物質(zhì)的通稱。 (2)天體系統(tǒng) ①天體系統(tǒng)的形成：萬有引力和天體的永恒運(yùn)動維系著天體之間的關(guān)系，組成了多層次的天體系統(tǒng)。 ②天體系統(tǒng)的層次 總星系 (3)銀河系及河外星系 ①銀河系的組成天體主要是恒星和星云兩類。 ②銀河系與河外星系是同級別的天體系統(tǒng)，所有的星系合在一起，構(gòu)成總星系。 (4)太陽系和地月系(太陽系示意圖) ①太陽系 a．組成：太陽，圍繞太陽運(yùn)行的行星、矮行星，以及小行星、彗星、流星體、衛(wèi)星和行星際物質(zhì)等。 b．八顆行星的位置：A水星，B金星，C地球，D火星，E木星，F(xiàn)土星，G天王星，H海王星。 ②地月系：由地球與其衛(wèi)星月球組成。 1．中國國家航天局計劃于2020年發(fā)射“嫦娥工程”第二階段的月球車——“嫦娥四號”。此臺月球車很可能在離地球較遠(yuǎn)的月球背面著陸。在繞月飛行時，“嫦娥四號”屬于(　　) A．自然天體 B．人造天體 C．流星體 D．地球衛(wèi)星 答案　B 解析　“嫦娥四號”成功飛抵深空，脫離地球大氣層，到達(dá)宇宙空間，就成為了天體。 2．(2016嘉興普通高校招生選考科目測試)柯伊伯帶是太陽系內(nèi)海王星軌道外的圓盤狀區(qū)域，布滿著大大小小的冰封物質(zhì)。有關(guān)柯伊伯帶的說法正確的是(　　) A．處地月系中 B．其冰封物質(zhì)屬于天體 C．有星云分布 D．位于天王星和海王星之間 答案　B 解析　由柯伊伯帶的定義可知B項(xiàng)正確。 3．(2016金華十校高三9月模擬)木星與火星(　　) A．都是地外行星 B．公轉(zhuǎn)軌道相同 C．距月球一樣遠(yuǎn) D．公轉(zhuǎn)方向相反 答案　A 解析　考查了八顆行星的運(yùn)動特征，同向性、近圓性和共面性。木星與火星都處于地球軌道的外側(cè)，八顆行星各行其道，火星位于小行星帶內(nèi)側(cè)，距離月球較近；木星位于小行星帶外側(cè)，距離月球較遠(yuǎn)。 4．(2016浙江選考模擬)某行星從地球與太陽之間經(jīng)過時，地球上的觀察者會看到有一個黑點(diǎn)從太陽圓面通過，這種現(xiàn)象稱為“凌日”。下圖數(shù)碼代表的行星中，能產(chǎn)生凌日的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案　A 解析　根據(jù)題意，“凌日”現(xiàn)象的出現(xiàn)需要滿足行星位于地球與太陽之間這個條件。讀圖可以判斷①為水星，②為地球，水星滿足以上條件，能產(chǎn)生“凌日”現(xiàn)象。 “我在仰望，月亮之上；有多少夢想，在自由地飛翔”。21世紀(jì)人類將進(jìn)入開發(fā)月球資源，探索太空的新時代，人類的美好愿望終將變成現(xiàn)實(shí)。據(jù)此回答5～6題。 5．月球的表面形態(tài)留給人類深刻印象。下列因素中，影響月表形態(tài)形成的主要因素是(　　) A．太陽的能量 B．地球的引力 C．隕石的撞擊 D．太陽風(fēng)侵襲 6．若科學(xué)家在未來的月球表面實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，其利用的月球表面特殊條件是(　　) ①弱重力?、诔邷亍、鄣洼椛洹、芨哒婵? A．①② B．③④ C．②③ D．①④ 答案　5.C　6.D 解析　第5題，月球表面密布的隕石坑是由隕石撞擊形成的。第6題，月球體積、質(zhì)量較小，重力弱，表層無大氣，高真空，有利于進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，故①④正確。月球表面無大氣，面向太陽一面溫度高，輻射強(qiáng)，背向太陽一面則相反，故②③錯。 考點(diǎn)二　普通而特殊的行星——地球 1．普通而特殊的行星——地球 (1)普通性：在太陽系行星中，就外觀和所處的位置而言，地球是一顆普通的行星。 (2)特殊性——目前所知道的唯一存在高級智慧生命的行星。 2．地球上存在生命物質(zhì)的條件 分析地球上生命存在的條件，要結(jié)合生命存在所必備的水、氣、熱條件，從地球的外部環(huán)境和自身環(huán)境兩方面綜合分析，具體如下： (2016浙江10月選考)科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)，距太陽4.2光年的比鄰星周圍有一顆潛在的宜居行星。宜居行星與比鄰星相距約700萬千米，比鄰星比太陽暗1 000倍。完成第1題。 1．判斷該行星宜居的主要依據(jù)是(　　) A．具有與地球相近的溫度 B．具有地月系一樣的天體系統(tǒng) C．距比鄰星接近日地距離 D．獲得與地球上相似的可見光 答案　A 解析　宜居環(huán)境包括適宜的溫度、液態(tài)水、適宜呼吸的大氣。宜居行星距離比鄰星約700萬千米，遠(yuǎn)小于日地距離的1.5億千米，因?yàn)楸揉徯橇炼缺忍柊? 000倍，而該宜居行星與比鄰星的距離遠(yuǎn)小于日地距離，所以該宜居行星得到的光熱應(yīng)與地球相仿，這也是該星球宜居的原因。地球上有無生命存在與地月系沒有直接因果關(guān)系。 (2016衢州二中4月選考模擬)北京時間2015年9月28日美國國家航空航天局(NASA)宣布在火星表面發(fā)現(xiàn)了有液態(tài)水活動的“強(qiáng)有力”證據(jù)即在火星表面發(fā)現(xiàn)了“奇特溝壑”。一個由美國和法國研究員組成的團(tuán)隊(duì)在《自然地球科學(xué)》期刊發(fā)表報告稱，在火星表面發(fā)現(xiàn)的“奇特溝壑”很可能是高濃度咸水流經(jīng)所產(chǎn)生的痕跡，而這項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)意味著火星表面很可能有液態(tài)水活動。據(jù)此完成2～4題。 2．火星表面的液態(tài)水最可能來自(　　) A．高山冰川融水 B．大氣降水 C．季節(jié)性積雪融水 D．地下水 3．火星表面液態(tài)水的發(fā)現(xiàn)說明了(　　) A．人類已經(jīng)具備移居火星的條件 B．火星大氣中一定有氧氣的存在 C．火星有可能存在生命體 D．火星表面水循環(huán)活躍 4．人類首選火星作為探索生命起源和進(jìn)化的行星，是因?yàn)?　　) ①火星和地球上都有四季變化，且四季的長度一樣　②火星、地球自轉(zhuǎn)周期都比較適中?、刍鹦?、地球與太陽的距離都比較適中?、芑鹦莾蓸O附近與地球相似，都有極晝、極夜現(xiàn)象 A．②③ B．①② C．①③ D．③④ 答案　2.D　3.C　4.A 解析　第2題，材料信息顯示火星表面的液態(tài)水可能是“高濃度咸水”，只有地下水才可能是高濃度咸水。第3題，水是生命存在的主要條件之一，液態(tài)水的存在，說明火星表面可能有生命體存在；目前受各方面因素的制約，人類還不能移民火星；水是生命存在的條件之一，不能以此判斷火星大氣中一定有氧氣存在；火星表面僅僅是存在“高濃度咸水流經(jīng)所產(chǎn)生的痕跡”，因此可推測火星表面水循環(huán)不活躍。第4題，人類首選火星作為探索生命起源和進(jìn)化的行星，是因?yàn)榛鹦?、地球自轉(zhuǎn)周期的長度都比較適中，火星、地球與太陽的距離都比較適中。 5．閱讀材料，完成下列各題。 材料　與其他行星相比，地球的自然條件是非常優(yōu)越的。與太陽的距離適中、自轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)周期適當(dāng)，使得全球能夠接受適量的太陽光熱。整個地球表面的平均溫度約為15℃，適于萬物生長，而且能夠使水在大范圍內(nèi)保持液態(tài)，形成水圈。而水星和金星距太陽過近，接受的太陽輻射能量分別為地球的6.7倍和1.9倍，表面溫度分別達(dá)到480℃和350℃；木星、土星距太陽又過遠(yuǎn)，所獲得的太陽輻射能量僅為地球的4%和1%，表面溫度分別是－150℃和－180℃；更遠(yuǎn)的兩顆行星的表面溫度則都在－200℃以下，環(huán)境條件十分嚴(yán)酷。 (1)為什么水星和金星表面溫度很高，而天王星、海王星表面溫度很低？溫度過高或過低對生命形成和發(fā)展有什么影響？ (2)由材料可知，地球在太陽系中獨(dú)特的優(yōu)越條件是 。 (3)如果地球自轉(zhuǎn)周期或公轉(zhuǎn)周期過長，對生命活動會產(chǎn)生什么影響？ 答案　(1)主要與它們同太陽的距離有關(guān)?！∷?、金星距太陽近，接受太陽輻射多，所以溫度高；天王星、海王星距太陽遠(yuǎn)，接受太陽輻射少，所以溫度低。溫度過高或過低，都不利于生命的形成和發(fā)展。如果溫度過高，則由于熱擾動太強(qiáng)，原子根本不能結(jié)合在一起，也就不能形成分子，更不用說復(fù)雜的生命物質(zhì)了；如果溫度過低，分子將牢牢地聚集在一起，只能以固態(tài)和晶體存在，生物也就無法生存。 (2)具有適宜的溫度。 (3)自轉(zhuǎn)或公轉(zhuǎn)周期過長，則白天或夏天升溫過高，夜晚或冬天降溫過低，無論溫度過高或過低，都不利于生命活動的形成和發(fā)展。 解析　第(1)題，行星表面溫度的高低與接受太陽輻射的多少有關(guān)，接受太陽輻射的多少又與距離太陽的遠(yuǎn)近有關(guān)。溫度過高或過低都不利于生命的形成與發(fā)展。第(2)題，與其他七顆行星相比，地球體積和質(zhì)量適中，距日遠(yuǎn)近適中，自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期適中，使得溫度適宜，這成為地球在太陽系中獨(dú)特的優(yōu)越條件。第(3)題，如果地球自轉(zhuǎn)或公轉(zhuǎn)周期過長，會造成地表局部溫度過高或過低，受熱不均勻，不利于生命的形成與發(fā)展。 課時訓(xùn)練 (2016臺州選考質(zhì)量評估)2016年9月，我國在貴州邊遠(yuǎn)山區(qū)建成世界最大的射電望遠(yuǎn)鏡“FAST”，它能收集微弱的宇宙無線電信號，同時把我國空間測控能力由月球同步軌道延伸到太陽系外緣。據(jù)此完成1～2題。 1．射電望遠(yuǎn)鏡“FAST”的建成，標(biāo)志著我國空間測控能力將提升到覆蓋(　　) A．總星系 B．銀河系 C．河外星系 D．太陽系 2．選擇在貴州邊遠(yuǎn)閉塞的山區(qū)建射電望遠(yuǎn)鏡，主要是因?yàn)楫?dāng)?shù)?　　) A．太陽輻射影響小 B．太陽活動干擾小 C．天氣變化影響小 D．電磁環(huán)境比較好 答案　1.D　2.D 解析　第1題，由材料“把我國空間測控能力由月球同步軌道延伸到太陽系外緣”可知，答案選D。第2題，貴州邊遠(yuǎn)山區(qū)，離城鎮(zhèn)遠(yuǎn)，人煙稀少，無線電信號干擾少，即山區(qū)可以屏蔽人為無線電信號的干擾，電磁環(huán)境比較好。 北京時間2013年12月2日1時30分，“嫦娥三號”月球探測器發(fā)射升空，于12月14日21時11分成功實(shí)現(xiàn)月面軟著陸。讀“地球、月球繞日運(yùn)行示意圖”，完成3～4題。 3．圖中包括的天體系統(tǒng)有(　　) A．一級 B．二級 C．三級 D．四級 4．“嫦娥三號”月球探測器所處的天體系統(tǒng)中，級別最低的是(　　) A．銀河系 B．河外星系 C．太陽系 D．地月系 答案　3.B　4.D 解析　第3題，讀圖可知，圖中包括太陽系和地月系兩級天體系統(tǒng)。第4題，“嫦娥三號”為月球探測器，在其所處的天體系統(tǒng)中，級別最低的是地月系。 當(dāng)前各國新一輪空間競賽正向深空拓展，被稱為“袖珍地球”的火星正成為新一輪空間競爭的焦點(diǎn)。由于各國在空間探測中一般遵循“誰先占有，誰先開發(fā)，誰先受益”的原則，多位專家預(yù)言，在未來幾個世紀(jì)內(nèi)，各個發(fā)達(dá)國家將在火星開發(fā)中掀起一場新的“圈地運(yùn)動”。分析下表，回答5～6題。 行星 質(zhì)量(地球?yàn)?) 體積(地球?yàn)?) 平均密度(g/cm2) 公轉(zhuǎn) 自轉(zhuǎn)周期 四季更替 地球 1.00 1.00 5.52 1a 23 h 56 m 有 火星 0.11 0.15 3.96 1.9a 23 h 37 m 有 5.下列條件中火星和地球最接近的是(　　) A．重力加速度 B．公轉(zhuǎn)周期長短 C．晝夜交替周期 D．表面溫度 6．人類深空探測對火星“情有獨(dú)鐘”的原因是(　　) A．有生命存在 B．是距地球最近的行星 C．有晝夜交替 D．是八顆行星中自然環(huán)境與地球最相近的行星 答案　5.C　6.D 解析　第5題，直接根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知。地球與火星的自轉(zhuǎn)周期接近，說明兩者的晝夜交替周期最接近。第6題，地球是目前宇宙中有生命存在的唯一天體，而從表格數(shù)目反映火星與地球的日地距離、平均密度、公轉(zhuǎn)周期、自轉(zhuǎn)周期等都較為相似。 7．(2016杭州實(shí)驗(yàn)中學(xué)質(zhì)檢)如果把太陽系中地球和水星的位置互換一下，則(　　) A．地球上將會被水淹沒，人類無法在地球上生存下去 B．地表溫度太高，原子無法結(jié)合起來形成生物大分子，也就不會有生命物質(zhì) C．地球上將不會有大氣 D．地球上將只有固態(tài)和晶體物質(zhì) 答案　B 解析　地球和水星的位置互換，會對地球地表溫度有較大的影響。 8．月球和地球距太陽的距離差別不大，但表面環(huán)境迥然不同。其主要原因是二者的(　　) A．質(zhì)量差異 B．形狀差異 C．自轉(zhuǎn)差異 D．公轉(zhuǎn)差異 答案　A 解析　地球表面環(huán)境迥然不同于月球，主要表現(xiàn)為地球上有生命，地球上有生命首要原因就是其體積和質(zhì)量適中。 (2016金麗衢十二校聯(lián)考選考)英仙座流星雨是最有名的流星雨之一，因?yàn)樗坏珨?shù)量多，而且每年固定在7月17日到8月24日這段時間出現(xiàn)，是最活躍、最常被觀測到的流星雨之一。據(jù)此完成第9題。 9．英仙座流星雨源于(　　) A．英仙座的恒星 B．英仙座的小行星 C．太陽系的彗星 D．太陽系的星際塵埃 答案　C 解析　彗星是流星雨的母體，流星群往往是由彗星分裂的碎片產(chǎn)生，因此，流星群的軌道常常與彗星的軌道相關(guān)，成群的流星就形成了流星雨。當(dāng)我們看到流星雨是是地球剛好穿過彗星的軌道(有碎片)，然后以那個星座的輻射點(diǎn)的名字命名，因此，本題正確選項(xiàng)為C。 (2016金華月考)美國“新視野”號探測器于北京時間2015年7月14日19時49分，近距離飛過冥王星，成為首個探測這顆遙遠(yuǎn)天體的人類探測器，冥王星首張高清照也隨之發(fā)布。讀圖，回答10～11題。 10．下列關(guān)于圖文材料的相關(guān)敘述，正確的是(　　) A．“新視野”號探測器現(xiàn)已飛離太陽系 B．冥王星是八顆行星之一 C．圖中包含兩級天體系統(tǒng) D．冥王星與太陽系其他行星繞日公轉(zhuǎn)特征完全相同 11．除了地球外，冥王星和太陽系其他行星不可能存在生命的原因是(　　) A．沒有晝夜現(xiàn)象 B．難以獲取太陽輻射 C．缺少衛(wèi)星的環(huán)繞 D．缺少液態(tài)水和適宜生物呼吸的大氣 答案　10.C　11.D 解析　第10題，“新視野”號探測器現(xiàn)仍在太陽系內(nèi)。冥王星是矮行星，不屬于八顆行星。圖中包含了行星和恒星兩級天體系統(tǒng)。冥王星與太陽系其他行星繞日公轉(zhuǎn)特征具有一定的相似性，但不完全相同。第11題，行星存在生命要具備三個基本條件：液態(tài)水、適宜生物呼吸的大氣和適宜的溫度。除了地球外，冥王星和太陽系其他行星不可能存在生命的原因是缺少液態(tài)水、適宜生物呼吸的大氣和適宜的溫度。 12．讀“太陽系示意圖”，完成下列問題。 (1)八顆行星中，B表示 ，D表示 。按結(jié)構(gòu)特征，它們都屬于 行星。 (2)按運(yùn)動特征，八顆行星繞日公轉(zhuǎn)具有同向性，即都是自 向 ，呈 時針方向運(yùn)動。另外，還具有 性和 性。 (3)若地球在H行星的軌道上運(yùn)行，則會發(fā)生的現(xiàn)象是(　　) A．變?yōu)楹涞摹氨颉? B．變?yōu)闊霟岬摹盎鹎颉? C．大氣層將會消失 D．體積將會變小 (4)地球上存在生命物質(zhì)與其所處的宇宙環(huán)境關(guān)系密切，此圖所反映的有利宇宙環(huán)境是 。 (5)地球上存在生命物質(zhì)的幾個自身?xiàng)l件中，此圖反映出來的是 。 答案　(1)金星　火星　類地 (2)西　東　逆　近圓　共面 (3)A (4)大小行星各行其道，互不干擾，使地球處于相對安全的宇宙環(huán)境中 (5)日地距離適中，有適合生物生存的溫度條件 解析　第(1)(2)題，八顆行星按結(jié)構(gòu)特征分為類地行星、巨行星和遠(yuǎn)日行星；運(yùn)動特征有同向性、共面性和近圓性。第(3)題，地球上的能量來自太陽輻射，如果地球在H行星軌道上運(yùn)行，因距離太陽太遙遠(yuǎn)，地球會變成“冰球”。第(4)(5)題，根據(jù)所學(xué)知識歸納總結(jié)。 13．根據(jù)以下材料，回答下列問題。 材料一　科學(xué)家利用各種辦法尋找“地外文明”，在人類發(fā)射的宇宙探測器上，攜帶了“人類信息圖”，介紹了人類與地球最基本的情況；還把各民族的經(jīng)典音樂放在太空中不斷播放，以引起其他天體上生物的共鳴；在地球上修建了大容量的電磁波接收裝置，用來捕獲來自“地外文明”的電磁波…… 材料二　設(shè)想在距離地球5.28光年的地方有一顆存在生命物質(zhì)的行星。有一天，地球上某太空信息接收站收到了該行星發(fā)來的求救信號：“親愛的外星朋友，你們好！我們是X星球上的居民，我們的星球?qū)⒂?0年后毀滅，因此我們打算移居外星球。貴星球可以接納我們嗎？” (1)如果宇宙探測器上要播放地球在宇宙中的位置，你認(rèn)為該如何說？ (2)有人看到材料二中的求救信號高興地說：“哈哈，銀河系中果真還有生命存在?！蹦阏J(rèn)為對嗎？為什么？(假設(shè)銀河系主體部分的直徑約10萬光年) (3)有人看到材料二中的信息后悲觀地說：“我們不用給X星球上的居民發(fā)信號了?！彼麨槭裁催@樣說？(提示：信號用電磁波傳遞，速度為光速) (4)若真有“地外文明”，那么該天體應(yīng)該具備什么條件？ 答案　(1)地球位于銀河系中的太陽系，是太陽系八顆行星中距離太陽由近及遠(yuǎn)的第三顆行星。 (2)對?！星球距離地球5.28光年，銀河系主體部分的直徑約為10萬光年。 (3)因?yàn)閄星球距離地球5.28光年，信息從該星球傳到地球已用了5年多的時間，當(dāng)?shù)厍蛏系男畔鞯皆撔乔驎r，時間已是10年以后了，那時該星球已經(jīng)毀滅。 (4)該天體應(yīng)具備的基本條件：充足的水分，恰到好處的大氣厚度和大氣成分，適宜的光照和溫度范圍等。 解析　第(1)題，地球的位置可從天體系統(tǒng)等級和在太陽系的具體位置來說明。第(2)(3)題，可以通過計算看一下信息傳遞需要的時間。第(4)題，若星球存在生命，它所具備的條件就和地球類似。可參照地球上具有生命存在的條件歸納。