1.1地球的宇宙环境 课时作业

第一章　宇宙中的地球 第一节　地球的宇宙环境
必备知识基础练 进阶训练第一层
　
小行星探索项目“星际猎手”，是一个与美国航空航天局合作的公民科学项目，旨在帮助年轻人发现和熟悉宇宙。巴西某8岁女童参与该项目，截至2021年10月10日，该女童已经发现了18颗小行星，将正式刷新世界上最年轻发现小行星的纪录。据此完成1～3题。
1．在熟悉宇宙的过程中，下列关于天体的识别正确的是(　　)
A.星云、陨石
B.成功升空的航天飞机
C.北极星、彗星
D.待发射的人造卫星
2．“18颗小行星”所属的天体系统有(　　)
A.银河系、太阳系
B.地月系、太阳系、河外星系
C.太阳系、河外星系
D.银河系、地月系、总星系
3．“18颗小行星”的“左邻右舍”分别是下列行星中的(　　)
A.地球、火星 B．火星、木星
C.木星、土星 D．水星、金星
月球围绕地球公转，地球围绕太阳公转，太阳系是我们的家园。读太阳系局部示意图，完成4～5题。
4．图示天体系统的层次共有(　　)
A.一个 B．二个　
C.三个 D．四个
5．M是八颗行星中的(　　)
A.水星 B．金星
C.火星 D．木星
“机智”号(Ingenuity)是首架火星直升机(如图)，于2021年2月搭载“毅力”号火星车成功降落在火星表面，于4月19日于火星表面完成飞行。据此完成6～7题。
6．“机智”号火星直升机在火星上首飞成功说明(　　)
A.火星上有智慧生命
B.火星表面覆盖着大气层
C.火星到太阳的距离适中
D.火星和地球环境基本一致
7．火星上没有适合人类生存的大气、液态水等。若在火星上生存，需要改造的环境条件包括(　　)
①改造大气环境使之具有适宜的温度和氧气
②改造水环境使其存在液态水　③改造岩石圈使其能提供足够的建筑材料　④改造土壤环境并形成能产生食物的生态系统
A.①②③ B．②③④
C.①②④ D．①③④
8．阅读图文材料，完成下列要求。
2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射成功，约582秒后，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将3名航天员送入太空。6时56分，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，3名航天员将在天和核心舱工作6个月。下图为太阳系八颗行星轨道示意图。
(1)图中表示地球公转轨道的是________，天和空间站的运动轨道属于________(填“行星”或“卫星”)轨道。
(2)简述图示反映出的八颗行星运转轨道特征。
(3)与其他行星相比，简析地球上有利于生命存在的自身条件。
关键能力综合练 进阶训练第二层
　
“天问一号”携“祝融号”火星车于北京时间2021年5月15日7时18分成功登陆火星，5月19日传回第一张登陆火星照片。下图为“火星车导航地形相机拍摄的照片”。据此完成1～2题。
1．若同一颗小行星以相同姿态分别撞向火星与地球形成甲、乙两陨石坑，则(　　)
A.甲＞乙，火星的引力大
B.甲＜乙，火星表土坚硬
C.甲＜乙，火星距小行星带近
D.甲＞乙，火星上大气密度小
2．与“嫦娥四号”从月球向地球传输首张照片相比，“祝融号”从火星传输照片用时较长的主要原因是(　　)
A.火地距离远 B．受太阳活动影响大
C.火星自转慢 D．火星上风沙天气多
人们通常把航天器环绕地球、脱离地球引力和飞出太阳系所需要的最小发射速度，分别称为第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度。下图为三大宇宙速度示意图。据此完成3～4题。
3．发射速度处于第二、三宇宙速度之间的航天器，其正常运行时属于(　　)
A.地球的一部分 B．地月系
C.太阳系 D．河外星系
4．从地球向月球发射探月航天器时，航天器的发射速度应(　　)
A.小于第一宇宙速度
B.大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度
C.大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度
D.大于第三宇宙速度
宜居带是指某恒星周围一定距离的范围，它是人们基于地球的生命保障条件来划定的。2021年，科学家在恒星格利泽486的宜居带上发现了一颗岩石行星，该行星距地球约26光年，被命名为格利泽486b。下图为“不同级别的天体系统示意图”。读图，完成5～7题。
5．恒星格利泽486处于(　　)
A.地月系 B．太阳系
C.银河系 D．河外星系
6．科学家在划定格利泽486星系的宜居带时，主要是根据该星系中(　　)
A.母恒星释放能量的强弱
B.母恒星运动速度的快慢
C.岩石行星总数量的多少
D.岩石行星距恒星的远近
7．据探测，行星格利泽486b的表面温度约为430 ℃，则其(　　)
A.不可能存在生命 B．不适宜人类居住
C.不利于岩石凝固 D．不具有漂浮大气
“凌日法”是利用行星对恒星光源的遮挡来探测行星的一种方法。当某颗行星位于观测者所在天体与恒星之间时，该行星将遮挡一部分恒星光线，使恒星的光度出现周期性的下降现象。通过对恒星周期性光度变化的观测，我们就可以知道这颗行星的大小、公转周期等，甚至可以通过这些参数大致推算出行星的质量和组成。科学家试图利用数学模型和对太阳系的理解，想象系外行星宜居的条件。据此完成8～9题。
8．用“凌日法”来观测太阳系中的行星，在地球上能观测到的是(　　)
A.火星 B．木星
C.金星 D．土星
9．通过分析系外行星的大小和质量，可推测其宜居的条件是(　　)
A.适宜的表面温度
B.适合呼吸的大气成分
C.表面的大气质量
D.所处宇宙环境很安全
10．阅读图文材料，回答下列问题。
材料一：2021年5月15日，携带着“祝融号”火星车的“天问一号”探测器成功登陆火星表面。“祝融号”火星车上共携带了气象探测仪、导航与地形相机、多光谱相机、表面成分探测仪、磁场探测仪、次表层雷达等，其将在火星表面开展多项科学探测任务，进行火星勘测甚至取样分析，并传回了在火星上拍摄的第一批照片。下图为“祝融号”火星车。
材料二：地球、火星比较表
与太阳的 平均距离 (108 km) 主要大 气成分 自转 周期 质量 (地球 为1) 体积 (地球 为1) 表面平均 温度/℃ 赤道面与公转轨道面之间的交角
地球 1.496 N2、O2 23时56 分4秒 1 1 15 23°26′
火星 2.279 CO2 24时 37分 0.11 0.15 －23 23°59′
(1)根据所学知识和材料信息，判断下列属于天体的是________(填字母)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
A.成功发射入轨的“天问一号”探测器
B.登陆火星表面的“祝融号”火星车
C.位于发射场地的探测器组合体
D.搭载在着陆平台的“祝融号”火星车
(2)根据材料分析推测，“祝融号”的主要任务可能是探测火星哪些方面的内容？(至少写出3个)
(3)根据表格信息，推测火星上没有生命存在的原因。
第一节　地球的宇宙环境
必备知识基础练
1～3.答案：1.C　2.A　3.B
解析：第1题，星云、北极星、彗星位于外层空间，都是自然天体，陨石已经掉落在地球表面，位于地球大气层内，不是天体，A错误，C正确。成功升空的航天飞机，如果在地球大气层之内，就不是天体，B错误。待发射的人造卫星位于地球表面，不是天体，D错误。第2题，“18颗小行星”位于火星轨道和木星轨道之间的小行星带，属于太阳系、银河系和可观测宇宙，不属于地月系、河外星系。第3题，“18颗小行星”位于火星轨道和木星轨道之间的小行星带。
4～5.答案：4.B　5.B
解析：第4题，图中有太阳和围绕太阳运行的行星组成的太阳系，地球和月球组成的地月系，因此共有两个层次的天体系统。第5题，按照距离太阳由近及远的顺序，八颗行星的分布依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。结合图示可知，M是八颗行星中的金星。
6～7.答案：6.B　7.C
解析：第6题，“机智”号火星直升机在火星上飞行时依靠气体的推力，而与火星表面是否有生命、火星距离太阳的远近、火星与地球环境是否一致等因素无关，只能验证火星表面有大气层的存在。第7题，人类要想在火星上生存，必需温度适宜、有液态水、适宜生物呼吸的大气。就需要改造其大气环境使之具有适宜的温度和氧气，①对；改造水环境使其存在液态水，②对；改造土壤环境并形成能产生食物的生态系统，④对；改造火星岩石圈的难度太大，且岩石圈与生命存在关系甚微，③错。
8．答案：(1)丙　 卫星
(2)同向性、共面性、近圆性。
(3)地球的质量和体积适中，所以存在适宜呼吸的大气；地表温度适宜，所以存在液态水；日地距离适中，所以地表温度适宜。
解析：第(1)题，根据图示，图中丙是距离太阳第三近的大行星，是地球；天和空间站绕着行星地球公转，属于地球的卫星。第(2)题，图示八颗行星绕日公转都是自西向东，具有同向性；公转轨道平面几乎在同一平面，具有共面性；公转轨道是近似正圆的椭圆，具有近圆性。第(3)题，与其他行星相比，地球上存在生命主要从日地距离、地球的体积和质量、地球的自转和公转周期及地球上有液态水等角度分析。
关键能力综合练
1～2.答案：1.D　2.A
解析：第1题，同一颗小行星以相同姿态分别撞向火星与地球，由于小行星遇到地球或火星大气层时会导致小行星燃烧变小，但是由于火星上大气密度小，小行星燃烧掉的体积较少，因此火星上的陨石坑大于地球的陨石坑。第2题，“嫦娥四号”从月球向地球传输首张照片，“祝融号”从火星传输照片，二者都是传回地球，但是由于火星距离地球较远，因此所用的时间较长。
3～4.答案：3.C　4.B
解析：第3题，结合材料和所学知识分析，发射速度处于第二、三宇宙速度之间的航天器，可以脱离地球轨道，但不能飞出太阳系，即该航天器能够脱离地球和地月系，但仍属于太阳系。第4题，月球是地球的卫星，从地球向月球发射探月航天器首先需要大于第一宇宙速度，不再环绕地球运动，但又不能脱离地月系，因此发射速度还需要小于第二宇宙速度。
5～7.答案：5.C　6.A　7.B
解析：第5题，读“不同级别的天体系统示意图”，可知半径为137亿光年的天体系统是总星系或可见宇宙，直径为10万光年的天体系统是银河系，直径为150亿千米的天体系统是太阳系，月地距离为38.4万千米的天体系统是地月系。恒星格利泽486的一颗行星距地球约26光年，远大于太阳系直径，再加上我们知道银河系大约由2 000亿颗恒星组成，因此推断恒星格利泽486位于银河系中。第6题，由材料可知，首先，宜居带本身是具有一定宽度范围的环状；其次，宜居带与恒星之间存在一定的距离，这是宜居带位置划定的表现；第三，宜居带的位置划定，最重要的是适合人类生存，也就是必须满足地表温度维持在15 ℃左右。而宜居带获得的最根本能量，来源于恒星提供多少能量。因此母恒星释放能量的强弱从根本上决定了宜居带的位置划定。第7题，行星格利泽486b表面温度约430 ℃，相对于地球表面平均15 ℃来说，不适宜地球人类居住。
8～9.答案：8.C　9.C
解析：第8题，根据材料，当某颗行星位于观测者所在天体与恒星之间时，可采用“凌日法”来观测该行星。根据所学，人类所在的地球与太阳之间，只存在水星、金星两颗地内行星，因此这两颗行星可采用“凌日法”来观测。第9题，行星的大小和质量适中，会导致其引力大小适当，能够使大量气体聚集在行星周围，从而形成恰到好处的大气厚度，成为宜居的一个条件。
10．答案：(1)A　发射入轨的“天问一号”探测器是天体，其处于大气层之外的宇宙空间；搭载在着陆平台的“祝融号”火星车不能独立运转，所以不是天体；登陆火星表面的“祝融号”火星车和位于发射场地的探测器组合体则是在火星或地球表面大气层以内的物体，所以不是天体
(2)土壤，天气，地形地貌，磁场。
(3)大气成分以CO2为主，不适合生物呼吸；表面平均温度低(－23 ℃)，不适宜生物生存；没有液态水。
解析：第(1)题，判断是否属于天体需满足三个条件，“一看”空间位置：位于大气层之外，独立存在于宇宙空间。“二看”物质形态：宇宙间的物质，自然现象不属于天体。“三看”运转轨道：在一定的轨道上独自运转的是天体，依附于其他天体上运行的物质不属于天体。因此成功发射入轨道的“天问一号”探测器，满足上述条件，其处于大气层之外的宇宙空间，是天体。第(2)题，仔细读图可知，“祝融号”上面的次表层探测雷达可以探测火星表面(剖面)的土壤结构，火星气象测量仪可探测火星的天气，“祝融号”任务的科学目标是研究火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构等。第(3)题，温度、大气和水是生命存在的必备条件。火星离太阳的距离远于地球，表面平均温度低(－23 ℃)，不利于液态水的存在和生命过程的发生、发展；火星的质量和体积比地球小，引力比地球小，大气密度小于地球，且火星的大气成分以CO2为主，缺少O2，不适合生命生存。