第41课时宇宙中的地球
一.选择题(共10小题)
1.战国时期的甘德在其著作《岁足经》中提到,有一颗小赤星依附在木星近旁,这可能是人类最早关于木星卫星的记录。小赤星与木星组成的天体系统最类似于如图宇宙层次中的( )
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系
2.电影《流浪地球》中,地球停止了自转,如果这成为事实,下列现象会消失的是( )
A.有太阳光垂直照射地面
B.一天24小时的昼夜交替
C.地球有昼半球夜半球
D.地球围绕太阳进行公转
3.如图是2024年4月9日在墨西哥马萨特兰拍摄的日食照片,下列描述正确的是( )
A.日食现象每月都会发生
B.照片显示的是日偏食现象
C.当天,地球位于太阳和月球之间
D.据图可知,月球轮廓是圆的
4.我国首个巡天空间望远镜(CSST)定于2027年发射升空,将在探索宇宙形成与演化中发挥重要作用。下列有关宇宙的说法中,正确的是( )
A.现代科学已经确认宇宙的起源是大爆炸
B.离我们越远的星系,它的退行速度越慢
C.太阳最终将演变为黑洞
D.宇宙正在不断地膨胀,且没有边界
5.科学家利用墨子巡天望远镜观测到仙女星系,并测得仙女星系距地球超200万光年。如图为不同层次天体系统的示意图,则仙女星系所属的天体系统为( )
A.河外星系 B.银河系 C.太阳系 D.地月系
6.小科用图甲探究日食现象(P点表示小科在地球上的观察点,小球代表月球,大球代表太阳),当小球位于当前位置时可以观察到日食现象,下列说法正确的是( )
A.每月初一均可以看见日食现象
B.乙图中,日全食的先后顺序为:②③④①
C.若要模拟日全食小科需将小球向C方向移动
D.模拟月球公转运动时,小球的运动方向为B→A
7.小余利用如图所示气球做了关于星系运动特点的模拟实验,以下各实验步骤所描述的星系运动特点中,错误的是( )
A.在气球表面画上的这些小圆,是模拟宇宙中的星系
B.从乙处看,甲和丙都在远离,所以乙是宇宙的中心
C.给气球充气,使气球不断地胀大,是模拟宇宙的膨胀
D.观察气球胀大过程中各圆点间距离的变化感知星系运动
8.观察地球公转示意图,以下说法错误的是( )
A.四季变化与地轴倾斜有关
B.去北极考察的最佳时间,地球公转到图中的C位置
C.地球绕太阳公转一周,赤道被直射2次
D.太阳直射点向北移动的时段是DA和CD
9.如图是太阳直射点运动示意图,其中a、b、c分别表示三条纬线。据图分析可知( )
A.纬线a是南回归线
B.当直射点在①时,丽水的节气是夏至
C.当直射点在纬线a、b之间移动时,丽水昼夜平分
D.造成直射点在纬线a、c之间移动的主要原因是地球的自转
10.模拟实验是十分重要的科学方法,下列教材中模拟实验的叙述错误的是( )
A.图①实验模拟太阳直射点移动对昼夜长短变化的影响
B.图②实验模拟日食过程,其中大球表示地球
C.图③实验模拟宇宙膨胀过程中星系之间的距离变化
D.图④实验模拟远去的帆船船身比檐杆先消失
二.填空题(共8小题)
11.演示地球自转时,用手电筒模拟“太阳”,拨动地球仪,如图。
(1)在演示过程中,拨动地球仪,使其运动的方向是 。
(2)这一实验演示的是地球自转产生的 (选填“太阳高度变化”或“昼夜交替”)现象。
(3)A地正处于 (选填“清晨”或“黄昏”)。
12.正午太阳高度会随季节而变化,为了取得良好的吸热效果,太阳能热水器吸热面要始终与正午太阳光保持垂直,如图甲所示。
(1)当上虞所在地区正午太阳高度达到最大值时,北极圈及以北地区会出现 现象。
(2)图乙为小虞同学制作的太阳高度测量仪,通过观察屏幕是否出现亮斑就能确定太阳高度,他的依据是 (填光学现象)。
(3)图丙为上虞某地太阳能热水器的安装情况,为了取得最好的吸热效果,冬至日之后应将太阳能集热板与地面的夹角 (选填“调大”、“调小”或“不变”)。
13.飞檐是指屋檐的檐部向上翘起,是中国特有的建筑结构,兼顾室内光照和建筑美观。如图甲为飞檐景观,图乙反映飞檐的光照原理。
(1)从室内光照的角度考虑,“飞檐”设计的主要目的是 。
A.扩大夏季遮阳面积 B.缩小夏季遮阳面积 C.扩大冬季采光面积 D.缩小冬季采光面积
(2)对于飞檐在不同地区考虑室内采光取暖的不同设计,若屋顶高度不变,浙江的飞檐设计与北京飞檐相比,可以采取的调整方案是 。
14.2023年3月27日(农历癸卯年闰二月初六),前台湾地区领导人马英九率团赴大陆开展祭祖之行,促进了两岸民众的交流和互动,体现了两岸一家亲。
(1)3月27日这一天地球运行到图甲中的 (填序号)两位置之间。
(2)当天晚上如果天气晴朗,看到的月相接近图乙中的 (填序号)。
15.读图,回答下列问题:
(1)如图所示,此时北半球是 (选填“夏季”或“冬季”)。
(2)图中A、B、C、D四点中处在深夜的是 。
(3)下列选项中与本题“同一时刻四个地点所处白天、黑夜不同”成因一样的现象是 。
A.冬去春来,杭州的天气逐渐变暖
B.从冬至日至春分日,可观察到正午时分杭州的楼影长度变短
C.北极圈内会出现极昼现象
D.在杭州的凌晨观看正在巴西举行的世界杯足球赛
16.太阳是距离地球最近的一颗恒星,人类对他的探索始终在进行。
(1)据记载;公元前28年“三月以来,日出黄,有黑气大如钱,居日中央”。这里的黑气是指 ,这种现象发生在太阳的 层。
(2)“帕克“太阳探测器于2018年8月12日升空,正式开启人类历史上首次穿越日冕、“触摸“太阳的逐日之旅。如图乙所示,“帕克“太阳探测器发射后,不是直飞太阳而是驶向行星A,以便通过该行星的引力作用改变探测器的速度和轨道。
①图中行星A的名称是 。
②“帕克“太阳探测器可以对太阳进行全方位探测,从而更深入地了解太阳活动对人类的影响。请举一个对人类有影响的太阳活动: 。
17.太阳黑子的多少和大小,往往作为太阳活动强弱的标志。某研究人员以当地每年相同区域内的野生山菇为例,对太阳黑子与农作物的关系进行研究,数据处理结果如图所示。请回答下列问题:
(1)图甲表示每年的平均太阳黑子数的变化曲线,太阳黑子发生在 层,读图可以发现:太阳黑子数从最小值至最大值增加的速度,比从最大值至最小值减少的速度 ;(选填“快,慢,或不变”)
(2)图乙为当地的野生山菇产量的直方图,对照两图,可以发现随着太阳活动的加强,香菇产量总体呈现 趋势(选填“上升,下降或不变”)。
18.太阳、八大行星、矮行星、卫星等天体共同构成了太阳系。假定地球的质量和体积为1个单位,太阳系其他行星相对于地球的质量和体积的数值如表。
水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
质量 0.05 0.82 1 0.11 317.89 95.18 14.63 17.15
体积 0.056 0.856 1 0.15 1316 745 65.2 57.1
(1)由表可知太阳系的八大行星中,质量最大的行星是 。
(2)小金同学分析上表得出“太阳系中行星的质量越大,其体积越大”的观点,请列举一个不支持该观点的证据: 。
(3)如图是人类认识冥王星的历程,下列说法合理的是 。
A.国际天文学组织可以随意定义标准
B.科学家提出观点是基于探索发现和证据的
C.人类对宇宙的认知处于动态修正的过程
第41课时宇宙中的地球
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B D A A C B B B D
一.选择题(共10小题)
1.【分析】小赤星”是木星的卫星,它与木星的关系是卫星围绕行星运转;这与地球和月球的关系是同一级别的,都属于行星系;因此它们所代表的天体系统层次是相同的,即“地月系”这一层级。
【解答】解:小赤星是木星的卫星,与木星组成的天体系统,最类似于宇宙层次中的地月系,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.【分析】地球绕地轴不停转动,叫地球自转。地球自转的方向是自西向东,自转的周期是一天。地球自转产生的现象是昼夜交替、日月星辰东升西落和时间差异。地球公转的周期是一年,方向是自西向东,公转的中心是太阳。公转产生的现象有季节的变化、昼夜长短的变化、五带的产生、正午太阳高度的变化等。
【解答】解:若地球停止自转,一天24小时的昼夜交替现象会消失;地球有昼半球夜半球、地球围绕太阳进行公转、太阳光垂直照射地面不会消失,故B符合题意。
故选:B。
3.【分析】当月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在一条直线上,月球就会挡住太阳射向地球的光,在地球上处于影子中的人,只能看到太阳的一部分或全部看不到,于是就发生了日食。当地球运动到太阳和月球中间,如果三者正好处于一条直线上,地球就会挡住太阳射向月球的光,在地球上的人,只能看到月球的一部分或全部看不到,就发生了月食。
【解答】解:A、日食现象并不是每月都会出现,故A错误;
B、照片显示的是日环食,故B错误;
C、当天发生日食是因为月球在太阳和地球之间,故C错误;
D.日食现象可用光的直线传播来解释,轮廓是圆的,说明月球轮廓是圆的,故D正确。
故选:D。
4.【分析】现代科学已经确认宇宙的起源是大爆炸;距离越远的星系,退行速度越快 ;太阳是一颗中等质量的恒星,演化末期将经历红巨星阶段,最终演变为白矮星;现代宇宙学认为,宇宙可能是 无边但有限 的(如三维球面结构),也可能无限延伸。
【解答】解:A、现代科学中,热大爆炸理论是宇宙起源的主流模型,基于大量证据(如宇宙微波背景辐射),在科学界被广泛确认,符合题意。
B、根据哈勃﹣勒梅特定律,星系的退行速度与其距离成正比,即 距离越远的星系,退行速度越快 ,不符合题意。
C、太阳是一颗中等质量的恒星,演化末期将经历红巨星阶段,最终演变为白矮星,而不会形成黑洞;黑洞通常由质量极大的恒星坍缩形成,不符合题意。
D、宇宙确实在持续膨胀,且观测表明其膨胀速度还在加速;但“没有边界”这一说法目前尚无定论。现代宇宙学认为,宇宙可能是 无边但有限 的(如三维球面结构),也可能无限延伸,不符合题意。
故选:A。
5.【分析】仙女星系位于仙女座,距离地球约220万光年,拥有1兆颗恒星,并且直径是银河系的两倍,它正以每秒300公里的速度朝向银河系运动,在大约30亿年后,它将与银河系发生碰撞。仙女星系是一个棒旋星系,具有巨大的恒星形成区,其核心区域包含大量老年恒星,而外围则有许多年轻的、正在形成恒星的区域。仙女星系有一个超大质量黑洞位于其核心。
【解答】解:仙女星系距离地球超过200万光年,而银河系的直径约10万光年,说明它在银河系之外,是河外星系的典型代表,A正确,BCD错误。
故选:A。
6.【分析】当月球运行到地球和太阳之间,并且三个星球正好或接近排成一条直线时,由于光是直线传播的,月球就挡住了太阳光形成月影,从地球上月影所在区域看太阳,太阳全部或部分被月球遮挡,月球挡住了我们观察太阳的视线,就产生了日食现象。有时候我们会看到月面部分或全部变暗的现象,时间可长达一个多小时。这就是月食。由于地球大气对太阳光的折射,发生月食部分的月球并非全黑,而是呈暗弱的古铜色。
【解答】解:日食发生在农历初一(朔月),但月球公转轨道与地球公转轨道存在夹角,并非每月初一月球都能恰好遮挡太阳,因此不是每月初一都能看到日食,A错误。
日全食的过程是“初亏→食既→食甚→生光→复圆”,对应月面遮挡太阳的顺序应为“①(初亏,遮挡少)→②→③→④(复圆,遮挡减少)”,而非②③④①,B错误。
日全食需要月球完全遮挡太阳,当前小球(月球)在中间位置,向C方向移动(靠近P点),能更完全地遮挡太阳,符合日全食的模拟条件,C正确。
月球公转方向是自西向东(与地球自转方向一致),模拟时小球的运动方向应为A→B(而非B→A),D错误。
故选:C。
7.【分析】天体之间相互吸引和绕转形成天体系统,天体系统分为不同的级别和层次,最高一级是总星系,总星系包括银河系和河外星系;银河系包括太阳系和其它恒星系;太阳系包括太阳、地月系和其它行星系;地月系包括地球和月球。
【解答】解:用气球做关于星系运动特点的模拟实验,用画的这些小圆模拟宇亩中的星系,A正确,不符合题意。
在气球膨胀的模拟中,每个圆点看其他圆点都在远离,这说明宇宙没有一个固定的中心。认为乙是宇宙的中心是错误的,B错误,符合题意。
给气球充气,使气球不断地胀大,是模拟宇宙的膨胀,C正确,不符合题意。
各圆点间距离的变化,说明星系距离在变大,说明星系运动,D正确,不符合题意。
故选:B。
8.【分析】地球围绕地轴的转动是地球的自转,其产生的地理意义有:日月星辰的东升西落;不同经度的时间不同,即不同经度的地方时不同;昼夜更替;沿地表水平运动物体的偏转。地球围绕太阳的转动是地球的公转,其产生的地理意义有:正午太阳高度角的变化;四季的更替;昼夜长短的变化;五带的分布。二分二至日的判读遵循“左斜左冬,右斜右冬”的规律,根据图中地轴的倾斜方向,可以确定节气、日期和太阳直射点的移动方向。
【解答】解:由于地轴总是指向北极星附近,加上黄赤交角的存在,导致太阳直射点在南北回归线之间往返移动,从而形成四季,所以四季变化与地轴倾斜有关,A观点正确,不符合题意。
图中地轴向右倾斜,所以右侧的C是冬至日;根据公转分析可知,D是春分日,A是夏至日,B是秋分日。去北极考察的最佳时间是北半球的夏季,地球公转到图中的A位置,B选项叙述错误,但符合题意。
由于太阳直射点总是在南北回归线之间往返运动,所以地球绕太阳公转一周,赤道被直射2次,C选项叙述正确,不符合题意。
图中,C是冬至日,D是春分日,A是夏至日,DA段从春分日到夏至日,CD段从冬至日到春分日,太阳直射点都向北移动,D选项叙述正确,不符合题意。
故选:B。
9.【分析】当太阳光直射在南回归线上时,这一天称为冬至日,为12月22日前后,北半球昼短夜长,北极圈及其以内地区有极夜现象;当太阳光直射在北回归线上时,这一天称为夏至日,为6月22日前后,北半球昼长夜短,北极圈及其以内地区有极昼现象;当太阳光第一次直射在赤道上时,这一天称为春分日,为3月21日前后,全球昼夜平分;第二次直射在赤道上时为秋分日,为9月23日前后,全球昼夜平分。据图中信息解答。
【解答】解:读图可得,纬线a是北回归线;当直射点在①时,丽水的节气是夏至;当直射点在纬线a、b之间移动时,丽水昼长夜短;造成直射点在纬线a、c之间移动的主要原因是地球的公转。
故选:B。
10.【分析】模拟实验是一种科学研究方法,通过模拟真实情况或者特定条件下的实验环境来观察和研究某种现象或者验证某种理论。
【解答】解:读图①可知,随着太阳直射点的向北移动,导致北半球各地正午太阳逐渐增大,南半球各地正午太阳高度逐渐减小;随着太阳直射点的向北移动,北半球各地昼渐长夜渐短,北极圈以北出现极昼,南半球各地昼渐短夜渐长,南极圈以北出现极夜,A错误。
读图①可知,该图表模拟月食的过程,B错误。
实验气球胀大则各圆点间的距离越来越远,可以模拟星系运动的特点,C错误。
图④中铅笔沿篮球表面向右移动时铅笔头先消失,可以模拟地球是个球体,远去的帆船船身比檐杆先消失,D正确。
故选:D。
二.填空题(共5小题)
11.【分析】地球绕地轴不停转动,叫地球自转。地球自转的方向是自西向东,自转的周期是一天。地球自转产生的现象是昼夜交替、日月星辰东升西落和时间差异。据图中信息解答。
【解答】解:(1)图中所示的是地球的自转,在演示过程中,拨动地球仪,使其运动的方向是自西向东。
(2)这一实验演示的是地球自转产生的昼夜交替现象,其周期是一天。
(3)A地正处于黄昏,该地位于昏线上。
故答案为:(1)自西向东;(2)昼夜交替;(3)黄昏。
12.【分析】(1)夏至时,太阳直射北回归线,北回归线及其以北地区太阳高度角达到一年中的最大值,此时北极圈出现极昼现象;因此,当处于北半球的上虞所在地区正午太阳高度达到最大值时,北极圈及以北地区会出现极昼现象。
(2)光在同种均匀介质中沿直线传播的。
(3)上虞地区进入冬至日之后,太阳从南回归线向北移动,太阳光与地平线之间的夹角变大,据此分析。
【解答】解:(1)当上虞所在地区正午太阳高度达到最大值时表明该天为夏至,此时北极圈及以北地区会出现极昼现象。
(2)光在同种均匀介质中是沿直线传播的;只有阳光正对屏幕时,光才能透过直筒射到屏幕上,观察到屏幕上出现亮斑,所以他的依据是光的直线传播。
(3)上虞地区进入冬至日之后,太阳从南回归线向北移动,太阳光与地平线之间的夹角变大,集热板要尽量与太阳光垂直,太阳光与地平线之间的夹角与太阳能集热板与地面的夹角互余,所以应使太阳能集热板与地面的夹角调小。
故答案为:(1)极昼;
(2)光的直线传播;
(3)调小。
13.【分析】屋檐具有挡雨、遮阳等作用。夏季正午太阳高度大、光照强烈,气温高,这时需要遮阳来降低室内温度;冬季正午太阳高度小,气温低,需要让更多的阳光进入室内提高室内温度。
【解答】解:(1)屋檐具有挡雨、遮阳等作用。夏季正午太阳高度大、光照强烈,气温高,这时需要遮阳来降低室内温度;冬季正午太阳高度小,气温低,需要让更多的阳光进入室内提高室内温度。
(2)低纬度地区(浙江)比高纬度地区(北京)同一时间正午太阳高度角要大,浙江的飞檐设计①飞檐长度不变,加大飞檐翘起角度,或是②飞檐翘起角度不变,缩短飞檐。
故答案为:(1)C;(2)低纬度地区(浙江)比高纬度地区(北京)同一时间正午太阳高度角要大,浙江的飞檐设计①飞檐长度不变,加大飞檐翘起角度,或是②飞檐翘起角度不变,缩短飞檐。
14.【分析】(1)地球绕日公转,形成四季,B为春分,时间为3月21日;C为夏至,时间为6月22日;D为秋分,时间为9月23日;A为冬至,时间为12月22日,据此分析;
(2)农历二月初六,属于上弦月,故亮面在右边。
【解答】解:(1)3月27日,刚过春分日,故地球在BC之间;
(2)农历二月初六,属于上弦月,故亮面在右边,故选:B。
故答案为:(1)BC;(2)B。
15.【分析】图中所示指的是北半球的夏至日,此时太阳直射北回归线,时间是6月22日。
【解答】解:(1)结合图示,图中太阳直射北半球,北半球各地昼长夜短,北半球应该处于夏季。
(2)AC为晨昏线中的晨线上,处于黎明时分,B处于深夜。
(3)由于地球的自转运动,“同一时刻四个地点所处白天、黑夜不同”,和该现象一致的应该是D在杭州的凌晨观看正在巴西举行的世界杯足球赛,ABC都是地球公转运动造成的。
故答案为:(1)夏季;(2)B;(3)D。
三.解答题(共3小题)
16.【分析】(1)宇宙是所有时间、空间与其包含的内容物构成的统一体,包含行星、恒星、星系、星系际空间、次原子粒子等所有物质与能量。人类所观察到的部分宇宙物件大约由4.9%的普通物质(构成恒星、行星、气体和尘埃的物质)或“重子”,26.8%的暗物质和68.3%的暗能量构成。在宇宙中,地球是人类所知唯一有生命存在的星球。
(2)太阳大气层从里到外分为光球层、色球层、日冕层。根据太阳活动的相对强弱,太阳可分为宁静太阳和活动太阳两大类。宁静太阳是一个理论上假定宁静的球对称热气体球,其性质只随半径而变,而且在任一球层中都是均匀的,其目的在于研究太阳的总体结构和一般性质。
【解答】解:读图可知,(1)太阳大气层从里到外分为光球层、色球层、日冕层。记载中的“黑气”指的是太阳黑子,是太阳大气中黑暗的斑点,出现在太阳的光球层。
(2)从图乙的轨道来看,探测器需要借助行星A的引力作用改变探测器的速度和轨道,行星A是位于地球轨道与太阳之间且距离太阳第二近的行星,为金星。太阳活动包括耀斑、太阳黑子、日珥、太阳风等,其中耀斑可以干扰地球的无线电通信,影响卫星操作,甚至对宇航员和国际空间站构成辐射风险;太阳黑子的数量和活动水平可以影响太阳的总辐射输出,从而对地球的气候产生长期影响;当日珥与太阳风结合时,可以形成日冕物质抛射,这些抛射物质如果朝向地球,可能会引发强烈的地磁暴,影响卫星通信、导航系统和电网;强烈的太阳风可以压缩地球的磁层,引发地磁暴,对卫星、通信和电力系统造成干扰,长期暴露在太阳风中的宇航员可能会受到辐射的影响。
故答案为:
(1)太阳黑子;光球;
(2)金星;当太阳上黑子和耀斑增多时,发出的强烈射电会扰乱地球上空的电离层,使地面的无线电短波通讯受到影响。
17.【分析】(1)太阳活动主要从太阳大气的分层结构、太阳黑子的定义与分布、图甲中曲线的斜率变化等方面分析。
(2)太阳活动的影响主要从太阳活动与农作物产量的相关性、图甲与图乙的时间对应关系、数据变化的趋势对比等方面分析。
【解答】解:(1)根据材料“太阳黑子的多少和大小,往往作为太阳活动强弱的标志”可知,太阳黑子发生在太阳的光球层。根据图甲的太阳黑子数变化曲线可以看出,从最小值上升到最大值的时间(如1985﹣1990年),明显短于从最大值下降到最小值的时间(如 1990﹣1996年),因此太阳黑子数从最小值至最大值增加的速度,比从最大值至最小值减少的速度快。
(2)根据材料“以当地每年相同区域内的野生山菇为例,对太阳黑子与农作物的关系进行研究”及图乙的产量直方图可知,在太阳黑子数较多的年份(如2000年),野生山菇的产量也较高;在太阳黑子数较少的年份(如1996年),产量也较低。因此,随着太阳活动的加强,香菇产量总体呈现上升趋势。
故答案为:
(1)光球;快
(2)上升
18.【分析】(1)主要从表格中质量数据的对比方面分析。
(2)主要从质量与体积的对应关系,寻找反例方面分析。
(3)主要从科学认知的发展过程、证据与观点的关系方面分析。
【解答】解:(1)根据表格中“质量”一列的数据可知,木星的质量为 317.89,远大于其他行星,因此质量最大的行星是木星。
(2)根据表格中质量与体积的对应关系可知:海王星质量(17.15)>天王星质量(14.63),但海王星体积(57.1)<天王星体积(65.2);或火星质量(0.11)<金星质量(0.82),但火星体积(0.15)>金星体积(0.856)。这些事实都不支持“质量越大,体积越大”的观点。
(3)根据“人类认识冥王星的历程”可知:A:国际天文学组织定义行星标准是基于科学观测和研究,并非随意定义,故A错误。
B:科学家提出观点(如将冥王星纳入或逐出九大行星)都是基于新的探索发现和证据,故B正确。
C:人类对冥王星的认知从“预测存在”到“九大行星”,再到“矮行星”,体现了对宇宙的认知处于动态修正的过程,故 C 正确。
故选:BC。
故答案为:
(1)木星
(2)海王星的质量(17.15)比天王星(14.63)大,但体积(57.1)比天王星(65.2)小(或火星质量 0.11 小于金星 0.82,但体积 0.15 大于金星 0.856 等,合理即可)
(3)BC
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