2025年大學(xué)《天文學(xué)》專業(yè)題庫——星際之辭：為宇宙而戰(zhàn)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.下列哪一項(xiàng)不是現(xiàn)代宇宙學(xué)的核心觀點(diǎn)？A.宇宙起源于大約138億年前的大爆炸。B.宇宙正在加速膨脹。C.宇宙中約95%的物質(zhì)能量以暗物質(zhì)和暗能量的形式存在。D.宇宙將在未來無限膨脹。2.根據(jù)光譜線的紅移現(xiàn)象，可以推斷出：A.恒星正在發(fā)出更強(qiáng)的藍(lán)光。B.宇宙中的星系正遠(yuǎn)離我們而去。C.觀測儀器出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致光線偏紅。D.該天體正在向我們快速移動(dòng)。3.太陽系中，被稱為“巨行星”的是：A.水星和金星。B.地球和火星。C.木星和土星。D.天王星和海王星。4.下列哪種天體現(xiàn)象是由于地球大氣層對(duì)星光折射造成的？A.星光的紅移。B.隕石燃燒。C.啟明星和長庚星。D.曜日。5.人類首次成功將人類送入太空的航天器是：A.尼亞加拉號(hào)。B.宇宙號(hào)。C.東方一號(hào)。D.水手號(hào)。6.下列哪種望遠(yuǎn)鏡的主要作用是收集射電波？A.光學(xué)折射望遠(yuǎn)鏡。B.光學(xué)反射望遠(yuǎn)鏡。C.射電望遠(yuǎn)鏡。D.X射線望遠(yuǎn)鏡。7.恒星生命周期的起點(diǎn)通常與：A.理論推導(dǎo)有關(guān)。B.恒星內(nèi)部核聚變反應(yīng)有關(guān)。C.星際云的引力坍縮有關(guān)。D.恒星的亮度有關(guān)。8.旋渦星系的典型特征是：A.沒有明顯的旋臂結(jié)構(gòu)。B.呈橢圓形。C.具有明顯的旋臂結(jié)構(gòu)。D.主要由暗物質(zhì)構(gòu)成。9.“哈勃定律”描述了：A.恒星內(nèi)部的熱力學(xué)過程。B.星系的自轉(zhuǎn)速度與其質(zhì)量的關(guān)系。C.星系紅移量與其距離之間的關(guān)系。D.行星軌道的偏心率。10.下列哪一項(xiàng)不是天文學(xué)研究的主要領(lǐng)域？A.星系的形成與演化。B.地球上的氣候變化。C.宇宙的起源與命運(yùn)。D.恒星的組成與結(jié)構(gòu)。二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將正確答案填在題橫線上）1.恒星的主要能量來源是內(nèi)部的________反應(yīng)。2.宇宙大爆炸理論認(rèn)為，宇宙起源于大約________億年前。3.我們所在的星系，即銀河系，是一個(gè)典型的________星系。4.天文學(xué)上測量恒星亮度的單位是________。5.行星圍繞恒星運(yùn)動(dòng)的軌道通常近似于________。6.暗物質(zhì)是一種尚未被直接觀測到，但通過其________效應(yīng)推斷存在的物質(zhì)。7.光年是一個(gè)長度單位，它表示光在真空中傳播________年所經(jīng)過的距離。8.觀測天文學(xué)主要依賴于________和射電望遠(yuǎn)鏡等設(shè)備。9.宇宙膨脹的速率通常用________常數(shù)來衡量。10.人類對(duì)宇宙的探索史，充滿了________、挑戰(zhàn)與發(fā)現(xiàn)。三、名詞解釋（每小題3分，共12分。請(qǐng)給出每個(gè)名詞的準(zhǔn)確定義）1.大爆炸理論2.恒星光譜3.系外行星4.宇宙微波背景輻射四、簡答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)簡要回答下列問題）1.簡述恒星從形成到演化的主要階段。2.解釋什么是“紅移”現(xiàn)象及其在天文學(xué)上的意義。3.簡述射電望遠(yuǎn)鏡與光學(xué)望遠(yuǎn)鏡在原理和用途上的主要區(qū)別。4.列舉至少三個(gè)人類探索宇宙的重要里程碑事件。五、論述題（10分。請(qǐng)就以下問題展開論述）結(jié)合你對(duì)“為宇宙而戰(zhàn)”這一主題的理解，談?wù)勅祟愄剿饔钪娴膭?dòng)機(jī)、過程中可能遇到的挑戰(zhàn)，以及你認(rèn)為這項(xiàng)探索對(duì)人類自身意味著什么。試卷答案一、選擇題1.A解析思路：現(xiàn)代宇宙學(xué)的核心觀點(diǎn)包括宇宙起源于大爆炸、正在加速膨脹、存在暗物質(zhì)和暗能量等。恒星內(nèi)部的熱力學(xué)過程（如核聚變）是恒星自身的物理過程，而非宇宙學(xué)的核心觀點(diǎn)。2.B解析思路：光譜線紅移是指光譜線的波長向光譜的紅端移動(dòng)，這通常是由于光源相對(duì)于觀測者遠(yuǎn)離而引起的多普勒效應(yīng)。因此，可以推斷出觀測到的星系正在遠(yuǎn)離我們。3.C解析思路：太陽系中的巨行星是指體積和質(zhì)量都非常大的行星，通常包括木星、土星、天王星和海王星。水星和金星是類地行星，地球和火星是巖石行星。4.D解析思路：曜日是指太陽或月亮周圍出現(xiàn)的光環(huán)，這是由大氣層對(duì)光線發(fā)生折射和反射形成的。星光的紅移是宇宙學(xué)現(xiàn)象，啟明星和長庚星是金星的位置現(xiàn)象。5.C解析思路：東方一號(hào)是蘇聯(lián)在1957年發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星，標(biāo)志著人類進(jìn)入太空時(shí)代。尼亞加拉號(hào)、宇宙號(hào)、水手號(hào)均為其他航天器或探測器。6.C解析思路：射電望遠(yuǎn)鏡專門設(shè)計(jì)用來接收來自太空的射電波（無線電波），而光學(xué)望遠(yuǎn)鏡則用于觀測可見光波段的天體。7.C解析思路：恒星的形成始于星際云（主要由氣體和塵埃組成）在自身引力作用下開始坍縮，形成原恒星。這是恒星生命周期的起點(diǎn)。8.C解析思路：旋渦星系以其中心密集核球和向外的旋臂結(jié)構(gòu)為典型特征。橢圓形星系沒有明顯的旋臂，主要由暗物質(zhì)構(gòu)成描述的是暗物質(zhì)星系。9.C解析思路：哈勃定律由埃德溫·哈勃提出，揭示了宇宙膨脹的基本規(guī)律，即星系的紅移量（或退行速度）與其距離成正比。10.B解析思路：天文學(xué)主要研究宇宙中的天體和現(xiàn)象，如恒星、星系、行星、宇宙起源等。地球上的氣候變化屬于地理學(xué)或氣候?qū)W的范疇。二、填空題1.核聚變解析思路：恒星通過核心區(qū)域的核聚變反應(yīng)（主要是氫聚變成氦）釋放出巨大的能量，這是恒星發(fā)光發(fā)熱的根本原因。2.十三解析思路：根據(jù)當(dāng)前主流宇宙學(xué)模型，宇宙年齡估計(jì)約為138億年。3.旋渦解析思路：銀河系根據(jù)哈勃分類法屬于旋渦星系（Sb型），具有明顯的旋臂結(jié)構(gòu)。4.星等解析思路：星等是古代天文學(xué)家為了比較星星亮度而引入的衡量標(biāo)準(zhǔn)，至今仍是天文學(xué)上表示天體亮度的基本單位。5.橢圓解析思路：根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，行星繞恒星運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。6.引力解析思路：暗物質(zhì)本身不發(fā)光不反射也不輻射電磁波，因此難以直接觀測，但其存在可以通過對(duì)星系、星系團(tuán)等天體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的引力效應(yīng)進(jìn)行推斷。7.一解析思路：光年是距離單位，定義為一光在真空中以每秒299792.458公里的速度傳播一年的距離。8.光學(xué)望遠(yuǎn)鏡解析思路：觀測天文學(xué)主要依賴各種望遠(yuǎn)鏡來收集來自天體的電磁輻射，包括可見光、射電、紅外、紫外、X射線等，其中光學(xué)望遠(yuǎn)鏡是最傳統(tǒng)和基礎(chǔ)的一種。9.哈勃解析思路：哈勃常數(shù)是描述宇宙膨脹速率的物理量，以發(fā)現(xiàn)該定律的科學(xué)家埃德溫·哈勃命名。10.勇氣解析思路：“為宇宙而戰(zhàn)”強(qiáng)調(diào)的是探索精神，勇氣是人類面對(duì)未知、克服困難、追求知識(shí)的必要品質(zhì)。三、名詞解釋1.大爆炸理論：描述宇宙起源于大約138億年前一個(gè)極端熾熱、致密的狀態(tài)，隨后經(jīng)歷不斷的膨脹和冷卻，逐漸形成現(xiàn)今宇宙結(jié)構(gòu)和天體的理論模型。2.恒星光譜：指恒星發(fā)出的光經(jīng)過光譜儀分解后形成的按波長（或頻率）排列的光帶圖樣，包含吸收線或發(fā)射線，可以用來確定恒星的化學(xué)組成、溫度、密度、壓力、運(yùn)動(dòng)速度（紅移/藍(lán)移）以及表面磁場等物理性質(zhì)。3.系外行星：指圍繞太陽系以外恒星運(yùn)行的行星。自1992年首次確認(rèn)發(fā)現(xiàn)以來，系外行星的數(shù)量已知的數(shù)千顆，其研究有助于我們理解行星系統(tǒng)的形成和演化，以及生命在宇宙中的可能性。4.宇宙微波背景輻射：大爆炸理論預(yù)言的“余燼”，是宇宙早期處于熾熱狀態(tài)時(shí)發(fā)出的光子，在經(jīng)歷了漫長的膨脹后，其溫度已降至約2.7開爾文，遍布整個(gè)宇宙空間，是至今支持大爆炸理論的最重要證據(jù)之一。四、簡答題1.恒星從形成到演化的主要階段：恒星的生命周期始于星際云的引力坍縮形成原恒星；原恒星核心溫度壓力達(dá)到足夠高時(shí)，開始進(jìn)行核聚變（氫聚變成氦），成為主序星，這是恒星生命中最長的階段；主序星耗盡核心氫燃料后，根據(jù)其初始質(zhì)量的不同，會(huì)演變成紅巨星、紅超巨星等，核心發(fā)生進(jìn)一步聚變（氦、碳、氧等）；最終階段可能形成白矮星、中子星或黑洞，具體取決于恒星的質(zhì)量。2.紅移現(xiàn)象是指天體光譜中的特征譜線向光譜的長波方向（紅端）偏移的現(xiàn)象。其天文學(xué)上的意義在于：當(dāng)光源相對(duì)于觀測者遠(yuǎn)離時(shí)，光波會(huì)被多普勒效應(yīng)拉伸，導(dǎo)致頻率降低、波長變長，表現(xiàn)為紅移。通過測量星系的光譜紅移，可以推斷出星系遠(yuǎn)離我們的退行速度，進(jìn)而研究宇宙的膨脹和推斷宇宙的年齡、大小等宇宙學(xué)參數(shù)。3.射電望遠(yuǎn)鏡與光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的主要區(qū)別在于工作波段和原理。射電望遠(yuǎn)鏡接收來自天體的無線電波（頻率范圍低），通常使用大型拋物面反射天線聚焦信號(hào)，可以全天候觀測，對(duì)暗弱、致密天體（如中性氫云、脈沖星、類星體）觀測效果優(yōu)異。光學(xué)望遠(yuǎn)鏡則接收可見光（頻率范圍高），利用透鏡或反射鏡聚焦光線，通常需要良好天氣和夜空條件，擅長觀測明亮的、溫度較高的天體（如恒星、行星、星系）。4.人類探索宇宙的重要里程碑事件包括：1957年蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星“東方一號(hào)”；1969年美國宇航員阿姆斯特朗和奧爾德林踏上月球表面（阿波羅11號(hào)任務(wù)）；1976年美國“海盜號(hào)”探測器成功在火星著陸并傳回?cái)?shù)據(jù)；1990年哈勃空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)射升空，提供清晰的宇宙深空?qǐng)D像；2001年美國宇航員布蘭德成為第一位進(jìn)行太空商業(yè)飛行的平民；2012年“好奇號(hào)”火星車成功登陸火星并進(jìn)行探測；2019年“嫦娥四號(hào)”探測器實(shí)現(xiàn)人類探測器首次在月球背面軟著陸。五、論述題人類探索宇宙的動(dòng)機(jī)是多方面的，既有科學(xué)好奇心驅(qū)動(dòng)的求知欲，希望了解宇宙的起源、演化、結(jié)構(gòu)和最終命運(yùn)等基本問題；也有技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)，探索活動(dòng)促進(jìn)了一系列高科技領(lǐng)域的進(jìn)步；同時(shí)，探索宇宙也是人類拓展生存空間、尋找地外生命、驗(yàn)證科