2025年大學(xué)《天文學(xué)》專業(yè)題庫——星際傳送：宇宙之送考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.下列哪一項不是星際介質(zhì)（ISM）的主要組成部分？A.氫原子B.氦原子C.重元素離子D.星際塵埃顆粒E.恒星2.標(biāo)志著恒星核心氫核聚變結(jié)束，并進(jìn)入紅巨星階段的物理條件是：A.核心溫度達(dá)到氫的點火溫度B.核心氫耗盡，氦開始積累C.恒星外層開始膨脹冷卻D.恒星光度顯著增加E.以上都是3.下列哪種天體主要由致密的等離子體構(gòu)成，且半徑和質(zhì)量與恒星相當(dāng)，但已停止核聚變？A.中子星B.裸星體C.白矮星D.行星狀星云E.超新星殘骸4.開普勒第三定律（適用于橢圓軌道）的表達(dá)式GM(m?+m?)/a3=4π2/P2中，參數(shù)P代表：A.恒星質(zhì)量B.行星質(zhì)量C.軌道半長軸D.軌道周期E.引力常數(shù)5.光線從遙遠(yuǎn)的類星體發(fā)出，到達(dá)地球時波長變長，這種現(xiàn)象被稱為：A.多普勒效應(yīng)B.赫羅圖效應(yīng)C.恒星視差D.紅移E.藍(lán)移6.宇宙大爆炸理論最關(guān)鍵的支持證據(jù)之一是：A.宇宙的膨脹B.恒星的存在C.星際介質(zhì)的存在D.視覺上的宇宙盡頭E.以上都是7.質(zhì)量非常大的恒星在其生命末期可能經(jīng)歷超新星爆發(fā)，其主要產(chǎn)物之一是：A.白矮星B.中子星C.行星狀星云D.沙漠行星E.恒星系8.人類目前探測星際介質(zhì)化學(xué)成分的主要手段是：A.直接采樣B.紅外光譜分析C.射電天文觀測D.超聲波探測E.激光雷達(dá)9.恒星的色指數(shù)（B-V）主要反映了其：A.亮度B.距離C.溫度D.質(zhì)量E.自轉(zhuǎn)速度10.描述宇宙膨脹速率隨時間變化的關(guān)鍵參數(shù)是：A.光速B.哈勃常數(shù)C.粒子電荷D.普朗克常數(shù)E.重力常數(shù)二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.星際介質(zhì)的主要成分是______和______，通常處于極低的溫度和壓力狀態(tài)。2.恒星在其主序階段主要通過______聚變產(chǎn)生能量。3.當(dāng)一顆恒星耗盡核心的核燃料后，其最終命運取決于其初始質(zhì)量，質(zhì)量小于約______太陽質(zhì)量的恒星最終會演變成______。4.宇宙膨脹的觀測證據(jù)表明，宇宙的膨脹速率似乎在逐漸______（加速/減速/保持不變）。5.宇宙微波背景輻射是宇宙大爆炸留下的______，其存在為該理論提供了強有力的支持。6.電磁波譜中，能夠穿透星際塵埃云，用于觀測遠(yuǎn)離我們的年輕恒星和星際介質(zhì)的主要波段是______波段。7.恒星的赫羅圖（H-R圖）是根據(jù)恒星的______和______兩個物理量繪制而成的，是研究恒星演化的重要工具。8.星云是由星際氣體和塵埃組成的巨大云狀物，其中某些區(qū)域因為富含氣體和塵埃而顯得格外黑暗，被稱為______。9.人類發(fā)射的用于探測和研究宇宙的無人航天器，如旅行者號，其飛越星際空間的過程，可以被視為一種人類技術(shù)實現(xiàn)的“______”。10.理解星際介質(zhì)如何觸發(fā)和影響恒星形成，是現(xiàn)代天體物理中一個重要的研究領(lǐng)域，它與宇宙中“______”的起源和分布密切相關(guān)。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述恒星從主序階段演變成紅巨星的主要物理過程。2.解釋什么是星際分子的形成條件，并舉例說明一種重要的星際分子及其意義。3.簡要說明哈勃常數(shù)在宇宙學(xué)中的意義。四、計算題（共10分）假設(shè)一顆位于距離地球d=500光年處的恒星，其絕對星等MV=+5.0。請計算該恒星的視星等mV，并說明該恒星的亮度與太陽相比是更亮還是更暗。（已知太陽的絕對星等MSun=+4.83）五、論述題（共15分）結(jié)合星際介質(zhì)和恒星演化的知識，論述恒星的生命周期與宇宙環(huán)境之間的相互影響。請從至少兩個方面進(jìn)行闡述，例如恒星活動對星際介質(zhì)的影響，或星際介質(zhì)如何影響恒星的形成與演化。試卷答案一、選擇題1.E2.B3.C4.D5.D6.A7.B8.C9.C10.B二、填空題1.氫原子2.氫核3.8白矮星4.加速5.殘骸6.射電7.光度溫度8.暗星云9.星際傳送10.恒星三、簡答題1.解析思路：主序階段結(jié)束后，核心氫耗盡，核心收縮升溫，內(nèi)部壓力和溫度增加，導(dǎo)致核心外層的氫開始聚變。外層急劇膨脹并冷卻，導(dǎo)致恒星體積增大，表面溫度降低，顏色變紅，進(jìn)入紅巨星階段。2.解析思路：星際分子通常在低溫（<10K）、高密度和足夠長的時間尺度內(nèi)形成。星際云中的原子或分子在低溫下可以通過碰撞獲得足夠能量發(fā)生反應(yīng)，或在特定輻射場作用下發(fā)生電離和復(fù)合。例如，氨（NH?）是重要的星際分子，它在恒星形成區(qū)普遍存在，可以作為分子云密度和溫度的探針。3.解析思路：哈勃常數(shù)（H?）描述了宇宙膨脹的速率，即星系退行速度與其距離之間的比例關(guān)系（v=H?d）。它決定了宇宙的年齡（約1/H?）和演化歷史，是宇宙學(xué)中一個關(guān)鍵的參數(shù)。四、計算題解析思路：使用星等公式m-M=5*log??(d/10pc)。已知m=？,M=+5.0,d=500光年。首先將距離轉(zhuǎn)換為秒差距（1光年≈0.3066秒差距），d≈500*0.3066≈153.3秒差距。代入公式計算：m-5.0=5*log??(153.3/10)=5*log??(15.33)≈5*1.185=5.925。所以m≈10.925。由于m=+10.925<+4.83(太陽視星等)，說明該恒星比太陽更亮。五、論述題解析思路：可以從以下幾個方面論述：1.恒星活動影響星際介質(zhì)：恒星的強烈輻射（UV、X射線）和恒星風(fēng)會將能量和動量傳遞給星際氣體，加熱氣體，驅(qū)動氣體流動，甚至剝離行星狀星云的外層，形成超行星狀星云。年輕星團中的O型星對周圍星際介質(zhì)的沖擊尤為劇烈。2.星際介質(zhì)影響恒星形成：星際介質(zhì)（特別是分子云）是恒星誕生的“搖籃”。云內(nèi)部的密度不均勻性、不穩(wěn)定性以及引力是觸發(fā)恒星形成的關(guān)鍵。云的化學(xué)成分也影響恒星形成的效率和最終的恒星光譜類型。恒星形成過程中的反饋作用（如原恒星流、超新星爆發(fā)）又會改變云的物理和化學(xué)性質(zhì)，影響后續(xù)的恒星形成。3.兩者相