2025年大學《行星科學》專業(yè)題庫——行星的自轉(zhuǎn)速度與地質(zhì)活動關(guān)系考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填在括號內(nèi)。）1.行星自轉(zhuǎn)速度通常用（）來表示。A.自轉(zhuǎn)角動量B.自轉(zhuǎn)周期C.自轉(zhuǎn)半徑D.自轉(zhuǎn)加速度2.潮汐力是由（）之間的引力差異產(chǎn)生的。A.行星自身各質(zhì)點B.行星與衛(wèi)星C.行星與太陽D.行星與太陽和衛(wèi)星共同作用3.潮汐摩擦力對行星自轉(zhuǎn)的主要影響是使其（）。A.自轉(zhuǎn)速度變快B.自轉(zhuǎn)速度變慢C.自轉(zhuǎn)軸發(fā)生偏斜D.自轉(zhuǎn)周期保持不變4.地球自轉(zhuǎn)速度的長期變化趨勢是（）。A.逐漸變快B.逐漸變慢C.保持穩(wěn)定D.周期性快慢變化5.木星擁有強大的磁場，其主要原因被認為是（）。A.快速自轉(zhuǎn)B.擁有濃厚的大氣層C.內(nèi)部富含鐵鎳D.以上都是6.月球地質(zhì)活動非常不活躍，其主要原因是（）。A.缺乏內(nèi)部熱源B.自轉(zhuǎn)速度非常緩慢C.沒有板塊構(gòu)造D.以上都是7.金星自轉(zhuǎn)速度非常緩慢，且自轉(zhuǎn)方向與其他大多數(shù)行星相反，這對其地質(zhì)活動的影響可能是（）。A.導(dǎo)致其地質(zhì)活動極其活躍B.導(dǎo)致其地質(zhì)活動極其不活躍C.使其地磁場穩(wěn)定持久D.使其表面溫度均勻8.地球板塊構(gòu)造運動與（）密切相關(guān)。A.自轉(zhuǎn)速度B.公轉(zhuǎn)速度C.月球引力D.太陽輻射9.關(guān)于火星，下列說法正確的是（）。A.自轉(zhuǎn)速度與地球相似B.擁有活躍的全球性板塊構(gòu)造C.火山活動證據(jù)表明其內(nèi)部曾經(jīng)具有較強對流D.目前沒有證據(jù)表明存在地質(zhì)活動10.在討論行星自轉(zhuǎn)速度與地質(zhì)活動關(guān)系時，“潮汐鎖”指的是（）。A.行星自轉(zhuǎn)周期等于其公轉(zhuǎn)周期B.行星自轉(zhuǎn)速度極快C.行星地質(zhì)活動被潮汐力完全鎖定D.行星內(nèi)部受潮汐力影響達到平衡狀態(tài)二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上。）1.行星的自轉(zhuǎn)軸指向的穩(wěn)定方向稱為__________。2.潮汐力不僅引起海水的漲落，也會對行星的__________產(chǎn)生長期影響。3.地球內(nèi)部的熱量主要來源于__________和放射性元素衰變。4.板塊構(gòu)造是巖石圈大規(guī)模地質(zhì)活動的宏觀表現(xiàn)，其驅(qū)動機制至今仍有爭議，但與地幔的__________密切相關(guān)。5.木星自轉(zhuǎn)速度極快，導(dǎo)致其形狀明顯呈現(xiàn)__________狀。6.月球表面缺乏火山活動，但存在一些年輕撞擊坑周圍的__________，這被認為是早期地質(zhì)活動的證據(jù)。7.金星表面高溫的主要原因是其大氣層強烈的__________效應(yīng)。8.地球的自轉(zhuǎn)速度變化會導(dǎo)致__________的周期發(fā)生變化。9.通過分析地震波在地球內(nèi)部傳播速度的變化，科學家推斷地球內(nèi)部存在不同的__________。10.除了潮汐力，行星與太陽之間的__________也會對其內(nèi)部產(chǎn)生一定影響。三、簡答題（每題5分，共20分。）1.簡述潮汐力是如何耗散行星內(nèi)部能量的。2.解釋為什么快速自轉(zhuǎn)的氣態(tài)巨行星（如木星）擁有比地球更強的磁場。3.簡要說明地球潮汐日長變慢的原因及其對地質(zhì)活動的潛在意義。4.比較木星和地球在自轉(zhuǎn)速度、地質(zhì)活動水平和內(nèi)部熱狀態(tài)方面的主要差異。四、論述題（每題10分，共20分。）1.綜合考慮自轉(zhuǎn)速度、潮汐作用和內(nèi)部熱狀態(tài)，論述為什么類地行星（如地球、金星、火星）的地質(zhì)活動水平存在如此大的差異。2.假設(shè)我們發(fā)現(xiàn)了一顆與地球質(zhì)量相近，但自轉(zhuǎn)速度極慢的行星，請推測其可能存在的地質(zhì)活動特征，并說明理由。試卷答案一、選擇題1.B2.D3.B4.B5.D6.D7.B8.A9.C10.A二、填空題1.極軸（或天極）2.內(nèi)部結(jié)構(gòu)（或自轉(zhuǎn)速度）3.核反應(yīng)（或放射性衰變）4.對流5.扁球6.熔巖平原（或暗色熔巖）7.綠house8.恒星日（或回歸年）9.圈層（或結(jié)構(gòu)）10.引力（或潮汐力）三、簡答題1.解析思路：潮汐力導(dǎo)致行星不同部位的引力差異，產(chǎn)生潮汐應(yīng)力，這種應(yīng)力作用在可變形的行星內(nèi)部（如地幔），產(chǎn)生剪切形變和內(nèi)部摩擦，摩擦生熱，將行星的orbital能量或rotational能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)部熱能，從而耗散掉行星的角動量，使其自轉(zhuǎn)速度減慢。2.解析思路：快速自轉(zhuǎn)的行星，其內(nèi)部物質(zhì)（特別是導(dǎo)電的外核）隨自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力更大，使得液態(tài)金屬外核的對流更劇烈，攜帶電荷的運動更復(fù)雜，從而產(chǎn)生更強的磁場。這與發(fā)電機效應(yīng)有關(guān)。3.解析思路：月球繞地球公轉(zhuǎn)時，地球不同部位受到月球的引力略有差異，產(chǎn)生潮汐力。地球自身也在自轉(zhuǎn)，潮汐bulge受到科里奧利力影響，相對于地球自轉(zhuǎn)軸有一個滯后角。這個滯后使得維持潮汐bulge所需的角動量在減小，地球的角動量一部分轉(zhuǎn)移到月球，導(dǎo)致月球公轉(zhuǎn)能量增加（軌道半徑增大）和地球自轉(zhuǎn)能量減少（自轉(zhuǎn)周期變長），即恒星日變長。4.解析思路：比較木星和地球，木星自轉(zhuǎn)快，內(nèi)部潮汐效應(yīng)可能更顯著，且質(zhì)量大，可能捕獲了更多熱量。地球有活躍的板塊構(gòu)造和持續(xù)的火山活動，內(nèi)部熱狀態(tài)較高，可能與自轉(zhuǎn)、潮汐、放射性熱源以及宜居的軌道位置有關(guān)?；鹦亲赞D(zhuǎn)慢，潮汐效應(yīng)弱，內(nèi)部已冷卻，地質(zhì)活動微弱。差異源于自轉(zhuǎn)速度、質(zhì)量大小、內(nèi)部熱狀態(tài)、形成演化歷史等多重因素。四、論述題1.解析思路：需從多個角度綜合分析：*自轉(zhuǎn)速度與潮汐作用：地球自轉(zhuǎn)較快，產(chǎn)生顯著的潮汐力，可能對地幔對流有持續(xù)擾動或能量輸入。金星自轉(zhuǎn)極慢，潮汐力微弱，可能導(dǎo)致內(nèi)部能量積累和釋放不均?；鹦亲赞D(zhuǎn)與地球相似，但質(zhì)量小，潮汐力更弱，且內(nèi)部已大部分冷卻。*內(nèi)部熱狀態(tài)：地球內(nèi)部仍有較強的放射性元素衰變提供熱源，維持活躍的對流和地質(zhì)活動。金星內(nèi)部可能已冷卻或熱量被厚大氣壓抑制?；鹦莾?nèi)部熱量早已耗散，主要地質(zhì)活動是早期形成的。*質(zhì)量與組成：地球質(zhì)量適中，允許板塊構(gòu)造的形成和發(fā)展。金星質(zhì)量與地球接近但密度稍低，核心大小可能不同?；鹦琴|(zhì)量小，引力弱，難以維持厚殼和活躍地質(zhì)。*軌道與天體環(huán)境：地球位于太陽系適中位置，接受適中輻射。存在月球，持續(xù)的月地潮汐耦合可能對地球自轉(zhuǎn)和內(nèi)部熱有調(diào)節(jié)作用。金星軌道過近太陽，受太陽加熱強烈?；鹦俏挥谳^遠軌道，環(huán)境寒冷。結(jié)論是，自轉(zhuǎn)速度通過影響潮汐力，進而可能影響內(nèi)部熱耗散和對流，是地質(zhì)活動的一個因素，但并非唯一決定因素，必須與其他因素（內(nèi)部熱源、質(zhì)量、組成、軌道環(huán)境等）綜合考慮。2.解析思路：設(shè)想一顆慢速自轉(zhuǎn)行星：*地質(zhì)活動水平可能較低：慢速自轉(zhuǎn)意味著潮汐力較弱，對內(nèi)部的對流和地質(zhì)活動（如板塊運動、火山活動）的驅(qū)動或擾動作用可能很小。即使有內(nèi)部熱源，也可能難以維持活躍的地質(zhì)過程。*內(nèi)部熱狀態(tài)可能較低或冷卻：缺乏顯著的潮汐加熱，內(nèi)部熱量的耗散可能更緩慢，但如果初始熱量高或放射性熱源足夠強，也可能經(jīng)歷一段地質(zhì)活動期后進入長期冷卻階段。慢速自轉(zhuǎn)可能不利于將熱量有效地傳遞到表面。*磁場可能微弱或無：如果內(nèi)部存在導(dǎo)電層（如液態(tài)金屬核心）并運動，慢速自轉(zhuǎn)會減弱發(fā)電機效應(yīng)，可能導(dǎo)致磁場強度遠低于快速自轉(zhuǎn)的行星（如地球、木星）。