2025年大學(xué)《天文學(xué)》專業(yè)題庫——恒星演化對(duì)宇宙結(jié)構(gòu)的形成考試時(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)不是恒星形成的主要階段？A.分子云collapse階段B.原恒星階段C.主序星階段D.行星形成階段2.恒星在其主序階段的主要能量來源是：A.核聚變B.核裂變C.引力收縮D.化學(xué)反應(yīng)3.紅巨星與主序星相比，其主要區(qū)別是：A.質(zhì)量更大B.半徑更大C.光度更低D.溫度更低4.白矮星的主要成分是：A.氫B.氦C.碳和氧D.重元素5.中子星的主要特征是：A.密度極高，體積很小B.質(zhì)量極大，體積極大C.質(zhì)量較小，體積較大D.密度極低，體積很大6.黑洞形成的主要條件是：A.恒星質(zhì)量足夠大B.恒星質(zhì)量足夠小C.恒星密度足夠大D.恒星密度足夠小7.恒星演化的核心驅(qū)動(dòng)力是：A.化學(xué)反應(yīng)B.核聚變C.引力D.輻射壓力8.恒星風(fēng)的主要作用是：A.為星云提供動(dòng)力B.吸收星云物質(zhì)C.保護(hù)恒星免受星際介質(zhì)影響D.促進(jìn)恒星內(nèi)部核聚變9.重元素合成主要發(fā)生在：A.主序星階段B.紅巨星階段C.超新星爆發(fā)階段D.白矮星階段10.赫羅圖的主要用途是：A.確定恒星距離B.確定恒星化學(xué)成分C.研究恒星演化階段D.研究星系結(jié)構(gòu)二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上。）1.恒星的主要能量來源是________，其主要產(chǎn)物是________。2.恒星從主序階段演化為紅巨星，其主要原因是________。3.白矮星的質(zhì)量上限約為________個(gè)太陽質(zhì)量。4.中子星的密度可達(dá)每立方厘米________克。5.黑洞的邊界稱為________，越過該邊界后將無法逃離。6.恒星演化過程中，通過________和________兩種主要方式將重元素傳播到宇宙中。7.星系風(fēng)的主要成分是________和________。8.通過觀測(cè)恒星的光譜，可以確定恒星的________和________。9.赫羅圖是表示恒星________與________之間關(guān)系的圖表。10.大尺度宇宙結(jié)構(gòu)的形成與________的分布密切相關(guān)。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共25分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題。）1.簡(jiǎn)述恒星形成的過程。2.簡(jiǎn)述恒星內(nèi)部能量是如何傳輸?shù)摹?.簡(jiǎn)述超新星爆發(fā)的機(jī)制及其意義。4.簡(jiǎn)述星系風(fēng)對(duì)星系演化的影響。5.簡(jiǎn)述宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的形成過程。四、計(jì)算題（10分。請(qǐng)根據(jù)已知條件，計(jì)算下列問題。）假設(shè)一顆恒星的質(zhì)量為2倍太陽質(zhì)量，其主序階段持續(xù)了10億年。已知主序星的質(zhì)量與主序階段壽命的關(guān)系式為：M^2.5*t=1，其中M為恒星質(zhì)量（以太陽質(zhì)量為單位），t為主序階段壽命（以億年為單位）。請(qǐng)計(jì)算該恒星在主序階段每單位質(zhì)量的能量輸出率（以太陽單位質(zhì)量能量輸出率為1）。注意，結(jié)果需保留兩位有效數(shù)字。五、論述題（25分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答下列問題。）論述恒星演化對(duì)宇宙化學(xué)演化的貢獻(xiàn)，并說明其對(duì)我們理解宇宙起源和演化的重要性。試卷答案一、選擇題1.D2.A3.B4.C5.A6.A7.C8.A9.C10.C二、填空題1.核聚變，光子2.核燃料消耗，核心引力增加3.1.44.10^145.事件視界6.超新星爆發(fā)，恒星風(fēng)7.高能粒子，重元素8.化學(xué)成分，溫度9.光度，溫度10.恒星三、簡(jiǎn)答題1.恒星形成于分子云中。分子云在自身引力作用下開始collapse，形成原恒星。原恒星核心溫度和壓力不斷增加，最終引發(fā)核聚變，成為主序星。2.恒星內(nèi)部能量傳輸方式有三種：輻射傳輸、對(duì)流傳輸和對(duì)流輻射混合傳輸。能量從核心產(chǎn)生后，通過這些方式向外傳輸。3.超新星爆發(fā)是massive恒星生命末期的一種劇烈爆炸。其機(jī)制是核心發(fā)生引力坍縮，形成中子星或黑洞，同時(shí)釋放巨大能量。超新星爆發(fā)將重元素傳播到宇宙中，對(duì)星系和宇宙演化具有重要意義。4.星系風(fēng)由高能粒子和重元素組成，從恒星和星系中流出。它可以加熱星系際氣體，抑制新恒星形成，并影響星系化學(xué)演化。5.宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的形成始于宇宙早期的小擾動(dòng)。這些擾動(dòng)隨著宇宙膨脹逐漸增長，形成星系團(tuán)和超星系團(tuán)等結(jié)構(gòu)。恒星演化過程中的重元素合成和星系風(fēng)等過程，影響了宇宙的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)形成。四、計(jì)算題解：根據(jù)題意，恒星質(zhì)量M=2，主序階段壽命t=10。將M和t代入關(guān)系式M^2.5*t=1，得到2^2.5*10=1，即5.65*10=1。因此，該恒星在主序階段每單位質(zhì)量的能量輸出率為1/(5.65*10)=0.18太陽單位質(zhì)量能量輸出率。五、論述題恒星演化對(duì)宇宙化學(xué)演化的貢獻(xiàn)巨大。在恒星內(nèi)部，通過核聚變過程，將氫和氦等輕元素合成為碳、氧、鐵等重元素。這些重元素是構(gòu)成行星和生命的基礎(chǔ)。當(dāng)massive恒星生命結(jié)束時(shí)，通過超新星爆發(fā)，將合成的大量重元素以及