2025年大學(xué)《行星科學(xué)》專業(yè)題庫——行星地震波形態(tài)與深度關(guān)系考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種地震波可以穿過液體介質(zhì)？A.P波B.S波C.L波D.以上都不是2.地震波速度主要取決于以下哪個因素？A.地震波頻率B.介質(zhì)密度C.介質(zhì)彈性模量D.以上都是3.地球內(nèi)部最主要的地震波速度界面是？A.MO（莫霍面）B.GO（古登堡面）C.RE（核幔邊界）D.以上都是4.當(dāng)P波通過一個密度和彈性模量都增加的界面時，其傳播速度將？A.增加B.減少C.不變D.無法確定5.地震波的振幅隨傳播距離的增加而？A.增加B.減少C.不變D.無法確定6.地震射線彎曲的主要原因是？A.地震波速度的變化B.地震波源的位置C.地震波的類型D.地球自轉(zhuǎn)7.行星地震學(xué)研究的主要目的是？A.確定行星的質(zhì)量和密度B.探測行星上的生命跡象C.探測行星內(nèi)部的物質(zhì)分布和結(jié)構(gòu)D.研究行星的表面形態(tài)8.在地球內(nèi)部，S波速度最高的圈層是？A.地殼B.上地幔C.下地幔D.外核9.根據(jù)地震波數(shù)據(jù)，我們可以推斷出？A.行星的質(zhì)量B.行星的密度C.行星內(nèi)部的物質(zhì)分布和結(jié)構(gòu)D.行星的表面溫度10.與地球相比，火星內(nèi)部地震波速度較低的原因可能是？A.火星質(zhì)量較小B.火星半徑較小C.火星內(nèi)部物質(zhì)密度較低D.以上都是二、填空題（每題2分，共20分）1.地震波分為______波和______波兩大類。2.地震波在地球內(nèi)部傳播時，其路徑被稱為______。3.莫霍面是______和______之間的界面。4.古登堡面是______和______之間的界面。5.地震波的走時是指______。6.地震波的振幅是指______。7.地震波的頻譜是指______。8.行星地震學(xué)是______和______的交叉學(xué)科。9.行星地震波數(shù)據(jù)的主要來源是______。10.探測到木星存在固態(tài)核心的證據(jù)主要來自于______。三、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述P波和S波的主要區(qū)別。2.簡述地震波速度的變化與介質(zhì)物理性質(zhì)之間的關(guān)系。3.簡述地震射線彎曲對行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)探測的影響。4.簡述地震波振幅衰減的原因。5.簡述行星地震學(xué)在研究行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)勢。四、計算題（10分）假設(shè)地震波從地球表面某處出發(fā)，以30°的入射角射向MO界面，P波在地球地殼中的速度為8公里/秒，在地幔中的速度為8公里/秒。請計算該P波穿過MO界面后到達(dá)地幔中離震源多遠(yuǎn)的地方所需的時間。五、論述題（25分）根據(jù)地震波數(shù)據(jù)，我們可以推斷出地球內(nèi)部存在地核。請結(jié)合地震波在地球內(nèi)部傳播的規(guī)律，論述地核的存在以及其可能的性質(zhì)。試卷答案一、選擇題1.A2.BCD3.ABD4.A5.B6.A7.C8.C9.C10.D二、填空題1.P，S2.地震射線3.地殼,地幔4.外核,地幔5.地震波從震源傳播到接收站所需的時間6.地震波振動的最大位移7.地震波振幅隨頻率的變化關(guān)系8.地震學(xué),行星科學(xué)9.行星地震10.木星環(huán)球地震波的走時三、簡答題1.解析思路：從波的類型、傳播介質(zhì)、速度、振動方向等方面進(jìn)行對比。*P波是縱波，可以在固體、液體和氣體中傳播，速度較快；S波是橫波，只能在固體中傳播，速度比P波慢。2.解析思路：從介質(zhì)的密度、彈性模量與波速的關(guān)系進(jìn)行闡述。*介質(zhì)密度越大，波速越快；介質(zhì)彈性模量越大，波速越快。3.解析思路：從地震波折射定律（斯涅爾定律）和地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻性進(jìn)行解釋。*地震波在傳播過程中遇到不同介質(zhì)界面會發(fā)生折射，根據(jù)斯涅爾定律，入射角、折射角和波速之間存在關(guān)系，由于地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻，地震波速度存在差異，導(dǎo)致射線彎曲，從而可以推斷地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)。4.解析思路：從能量損失的角度進(jìn)行分析，包括吸收、散射和衰減等。*地震波在傳播過程中會與介質(zhì)粒子相互作用，導(dǎo)致能量損失，表現(xiàn)為振幅衰減。5.解析思路：從地震波能夠提供行星內(nèi)部深處信息，且不受地表干擾等方面進(jìn)行說明。*地震波可以穿透行星內(nèi)部，到達(dá)深處，提供內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息；且不受地表地形、地貌等干擾，數(shù)據(jù)較為可靠。四、計算題解析思路：根據(jù)折射定律和幾何關(guān)系進(jìn)行計算。*設(shè)MO界面深度為D，P波穿過MO界面后到達(dá)地幔中離震源多遠(yuǎn)的地方所需的時間為t。*在地殼中，P波傳播距離為D/sqrt(2)，時間為D/(2v1)，其中v1為地殼中P波速度。*在地幔中，P波傳播距離為sqrt(2)D，時間為sqrt(2)D/v2，其中v2為地幔中P波速度。*總時間t=D/(2v1)+sqrt(2)D/v2*代入數(shù)值，t=1.77秒五、論述題解析思路：*首先，指出地震波在地球內(nèi)部的傳播速度存在明顯變化，特別是在地幔與外核的邊界處速度突然下降，這表明該界面存在物理性質(zhì)上的巨大差異。*其次，解釋P波可以通過外核，而S波無法通過外核，這說明外核是液態(tài)的，因為S波只能在固態(tài)介質(zhì)