2025年大學(xué)《行星科學(xué)》專業(yè)題庫——行星根源大氣物質(zhì)成分檢測考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種氣體在類地行星的大氣中通常含量最高？A.氫氣B.氦氣C.氮?dú)釪.氧氣2.火星大氣的主要成分是？A.氮?dú)夂脱鯕釨.氫氣和氦氣C.二氧化碳和氮?dú)釪.氧氣和氬氣3.下列哪種方法不屬于遙感探測行星大氣成分的范疇？A.光譜分析B.雷達(dá)探測C.紅外探測D.直接采樣分析4.詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡主要用于？A.觀測太陽活動B.探測系外行星C.研究月球表面D.監(jiān)測地球氣候變化5.行星大氣成分演化的主要驅(qū)動力是？A.恒星風(fēng)B.行星火山活動C.行星軌道變化D.行星內(nèi)部冷卻6.地球大氣中的臭氧層主要作用是？A.護(hù)膚防紫外線B.保持大氣穩(wěn)定C.吸收大部分紫外線D.增加大氣密度7.木星大氣中含量最多的氣體是？A.氮?dú)釨.氧氣C.氫氣D.氦氣8.土星六號環(huán)主要由什么構(gòu)成？A.冰塊和巖石B.氣態(tài)氫和氦C.沙塵和碎石D.液態(tài)甲烷9.大氣成分對行星表面溫度的影響主要體現(xiàn)在？A.吸收太陽輻射B.散射太陽光線C.輻射地球熱量D.以上都是10.以下哪種行星最有可能擁有可供生命呼吸的大氣？A.水星B.火星C.地球D.天王星二、填空題（每空1分，共15分）1.行星大氣成分的來源主要包括______、______和______。2.哈勃太空望遠(yuǎn)鏡主要利用______技術(shù)探測系外行星大氣成分。3.影響行星大氣成分演化的主要因素有______、______和______。4.大氣成分檢測方法主要包括______、______和______。5.行星的大氣密度與其______和______有關(guān)。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述遙感探測行星大氣成分的基本原理。2.比較地面觀測和遙感探測行星大氣成分方法的優(yōu)缺點(diǎn)。3.解釋為什么類地行星的大氣成分與氣態(tài)巨行星的大氣成分差異如此之大。4.簡述大氣成分對行星生命起源和演化的影響。四、計(jì)算題（10分）假設(shè)某個行星的大氣主要由氮?dú)猓∟2）和氧氣（O2）組成，氮?dú)獾哪柗謹(jǐn)?shù)為0.78，氧氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.21。已知該行星的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為1個大氣壓，溫度為300K。請計(jì)算該行星大氣中氮?dú)夂脱鯕獾姆謮阂约按髿饷芏?。（氮?dú)獾哪栙|(zhì)量為28g/mol，氧氣的摩爾質(zhì)量為32g/mol，理想氣體常數(shù)R=0.0821L·atm/(K·mol)）五、論述題（25分）論述大氣成分檢測方法在探索系外行星生命潛力中的作用和挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.D4.B5.C6.C7.C8.A9.D10.C二、填空題1.恒星形成時(shí)的殘留氣體，行星形成過程中的火山活動，行星表面的生物活動2.光譜分析3.行星的質(zhì)量，半徑，溫度，磁場，軌道4.遙感探測，地面觀測，采樣分析5.質(zhì)量，密度三、簡答題1.解析思路：利用光譜儀分析行星大氣對特定波長的電磁波的吸收或散射情況，根據(jù)吸收或散射的特征譜線識別大氣中的化學(xué)成分及其豐度。2.解析思路：地面觀測成本較低，可進(jìn)行長期連續(xù)觀測，但受地球大氣干擾影響較大；遙感探測可觀測遙遠(yuǎn)行星，不受地球大氣干擾，但受設(shè)備限制，分辨率和靈敏度不如地面觀測。3.解析思路：類地行星形成于內(nèi)側(cè)區(qū)域，溫度較高，早期大氣被太陽風(fēng)剝離，后期主要由火山活動釋放的氣體構(gòu)成，以氮?dú)夂脱鯕鉃橹?；氣態(tài)巨行星形成于外側(cè)區(qū)域，溫度較低，能夠捕獲大量氫氦氣體，后期火山活動也釋放了水蒸氣等氣體。4.解析思路：大氣成分影響行星表面的溫度、氣候、液態(tài)水存在的可能性等，這些都是生命起源和演化的必要條件。例如，地球的大氣成分適合生命呼吸，而火星的大氣成分則不適合。四、計(jì)算題氮?dú)夥謮?0.78*1atm=0.78atm氧氣分壓=0.21*1atm=0.21atm總摩爾分?jǐn)?shù)=0.78+0.21=0.99氮?dú)饽枖?shù)=0.78/0.99*n氧氣摩爾數(shù)=0.21/0.99*n大氣密度=(氮?dú)饽枖?shù)*氮?dú)饽栙|(zhì)量+氧氣摩爾數(shù)*氧氣摩爾質(zhì)量)/(總摩爾數(shù)*摩爾體積)大氣密度=(0.78/0.99*n*28g/mol+0.21/0.99*n*32g/mol)/(n*22.4L/mol*300K/0.0821L·atm/(K·mol))大氣密度≈0.95g/L五、論述題解析思路：大氣成分檢測是判斷系外行星是否存在生命或曾經(jīng)存在生命的關(guān)鍵。通過光譜分析，我們可以探