2025年考研理學(xué)地球物理學(xué)試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填涂在答題卡相應(yīng)位置。）1.在地球內(nèi)部傳播的P波和S波，其速度一般隨深度的增加而（）。A.P波速度增加，S波速度增加B.P波速度減小，S波速度減小C.P波速度增加，S波速度減小D.P波速度減小，S波速度增加2.地球介質(zhì)的縱波速度（Vp）和橫波速度（Vs）之間存在關(guān)系Vp2=α2+4β2，其中α和β分別代表（）。A.密度、體變模量B.壓縮模量、剪切模量C.密度、剪切模量D.體積模量、剪切模量3.對(duì)于理想剛體，其體變模量K和剪切模量G的關(guān)系是（）。A.K=GB.K=2GC.K=4G/3D.K=3G/44.地震波從波速較低的介質(zhì)入射到波速較高的介質(zhì)界面時(shí)，其反射波和折射波的波速（）。A.反射波和折射波都大于入射波B.反射波和折射波都小于入射波C.反射波小于入射波，折射波大于入射波D.反射波大于入射波，折射波小于入射波5.根據(jù)地震射線理論，當(dāng)入射角i增大到臨界角ic時(shí)，折射波將沿界面掠射，此時(shí)的反射系數(shù)為（）。A.-1B.0C.1D.±16.地震震源機(jī)制解中，兩個(gè)節(jié)面之間的夾角稱為（）。A.極角B.方位角C.節(jié)面角D.震源角7.地球重力場(chǎng)的零級(jí)近似可以用一個(gè)質(zhì)量集中于地心的均勻球體的引力場(chǎng)來表示，這稱為（）。A.球諧函數(shù)展開B.勒讓德多項(xiàng)式展開C.布格修正D.零級(jí)位8.地球磁場(chǎng)的源主要位于（）。A.地核外核B.地核內(nèi)核C.地幔頂部D.地殼9.在電法勘探中，若探測(cè)對(duì)象電阻率遠(yuǎn)高于周圍介質(zhì)，則采用的裝置類型通常為（）。A.溫納裝置B.斯倫貝謝裝置C.偶極-偶極裝置D.瑞雷裝置10.地震勘探中，共中心點(diǎn)道集（CSP）主要用于（）。A.獲取共反射點(diǎn)（CRP）記錄B.剔除地面震動(dòng)干擾C.計(jì)算反射系數(shù)D.檢波器組合二、填空題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）11.地震波通過介質(zhì)時(shí)，其振幅會(huì)隨傳播距離的增加而衰減，這種現(xiàn)象稱為______。12.地震面波分為瑞利波和勒夫波，其中______波在自由表面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)既垂直于波傳播方向，又平行于表面運(yùn)動(dòng)。13.地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分的主要依據(jù)是地震波速度的垂直變化率和______。14.地球磁場(chǎng)可以近似看作是一個(gè)______磁偶極子產(chǎn)生的磁場(chǎng)。15.在電阻率測(cè)井中，若地層電阻率高于周圍地層，則電極系測(cè)量得到的視電阻率______（填“高于”或“低于”）地層真電阻率。16.地震反射系數(shù)是上下兩個(gè)介質(zhì)分界面處反射波振幅與入射波振幅之比，其表達(dá)式為Δρ=(ρ2-ρ1)/(ρ2+ρ1)，其中ρ1和ρ2分別代表上下介質(zhì)的______。17.地球物理反演是指從觀測(cè)到的地球物理數(shù)據(jù)推斷地下介質(zhì)物理參數(shù)的過程，其核心問題是______。18.地球物理勘探野外數(shù)據(jù)采集的基本要求之一是保證數(shù)據(jù)的______和______。19.地球物理logs（測(cè)井曲線）主要包括聲波測(cè)井曲線、密度測(cè)井曲線、自然伽馬測(cè)井曲線和______。20.勘探深度是指地球物理勘探方法能夠有效探測(cè)的地下______范圍。三、計(jì)算題（每小題10分，共30分。請(qǐng)寫出必要的公式、計(jì)算步驟和結(jié)果。）21.已知一平面簡諧波在介質(zhì)中傳播，其波速為v=3000m/s，頻率為f=100Hz。求該波的波長λ和周期T。若波源的振幅為A=0.1m，求距波源10km處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程（以波源處質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)為零時(shí)刻）。22.設(shè)地震波從速度為V1的介質(zhì)入射到速度為V2的介質(zhì)界面，入射角為30°，V1=3000m/s，V2=2000m/s。求反射角和折射角。若介質(zhì)1的密度為ρ1=2.2g/cm3，介質(zhì)2的密度為ρ2=2.0g/cm3，計(jì)算反射系數(shù)和透射系數(shù)。23.一條水平地層，上覆均勻半空間，地層厚度為H=1000m，地層電阻率ρ1=100Ω·m，覆蓋層電阻率ρ2=10Ω·m。采用溫納裝置進(jìn)行電法測(cè)量，電極距AB=20m，MN=10m，MN中點(diǎn)與AB中點(diǎn)重合。求觀測(cè)到的視電阻率ρs。四、分析題（每小題15分，共30分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行分析和論述。）24.簡述地震波穿過不同介質(zhì)分界面時(shí)發(fā)生反射和折射的主要物理機(jī)制。影響反射系數(shù)和透射系數(shù)的主要因素有哪些？25.試述重力勘探的基本原理及其在資源勘探和大地測(cè)量中的應(yīng)用前景。簡述布格重力異常的概念及其計(jì)算意義。試卷答案一、選擇題1.A2.B3.C4.C5.B6.C7.D8.A9.B10.A二、填空題11.振幅衰減12.瑞利13.密度14.永久15.高于16.電阻率17.逆問題18.準(zhǔn)確性、完整性19.自由場(chǎng)磁測(cè)20.深度三、計(jì)算題21.解：波長λ=v/f=3000m/s/100Hz=30m周期T=1/f=1/100Hz=0.01s設(shè)距波源10km處質(zhì)點(diǎn)為P，其振動(dòng)落后于波源相位為(kx-ωt)，其中k=2π/λ，ω=2πf。P點(diǎn)相位落后量φ=kx-ωt=(2π/λ)*10km-2πf*0=(2π*10000m)/30m-0=2000π/3P點(diǎn)振動(dòng)方程為：y=A*cos(ωt+φ)=0.1m*cos(200πt+2000π/3)(SI單位制，即t以s計(jì))或?qū)憺椋簓=0.1m*cos(200π(t+10/3))或?qū)憺椋簓=0.1m*cos(200πt+2kπ+2000π/3)->y=0.1m*cos(200πt+2000π/3)(舍去整數(shù)周期)22.解：根據(jù)折射定律和反射定律：θr=θi=30°，θt=arcsin((V2/V1)*sinθi)=arcsin((2000/3000)*sin30°)=arcsin(2/3*1/2)=arcsin(1/3)≈19.47°反射系數(shù)Δρ=(ρ2-ρ1)/(ρ2+ρ1)=(2.0-2.2)/(2.0+2.2)=-0.2/4.2≈-0.0476透射系數(shù)τ=2ρ2/(ρ1+ρ2)=2*2.0/(2.2+2.0)=4.0/4.2≈0.952423.解：根據(jù)溫納裝置視電阻率公式：ρs=(AB*ρ1*ρ2)/[(ρ2*AM)+(ρ1*BM)]=(AB*ρ1*ρ2)/(ρ2*AB/2+ρ1*AB/2)=(AB*ρ1*ρ2)/[(ρ1+ρ2)*AB/2]=2*ρ1*ρ2/(ρ1+ρ2)代入數(shù)據(jù)：ρs=2*100Ω·m*10Ω·m/(100Ω·m+10Ω·m)=2000/110Ω·m≈18.18Ω·m四、分析題24.解：地震波在傳播過程中遇到不同物理性質(zhì)（如密度、波速）的介質(zhì)分界面時(shí)，由于兩種介質(zhì)的聲阻抗（Z=ρV）不同，一部分能量會(huì)反射回原介質(zhì)，形成反射波；另一部分能量會(huì)傳入第二種介質(zhì)繼續(xù)傳播，形成折射波。反射波和折射波的能量分配比例取決于兩個(gè)介質(zhì)的聲阻抗差異大小，由反射系數(shù)決定。影響反射系數(shù)和透射系數(shù)的主要因素有：1.上下兩種介質(zhì)的物理性質(zhì)差異：主要是密度ρ和波速V（或聲阻抗Z=ρV）的差異，差異越大，反射和折射越強(qiáng)。2.入射角：反射系數(shù)和透射系數(shù)的大小都隨入射角的改變而變化，通常入射角越大，反射能量相對(duì)越多。3.波的類型：P波和S波的反射系數(shù)和透射系數(shù)不同。25.解：重力勘探的基本原理是萬有引力定律。地球內(nèi)部密度不均勻分布會(huì)使得地表重力加速度（g）發(fā)生偏差，形成重力異常。通過精確測(cè)量地表或海底的重力異常，并利用重力場(chǎng)理論進(jìn)行解釋，可以推斷地下密度分布情況。其基本公式為Δg=g(r)-g?，其中g(shù)?是正常重力值，g(r)是測(cè)點(diǎn)處的實(shí)際重力值。應(yīng)用前景：1.資源勘探：尋找密度異常體，如密度較高的基巖構(gòu)造、密度較低的油氣藏、含水構(gòu)造等。2.大地測(cè)量：測(cè)定大地水準(zhǔn)面，研究地球形狀和內(nèi)部密度結(jié)構(gòu)；監(jiān)測(cè)地殼形