2025年大學(xué)《行星科學(xué)》專業(yè)題庫——太陽系星體構(gòu)成與特性分析考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項(xiàng)的代表字母填在題后的括號內(nèi)。每小題2分，共20分。）1.太陽的能量主要來源于其內(nèi)部的A.核裂變反應(yīng)B.熱核聚變反應(yīng)C.化學(xué)燃燒反應(yīng)D.引力收縮2.下列天體中，主要由巖石和金屬構(gòu)成，且擁有顯著內(nèi)部分層的行星是A.木星B.土星C.地球D.天王星3.柯伊伯帶和奧爾特云的主要區(qū)別在于A.包裹天體的范圍大小B.內(nèi)部天體的數(shù)量多少C.天體構(gòu)成成分的差異D.與太陽的距離遠(yuǎn)近4.導(dǎo)致類地行星表面普遍存在撞擊坑的主要原因是A.行星內(nèi)部劇烈的火山活動(dòng)B.行星自身強(qiáng)烈的大氣環(huán)流C.太陽風(fēng)持續(xù)剝蝕表面物質(zhì)D.太陽系形成初期頻繁的小天體撞擊5.氣態(tài)巨行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的核心部分主要由什么構(gòu)成？A.巖石和硅酸鹽B.金屬氫和氦C.冰水、甲烷和氨D.沙塵和氣體6.下列哪顆衛(wèi)星以其活躍的火山活動(dòng)而聞名？A.木衛(wèi)三（伽利略衛(wèi)星）B.土衛(wèi)六（泰坦）C.木衛(wèi)一（伊奧）D.海衛(wèi)一（崔頓）7.行星科學(xué)研究中，通過分析天體光譜來推斷其表面或大氣成分主要依據(jù)的是A.光的反射率差異B.光的吸收特征C.光的偏振狀態(tài)D.光的傳播速度8.矮行星的定義關(guān)鍵在于其未能A.清空其軌道附近區(qū)域B.足夠大以引發(fā)持續(xù)的核聚變C.形成規(guī)則的球形外形D.擁有天然衛(wèi)星系統(tǒng)9.彗星在遠(yuǎn)離太陽時(shí)，其彗尾的主要特征是A.明亮且指向太陽B.暗淡且呈扇形散開C.明亮且背向太陽D.暗淡且較為纖細(xì)10.與地球相比，火星表面缺乏全球性磁場的主要原因是A.火星質(zhì)量小于地球B.火星核心成分與地球不同C.火星內(nèi)部已經(jīng)完全冷卻固化D.火星的自轉(zhuǎn)速度比地球慢二、填空題（請將正確答案填在橫線上。每空1分，共15分。）1.行星按照其與太陽的距離，大致可分為______、______、______和______四大類。2.木星的大氣主要由氫和氦組成，其大氣層頂部的壓力約為地球海平面大氣壓的______倍。3.冥王星被重新歸類為矮行星，其主要依據(jù)是它未能______其軌道附近區(qū)域。4.衛(wèi)星的形成機(jī)制主要有______、______和______三種假說。5.小行星的主要分布區(qū)域位于火星和木星之間，稱為______。6.影響行星表面溫度的主要因素包括行星與太陽的距離、行星大氣成分以及行星的______。7.地球的地核主要由鐵和鎳構(gòu)成，分為液態(tài)的______核和固態(tài)的______核。三、名詞解釋（請給出下列名詞的precisedefinition。每題3分，共15分。）1.行星地質(zhì)活動(dòng)2.光譜分析3.柯伊伯帶4.行星衛(wèi)星5.矮行星四、簡答題（請簡要回答下列問題。每題5分，共20分。）1.簡述類地行星與氣態(tài)巨行星在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和主要構(gòu)成成分上的主要差異。2.為什么說月球?qū)τ诶斫獾厍虻男纬珊驮缙谘莼哂兄匾饬x？3.簡要說明小行星和彗星作為太陽系早期殘留物的科學(xué)價(jià)值。4.行星科學(xué)家通常如何利用空間探測器來研究遙遠(yuǎn)行星的構(gòu)成與特性？五、論述題（請圍繞以下問題展開論述，要求論點(diǎn)清晰，論據(jù)充分，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)。共30分。）比較地球和金星在構(gòu)成與特性上的主要異同點(diǎn)，并分析造成這些差異的主要原因。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.D4.D5.B6.C7.B8.A9.B10.C二、填空題1.類地行星，氣態(tài)巨行星，冰巨行星，矮行星2.10003.清空4.捕獲說，同源說，碰撞形成說5.小行星帶6.反照率7.外，內(nèi)三、名詞解釋1.行星地質(zhì)活動(dòng)：指行星內(nèi)部及表面發(fā)生的能夠改變行星形態(tài)和表面的各種地質(zhì)過程，如板塊運(yùn)動(dòng)、火山噴發(fā)、地震、侵蝕、沉積等。2.光譜分析：通過分析物體發(fā)射、吸收或反射的光譜，來確定其化學(xué)成分、物理狀態(tài)（如溫度、密度）以及其他相關(guān)信息的分析方法。3.柯伊伯帶：位于海王星軌道之外，太陽系小行星帶內(nèi)側(cè)的一個(gè)hypothetical的環(huán)狀天體系統(tǒng)，主要由冰質(zhì)天體組成。4.行星衛(wèi)星：圍繞行星運(yùn)行的天體，也常稱為“行星的月亮”。5.矮行星：體積介于行星和大型小行星之間，圍繞恒星運(yùn)行，已達(dá)到自身引力平衡（近球形），但未能清空其軌道附近區(qū)域的天體。四、簡答題1.類地行星與氣態(tài)巨行星在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和主要構(gòu)成成分上的主要差異：*內(nèi)部結(jié)構(gòu)：類地行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰，自中心向外依次為液態(tài)或固態(tài)的核心（主要含鐵鎳）、地幔（硅酸鹽巖石）和地殼（硅酸鹽巖石）。氣態(tài)巨行星通常有一個(gè)較小的巖石核心，但其絕大部分體積由稠密的大氣層和可能的液態(tài)外核組成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)分層不如類地行星明顯。*主要構(gòu)成成分：類地行星主要由rocky和metallic物質(zhì)構(gòu)成，密度較大。氣態(tài)巨行星則主要由氫和氦等輕元素構(gòu)成，大氣層占據(jù)了絕大部分質(zhì)量，密度較小。2.為什么說月球?qū)τ诶斫獾厍虻男纬珊驮缙谘莼哂兄匾饬x？*月球是地球最親密的天然衛(wèi)星，其與地球相似的質(zhì)量比和成分（尤其在氧同位素比率等方面）為“大碰撞假說”提供了關(guān)鍵證據(jù)，該假說解釋了月球的形成過程以及地球與月球形成時(shí)的一些基本特征。*通過對月巖（主要是月海熔巖和撞擊坑中的角礫巖）的年齡測定和研究，可以建立太陽系早期（約45億年前）的地質(zhì)時(shí)間表，為研究地球早期地質(zhì)活動(dòng)提供了重要的參照。*月球的地質(zhì)記錄相對簡單，較少受到后期地質(zhì)活動(dòng)（如板塊運(yùn)動(dòng)、火山活動(dòng)）的改造，因此能更好地保留太陽系早期形成和演化的信息。3.簡要說明小行星和彗星作為太陽系早期殘留物的科學(xué)價(jià)值。*小行星和彗星是太陽系形成過程中遺留下來的物質(zhì)，它們成分相對原始，較少受到后期熱事件和撞擊的改造。研究它們可以提供關(guān)于太陽星云的組成成分（如元素的豐度、同位素比值、星際塵埃的性質(zhì)等）以及太陽系早期物理化學(xué)條件的信息。*彗星由于通常存在于太陽系外圍寒冷區(qū)域，其冰體中包裹了形成時(shí)的氣體（如水蒸氣、甲烷、氨等）和固體顆粒（如塵埃、有機(jī)分子），分析這些物質(zhì)有助于了解太陽星云的原始?xì)怏w成分和早期有機(jī)物的來源。*通過分析小行星和彗星的光譜，可以了解太陽系不同區(qū)域物質(zhì)的形成和演化歷史。4.行星科學(xué)家通常如何利用空間探測器來研究遙遠(yuǎn)行星的構(gòu)成與特性？*遙感探測：探測器攜帶各種遙感儀器（如相機(jī)、光譜儀、雷達(dá)、激光高度計(jì)等），在遠(yuǎn)處對行星進(jìn)行非接觸式觀測，獲取行星的圖像、光譜數(shù)據(jù)、形狀、大小、密度、表面地形、大氣參數(shù)（成分、溫度、壓力、風(fēng)場）等信息。*軌道與飛越：探測器進(jìn)入目標(biāo)行星的軌道或在飛越過程中，可以更近距離地觀測，進(jìn)行高分辨率成像、大氣入射光譜測量、磁層探測、重力測量等，獲取更詳細(xì)的數(shù)據(jù)。*著陸與采樣：探測器在行星表面著陸后，可以直接進(jìn)行實(shí)地考察，使用相機(jī)、鉆頭、化學(xué)分析儀等工具獲取巖石、土壤樣本，分析其礦物成分、化學(xué)元素、同位素組成，研究行星的地質(zhì)構(gòu)造、表面物質(zhì)特性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)線索等。部分任務(wù)還會(huì)進(jìn)行原位生命探測或測量行星物理場。*直接采樣返回：將采集到的樣本帶回地球，利用地球上更先進(jìn)、更強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行深入研究，可以獲得關(guān)于行星構(gòu)成和演化的更精確、更深入的結(jié)論。五、論述題比較地球和金星在構(gòu)成與特性上的主要異同點(diǎn)，并分析造成這些差異的主要原因。地球和金星是太陽系內(nèi)兩顆相鄰的類地行星，有許多相似之處，但也存在顯著差異，這些差異主要源于它們形成后的不同演化路徑和內(nèi)部過程。相同點(diǎn)：1.基本構(gòu)成：兩顆行星都以巖石和金屬為主要構(gòu)成材料，擁有地核、地幔和地殼的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)。2.大小和質(zhì)量：金星和地球的半徑和質(zhì)量相近，密度也大致相當(dāng)，表明它們在形成初期可能處于相似的軌道位置，并積累了相似的物質(zhì)總量。3.表面形態(tài)：兩顆行星表面都存在高山、平原、隕石坑等地貌特征，表明它們都經(jīng)歷過地質(zhì)作用和隕石撞擊。4.早期演化：兩者在形成早期可能都經(jīng)歷過劇烈的地質(zhì)活動(dòng)（如板塊構(gòu)造、火山噴發(fā)），并形成了原始的大氣層。差異點(diǎn)：1.大氣環(huán)境：地球擁有一個(gè)富含氮氧、保護(hù)生命免受有害輻射的厚大氣層，且具有活躍的水循環(huán)。金星則擁有極其稠密、主要成分是二氧化碳（約96%）且溫度極高（表面平均溫度超過460°C）的大氣層，表面壓力是地球的92倍，且大氣呈超級旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。2.表面溫度：地球表面溫度相對適宜生命存在，平均約為15°C。金星表面溫度極高，且全球均勻分布，遠(yuǎn)超地球。3.磁場：地球擁有強(qiáng)大的全球性磁場，主要由液態(tài)外核的對流運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，為地球提供了一個(gè)有效的輻射屏障。金星則沒有全球性磁場，只有非常微弱且隨時(shí)間變化不大的磁場信號。4.地質(zhì)活動(dòng)：地球地質(zhì)活動(dòng)活躍，表現(xiàn)為板塊構(gòu)造、造山運(yùn)動(dòng)、頻繁的火山噴發(fā)和地震等。金星表面相對年輕（撞擊坑較少），顯示出過去曾經(jīng)存在廣泛的火山活動(dòng)，但現(xiàn)代地質(zhì)活動(dòng)跡象不明顯，整體呈現(xiàn)一個(gè)“巖石記錄被抹平”的狀態(tài)。5.水：地球表面被液態(tài)水廣泛覆蓋，構(gòu)成了海洋、湖泊和河流。金星表面沒有液態(tài)水存在的條件，所有水都以水蒸氣的形式存在于其大氣高層。金星大氣中的高濃度二氧化碳也表明其經(jīng)歷了強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)。6.衛(wèi)星系統(tǒng)：地球擁有一顆衛(wèi)星（月球）。金星沒有天然衛(wèi)星。造成差異的主要原因：1.金星軌道與地球的細(xì)微差異：雖然金星和地球軌道接近，但金星軌道更靠近太陽，接收到的太陽輻射強(qiáng)度略高。這種微小的能量差異在數(shù)十億年的演化過程中被放大。2.大氣演化路徑的不同：地球早期大氣可能通過火山活動(dòng)釋放，并通過水蒸氣逃逸等過程逐漸演變成以氮氧為主的大氣。金星可能在形成后由于軌道位置更近，太陽輻射更強(qiáng)，導(dǎo)致早期大氣中的水蒸氣大量逃逸到空間，同時(shí)二氧化碳逐漸積累。隨后，金星可能由于某種原因（如強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)正反饋、軌道遷移等假說），其大氣成分和溫度