2025年大學(xué)天體物理（天體觀測）期末試題

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本卷共6題，每題5分。每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.以下哪種觀測設(shè)備能夠?qū)μ祗w進(jìn)行高分辨率的光譜觀測？（）A.光學(xué)望遠(yuǎn)鏡B.射電望遠(yuǎn)鏡C.空間X射線望遠(yuǎn)鏡D.光譜儀2.利用天體的哪種特性可以通過視差法測量天體的距離？（）A.亮度B.顏色C.位置變化D.光譜特征3.以下關(guān)于哈勃定律的說法正確的是（）A.星系退行速度與距離成正比B.星系退行速度與距離成反比C.星系退行速度與距離無關(guān)D.星系退行速度與亮度成正比4.哪種類型的天體觀測適合使用紅外波段？（）A.研究恒星表面高溫區(qū)域B.觀測遙遠(yuǎn)星系C.探測星際塵埃D.研究太陽耀斑5.以下哪種方法不能用于確定天體的質(zhì)量？（）A.利用開普勒第三定律B.通過觀測天體的自轉(zhuǎn)周期C.觀測天體的光譜紅移D.研究雙星系統(tǒng)的運動6.對于觀測到的超新星爆發(fā)，主要通過觀測其什么來獲取相關(guān)信息？（）A.亮度變化B.顏色變化C.位置移動D.光譜線的多普勒效應(yīng)第II卷（非選擇題，共70分）（一）填空題（共15分）答題要求：本大題共3小題，每空2分。請將答案填寫在橫線上。1.天體物理中常用的距離單位有光年、______和秒差距。2.射電望遠(yuǎn)鏡通過接收天體發(fā)出的______來進(jìn)行觀測。3.恒星的光譜類型主要依據(jù)其______來劃分。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每題10分。簡要回答問題，要求語言簡潔、條理清晰。1.簡述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的主要組成部分及其作用。2.說明為什么要在太空進(jìn)行X射線和γ射線的觀測。（三）論述題（共15分）答題要求：本大題共1題，15分。請結(jié)合所學(xué)知識，詳細(xì)論述某一觀測方法在天體物理研究中的重要性及應(yīng)用實例。（四）材料分析題（共10分）材料：通過對星系的觀測發(fā)現(xiàn)，某些星系的光譜存在紅移現(xiàn)象，且紅移量與星系的距離呈現(xiàn)一定的關(guān)系?？茖W(xué)家進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種紅移是由于星系的退行運動導(dǎo)致的，符合哈勃定律。答題要求：根據(jù)上述材料，分析哈勃定律對天體物理研究的重要意義。（五）綜合應(yīng)用題（共20分）材料：已知一顆恒星的視星等為m=5等，距離地球d=10秒差距。假設(shè)另一顆恒星的視星等為m'=3等，距離未知。答題要求：利用視星等和距離的關(guān)系公式，計算未知恒星的距離d'（視星等和距離的關(guān)系公式：m-M=5log(d/10)，其中M為絕對星等）。答案：第I卷：1.D2.C3.A4.C5.C6.A第II卷：（一）1.天文單位2.射電波3.表面溫度（二）1.光學(xué)望遠(yuǎn)鏡主要由物鏡、目鏡和鏡筒等組成。物鏡收集并聚焦光線，目鏡將物鏡形成的像放大以便觀測者觀察，鏡筒用于保護(hù)光學(xué)元件并保持其穩(wěn)定性。2.因為大氣層會吸收和散射X射線和γ射線，使得地面難以進(jìn)行有效的觀測。在太空進(jìn)行觀測可以避免大氣層的干擾，更清晰地獲取天體發(fā)出的X射線和γ射線信息。（三）以光譜觀測為例。光譜觀測可以獲取天體的諸多信息，如溫度、化學(xué)成分、速度等。通過分析恒星光譜中的吸收線和發(fā)射線，能確定其元素組成；根據(jù)譜線的多普勒效應(yīng)可得知天體的運動速度。重要性在于幫助我們深入了解天體的物理性質(zhì)和演化過程。例如通過對恒星光譜的長期監(jiān)測，可研究其質(zhì)量損失、物質(zhì)拋射等現(xiàn)象。（四）哈勃定律為天體物理研究提供了重要的宇宙學(xué)尺度信息。它揭示了宇宙在膨脹，幫助我們確定星系的距離，進(jìn)而構(gòu)建宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的模型。通過測量星系的紅移量，利用哈勃定律可推算其距離，從而了解星系的分布和演化情況，對研究宇宙的起源和發(fā)展具有