2025年大學(xué)星系物理（星系觀測方案）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.星系觀測中，用于測量星系距離的常用方法是（）A.視差法B.造父變星法C.哈勃定律D.三角視差法2.以下哪種波段的觀測對(duì)于研究星系中的恒星形成區(qū)域最為重要？（）A.可見光波段B.紅外波段C.X射線波段D.射電波段3.星系的光譜中，哪類特征可以用于判斷星系的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？（）A.吸收線的強(qiáng)度B.發(fā)射線的波長C.連續(xù)譜的形狀D.譜線的多普勒頻移4.利用哪種觀測手段可以直接探測星系中的暗物質(zhì)分布？（）A.光學(xué)望遠(yuǎn)鏡B.射電望遠(yuǎn)鏡C.引力透鏡效應(yīng)觀測D.紅外探測器5.星系團(tuán)的觀測中，通過測量星系團(tuán)內(nèi)星系的什么性質(zhì)可以推斷星系團(tuán)的質(zhì)量？（）A.亮度B.顏色C.速度彌散D.大小6.對(duì)于遙遠(yuǎn)星系的觀測，以下哪種技術(shù)可以提高觀測的分辨率？（）A.增大望遠(yuǎn)鏡口徑B.提高探測器靈敏度C.采用更長的觀測時(shí)間D.進(jìn)行多次曝光疊加第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(qǐng)將答案填在橫線上。1.星系的分類方法有多種，常見的有______分類法，它主要依據(jù)星系的形態(tài)特征進(jìn)行分類。2.在星系觀測中，______是一種重要的距離測量指標(biāo)，它與星系的退行速度成正比。3.星系中的恒星形成活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生大量的______，通過對(duì)其觀測可以了解恒星形成的過程。（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。1.簡述星系觀測中紅移測量的重要性及測量方法。2.說明星系觀測中多波段觀測的意義。（三）材料分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：通過對(duì)某星系的觀測，發(fā)現(xiàn)其光譜中有明顯的氫發(fā)射線。經(jīng)測量，該氫發(fā)射線的波長相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室參考波長發(fā)生了紅移。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，該星系的退行速度符合哈勃定律。問題：根據(jù)材料，說明該星系的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及如何通過觀測數(shù)據(jù)得出這一結(jié)論。（四）論述題（共15分）答題要求：本大題共1小題。論述星系觀測對(duì)于研究宇宙演化的重要意義。請(qǐng)闡述星系觀測在了解宇宙物質(zhì)組成、星系形成與演化、宇宙大尺度結(jié)構(gòu)等方面的作用，并舉例說明相關(guān)的觀測成果及其對(duì)宇宙演化理論的影響。（五）設(shè)計(jì)題（共15分）答題要求：本大題共1小題，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的星系觀測方案，包括觀測目標(biāo)、觀測波段、觀測設(shè)備及觀測步驟等。答案：第I卷：1.C2.B3.D4.C5.C6.A第II卷：（一）1.哈勃2.哈勃常數(shù)3.星際塵埃（二）1.紅移測量可確定星系的退行速度，進(jìn)而根據(jù)哈勃定律計(jì)算星系距離，幫助構(gòu)建宇宙大尺度結(jié)構(gòu)。測量方法主要是通過光譜儀測量星系光譜中譜線的波長變化，與實(shí)驗(yàn)室參考波長對(duì)比得出紅移量。2.多波段觀測能從不同角度了解星系。光學(xué)波段可看星系形態(tài)結(jié)構(gòu)；紅外波段能探測塵埃和恒星形成區(qū)；射電波段研究中性氫分布等。綜合各波段信息，全面認(rèn)識(shí)星系物理特性和演化過程。（三）該星系在退行。通過測量其光譜中氫發(fā)射線的紅移，得出波長變化，進(jìn)而計(jì)算出退行速度。又因退行速度符合哈勃定律，所以確定該星系在做遠(yuǎn)離我們的運(yùn)動(dòng)。（四）星系觀測對(duì)研究宇宙演化意義重大。能了解宇宙物質(zhì)組成，如通過觀測星系中恒星、氣體、暗物質(zhì)等成分比例。星系形成與演化方面，觀測不同階段星系形態(tài)結(jié)構(gòu)變化。宇宙大尺度結(jié)構(gòu)上，確定星系分布和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。如哈勃發(fā)現(xiàn)星系退行，支持宇宙膨脹理論。（五）觀測目標(biāo)：某特定星系。觀測波段：光學(xué)、紅外、射電。觀測設(shè)備：光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、紅外望遠(yuǎn)鏡、射電望