文档内容
第 03 讲 地球的宇宙环境、演化历史与圈层结构
目录
01 考情透视·目标导航
2
02 知识导图·思维引航..........................................................................................................................................3
03 考点突破·考法探究..........................................................................................................................................3
考点一 地球的宇宙环境................................................................................................................................................3
知识梳理......................................................................................................................................................3
知识点1 天体与天体系统...................................................................................................................3
知识点2 地球的普通性与特殊性.......................................................................................................5
知识点3 太阳对地球的影响...............................................................................................................8
核心突破....................................................................................................................................................10
考点1 太阳辐射分布.........................................................................................................................10
考点2 航天发射与天文观测.............................................................................................................13
题型01 存在生命的条件...................................................................................................................16
题型02 太阳辐射分布规律...............................................................................................................17
题型03 航天发射与天文观测...........................................................................................................17
考点二 地球的演化历史和圈层结构...........................................................................................................19
知识梳理....................................................................................................................................................19
知识点1 地球的演化历史.................................................................................................................19
知识点2 地球的圈层结构...............................................................................................................20
核心突破....................................................................................................................................................22
考点 生物的进化、灭绝与环境的关系............................................................................................22
题型01 地球的演化历史...................................................................................................................25
题型02 地球的内部圈层...................................................................................................................25
热点应用......................................................................................................................................................26
01 月相................................................................................................................................................26
02 深空探测........................................................................................................................................29
考点要求 考题统计＋考点提取
2023江苏卷，4题，2分，由“四星伴月”天文现象考查天体特征，地球的普通性
地球的宇
2020江苏卷，1题，2分，从天体运动位置看此时“超级月亮”，天体系统
宙环境
2019浙江4月选考，24-25题，4分，图Ⅱ时刻月球可能位于轨道上的位置是，嫦娥
四号在月面上可观察到，天体观测
太阳对地 2023湖南卷，8题，3分，非洲冰鼠冬季与夏季活动规律差异的主要影响因素，太
球的影响 阳辐射的影响因素2023广东卷，9题，3分，符合图b示意时刻所释放气球接收到的太阳短波辐射量变
化的曲线是，太阳辐射的影响因素
2022上海卷，1题，2分，能抵近观测到光球层、色球层的太阳活动分别是，太阳
活动及类型
2022北京，4题，3分，以寒武纪至新近纪生物多样性和地表温度的变化图为情境
考查地球的形成与演化
地球的演
2022天津，3-4题，6分，从奥陶纪到二叠纪该地区经历的地质过程为，地球的形成
化历史
与演化
2021天津，1题，3分，能记录地球沧海桑田变化的是，地球的形成与演化
2019海南卷，14题，3分，我国在塔里木盆地顺北油气田完成某钻井钻探涉及的圈
地球的圈 层，地球内部圈层结构
层结构 2019北京卷，11题，4分，长江中下游某区域莫霍面的等深线分布图，据图可推
断，地壳厚度
命题趋势：
地球所处的宇宙环境、太阳对地球的影响、地球的圈层、地球的演化史等知识虽然属于主干知
识，但因为内容相对简单，难以承载有一定思维量的试题，所以考查频率较低。地球的演化史
属于新课标、新教材内容，据新课程标准看，要求较低，因此新教材使用地区直接考查的可能
性很小，但是以大时间尺度的地理环境演变为背景的地理过程类考查值得注意。考点一 地球的宇宙环境
知识点1 天体与天体系统
一、天体
宇宙：宇宙是所有时间、空间和物质的总和，是物质世界的整体。
可见宇宙：天文学家把人类已经观测到的有限宇宙，叫作“可观测宇宙”或“已知宇宙”，其半径约137
亿光年（光年是天文学中的距离单位，即光在真空中一年所传播的距离。在真空中，光速约3×105千
米/秒，所以1光年约等于9.4605×1012千米）
天体：宇宙间物质存在的具体形式，是宇宙中所有星体、星际物质的总称。
分类：自然天体——自然界存在的，包括恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等；
人造天体——属于人工制造的天体，包括太空中运行的宇宙飞船、人造卫星、航天飞机、太空站等。【知识拓展】常见天体
星云：由气体和尘埃物质组成的呈云雾状外表的天体,其主要成分是氢。
恒星：由炽热气体组成，能发可见光的球状或类球状的天体，主要成分是氢。体积庞大；自己能发光；位
置相对稳定；质量很大。
行星：沿椭圆轨道上绕恒行运转的球状天体，本身不发光，反射太阳光而发亮。
卫星：绕行星运转的质量很小的球状天体。不能自己发光；卫星的大小差别很大；月球为地球的天然卫星。
彗星：太阳系内绕太阳运行的一种质量较小的天体，呈云雾状，不能自己发光，由冰物质组成。最著名的
哈雷彗星，绕太阳一周的时间约为76年。
最基本的天体：恒星和星云
【疑点辨析】流星雨不属于天体，属于天文现象，宇宙中的流星体是尘埃和固体块，为天体，冲入地球大
气未燃烧殆尽坠落地面陨石不是天体。
天体判读依据：位于地球大气层之外；必须是宇宙间的物质；非附属天体的一部分。
二、天体系统
(1)运动性：宇宙中的天体都在运动着，运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成天体系统。
(2)层次性：目前所知的天体系统分为四级，具体如下图所示：天体系统 组成 其他
目前所知的最高一级天体系统，是天文学家所说的
总星系
可见宇宙
银河系之外与银河系相类似的天
河外星系 到20世纪末，人类观察到的河外星系超过1250个
体系统
太阳和千千万万颗恒星组成的庞
银河系 太阳系与银河系中心的距离大约为2.7万光年
大恒星集团
太阳、行星及其卫星、矮行星、
小行星、彗星、流星体等，太阳 地球是距离太阳较近的一颗行星。日地平均距离为
太阳系
的质量约占整个太阳系质量的 1.5亿千米
99.86%
地球是地月系的中心天体，月球是地球唯一的天然
地月系 地球和月球 卫星，也是距离地球最近的自然天体。地月平均距
离为38.4万千米
知识点2 地球的普通性与特殊性
1.普通性——太阳系中的一颗普通行星
中心天体 太阳
类地行星 A水星、B金星、C地球、D火星
八大
巨行星 E木星、F土星
行星
远日行星 G天王星、H海王星
小行星带 位于火星轨道和木星轨道之间
彗星 太阳系中最著名的是哈雷彗星
（1）结构特征
八大行星按照结构特征可分为类地行星（水星、金星、地球、火星）、巨行星（木星、土星）、远日行星
（天王星、海王星）；类地行星，靠近太阳，固体表面，体积较小；巨行星，体积巨大，气体表面；远日
行星，远离太阳，气体表面。行星 水 金 火 木 土 天王 海王
地内行星 地外行星
分类
类地行星 巨行星 远日行星
表
高
面
温
低
度
特 体
小 大 中
征 积
质
量
小 大 中
密
度
（2）运动特征
八大行星的运动特征相同：
同向性：绕日公转方向都是自西向东。
近圆性：绕日公转的轨道都是近似圆形。
共面性：轨道面几乎在同一平面上。
小结：普通性——从距日远近、自身的体积、公转方式来看，地球是太阳系中一颗普通的行星。
①运动特征相同
②结构特征相似：地球与水星、金星、火星同为类地行星。
2.地球的特殊性——存在生命
地球是八颗行星中唯一存在高级智慧生命的星球。
生命存在所需必要条件 原因
稳定的太阳光照 太阳正处于壮年，光照条件稳定
外部条件
安全的宇宙环境 太阳系内，各行星各行其道，相互不干扰
地球体积与质量适中，使地球引力可使气体聚集在
适合生物生存的大气层
其周围。
内部条件
液态水的存在 地球自转和公转的周期适中
适宜的温度 日地距离适中，自转周期适中
注意：地球大气对生命存在和发展的作用：
（1）厚厚的大气层可以减少小天体对地表的撞击；
（2）大气对太阳辐射的削弱作用和保温作用使地表昼夜温差不大；
（3）氧气可供生物呼吸，臭氧等可以使生物免受过多紫外线的伤害 。
综合分析地球存在生命的条件：
(1)外部条件——“安全”和“稳定”
“安全”——安全的宇宙环境：太阳系中，大小行星各行其道，互不干扰。
“稳定”——稳定的太阳光照：亿万年以来，太阳光照条件没有明显的变化。
(2)自身条件——三个适中“四看法”判断地外天体是否存在生命：
【知识拓展】
(1)日食与月食的形成条件
当太阳、地球与月球排成一直线，且地球位于中间位置时，会发生月食，故月食发生在望月(满月)时(如图
1所示)。当太阳、地球与月球排成一直线，且月球位于中间位置时，会发生日食，故日食发生在新月(农历
初一)时(如图2所示)。
(2)凌日或冲日现象发生的条件
①发生凌日现象的行星应为地内行星有水星和金星。当日、水星或金星、地球三者位于同一条直线上，且
水星或金星位于日地之间可能发生凌日现象。
②冲日现象是指地外行星与太阳、地球排成一条直线，地球处在太阳与地外行星之间的状态(如下图所示)。知识点3 太阳对地球的影响
1、太阳概况
物质组成：炽热的气体
主要成分：氢、氦
表面温度：约6000K
太阳辐射：太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量的现象
能量来源：太阳内部的核聚变反应
2.太阳辐射对地球的影响：
①提供能量：直接提供光和热：太阳辐射维持地表适宜的温度，是地球上生物生存所需的光和热的来源。
为人类生活、生产提供能源：（太阳辐射为地球提供的能源类型）
直接型：如植物利用阳光进行光合作用，人类使用太阳能热水器或太阳能电池板等。
转化型：太阳辐射作用于大气、水、生物而转化的能量，如风能、水能等。
化石型：地质历史时期生物固定并积累下来的太阳能，比如常见的化石燃料煤、石油等。
②提供动力：地球上水、大气运动和生命活动的主要动力。
【疑点辨析】
“太阳辐射有百利而无一害”这种看法是否正确？为什么？
不正确。
太阳辐射虽然对地球的影响具有巨大的正面影响，但也有一些负面作用，例如太阳辐射中过多的紫外线会
危害地球生物等。
太阳辐射强的地区热量一定丰富。对不对？为什么？
不对；
如青藏高原，由于海拔高，空气稀薄，水汽、尘埃少，晴天多，太阳辐射强，光照充足；但由于空气稀薄，
大气吸收的地面长波辐射很少，大气的保温作用弱，成为我国夏季气温最低的地区。
3.太阳活动对地球的影响
太阳大气层由里向外分为光球层、色球层、日冕层，往外亮度越来越小，厚度越来越大。太阳活动：太阳大气经常发生大规模运动的现象。
太阳黑子：黑子其实并不黑，只不过它比其它区域温度稍低，所以显得暗一些，太阳活动强弱的标志。
耀斑：色球的某些区域有时突然出现大而亮的斑块，又叫做色球爆发。它是太阳大气高度集中的能量释放
过程。一个大的太阳耀斑在短期可以发出相当于10亿颗氢弹爆炸所产生的能量；长期的观测发现，大多数
太阳耀斑和太阳黑子活动相关。
日珥是在色球层上发生的一种剧烈太阳活动现象，喷射的气体呈弧状，像太阳的耳朵一样，由此得名。日
全食时，可用肉眼观测火红的日珥。日珥爆发时会喷射大量带电粒子。
日冕物质抛射：规模最大、程度最剧烈的太阳活动现象，日冕结构短时间发生明显变化，向外抛射大量带
电粒子，破坏太阳风的流动
太阳风：日冕层温度超过100万摄氏度，它的高温使高能带电粒子向外运动，当运动速度超过 350千米/秒
时，就能脱离太阳的引力飞向宇宙空间，形成带电粒子流，好像是从太阳吹出来的一股“风”，这一现象
称为太阳风。在太阳活动峰年，太阳风的强度相应增大，特别是在耀斑爆发时，太阳风格外强烈。太阳风
到达地球时，受地球磁场的作用，偏向极地上空，在那里轰击高层大气，使大气电离，产生发光现象。这
就是在地球高纬度地区上空经常出现的绚丽多彩的极光。
黑子和耀斑的变化周期约为11年，它们都是太阳活动的重要标志。
太阳活动对地球的影响
影响 表现影响无
太阳黑子和耀斑增多时，其发射的电磁波进入地球大气层，会引起大气层扰动，使地
线电通
球上无线电短波通信受到影响，甚至出现短暂的中断。
信
产生磁 当太阳活动增强时，太阳大气抛出的高速带电粒子会扰乱地球磁场，使其突然出现
暴现象 “磁暴”现象，导致罗盘指针剧烈颤动，不能正确指示方向。
产生极 太阳大气抛出的高速带电粒子高速冲进两极地区的高空大气，与那里的稀薄大气相互
光 碰撞，出现极光。
统计资料表明，在太阳活动峰年，地球上激烈天气现象出现的概率明显增加；反之，
产生自
地球上天气变化相对平稳。农业统计数据则表明，在多数太阳活动峰年，全球农业倾
然灾害
向于增产；在太阳活动谷年，全球农业歉收的概率更高一些。
考点1 太阳辐射分布
1.全球太阳辐射的分布规律
大体从低纬向高纬递减，南、北半球纬度值相同的地区，太阳辐射量
不同纬度分布
空间分布 随月份变化的规律相反。
相同纬度分布 由沿海向内陆递增；地势高处太阳辐射强，地势低处太阳辐射弱
时间分布 夏季太阳辐射强于冬季
2.我国太阳年辐射总量的分布状况
(1)总体特征
我国太阳年辐射总量的分布，从总体上讲，是从东部沿海向西部内陆递增。西部非季风区多于东部季风区；
地势高的地区多于地势低的地区。高值中心在青藏高原，低值中心在四川盆地。如图所示:(2)特例分析
想一想，我国年太阳辐射总量最丰富的地区及原因是什么?
答案：青藏高原。原因：纬度较低，太阳高度大；海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱作用小；晴天
多，日照时间长；大气中尘埃含量少，透明度高，到达地面的太阳辐射能量多。
想一想，我国年太阳辐射总量最贫乏的地区及原因是什么?
答案：四川盆地。原因：盆地地形，水汽不易散发，空气中含水汽多，阴天、雾天较多，对太阳辐射削弱
作用强。
3.影响太阳辐射强度的因素
①纬度位置：纬度低则太阳高度大，太阳辐射经过的大气路程短，到达地面的太阳辐射强。全球的太阳辐
射强度表现出从低纬向高纬降低的趋势。
②昼长：白昼越长，日照时数越长，太阳辐射越多。
③天气状况：天气晴朗，云量少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射强。
④海拔高低：海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射强。
⑤大气洁净度：大气中的悬浮颗粒反射太阳光，使到达地表的太阳辐射减少。雾霾天气太阳辐射弱。
⑥季节：不同季节正午太阳高度不同，太阳辐射强度不同，太阳辐射夏季强，冬季弱。4．太阳能开发的优缺点
优点 缺点
能量巨大。它是人类可以利用的最丰富的能 能量密度较低：采光装置占地面积大、用料
源，可以说取之不尽、用之不竭 多，成本增加
分布广泛：地球上无论何处都有太阳能，可 受天气影响较大：到达地面的太阳辐射，因
以就地开发利用，不存在运输问题 受地形、气候、季节和昼夜变化等因素影
清洁能源：在开发利用时，不会造成污染和 响，时强时弱，时有时无，给利用带来不少
公害 困难
5.太阳能电站建设的区位条件
（2020·北京卷）下图为我国某地立秋至处暑期间天气晴好条件下辐射量日变化示意图。读图，完成
下列小题。1．代表太阳辐射变化的曲线是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
2．该地最可能位于（ ）
A．珠江三角洲 B．河西走廊 C．松嫩平原 D．钓鱼岛
【答案】1．C 2．B
【解析】
1.立秋至处暑期间，太阳直射北半球，我国昼长夜短，早于当地时间 6点日出，晚于当地时间18点日落。
在日出前和日落后，太阳辐射量应为0，而不是大于0或小于0，随着日出，太阳辐射逐渐增大，到正午时
刻达到最大，之后太阳辐射减小，读图可知，①②③④曲线中，只有曲线③满足该条件，故选C。
2.太阳辐射应在当地12点前后达到最大值；根据上题分析可知，③表示太阳辐射的变化曲线，该曲线达到
最大值时，北京时间约在13～14点。通过时间计算，求出当地的经度大约位于90°E～105°E，珠江三角洲
的经度大约位于110°E～120°E之间，B正确，故选B。
考点2 航天发射与天文观测
1.航天发射基地区位条件
气象条件 晴天多、阴雨天少，风速小，湿度低，有利于发射和跟踪监测
纬度因素 纬度低，自转线速度大，可以节省燃料和成本
地势因素 地势越高，地球自转线速度越大
地形因素 地形平坦开阔，有利于跟踪监测
大陆内部气象条件好，隐蔽性强，人烟稀少，安全性强(如酒泉、西昌、太原)；海上人类
海陆位置
活动少，安全性强(如文昌)
交通条件 交通便利，有利于大型航天装备的运输
安全因素 出于国防安全考虑，有的建在山区、沙漠地区，有的建在地广人稀处世界各国航天发射场主要建在本国领土的纬度较低地区 ，因为纬度低，自转线速度大，可以节省燃料和
成本。
世界各国大多采取向东发射火箭的方式将卫星送入轨道，主要考虑到地球自转方向是向东的，还未发射就
已经有了一定的初速度。
2.航天器发射时间、方向的选择
在一天中一般选择在晴朗无云的夜晚，主要是便于定位和跟踪监测
我国发射时间主要选择在北半球冬季，一是便于航天测控网对飞船的监控、管理、回收；二是我
时间
国有多艘“远望号”监测船在南半球纬度较高的海域，选择北半球冬季是为了避开南半球恶劣的
海况
方向 一般与地球运动方向一致，向东发射可充分利用地球自转线速度，节约燃料
3.回收基地区位条件①地形平坦，视野开阔，便于搜救。
②人烟稀少，有利于疏散人群，保证安全。
③气候干旱，多晴朗天气，能见度高。
④地质条件好。
⑤无大河、湖泊，少森林的地区。我国的回收场地就选址在内蒙古自治区的中部地区。
⑥距离发射场、控制中心位置适中，有利于监控、营救等工作展开。
试分析我国航天发射回收场地多选在内蒙古中部的主要原因。
该地地势平坦开阔；晴天多、云雨少；河湖少；便于跟踪搜寻；方圆数千米内没有高层建筑，便于飞船安
全着陆和迅速搜寻；人烟稀少，有利于疏散人群。
4.天文观测选址条件：
纬度:高纬度，冬季夜长，连续观测时间长，星空起落变化小；低纬度，观测范围广；南半球观测南天区，
北半球观测北天区。
地形：海拔高，空气稀薄；地势高，视野开阔。
气象：晴天多；云量少，大气透明度高；风力小；气温波动小，大气扰动小；空气湿度小。
人类活动：空气污染轻；光污染小；设备先进；观测技术高；需建立黑暗天空保护区
交通、科研水平、基本设施、国家政策
中国的天文台多设在山上。如紫金山天文台，北京天文台兴隆、密云观测站，上海佘山观测站。
世界公认的三个最佳天文台台址都设在高山之巅。
补充：FAST射电望远镜：
截至2024年4月17日，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）已发现900余颗新脉
冲星，其中包括120余颗双星脉冲星、170余颗毫秒脉冲星、80颗暗弱的偶发脉冲星，极大拓展了人类观
察宇宙视野的极限。
射电望远镜是指观测和研究来自外天体的射电波的基本设备，射电望远镜选址对无线电环境条件要求很高。
我国建造的世界最大射电望远镜，口径500m。选址在贵州平塘县大窝凼天坑。
FAST射电望远镜选址条件：
利用天然形成的喀斯特洼地，工程开挖量小；喀斯特地貌区，岩石透水性强，有利于地表水向地下渗
透，便于排水；人口稀少(地处偏僻)，无线电磁波的干扰小(干扰信息少) ；位于高原区(海拔高)，空气
稀薄(清洁或大透明度高) ；周围高山环绕，能有效屏蔽周围的人为电磁波干扰。
（2016·浙江卷）我国新一代大型运载火箭长征5号在天津制造完成后，拟运至海南文昌航天发射基地
进行首次发射。完成下列各题。
3．选择天津制造长征5号运载火箭的主要原因是
A．土地成本较低 B．劳动力成本较低
C．铁路运输发达 D．产业协作条件好
4．与西昌､酒泉､太原相比，选择文昌作为我国大型航天器发射基地，考虑的主要因素是
A．运输能力 B．科技力量 C．国防安全 D．劳动力素质
【答案】3．D 4．A【解析】3．选择天津制造长征5号运载火箭的主要原因是天津工业发展早，工业基础好，经济水平较高，
产业协作条件好，D对。海南的经济发展水平低，土地成本、劳动力成本较低，A、B错。通过海运运送
到海南，C错。
4．与西昌、酒泉、太原相比，选择文昌作为我国大型航天器发射基地，考虑的主要因素是运输能力，海
运的运量大，便于大型航天器的运输，A对。海南发展的晚，科技力量较弱，劳动力素质较低，B、D错。
海南位于南部边疆，与国防安全无关，C错。
题型01 存在生命的条件
比邻星b是一颗太阳系外行星，位于南门二系统中的红矮星比邻星宜居带内。比邻星b是已知距离太
阳系最近的系外行星，也是已知距离最近的位于宜居带内的系外行星。完成下面小题。
1．比邻星b及其所在天体系统（ ）
A．与地球公转方向一致 B．太阳为其提供光热资源
C．各行星相互吸引绕转 D．天体运行轨道相互独立
2．比邻星b最可能存在生命的条件是（ ）
A．与红矮星距离适中 B．表层由岩石组成
C．自转周期适中 D．有较厚的大气层
【答案】1．D 2．A
【解析】1．由材料可知，比邻星b是一颗太阳系外行星，位于南门二系统中的红矮星比邻星宜居带内，其
所在的天体系统，天体运行轨道相互独立，D正确；无法判断比邻星b公转方向，A错误；太阳为太阳系
中的天体提供光热资源，不能为比邻星b提供光热资源，B错误；行星都是围绕恒星做运动，不是行星之
间相互吸引绕转，C错误。所以选D。
2．由材料可知，比邻星b位于红矮星比邻星宜居带内，说明其与红矮星距离适中，A正确；材料信息没有
反应表层由岩石组成、自转周期适中、有较厚的大气层的相关信息，B、C、D错误。所以选A。
题型02 太阳辐射分布规律
下图为北极海冰区域多年平均到达地表太阳辐射和地表反射太阳辐射逐月变化图。读图完成下面小
题。3．地面吸收太阳辐射最多的月份为（ ）
A．3月 B．5月 C．6月 D．8月
4．与5月相比，6月地表反射太阳辐射降低的原因最可能是（ ）
A．太阳辐射减弱 B．白昼变长 C．云量增多 D．冰面面积减少
【答案】3．C 4．D
【解析】3．读图可知，从垂直方向上看，到达地表的太阳辐射与地表反射的太阳辐射之差即为地面吸收
的太阳辐射，图中6月份，二者之差最大，即地面吸收的太阳辐射最多，C正确；排除ABD。故选C。
4．北极海冰区域，与5月相比，6月正午太阳高度更大，太阳辐射增加，A错误；6月份直射点离北回归
线更近，北极地区极昼范围扩大，白昼更长，获得的太阳辐射更多，与题意不符合，B错误；北极海冰区
域全年降水少，5、6月云量相差不大，C错误；6月太阳辐射更强、昼更长，气温更高，海冰融化，冰面
缩小，海面反射的太阳辐射减少，D正确。故选D。
题型03 航天发射与天文观测
慕士塔格天文观测站地处西昆仑山脉第三高峰——慕士塔格峰附近，海拔4526米，是我国首座“零
海拔”天文观测站。其建筑可以将室内人体感受等效海拔高度降至与零海拔相当的水平，因此被称为“零
海拔天文观测站”。完成下面小题。
5．该地适合天文观测的主要原因是（ ）
①远离海洋，水汽少②海拔高，空气稀薄，大气透明度高
③人烟稀少，污染少④四季分明，观测结果的研究价值大
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
6．慕士塔格天文观测站成为全国首座“零海拔”天文观测站，主要得益于我国（ ）
A．天文观测历史悠久 B．科学技术水平提高
C．社会经济稳步发展 D．政府政策引导扶持
7．慕士塔格天文观测站的建设，带来的直接影响是（ ）
A．吸引国内外天文爱好者，促进当地旅游业发展
B．带动天文相关科研企业发展，促进当地城镇化
C．吸纳劳动力就业，增加参与建设者的经济收入
D．促进我国航空科研水平提高，扩大国际影响力【答案】5．A 6．B 7．C
【解析】5．慕士塔格天文观测站远离海洋，水汽少，云层薄，大气透明度高，①正确；慕士塔格天文观
测站海拔4526米，海拔高，空气稀薄，大气透明度高，②正确；人烟稀少，大气污染、光污染少，对天文
观测的影响小，③正确；四季是否分明对天文观测没有太大影响，④错误。综上所述，A正确，BCD错误。
故选A。
6．该地海拔高，“零海拔”天文观测站建筑可以将室内人体感受等效海拔高度降至与零海拔相当的水平
主要得益于我国科学技术水平的提高，B正确；我国天文观测历史悠久与“零海拔”天文观测站的建成无
关，A错误；社会经济稳步发展与政府政策引导扶持有关，能促进天文观测站的建设，但与“零海拔”关
系不大，CD错误。故选B。
7．慕士塔格天文观测站的建设，需要有道路、路面等许多基础设施和配套建设，在一定程度上是可以吸
纳劳动力就业，增加参与建设者经济收入，C正确；慕士塔格天文观测站的建成后也能起到吸引国内外天
文爱好者，促进当地旅游业发展的作用、带动天文相关科研企业发展，促进当地城镇化、促进我国航空科
研水平提高，扩大国际影响力，但这些都是建成后的影响，不是天文观测站建设的直接影响，ABD错误。
故选C。
考点二 地球的演化历史和圈层结构
知识点1 地球的演化历史
1.地球历史的记录(1)地层：地壳在发展过程中形成的，具有一定时代含义的成层的岩石和堆积物，是具有时间顺序的层状岩
石。沉积岩地层在未受剧烈构造运动扰动的情况下，先沉积的在下，后沉积的在上；地层性质在一定程度
上反映了地层形成时的地表环境。
(2)化石：岩石形成过程中保存下来的石化的古代生物遗体或遗迹，确定其所在地层的年代和推断古地理环
境的重要依据。
1.具有明显的层理结构，一般先沉积的层在下，后沉积的层在上。
沉积岩地层的特点
2.有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来，形成化石。
1.同一时代的地层，含有相同或相似的化石
地层与化石的关系
2.越古老的地层，含有越低级、越简单的生物化石。
（3）根据地层组成物质的性质和化石特征，可以追溯地层沉积时的环境特征。
2．地质年代和地层年代
(1)地层单位：地质学家们通常根据地层顺序和古生物遗体或遗迹，把地层划分为若干大小不同的单位，称
为地层单位。
(2)地质时代单位：各个地层单位所代表的时间称为地质时代单位。
(3)地质年代表：按时代早晚顺序把地质年代进行编年，形成地质年代表。
尺度 大 → 小
地质年代单位 宙 代 纪 世
地层年代单位 宇 界 系 统
冥 太 元
宙 古 古 古 显生宙
宙 宙 宙
代 古生代 中生代 新生代
前寒武纪 寒 奥 志 泥 石 二 三 侏 白 古 新 第
纪 武 陶 留 盆 炭 叠 叠 罗 垩 近 近 四
纪 纪 纪 纪 纪 纪 纪 纪 纪 纪 纪 纪
地球的演化历史总结
生物的演化
地质历史时期 地表的演化 矿产的形成
植物 动物
前 寒 冥古宙 海洋与陆地形 出现有机质 无 重要成矿期(铁、金、太古宙 成，大气成分 出现蓝藻
武纪 镍、铬等矿物)
变化
元古宙 蓝藻大爆发
无脊椎动
早 古 陆地上出现低等植物 —
地壳运动剧 物繁盛
生代
古 烈，海陆格
生 局 多 次 变 脊椎动物发展，
代 晚 古 迁，形成联 裸子植物开始出现，蕨 出现两栖动物并 重要成煤期
生代 合古陆 类植物繁盛 逐渐进化为爬行
动物
中 爬行动物盛行，
板块运动剧烈，联合
生 裸子植物极度兴盛 鸟类、小型哺乳 主要成煤期
古陆开始解体
代 动物出现
联合古陆最终解体，
哺乳动物快速发
新 地壳运动剧烈，形成
被子植物高度繁盛 展，第四纪出现 —
生 现代地势起伏的基本
人类
代 面貌
知识点2 地球的圈层结构
（1）地震波
地震发生时，地下物质受到强烈的冲击，从而产生向四周传播的弹性波，称之为地震波。
分类 方向 传播速度 传播介质 影响
纵 波
质点运动方向与波的 固 液 气
（ P 速度较快
传播方向一致 三态
波）
不 同 介
上下颠簸
质 传 播
速 度 不
横 波 同
质点运动方向与波的
（ S 速度较慢 固体
传播发方向垂直
波）
左右摇晃
（2）不连续面：波速突然变化的面
名称 界面划分 深度 横纵波速度变化 示意图
地 壳 与 地 地表下平均
横波和纵波的速度
莫霍面 幔 的 分 界 33km处
都迅速增加
面 (大陆部分)
地 幔 与 地
古登堡 地表下 纵波速度突然下
核 的 分 界
面 2900km处 降，横波完全消失
面（3）地球内部圈层结构
圈层名称 深度 特征 状态
a.由岩石组成的固体外壳，上层为硅铝层，密度小，下层为硅镁
地壳 0-33km 层，密度大。硅铝层在海洋部分很薄或缺失。 固态
b.厚度不均，大洋薄，大陆厚，海拔越高地壳厚度越厚。
不连续面：莫霍界面 — 深度33km
上地
a.主要由含铁、镁的硅酸盐类矿物组成，越往下铁、镁的含量逐渐
幔
地
33- 增加。
幔 固态
2900km b.上地幔上部存在一个软流层，这里可能为岩浆的主要源地。
下地
c.下地幔温度、压力、密度很大
幔
不连续面：古登堡界面 — 深度2900km
液 态
地 外核 2900-5150km a.外核呈液体或熔融状态,横波不能通过，其相对地壳流 熔 融
核 动可能是地球磁场产生的主要原因。 态
b.温度、压力和密度很大。
内核 5150-6370km 固态
(4)岩石圈
岩石圈是地球上部相对于软流圈而言的坚硬的岩石圈层。
包括地壳的全部和上地幔的顶部，由花岗质岩、玄武质岩组成。
（5）地球外部圈层结构
圈层名称 含义 组成 特点与意义
地球外部厚厚的 气体和悬浮颗粒物，包括氮
大气圈 地球生命存在的重要基础条件之一
气体层 气、氧气和二氧化碳等
地表和近地表各
海洋水、湖泊水
水圈 种形态水体的总 连续但不规则
陆地水、冰川水、生物水等
称
岩石圈 地球上部相对于
包括地壳的全部和上地幔的 是板块构造学说的重要组成部分，其将
（过渡圈 软流圈而言的坚
顶部，主要为岩石 全球的岩石圈划分为主要的六大板块
层） 硬的岩石圈层a.不独立占有空间，广泛分布于地壳、大
地球表层生物及
气圈和水圈中的生物世界
生物圈 其环境的总称 植物、动物微生物及其环境
b.生物圈与大气圈、水圈和岩石圈等圈
层关系密切，彼此相互渗透、相互影响
大气圈、水圈、生物圈和岩石圈相互联系、相互渗透，不断地进行着物质和能量的交
换,形成了人类赖以生存和发展的自然环境。如化石形成于生物圈和岩石圈之间，风蚀地貌形成于大气圈
和岩石圈之间，喀斯特地貌形成于岩石圈、大气圈和水圈之间。
考点 生物的进化、灭绝与环境的关系
(1)生物进化对环境变迁及环境变迁后对生物灭绝的影响，结构图表示：
(2)在掌握生物进化与环境演变简史中，重点抓住以下几条线索：
①时间变化：太古宙→元古宙→古生代→中生代→新生代(可用首字“太元古中新”加以记忆)。
②动物演化：动物孕育、萌芽和发展的初期阶段→海生无脊椎动物时代→鱼类时代→两栖动物时代→爬行
动物时代→哺乳动物时代→人类时代。
③植物变化：海生藻类时代→陆上孢子植物时代→裸子植物时代→被子植物时代。
（3）生物演化规律：从过程看，由低级到高级，由简单到复杂从分布空间看，由海洋向陆地扩展
生物演化过程中经常出现此消彼长
（2022·北京卷）图示意寒武纪至新近纪生物多样性和地表温度的变化。完成图中（ ）A．寒武纪比奥陶纪生物种类更加丰富 B．侏罗纪是哺乳类动物的繁盛时期
C．第三次物种大灭绝与地表升温有关 D．生物演化主要依赖于地球的内能
【答案】C
【详解】从生物多样性来看，奥陶纪比寒武纪生物物种更加丰富，A选项错误。从所学知识可知，侏罗纪
是大型爬行类生物恐龙所在的时代，并非哺乳类动物的繁盛时期，B选项错误。从图中资料可以看到第3
次物种大灭绝时期，其地表温度相较之前有很大上升，故第3次物种大灭绝可能与地表升温有关，C选项
正确。生物的演化其影响因素较多，其形成过程较为复杂，D选项错误。故选C。
题型01 地球的演化历史
下图示意生物出现以来，地球大气中的二氧化碳、氧气含量变化。据此完成下面小题。
1．古生代中、后期（ ）
A．出现最原始的生物 B．海生无脊椎动物空前繁盛
C．氧气含量迅速上升 D．二氧化碳含量波动下降
2．地球上生物出现以后（ ）
A．O 的含量先升高，后降低 B．CO 的含量呈波动性上升
2 2
C．植物的进化与O2含量成正相关 D．寒武纪时O 含量达到顶峰
2【答案】1．D 2．C
【解析】1．古生代中期是鱼类，后期是两栖动物，A、B错误； 古生代中期主要植物是陆上孢子植物(如
蕨类植物），氧气含量变化不大，二氧化碳含量波动下降，C错误，D正确。故选D。
2．由图可知，地球上生物出现以后氧气的含量上升，A错误；二氧化碳的含量先上升后下降，B错误；植
物的进化与O2含量成正相关，C正确；O2含量在大约距今5亿年后基本稳定，D错误。故选C。
题型02 地球的内部圈层
2022年6月10日1时28分在四川阿坝州马尔康市发生6.0级地震，震源深度13千米。地震发生以后，
建筑物并不会马上倒塌，一般都要间隔约12秒，这就是地震救援领域所说的“黄金12秒”。下图为地球圈
层结构示意图。据此完成下题。
3．此次地震的震源最可能位于( )
A．Ⅱ圈层 B．Ⅳ圈层 C．莫霍界面以下 D．古登堡界面以下
4．据此推断“黄金12秒”确定的依据是( )
A.横波和纵波传播速度的差异 B．人体对紧急事件的生理反应能力
C．横波和纵波的传播介质差异 D．建筑物的抗震系数
5．关于图中各圈层的特点，描述正确的是( )
A.Ⅰ圈层的根本热源是地面辐射 B．Ⅲ圈层空间分布不连续
C．Ⅱ圈层是地核 D．Ⅳ圈层为液态物质
【答案】3．A 4.A 5.D
【解析】3.地壳平均厚度约17千米，大陆部分平均厚度约33千米，此次地震发生在我国地势第二阶梯的
陆地，海拔较高，地壳较厚。结合震源深度为13千米，可判断，此次地震的震源最可能位于地壳之中，即
图中Ⅱ圈层。
4.结合所学，地震波中横波表现为左右摇晃，纵波表现为上下跳动，一般认为横波的水平晃动力是造成建
筑物破坏和人员大量伤亡的主要原因，由于横波和纵波的传播速度差异，纵波快，橫波慢，因此地震发生
以后，建筑物并不会马上倒塌，一般都要间隔约12秒。
5.读图可知，图中I圈层位于地面以上，有云雨现象，应为大气圈，大气的根本热源是太阳辐射，地面辐
射是大气的直接热源。Ⅲ圈层包括海洋，应为水圈，水圈是一个连续不规则的圈层，空间分布是连续的。
Ⅱ圈层是位于莫霍面以上的地球内部圈层，应为地壳，不是地核。IV圈层位于古登堡面以下，应为外核，
地震横波不能穿过外核，一般认为外核为液态或熔融状态物质。热点应用
01 月相
（2023·浙江1月卷）某中学地理社团组织成员开展月相观测。2021年2月19日农历正月初八，有同
学用肉眼在湛蓝的天空中观测到了日、月同天景象，并作记录。同时，部分同学还从网上查到，位于
（0°，105°W）的地点可观测到月球正在地平线落下。完成下面小题。
1．同学记录的日、月位置和月相正确的是（ ）
A．① B． ②C． ③ D． ④
2．此时，赤道与晨、昏线交点的经度最接近的分别是（ ）
A．15°W、165°E B．105°W、75°E C．165°E、15°W D．75°E、105°W
【答案】1．B 2．A
【解析】1．农历正月初八的月相为上弦月，“上上上西西”，农历上半月的月相黄昏日落后可见，月面
朝西，故③④错误；由于上弦月是正午升起，半夜落下，上半夜可见，日月同天时应该是黄昏附近；2021
年2月19日，太阳直射南半球，日落西南，太阳高度角小（日落时太阳高度角为0），②正确，①错误。
2．农历正月初八是上弦月出现在农历月的上半月的上半夜，月面朝西，位于西半天空，正午升起，半夜
落下，上半夜可见；在105°W看到月球正在地平线落下，说明105°W地方时为24时（0时），赤道与晨、
昏线交点的地方时为6时、18时，与105°W相差90°（6*15）、270°（18*15），根据东加西减的原则，分
别向东90°、270°，赤道与晨、昏线交点的经度最接近的分别是15°W、165°E，A正确，BCD错误。故选
A。
知识点拨：
月球在圆缺变化过程中出现的各种形状叫月相。月球是一个不发光、不透明的球体，我们看到的月
光是它反射的太阳的光。月相实际上就是人们从地球上看到的月球被太阳照亮的部分。农历上半月傍晚可见的月亮
农历下半月清晨可见的月亮方向：自西向东。
周期：27.32日。
月球自转与公转方向相同，周期相等。称同步自转。所以月球总是一面朝向地球，一面背向地球。
月相形状变化规律：由缺变圆再由圆变缺，亮面由右变到左
上弦月出现在上半月的上半夜，出现在西边的天空且月亮的西侧半边明亮(月面朝西)
下弦月出现在下半月的下半夜，出现在东边的天空，且月亮的东侧半边明亮(月面朝东)。
简记为：“上上上西西，下下下东东。”
不同月相的月亮出没时刻表
出现日期［农
月相 同太阳出没比较 月出 月没 夜晚见月情形
历］
新月 同升同落 清晨 黄昏 彻夜不见 初一
上半夜见于西天，月面朝
上弦月 迟升后落 正午 半夜 初七、初八
西
下半夜见于东天，月面朝 二十二、二十
下弦月 早升先落 半夜 正午
东 三
满月 此起彼落 黄昏 清晨 通宵可见 十五、十六
口诀：
初一新月不可见，只缘身陷日地间。
初七初八上弦月，半轮圆月朝西面。
满月出在十五六，地球一肩挑日月。
二十二三下弦月，月面朝东下半夜。
从新月到满月再到新月，是月相变化的一个周期。这一周期平均为29.63天，称为朔望月。我国的农历月
份就是根据朔望月确定的。每月的朔为农历初一，望为十五或十六。
学以致用：判断春节 端午 重阳 中秋对应的月相（春节正月初一新月，端午五月初五和重阳九月初九上弦月，中秋八月十五满月）
02 深空探测
（2021·湖北卷）深空网是支持深空探测活动，放飞人类太空梦想的核心系统。深空站作为深空网的重
要组成部分，主要任务是建立天地联系通道，实现对航天器的跟踪测量和数据传输，其系统复杂，对站址
环境条件要求苛刻，建设维护成本极高。我国已基本建成功能完备、性能先进、全球布局的深空网，为
“天问一号”火星探测保驾护航。左图示意佳木斯深空站，右图示意全球主要深空站分布。据此完成下面
小题。
3．单个深空站无法实现对航天器的连续测控覆盖，主要是因为（ ）
A．地球公转 B．地球自转 C．地球形状 D．地球大小
4．为了实现全天24小时360°对航天器的连续跟踪，需要建立的深空站个数至少是（ ）
A．2 B．3 C．4 D．5
5．为进一步优化我国深空站的全球布局，右图中①～④可选为站址的是（ ）
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
【答案】3．B 4．B 5．A
【分析】3．由于地球自转，当航天器背对地球时，无法直接与地球建立信号联系，因此需要多个深空站
连续工作，B正确。对航天器的信号覆盖与地球公转、地球形状、地球大小无关，A、C、D错误。故选
B。
3. 单个深空站对着半边天空，但实际受深空站的形状、角度等影响，深空站近地面角度的无法观测到的
（根据图片，低角度的天空区域难于观测），两个深空站无法覆盖360度，所以至少要3个。我国已基本
建成功能完备、性能先进、全球布局的深空网，图中我国建有3个深空站也可以推测。
4. 深空站为监测航天器，需要在天气条件良好，多晴天，大气能见度高的地区，①②两地为热带沙漠气
候区，天气晴朗，大气能见度高，同时与我国现有深空站东西方向距离适中，利于连续跟踪航天器，适宜
布局。③为亚热带季风性湿润气候，④地为雨林气候，都是降水多，同时与我国布局在阿根廷的深空站东
西方向距离太近，空间利用效果较差，所以不适宜选择。
知识点拨：
深空探测是指脱离地球引力场,进入太阳系空间和宇宙空间的探测活动。关于深空探测的定义,一种是国际电信联盟(InternationalTelecommunicationUnion,ITU)在《无线电规则》中关于深空的规定；另一种定义
为对月球及以远的天体或空间开展的探测活动。
深空测控系统一般由深空航天器上的星载测控分系统、分布于地面的深空测控站、深空任务飞行控制
中心以及将地面各组成部分连接在一起的通信网组成,如下图所示，通常,将地面的多个深空测控站组成的
测控网称为深空网或深空测控网,它特指专门用于深空航天器测控和数据传输的专用测控网。其特点是配有
大口径抛物面天线、大功率发射机、极高灵敏度接收系统、信号处理系统以及高精度高稳定度时间频率系
统,能完成对距离地球200万公里以远深空航天器的测控任务。
为了克服地球自转影响,实现对深空航天器的连续测控覆盖,深空测控网的布局通常是在全球范围内经
度上间隔约120°布站,这样可以确保对距离地球表面在3万公里以上的航天器进行连续测控,右图为美国国
家航空航天局(NationalAeronauticsandSpaceAdministration,NASA)深空网布局对不同轨道高度航天器的测控
覆盖示意。综合考虑跟踪弧段和天线性能等因素,深空站的站址纬度通常选择在南北纬30°~40°之间。
目前,美国、欧洲航天局(EuropeanSpaceAgency,ESA)、中国等已经建立了深空测控网。俄罗斯、日本、印
度、意大利、德国等国家也研制建设了自己的深空测控设备,但并未形成完整的深空测控网。全球深空测
控设施分布如右图所示。
全球布局的中国深空测控网包括中国西北部喀什地区35m深空站、中国东北部佳木斯地区66m深空站和位
于南美洲阿根廷西部内乌肯省萨帕拉地区的35m深空站。
从整体布局而言,中国深空测控网并不是最优的地理布局，国内两个深空站的经度差只有54°,喀什深空站
和阿根廷深空站的经度差为146°,测控覆盖搭接时间约2小时,而阿根廷站和佳木斯站的经度差则达到了
160°,无法实现10°仰角的测控覆盖搭接。因此,中国深空测控网对深空航天器的测控覆盖率只能接近90%。即便是在5°仰角状态,当星下点位于南纬20°以南时佳木斯深空站和阿根廷深空站之间也还存在一
段测控无法覆盖的空档弧段,如下图所示。
（1）佳木斯深空站。佳木斯深空站(北纬46°29′37″,东经130°46′12″),位于中国黑龙江省佳木斯市
东南约45km桦南县境内。站址所处的区域,属于完达山支脉的低山丘陵地区,地势东北高、西南低,周边低
山的海拔都在300-400m左右,与山谷的相对高程差在100m左右,66m口径的天线布设其中,可以形成较好的
遮蔽条件,如图右所示。气候属温带大陆性季风气候,春季干旱风大少雨,夏季温热多雨,秋季降温急剧多早
霜,冬季寒冷漫长。因此,在该站建设了一套具备S/X双频段测控能力的66m深空测控设备(综合考虑气象等
因素暂未考虑Ka频段),于2013年建成并投入使用。
（2）喀什深空站。喀什深空站(北纬38°26′34.7″,东经76°43′40.3″),位于中国新疆维吾尔自治区
喀什市以南约130km莎车县境内。站址所处的区域位于昆仑山北麓、帕米尔高原脚下,塔克拉玛干沙漠西缘。
站址西南方向是连绵高耸的昆仑山脉,周边的山峦与站址的高差也都在100m以上，遮蔽条件良好，如下图
所示。该区域属温带大陆性干燥型气候,四季分明、气候干燥、日照时间长、水份蒸发量大。因此,在该站
建设了一套具备S/X/Ka三频段测控能力的35m深空测控设备,于2013年建成并投入使用。(3)阿根廷深空站。阿根廷深空站(南纬38°11′28.90″,西经70°8′58.20.″),位于南美洲阿根廷西部
内乌肯省萨帕拉市以北约80km,站址所处的区域,位于南美洲巴塔哥尼亚(Patagonia)高原的北缘,地势由西
向东逐步降低。站址西面是高耸的安第斯山脉,周边的群山环绕,与站址的高差也都在200m以上,遮蔽条件
良好,如下图所示。该区域的气候介于温带大陆性气候和高原山地气候之间,有温季和干季之分。夏季热,
大部分晴天,冬季寒冷,部分多云,全年干燥和多风。因此,在该站建设了一套具备S/X/Ka三频段测控能力的
35m深空测控设备,于2017年建成并投入运行。
