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第03 讲 地球的宇宙环境、演化历史与圈层结构
天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星，距地球仅40 光年（银河系的主体
直径是8 万光年），体积是地球的6 倍。据推测，该行星拥有大气层，且75%的表面区
域被水覆盖，但由于温度太高，它无法支持地球型生命的存在。结合材料完成小题。
1．“水世界”类地行星所在的天体系统是（ ）
A．地月系
B．太阳系
C．银河系
D．河外星系
2．天文学家推测该行星无法支持地球型生命存在的主要依据是（ ）
A．该行星上存在液态水
B．该行星距离恒星太近
C．该行星质量体积过大
D．该行星宇宙环境不稳定
3．该行星存在大气层主要取决于（ ）
A．日照条件好
B．日地距离适中
C．适宜的质量
D．拥有原始海洋
【答案】1．C 2．B 3．C
【解析】1．根据材料可知水世界距地球仅40 光年，而银河系的直径是8 万光年，因
此该天体处于银河系，C 正确；A、B、D 错误。
2．从材料可知水世界体积是地球的6 倍。据推测，该行星拥有大气层，且75%的表面
区域被水覆盖，说明该行星具备生命存在的条件有：存在液态水、存在大气层，根据
材料可知该天体温度太高，有可能是距离恒星太近，获得的热量过多，导致无法支撑
地球型生命，B 正确；A、C、D 错误。
3．大气层是由于天体的质量和体积适中，有适中的引力，才会吸附外太空的气体，形
成大气层，C 正确，A、B、D 错误。
【点睛】地球上存在生命的条件有：适宜的温度、适合生物呼吸的大气、存在液态水、
太阳光照稳定、大小行星各行其道互不干扰，地球有相对安全的宇宙环境。
2021 年2 月10 日19：52，我国“天问一号”探测器实施近火捕获制动，轨控发动
机点火工作约15 分钟，探测器顺利进入近火点高度约400 千米，倾角约10°的大椭圆
环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标，
这一步也是整个火星探测任务中技术风险最高、技术难度最大的环节之一。“天问一
号”探测器发射后，采取了四次轨道中途修正和一次深空机动，轨道负责专家说：
“与中途修正相比，深空机动是控制量更大的轨控动作，使探测器通过一次大转弯、
或者说大漂移，从地球的公转面进入到火星的公转面上。”深空机动完成后，探测器
经过约4 个月的无动力飞行，于2 月10 日成功进入火星轨道。下图示意火星探测器飞
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行轨迹图，据此完成下面小题。
4．“天问一号”探测器多次进行轨控动作，主要因为火星与地球（ ）
A．绕日的公转方向相反
B．行星的质量大小不同
C．绕日的公转速度差异
D．轨道不在同一平面上
5．火星探测器进行深空机动的位置最可能是（ ）
A．①
B．②
C．③
D．④
6．在无动力飞行阶段，火星探测器受到的天体引力主要来自（ ）
A．太阳
B．地球
C．火星
D．月球
【答案】4．D 5．C 6．A
【解析】4．由题可知，火星轨道倾角的存在意味着火星轨道与地球轨道不在同一平面
上，导致火星探测器会错过火星，所以需要多次调整轨道，D 正确。两者绕日公转方
向相同，A 错误。火星和地球质量大小不同会产生引力的差异及绕日的公转速度差异，
会对火星探测器产生影响，主要影响探测器的速度调整，因此质量不同和公转速度差
异并不是多次进行轨控动作的主要原因。BC 错误。故选D。
5．深空机动是在地火转移轨道的起始段进行，通过调整探测器的轨道仰角，以便探测
器能被火星捕获。位于从地球的公转面进入到火星的公转面的起始阶段，为图中③，C
正确。① 、②还在地球绕公转阶段，AB 错误。 ④已经进入环火星公转阶段，D 错误。
故选C。
6．在太阳系中，天体引力主要来自太阳，A 正确。在探测器的无动力飞行阶段，没有
环绕地球、火星及月球飞行，不受三者引力影响，BCD 错误。故选A。
【点睛】八大行星公转轨道虽然有共面性，但也存在一定倾角差异，只是轨道间倾角
较小。
据外媒2022 年8 月份的报道，随着太阳活动逐渐接近最大值，在短短两周内，太
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阳已经发生了36 次日冕物质抛射，爆发了14 次太阳黑子和6 次耀斑。这意味着太阳目
前正处于第25 次太阳周期之中，预计将在2025 年年中达到顶峰。据此完成下面小题。
7．第24 次太阳活动的顶峰大约发生在（ ）
A．2020 年
B．2022 年
C．2010 年
D．2014 年
8．2022 年8 月的日冕物质抛射和耀斑爆发带来的影响有（ ）
①北极及附近地区出现极光②无线电短波通信信号削弱或消失③发生磁暴现象④引发
火山喷发和地震
A．①②
B．③④
C．②③
D．①④
9．试推断，太阳黑子数目的增多会造成（ ）
A．粮食全面减产
B．极端天气增多
C．树木年轮变宽
D．河流汛期延长
【答案】7．D 8．C 9．B
【解析】7．太阳黑子的活动周期平均为11 年，第25 次太阳活动将在2025 年达到顶峰，
由此推断第24 次太阳活动顶峰大约发生在2014 年。因而ABC 错误，D 正确。综上所
述，故选D。
8．日冕物质抛射和耀斑会干扰电离层，影响无线电短波通信；会扰乱地球磁场，出现
磁暴现象，因此②③符合题意，C 正确；8 月份北极及附近地区出现极昼，看不见极光
现象，因此①错误，排除AD；日冕物质抛射和耀斑爆发与地震、火山喷发没有直接关
系，从而排除BD。综上所述，故选C。
9．根据所学知识可知，太阳黑子数目增多会使地球上的极端天气增多，粮食产量、树
木年轮宽度和河流汛期的长短可能与太阳活动有关，但存在区域差异和正负相关性。
因此排除ACD，B 正确。故选B。
【点睛】太阳活动对地球的影响：扰动地球上空的大气层，影响无线电短波通讯；扰
动地球磁场，产生“磁暴”现象；高能带电粒子流冲进两极地区的高空大气，产生
“极光”现象；许多自然灾害的发生可能也与太阳活动有关。
印度是世界上第三大碳排放国，太阳能开发起步晚、潜力大，政策支持力度大。
莫德赫拉成为印度第一座通过太阳能发电实现电力自给自足的村镇，多余的电可以并
网向外输送赚取利润。下图示意印度到达地表的太阳能资源分布。读图，完成下面小
题。
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10．影响印度太阳能资源分布差异的主要因素有（ ）
①纬度位置②海陆位置③地形分布④大气环流
A．①②
B．①④
C．②③
D．③④
11．莫德赫拉通过向外输电赚取的利润有限，主要受制于（ ）
A．太阳能资源禀赋B．自身产能量
C．自身电能需求量D．设施管理水平
【答案】10．D 11．B
【解析】10．由图可知，印度太阳能资源的空间分布并没有呈现沿着纬度和海陆分布
变化的格局。在德干高原（西南季风背风坡）太阳能资源充足，在印度西北部西南季
风影响较弱的地区太阳能资源充足，因此影响印度太阳能资源分布差异的主要因素地
形分布和大气环流，③④正确，D 正确，排除ABC。故选D。
11．根据材料信息“莫德赫拉成为印度第一座通过太阳能发电实现电力自给自足的村
镇，多余的电可以并网向外输送赚取利润”可知，莫德赫拉为村镇，太阳能发电起步
晚，发电量有限，B 正确；当地太阳能资源禀赋较好，排除A；自身为村镇，用电需
求有限，排除C；太阳能发电有较好的政策支持，设施管理水平较高，排除D。故选
B。
【点睛】影响太阳辐射的因素：地形（山地高原海拔高，空气稀薄，太阳辐射较强）、
纬度（纬度越低，太阳高度角越大，太阳辐射越强）、天气（天气晴朗，大气对太阳
辐射的吸收反射较弱，大气透明度较高，太阳辐射越强）、昼长时间（夏季太阳辐射
强于冬季）。
（2023·广东·模拟预测）众所周知，安阳是中国八大古都之一。安阳的殷墟作为商
朝后期都城遗址，出土了大量以青铜器为代表的文化遗存。其中，亚长牛尊（如图）
是现今为止，殷墟发现的唯一一件牛形青铜器，它也是安阳殷墟博物馆的镇馆之宝。
该镇馆之宝的原型是喜暖湿环境的圣水牛，已灭绝，在河南省安阳殷墟遗址中发现了
大量圣水牛骨骼。据此完成下面小题。
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12．河南安阳发掘出圣水牛骨骼的地层形成于（ ）
A．寒武纪
B．白垩纪
C．古近纪
D．第四纪
13．关于圣水牛生活时期黄河流域环境特征的推测正确的是（ ）
A．温暖湿润，草原广布
B．温暖湿润，风沙肆虐
C．温暖湿润，湖沼遍布
D．温暖湿润，植被稀疏
14．圣水牛灭绝的原因可能是（ ）
A．气候转冷、人类过度捕猎
B．外来天敌、生态系统失衡
C．地动山摇、火山地震爆发
D．出现磁暴、太阳黑子爆发
【答案】12．D 13．C 14．A
【解析】12．材料信息表明，河南省安阳殷墟遗址中发现了大量圣水牛骨骼，即在人
类遗址中发现含有圣水牛骨骼，因此人类与圣水牛同时出现，而人类出现在第四纪，
因此该地层应为第四纪，D 正确；，寒武纪、白垩纪、古近纪（早第三纪）地层中没
有人类遗址，排除ABC。故选D。
13．根据材料信息“该镇馆之宝的原型是喜暖湿环境的圣水牛”可知，圣水牛生存环
境为暖湿的环境，环境温暖湿润，湖沼广布，既有食物来源，又有栖息地，水牛喜欢
在湖泊沼泽玩耍、生存，C 正确；黄河流域温暖湿润，当地应是森林，而不是草原，
且植被茂密，同时植被覆盖率较高，风沙较少，ABD 错误。故选C。
14．根据所学知识可知，关于圣水牛的灭绝，一是可能是人类的过度捕杀结果，二是
因为第一个寒冷期（公元前1000 年至前850 年）的到来，变冷的气候改变了环境，圣
水牛因此失去了昔日家园，A 正确；外来天敌，火山地震爆发，出现磁暴、太阳黑子
爆发并没有材料支持，BCD 错误；故选A。
【点睛】太古代—地壳活动剧烈，地球上只有海洋。有类似蛋白质的有机质。元古代
——出现陆地。有藻类等低等生物，原始生命开始。古生代——无脊椎动物出现，如
三叶虫。脊椎动物出现，如鱼类、两栖类。后期是重要的造煤时期。亚欧大陆、北美
大陆基本形成我国东北、华北已抬升成陆地。中生代—我国大陆轮廓基本形成。爬行
类、鸟类出现，如：恐龙、始祖鸟等，也是重要造煤时期。新生代—世界许多高山形
成，如喜马拉雅山脉，第四纪人类出现，这是生物发展史上的重大飞跃。
人类通过对地震波的研究不仅能更好地了解地球内部圈层结构，同时能够利用地
震波进行油气资源的探测，以及在地震发生时，利用约12 秒后建筑物开始坍塌的特点，
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进行逃生和救援，也就是救援领域所说的“黄金12 秒”。下图为地震波波速变化情况，
据此完成下面小题。
15．甲乙丙丁四幅图中，最可能有石油分布的是（ ）
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
16．“黄金12 秒”确定的依据是（ ）
A．地震波传播介质的差异
B．不同人的反应能力
C．地震波传播速度的差异
D．建筑物的抗震系数
【答案】15．A 16．C
【解析】15．纵波传播速度较快，可以通过固体、液体和气体传播；横波传播速度较
慢，只能通过固体传播，若有石油分布，则横波会消失，只有甲图横波消失的现象，
因此最有可能有石油分布，A 正确、BCD 错误。故选A。
16．横波的水平晃动力是造成建筑物破坏的主要原因，由于横波和纵波的传播速度差
异，纵波快先到达，横波慢，通常间隔12 秒后到达，故人们可以利用这12 秒的时间
差进行逃生和救援，C 正确、ABD 错误。故选C。
【点睛】纵波传播速度较快，可以通过固体、液体和气体传播；横波传播速度较慢，
只能通过固体传播。
17．阅读图文材料，完成下列要求。
帕瑞纳天文台是欧洲南方天文台在智利建立的天文观测基地，位于阿塔卡马沙漠
边缘的帕瑞纳山，海拔2632 米，是世界上最好的天文观测基地之一。多年来，智利制
定多种优惠政策鼓励其他国家到智利建立天文观测基地。作为回报，在智利的各国天
文基地会给予智利天文工作者10%的望远镜观测时间。欧洲、美国等国家长期在此开展
天文科研工作。2016 年，中国与智利达成合作协议，计划在智利北部距离帕瑞纳天文
台30 千米处建设天文观测基地。下图为帕瑞纳天文观测基地地理位置示意图。
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(1)简析帕瑞纳天文台成为世界上最好的天文观测基地之一的原因。
(2)分别说明与智利合作建设天文观测基地对我国和智利的有利影响。
【答案】(1)海拔高，空气稀薄，大气透明度高；气候干燥，云雾少，晴夜天数多；地
广人稀，人类活动影响少，光污染少；纬度较低，天文观测范围大。
(2)对我国：利用各种优惠政策，利于选择最佳的天文观测地点建立基地；利于与其他
发达国家交流合作，促进我国天文科学和技术进一步提升。对智利：与我国合作建设，
减少本国建设投资成本；借助我国天文观测设备，提高本国天文观测和研究水平。
【分析】本题以中国与智利合作建设天文观测基地为背景设置试题，涉及阿塔卡马高
原成为世界级光学天文实测基地的有利条件、与智利合建天文观测基地对我国天文研
究的有利影响等相关内容，主要考查学生获取和解读图文信息的能力，利用所学地理
原理解释地理现象的能力，体现学生的区域认知、综合思维等学科素养。
【详解】（1）帕瑞纳天文台成为世界级光学天文实测基地的有利条件主要从当地纬度、
天气、地形、大气环境、政策等角度考虑。帕瑞纳天文台位于阿塔卡马沙漠边缘的帕
瑞纳山，海拔2632 米，可知该区域地势高，空气稀薄，大气透明度高。由图中区域图
可知该区域地处南半球（西半球）低纬度地区，纬度较低，观测天空范围广，可观测
的星座多。该区域受副热带高压影响，盛行下沉气流；位于东南信风的背风坡，气流
下沉；秘鲁寒流流经，降温减湿，降水少，晴天多。由此可知，晴天多，可观测时间
长。根据当地地理环境可推测附近地区人口稀少，城市少，光污染小，光源干扰小；
大气污染轻。由材料“多年来，智利制定多种优惠政策鼓励其他国家到智利建立天文
观测基地”等信息可知，智利国家政策支持。
（2）由图中区域图可知该区域地处南半球（西半球）低纬度地区，能填补我国南半球
天空观测的空白区域；东西半球存在时差，可与中国本土观测形成时间上的互补。如
此可以扩展我国天文观测的空间和时间范围。再由材料“美国、日本、欧洲许多国家
的天文台在这里建设了众多的天文望远镜阵”可知，利于与发达国家在天文观测领域
进行合作与交流。
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（2016•上海卷）太空中隐藏着无限的奥秘，人类对太空的探索越来越深入····
1.人类在探月过程中发现，月球表面覆盖着厚厚的月壤。月壤的形成主要是由于月球表
面（ ）
A.平均温度过低 B.平均温度过高
C.温度变化无常
D.昼夜温差过大
2.2018 年我国将发射嫦娥4 号飞行器，实现人类首次在月球背面软着陆。飞行器在月
球表面会受到诸多来自宇宙空间的威胁，其中人类难以估计的威胁可能是月球表面（
）
A.空气太稀薄 B.宇宙辐射太强 C.陨石撞击太多 D.月球引力太小
【答案】1.D 2.C
【解析】1．月球表面是真空状态，没有大气和水，表面由 岩石组成，热容量小，昼
夜温差大；月岩表面热胀冷缩作用强，物理风化作用强，月球表面岩石破碎形成月壤。
选D 正确。
2．月球表面是真空状态，没有大气的保护，月球表面陨石撞击密集，对人类威胁大。
C 正确。
（2015•山东卷）日照时数指太阳在某地实际照射的时间。图们江是中国与朝鲜的界
河。下图为图们江流域日照时数年内变化柱状图。完成下题。
3.该流域日照时数在7 月出现低谷的影响因素是（ ）
A. 云量 B. 海拔 C. 下垫面 D. 正午太阳高度
4.日照百分率为一个时段内某地日照时数与理论上最大的日照时数的比值（﹪）。该流
域3 月份的日照百分率约为（ ）
A.53
B
﹪
.62
C
﹪
.70
D
﹪
.78﹪
【答案】3.A 4.B
【解析】3．同一地区影响日照时数差异的主要因素是天气。7 月份，雨带移动到华北、
东北地区，图门江是雨季，天空云量较多，日照时数少，A 对。海拔、下垫面、正午
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太阳高度有影响，但不是7 月份出现低谷的原因，B、C、D 错。
4．图示日照时数图中，3 月份日照时数是230 小时。3 月份在春分附近，各地昼夜长
短相等，每天理论上日照时数是12 小时，整个3 月理论上最大日照时数是360 小时，
所以日照百分率约是62﹪，B 对。A、C、D 错。
(2014·新课标卷Ⅰ) 太阳能光热电站(下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给
高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。据此完成1～2 题。
5．我国下列地区中，资源条件最适宜建太阳能光热电站的是( )
A．柴达木盆地 B．黄土高原
C．山东半岛 D．东南丘陵
6．太阳能光热电站可能会( )
A．提升地表温度 B．干扰飞机电子导航
C．误伤途经飞鸟 D．提高作物产量
【答案】5.A 6.C
【解析】5.建设太阳能光热电站应选择太阳辐射量丰富的地区。柴达木盆地位于青藏高
原，海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，太阳辐射强，故太阳能资源
丰富，适宜建设太阳能电站。
6.反光板具有反射作用，使地面获得的太阳辐射减少，地表温度降低；太阳能光热电站
不会产生电子辐射，故不会干扰飞机电子导航；图中显示太阳能反光板可以聚焦太阳
能，给高塔顶端加热，强光、高热会使飞鸟飞过时被灼伤，故C 项正确；太阳能电站
的建设对农作物没有影响，不会导致作物产量提高。
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