地球概论复习题带答案

1第一部分：绪论部分一、空题：（每空 1 分）1、天文学是自然科学中的一门基础学科。它的研究对象是天体，即研究天体的位置和运动、研究天体的化学组成、物理状态和过程，研究天体的结构和演化规律，研究如何利用关于天体的知识来造福人类。2、天体是指宇宙间各种星体的总称，包括：太阳、月亮、行星、卫星、彗星、流星体（群） 、陨星、小行星、恒星、星团、星系、星际物质等，所以天文学的研究对象也就是人类认识的宇宙。3、20 世纪 60 年代后天文学中的四大发现是类星体、脉冲星、微波背景辐射和星际有机分子。4、地球运动三要素轨道偏心率、黄赤交角、岁差周期性改变是导致地球冰期的主要原因。5、目前已有较多的古生物学家和地质学家认为恐龙灭绝与天文因素有关。6、天文学是一门最古老的科学，在其悠久的历史发展中，随研究方法的改进及发展，先后创立了天体测量学、天体力学和天体物理学。7、爱因斯坦的相对论为现代天文学奠定了新的理论基础。早在 20 世纪 30 年代曾被人预言的中子星，于 1967 年被英国天文学家休伊什用射电望远镜发现，当时人们叫它脉冲星。在恒星演化上，大质量恒星在其晚期可演化为高密度，强引力场的黑洞。现代观测证实这种强引力场是存在的，有人认为 1965 年发现的X 射电源天鹅座 X-1 就是黑洞。8、天体系统的规模有大有小，到目前为止，人类所认识的最低一级的天体系统是由一颗行星与一颗或多颗卫星所组成的系统，如由地球与月球所组成的地月系。太阳系是由太阳及其九大行星和卫星及小天体等组成的。比太阳系更高一级的天体系统称为星系，它是由大量恒星所组成，我们的太阳所在的星系称为银河系，许多类似于银河系的星系统称为河外星系。比星系再高一级的天体系统是星系群、星系团。星系群或团再高一级是超星系团，它是由一定数量的星系群和星系团所组成的天体系统。29、目前天文学家把人们观测所及的宇宙部分称为“总星系“ 或科学宇宙，也就是宇宙学家常说的“我们的宇宙 “。10、常见的天球坐标有地平坐标、第一赤道坐标、第二赤道坐标、黄道坐标，银道坐标。二、名词解释：1、类星体：类星体就是活动星系核。但人们发现当时只知道它是与恒星不同的、远离地球的特殊天体，在很长一段时间对它的本质是疑惑的。2、脉冲星：是 20 世纪 30 年代曾预言的超高密态的中子星。其巨大引力可把电子牢牢束缚住，以至形成简并中子物态，它的密度达数亿吨/立方厘米。3、微波背景辐射：即弥漫全天的辐射，其相对应的温度约为绝对温度 3K。 现在已有证据表明它是原始的宇宙大爆炸以后，冷却到现在的残留余温。4、赫罗图：20 世纪初，根据恒星的亮度、颜色和光谱型之间的统计关系，绘制出一幅表示恒星绝对星等（光度）和光谱型（温度）的坐标分布图，被称之为赫罗图。5、恒星：是天体中的主体。一般认为由炽热的气体组成的、自身会发热发光的球状或类球状天体称为恒星。太阳就是一颗恒星，除了月球和行星，我们在夜晚所见的众星大多为星。6、行星：指绕恒星运行、自身不会发可见光的天体。到目前为止，人们仅能视察到太阳系内的行星；别的恒星的行星系統，想用天文望远镜直接观测显然目前是不可能的。但可以用精密设备测定恒星光谱红移和紫移，根据“晃动的恒星“ 现象而确认是否有行星。目前有天文学家已经搜索发现一些太阳系外的行星。例如：大熊座 47 有一颗行星；仙女座 恒星有 3 颗行。7、卫星：指绕行星运行、自身不会发可见光、以其表面反射恒星光而发亮。至今也仅是观察到太阳系内的卫星，据资料，至 2003 年发现的太阳系卫星数达130 多颗。38、彗星：主要由冰物质组成，以圆锥曲线(包括椭圆、抛物线和双曲线)轨道绕恒星运行，当靠近恒星时，因冰物质受热融化，蒸发或升华，并在恒星粒子流（如太阳风）的作用下拖出尾巴的天体。至今人们也仅观察到太阳系内的彗星。9、流星体：是绕恒星运行的质量较小的天体，其轨道千差万别。在太阳系中有些流星体是成群的，称为流星群。当流星体或群进入地球大气层时，由于速度很高，进入地球大气层因摩擦生热燃烧发光，形成明亮的光迹，称为流星现象。大流星体未燃尽而降落在地面称为陨星。陨星中含有许多种矿物元素，近年来还发现在陨石中存在有机物。10、星云和星系：星云是指银河系空间气体和微粒组成的星际云。一般它们体积和质量较大，但密度较小；形状不一，亮暗不等。过去在星云性质不清楚之前，把星云分为河内星云和河外星云两种。河内星云实质就是“星云“ ，是银河系内的一些星际物质；河外星云就是现在说的河外星系，简称“星系“ ，我们将在第十一章“星系“ 中再介绍。11、星际物质：恒星之间的物质，包括星际气体、星际尘埃和各种各样的星际云，还包括星际磁场和宇宙线，统称为星际物质。在现代天体物理中星际物质研究越来越受到重视。 12、人造天体：在 1957 年人造卫星上天以后才有的天体。现有人造卫星、宇航器（宇宙飞船）和空间站等。虽然有的人造天体已瓦解，失去设计时功能，但每一块小碎片（宇宙垃圾）仍然是人造天体。现运行在空间的人造天体已有上万个。13、可视天体和暗物质：在大量的宇宙物质中，人类把看得见的（在可见光波段）称为可视物质，看不见的称为不可视物质或暗物质。据现代天文研究，宇宙中存在大量暗物质。14、天体系统：在引力的作用下，邻近的天体会集结在一起，组成互有联系的系统，这就是天体系统。天体系统是互有引力联系的若干天体所组成的集合4体。15、天球：以观测者为中心，以任意长为半径的假想的球，称为天球。在天文学上用作表示天体视位置和视运动的辅助工具。16、地理坐标：由地球上的纬度与经度所组成的坐标就是地理坐标，用以表示各地的地理位置。17、天球坐标：由天球上的纬度和经度所组成的坐标即天球坐标。二、问答题1、简述天文学的研究对象、方法和特点答：天文学是自然科学中的一门基础学科。它的研究对象是天体，即研究天体的位置和运动、研究天体的化学组成、物理状态和过程，研究天体的结构和演化规律，研究如何利用关于天体的知识来造福人类。天文学以对天体的观测作为基本的研究方法。在望远镜发明以前，天文观测采用的是目视方法，直接观测天体在天空的视位置和视运动，另外也粗略地估计星星的亮度和颜色。17 世纪以后相继有了望远镜、分光镜和光度计，不仅提高了天体位置观测的准确度，而且扩大了对宇宙的认识。 到了 20 世纪，由于大口径望远镜的问世，使得人类探测宇宙的深度和广度与日俱增，不少模型、学说由观测得以证实，新天体、新发现大量涌现。20 世纪 30 年代以后，人们越来越广泛地使用无线电方法研究天体和宇宙间的辐射，从而诞生了射电天文学。诸如类星体、脉冲星、星际有机分子、微波背景辐射等天文学新概念相继出现。20 世纪 50 年代人造地球卫星发射成功，人类把观测范围由地面扩展到地外空间，天文学家可以自由地探测天体的各种辐射。现代，天文空间探测已经有了长足的发展，人类不仅把望远镜送上天，而且还借助飞行器踏上月球，或把仪器送到其它行星上进行直接观测或实验。因此，尽管关于天文学“被动观测的科学“的说法现在已经不很全面了，但大部分情况下我们还是不能主动去实验，只能被动地观测。所以观测在天文学研究中有其特殊的重要性。天文观测还强调对天体进行全局、整体图景的综合研究。表现在观测上是全波段研究的方法，在整个电磁辐射多波谱上采用多种手段（如强度、偏振、谱等）的配合，甚至是同时的联合观测；在理论上强烈依赖模型和假设。由于5观测结果的不确定性较大，概念的更新迅速，假说在新的观测基础上又不断被修正或推翻。2、研究天文学的意义有哪些？答：天文学与任何其它科学一样，是为人类生产和生活服务的。天文学的历史最为悠久。整个人类文明发展史证明，天文学对于人类生存和社会进步具有极其重要的意义。（1） 时间服务准确的时间不单是人类日常生活不可缺少的，而且对许多生产和科研部门更为重要。最早的天文学就是农业和牧业民族为了确定较准确的季节而诞生和发展起来的。现代的一些生产和科研工作更离不开精确的时间。例如，某些生产、科学研究、国防建设和宇航部门，对时间精度要求精确到千分之一秒，甚至百万分之一秒，否则就会失之毫厘，差之千里。而准确的时间是靠对天体的观测获得并验证的。 （2）在大地测量中的应用对地球形状大小的认识是靠天文学知识取得的。确定地球上的位置离不开地理坐标，测定地理经度和纬度，无论是经典方法还是现代技术，都属于天文学的工作内容。（3）人造天体的发射及应用目前，人类已向宇宙发射了数以千计的人造天体，其中包括人造地球卫星、人造行星、星际探测器和太空实验站等。它们已经广泛应用于国民经济、文化教育、科学研究和国防军事。就人造地球卫星而言，有通讯卫星、气象卫星、测地卫星、资源卫星、导航卫星等，根据不同需要又有地球同步卫星、太阳同步卫星等。所有人造天体都需要精确地设计和确定它们的轨道、轨道对赤道面6的倾角、偏心率等。这些轨道要素需要进行实时跟踪，才能保持对这些人造天体的控制和联系。这一切都得借助天体力学知识。（4）导航服务天文导航是实用天文学的一个分支学科，它以天体为观测目标并参照它们来确定舰船、飞机和宇宙飞船的位置。早期的航海航空定位使用六分仪（测高、测方位）和航海钟，靠观测太阳、月亮、几颗大行星和明亮恒星，应用定位线图解方法来确定位置，其精度较低，且受天气条件限制。随着电子技术的进步，已发展了多种无线电导航技术来克服这方面的缺陷。宇宙航行开始以后，为了确定飞船在空间的位置和航向，天文导航也有相当重要的作用。目前，全球卫星定位系统（GPS）技术的应用，使卫星导航更精确。卫星导航不仅普遍用于航天、航空、航海，而且还用于陆面精确的定位。 （5）探索宇宙奥秘，揭示自然界规律 茫茫宇宙，深邃奥秘。随着对宇宙认识的深入，人类从宇宙中不断获得地球上难以想象的新发现。例如，19 世纪初曾有位西方哲学家断言，恒星的化学组成是人类永远不可能知道的。但过了不久，由于分光学（光谱分析）的应用，很快知道了太阳的化学组成。其中的氦元素就是首先在太阳上发现的，25 年后人们才在地球上找到它。太阳何以会源源不断地发射如此巨大的能量，这是科学家早就努力探索的课题。直到 20 世纪 30 年代有人提出氢聚变为氦的热核反应理论，才完满地解决了太阳产能机制问题。几十年后，人类在地球上成功地实验了这种聚变反应氢弹爆炸。 （6）天文与地学的关系地球作为一颗普通的行星，运行于宇宙空间亿万颗星体之间，地球的形成、演化及重大地质历史事件无不与其宇宙环境有关。事实表明，地球本身记录了在地质历史时期所经历的天文过程的丰富信息。例如，地球自转变慢，就是通过古代珊瑚化石的研究证实的。珊瑚也象树木年轮那样具有“年带“ 。珊瑚每天周期性地分泌碳酸钙，在身上形成一条条“日纹“ 。 3.2 亿年前的珊瑚化石，每7个年带含有 400 条日纹，表明那时地球一年自转 400 圈，说明那时地球自转比现在快得多。这与理论推算的结果十分一致。人们很早就注意到地质现象普通存在着周期性，而天体星系的运行及演化也无一不按自己的规律进行，并且地质周期同天文周期存在着某些对应关系。太阳绕银河系中心运动的周期大约是2.5 亿年，这叫做太阳的银河年。在一个银河年中， 太阳处于银河系不同位置，由于宇宙环境的变化，会给太阳和地球带来影响。（7）探索地外生命和地外文明人类在探索宇宙奥秘过程中，对地外生命和地外文明的寻求是最令人神往的。我们认为宇宙是一个和谐的整体，它不会偏爱地球。像地球这样一个充满生机的星球，在宇宙中应该是有的。第二部分：基础理论部分一、名词解释1、恒星：恒星是由炽热气体组成的能自由发光的球形和类球形天体。2、 光年：光在一年中的行程，1 光年=1 年310 5km/s=9.461012 公里。3、 大地水准面：是指经之海面或平均海面及其在陆地下的延伸所构成的一个闭合的环球水准面。4、天文辐射：取决于天文因素的太阳辐射在地球上的直接分配。5、太阳回归运动：太阳在赤道南北的往返运动，或太阳反复回归天赤道的运动。6、太阳风：日晃中的质子，电子等不断摆脱太阳引力而奔向行星际空间，由此而形成了以质子，电子为主要成分的带电粒子流，叫太阳风。7、地理经度：指当地经线所在平面与本初子午线所在平面之间的二面角。用 表示，顺地球自转方向度量为东经，记为 E，逆地球自转方向为西经，记为 W，取值分别为 0180.8、 恒星年：以恒星为参照物，地球在公转轨道上运行一周所用的时间，其值为 365.25636 日。9、引潮力：地球表面各地所受天体的实际引力与地心处所受引力的差值，为该8天体对地球的引潮力。10、太阳系：在中心天体太阳的引力作用下，由行星及其卫星小行星，彗星，流星体和星际物质等做成的天体系统。11、海洋潮汐现象：受天体引潮力作用，全球海水所发生的周期性涨落现象。12、食分：食甚时日面或月面被掩饰的最大深度。13、太阳日：以太阳为参照物，地球自转一周所用的时间。14、恒星月：月球相对于恒星星空绕转一周所用的时间。15、地磁要素：磁场强度 的大小，磁偏角 D 和磁偏角 I，称为地磁要素。16、天球：地球以外的宇宙直观上总是表现为一个以观测者为球心的球形天空，这种直观的布满天体的球形天空叫天球。17、纬度地带性：天文辐射年变化的纬向分布，导致地球外部圈层中很多活动及变化现象呈现出因纬度而异的地带性分布，各种自然现象随纬度而呈现一定规律的变化，这种现象称为纬度地带性。18、太阳常数：大气之外，一个日地平均距离处，垂直于阳光的单位面积，单位时间内所得太阳能叫太阳常数，单位卡/cm 2分。19、太阳潮：以月球引潮力为动力引起的潮汐叫太阳潮。20、天体系统：宇宙中的天体在万有引力的作用下，常常结成一定的天体群或天体集团，这一个个的天体群或天体集团就叫天体系统。21、潮汐椭球：在引潮力的作用下，地球上正、反垂点周围地区形成隆起，在远离正、反垂点的地区，地球扁缩；地球由正球体形状变为一个以正、反垂点连线为旋转轴兼长轴的旋转椭球体，这个椭球体叫潮汐椭球。22、卯酉圈：经过当地天顶、天底和东点、西点的天球大圆，叫卯酉圈。23、标准时：每个标准时区中，中央经线上的地方平太阳时叫标准时。24、历法：安排年、月、日的叫法。25、直射点回归运动：太阳直射点在赤道南北纬度 = 范围内的往返运动或 的周期性变化，称为直射点回归运动。回归运动的南北界线称为南北回归线。26、晨昏圈：昼半球与夜半球的分界线，分为晨线和昏线两部分。27、白道：月球公转地球的轨道面即白道面无限扩大同天球的相交线，或月球9在黄道十二星座附近穿行的路线叫白道。28、近点年：以近日点（或远日点）为参考点，地球会公转连续两次经过近（远）日点的时间间隔，叫近点年，其值为 365.25696 天。29、天体中天：天体周日运动中经过当地子午圈时称为天体中天，其中过午圈时称天体上中天，过子圈时称为下中天。30、太阳黄经：是指从春分点到太阳之间的黄道大圆弧角度，向东为正。31、海洋潮汐：海水大规模的水平运动，或海水周期性的此起彼伏的运动。32、交点月：以黄白交点为参考点，月球在白道上运行连续两次过黄白升交点或降交点的时间间隔。33、恒星周日视运动：以地平圈或地表系统作为参照物，恒星自东向西的运行，成为恒星周日视运动，因它是地球自转的反映，而不是恒星真运动，故称为视运动。34、日食现象：地月系绕转过程中，当月球影锥扫过地面，所扫过地区观测者将看到的日冕逐渐被遮挡的现象，叫日食现象。35、磁偏角：地磁子午线与地理子午线的夹角。36、太阳高度：太阳在天球上相对于当时当地的地平高度角。37、范艾仑辐射带：一部分高能带电粒子流闯入磁层后，被磁层禁锢在地球高空，会形成一个强辐射带，称为范艾仑辐射带。38、大潮：每个朔日或望月，因日合相合或相冲，日月的引潮力引起的地球潮汐变形隆起发生重叠，水位上升高，涨落幅度大，故叫大潮。39、食季：太阳在天球上运行，通过黄白交点附近一定范围的那段时间，即发生日月食的时期，叫食季。40、地理坐标：地球上某个地点的纬经度数值构成该点的地理坐标。二、填空题1、银河系的主要成员是（恒星） ，银河系在结构上最主要的部分是（银盘） 。2、太阳的大气层由里到外依次为（光球层） ， （色球层） ， （日冕层）三个层次，太阳活动最明显的标志是（ 太阳黑子）和（耀斑） ，平均周期为（ 11）年。3、地球公转的周期是（恒星）年，它等于（365.25636）日，由于春分点每年10沿黄道（西）移（50） ，致使地球上季节变化的周期是（回归）年，