2025全国中学生天文知识竞赛决赛试题及答案

2025最新全国中学生天文知识竞赛决赛试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.以下哪个星座是秋季星空的代表星座？（）A.猎户座B.天蝎座C.飞马座D.狮子座2.太阳的能量主要来自于（）A.化学反应B.核裂变反应C.核聚变反应D.引力收缩3.哈雷彗星的回归周期大约是（）A.76年B.100年C.120年D.150年4.以下哪种天文现象是由于光的折射造成的？（）A.日食B.月食C.海市蜃楼D.流星雨5.太阳系中最大的行星是（）A.地球B.木星C.土星D.天王星6.以下哪个星团位于金牛座？（）A.昴星团B.毕星团C.鬼星团D.以上都是7.我们在地球上观测到的月球的各种圆缺形态叫（）A.月相B.月食C.日食D.凌日8.恒星演化到末期可能会形成（）A.白矮星B.中子星C.黑洞D.以上都是9.以下哪个天体是太阳系中的矮行星？（）A.冥王星B.谷神星C.阋神星D.以上都是10.天文单位（AU）是天文学中常用的距离单位，1天文单位约等于（）A.1.5亿千米B.1光年C.3.26光年D.30万千米11.以下哪个天文台位于中国？（）A.紫金山天文台B.格林威治天文台C.夏威夷天文台D.欧洲南方天文台12.以下哪种天文现象在日食时可能会出现？（）A.贝利珠B.日珥C.日冕D.以上都是13.以下哪个星座是黄道十二星座之一？（）A.蛇夫座B.猎户座C.双鱼座D.天鹅座14.以下哪个天体是太阳系中唯一拥有浓厚大气层的卫星？（）A.木卫二B.土卫六C.海卫一D.火卫一15.以下哪个探测器是专门用于探测太阳的？（）A.帕克太阳探测器B.旅行者1号C.新视野号D.好奇号二、多项选择题（每题3分，共15分，少选得1分，选错不得分）1.以下哪些是冬季星空的亮星？（）A.天狼星B.南河三C.参宿四D.北河三2.以下哪些天文现象与月球有关？（）A.日食B.月食C.潮汐D.流星雨3.以下哪些天体属于小天体？（）A.小行星B.彗星C.流星体D.卫星4.以下哪些望远镜属于光学望远镜？（）A.折射望远镜B.反射望远镜C.射电望远镜D.X射线望远镜5.以下哪些是恒星的特征？（）A.能够自行发光发热B.质量巨大C.处于不断的运动中D.有明显的视差三、填空题（每题2分，共20分）1.太阳系中自转方向与其他行星相反的行星是______。2.月球表面布满了大大小小的环形山，它们主要是由______形成的。3.星座是为了便于认识星空，人们把天空分成的若干个区域，国际天文学联合会把全天划分为______个星座。4.中国古代把天空划分为“三垣四象二十八宿”，其中“四象”指的是______、______、______、______。5.天文望远镜的两个重要性能指标是______和______。6.恒星的颜色与它的______有关，颜色越蓝的恒星温度越______。7.太阳活动的主要标志是______和______。8.银河系的直径大约是______光年。9.哈勃定律表明，星系的退行速度与它和我们的______成正比。10.世界上第一颗人造地球卫星是由______发射的。四、简答题（每题10分，共20分）1.简述日食和月食的形成原理，并说明它们的区别。2.请介绍一下恒星的演化过程。五、论述题（15分）请论述天文观测对于天文学研究的重要性，并举例说明。答案一、单项选择题1.C猎户座是冬季星空的代表星座；天蝎座是夏季星空的代表星座；狮子座是春季星空的代表星座；飞马座是秋季星空的代表星座，故选C。2.C太阳的能量主要来自于氢核聚变反应，将氢原子核聚变成氦原子核，释放出巨大的能量，故选C。3.A哈雷彗星的回归周期大约是76年，故选A。4.C日食和月食是由于光的直线传播造成的；流星雨是流星体进入地球大气层与大气摩擦燃烧产生的现象；海市蜃楼是由于光在不均匀的大气中折射造成的，故选C。5.B木星是太阳系中最大的行星，其质量和体积都远远超过其他行星，故选B。6.D昴星团、毕星团都位于金牛座，鬼星团位于巨蟹座，不过本题问的是位于金牛座的星团，选D表述包含了正确答案。7.A月相是我们在地球上观测到的月球的各种圆缺形态；月食是月球进入地球的影子区域形成的；日食是月球挡住太阳射向地球的光形成的；凌日是指地内行星经过日面的现象，故选A。8.D恒星演化到末期，根据质量不同，可能会形成白矮星、中子星或黑洞，故选D。9.D冥王星、谷神星、阋神星都是太阳系中的矮行星，故选D。10.A1天文单位约等于1.5亿千米，是地球到太阳的平均距离，故选A。11.A紫金山天文台位于中国南京；格林威治天文台位于英国；夏威夷天文台位于美国夏威夷；欧洲南方天文台位于欧洲，故选A。12.D日食时，在食既和生光瞬间会出现贝利珠现象；日珥在日食时可以看到；日冕平时被太阳光掩盖，日食时可以清晰观测到，故选D。13.C黄道十二星座包括白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、处女座、天秤座、天蝎座、射手座、摩羯座、水瓶座、双鱼座，蛇夫座不在黄道十二星座之列，猎户座和天鹅座也不是黄道十二星座，故选C。14.B土卫六是太阳系中唯一拥有浓厚大气层的卫星，故选B。15.A帕克太阳探测器是专门用于探测太阳的；旅行者1号主要用于星际探测；新视野号主要用于探测冥王星等；好奇号是火星探测器，故选A。二、多项选择题1.ABCD天狼星、南河三、参宿四、北河三都是冬季星空的亮星，它们组成了著名的冬季大三角和冬季六边形等星象，故选ABCD。2.ABC日食是月球挡住太阳射向地球的光形成的；月食是月球进入地球的影子区域形成的；潮汐是由于月球和太阳对地球的引潮力引起的；流星雨与彗星等小天体有关，和月球无关，故选ABC。3.ABC小行星、彗星、流星体都属于小天体；卫星是围绕行星运行的天体，不属于小天体，故选ABC。4.AB折射望远镜和反射望远镜都属于光学望远镜，它们是通过光学原理来观测天体的；射电望远镜是接收天体射电辐射的望远镜；X射线望远镜是用于观测天体X射线辐射的望远镜，不属于光学望远镜，故选AB。5.ABC恒星能够自行发光发热，质量巨大，处于不断的运动中；视差是由于地球的公转导致观测者对恒星位置的微小变化，一般来说恒星距离我们非常遥远，视差很小，不明显，故选ABC。三、填空题1.金星金星的自转方向是自东向西，与其他大多数行星自西向东的自转方向相反。2.陨石撞击月球表面没有大气层的保护，陨石撞击月球表面形成了大大小小的环形山。3.88国际天文学联合会把全天划分为88个星座。4.东方苍龙、西方白虎、南方朱雀、北方玄武这是中国古代天文学对天空的一种划分方式，“四象”代表了不同的方位和星宿组合。5.口径、分辨率口径决定了望远镜收集光线的能力，分辨率决定了望远镜能够分辨天体细节的能力。6.温度、高恒星的颜色与温度有关，温度越高，颜色越偏向蓝色；温度越低，颜色越偏向红色。7.太阳黑子、耀斑太阳黑子是太阳表面温度相对较低的区域，耀斑是太阳表面突然爆发的剧烈活动，它们是太阳活动的主要标志。8.10万银河系的直径大约是10万光年。9.距离哈勃定律表明，星系的退行速度与它和我们的距离成正比，这是宇宙膨胀的重要证据。10.苏联1957年10月4日，苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”。四、简答题1.日食和月食的形成原理都是光的直线传播。日食是当月球运行到太阳和地球之间，并且三者正好或几乎在同一条直线上时，月球挡住了太阳射向地球的光，在地球上处于月影区域的人就会看到日食现象。日食分为日全食、日偏食和日环食。月食是当月球进入地球的影子区域时，由于地球挡住了太阳射向月球的光，使得月球无法被太阳照亮，从而在地球上看到月球部分或全部变暗的现象。月食分为月全食和月偏食。它们的区别主要有：形成条件不同：日食是月球在太阳和地球之间；月食是地球在太阳和月球之间。发生时间不同：日食发生在朔日（农历初一）；月食发生在望日（农历十五或十六）。可见区域不同：日食的可见区域相对较小，一般是地球上的局部地区；月食的可见区域较大，只要是处于夜晚的半球都可能看到。类型不同：日食有日全食、日偏食、日环食；月食只有月全食和月偏食。2.恒星的演化过程大致如下：恒星的形成：在星际空间中，存在着大量的气体和尘埃云，当这些物质在引力作用下逐渐聚集，密度不断增大，中心温度和压力也不断升高，当温度和压力达到一定程度时，氢核聚变反应开始发生，一颗恒星就诞生了，此时恒星进入主序星阶段。主序星阶段：这是恒星一生中最长的一个阶段，恒星在这个阶段主要通过氢核聚变反应将氢聚变成氦，释放出巨大的能量，维持自身的稳定。恒星在主序星阶段的时间长短取决于它的质量，质量越大的恒星，氢燃料消耗得越快，主序星阶段越短。红巨星阶段：当恒星内部的氢燃料逐渐耗尽，氢核聚变反应减弱，恒星内部的辐射压力不足以抵抗引力，恒星开始收缩，中心温度进一步升高，此时恒星的外层开始膨胀，体积变大，表面温度降低，颜色变红，成为红巨星。在红巨星阶段，恒星内部会发生更重元素的核聚变反应，如氦聚变成碳等。末期演化：根据恒星质量的不同，恒星在末期会有不同的演化结局。质量较小的恒星（小于1.4倍太阳质量），在红巨星阶段结束后，外层物质逐渐消散，形成行星状星云，中心剩下一个致密的天体——白矮星，白矮星会逐渐冷却，最终成为黑矮星。质量中等的恒星（1.43倍太阳质量），在经历超新星爆发后，核心会坍缩形成中子星。质量较大的恒星（大于3倍太阳质量），在超新星爆发后，核心会坍缩形成黑洞。五、论述题天文观测对于天文学研究具有极其重要的意义，主要体现在以下几个方面：发现新天体和天文现象：通过天文观测，天文学家可以发现新的恒星、行星、彗星、小行星等天体，以及日食、月食、流星雨、超新星爆发等天文现象。例如，1930年，美国天文学家汤博通过对星空的长期观测，发现了冥王星；1987年，天文学家观测到了1987A超新星爆发，这是近400年来最亮的超新星，为研究恒星的演化提供了重要的机会。验证理论和模型：天文观测可以对已有的天文学理论和模型进行验证和修正。例如，爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在，2015年，科学家通过激光干涉引力波天文台（LIGO）首次直接探测到了引力波，这一发现不仅验证了广义相对论，也开启了引力波天文学的新时代。研究天体的性质和演化：通过对天体的光谱、亮度、温度、质量、大小等物理参数的观测和分析，天文学家可以了解天体的内部结构、化学成分、演化过程等。例如，通过对恒星光谱的分析，可以确定恒星的化学成分和温度；通过对星系的观测和研究，可以了解星系的形成和演化过程。探索宇宙的奥秘：天文观测是人类探索宇宙奥秘的重要手段。通过对宇宙微波背景辐射的观测，科学家发现了宇宙大爆炸的遗迹，为