2025中小学生航空航天科普知识竞赛历年真题及答案

2025中小学生航空航天科普知识竞赛历年练习题及答案1.单项选择题（每题2分，共40分）1.2022年11月29日，神舟十五号载人飞船在酒泉发射升空，其运载火箭的型号是A.长征二号FB.长征五号BC.长征七号D.长征八号答案：A2.我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射的年份是A.1964年B.1970年C.1975年D.1980年答案：B3.飞机机翼上表面设计成弧形、下表面较平的目的是A.减小阻力B.增加升力C.降低噪声D.提高强度答案：B4.国际空间站（ISS）绕地球一圈大约需要A.30分钟B.60分钟C.90分钟D.120分钟答案：C5.火箭发射时向下高速喷射燃气，火箭获得向上的推力，这一原理称为A.阿基米德原理B.牛顿第三定律C.伯努利方程D.开普勒定律答案：B6.下列哪一颗行星拥有最多的已知天然卫星A.地球B.火星C.木星D.金星答案：C7.我国“天问一号”火星探测器首次实施近火制动的轨道高度约为A.400kmB.800kmC.1200kmD.2000km答案：A8.飞机上的“黑匣子”通常被漆成A.黑色B.红色C.橙色D.蓝色答案：C9.在标准大气中，海拔每升高1000米，气温平均下降约A.3℃B.6℃C.9℃D.12℃答案：B10.我国北斗三号全球卫星导航系统共有多少颗中圆地球轨道卫星（MEO）组成核心星座A.12颗B.18颗C.24颗D.30颗答案：C11.被誉为“中国航天之父”的科学家是A.钱学森B.赵九章C.孙家栋D.任新民答案：A12.飞机起飞时通常选择A.逆风B.顺风C.侧风D.无风答案：A13.火箭级间分离时，常用的分离技术不包括A.爆炸螺栓B.气动分离C.弹簧分离D.冷分离答案：B14.地球静止轨道卫星的轨道高度约为A.360kmB.1200kmC.3600kmD.35786km答案：D15.我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”于哪一年发射A.2019年B.2020年C.2021年D.2022年答案：C16.下列材料最适合制造火箭发动机喷管喉部的是A.铝合金B.钛合金C.钨渗铜D.结构钢答案：C17.民航客机巡航阶段通常飞行在对流层A.底部B.中部C.顶部D.平流层下部答案：D18.飞机襟翼的主要作用是A.增加航程B.减小阻力C.提高升力系数D.改善视界答案：C19.我国空间站“天和”核心舱的舱体最大直径约为A.2.2mB.2.8mC.3.35mD.4.2m答案：C20.火箭发射倒计时中“T0”指的是A.点火瞬间B.起飞瞬间C.起飞前1秒D.起飞后1秒答案：B2.判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）21.飞机在真空中也能产生升力。答案：×22.国际空间站轨道倾角约为51.6°，因此全球大部分人口聚集区均有机会肉眼观测过境。答案：√23.长征五号运载火箭采用液氧煤油作为主推进剂。答案：×24.火星的一天（一个“火星日”）比地球的一天长约40分钟。答案：√25.飞机尾迹云是由于发动机排放的水蒸气在高空凝结形成的。答案：√26.所有卫星都必须运行在赤道平面才能覆盖全球。答案：×27.我国“嫦娥五号”实现了人类首次月球背面软着陆。答案：×28.火箭的“比冲”越大，说明其推进剂能量利用效率越高。答案：√29.飞机失速的直接原因是发动机停车。答案：×30.航天员出舱活动时必须佩戴特制的抗辐射手表。答案：×3.填空题（每空2分，共30分）31.我国首颗原子弹爆炸成功于________年，首颗氢弹爆炸成功于________年。答案：1964，196732.地球的平均半径约为________千米，第一宇宙速度约为________千米/秒。答案：6371，7.933.飞机的三轴操纵系统包括________轴、________轴和________轴。答案：俯仰，滚转，偏航34.火箭推进剂常见的氧化剂有液氧、________和________。答案：四氧化二氮，液氟（或答硝酸、过氧化氢亦可）35.北斗卫星导航信号的三频点中，民用公开服务主要使用________频点。答案：B1C36.飞机机翼的展弦比定义为________与________之比。答案：翼展，平均几何弦长37.我国“天问一号”探测器由轨道器、________和________三部分组成。答案：着陆器，巡视器（祝融号火星车）38.国际航空联合会（FAI）定义的太空边界为海拔________千米，称为________线。答案：100，卡门39.飞机增压舱的最大压差一般不超过________psi，以保护舱体结构。答案：940.火箭发射时常说的“发射窗口”是指允许火箭发射的________时间段，其大小与________、气象等因素有关。答案：特定，轨道要求（或答目标轨道、测控等亦可）4.简答题（每题6分，共30分）41.简述火箭采用多级设计的两个主要原因。答案：1.通过逐级抛掉已工作完毕、质量较大的子级，可显著降低后续飞行需加速的“死重”，提高运载效率；2.每级可针对不同飞行环境优化发动机比冲与推力，提高整体能量利用效率，实现更大运载能力。42.飞机在起飞滑跑阶段抬起前轮（抬轮）时，飞行员向后带杆，请用空气动力学原理说明此时升力增大的原因。答案：带杆使升降舵上偏，水平尾翼产生向下附加力，对飞机形成抬头力矩，增大机翼迎角；迎角增大使机翼环量增强，上下表面压力差增大，升力系数随之增大，升力迅速增加，当升力大于重力时飞机离地。43.为什么地球静止轨道卫星只能分布在赤道平面上空的特定弧段？答案：地球静止轨道需满足轨道周期与地球自转周期相同且为圆轨道，根据开普勒第三定律，其轨道半径唯一对应约35786km；又因此类卫星需相对地面静止，轨道面必须与地球赤道面重合，否则卫星将在地球南北方向摆动，无法实现“静止”。44.简述航天员在失重环境下出现“太空贫血”现象的生理机制。答案：失重时体液重新分布，下肢血液向上身转移，心房容量感受器误以为体液过多，抑制抗利尿激素并减少血浆容量；同时红细胞生成素水平下降，骨髓造血减少，导致红细胞总量降低，出现类似贫血状态，称为“太空贫血”。45.说明飞机采用翼梢小翼降低诱导阻力的物理本质。答案：翼梢小翼阻断机翼下表面高压气流绕流到上表面的翼尖涡形成路径，削弱翼尖涡强度；翼尖涡的减弱意味着机翼尾涡场动能减小，根据能量守恒，气流损失动能减少，机翼为获得同样升力所需付出的能量降低，表现为诱导阻力下降。5.计算题（共20分）46.一枚探空火箭以恒定加速度从地面垂直起飞，发动机工作时间为30s，关机瞬间速度达到1200m/s。忽略空气阻力与重力变化，求：（1）火箭加速度大小；（2）发动机工作高度；（3）发动机关机后火箭继续上升的最大高度。（取g=9.8m/s²）（10分）答案：（1）a=v/t=1200/30=40m/s²（2）h₁=½at²=0.5×40×30²=18000m=18km（3）上升段：v²=2gh₂⇒h₂=v²/(2g)=1200²/(2×9.8)≈73469m总高度H=h₁+h₂≈18000+73469≈91.5km47.某型客机翼展为36m，机翼参考面积128m²，巡航升力系数0.5，空气密度0.45kg/m³，求巡航速度。（取g=9.8m/s²，飞机质量60t）（10分）答案：升力L=mg=60000×9.8=588000N由L=½ρv²SC_L得v=√[2L/(ρSC_L)]=√[2×588000/(0.45×128×0.5)]=√[1176000/28.8]≈√40833≈202m/s换算：202×3.6≈727km/h6.综合应用题（共20分）48.阅读材料：2023年，我国成功完成首次“重复使用演示验证火箭”试验，该火箭垂直起飞、垂直降落，一级落地速度降至2m/s，通过格栅舵与反推发动机联合控制实现定点回收。（1）指出格栅舵在再入段的主要作用；（2分）（2）说明反推发动机在落地前最后几秒的调节策略；（3分）（3）若一级箭体干质量为12t，落地前2s速度为30m/s，反推发动机瞬时推力可调范围0–200kN，忽略燃料残余质量与空气阻力，求保证落地速度≤2m/s所需最小平均推力；（5分）（4）从能量角度分析垂直回收相比传统“伞降+海上打捞”在成本控制上的优势。（10分）答案：（1）格栅舵通过产生气动力矩，实现箭体再入段姿态稳定与横向机动，引导一级朝预定着陆场飞行。（2）落地前最后几秒，反推发动机进入“油门深调”段：高度雷达与加速度计实时反馈，控制系统以PID算法快速调节推力，先大油门减速，接近地面时逐级减小推力，实现“软着陆”，避免过大反推力导致回弹或结构损伤。（3）由动量定理：Ft=Δmv设平均推力F，向上为正，则(F–mg)t=m(v₂–v₁)t=2s，v₁=–30m/s（向下为负），v₂=–2m/s(F–12000×9.8)×2=12000×(–2+30)(F–117600)×2=336000F–117600=168000F=285600N