青少年航天知识竞赛题库及答案

青少年航天知识竞赛题库及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.中国首颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射的年份是A.1965年 B.1970年 C.1975年 D.1980年答案：B2.下列哪一项不是火箭发射前必须完成的常规检查项目A.推进剂加注量复核 B.卫星太阳翼展开试验 C.发射场风速测量 D.整流罩密封性检测答案：B3.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：C4.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.400km B.800km C.1200km D.2000km答案：A5.在地球静止轨道上，卫星绕地球一周的时间与地球自转周期相同，因此理论上卫星相对于地面A.向东高速移动 B.向西高速移动 C.基本静止 D.呈8字形漂移答案：C6.火箭发射时产生的巨大轰鸣声主要来源于A.发动机燃烧不稳定 B.超音速喷流与空气相互作用 C.整流罩分离 D.地面反射答案：B7.航天员在失重环境中使用的中性笔芯内墨水的流动依赖A.重力 B.毛细作用 C.离心力 D.磁场答案：B8.我国“嫦娥五号”返回器携带月壤样本再入地球时采用的再入方式是A.弹道式 B.半弹道跳跃式 C.升力式 D.滑翔式答案：B9.火箭的级间分离通常采用哪种装置确保上一级快速远离A.爆炸螺栓+弹簧推杆 B.液压臂 C.电磁铁 D.气动锁答案：A10.在轨道力学中，霍曼转移轨道需要两次A.减速 B.加速 C.姿态翻转 D.轨道平面改变答案：B11.我国“北斗三号”全球组网卫星的轨道类型不包括A.地球静止轨道 B.倾斜地球同步轨道 C.中圆地球轨道 D.太阳同步轨道答案：D12.航天员出舱活动（EVA）时，舱外航天服内保持的气压约为A.30kPa B.40kPa C.50kPa D.101kPa答案：B13.下列关于太阳同步轨道的描述正确的是A.轨道面与太阳方向保持固定夹角 B.卫星始终在正午飞过赤道 C.轨道高度必须大于36000km D.轨道倾角为0°答案：A14.火箭推进剂中，液氧/液氢组合的优点是A.常温储存 B.比冲高 C.密度大 D.成本低答案：B15.在火星表面，对太阳能电池板发电效率影响最大的环境因素是A.温度过低 B.沙尘暴 C.宇宙射线 D.磁场紊乱答案：B二、多项选择题（每题3分，共30分，多选少选均不得分）16.下列哪些属于我国四大航天发射场A.酒泉 B.太原 C.西昌 D.文昌 E.烟台答案：ABCD17.关于月球“潮汐锁定”现象，下列说法正确的有A.月球公转周期等于自转周期 B.地球上看不到月球背面 C.月球上一天约等于27.3地球日 D.月球背面永远无阳光 E.潮汐锁定只发生在地月系统答案：ABC18.火箭飞行过程中可能采取的推力终止方式包括A.关闭发动机阀门 B.抛离整流罩 C.引爆级间爆炸螺栓 D.反向喷管点火产生负推力 E.打开减速伞答案：ACD19.空间站微重力科学实验可研究的领域有A.材料凝固机理 B.细胞三维生长 C.火焰传播特性 D.动物迁徙行为 E.蛋白质晶体生长答案：ABCE20.下列哪些轨道参数可以确定卫星的空间位置A.半长轴 B.偏心率 C.轨道倾角 D.升交点赤经 E.近地点幅角答案：ABCDE21.关于“引力弹弓”效应，下列说法正确的有A.可改变探测器速度大小 B.可改变探测器速度方向 C.行星对探测器的引力做功为零 D.探测器与行星发生物理碰撞 E.多次弹弓可节省燃料答案：ABCE22.载人飞船返回舱再入地球大气层时，防热材料需具备的性能有A.高熔点 B.低导热率 C.轻质 D.可重复利用 E.高温下化学稳定答案：ABCE23.下列属于深空测控网核心设备的有A.35m口径天线 B.66m口径天线 C.氢原子钟 D.激光角反射器 E.超导接收机答案：ABCE24.关于太阳风，下列说法正确的有A.主要由质子和电子组成 B.速度可达每秒数百公里 C.会扰动地球磁场 D.可被磁层完全阻挡 E.是日冕物质抛射的一种形式答案：ABCE25.下列哪些是我国“天和”核心舱已配置的实验机柜A.无容器材料实验柜 B.高微重力实验柜 C.流体物理实验柜 D.空间天文观测柜 E.生命生态实验柜答案：ABCE三、判断题（每题1分，共20分，正确打“√”，错误打“×”）26.第一宇宙速度是指脱离地球引力所需的最小速度。答案：×27.火箭发射倒计时到“T0”时，发动机推力必须达到额定值的90%以上才能起飞。答案：√28.在太空中，水在常压下可以同时存在固态、液态和气态。答案：×29.地球静止轨道卫星的轨道倾角理论上为0度。答案：√30.月球表面的昼夜温差可达300°C。答案：√31.航天员在轨锻炼的主要目的是防止骨质流失和肌肉萎缩。答案：√32.火箭的推重比大于1时才能垂直起飞。答案：√33.太阳同步轨道卫星的轨道高度固定为705km。答案：×34.我国“长征五号”火箭芯一级采用液氧/煤油发动机。答案：×35.空间碎片主要集中在高度800–1000km的轨道区域。答案：√36.火星大气的主要成分是二氧化碳。答案：√37.在轨道上运行的卫星其加速度恒为零。答案：×38.火箭的级数越多，运载效率一定越高。答案：×39.航天员在舱外活动时，航天服内的冷却介质采用水循环。答案：√40.地球磁层可以完全屏蔽宇宙射线。答案：×41.我国“鹊桥”中继星运行在地月L2点附近的晕轨道。答案：√42.火箭发射窗口的宽度与目标轨道倾角无关。答案：×43.月球“玉兔二号”月球车采用核电池与太阳能混合供电。答案：√44.在微重力环境下，蜡烛火焰呈球形。答案：√45.火箭的飞行控制系统不需要惯性测量单元。答案：×四、填空题（每空2分，共30分）46.我国首颗量子科学实验卫星命名为“________”。答案：墨子号47.地球逃逸速度约为________km/s。答案：11.248.火箭的比冲单位常用________表示。答案：秒（s）49.国际空间站最大质量约为________吨。答案：42050.我国“天问一号”火星车命名为“________”。答案：祝融号51.月球绕地球公转的平均距离约为________万公里。答案：38.452.太阳的核心温度约为________万开尔文。答案：150053.我国“北斗”卫星导航系统空间段由________颗卫星组成。答案：3054.火箭发射场通常建在纬度较低地区，主要是为了利用地球自转的________效应。答案：线速度55.在轨航天器姿态控制常用的执行机构有反作用飞轮、________和磁力矩器。答案：推力器56.我国“嫦娥四号”实现人类首次月球背面软着陆的地点位于________撞击坑。答案：冯·卡门57.火箭推进剂燃烧室压力越高，通常比冲越________。答案：高58.航天员在轨每日摄入的饮水量约为________升。答案：2.559.地球静止轨道理论上只有一条，其轨道半径约为________km。答案：4216460.空间碎片尺寸大于________cm时，对在轨航天器具有致命威胁。答案：10五、简答题（每题10分，共30分）61.简述火箭采用多级设计的优点与缺点。答案：优点：1.逐级抛掉无用结构质量，提高运载效率；2.每级可优化发动机工作高度，提高比冲；3.灵活搭配不同推力发动机，适应多种任务。缺点：1.系统复杂度增加，可靠性降低；2.级间分离带来风险；3.制造与测试成本上升；4.地面操作时间延长。62.说明空间站中如何利用微重力环境培养高质量蛋白质晶体，并列举两项典型应用。答案：在微重力环境下，对流和沉降现象被抑制，蛋白质分子可缓慢有序排列，形成更大、更完整、缺陷更少的晶体。典型应用：1.解析膜蛋白结构，为抗癌药物靶点设计提供高分辨率数据；2.解析病毒蛋白酶结构，加速抗病毒药物如艾滋病抑制剂的研发。63.分析火星大气进入、下降、着陆（EDL）阶段“恐怖七分钟”的技术难点。答案：1.火星大气稀薄，减速效率仅为地球1%，需结合气动减速、降落伞、反推发动机多种手段；2.进入速度高达5km/s，气动加热峰值温度超1300°C，防热系统必须轻质可靠；3.通信时延6–22分钟，无法实时遥控，需全自主导航；4.火星沙尘暴导致风速突变，降落伞开伞条件复杂；5.着陆区地形崎岖，需高分辨率地形匹配避障；6.质量受限，反推燃料必须精确到公斤级；7.多器协同（轨道器、着陆器、火星车）时间窗口极严，任何环节失效均导致任务失败。六、计算题（每题15分，共30分）64.某火箭将2吨有效载荷送入高度400km、倾角42°的圆轨道，已知地球半径R=6371km，地表重力加速度g=9.8m/s²，求该轨道的轨道速度v与轨道周期T。答案：r=R+h=6371+400=6771km=6.771×10⁶mv=√(GM/r)=√(gR²/r)=√(9.8×(6.371×10⁶)²/6.771×10⁶)≈7.67km/sT=2πr/v=2π×6.771×10⁶/7670≈5542s≈92.4min65.某火星探测器采用霍曼转移从地球轨道（1AU）到火星轨道（1.52AU），忽略行星引力，求转移轨道半长轴a、转移时间t及所需总速度增量Δv（已知太阳引力参数μ☉=1.327×10¹¹km³/s²，地球公转速度vE=29.78km/s）。答案：a=(1+1.52)/2=1.26AU=1.885×10⁸km由开普勒第三定律：T=2π√(a³/μ☉)=2π√((1.885×10⁸)³/1.327×10¹¹)≈5.93×10⁷s≈687天转移时间t=T/2≈343.5天