2025中小学生航空航天科普知识竞赛试题及答案

2025中小学生航空航天科普知识竞赛试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.2024年6月，中国空间站“天宫”完成第三次出舱任务，执行此次出舱任务的航天员是A.陈冬、刘洋 B.费俊龙、邓清明 C.景海鹏、朱杨柱 D.汤洪波、唐胜杰答案：D2.火箭发射时倒计时最后10秒由“0”跳变到“T0”的瞬间，真正触发的是A.一级发动机点火 B.助推器分离 C.整流罩抛罩 D.星箭分离答案：A3.国际空间站（ISS）绕地球一圈大约需要A.30分钟 B.45分钟 C.90分钟 D.120分钟答案：C4.我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”采用的工作轨道是A.地球静止轨道 B.太阳同步轨道 C.极地轨道 D.闪电轨道答案：B5.在轨航天员出舱前要进行“吸氧排氮”，其主要目的是防止A.氧中毒 B.减压病 C.失重眩晕 D.太空辐射答案：B6.火箭推进剂中，液氧/液氢组合的优点是A.密度高、易储存 B.环保无毒、比冲高 C.成本低、可重复使用 D.常温常压下稳定答案：B7.2025年计划发射的“嫦娥七号”探测器将首次携带A.返回舱 B.月球车 C.飞跃探测器 D.载人登月舱答案：C8.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：B9.卫星导航系统中的“原子钟”若误差1微秒，地面定位误差约为A.30米 B.300米 C.3千米 D.30千米答案：B10.我国“长征五号”运载火箭芯级直径为A.3.35米 B.3.80米 C.5.00米 D.7.50米答案：C11.火星与地球最近时距离约A.5400万千米 B.7800万千米 C.1.2亿千米 D.4亿千米答案：A12.航天员在失重环境中用吸管喝水，水能顺利进入口腔的关键是A.气压差 B.表面张力 C.毛细作用 D.人工加压答案：B13.黑障现象一般发生在航天器A.起飞阶段 B.再入大气层阶段 C.在轨运行阶段 D.着陆减速阶段答案：B14.我国“天琴计划”拟探测的宇宙现象是A.快速射电暴 B.引力波 C.暗物质 D.伽马暴答案：B15.飞机上的“黑匣子”外壳通常采用的材料是A.铝合金 B.钛合金 C.耐高温镍基合金 D.不锈钢答案：C16.卫星热控系统中常用的“热管”利用的物理原理主要是A.相变传热 B.热辐射 C.热对流 D.热传导答案：A17.2025年中国计划发射的“巡天”空间望远镜主镜口径约为A.0.5米 B.1米 C.2米 D.6.5米答案：C18.火箭回收技术中，“格栅舵”主要作用是A.调节推力 B.控制再入姿态 C.降低温度 D.增加升限答案：B19.民航客机巡航高度一般位于大气层的A.对流层顶 B.平流层下部 C.中间层 D.热层答案：B20.我国“北斗三号”系统空间段由多少颗卫星组成A.24 B.27 C.30 D.35答案：C二、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）21.国际空间站是目前人类在太空的唯一载人空间站。答案：√22.火箭发射时看到的白色巨大“烟雾”主要是燃烧产生的二氧化碳。答案：×（大部分是水汽）23.飞机起飞襟翼伸出的主要目的是减小失速速度。答案：√24.火星上一天（太阳日）比地球一天长约40分钟。答案：√25.卫星在地球阴影区时太阳能电池板仍可继续供电。答案：×（需蓄电池）26.我国“长征二号F”火箭被誉为“神箭”，主要用于载人航天。答案：√27.太空垃圾以低于第一宇宙速度绕地球飞行。答案：×（速度约7.8km/s）28.飞机机翼的翼尖小翼可减少诱导阻力。答案：√29.航天员在轨锻炼使用弹力带与跑台的目的是防止骨流失。答案：√30.所有行星都有全球性磁场。答案：×三、填空题（每空2分，共20分）31.我国首颗人造地球卫星“东方红一号”于________年发射，卫星重量________千克。答案：1970，17332.地球静止轨道高度约为________千米，轨道倾角为________度。答案：35786，033.飞机升力公式中，升力与飞行速度的________次方成正比。答案：二34.火箭比冲量常用单位符号为________，其物理意义是________。答案：s，单位质量推进剂产生的冲量35.火星有两个天然卫星，分别名为________和________。答案：火卫一（福波斯）、火卫二（德莫斯）36.卫星导航三球交汇定位原理需要至少________颗卫星，若考虑钟差则需________颗。答案：3，437.我国“天问一号”探测器于________年________月________日成功着陆火星乌托邦平原。答案：2021，5，1538.飞机上的TCAS系统中文名称为________，其作用是________。答案：空中交通警戒与防撞系统，防止空中相撞39.火箭推进剂燃烧室压力越高，比冲越________，但结构质量越________。答案：大，大40.航天员在轨每日需摄入约________升水，其中约________%通过尿液回收再利用。答案：2.5，85四、简答题（每题6分，共30分）41.简述火箭“级间分离”过程中为防止前级碰撞后级所采取的两项工程措施。答案：1.采用正推火箭或反推小火箭，使前级减速更快远离；2.后级主发动机提前小角度摇摆，产生横向速度差，进一步拉开距离。42.说明飞机在起飞滑跑阶段抬头力矩的形成机理。答案：飞行员拉杆使水平尾翼升降舵向上偏转，尾翼产生向下附加力，该力对飞机重心形成抬头力矩，当力矩大于机翼低头力矩时，机头抬起。43.概述卫星太阳翼在轨展开失败的常见原因及对应补救手段。答案：原因：展开机构卡滞、阻尼器冷焊、驱动电机失效、异物阻碍；补救：地面发送振动指令利用热胀冷缩微动、切换备用电机、指令反向驱动、利用姿态摇摆产生惯性力甩展。44.说明火星大气进入段“七分钟恐怖”的含义并给出两项技术难点。答案：指探测器从进入火星大气到着陆需约7分钟，无法实时遥控，必须自主完成；难点：1.大气密度低减速效率差，需防热材料耐超高温；2.超音速开伞稳定性差，降落伞设计风险高。45.简述航天员太空行走时“脐带”与“自由漂浮”两种方式的优缺点。答案：脐带：优点—持续供电供氧、通信可靠、安全绳一体；缺点—长度限制、易缠绕、活动范围小。自由漂浮：优点—活动范围大、灵活；缺点—需自带电源与通信、应急返回依赖MMU，风险高。五、综合应用题（共30分）46.（10分）某型火箭一级采用5台液氧煤油发动机，单台海平面推力720kN，比冲285s，一级总推进剂质量430t，箭体干质量30t。忽略气动阻力与重力损失，计算一级理论速度增量Δv（取g₀=9.8m/s²，结果保留整数）。答案：总推力F=5×720=3600kN=3.6×10⁶N比冲Isp=285s→有效排气速度ve=Isp·g₀=285×9.8=2793m/s初始质量m₀=430+30=460t=4.6×10⁵kg末质量mf=30t=3.0×10⁴kgΔv=ve·ln(m₀/mf)=2793·ln(460/30)=2793·2.833≈7912m/s答：7912m/s47.（10分）某低轨遥感卫星轨道高度500km，地球半径6371km，利用公式T=2π√(a³/μ)，其中μ=3.986×10¹⁴m³/s²，计算轨道周期（分钟，保留一位小数）。若卫星重访同一地点需满足“日漂移”0°，求所需轨道每天运行圈数n（取整数）。答案：轨道半径a=6371+500=6871km=6.871×10⁶mT=2π√[(6.871×10⁶)³/(3.986×10¹⁴)]≈5672s≈94.5min恒星日=1436minn=1436/94.5≈15.2→需整数比，取15圈，则每天少运行0.2圈，不满足0°漂移；取16圈，则每天多0.8圈。因此精确重访需15或16圈，但15圈更接近且工程常用，故n=15。答：周期94.5min，需15圈/天。48.（10分）阅读材料：2025年“航空夏令营”使用的小型固定翼无人机翼展2.4m，平均弦长0.3m，起飞质量5kg，采用锂电池驱动，最大升阻比12，巡航高度100m，空气密度1.225kg/m³。假设飞机以最大升阻比巡航，求：（1）机翼面积S及翼载W/S；（2）若巡航时升力等于重力，求升力系数CL（g=9.8m/s²）；（3）此时阻力系数CD及所需推进功率P（W，保留整数）。答案：（1）S=翼展×弦长=2.4×0.3=0.72m²；翼载W/S=(5×9.8)/0.72≈68.1N/m²（2）由L=½ρV²SCL=W→CL=W/(½ρV²S)，但V未知，利用升阻比L/D=12→CD=CL/12又D=½ρV²SCD=W/12→½ρV²S=12W/CL→代入L式得CL²=2W/(ρS)·(12/W)=24/(ρS)·(W/W)=24/(1.225×0.72)=27.2→CL=√