2024年中小学生航天知识竞赛试题题库及答案

2024年中小学生航天知识竞赛试题题库及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.中国空间站“天和”核心舱于2021年4月29日由哪型运载火箭发射升空？A.长征五号BB.长征七号C.长征二号FD.长征三号乙答案：A2.我国首颗人造地球卫星“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.下列哪项不是航天员在轨锻炼常用的器械？A.太空跑台B.拉力器C.动感单车D.太空自行车答案：C4.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：C5.月球昼夜温差可达300℃，其主要原因是：A.月球无大气层B.月球自转慢C.月球土壤导热差D.月球离太阳远答案：A6.我国首次实现月背软着陆的探测器是：A.嫦娥三号B.嫦娥四号C.嫦娥五号D.嫦娥六号答案：B7.火箭发射时倒计时“T0”指的是：A.点火瞬间B.起飞瞬间C.起飞前10秒D.起飞后1秒答案：B8.航天员出舱活动必须穿着舱外航天服，其最主要的功能是：A.提供氧气B.保持压力C.防辐射D.以上全部答案：D9.地球静止轨道卫星的轨道高度约为：A.160kmB.800kmC.36000kmD.380000km答案：C10.我国首次“太空授课”主讲老师是：A.杨利伟B.王亚平C.刘洋D.景海鹏答案：B11.火箭的“级间分离”动作依靠的主要装置是：A.爆炸螺栓B.液压钳C.电动锁D.气动锤答案：A12.下列哪颗行星拥有最多已知天然卫星？A.地球B.火星C.木星D.金星答案：C13.我国“北斗三号”全球组网卫星星座共有多少颗卫星？A.24B.30C.35D.55答案：C14.火箭发射窗口选择不需要考虑的因素是：A.目标轨道B.太阳活动C.发射场天气D.航天员生日答案：D15.在轨飞行的航天员一天能看到多少次日出？A.1次B.4次C.8次D.16次答案：D16.我国首次火星探测任务“天问一号”携带的火星车名为：A.祝融号B.赤兔号C.荧惑号D.星火号答案：A17.火箭推进剂液氧的储存温度约为：A.50℃B.90℃C.183℃D.253℃答案：C18.航天员在太空失重环境下，下列哪种现象不会出现？A.身高暂时增加B.面部浮肿C.体重为零D.肌肉萎缩答案：C（质量不变，体重表现为支持力为零）19.我国载人航天“三步走”战略的最后一步是：A.发射载人飞船B.突破出舱技术C.建造空间站D.载人登月答案：C20.火箭发射时产生的巨大白烟主要成分是：A.二氧化碳B.水蒸气C.氮氧化物D.二氧化硫答案：B二、判断题（每题1分，共10分）21.航天员在太空可以流泪，但泪水不会掉落。答案：√22.长征五号火箭芯级采用液氧煤油发动机。答案：×（芯级采用液氢液氧发动机）23.地球同步轨道卫星必须位于赤道正上方。答案：√24.月球上的“一天”与地球上的一个月长度相同。答案：√（月球自转周期27.3天，与公转同步）25.航天员在轨可以吃到新鲜苹果。答案：√（神舟十四号已配备冷藏鲜果）26.火箭发射时倒数到“T0”立即关闭发动机。答案：×27.我国空间站运行在高度约400km的近地轨道。答案：√28.火星上也能看到“日食”现象。答案：√（火卫一、火卫二可造成日食）29.航天员返回地球后需要重新学习走路。答案：√30.所有行星都有磁场。答案：×（金星、火星磁场极弱）三、填空题（每空2分，共20分）31.我国首位进入太空的航天员是________，发射年份是________。答案：杨利伟；2003年32.火箭飞行最大动压点通常出现在起飞后约________秒，此时空气阻力最大，被称为“________”。答案：60；最大动压（MaxQ）33.空间站舱外航天服重量约________千克，相当于地面________个成年人的重量。答案：130；234.月球表面重力约为地球的________，火星表面重力约为地球的________。答案：1/6；2/535.我国“天链”中继卫星系统可实现对低轨航天器近________%的测控覆盖率，被称为“________”。答案：100；太空WIFI36.火箭的________级发动机在真空中工作，喷口面积比地面级________。答案：上面；更大37.航天员在轨每天需摄入约________升水，其中________%由尿液回收再生。答案：2.5；8038.火星与地球最近距离约________万千米，最远距离约________万千米。答案：5500；4亿39.我国空间站组合体呈________形，额定乘员________人。答案：T；340.火箭垂直回收技术中，________发动机需具备多次点火与________调节能力。答案：可节流；推力四、简答题（每题6分，共30分）41.简述火箭发射时“零窗口”的含义及其重要性。答案：零窗口指允许发射的时间宽度为零秒，必须分秒不差地点火。重要性在于：1.满足目标航天器与特定空间目标（如空间站）的相位匹配，节省燃料；2.确保入轨精度，避免轨道修正带来的推进剂浪费；3.对探月、探火等深空任务，零窗口能保证最佳能量航线，错过需等待数月至数年。42.航天员在太空为何会“长高”？这种变化对身体有无长期危害？答案：失重状态下脊柱不再受压，椎间盘膨胀，身高可增加25cm。返回地球后数日恢复。长期危害包括：椎间盘弹性下降、背部疼痛风险增加；通过每日2小时负重锻炼与返回后康复训练可避免永久性损伤。43.说明月球背面探测的两大技术难点及嫦娥四号的解决方案。答案：难点1：通信遮挡——月球背面永远背对地球。方案：提前发射“鹊桥”中继星至地月L2晕轨道，实现连续通信。难点2：地形复杂、落差大。方案：嫦娥四号着陆器配备激光成像敏感器与自主避障系统，实现百米级粗避障、米级精避障，安全落月。44.为什么火星成为人类行星探测的首选目标？列举三点理由。答案：1.环境相对温和：自转周期24小时37分，与地球接近；存在季节变化。2.科学价值高：曾有液态水证据，可能孕育生命；土壤含高氯酸盐，对研究生命极限有意义。3.工程可达性：约26个月一次发射窗口，飞行时间610个月，现有推进技术可胜任。45.描述火箭回收“蚱蜢跳”试验的三个阶段及关键技术。答案：阶段1：垂直起飞至百米高度，发动机节流至50%，保持匀速上升；关键技术：推力矢量控制确保垂直度。阶段2：悬停与横向平移，测试横向制导；关键技术：栅格舵与冷气姿控联合。阶段3：自由下落与反推着陆，发动机二次点火，着陆腿缓冲；关键技术：实时弹道解算与着陆腿吸能材料。五、综合应用题（每题10分，共20分）46.阅读材料：2024年5月，某校小卫星社团计划设计一颗3U立方星，轨道高度400km，任务为拍摄黄河入海口变化。需计算：（1）该轨道理论周期（分钟）；（2）每天可拍摄该区域的理论最大次数（假设地球自转忽略）；（3）若相机幅宽50km，欲实现无漏拍，相邻轨道地面轨迹最大间距不得超过多少千米？已知：地球半径R=6371km，GM=3.986×10¹⁴m³/s²。答案：（1）由开普勒第三定律T=2π√(a³/GM)，a=R+h=6771km，得T≈5.51×10³s≈92分钟。（2）每天绕地球圈数n=24×60/92≈15.6，取整15圈。（3）地球周长L=2πR≈40030km，每天15圈，则相邻轨距d=L/15≈2670km；幅宽50km，需2670/50≈53条才能无漏拍，故单星无法连续覆盖，必须幅宽≥2670km或采用星座。47.某型火箭一级安装9台液氧甲烷发动机，单台海平面推力800kN，比冲300s。一级总推进剂质量320t，结构质量40t，忽略气动与重力损失，求：（1）一级理论速度增量Δv（m/s）；（2）若要求一级回收，保留30t着陆推进剂，则实际可用Δv减少