2025年高中生航空航天知识竞赛题库及答案

2025年高中生航空航天知识竞赛题库及答案1.（单选）2024年11月，我国首颗可重复使用返回式技术试验卫星“实践19”成功着陆于哪个着陆场？A.东风着陆场 B.四子王旗着陆场 C.罗布泊着陆场 D.海上回收平台答案：B2.（单选）在标准大气模型中，海拔11km至20km之间的温度随高度如何变化？A.每升高1km降低6.5℃ B.每升高1km升高6.5℃ C.温度恒定–56.5℃ D.每升高1km降低3.0℃答案：C3.（单选）“引力弹弓”效应中，探测器从行星背后接近时获得的速度增量主要来源于哪一物理量守恒？A.动量守恒 B.角动量守恒 C.能量守恒 D.质量守恒答案：B4.（单选）液体火箭发动机中，燃气发生器循环与分级燃烧循环的根本区别是：A.是否有预燃室 B.预燃室排气是否再进入主燃烧室 C.氧化剂种类 D.涡轮泵功率大小答案：B5.（单选）国际空间站美国舱段使用的“和谐号”节点舱的英文代号是：A.Unity B.Harmony C.Tranquility D.Destiny答案：B6.（单选）地球静止轨道卫星的星下点轨迹理想状态下呈：A.“8”字形 B.正弦曲线 C.单点 D.椭圆答案：C7.（单选）下列哪项不是超音速燃烧冲压发动机（Scramjet）必须满足的条件？A.来流马赫数大于4 B.燃烧室入口气流仍为超音速 C.进气道必须可调 D.燃烧室必须安装火焰稳定器答案：D8.（单选）2025年计划发射的“天问三”火星采样返回任务中，上升器与轨道器对接采用的捕获方式是：A.杆锥式 B.周边式三爪 C.撞锁式 D.机械臂辅助软捕获答案：B9.（单选）在飞机飞行力学中，若重心位于中性点之后，则纵向静稳定性为：A.静稳定 B.静不稳定 C.中立稳定 D.与速度无关答案：B10.（单选）“嫦娥六”月球背面采样返回任务中，中继卫星“鹊桥二”的工作轨道类型是：A.地月L1晕轨道 B.地月L2晕轨道 C.绕月大椭圆冻结轨道 D.地月L3轨道答案：B11.（单选）航空活塞发动机中，变距螺旋桨的“变距”主要指改变：A.桨叶角 B.桨叶长度 C.桨叶面积 D.桨叶翼型答案：A12.（单选）下列哪颗小行星被NASA选为“灵神星”探测器的目的地？A.16Psyche B.101955Bennu C.4Vesta D.1Ceres答案：A13.（单选）在卫星导航差分系统中，RTK技术解决的核心问题是：A.星钟误差 B.电离层延迟 C.整周模糊度快速固定 D.多路径效应答案：C14.（单选）“空天飞机”水平起降过程中，从喷气模态过渡到冲压模态通常发生在马赫数：A.0.4 B.1.2 C.3.0 D.6.5答案：C15.（单选）飞机机翼采用“翼梢小翼”主要为了降低：A.摩擦阻力 B.压差阻力 C.诱导阻力 D.干扰阻力答案：C16.（单选）在火箭垂直回收技术中，“SuicideBurn”指：A.助推器在着陆前一次性点火减速 B.助推器空中二次启动 C.栅格舵同步展开 D.发动机关机后自由落体答案：A17.（单选）“阿尔忒弥斯协定”中，要求未来月球基地周围建立的安全区半径至少为：A.1km B.2km C.3.7km D.5km答案：B18.（单选）地球同步转移轨道（GTO）的远地点高度约为：A.20200km B.35786km C.42164km D.6850km答案：B19.（单选）飞机迎角超过临界迎角后，升力系数将：A.继续线性增大 B.急剧下降 C.保持不变 D.变为负值答案：B20.（单选）“北斗三号”系统采用的卫星间链路频段为：A.L波段 B.S波段 C.Ka波段 D.UHF答案：C21.（单选）在火箭方程Δv=vₑln(m₀/m₁)中，vₑ的物理意义是：A.飞行速度 B.有效喷气速度 C.轨道速度 D.逃逸速度答案：B22.（单选）“黑障”现象产生的根本原因是：A.等离子体鞘套对电磁波的吸收与反射 B.激波层温度过高 C.机体结构烧蚀 D.通信天线熔化答案：A23.（单选）2025年首飞的欧洲“太空骑士”小型航天飞机由哪种火箭发射？A.阿丽亚娜6 B.织女星C C.联盟ST D.猎鹰9答案：B24.（单选）国际民航组织（ICAO）规定的商用飞机座舱最大压差上限为：A.7.5psi B.8.5psi C.9.4psi D.10.2psi答案：C25.（单选）“天舟”货运飞船与“天宫”空间站对接后，姿态控制采用的信息融合算法主要是：A.卡尔曼滤波 B.互补滤波 C.扩展卡尔曼滤波 D.粒子滤波答案：C26.（单选）在超音速风洞实验中，为消除洞壁干扰，常用的修正方法是：A.镜像法 B.源汇法 C.有限元法 D.经验系数法答案：A27.（单选）“帕克”太阳探测器最接近太阳时的轨道速度约为：A.45km/s B.95km/s C.192km/s D.300km/s答案：C28.（单选）飞机使用翼型“超临界”设计的根本目的是：A.提高临界马赫数 B.降低结构重量 C.增大失速迎角 D.减小雷达反射面积答案：A29.（单选）“引力红移”现象最早通过哪类实验在地球上得到验证？A.庞德–雷布卡实验 B.迈克尔逊–莫雷实验 C.卢瑟福散射实验 D.斯特恩–格拉赫实验答案：A30.（单选）在卫星热控系统中，热管的主要传热机制是：A.相变潜热 B.热传导 C.热辐射 D.强迫对流答案：A31.（多选）下列哪些因素会导致地球同步轨道卫星发生东西漂移？A.地球非球形J2项摄动 B.日月引力 C.太阳辐射压 D.地球磁场涡流力答案：A、B、C32.（多选）关于“嫦娥六”返回器再入地球的特点，正确的是：A.采用“半弹道跳跃式”再入 B.再入速度约11km/s C.着陆区位于内蒙古四子王旗 D.使用“伞降+气囊”缓冲答案：A、B、C33.（多选）下列属于超音速进气道“不起动”现象的征兆有：A.激波被推出唇口 B.压升比骤降 C.涡轮前温度骤升 D.进气道出口马赫数低于1答案：A、B、C34.（多选）“阿尔忒弥斯”任务中，猎户座飞船的逃逸塔在哪些阶段可能被激活？A.发射台待命 B.最大动压点 C.二级点火后故障 D.轨道插入后答案：A、B、C35.（多选）关于电推进系统，下列说法正确的有：A.比冲通常高于化学推进 B.推力密度一般较小 C.需要额外电源处理单元 D.不能用于地球静止卫星东西位保答案：A、B、C36.（多选）飞机在颠簸气流中飞行时，为降低结构疲劳可采取的措施有：A.降低穿越速度 B.使用机动载荷减缓系统 C.提高机翼弯曲刚度 D.采用阵风探测雷达提前规避答案：A、B、D37.（多选）“天问二”小行星探测器将对哪类天体进行探测？A.近地小行星2016HO3 B.主带彗星311P C.木星特洛伊群 D.柯伊伯带天体答案：A、B38.（多选）卫星星座“星间激光链路”的优势包括：A.带宽高 B.抗电磁干扰 C.无需频谱协调 D.对地透明传输答案：A、B、C39.（多选）关于“黑匣子”描述正确的有：A.使用钛合金外壳 B.记录时长达25小时 C.水下定位信标工作37.5kHz D.耐高温1100℃持续30分钟答案：B、C、D40.（多选）下列哪些轨道属于“冻结轨道”特征？A.近地点幅角长期保持90° B.偏心率几乎不变 C.倾角临界角 D.轨道面旋转速率与太阳同步答案：A、B41.（判断）“嫦娥六”任务是人类首次从月球背面采样返回。答案：正确42.（判断）地球静止轨道上的卫星每天需进行一次南北位保机动。答案：错误（通常每两周或每月一次）43.（判断）超音速燃烧冲压发动机可以在零速度下自行启动。答案：错误44.（判断）飞机失速速度与机翼面积成反比。答案：错误（与面积平方根成反比）45.（判断）“帕克”太阳探测器在近日点处防护盾温度可达1370℃，但探测器内部保持约30℃。答案：正确46.（判断）所有返回式卫星都必须使用降落伞减速。答案：错误（可部分使用反推发动机）47.（判断）北斗系统GEO卫星的星下点轨迹呈“8”字形。答案：正确48.（判断）在真空环境下，火箭发动机喷管面积比越大，比冲一定越高。答案：错误（存在最佳膨胀比）49.（判断）国际空间站每90分钟绕地球一圈，因此宇航员每天可看到16次日出。答案：正确50.（判断）“空天飞机”再入时最大热流区通常出现在机翼前缘。答案：正确51.（填空）国际空间站俄罗斯舱段“科学号”实验舱的发射年份是________。答案：202152.（填空）液体火箭中，液氧/液氢组合的理论真空比冲约为________s（取整数）。答案：45553.（填空）标准大气海平面音速为________m/s（取整数）。答案：34054.（填空）“嫦娥六”上升器与轨道器对接时，轨道器所在环月轨道高度约为________km。答案：20055.（填空）飞机机翼展弦比定义为________与________之比。答案：翼展平方；机翼面积56.（填空）地球第二宇宙速度大小为________km/s（保留一位小数）。答案：11.257.（填空）“帕克”太阳探测器防热材料“再结晶碳化硅”表面发射率约为________（保留两位小数）。答案：0.8558.（填空）北斗三号系统空间信号测距误差（SISRE）设计值优于________m（1σ）。答案：0.359.（填空）航空煤油RP3的冰点不高于________℃。答案：–4760.（填空）“阿尔忒弥斯”任务使用的SLSBlock1火箭芯级主发动机RS25的海平面推力约为________kN（取整数）。答案：186061.（简答）说明“引力弹弓”为何能使探测器在不消耗燃料情况下增加日心速度，并给出角动量守恒的简要推导。答案：当探测器以一定速度接近行星时，在行星参考系中，其进入与离开的双曲线轨迹速度大小相等方向不同；转换回太阳参考系后，探测器速度方向改变且大小增加。角动量守恒：r×v=常数，行星对探测器的引力为有心力，力矩为零，故角动量守恒，速度方向变化导致日心速度增加。62.（简答）简述超音速进气道“不起动”的物理原因及两种恢复方法。答案：不起动原因：背压升高或流量堵塞使正激波被推出唇口，导致压缩效率骤降、流量锐减。恢复方法：1.减小背压，如增大喷管喉道；2.调节进气道斜板角度，重新建立斜激波系。63.（简答）说明电推进高比冲却低推力的物理根源，并写出推力公式。答案：推力F=ṁvₑ，比冲Isp=vₑ/g₀。电推进将电能转化为排气动能，vₑ可达20–60km/s，远高于化学推进，但受功率P=½ṁvₑ²限制，质量流率ṁ极低，故推力小。64.（简答）列举三种卫星热控被动措施并给出其热物理原理。答案：1.多层隔热毯：低发射率表面减少辐射换热；2.热管：利用工质相变与毛细作用高效传热；3.涂层：高发射率表面增强辐射散热，太阳吸收比低减少外热流。65.（简答）解释飞机“荷兰滚”模态的成因及抑制措施。答案：由航向静稳定性过强而横向静稳定性相对不足导致的偏航–滚转耦合振荡。抑制：安装偏航阻尼器，利用方向舵产生与偏航角速度相反的力矩；优化垂尾面积与上反角匹配。66.（计算）一枚单级火箭起飞质量120t，其中推进剂90t，结构质量20t，有效载荷10t，发动机真空比冲350s，忽略重力与阻力，求理论Δv。（g₀取9.8m/s²）答案：Δv=350×9.8×ln(120/30)=3430×ln4≈3430×1.386≈4754m/s67.（计算）某地球静止轨道卫星质量2500kg，采用离子推进器做南北位保，每年速度增量需求为50m/s，若Isp=3800s，求一年消耗推进剂质量。答案：ṁ=mΔv/(Ispg₀)=2500×50/(3800×9.8)≈3.35kg68.（计算）飞机在海拔10km标准大气中飞行，马赫数0.8，机翼面积120m²，升力系数0.45，求升力大小。（ρ=0.413kg/m³）答案：v=0.8×295.1≈236m/s，L=½ρv²SCL=0.5×0.413×236²×120×0.45≈0.5×0.413×55700×120×0.45≈620kN69