2025年全国中学生天文知识竞赛测试题附参考答案（高中组）

2025年全国中学生天文知识竞赛测试题附参考答案（高中组）单项选择题（每题3分，共20题，60分）2025年我国月球极区采样任务将采用的核心技术是（）定点钻探采样技术跳跃式移动采样技术机器人臂式抓取技术无人车拖拽采样技术关于潜在威胁小行星（PHA）的判定标准，下列表述正确的是（）轨道与地球最小交距≤0.05AU且绝对星等H≤22直径≥10公里且轨道穿越地球轨道公转周期≤1年且近日点距离≤1AU表面反射率≥50%且自转周期≤2小时快速射电暴（FRB）的多波段电磁对应体观测中，最可能伴随出现的信号是（）伽马射线暴可见光超新星爆发X射线脉冲紫外波段连续辐射国际空间站“冷原子实验室”升级后，制备的超冷原子温度量级最接近（）A.10⁻³K（毫开尔文）B.10⁻⁶K（微开尔文）C.10⁻⁹K（纳开尔文）D.10⁻¹²K（皮开尔文）恒星演化中，“碳闪”现象最可能发生在（）低质量恒星的白矮星阶段中等质量恒星的红巨星阶段大质量恒星的超新星爆发前极高质量恒星的主序星阶段关于银道坐标系的描述，正确的是（）银道面与赤道面的夹角约为62.8°银心位于天球上的猎户座方向银经起算点为春分点银河系的银晕部分包含大量年轻恒星系外行星探测中，“时频传递”技术主要服务于（）凌日法的光变曲线精度提升视向速度法的多普勒频移测量量子密钥分发的异地同步直接成像法的背景噪声抑制下列关于黑洞霍金辐射的说法，正确的是（）辐射强度与黑洞质量成正比本质是黑洞视界附近的量子隧穿效应主要辐射波段为可见光已通过地面望远镜直接观测证实太阳活动周期中，黑子数量达到峰值的年份称为太阳峰年，其周期约为（）A.7年B.11年C.17年D.22年月球极区永久阴影区的主要科学价值在于（）存在大量液态水保存了太阳系早期物质太阳辐射稳定适合建站引力场均匀便于天文观测关于天体距离测量，下列方法适用范围最远的是（）三角视差法造父变星周光关系法超新星测距法哈勃定律测距法恒星光谱中的吸收线可以反映的天体信息不包括（）恒星表面温度恒星的径向速度恒星的磁场强度恒星的距离本超星系团的中心区域位于（）银河系核心仙女座星系（M31）附近室女座星系团方向大麦哲伦云附近地球磁场对天文观测的影响主要体现在（）干扰射电望远镜的电磁信号接收改变恒星的视位置导致天体光谱线分裂影响大气湍流的稳定性开普勒第三定律的适用条件是（）仅适用于太阳系内行星中心天体质量远大于环绕天体质量环绕天体必须是行星轨道必须为正圆形下列星座中，属于黄道十二宫的是（）仙后座猎户座天秤座大熊座月球公转轨道的升交点退行周期约为（）A.18.6年B.27.3年C.29.5年D.36.5年宇宙微波背景辐射的黑体辐射谱对应的温度约为（）A.0.3KB.2.7KC.10KD.27K射电望远镜的分辨率与下列哪个因素无关（）望远镜口径观测波长观测时间大气透明度下列关于磁星的说法，错误的是（）是具有极强磁场的中子星可能是快速射电暴的起源之一磁场强度可达10¹⁵高斯以上自转周期通常为数年填空题（每空2分，共15空，30分）宇宙大爆炸理论认为，宇宙起源于一个高温高密度的______，其主要观测证据包括宇宙微波背景辐射、______和轻元素丰度。2025年“墨子号”量子卫星升级版将实现基于______的异地量子纠缠源同步，密钥提供速率将提升______倍以上。恒星的光谱型按温度从高到低可分为O、B、A、F、G、K、M，其中______型恒星的表面温度最高，______型恒星的颜色呈红色。日食发生时，月球的______影区会形成日全食，______影区会形成日环食，两者的形成差异主要取决于______的角直径关系。天体物理中，描述恒星发光能力的物理量是______，其单位通常为太阳光度（L☉）；描述恒星表面温度的间接指标是______。银河系的直径约为______光年，太阳距离银心约______光年。系外行星“超级地球”的定义是质量介于______倍地球质量之间，且______与地球相似的系外行星。计算题（共2题，30分）（15分）已知某潜在威胁小行星（PHA）的轨道半长轴a=1.2AU，忽略其质量对太阳的影响，求：该小行星的公转周期T（8分，采用开普勒第三定律，地球公转周期T₁=1年，a₁=1AU）；若该小行星的近日点距离q=0.9AU，求其轨道离心率e（7分，离心率公式e=(a-q)/a）。（15分）某星系的退行速度v=4200km/s，根据哈勃定律v=H₀d（H₀=70km/s/Mpc，1Mpc=3.26×10⁶光年），计算：该星系到地球的距离d（以Mpc为单位，7分）；将距离d换算为光年（8分）。简答题（共3题，30分）（10分）简述快速射电暴（FRB）的观测特征及可能的物理起源，并说明2025年FAST可能取得的相关研究突破。（10分）分析月球极区采样的技术难点及科学意义，结合“跳跃式采样”技术说明其如何解决极区探测困境。（10分）简述宇宙大爆炸理论的三大核心观测证据，并说明哈勃定律在其中的作用。参考答案及评分标准单项选择题（每题3分，共60分）1.B2.A3.C4.C5.A6.A7.C8.B9.B10.B11.D12.D13.C14.A15.B16.C17.A18.B19.C20.D填空题（每空2分，共30分）奇点；星系红移（哈勃定律）时频传递；10O；M本；伪本；月球与太阳光度；光谱型6.10万（100000）；2.6万（26000）7.10-17；体积（或半径）计算题（共30分）（15分）根据开普勒第三定律T²∝a³（3分）T=T₁×√(a³/a₁³)=1×√(1.2³/1³)=√1.728≈1.31年（5分，公式正确3分，计算过程1分，结果1分）由离心率公式e=(a-q)/a（3分）e=(1.2-0.9)/1.2=0.3/1.2=0.25（4分，公式正确2分，计算结果2分）（15分）由哈勃定律d=v/H₀（3分）d=4200/70=60Mpc（4分，公式正确2分，计算结果2分）1Mpc=3.26×10⁶光年，故d=60×3.26×10⁶=1.956×10⁸光年（8分，换算关系3分，计算过程3分，结果2分）简答题（共30分）1.（10分）观测特征：持续时间极短（毫秒级）、辐射强度高、redshifts范围广（2分）；可能起源：磁星爆发、中子星合并、黑洞吸积盘喷流（3分，答出2点即可）；FAST研究突破：首次捕捉银河系内FRB的多波段对应体（如X射线信号），揭示其起源机制；实现FRB的精确定位，绘制宇宙物质分布图谱（5分，答出2点核心突破即可）。2.（10分）技术难点：地形复杂（陨石坑密集）、光照不足（永久阴影区）、采样点分散（3分）；科学意义：获取太阳系早期原始物质；探寻水冰存在证据；研究月球极区形成演化（3分）；跳跃式采样优势：通过推进系统短时间点火实现多点移动，避开复杂地形；无需复杂履带或轮式驱动，适应极区低重力环境；提高采样效率，覆盖更多潜在目标区域（