2025年全国中学生天文知识竞赛测试卷（高中组·终极卷）（附答案）

2025年全国中学生天文知识竞赛测试卷(高中组·终极卷)(附答案)一、单项选择题(每题3分，共20题，60分)1.2025年计划启动的“近地小行星防御试验”中，最可能采用的偏转技术是()A.核爆冲击偏转法B.引力拖车偏转法C.动能撞击偏转法D.太阳帆推力偏转法2.关于星系相互作用的描述，下列说法正确的是()A.银河系与仙女座星系(M31)的碰撞将在约30亿年后发生B.星系合并过程中会导致恒星直接碰撞C.棒旋星系合并后更易形成椭圆星系D.星系相互作用时暗物质会优先发生分离3.量子天文观测中，“量子纠缠干涉仪”的核心优势是()D.缩短观测时间，提高效率4.LISA探路者后续任务(LISA)的主要观测目标是()A.银河系内的中子星合并引力波B.宇宙早期的原初引力波5.恒星演化中，“氧燃烧”阶段发生的温度量级约为()6.关于天球赤道坐标系的精度提升，下列技术贡献最大的是()A.全球定位系统(GPS)B.甚长基线干涉测量(VLBI)C.激光测月(LLR)7.系外行星“热木星”的典型特征不包括()A.轨道半长轴极小(<0.1AU)B.表面温度极高(>1000K)C.质量通常为木星的2-10倍8.下列关于宇宙弦的说法，正确的是()A.是宇宙大爆炸后残留的时空缺陷B.可通过引力透镜效应直接观测C.密度与中子星相当D.长度通常不超过1光年9.太阳大气中，温度随高度升高而显著上升的区域是()C.过渡区10.月球极区水冰的探测主要依赖的观测波段是()B.近红外波段C.微波波段11.天体距离测量中，“塔利-费希尔关系”主要适用于()A.近距离恒星B.河外星系C.系外行星12.恒星光谱的“塞曼效应”可以用于测量恒星的()A.径向速度B.表面温度C.磁场强度D.化学丰度13.本星系群的总质量主要由哪种物质贡献()A.恒星质量B.星际气体质量C.暗物质质量D.行星质量14.大气湍流对天文观测的影响本质是()A.大气折射率的随机波动B.大气温度的垂直梯度变化D.大气成分的复杂混合15.开普勒第二定律的适用条件是()A.环绕天体做匀速圆周运动C.仅受中心天体的引力作用16.下列星座中，包含梅西耶天体数量最多的是()A.狮子座B.天蝎座C.仙女座17.地球公转轨道的偏心率变化周期约为()B.4万年C.10万年D.20万年18.宇宙微波背景辐射的“偶极各向异性”反映了()B.银河系的本动速度C.暗物质的分布19.射电望远镜的“综合孔径技术”主要是为了()A.增大有效口径，提升分辨率B.拓宽观测波段，增强通用性20.下列关于快速射电暴(FRB)的说法，正确的是()A.所有FRB都具有重复爆发特征B.FRB的色散量可用于测量星际介质密度C.已确认FRB均起源于银河系外D.FRB的爆发能量与超新星相当二、填空题(每空2分，共15空，30分)1.恒星的质量上限称为极限(约150MO),质量下限称为极限(约2.2025年我国计划发射的“巡天二号”空间望远镜，其观测视场是哈勃望远镜的 3.日食和月食的发生与和的交点运动密切相关，该交点的退行周期5.银河系的旋臂结构主要由和组成，太阳所在的旋臂因包含大量 6.系外行星探测的“微引力透镜法”主要利用效应，适合探测轨道的三、计算题(共2题，30分)1.(15分)已知某恒星的视星等m=8.0等，绝对星等M=-2.0等，根据距离模数公式m-M=51gd-5(lg2≈0.3010,lg5≈0.6990),求：(1)该恒星的距离d(以秒差距为单位，8分);(2)若该恒星的距离增加到原来的10倍，其视星等变为多少(7分)。2.(15分)某近地小行星的轨道半长轴a=1.5AU,近日点距离q=0.8AU,求：(1)该小行星的轨道离心率e(7分，公式e=(a-q)/a);(2)其远日点距离Q(8分，公式Q=a(1+e))。四、简答题(共3题，30分)1.(10分)简述近地小行星防御的主要技术手段及原理，说明2025年防御试验的科学意义。2.(10分)分析量子天文观测技术的核心原理，及其在突破传统观测极限方面的优势。3.(10分)简述星系演化的主要阶段，结合银河系与仙女座星系的碰撞预测，说明星系相互作用对恒星形成的影响。参考答案及评分标准一、单项选择题(每题3分，共60分)二、填空题(每空2分，共30分)1.爱丁顿；褐矮星2.17;近红外2.黄道；白道；沙罗4.年轻恒星；星际气体；O、B型恒星5.引力透镜；长周期(或远日点)三、计算题(共30分)1.(15分)(1)由距离模数公式：8.0-(-2.0)=5lgd-5(3分)整理得：10=5lgd-5→5lgd=15→lgd=3→d=10³=1000秒差距(5分，公式正确3分，计算过程1分，结果1分)(2)距离增加10倍后，视星等变化遵循m₂-m₁=5lg(d₂/d₁)(3分)m₂=8.0+5lg10=8.0+5=13.0等(4分，公式正确2分，计算结果2分)2.(15分)(1)由离心率公式e=(a-q)/a(3分)e=(1.5-0.8)/1.5=0.7/1.5≈0.467(4分，公式正确2分，计算结果2分)(2)远日点距离Q=a(1+e)(3分)分)四、简答题(共30分)1.(10分)主要技术：①动能撞击法(通过航天器撞击改变小行星轨道);②引力拖车法 (利用航天器引力缓慢牵引);③核爆偏转法(通过核爆冲击波改变轨道)(6分，每点2分，含原理);科学意义：验证偏转技术有效性，建立近地小行星防御体系；积累行星际导航、撞击动力学等关键数据(4分)。2.(10分)核心原理：利用量子纠缠、量子叠加等特性，构建超高精度干涉仪或探测器(3优势：①突破衍射极限，实现更高分辨率观测；②降低量子噪声，探测更微弱信号；③实现多观测点的量子同步，提升测量精度(