2025年航空航天科普知识竞赛考试试题及答案

2025年航空航天科普知识竞赛考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列航空器中，属于“轻于空气的航空器”的是：A.民航客机B.热气球C.武装直升机D.无人机答案：B（轻于空气的航空器依靠空气静浮力升空，热气球通过加热空气降低密度实现浮力，其他选项依靠动力或空气动力升力。）2.固定翼飞机的升力主要来源于：A.发动机推力的垂直分量B.机翼上下表面的气压差（伯努利原理）C.尾翼的平衡作用D.空气对机身的摩擦阻力答案：B（机翼形状使上表面气流速度快、压力低，下表面压力高，形成向上的升力。）3.火箭发动机与航空喷气发动机的本质区别是：A.火箭发动机不依赖外部氧化剂B.火箭发动机推力更小C.火箭发动机只能在大气层内工作D.火箭发动机使用固体燃料答案：A（火箭自带氧化剂（如液氧），可在真空环境工作；航空发动机依赖大气中的氧气。）4.中国空间站“天宫”的核心舱名称是：A.问天B.梦天C.天和D.巡天答案：C（天和核心舱是空间站的管理和控制中心，问天、梦天为实验舱，巡天为光学舱。）5.地球同步轨道卫星的运行周期约为：A.12小时B.24小时C.48小时D.72小时答案：B（同步轨道周期与地球自转周期一致，约23小时56分，近似24小时。）6.2024年发射的嫦娥六号探测器，其主要任务是：A.实现月球正面软着陆B.从月球背面采集样本并返回C.建立月球永久观测站D.探测月球极地水冰答案：B（嫦娥六号目标为月球背面南极-艾特肯盆地采样返回，是人类首次月球背面采样任务。）7.长征五号运载火箭（“胖五”）的级数配置为：A.单级B.两级C.两级半（芯一级+芯二级+四个助推器）D.三级答案：C（长征五号采用“两级半”结构，芯一级+芯二级+四个液体助推器。）8.当飞机以超音速飞行时，机首会产生：A.激波B.音爆云C.附面层分离D.热障答案：A（超音速飞行时，空气被压缩形成激波；音爆云是空气膨胀冷却导致的水蒸气凝结现象。）9.航天员执行舱外任务时穿着的航天服，其生命支持系统的核心功能是：A.提供氧气、调节温度与湿度B.增强航天员力量C.阻挡宇宙辐射D.保持与地面的通信答案：A（舱外航天服需独立提供氧气、调节温湿度、排除二氧化碳，是航天员生存的关键。）10.2021年发射的天问一号探测器，实现了对火星的“绕、落、巡”一体化探测，其中“落”指的是：A.火星轨道器释放着陆器B.着陆器携带火星车软着陆C.火星车离开着陆器开始巡视D.轨道器环绕火星进行观测答案：B（“落”指着陆器携带“祝融号”火星车成功软着陆于火星乌托邦平原。）11.北斗三号全球卫星导航系统的空间段由多少颗卫星组成？A.24颗B.30颗C.35颗D.40颗答案：C（北斗三号包括24颗中圆地球轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星和3颗地球静止轨道卫星，共35颗。）12.目前化学推进火箭中，比冲（单位质量推进剂产生的冲量）最高的推进剂组合是：A.液氧+煤油B.液氧+液氢C.固体推进剂D.硝酸+偏二甲肼答案：B（液氢液氧的比冲约450秒，高于其他组合；液氧煤油约330秒，固体推进剂约290秒。）13.航天器返回地球时，会经历“黑障”现象，其主要原因是：A.大气层过于稀薄，无法反射无线电波B.航天器表面与大气剧烈摩擦产生等离子体，屏蔽无线电信号C.太阳活动干扰通信D.航天器电源系统故障答案：B（高速再入时，表面温度极高，空气电离形成等离子鞘套，导致无线电信号中断。）14.飞机机翼的主要作用是：A.安装发动机B.控制飞行方向C.产生升力D.存储燃油答案：C（机翼是产生升力的核心部件，发动机通常安装在机翼或机身，方向控制由尾翼完成。）15.未来可能实现“空天飞机”的关键动力技术是：A.涡轮喷气发动机B.火箭发动机C.超燃冲压发动机D.活塞发动机答案：C（超燃冲压发动机可在大气层内以5-25倍音速工作，结合火箭发动机可实现空天往返。）二、填空题（每题2分，共20分）1.长征五号运载火箭的起飞推力约为________吨。（答案：1078）2.嫦娥六号探测器计划从月球背面的________盆地采集样本。（答案：南极-艾特肯）3.国际空间站的轨道高度约为________公里。（答案：400）4.超燃冲压发动机的工作速度范围是马赫数________。（答案：5-25）5.我国首架国产大飞机C919的最大载客量为________人。（答案：190）6.太阳同步轨道的特点是轨道平面绕地球自转轴的进动角速度等于________的角速度。（答案：太阳视运动）7.航天服中的“液冷服”通过________调节航天员体温。（答案：循环流动的冷水）8.火箭的“推重比”是指________与________的比值。（答案：发动机推力；火箭起飞重量）9.2025年我国计划实施的小行星探测任务名称是________。（答案：天问二号）10.飞机的“展弦比”是指________与________的比值。（答案：机翼展长；平均气动弦长）三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.直升机的升力完全由旋翼旋转产生。（√）2.所有火箭都需要多级设计才能进入太空。（×，单级入轨火箭理论可行，但目前技术难度大）3.卫星的轨道高度越高，运行速度越快。（×，根据开普勒定律，轨道高度越高，线速度越低）4.黑障现象只会出现在航天器返回地球时。（×，进入其他天体大气层（如火星）也可能出现）5.超燃冲压发动机在静止状态下无法启动。（√，需先加速到超音速）6.航天服的压力服需要保持与地面相同的大气压（1个标准大气压）。（×，通常维持0.3-0.4个大气压以降低结构重量）7.飞机的展弦比越大，诱导阻力越小。（√，展弦比大的机翼更细长，翼尖涡流更小）8.火箭的比冲越高，推进效率越低。（×，比冲越高，单位推进剂产生的冲量越大，效率越高）9.太阳同步轨道卫星每天同一地方时经过同一地点上空。（√，轨道进动与太阳同步）10.空天飞机可以像普通飞机一样水平起降。（√，如设想中的“腾云”工程）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述火箭采用多级设计的主要原因。答案：多级火箭通过分阶段抛离无用的结构（如燃料耗尽的子级），减少“死重”（不产生推力的质量），提高最终速度；不同级可优化发动机参数（如第一级需大推力，末级需高比冲）；降低单级火箭的设计难度（如材料强度要求）。2.说明太阳同步轨道的特点及其在遥感卫星中的应用优势。答案：特点：轨道平面绕地球自转轴的进动角速度与太阳视运动角速度一致（约0.986°/天），因此卫星每次经过同一纬度地面点的地方时相同。应用优势：可重复观测同一区域（重访周期固定），光照条件一致（如始终上午10点成像），便于对比分析地表变化（如植被生长、冰川消融）。3.航天服为何需要多层结构？请列举主要层次及其功能。答案：航天服需应对真空、极端温度、微流星体等环境，因此采用多层设计：①真空防护层（如聚酯薄膜）：阻挡气体泄漏；②隔热层（如镀铝聚酰亚胺）：反射太阳辐射，阻隔温差（-180℃至120℃）；③压力层（橡胶+纤维）：维持内部0.3-0.4个大气压，防止体液沸腾；④液冷层（尼龙+塑料管）：通过循环冷水带走体热；⑤外层防护（芳纶+玻璃纤维）：抵御微流星体撞击和紫外线辐射。4.比较涡轮喷气发动机与火箭发动机的工作原理差异。答案：涡轮喷气发动机依赖大气中的氧气与燃料（如航空煤油）混合燃烧，产生高温燃气推动涡轮做功，进而驱动压气机压缩空气，仅能在大气层内工作；火箭发动机自带氧化剂（如液氧）和燃料（如液氢），燃烧产物直接高速喷出产生推力，可在真空环境工作。5.2025年我国计划实施的小行星探测任务（天问二号）的主要科学目标是什么？答案：天问二号将探测主带彗星311P/PANSTARRS，目标包括：①近距离观测彗星核的形貌、成分与结构；②采集彗星表面样本并返回地球；③验证小行星防御技术（如动能撞击偏转）；④研究太阳系早期物质演化（彗星被认为保留了原始太阳星云物质）。五、论述题（每题10分，共20分）1.结合可重复使用火箭（如长征八号R）的技术特点，分析其相对于一次性火箭的优势及面临的技术挑战。答案：优势：①降低发射成本（重复使用可回收箭体，减少制造费用，如SpaceX“猎鹰9号”回收后成本降低约60%）；②提高发射频率（缩短箭体制造周期）；③推动商业航天发展（降低进入太空门槛）。技术挑战：①热防护系统（再入时表面温度超2000℃，需耐高温材料如碳/碳复合材料）；②精确控制技术（垂直降落需高精度导航与发动机变推力调节）；③结构疲劳问题（重复使用后箭体材料强度下降，需严格检测与维护）；④回收可靠性（海上回收需应对风浪，陆地回收需预留安全区）。2.中国探月工程已完成“绕、落、回”三步走，试展望2025年后我国月球探测的重点发展方向，并说明其科学意义与工程价值。答案：重点方向及意义：①月球科研站建设（如“嫦娥七号”将探测月球南极水冰，“嫦娥八号”计划验证月球基地关键技术）：科学上可研究月球地质演化、月面环境；工程上为载人登月和长期驻留奠