2025年北京市天文知识竞赛(中学组)测试题及答案

2025年北京市天文知识竞赛(中学组)测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.2024年5月6日发生了一次“超级血月”月全食，以下关于该现象的描述错误的是？A.月全食发生时，月球完全进入地球本影区B.月球呈现红色是因为地球大气散射蓝光，折射红光到月球表面C.该次月食在中国全境可见全程D.月食只能发生在农历十五或十六前后答案：C（中国西部部分地区无法观测到月全食全程）2.以下哪颗天体不属于类地行星？A.金星B.火星C.天王星D.水星答案：C（天王星属于冰巨星）3.2023年，詹姆斯·韦伯空间望远镜首次直接拍摄到系外行星HR8799e的图像，该行星的发现主要依赖哪种观测方法？A.径向速度法B.凌日法C.直接成像法D.微引力透镜法答案：C（题目中明确提到“直接拍摄”）4.以下关于太阳活动的描述，正确的是？A.太阳黑子数的周期约为11年，极大年时极光现象更罕见B.耀斑爆发会释放大量高能粒子，可能干扰地球电离层C.日珥是太阳表面温度最高的区域D.太阳风仅在太阳活动极大年才会影响地球答案：B（耀斑爆发释放的高能粒子会干扰电离层，影响无线电通信）5.若在北半球中纬度地区（如北京）观测，以下哪个星座在秋季夜晚的天空中最容易被识别？A.猎户座（冬季）B.天蝎座（夏季）C.飞马座（秋季）D.大熊座（四季可见但秋季位置较低）答案：C（飞马座大四边形是秋季星空的标志性图案）6.以下哪项是“秒差距”（pc）的定义？A.地球公转轨道半长轴对应的1角秒视差所对应的距离B.光在真空中1秒传播的距离C.太阳到地球的平均距离D.月球到地球的平均距离答案：A（秒差距=1AU/1角秒，约3.26光年）7.2024年，中国“夸父一号”卫星发布了太阳硬X射线图像，其主要科学目标是研究？A.太阳黑子的磁场结构B.日冕物质抛射（CME）的爆发机制C.太阳风的起源D.太阳耀斑的能量释放过程答案：D（“夸父一号”重点监测太阳耀斑、日冕物质抛射和太阳磁场）8.以下关于月球的描述，错误的是？A.月球正面的月海是远古火山喷发形成的玄武岩平原B.月球自转周期与公转周期相同，因此始终以同一面朝向地球C.月球表面没有大气层，昼夜温差可达300℃以上D.中国“嫦娥五号”带回的月壤样本中发现了液态水答案：D（月壤中发现的是水合矿物，并非液态水）9.以下哪颗恒星的光谱型与太阳最接近？A.参宿四（M型红超巨星）B.织女星（A0型主序星）C.南门二A（G2型主序星）D.天狼星（A1型主序星）答案：C（太阳为G2V型，南门二A与太阳同属G2型主序星）10.2023年，天文学家在银河系中心附近发现了一个质量约为430万倍太阳质量的天体，最可能是？A.大质量恒星B.中等质量黑洞C.超大质量黑洞D.中子星答案：C（银河系中心的人马座A是典型的超大质量黑洞）11.以下哪种天文现象不可能发生在同一天？A.日食和月食B.流星雨和月相为新月C.金星合月和木星冲日D.太阳黑子爆发和极光答案：A（日食发生在新月，月食发生在满月，两者相差约14天）12.若某颗小行星的轨道半长轴为2.8天文单位（AU），根据提丢斯-波得定则，它最可能位于？A.火星与木星之间的小行星带B.海王星轨道外侧的柯伊伯带C.地球与火星之间D.木星与土星之间答案：A（提丢斯-波得定则预测小行星带位置约为2.8AU）13.以下关于梅西耶天体（M天体）的描述，正确的是？A.梅西耶星表主要收录彗星状天体，避免观测时混淆B.M31是仙女座大星云，属于银河系内的疏散星团C.M42是猎户座大星云，是恒星形成区D.梅西耶星表中的天体均为肉眼可见答案：C（M42是著名的发射星云，恒星形成活跃）14.2024年，中国空间站“天宫”上的“巡天”光学舱开展了系外行星大气成分探测，其主要利用的技术是？A.光谱分析B.引力透镜C.脉冲星计时D.雷达测距答案：A（通过分析行星大气对恒星光谱的吸收/发射特征判断成分）15.以下关于恒星演化的描述，错误的是？A.质量小于8倍太阳质量的恒星最终会演化成白矮星B.超新星爆发可能形成中子星或黑洞C.红巨星阶段的恒星体积膨胀，表面温度升高D.主序星阶段是恒星寿命中最长的稳定时期答案：C（红巨星体积膨胀，但表面温度降低，呈现红色）二、填空题（每空1分，共20分）1.太阳系中体积最大的卫星是________（木卫三），表面存在稀薄大气层的卫星是________（土卫六/泰坦）。2.2023年，中国首次实现月球背面的________探测（巡视），该任务由________号探测器完成（嫦娥六号）。3.太阳的能量来源于________反应（核聚变），其核心温度约为________K（1500万）。4.肉眼可见的最亮恒星是________（天狼星），距离地球约________光年（8.6）。5.2024年观测到的“五星连珠”现象中，五颗行星通常指________、________、________、________、________（水星、金星、火星、木星、土星，顺序不限）。6.银河系的形状是________（棒旋星系），其中心方向位于________座（人马）。7.哈勃定律的表达式为________（v=H₀d），其中H₀是________（哈勃常数）。8.2023年，天文学家通过________望远镜（韦布）首次在系外行星大气中检测到________（二氧化碳/水蒸气等，合理即可），为寻找生命迹象提供了线索。9.中国古代将北极星称为________（勾陈一/北辰），其所在星座为________（小熊座）。10.流星体进入地球大气层后，因________（摩擦生热）发光形成流星，未燃尽的残余物坠地称为________（陨石）。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述月相变化的成因，并列举新月、上弦月、满月、下弦月对应的农历日期。答案：月相变化是由于月球绕地球公转时，日、地、月三者相对位置变化，导致地球上观测到的月球被太阳照亮部分的形状变化。新月（农历初一）：月球位于太阳与地球之间，不可见；上弦月（初七、初八）：月球在太阳东侧90°，半圆朝西；满月（十五、十六）：月球与太阳相对，全亮；下弦月（二十二、二十三）：月球在太阳西侧90°，半圆朝东。2.说明“冲日”现象的定义及发生条件，并举例太阳系中可能发生冲日的天体。答案：冲日指地外天体（绕太阳公转轨道在地球外侧的天体）、地球、太阳三者几乎成一直线，且地球位于中间的现象。此时天体与太阳视黄经相差180°，整夜可见。发生条件：天体轨道与黄道面夹角较小，且处于轨道上与地球最近的位置附近。例如木星、土星、火星等均会发生冲日。3.比较光学望远镜与射电望远镜的观测原理及优势。答案：光学望远镜通过收集可见光（波长约400-700nm）成像，依赖透镜或反射镜聚焦光线；射电望远镜通过接收无线电波（波长几毫米到数十米），利用抛物面天线反射汇聚信号。光学望远镜优势：直接成像，分辨率高（受大气视宁度限制），适合观测恒星、星云等可见光强的天体；射电望远镜优势：可穿透星际尘埃、大气云层（如阴雨天），观测不发光但发射射电信号的天体（如脉冲星、星际分子云），并可进行全天时观测。4.解释“奥尔特云”与“柯伊伯带”的区别（位置、天体组成、起源）。答案：位置：柯伊伯带位于海王星轨道外（30-50AU），呈盘状；奥尔特云位于太阳系边缘（约50000-100000AU），呈球形包层。天体组成：柯伊伯带天体（KBO）以冰质（水、甲烷、氨冰）小行星为主，部分为矮行星（如冥王星）；奥尔特云天体为冰质彗星核，数量远超柯伊伯带。起源：柯伊伯带天体是太阳系形成时残留的原行星盘物质，未聚集成大行星；奥尔特云天体可能是早期被巨行星引力抛射至太阳系边缘的彗星核。5.简述中国“天眼”（FAST）的主要科学贡献（至少列举3项）。答案：①发现超过1000颗新脉冲星（截至2024年），包括毫秒脉冲星和双星系统脉冲星；②探测星际分子（如羟基、水分子），研究恒星形成区域；③开展快速射电暴（FRB）观测，分析其起源和传播机制；④参与地外文明搜索（SETI），监听宇宙中的异常射电信号；⑤验证广义相对论，如观测脉冲星与黑洞相互作用的引力效应。四、论述题（每题10分，共20分）1.结合近年来中国航天成就（如嫦娥探月、天问探火、天宫空间站），论述天文观测技术进步对基础科学研究的推动作用。答案要点：①探月工程（嫦娥五号采样返回）：通过月壤成分分析，揭示月球演化历史（如火山活动停止时间），验证大碰撞假说（月球起源）；②火星探测（天问一号）：获取火星地质、大气数据（如甲烷波动），研究类地行星演化差异（与地球对比）；③空间站天文载荷（如巡天光学舱）：实现高分辨率、长时间、多波段天文观测（覆盖紫外到近红外），提升系外行星大气分析、星系演化研究的精度；④技术反哺：航天任务中发展的高精度传感器（如星敏感器）、数据传输技术（如激光通信），推动地面天文望远镜（如LAMOST光谱仪）的升级；⑤国际合作：中国航天数据开放（如嫦娥、天问数据共享），促进全球天文界对太阳系天体的协同研究，加速基础科学突破（如太阳系动力学模型修正）。2.假设你是一名中学生天文爱好者，计划在学校组织一次“秋季星空观测活动”，请设计活动方案（包括目标、准备、流程、注意事项）。答案要点：目标：①认识秋季标志性星座（如飞马座、仙女座、英仙座）；②观测秋季特殊天体（如仙女座大星云M31、宝瓶座流星雨）；③培养学生观测兴趣与科学记录能力。准备：①物资：双筒望远镜（8×42或10×50）、星图（秋季版）、红光手电筒（保护暗适应）、温度计、记录表格；②知识：提前讲解秋季星空主要亮星（如织女星、天津四、牛郎星组成的“夏季大三角”在秋季的位置）、月相（活动当晚月相需避开满月，减少光污染）；③场地：学校操场（远离路灯）或附近开阔空地（需提前申请）。流程：①18:30-19:00：理论讲解（秋季星座分布、M31的观测方法）；②19:00-20:30：分组观测（A组用肉眼识别星座，B组用望远镜