2025年航空航天科普知识竞赛题库及答案

2025年航空航天科普知识竞赛题库及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.飞机升力的主要产生原理基于以下哪一物理定律？A.伯努利原理B.牛顿第三定律C.附面层分离理论D.科里奥利力答案：A2.中国自主研发的大型喷气式客机C919的最大载客量约为？A.100座B.150座C.200座D.250座答案：B（标准布局168座，最大190座）3.以下哪种火箭推进剂组合属于“绿色环保”型？A.偏二甲肼+四氧化二氮B.液氧+煤油C.液氧+液氢D.固体推进剂（高氯酸铵）答案：B（液氧煤油燃烧产物为水和二氧化碳，无有毒残留）4.航天器进入地球同步轨道时，轨道高度约为？A.200公里B.3000公里C.35786公里D.10万公里答案：C5.直升机能够垂直起降的关键部件是？A.尾桨B.主旋翼C.发动机D.起落架答案：B（主旋翼旋转产生升力和推进力）6.中国“嫦娥五号”任务的核心目标是？A.实现月面软着陆B.开展月球车巡视探测C.采集并带回月球样品D.建立月球基地雏形答案：C7.空气动力学中，“马赫数”是指物体速度与以下哪项的比值？A.地球自转速度B.当地音速C.第一宇宙速度D.光速答案：B8.国际空间站（ISS）主要运行在以下哪种轨道？A.地球静止轨道B.太阳同步轨道C.近地轨道（LEO）D.椭圆轨道答案：C（高度约400公里）9.火箭发射时，逃逸塔的主要作用是？A.提供额外推力B.在发射前或上升段紧急时带飞船脱离危险C.稳定火箭姿态D.释放通信信号答案：B10.以下哪种卫星的主要功能是监测地表温度、植被覆盖？A.通信卫星B.导航卫星C.遥感卫星D.科学实验卫星答案：C11.飞机起降时，襟翼的主要作用是？A.增加升力B.减小阻力C.控制滚转D.调整俯仰答案：A（增大机翼面积和弯度，提升低速时升力）12.中国“天问一号”任务一次性完成了火星探测的“绕、落、巡”，其中“落”指的是？A.火星轨道器进入环火轨道B.着陆器携带火星车降落到火星表面C.火星车开展巡视探测D.释放立方星进行近距离观测答案：B13.以下哪种发动机适用于高超音速飞行器（马赫数5以上）？A.涡轮喷气发动机B.冲压发动机C.活塞发动机D.涡扇发动机答案：B（冲压发动机无压气机，依赖高速气流压缩）14.航天员在空间站长期驻留时，为防止肌肉萎缩需每天进行约2小时的锻炼，主要利用的设备是？A.跑步机（配弹性束缚带）B.拉力器C.动感单车D.以上都是答案：D（综合使用抗阻训练和有氧运动设备）15.卫星轨道中，“太阳同步轨道”的特点是？A.轨道平面与太阳光线保持固定角度B.卫星始终正对太阳C.轨道周期与地球自转周期相同D.轨道高度随季节变化答案：A（确保卫星每次过同一纬度时太阳高度角相同）16.以下哪项是飞机失速的直接原因？A.速度过快B.迎角超过临界值C.发动机故障D.机翼结冰答案：B（迎角过大导致气流分离，升力骤降）17.中国“长征五号”火箭因运载能力强被称为“胖五”，其近地轨道（LEO）运载能力约为？A.10吨B.25吨C.50吨D.80吨答案：B（改进型长征五号B近地轨道运载能力约25吨）18.航天器返回地球时，与大气层剧烈摩擦产生“黑障”的主要原因是？A.表面温度过高导致材料燃烧B.等离子体鞘套屏蔽电磁波C.降落伞未及时展开D.导航系统故障答案：B（高速摩擦产生高温使空气电离，形成等离子体层阻碍通信）19.直升机尾桨的主要作用是？A.提供额外升力B.抵消主旋翼的反扭矩C.控制俯仰姿态D.增加飞行速度答案：B（防止机身随主旋翼反向旋转）20.以下哪次任务实现了人类首次月球背面软着陆？A.阿波罗11号B.嫦娥三号C.嫦娥四号D.阿尔忒弥斯1号答案：C二、填空题（每空1分，共20分）1.世界上第一架动力飞机“飞行者1号”由（莱特）兄弟于（1903）年制造。2.中国首颗人造卫星“东方红一号”于（1970）年发射，其播放的音乐是（《东方红》）。3.火箭按推进剂类型可分为固体火箭、液体火箭和（固液混合）火箭，其中（液体）火箭更易实现推力调节。4.飞机的“三翼面布局”指除主翼外还包含（鸭翼）和（水平尾翼）。5.国际标准大气中，海平面音速约为（340）米/秒（20℃时）。6.中国空间站“天宫”的基本构型由（天和核心舱）、（问天实验舱）和（梦天实验舱）三个舱段组成。7.航天器脱离地球引力所需的最小速度称为（第二宇宙速度），约为（11.2）公里/秒。8.民航客机的“黑匣子”实际颜色为（橙红色），其正式名称是（飞行记录器）。9.月球表面重力约为地球的（1/6），因此航天员在月面跳跃高度可达地球的（6倍）。10.高超声速飞行器的“乘波体”设计能利用（激波）产生升力，显著提升气动效率。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.飞机起飞时需要顺风以增加空速。（×）（逆风更利于短距起飞）2.火箭发射时，逃逸塔仅在发射前30分钟内起作用。（×）（逃逸塔工作至火箭飞行约120秒后分离）3.卫星的轨道越高，运行速度越快。（×）（轨道越高，引力越小，运行速度越慢）4.直升机可以在空中悬停，是因为主旋翼产生的升力等于重力。（√）5.航天器返回时，“烧蚀材料”通过熔化、蒸发带走热量，保护内部结构。（√）6.民航客机的巡航高度通常在10-12公里，属于平流层。（√）7.月球没有大气层，因此月球车无需考虑气动外形设计。（√）8.飞机的“失速”只会发生在低速飞行时。（×）（高速飞行时大迎角也可能失速）9.国际空间站的航天员看到的地球是静止的，因为空间站与地球同步转动。（×）（空间站轨道周期约90分钟，每天绕地球16圈）10.固体火箭发动机比液体火箭发动机更易实现多次点火。（×）（液体火箭可通过阀门控制推进剂供应，更易多次点火）四、简答题（每题5分，共30分）1.简述飞机升力产生的基本原理。答案：飞机机翼通常设计为上表面弯曲、下表面较平的流线型。当气流流经机翼时，上表面气流速度更快（路径更长），根据伯努利原理，流速快的区域压力低，下表面流速慢、压力高，上下表面的压力差形成向上的升力。2.为什么火箭需要多级设计？答案：多级火箭通过依次分离完成任务的子级（如第一级、第二级），减少后续飞行的无效载荷（如空燃料箱、发动机），提高推重比；不同级可针对不同高度的大气环境优化设计（如第一级侧重低空大推力，末级侧重真空环境高效燃烧）；多级设计降低了对单级发动机推力和燃料比冲的过高要求，提升任务灵活性。3.解释“热障”的形成及解决方法。答案：当飞行器以高马赫数（通常＞2.5）飞行时，空气被剧烈压缩和摩擦产生高温（如马赫数3时，机头温度可达300℃以上），导致结构材料强度下降甚至熔化，这种现象称为“热障”。解决方法包括：使用耐高温材料（如钛合金、镍基合金、碳纤维复合材料）；采用钝化前缘设计（减少局部高温）；应用烧蚀材料（通过自身熔化、蒸发带走热量）；部分飞行器采用主动冷却（如液冷系统）。4.中国空间站“天宫”与国际空间站（ISS）相比有哪些独特设计？答案：天宫空间站采用积木式模块化结构，核心舱“天和”集成了控制、能源、生命保障等核心功能；实验舱“问天”和“梦天”侧重科学实验，其中梦天舱配备世界首个太空万级洁净实验室；天宫支持扩展舱段（如未来可对接巡天空间望远镜）；采用电推进技术（霍尔推进器）进行轨道维持，更节能；具备天地往返运输系统（天舟货运飞船、神舟载人飞船）的自主保障能力，无需依赖其他国家。5.简述卫星导航系统（如北斗）的定位原理。答案：北斗卫星通过原子钟发射精确时间信号和轨道参数。用户终端接收至少4颗卫星的信号，计算与每颗卫星的距离（信号传播时间×光速），利用三角定位原理（三维坐标+时间修正）解算出自身的三维位置（经度、纬度、高度）和时间。6.为什么航天员在太空会出现“肌肉萎缩”和“骨密度下降”？答案：太空处于微重力环境，人体肌肉无需像地面一样对抗重力支撑身体，导致肌肉纤维逐渐萎缩（尤其是下肢和背部肌肉）；骨骼因缺乏重力载荷刺激，破骨细胞活性增强、成骨细胞活性减弱，钙流失加速，骨密度降低。长期驻留需通过抗阻训练（如使用ARED设备）、高钙饮食和药物干预缓解。五、论述题（每题10分，共20分）1.结合实例分析可重复使用运载火箭对航天产业的影响。答案：可重复使用运载火箭（如SpaceX的“猎鹰9号”、蓝箭航天的“朱雀二号”可回收版）通过回收一级火箭并重复使用，大幅降低发射成本（猎鹰9号单次发射成本从6200万美元降至约620万美元）。这一技术推动了商业航天的爆发式增长：小卫星星座（如星链）得以大规模部署，遥感、通信卫星的发射频率显著提升；深空探测任务（如火星采样返回）因成本降低变得更可行；传统航天机构（如NASA）也开始采购商业发射服务，将更多资金投入深空探索。此外，可重复使用技术倒逼火箭设计优化（如高精度返回控制、耐高温材料复用），促进了航天技术的整体进步。中国长征八号火箭已开展可回收试验，未来有望形成“低成本、高频次”的发射能力，助力航天强国建设。2.从空气动力学角度，比较固定翼飞机与直升机的飞行原理差异，并分析各自的应用场景优势。答案：固定翼飞机的升力主要由机翼与空气的相对运动产生（依赖向前