2025 年大学天文学（天体力学基础）试题及答案

2025年大学天文学（天体力学基础）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.关于天体力学中轨道要素的描述，以下正确的是（）A.轨道倾角为0°时表示轨道在赤道平面B.偏心率越大轨道越圆C.升交点赤经与轨道倾角无关D.近点角是描述天体在轨道上位置的唯一要素2.两体问题中，描述天体运动的基本方程是（）A.牛顿第二定律B.开普勒定律C.拉格朗日方程D.哈密顿方程3.天体力学中，摄动的主要来源不包括（）A.其他天体的引力B.太阳辐射压力C.天体自身的自转D.相对论效应4.对于一个椭圆轨道的天体，其近日点速度与远日点速度相比（）A.近日点速度大B.远日点速度大C.两者相等D.无法比较5.以下哪种方法不能用于求解天体力学中的轨道问题（）A.数值积分法B.解析法C.变分法D.微扰法6.拉格朗日点是指（）A.两个大天体引力平衡的点B.小天体在大天体引力作用下相对静止的点C.天体轨道上的特殊点D.与天体自转相关的点7.天体力学中，描述天体形状的常用理论是（）A.流体静力学平衡理论B.刚体转动理论C.弹性力学理论D.量子力学理论8.当一个天体的轨道偏心率为1时，其轨道形状是（）A.椭圆B.抛物线C.双曲线D.圆9.研究天体在长期引力作用下轨道演化的理论是（）A.轨道稳定性理论B.轨道共振理论C.天体碰撞理论D.恒星形成理论10.关于天体力学中的能量守恒定律，以下说法错误的是（）A.总能量包括动能和引力势能B.能量守恒是两体问题的重要性质C.能量会随着时间不断变化D.能量守恒有助于分析天体轨道的特征二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内，少选、多选均不得分）1.在天体力学中，常用的坐标系有（）A.赤道坐标系B.黄道坐标系C.银道坐标系D.地平坐标系2.两体问题的解可以表示为（）A.轨道要素B.位置和速度的时间函数C.能量和角动量D.天体的质量分布3.摄动对天体轨道的影响可能包括（）A.轨道形状改变B.轨道倾角改变C.轨道周期改变D.天体质量改变4.天体力学中，研究天体自转的相关内容有（）A.自转速度B.自转轴方向C.自转与轨道运动的关系D.自转对天体形状的影响5.以下哪些是天体力学在实际应用中的领域（）A.太阳系行星轨道预测B.人造卫星轨道设计C.星系演化研究D.彗星轨道计算三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）1.天体力学只研究太阳系内天体的运动。（）2.开普勒定律是天体力学的基础定律之一。（）3.偏心率为0的轨道是不存在的。（）4.摄动的影响在短时间内可以忽略不计。（）5.拉格朗日点是稳定的平衡点。（）6.天体力学中的能量守恒定律与经典力学中的能量守恒定律不同。（）7.数值积分法可以精确求解天体力学中的轨道问题。（）8.研究天体形状时不需要考虑天体的内部结构。（）9.轨道共振会导致天体轨道的剧烈变化。（）10.天体力学的发展与观测技术的进步无关。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述两体问题的基本假设和主要结论。2.请阐述拉格朗日点的重要性及在天体力学中的应用。3.说明摄动理论在天体力学研究中的意义和主要方法。五、论述题（总共1题，每题20分）结合实际例子，论述天体力学在天文学研究和航天领域中的重要作用。答案：一、选择题1.A2.C3.C4.A5.C6.B7.A8.B9.A10.C二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABD三、判断题1.×2.√3.×4.×5.×6.×7.×8.×9.√10.×四、简答题1.两体问题基本假设：只考虑两个天体间的引力作用，忽略其他天体影响及天体形状等。主要结论：可确定天体运动轨道，轨道为圆锥曲线，有能量和角动量守恒等。2.拉格朗日点重要性在于其特殊位置，小天体可相对两大天体静止。应用：如地月系统中研究探测器定位，太阳系中研究小行星分布等，对探索宇宙、规划航天任务有重要意义。3.摄动理论意义：考虑实际复杂因素对天体轨道精确研究。主要方法：分析摄动力来源及性质，用微扰法、数值积分法等求解含摄动的运动方程，得出轨道变化规律。五、论述题在天文学研究中，天体力学可精确